TWI400168B - 車輪驅動機構 - Google Patents

Description

車輪驅動機構

本發明與用於製造一自行車車輪的機器有關，尤其是用於驅動該自行車車輪於轉動的車輪驅動機構。

在自行車的車輪製造過程中，有時需要使車輪轉動，以便進行一些作業，例如將多根鋼絲螺鎖於一輪圈的作業、量測一車輪之鋼絲張力的作業、或是鎖緊/放鬆鋼絲銅頭之作業…等等。這些作業都需要使用到一種車輪驅動機構，用以驅動該車輪於自轉。這種車輪驅動機構在台灣I256922號，台灣公告第166042、148475、213882、445220號，以及台灣公開第200835911號等專利案均有提及。

本發明提供一種車輪驅動機構，其能用於驅動一車輪，並跟隨該車輪的軸向偏擺而作同向移動。

該車輪驅動機構包括兩滾輪、一驅動部、及一移動部。該驅動部樞設有該兩滾輪，且用於驅動該兩滾輪作相對分開或相對趨近之運作，並在該兩滾輪相對趨近夾到該車輪的輪框的兩相對邊時，驅使它們作相向轉動之運作。該移動部包括一上座及一下座，該下座包括一基座及一活動座，該活動座具有至少一軸承，並且藉由該軸承而滑套在該基座上，以致於能在該基座上自由地直線移動，其中該上座是結合在該活動座上，該驅動部是結合在該上座上。

較佳地，該移動部還包括至少兩彈簧，該上座具有至少一滑桿，該活動座是藉由該軸承而滑套在該滑桿上，其中一彈簧是套在該滑桿上，且位在該活動座的第一側邊，並隨時抵著該第一側邊，另一彈簧是套在該滑桿上，且位在該活動座的第二側邊，並隨時抵著該第二側邊，其中，該第一側邊是該第二側邊的對邊。

較佳地，該驅動部包括一主座、兩傳動組件、一第一動力源、及一第二動力源。該主座結合於該移動部的上座。每一傳動組件包括一主臂及一輔臂。該主臂的一端是樞設於該主座的一面，另端則樞設其中一滾輪。該輔臂的一端係樞設於該主臂的該兩端之間。該第一動力源是設於該主座上，且用於驅動該兩滾輪於相向轉動。該第二動力源是設於該主座上，且包括一氣壓缸及一移動塊，該氣壓缸能驅動該移動塊於作直線移動，該移動塊與該兩輔臂另一端相樞接。當該第二動力源的氣壓缸被驅動去帶動該移動塊作正向或反向的直線移動時，能使該兩滾輪藉由該兩輔臂與該兩主臂的傳動而作相對趨近之運作或是作相對分開之運作。

至於本發明之其它技術特徵及其功能，將揭露於隨後的說明。

第一圖顯示本發明之車輪驅動機構3的一個較佳例子，其被用於組成一車輪量測機。該車輪量測機除了該車輪驅動機構3之外，還包括一機台1、一支持機構2、一車輪驅動機構3、一張力量測機構4、一徑向偏移量測機構5、一軸向偏移暨中心偏移量測機構6、及一電腦控制系統7(圖中只繪示其顯示器的部份)。

如第二、三圖所示，該支持機構2具有兩個動力夾頭202。該車輪驅動機構3具有兩滾輪303。在該電腦控制系統7的控制下，該支持機構2被驅動，以使其每一動力夾頭202分別夾住一車輪9的花鼓91(hub)的心軸911的一端，從而使得該車輪9處於可繞著該心軸911轉動的狀態下。接著，該車輪驅動機構3的兩滾輪303被驅動去夾住該車輪9的輪圈90(rim)的兩相對側邊，並且作相向轉動，以傳動該車輪9轉動。在該車輪9轉動一圈的過程中，該張力量測機構4被驅動去量測該車輪9上的鋼絲92(spoke)的張力，該徑向偏移量測機構5被驅動去用於量測該車輪9的徑向偏移量，該軸向偏移暨中心偏移量測機構6被驅動去於量測該車輪9的軸向偏移量。此外，該軸向偏移暨中心偏移量測機構6還能用於量測該車輪9的中心偏移量。

在該兩滾輪303驅動該車輪9轉動的過程中，該車輪9的輪圈90在其軸向方向(即X軸方向)可能發生偏擺，因此，兩滾輪303必需能跟隨該輪圈90作軸向移動，且理想上是亳無阻礙地同步軸向移動，以使該軸向偏移暨中心偏移量測機構6能正確地量測到該車輪9的軸向偏移量。為使該兩滾輪303能夠儘可能地同步該輪圈90的軸向偏擺而作橫向移動，在本例當中，如第四、五圖所示，該車輪驅動機構3除了該兩滾輪303之外，還包括一驅動部30及一移動部31a，該移動部31a是設置在該機台1上，且正對著上述車輪9的花鼓91，該驅動部30是設置在該移動部31a上，並且能相對於該機台1移動。

如第四圖所示，該驅動部30包括一主座300、 設於該主座300上之一第一動力源301、設於該主座300上之兩傳動組件302、及用於驅動該兩傳動組件302之一第二動力源304。該主座300有兩懸吊柱300a，並藉該兩懸吊柱300a而結合於該移動部31a上。該兩滾輪303分別樞設於該兩傳動組件302上，且由該第一動力源301帶動於相向轉動。該第一動力源301較佳是選用以一馬達為主的動力機構，其傳動該兩滾輪303於相向轉動的部份可選用如圖中所示的兩傳動皮帶305。該第二動力源304包括一氣壓缸304a及一移動塊304b，該移動塊304b是結合於該氣壓缸304a的伸縮桿304c上，也就是說該氣壓缸304a能驅動該移動塊304b於沿Z軸上下移動。

每一傳動組件302包括一主臂306及輔臂307。該主臂306的一端是藉由一轉軸A樞設於該主座300的一面，另端則是藉由一轉軸B樞設其中一滾輪303。該輔臂307的一端係藉由一轉軸C樞設於該主臂306的該兩端之間，另端則是藉由一轉軸D樞設於該第二動力源304的移動塊304b上。前述構件之間因彼此樞設所構成的轉軸A、B、C、D，均具有同一軸向，即均朝Y軸方向。

當該第二動力源304的氣壓缸304a被驅動去帶 動該移動塊304b於沿Z方向上下作動時，藉由該兩輔臂307的傳動，該兩主臂306就能夠在該主座300的該面上作相對擺動之動作，從而使得該兩主臂306上的兩滾輪303跟著作相對靠攏之動作，或是作相對分開之動作。第六圖顯示該氣壓缸304a推昇該移動塊304b時，藉由該兩輔臂307的傳動，使得該兩主臂306上的兩滾輪303相對分開。在此狀態下，該車輪9的輪圈92被允許進入或離開該兩滾輪303之間的間隙。第七圖顯示該氣壓缸304a拉回該移動塊304b時，藉由該兩輔臂307的傳動，使得該兩主臂306上的兩滾輪303相對靠攏。在此狀態下，如果該車輪9的輪圈92已進入該兩滾輪303之間的間隙中，該兩滾輪303將會夾住該輪圈92的兩相對側邊，此時，一旦該第一動力源301被該電腦控制系統7啟動或被人工啟動，就會帶動該兩滾輪303於相向轉動，被支撐在該支持機構2中的車輪9，就會如先前所述地轉動。

再如第四圖所示，該移動部31a包括一上座31及一下座32。該上座31包括一主板310、一底板311、及一縱向調整機構312。該驅動部30是藉其兩懸吊柱300a而結合到該主板310的前緣。該主板310是滑套在該底板311上而能相對於該底板311 地沿Y軸方向移動，該縱向調整機構312係為一導螺桿機構，其能用於調整該主板310在該底板311上的位置。因此，轉動該縱向調整機構312的手輪312a，就能帶動該主板310沿Y軸移動變換位置，而固定在該主板310上的驅動部30也就因此跟著沿Y軸同步移動變換位置，從而達到適應不同尺寸之車輪9的目的。

該下座32包括一基座322、一活動座323、及一橫向調整機構324。該基座322是滑套在位於該機台1上的兩橫向滑軌321上，從而能沿該兩滑軌321沿X軸作橫向位移。該活動座323是可活動地設於該基座322上，且結合於該上座31的底板311，也就是承載了整個上座31及懸吊在該上座31上的驅動部30。該橫向調整機構324係為一導螺桿機構，其能用於調整該基座322相對於該機台1的位置。因此，轉動該橫向調整機構324的手輪324a，就能帶動該基座322沿X軸移動變換位置，而固定在活動座323上的上座31連同固定在該上座31上的驅動部30，也就因此跟著沿X軸同步移動變換位置。

如第八、九圖所示，該基座322具有兩滑桿33，該活動座323具有兩軸承35。該活動座323是滑套 在該兩滑桿33上，每一軸承35分別介於每一滑桿33與該活動座323之間，以使該活動座323能自由地沿該兩滑桿33作橫向移動(即沿X方向移動)。兩軸承35較佳是選用低摩擦力的直線軸承。如此，該活動座323就能夠在該基座322上自由地橫向移動，或者說是橫向飄移。

重點在於由於該活動座323是結合該上座31的底板311，所以，固定在該上座31上的驅動部30即相當於是固定在該活動座323上(不考慮該緃向調整機構312時)，從而可知，該驅動部30能跟著該活動座323而自由地橫向移動，或者說是橫向飄移。這表示，該驅動部30上的兩滾輪303就能夠跟著該輪圈90的軸向偏擺而作橫向移動。

如第八、九圖所示，該移動部31a還包括數個彈簧34，它們分別被套在該兩滑桿33上。在本例當中共有四個彈簧34，其中兩個彈簧34位於該活動座323的第一側邊，並且隨時抵著該第一側邊，另兩個彈簧34位於該活動座323的第二側邊，並且隨時抵著該第二側邊，其中，該第一側邊是該第二側邊的對邊。如此，當該活動座323往一方向(即正X方向)移動時，位於該第一側邊的彈簧34被壓縮而位於第二側邊的彈簧34釋放彈力，而當該活動座 往相反的另一方向(即負X方向)移動時，位於該第二側邊的彈簧34被壓縮而位於第一側邊的彈簧34釋放彈力。這意味著，當該驅動部30上的兩滾輪303跟著該輪圈90作軸向偏擺時，該些彈簧34會時而被該活動座323壓縮，時而被該活動座323釋放，且每次被釋放時，都會藉其彈力去回推該活動座323，使得該活動座323能夠更順暢地作橫向移動，這表示該驅動部30上的兩滾輪303就能夠跟著該輪圈90的軸向偏擺而很順暢地作橫向移動。如此，該兩滾輪303就能順暢驅動該車輪9於轉動，完全不用擔心會去扭到該車輪9的輪圈92。

綜上所述，本發明之車輪驅動機構不但未見於先前技術而足具新穎性，並具進步性及產業上之利用性，爰依法提出發明專利申請。

1．．．機台

2．．．支持機構

202．．．動力夾頭

3．．．車輪驅動機構

30．．．驅動部

300．．．主座

300a．．．懸吊柱

301．．．第一動力源

302．．．傳動組件

303．．．滾輪

304．．．第二動力源

304a．．．氣壓缸

304b．．．移動塊

304c．．．伸縮桿

305．．．傳動皮帶

306．．．主臂

307．．．輔臂

31．．．上座

31a．．．移動部

310．．．主板

311．．．底板

312．．．縱向調整機構

312a．．．手輪

32．．．下座

321．．．橫向滑軌

322．．．基座

323．．．活動座

324．．．橫向調整機構

324a．．．手輪

33．．．滑桿

34．．．彈簧

35．．．軸承

4．．．張力量測機構

5．．．徑向偏移量測機構

6．．．軸向偏移暨中心偏移量測機構

7．．．電腦控制系統

9．．．車輪

90．．．輪圈

91．．．花鼓

911．．．心軸

92．．．鋼絲

第一圖顯示本發明用於一車輪量測機上的情形。

第二圖為第一圖的前視圖。

第三圖為第一圖的俯視圖。

第四、五圖顯示本發明之一較佳例子。

第六、七圖顯示本發明之兩滾輪的運作情形。

第八、九圖顯示本發明之移動部的詳細構造。

1．．．機台

30．．．驅動部

300．．．主座

300a．．．懸吊柱

301．．．第一動力源

302．．．傳動組件

303．．．滾輪

304．．．第二動力源

304a．．．氣壓缸

304b．．．移動塊

304c．．．伸縮桿

305．．．傳動皮帶

306．．．主臂

307．．．輔臂

31．．．上座

31a．．．移動部

310．．．主板

311．．．底板

312．．．縱向調整機構

312a．．．手輪

32．．．下座

321．．．橫向滑軌

322．．．基座

323．．．活動座

324a．．．手輪

Claims (4)

1. 一種用於驅動一車輪於轉動的車輪驅動機構，包括：兩滾輪；一驅動部，其樞設有該兩滾輪，且用於驅動該兩滾輪作相對分開或相對趨近之運作，並在該兩滾輪相對趨近夾到該車輪的輪框的兩相對邊時，驅使它們作相向轉動之運作；一移動部，包括一上座及一下座，該下座包括一基座及一活動座，該活動座具有至少一軸承，並且藉由該軸承而滑套在該基座上，以致於能在該基座上自由地直線移動，其中該上座是結合在該活動座上，該驅動部是結合在該上座上。
2. 如申請專利範圍第1項所述的車輪驅動機構，該移動部還包括至少兩彈簧，其中一彈簧位於該活動座的第一側邊，並且隨時抵著該第一側邊，另一彈簧位於該活動座的第二側邊，並且隨時抵著該第二側邊，其中，該第一側邊是該第二側邊的對邊，且當該活動座往一方向移動時，位於該第一側邊的彈簧被壓縮而位於第二側邊的彈簧釋放彈力，而當該活動座往相反的另一方向移動時，位於該第二側邊的彈簧被壓縮而位於第一側邊的彈簧釋放彈力。
3. 如申請專利範圍第1項所述的車輪驅動機構，該移動部還包括至少兩彈簧，該上座具有至少一滑桿，該活動座是藉由該軸承而滑套在該滑桿上，其中一彈簧是套在該滑桿上，且位在該活動座的第一側邊，並隨時抵著該第一側邊，另一彈簧是套在該滑桿上，且位在該活動座的第二側邊，並隨時抵著該第二側邊，其中，該第一側邊是該第二側邊的對邊。
4. 如申請專利範圍第1、2、或3項所述的車輪驅動機構，其中該驅動部包括：一主座，其結合於該移動部的上座；兩傳動組件，每一傳動組件包括一主臂及一輔臂，該主臂的一端是樞設於該主座的一面，另端則樞設其中一滾輪，該輔臂的一端係樞設於該主臂的該兩端之間；一第一動力源，其設於該主座上，且用於驅動該兩滾輪於相向轉動；及一第二動力源，其設於該主座上，且包括一氣壓缸及一移動塊，該氣壓缸能驅動該移動塊於作直線移動，該移動塊與該兩輔臂另一端相樞接；其中，當該第二動力源的氣壓缸被驅動去帶動該移動塊作正向或反向的直線移動時，能使該兩滾輪藉由該兩輔臂與該兩主臂的傳動而作相對趨近之運作或是作相對分開之運作。