TWI252815B - Externally pulled claw-type ratchet hub - Google Patents

Description

1252815 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種自行車之花轂，特別是指一種外 掣爪式棘輪花轂。 【先前技術】 如圖1所示，現有的一種内矩式後花轂（申請人所申 請並獲准專利之第91219840號），包含有一心軸單元}、 一呈可旋轉地被該心軸單元丨所支撐的殼體2、一設置在該 设體2内部的離合單元3、—利用該離合單元3連結在該殼 體2 —端部的鏈輪座4。該殼體2具有一圍繞該心軸單元i 之一軸線並可界定出一内孔201的周壁202、一對應該内孔 201 —端部而設置在該周壁2〇2 一内環面的内螺紋部2⑽。 該離合單元3具有一螺固在殼體2之内螺紋部2〇3上的棘 齒環301、一套設在棘齒環3〇1内部且與鏈輪座*内環面互 相螺合的掣爪座302、數對應該棘齒環301 一内環面且裝設 在4拏爪座302 —外周面的掣爪303及一可使該等掣爪3〇3 怪保持與棘齒環31產生屬合的圈狀彈簧304，該棘齒環 3〇1 —内裱面環設有數棘齒305，該等掣爪3〇3 一端部受該 圈狀彈η 304彈性壓制，另一端部則龜起並懷合在棘齒⑽ 上利用该離合單元3可使鏈輪座4單向連動殼體2。 雖然，上述的内矩式後花轂可達到預期的傳動目的， 但仍具有下列缺點： 一、連動時的最大受力點在於該等擎爪303與該棘齒 環301屬合處，故該等擎爪3〇3與該棘齒環3〇1大多以具 1252815 有硬度較大的合金鋼所製成，而該棘齒環3〇ι因 一 外周面車製螺紋才能與該殼體2的内螺紋部2〇3螺合^ 及必須在一内周面製設棘齒3G5,也就是說，該棘齒環301 必須具有相當的厚度，才足以在外、 紋及棘齒305，如此-來，卻合造成:刀为汉置外螺 壬旦本 P曰&成该棘齒環301的體積大 、3重，而無法滿足自行車朝輕量化設計之要求。

二、該等掣爪是同時利用該圈狀彈簧3〇4 位在該掣爪座3G2上，該等掣爪3G 兮園灿碟莖，^ 、Τ ‘部也同時受 "圈狀弹黃304之彈性壓制而使得另—端部向外翹出，伸 如此一來，在組配時，操作者必須將各擎爪3〇3的麵… :同：向内部壓制，才能順利將各寧爪3。3組入該棘“ 中如此一來卻會造成組配困難。 位在：：等掣爪303是同時利用該圈狀彈簧3°4圈繞定 在4爪座302上，當該圈狀彈菁3〇4彈性疲乏或盆中 一個孝爪3〇3有損壞情況時，將會造成圈狀彈簧304的彈 力不平均H 3G3與棘齒環斯屬合不確實，而 打滑，缺失。再者，欲替換彈性疲乏的圈狀彈黃3〇4曰 個相壞的掣爪303時，就必須將圈狀彈簧 掌爪303完全拆下，且替換德冉番蕲& # 及所有的 。 1曰換後再重新組裝，維修較為麻煩 【發明内容】 口此，本發明之目的’即在提供一種可減小-棘齒费 的體積、重量而滿足輕量化設計需求，且離合單元㈣容 易、嚅合效果佳之外掣爪式棘輪花轂。 !252815 於是’本發明外掣爪式棘輪花轂，包含有一沿—轴線 延伸的心軸單元、一呈可旋轉地被該心軸單元所支撐的殼 體、一設置在該殼體内部的離合單元、—利用該離合單元 連結在該殼體一端部的鏈輪座。該殼體具有一圍繞該軸線 並可界定出一内孔的周壁、數對應該内孔一端部且由該周 壁一内環面沿環向凹設的容置槽及數分別沿該内環面延伸 至該容置槽一開口的擋止部，該等容置槽各是由一對應該 内環面之槽底面及一銜接在該槽底面_側且呈缺圓狀的限 位弧部所界定而成，該等擋止部恰分別對應各容置槽的限 位弧部。該離合單元具有一伸設在該内孔中且套固在該心 軸早元上的棘齒環、數環設在該棘齒環外部且組設在該等 容置槽中的掣爪及數裝設在該等容置槽中且提供該等擎爪 保持彈抵在該棘齒環上之彈性元件，該棘齒環具有多數環 設在-外周面的棘齒，該等掣爪各具有_可樞轉地容設在 各限位弧部中的樞轉端部、—與該樞轉端部呈相反設置且 可與該棘齒產生墙合的棘爪部及—介於該樞轉端部與該棘 ::之間的中段，該等掣爪是可由一與該棘齒產生屬合的 第一位置枢轉至一與該棘齒產生脫離的第二位置，該等掣 爪在第-位置時，各中段是抵止在所對應的擋止部上。 【實施方式】 、有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配α參考圖式之一個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 圖 圖4所示，本發明外掣爪式棘輪花轂的較佳實 1252815 施例，包含一心軸單元1 〇、一呈可旋轉地被該心軸單元1 〇 所支撐的殼體20、一設置在該殼體20内部的離合單元30 及一利用該離合單元30連結在該殼體20 —端部的鏈輪座 40 〇 5亥心轴早元1 〇具有一沿一轴線L延伸的轴桿11及數 組設在該軸桿11上的軸承12。 該殼體20是以鋁合金材質製成，並具有一圍繞該軸線 L並可界定出一内孔21的周壁22、數對應該内孔2丨一端 部且由該周壁22 —内環面221沿環向凹設的容置槽23、數 分別沿該内環面221延伸至各容置槽23 一開口 231 一側的 第一擋止部24及數沿環向對應於該第一擋止部24而延伸 在開口 231另一側的第二擋止部25。該等容置槽23各是由 一對應該内環面221之槽底面加、-銜接在該槽底面232 :側且呈缺圓狀的第-限位弧部233 &一沿環向對應於該 :一限錄部233而銜接在該槽底面饥另一側且呈缺圓 狀的第二限位弧部234所取宗而劣 结 ” 4所界疋而成，第―、二限位弧部233 、4的圓徑大於5 mm。該等第一、 對庫久六罢姑^ 一擋止部24、25分別 對應“置槽23的第_、二限位弧部mo 心軸具有一伸設在該内孔21中且套固在該 軸早凡10之軸承12上的棘齒環3 31外部且組設在該等容置槽23 二：棘齒壤 等容置槽a中且提供該等掣爪及數裝設在該 上之彈性元件33。令棘…，保_在該棘齒環3! 棘齒311及_具有多數環設在-外周面的 及&置在㈣棘齒311_側的螺紋部312。該等 1252815 Γ二各具有一呈圓形塊狀且可樞轉地容設在第-限位弧 〇 的樞轉端部321、-與該樞轉端部321呈相反設置 ::與該棘齒311產生傷合的棘爪部322及一 端:奶與該棘爪部322之間的中段323,該等掣爪32可 311產:棘""3U產生嚅合的第—位置樞轉至-與該棘齒 1產生脫離的第二位置，料掣爪32在第—位置時，中 中-側是抵止在第—擋止部24上，且可提供該孽 伸出於容置槽23的角度受到限制。 .亥等彈性元件33是以彈性鋼片彎折而成，並各呈有一 Ζ設在該第二限位孤部234中的挽曲部如、一連結在該 2部如-側且貼設在該槽底面加上的定位部阳及 連結在該撓曲部331另―側且沿該第二播止部h延伸至該 開口 231的彈抵部333，該彈抵部阳是抵止在所對應之 爪32的中段323另一側上。 鏈輪座40疋螺設在該棘齒環3 1之螺紋部3 12上。 ^ 圖4所示，當花轂組配完成後，該離合單元 —的棘4 31是藉著心軸單元1()的軸承12所支撐而獲得 321私應於該等容置槽23。且該等掣爪32的樞轉端部 品又定位在各容置槽23的第一限位弧部233中，而赫 則可穿出開口 231而嗡合在棘齒311上，且 該等彈性i 1 j用 ^ 件Μ之彈抵部333提供彈力，促使該棘爪部 恆保持朝棘齒311嚅合之趨勢。 日 ★口 T^j 針方σ 之箭頭所示，當該鏈輪座40被驅動而朝順時 方向轉動時，利用棘齒311與該等掣爪32的嚅合作用， 1252815 即可聯動該殼體2 驅動朝逆時針方“生轉動。相反地’當該鏈輪座40被 生跳脫(亦Γ由第動時，該”爪32會自棘齒-上產 元件33之彈力气:位置擺動至第二位置），且利用彈性 保持…亦即由第件輩爪32跳脫後會再隨即與棘齒311 田弟一位置擺回第一位置）。 因此’本發明之其參 具有下列優點： 達到預期的傳動目的，且 1^' /等掣爪32與該棘齒環31雖然也是以合金鋼所 該棘齒環31只需要在外周面製設棘齒311，所 Μ棘齒核31不需要較 ，如此—來m四 夠的結構強度 束 旦 人^ % 31的體積小、重量輕，可滿足自行 車朝輕ϊ:化設計之I、七 金鋼劁忐的制 ，。卜，與習知相較，並不需要合 詈揷 、爪座，直接利用質輕的鋁合金殼體20開設容 置槽23，即可裝設掣爪32。 爪邛322 :掣^32分別配合一個彈性元件33就可使得棘 ^ σ’且湘該第-播止部24的設置可提供 4爪32伸出於容置槽32的角度受到限制，如此一來， =Γ因各擎爪32的輕出角度已呈固定，操作者可順 :一，爪32組入該棘齒環31中，組配上相當容易。 ⑽-、㈣掣爪32分別配合—個彈性^件33，即使某一 丄彈1* tl件33產生彈性疲乏，或是其中一個擎爪犯有損 广月兄夺λ餘的彈性凡件33、掣爪32仍可正常與棘齒環 1產嚅合，可避免發生掣爪32與棘齒環31嚅合不確實、 打滑之情事。再者，可單獨替換產生彈性疲乏的彈性元件 10 1252815 33或損壞的掣爪32，較為經濟、實用。 四因该等掣爪32是裝設在棘齒環31外部，與習知 相較，無尺寸上的限制，雖然殼體20材料強度不及習知的 擎爪座，但可增大容置槽23、掣爪32尺寸（即加大接觸面- 積）來增加機構強度。 ^惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 ^、此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍‘ 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 籲 【圖式簡單說明】 圖1是現有一種内矩式後花轂的組合剖面示意圖； 圖2是一立體分解圖，說明本發明外掣爪式棘輪花轂 的一較佳實施例； 圖3是本發明上述較佳實施例之一組合剖面示意圖； 及 圖4是沿圖3中之線4—4的一剖面圖。 11 1252815 【主要元件符號說明】 1 0 9 * * (S * *…心轴單元 25…… …*第二擂止部 L …轴線 3 0·，** •…離合單元 1卜"" f…轴桿 3 1 "… *…棘齒環 1 2 u …5轴承 311 - …·棘齒 2 0 *… …♦殼體 312… •…螺紋部 21…… 内孑L 3 2**“* *…掣爪 2 2……* …s周壁 321… -…樞轉端部 221… «…内環面 322… •…棘爪部 23…… •…容置槽 323… •…中段 231… …*開口 33 "… *…彈性元件 232… *…槽底面 331… *…挽曲部 233… •…第一限位弧部 332… …·定位部 234… •…第二限位弧部 333… •…彈抵部 24 * * * *? 第一擋止部 40 "… …·鏈輪座 12

Claims (1)

1252815 十申睛專利範圍： 1 ·種外掣爪式棘輪花轂，包含： 〜軸單元，是沿一軸線延伸； 设體’是呈可旋轉地被該心軸單元所支撐，並具 有一=繞該軸線並可界定出一内孔的周壁、數對應該内 ^鳊部且由該周壁一内環面沿環向凹設的容置槽及數 、〗"亥内環面延伸至該容置槽一開口的擋止部，該等 容置槽各是由一對應該内環面之槽底面及一銜接在該槽 &面彻j且呈缺圓狀的限位孤部所界定而成，該等擔止 部恰分別對應各容置槽的限位弧部； 时—離合單7〇，具有一伸設在該内孔中且套固在該心 軸：7L上的棘齒壞、數環設在該棘齒環外部且組設在該 ::置槽t的掣爪及數裝設在該等容置槽中且提供該等 多數環設在一外周面的：件，該棘齒環具有 的棘齒，該等掣爪各具有一可樞轉 : 也容設在各限位弧部中的枢轉端部、一與 相反設置且可與該棘去立丄⑹ ^產生嗡合的棘爪部及一介於該樞 轉知部與該棘爪部之間 棘齒產"合的第— 該”爪是可由-與該 第二位置，該等擎爪在第：=與該棘齒產生脫離的 對應的擋止部上； 位置時，各中段是抵止在所 一鏈輪座，是利用 ^離5單元連結在該殼體一端部 2·依據申請專利範圍第 1項所述之外掣爪式棘輪花轂，其 13 1252815 中"亥A又體各容置槽是由該槽底面、限位弧部及一對應 f °卩而銜接在該槽底面另一側且呈缺圓狀的第二 限位弧部所界定而成，且該殼體更具有數對應各第二限 位弧部的第二擋止部。 3.依射請專利範圍第2項所述之外掣爪式棘輪花數，其 中’該殼體之限位弧部、第二限位弧部的圓徑不小於、 mm 〇 、b 4·依據巾請專利範圍第3項所述之外掣爪式棘輪花較，其 中，該離合單元的彈性元件是以彈性鋼片彎折而成，二 各具有一可装設在該第二限位弧部中的撓曲部、一連妹 在该撓曲部一側且貼設在該槽底面上的定位部及連結^ :祝曲σ卩另一側且沿該第二擋止部延伸至該開口的彈抵 部’該彈抵部是抵止在所對應之掣爪的中段。 - 14