TW202000489A - 自行車車輪轂 - Google Patents

Abstract

本發明自行車車輪轂包括有一個心軸、一個輪轂體、一個齒盤連接座及一個棘輪裝置，輪轂體與齒盤連接座套設於心軸，棘輪裝置包括有一個第一面齒輪、一個連接套管及一個第二面齒輪，第一面齒輪結合於輪轂體，連接套管結合於齒盤連接座，第二面齒輪能夠沿心軸軸向相對齒盤連接座移動，第二面齒輪相異於第一面齒輪的一側凸設有至少一個第一凸部，連接套管具有至少一個第二凸部，至少一個第二凸部抵靠於至少一個第一凸部，車輪轂透過上述結構使騎乘者踩踏踏板的同時可使第二面齒輪強制嚙合第一面齒輪，不會發生空轉的狀況。

Description

自行車車輪轂

本發明主要係揭示一種車輪轂，尤指自行車車輪轂。

請參閱我國專利第M537533號之「後輪花轂棘輪筒組件」專利案，其為一種後輪花轂棘輪筒組件，係一花轂本體與一棘輪筒的組合，其中一傳動環安裝在該花轂本體一端，該傳動環的內側壁面具有一齒部，該棘輪筒一端具有一傳動塊，該傳動塊表面配置複數組的棘輪塊與彈性件的組合，該傳動塊的外表面對應該齒部。

然而，採用上述結構的棘輪筒組件，是利用傳動環的環狀齒部與棘輪塊的配合達到棘動的效果，且棘輪塊是透過彈性件的頂推才能維持其與環狀齒部的嚙合狀態，自行車滑行時，棘輪塊會跳脫環狀齒部，若在此狀態騎乘者大力的踩動自行車踏板，會發生棘輪塊無法卡入環狀齒部的情形，導致棘輪筒無法帶動傳動環而空轉，對騎乘者來說相當於是踩空的狀況，相當危險。

有鑑於上述習知結構之缺失，本發明人乃設計出一種自行車車輪轂，其係可克服上述習知結構之所有缺點。

本發明自行車車輪轂其主要目的在於，提供一種包括有一個心軸、一個輪轂體、一個齒盤連接座及一個棘輪裝置的車輪轂，該輪轂體與該齒盤連接座能夠分別相對該心軸轉動地套設於該心軸，該棘輪裝置位於該輪轂體與該齒盤連接座之間，該棘輪裝置包括有一個第一面齒輪、一個連接套管及一個第二面齒輪，該第一面齒輪套設於該心軸並能夠隨該輪轂體同步轉動地結合於該輪轂體，該第一面齒輪鄰近該齒盤連接座的一側設置有一個第一齒部，該連接套管套設於該心軸並能夠隨該齒盤連接座同步轉動地結合於該齒盤連接座，該第二面齒輪能夠沿該心軸軸向相對該齒盤連接座移動，該第二面齒輪鄰近該輪轂體的一側設置有一個第二齒部，該第二齒部與該第一齒部彼此相對，該第二齒部能夠嚙合於該第一齒部或脫離該第一齒部，該第二面齒輪相異於該第一面齒輪的一側凸設有至少一個第一凸部，當該第二齒部嚙合該第一齒部時，該至少一個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第一長度，該連接套管具有至少一個第二凸部，該至少一個第二凸部抵靠於該至少一個第一凸部，該至少一個第二凸部鄰近該第二面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第二長度，該第二長度小於該第一長度，該車輪轂透過上述結構使騎乘者踩踏踏板的同時可使第二齒部強制嚙合第一齒部，不會發生空轉的狀況。

該至少一個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端設置有至少一個斜面，該至少一個斜面沿以該心軸為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪的距離小於該至少一個斜面另一端至該第一面齒輪的距離。

該至少一個第一凸部與該至少一個第二凸部至該心軸的距離相同。

該連接套管設置有一個外套環，該外套環能夠隨該連接套管同步轉動地結合於該連接套管，該外套環位於該第二面齒輪相異於該第一面齒輪的一側，該至少一個第二凸部凸設於該外套環鄰近該第二面齒輪的一側。

該至少一個第一凸部的數量為三個，三個該第一凸部以等角度差平均設置於該心軸周圍，該三個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端共設置有三個斜面，該三個斜面沿以該心軸為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪的距離小於該三個斜面另一端至該第一面齒輪的距離，該至少一個第二凸部的數量為六個，六個該第二凸部以等角度差平均設置於該心軸周圍，該六個第二凸部中彼此不相鄰的三個分別抵靠於該三個第一凸部，該三個第一凸部與該六個第二凸部至該心軸的距離相同，該六個第二凸部凸設於該外套環鄰近該第二面齒輪的一側。

該棘輪裝置包括有一個彈性件，該彈性件的一端抵靠於該外套環且相異的另一端抵靠於該第二面齒輪。

該連接套管相異於該齒盤連接座的一端沿徑向的外周緣設置有一個連接部，該連接部沿徑向的截面輪廓形狀呈非圓形，該第二面齒輪能夠沿該心軸軸向相對該齒盤連接座移動地連接於該連接套管，該第二面齒輪鄰近該齒盤連接座的一側設置有一個連接孔，該連接套管插設於該第二面齒輪的連接孔，該連接孔內孔壁沿徑向的截面輪廓形狀與該連接部沿徑向的截面輪廓形狀相同並在兩者之間形成間隙，且該連接孔沿徑向的最小寬度小於該連接部沿徑向的最大寬度，使該第二面齒輪在特定角度時能夠隨該齒盤連接座同步轉動。

該連接部沿徑向的截面輪廓形狀呈六角形。

該彈性件套設於該連接套管。

該輪轂體鄰近該齒盤連接座的一側凹設有一個容槽，該棘輪裝置設置於該容槽內，該第一面齒輪以螺鎖方式固定連接於該輪轂體，該第一面齒輪沿徑向的內周緣呈六角孔狀，該連接套管以螺鎖方式固定連接於該齒盤連接座，該彈性件能夠頂推該第二面齒輪往靠近該第一面齒輪的方向移動。

該車輪轂還具有一個軸承組、一個第一止擋件及一個第二止擋件，該軸承組包括有一個第一軸承、兩個第二軸承及一個第三軸承，該第一軸承設置於該心軸與該輪轂體之間，該第一軸承沿徑向的內周緣抵靠於該心軸且該第一軸承沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體，該第一軸承鄰近該輪轂體相異於該齒盤連接座的一端，該第二軸承設置於該心軸與該齒盤連接座之間，該第二軸承沿徑向的內周緣抵靠於該心軸且該第二軸承沿徑向的外周緣抵靠於該齒盤連接座，該第二軸承位於該連接套管相異於該輪轂體的一側，該兩個第二軸承彼此不接觸，該第三軸承設置於該輪轂體與該齒盤連接座之間，該第三軸承沿徑向的內周緣抵靠於該齒盤連接座且該第三軸承沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體，該第一止擋件以螺鎖方式固定連接於該心軸，且該第一止擋件止擋該第一軸承相異於該齒盤連接座一側，該第二止擋件以螺鎖方式固定連接於該心軸，且該第二止擋件抵靠於該兩個第二軸承的其中一個相異於該輪轂體一側的端面。

其他目的、優點和本發明之新穎性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加明顯。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳述如後，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。

參照圖1至圖6所示，為本發明自行車車輪轂之立體外觀圖、立體分解圖及剖面結構圖。本發明車輪轂10包括有一個心軸20、一個輪轂體30、一個齒盤連接座40及一個棘輪裝置50；其中：

該輪轂體30與該齒盤連接座40能夠分別相對該心軸20轉動地套設於該心軸20，該輪轂體30鄰近該齒盤連接座40的一側凹設有一個容槽31。

該棘輪裝置50設置於該容槽31內且位於該輪轂體30與該齒盤連接座40之間，該棘輪裝置50包括有一個第一面齒輪51、一個連接套管52、一個第二面齒輪53及一個彈性件54，該第一面齒輪51套設於該心軸20並能夠隨該輪轂體30同步轉動地結合於該輪轂體30，該第一面齒輪51在本實施例中以螺鎖方式固定連接於該輪轂體30，該第一面齒輪51鄰近該齒盤連接座40的一側設置有一個第一齒部511，該第一面齒輪51沿徑向的內周緣呈六角孔狀。

該連接套管52套設於該心軸20並能夠隨該齒盤連接座40同步轉動地結合於該齒盤連接座40，該連接套管52在本實施例中以螺鎖方式固定連接於該齒盤連接座40，該連接套管52相異於該齒盤連接座40的一端沿徑向的外周緣設置有一個連接部521，該連接部521沿徑向的截面輪廓形狀呈非圓形，上述非圓形能夠是多角形，該連接部521沿徑向的截面輪廓形狀在本實施例中呈六角形。

該第二面齒輪53能夠沿該心軸20軸向相對該齒盤連接座40移動地連接於該連接套管52，該第二面齒輪53鄰近該齒盤連接座40的一側設置有一個連接孔531，該連接套管52插設於該第二面齒輪53的連接孔531，該連接孔531內孔壁沿徑向的截面輪廓形狀與該連接部521沿徑向的截面輪廓形狀相同並在兩者之間形成間隙，且該連接孔531沿徑向的最小寬度小於該連接部521沿徑向的最大寬度，使該第二面齒輪53在特定角度時能夠隨該齒盤連接座40同步轉動，該第二面齒輪53鄰近該輪轂體30的一側設置有一個第二齒部532，該第二齒部532與該第一齒部511彼此相對，該第二面齒輪53相對該齒盤連接座40移動時，該第二齒部532能夠嚙合於該第一齒部511或脫離該第一齒部511。

該第二面齒輪53相異於該第一面齒輪51的一側凸設有至少一個第一凸部533，當該第二齒部532嚙合該第一齒部511時，該至少一個第一凸部533相異於該第一面齒輪51的一端至該第一面齒輪51的距離形成一個第一長度L1。該至少一個第一凸部533相異於該第一面齒輪51的一端設置有至少一個斜面534，該至少一個斜面534沿以該心軸20為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪51的距離小於該至少一個斜面534另一端至該第一面齒輪51的距離。

該彈性件54套設於該連接套管52，該彈性件54能夠頂推該第二面齒輪53往靠近該第一面齒輪51的方向移動。

該連接套管52設置有一個外套環55，該外套環55能夠隨該連接套管52同步轉動地結合於該連接套管52，該外套環55位於該第二面齒輪53相異於該第一面齒輪51的一側，該外套環55鄰近該第二面齒輪53的一側凸設有至少一個第二凸部551，該至少一個第二凸部551抵靠於該至少一個第一凸部533，該至少一個第一凸部533與該至少一個第二凸部551該心軸20的距離相同，該至少一個第二凸部551鄰近該第二面齒輪53的一端至該第一面齒輪51的距離形成一個第二長度L2，該第二長度L2小於該第一長度L1，該彈性件54的一端抵靠於該外套環55且相異的另一端抵靠於該第二面齒輪53。

該至少一個第一凸部533在本實施例中的數量為三個，三個該第一凸部533以等角度差平均設置於該心軸20周圍，該三個第一凸部533相異於該第一面齒輪51的一端共設置有三個斜面534，該三個斜面534沿以該心軸20為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪51的距離小於該三個斜面534另一端至該第一面齒輪51的距離。該至少一個第二凸部551在本實施例中的數量為六個，六個該第二凸部551以等角度差平均設置於該心軸20周圍，該六個第二凸部551中彼此不相鄰的三個分別抵靠於該三個第一凸部533，該三個第一凸部533與該六個第二凸部551至該心軸20的距離相同。

該車輪轂10還具有一個軸承組60、一個第一止擋件70及一個第二止擋件80，該軸承組60包括有一個第一軸承61、兩個第二軸承62及一個第三軸承63，該第一軸承61設置於該心軸20與該輪轂體30之間，該第一軸承61沿徑向的內周緣抵靠於該心軸20且該第一軸承61沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體30，該第一軸承61鄰近該輪轂體30相異於該齒盤連接座40的一端，該第二軸承62設置於該心軸20與該齒盤連接座40之間，該第二軸承62沿徑向的內周緣抵靠於該心軸20且該第二軸承62沿徑向的外周緣抵靠於該齒盤連接座40，該第二軸承62位於該連接套管52相異於該輪轂體30的一側，該兩個第二軸承62彼此不接觸，該第三軸承63設置於該輪轂體30與該齒盤連接座40之間，該第三軸承63沿徑向的內周緣抵靠於該齒盤連接座40且該第三軸承63沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體30。

該第一止擋件70以螺鎖方式固定連接於該心軸20，且該第一止擋件70止擋該第一軸承61相異於該齒盤連接座40一側，該第二止擋件80以螺鎖方式固定連接於該心軸20，且該第二止擋件80抵靠於該兩個第二軸承62的其中一個相異於該輪轂體30一側的端面。

因該車輪轂10是利用上述該第一面齒輪51與該第二面齒輪53達到棘動的效果，能夠使該車輪轂10運作時更加平穩、順暢，且能夠有效減少噪音的產生。該車輪轂10能夠組裝於自行車，當自行車滑行或騎乘者踩踏踏板反向轉動時，鍊條能夠帶動該齒盤連接座40反向轉動，使該第二齒部532無法嚙合該第一齒部511而產生棘動的效果，當騎乘者踩踏踏板正向轉動時，鍊條能夠帶動該齒盤連接座40正向轉動，該齒盤連接座40能夠帶動該連接套管52與該外套環55轉動，該外套環55透過該六個第二凸部551的其中三個抵靠於該三個第一凸部533的設計並配合斜面結構，使該外套環55能夠強制頂推該第二面齒輪53，直到該第二齒部532嚙合該第一齒部511，不會發生瞬間踩踏力道過大而空轉的狀況。本發明所舉實施例是透過斜面結構使該外套環55能夠頂推該第二面齒輪53，亦可為圓弧面或同等功能之結構，本發明申請專利範圍不再此限。

且在該第二齒部532嚙合該第一齒部511後，該齒盤連接座40能夠再透過該連接套管52帶動該第二面齒輪53同步轉動，使該車輪轂10能夠承受相當大的扭力，不容易發生打滑或損壞的狀況。

該車輪轂10在組裝時，任意將該第二面齒輪53套接於該連接套管52皆可使該三個第一凸部533分別對應該六個第二凸部551的其中三個，增加組裝的便利性。

就以上所述可以歸納出本發明具有以下優點：

1.為本發明自行車車輪轂，其中車輪轂包括有一個心軸、一個輪轂體、一個齒盤連接座及一個棘輪裝置，該輪轂體與該齒盤連接座能夠分別相對該心軸轉動地套設於該心軸，該棘輪裝置位於該輪轂體與該齒盤連接座之間，該棘輪裝置包括有一個第一面齒輪、一個連接套管及一個第二面齒輪，該第一面齒輪套設於該心軸並能夠隨該輪轂體同步轉動地結合於該輪轂體，該第一面齒輪鄰近該齒盤連接座的一側設置有一個第一齒部，該連接套管套設於該心軸並能夠隨該齒盤連接座同步轉動地結合於該齒盤連接座，該第二面齒輪能夠沿該心軸軸向相對該齒盤連接座移動，該第二面齒輪鄰近該輪轂體的一側設置有一個第二齒部，該第二齒部與該第一齒部彼此相對，該第二齒部能夠嚙合於該第一齒部或脫離該第一齒部，該第二面齒輪相異於該第一面齒輪的一側凸設有至少一個第一凸部，當該第二齒部嚙合該第一齒部時，該至少一個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第一長度，該連接套管具有至少一個第二凸部，該至少一個第二凸部抵靠於該至少一個第一凸部，該至少一個第二凸部鄰近該第二面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第二長度，該第二長度小於該第一長度，該車輪轂透過上述結構使騎乘者踩踏踏板的同時可使第二齒部強制嚙合第一齒部，不會發生空轉的狀況。

惟上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，故舉凡數值之變更或等效元件之置換，或依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範疇。

10‧‧‧車輪轂20‧‧‧心軸30‧‧‧輪轂體31‧‧‧容槽40‧‧‧齒盤連接座50‧‧‧棘輪裝置51‧‧‧第一面齒輪511‧‧‧第一齒部52‧‧‧連接套管521‧‧‧連接部53‧‧‧第二面齒輪531‧‧‧連接孔532‧‧‧第二齒部533‧‧‧第一凸部534‧‧‧斜面54‧‧‧彈性件55‧‧‧外套環551‧‧‧第二凸部60‧‧‧軸承組61‧‧‧第一軸承62‧‧‧第二軸承63‧‧‧第三軸承70‧‧‧第一止擋件80‧‧‧第二止擋件L1‧‧‧第一長度L2‧‧‧第二長度

圖1：為本發明自行車車輪轂之立體外觀圖。 圖2：為本發明自行車車輪轂之立體分解圖。 圖3：為本發明自行車車輪轂第二齒部嚙合第一齒部之剖面結構圖。 圖4：為本發明自行車車輪轂第二齒部嚙合第一齒部另一視角之剖面結構圖。 圖5：為本發明自行車車輪轂第二齒部脫離第一齒部之剖面結構圖。 圖6：為本發明自行車車輪轂第二齒部脫離第一齒部另一視角之立體分解圖。

10‧‧‧車輪轂

20‧‧‧心軸

30‧‧‧輪轂體

40‧‧‧齒盤連接座

51‧‧‧第一面齒輪

52‧‧‧連接套管

53‧‧‧第二面齒輪

533‧‧‧第一凸部

54‧‧‧彈性件

55‧‧‧外套環

551‧‧‧第二凸部

60‧‧‧軸承組

61‧‧‧第一軸承

62‧‧‧第二軸承

63‧‧‧第三軸承

70‧‧‧第一止擋件

80‧‧‧第二止擋件

L1‧‧‧第一長度

L2‧‧‧第二長度

Claims (11)

1. 一種自行車車輪轂，其包括有： 一個心軸； 一個輪轂體及一個齒盤連接座，該輪轂體與該齒盤連接座能夠分別相對該心軸轉動地套設於該心軸； 一個棘輪裝置，該棘輪裝置位於該輪轂體與該齒盤連接座之間，該棘輪裝置包括有一個第一面齒輪、一個連接套管及一個第二面齒輪，該第一面齒輪套設於該心軸並能夠隨該輪轂體同步轉動地結合於該輪轂體，該第一面齒輪鄰近該齒盤連接座的一側設置有一個第一齒部，該連接套管套設於該心軸並能夠隨該齒盤連接座同步轉動地結合於該齒盤連接座，該第二面齒輪能夠沿該心軸軸向相對該齒盤連接座移動，該第二面齒輪鄰近該輪轂體的一側設置有一個第二齒部，該第二齒部與該第一齒部彼此相對，該第二齒部能夠嚙合於該第一齒部或脫離該第一齒部，該第二面齒輪相異於該第一面齒輪的一側凸設有至少一個第一凸部，當該第二齒部嚙合該第一齒部時，該至少一個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第一長度，該連接套管具有至少一個第二凸部，該至少一個第二凸部抵靠於該至少一個第一凸部，該至少一個第二凸部鄰近該第二面齒輪的一端至該第一面齒輪的距離形成一個第二長度，該第二長度小於該第一長度。
2. 如請求項1所述之自行車車輪轂，其中該至少一個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端設置有至少一個斜面，該至少一個斜面沿以該心軸為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪的距離小於該至少一個斜面另一端至該第一面齒輪的距離。
3. 如請求項2所述之自行車車輪轂，其中該至少一個第一凸部與該至少一個第二凸部至該心軸的距離相同。
4. 如請求項3所述之自行車車輪轂，其中該連接套管設置有一個外套環，該外套環能夠隨該連接套管同步轉動地結合於該連接套管，該外套環位於該第二面齒輪相異於該第一面齒輪的一側，該至少一個第二凸部凸設於該外套環鄰近該第二面齒輪的一側。
5. 如請求項4所述之自行車車輪轂，其中該至少一個第一凸部的數量為三個，三個該第一凸部以等角度差平均設置於該心軸周圍，該三個第一凸部相異於該第一面齒輪的一端共設置有三個斜面，該三個斜面沿以該心軸為中心的圓周方向的一端至該第一面齒輪的距離小於該三個斜面另一端至該第一面齒輪的距離，該至少一個第二凸部的數量為六個，六個該第二凸部以等角度差平均設置於該心軸周圍，該六個第二凸部中彼此不相鄰的三個分別抵靠於該三個第一凸部，該三個第一凸部與該六個第二凸部至該心軸的距離相同，該六個第二凸部凸設於該外套環鄰近該第二面齒輪的一側。
6. 如請求項4或5所述之自行車車輪轂，其中該棘輪裝置包括有一個彈性件，該彈性件的一端抵靠於該外套環且相異的另一端抵靠於該第二面齒輪。
7. 如請求項1至5中任一項所述之自行車車輪轂，其中該連接套管相異於該齒盤連接座的一端沿徑向的外周緣設置有一個連接部，該連接部沿徑向的截面輪廓形狀呈非圓形，該第二面齒輪能夠沿該心軸軸向相對該齒盤連接座移動地連接於該連接套管，該第二面齒輪鄰近該齒盤連接座的一側設置有一個連接孔，該連接套管插設於該第二面齒輪的連接孔，該連接孔內孔壁沿徑向的截面輪廓形狀與該連接部沿徑向的截面輪廓形狀相同並在兩者之間形成間隙，且該連接孔沿徑向的最小寬度小於該連接部沿徑向的最大寬度，使該第二面齒輪在特定角度時能夠隨該齒盤連接座同步轉動。
8. 如請求項7所述之自行車車輪轂，其中該連接部沿徑向的截面輪廓形狀呈六角形。
9. 如請求項6所述之自行車車輪轂，其中該彈性件套設於該連接套管。
10. 如請求項9所述之自行車車輪轂，其中該輪轂體鄰近該齒盤連接座的一側凹設有一個容槽，該棘輪裝置設置於該容槽內，該第一面齒輪以螺鎖方式固定連接於該輪轂體，該第一面齒輪沿徑向的內周緣呈六角孔狀，該連接套管以螺鎖方式固定連接於該齒盤連接座，該彈性件能夠頂推該第二面齒輪往靠近該第一面齒輪的方向移動。
11. 如請求項1至5中任一項所述之自行車車輪轂，其中該車輪轂還具有一個軸承組、一個第一止擋件及一個第二止擋件，該軸承組包括有一個第一軸承、兩個第二軸承及一個第三軸承，該第一軸承設置於該心軸與該輪轂體之間，該第一軸承沿徑向的內周緣抵靠於該心軸且該第一軸承沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體，該第一軸承鄰近該輪轂體相異於該齒盤連接座的一端，該第二軸承設置於該心軸與該齒盤連接座之間，該第二軸承沿徑向的內周緣抵靠於該心軸且該第二軸承沿徑向的外周緣抵靠於該齒盤連接座，該第二軸承位於該連接套管相異於該輪轂體的一側，該兩個第二軸承彼此不接觸，該第三軸承設置於該輪轂體與該齒盤連接座之間，該第三軸承沿徑向的內周緣抵靠於該齒盤連接座且該第三軸承沿徑向的外周緣抵靠於該輪轂體，該第一止擋件以螺鎖方式固定連接於該心軸，且該第一止擋件止擋該第一軸承相異於該齒盤連接座一側，該第二止擋件以螺鎖方式固定連接於該心軸，且該第二止擋件抵靠於該兩個第二軸承的其中一個相異於該輪轂體一側的端面。

Images