TWI410337B

TWI410337B - Bicycle rear hub drive device

Info

Publication number: TWI410337B
Application number: TW101117840A
Authority: TW
Original assignee: Chosen Co Ltd
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2013-10-01
Also published as: TW201244967A

Description

自行車後花轂之驅動裝置

本發明係有關於一種自行車花轂結構，尤指一種可進行多種組合變化之自行車後花轂之驅動裝置。

按，一般常見之自行車皆裝設有花轂結構，並以花轂結構形成單向帶動之效果，藉以防止車輪逆向帶動腳踏板，使騎乘自行車更為順暢，又該習用自行車花轂結構僅具有單一組合方式，無法配合表演用自行車或特殊使用需求之應用，而造成有組裝變化性不足之缺失，而特技用自行車，則需要能同步帶動車輪產生正轉與反轉動作，又該常見之特技用自行車係會於花轂處直接固定有齒盤，即能形成腳踏板之直接帶動，然而，若特技用自行車僅能提供雙向帶動之效果，將不利於一般的騎乘使用，使其實用性大幅降低，是故，有業者針對此問題開發有雙齒盤之花轂結構，如第17圖所示，其花轂(50)之一端固定有固定齒盤(51)，又另一端連接有一活動齒盤(52)，當欲進行普通騎乘時，係以腳踏板帶動活動齒盤(52)產生單向連動之效果，又當欲進行特技表演時，需將踏板齒盤與鍊條整組拆下，並換安裝於自行車之另一側，讓鍊條能配合連結於固定齒盤(51)處，藉此達到自行車雙向驅動之使用，故詳觀上述習知結構不難發覺其尚存有些許不足之處，其自行車於一般騎乘狀態變換成特技用騎乘狀態時，係需要將整組踏板齒盤與鍊條拆下，並於改安裝於自行車之另一側，使該更換步驟過於複雜，將造成使用上之不便，且該未使用之活動齒盤(52)仍裝設於自行車上，容易干擾表演動作之進行，又該雙向驅動只限於固定齒盤(51)端，更該不具有僅單向後退驅動自行車之功能，因此存在有變化性不足之缺失。

有鑑於此，本發明人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種自行車後花轂之驅動裝置。

一花轂於一端開設有容置空間，且花轂貫穿容置空間樞設有一心軸，該花轂於容置空間內環狀排列有複數個凹槽，又該心軸之末端螺鎖一鎖合件，一單向驅動件套設於花轂之心軸處，該單向驅動件與心軸之間夾設有一自潤軸承，且該單向驅動件受鎖合件之鎖合而向容置空間端形成限位，而在單向驅動件相鄰鎖合件端固定有至少一齒盤，又該單向驅動件於容置空間內形成有一棘齒座，該棘齒座於外緣裝設有複數組棘齒與彈性件，另該棘齒座套設有一棘齒環(連結環)，棘齒環(連結環)之內環面配合棘齒形成有齒槽，令棘齒能單向卡設於齒槽處，而棘齒環(連結環)之外環面凸設有複數個嵌合肋，並透過嵌合肋與花轂端之凹槽形成固定，該棘齒座處開設有複數個容置槽，且於容置槽之兩側更凹設有一第一槽孔與一第二槽孔，而該第一槽孔與第二槽孔用於提供棘齒與彈性件之裝設，一雙向驅動件套設於花轂之心軸處，該雙向驅動件與心軸之間夾設有一自潤軸承，且該雙向驅動件受鎖合件之鎖合而向容置空間端形成限位，而在雙向驅動件相鄰鎖合件端固定有至少一齒盤，又該雙向驅動件於容置空間內形成有一連結座，該連結座於外緣形成有複數個連動肋，並透過連動肋與花轂端之凹槽或連結環之齒槽形成固定。

本發明的主要目的在於，該花轂處形成有容置空間、心軸及凹槽，令單向驅動件與雙向驅動件能夠選擇安裝於花轂之容置空間內，透過單向驅動件之棘齒或雙向驅動件之連動肋連結花轂之凹槽形成固定，令花轂結合單向驅動件形成單向驅動之形態，與結合雙向驅動件形成雙向驅動之形態，俾以提高其實用性。

本發明的次要目的在於，該單向驅動件係裝設在自行車行駛方向之相對右側的花轂容置空間內，且該棘齒裝設於第二槽孔，而彈性件裝設於第一槽孔，藉此形成自行車前進之單向驅動，又該單向驅動件係裝設在自行車行駛方向之相對左側的花轂容置空間內，且該棘齒裝設於第一槽孔，而彈性件裝設於第二槽孔，亦能形成自行車前進之單向驅動，進而達到左右互換之使用效果。

本發明的另一目的在於，該棘齒環於置入容置空間之外側處裝設有一卡合件，並以卡合件使棘齒環無法脫離容置空間，又該棘齒環之齒槽形成斜齒狀，且該棘齒環貫穿有複數個穿孔，於卡合件未安裝狀態下能利用穿孔取出棘齒環，藉此改變棘齒環之斜齒方向，俾以提供拆裝上之便利性。

本發明的又一目的在於，該連結環係以緊迫方式固定於花轂之凹槽處，而該連結環之齒槽呈矩形齒狀，使連結環不具有方向性，而能適用於正、逆時針轉向之單向驅動件，當需要變換棘齒與彈性件裝設於容置槽之位置時，由於連結環不具方向性，即能在不拆離連結環之情況下，達到單向驅動件換向驅動之使用效果。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如后：

先請由第1圖、第2圖與第3圖所示觀之，一種自行車後花轂之驅動裝置，其包括有：一花轂(10)、一單向驅動件(20)及一雙向驅動件(30)，一花轂(10)於一端開設有容置空間(11)，且花轂(10)貫穿容置空間(11)樞設有一心軸(12)，該花轂(10)於容置空間(11)內環狀排列有複數個凹槽(13)，又該心軸(12)之末端螺鎖一鎖合件(14)，一單向驅動件(20)套設於花轂(10)之心軸(12)處，該單向驅動件(20)與心軸之間夾設有一自潤軸承(21)，且該單向驅動件(20)受鎖合件(14)之鎖合而向容置空間(11)端形成限位，而在單向驅動件(20)相鄰鎖合件(14)端固定有至少一齒盤(22)，又該單向驅動件(20)於容置空間(11)內形成有一棘齒座(23)，該棘齒座(23)於外緣裝設有複數組棘齒(24)與彈性件(25)，另該棘齒座(23)套設有一棘齒環(26)，棘齒環(26)之內環面配合棘齒(24)形成有齒槽(261)，令棘齒(24)能單向卡設於齒槽(261)處，而棘齒環(26)之外環面凸設有複數個嵌合肋(262)，並透過嵌合肋(262)與花轂(10)端之凹槽(13)形成固定，再進一步說明，該棘齒座(23)處開設有複數個容置槽(27)，且於容置槽(27)之兩側更凹設有一第一槽孔(271)與一第二槽孔(272)，而該第一槽孔(271)與第二槽孔(272)用於提供棘齒(24)與彈性件(25)之裝設，又該棘齒(24)與彈性件(25)能互換裝設位置，藉以形成單向驅動件(20)以順時針方向或逆時針方向抵緊齒槽(261)，其中，該棘齒環(26)於置入容置空間(11)之外側處裝設有一卡合件(28)，並以卡合件(28)使棘齒環(26)無法脫離容置空間(11)，該棘齒環(26)之齒槽(261)形成斜齒狀，且該棘齒環(26)貫穿有複數個穿孔(263)，於卡合件(28)未安裝狀態下能利用穿孔(263)取出棘齒環(26)，藉此改變棘齒環(26)之斜齒方向，一雙向驅動件(30)套設於花轂(10)之心軸(12)處，該雙向驅動件(30)與心軸(12)之間夾設有一自潤軸承(31)，且該雙向驅動件(30)受鎖合件(14)之鎖合而向容置空間(11)端形成限位，而在雙向驅動件(30)相鄰鎖合件(14)端固定有至少一齒盤(32)，又該雙向驅動件(30)於容置空間(11)內形成有一連結座(33)，該連結座(33)於外緣形成有複數個連動肋(34)，並透過連動肋(34)與花轂(10)端之凹槽(13)形成固定，藉由上述結構，能選擇使用單向驅動件(20)或雙向驅動件(30)，令花轂(10)具有單向與雙向之驅動變化，俾以提高其實用性。

再請由第1、2、3圖所示觀之，本創作主要是針對習用自行車花轂結構僅具有單一組合方式，無法配合表演用自行車或特殊使用需求之應用，而造成有組裝變化性不足之缺失，因此，本創作之花轂(10)處形成有容置空間(11)、心軸(12)及凹槽(13)，令單向驅動件(20)與雙向驅動件(30)能夠選擇安裝於花轂(10)之容置空間(11)內，透過單向驅動件(20)之棘齒環(26)或雙向驅動件(30)之連動肋(34)連結花轂(10)之凹槽(13)形成固定，令花轂(10)結合單向驅動件(20)形成單向驅動之形態，與結合雙向驅動件(30)形成雙向驅動之形態，俾以提高其實用性，並於下述詳細說明其使用狀態：當選擇使用單向驅動件(20)時，請配合第4、5圖所示觀之，該棘齒環(26)係置入於花轂(10)之容置空間(11)內，並由棘齒環(26)之嵌合肋(262)對設於花轂(10)之凹槽(13)，再透過卡合件(28)固定於棘齒環(26)之外側而形成限位效果，其中，該棘齒環(26)之齒槽(261)是呈斜齒狀，並且齒槽(261)之斜齒方向是朝向逆時針方向，又該單向驅動件(20)之容置槽(27)處裝設有棘齒(24)與彈性件(25)，而該棘齒(24)是位於容置槽(27)之第二槽孔(272)，彈性件(25)是位於容置槽(27)之第一槽孔(271)處，再將該單向驅動件(20)係以自潤軸承(21)處套設於心軸(12)，並以棘齒座(23)端置入容置空間(11)內，讓單向驅動件(20)之棘齒(24)受到彈性件(25)之頂推而抵觸於棘齒環(26)之齒槽(261)，最後將鎖合件(14)螺鎖在心軸(12)處，使鎖合件(14)迫緊該單向驅動件 (20)而形成結合固定，即完成其組合，當單向驅動件(20)受到自行車踏板帶動呈逆時針旋轉時(即自行車行駛方向)，該棘齒(24)係會頂推該棘齒環(26)之齒槽(261)，讓棘齒環(26)連動該花轂(10)而產生自行車之驅動，又當單向驅動件(20)呈順時針方向旋轉時，該棘齒(24)將能朝向容置槽(27)方向擠壓彈性件(25)，進而形成棘齒(24)沿著棘齒環(26)之齒槽(261)表面之滑動狀態，使單向驅動件(20)未能帶動花轂(10)，藉此形成單向驅動件(20)之單向驅動狀態，如同第6、7圖所示，該單向驅動件(20)係裝設在自行車行駛方向之相對右側的花轂(10)容置空間(11)內，且該棘齒(24)裝設於第二槽孔(272)，而彈性件(25)裝設於第一槽孔(271)，藉此形成自行車前進之單向驅動，又如同第8、9圖所示，該單向驅動件(20)係裝設在自行車行駛方向之相對左側的花轂(10)容置空間(11)內，且該棘齒(24)裝設於第一槽孔(271)，而彈性件(25)裝設於第二槽孔(272)，藉此形成自行車前進之單向驅動，進而達到左右互換之使用效果；當選擇使用雙向驅動件(30)時，請參閱第10、11、12圖配合第2圖所示觀之，該雙向驅動件(30)係以自潤軸承(31)處套設於花轂(10)之心軸(12)處，並以連結座(33)端置入於容置空間(11)內，使該雙向驅動件(30)之連動肋(34)卡合於花轂(10)之凹槽(13)處，再將鎖合件(14)螺鎖於心軸(12)而迫緊雙向驅動件(30)，當雙向驅動件(30)受到自行車踏板帶動呈逆時針或順時針旋轉時，該雙向驅動件(30)之連動肋(34)皆會直接連動花轂(10)之凹槽 (13)，令雙向驅動件(30)和花轂(10)呈同步旋轉，進而提供有雙向驅動之功能，綜上所述，從事自行車表演或特殊使用需求者，皆能透過單向驅動件(20)與雙向驅動件(30)之替換選擇不同的驅動方式，俾以提高其應用性。

本創作之另一實施例，復請由第13、14、15、16圖所示觀之，一種自行車後花轂之驅動裝置，其包括有：一花轂(10)、一連結環(40)及一單向驅動件(20)及一雙向驅動件(30)，一花轂(10)於一端開設有容置空間(11)，且花轂(10)貫穿容置空間(11)樞設有一心軸(12)，該花轂(10)於容置空間(11)內環狀排列有複數個凹槽(13)，又該心軸(12)之末端螺鎖一鎖合件(14)，一連結環(40)於外環面形成有複數個嵌合肋(41)，並透過嵌合肋(41)與花轂(10)端之凹槽(13)形成固定，又該連結環(40)於內環面形成有複數個齒槽(42)，另該連結環(40)係以緊迫方式固定於花轂(10)之凹槽(13)處，而連結環(40)之齒槽(42)呈矩形齒狀，使連結環(40)不具有方向性，而能適用於正、逆時針轉向之單向驅動件(20)，一單向驅動件(20)套設於花轂(10)之心軸(12)處，該單向驅動件(20)受鎖合件(14)之鎖合而向容置空間(11)端形成限位，又該單向驅動件(20)於容置空間(11)內形成有一棘齒座(23)，該棘齒座(23)於外緣裝設有複數組棘齒(24)與彈性件(25)，另該棘齒座(23)之棘齒(24)能單向卡設於連結環(40)之齒槽(42)處，再者，該棘齒座(23)處開設有複數個容置槽(27)，且於容置槽(27)之兩側更凹設有一第一槽孔(271)與一第二槽孔(272)，而該第一槽孔(271)與第二槽孔(272)用於提供棘齒(24)與彈性件(25)之裝設，又該棘齒(24)與彈性件(25)能互換裝設位置，藉以形成單向驅動件(20)以順時針方向或逆時針方向抵緊齒槽(42)，一雙向驅動件(30)套設於花轂(10)之心軸(12)處，該雙向驅動件(30)受鎖合件(14)之鎖合而向容置空間(11)端形成限位，又該雙向驅動件(30)於容置空間(11)內形成有一結合座(35)，結合座(35)於外緣形成有複數個作動肋(36)，並透過作動肋(36)與連結環(40)之齒槽(42)形成固定，藉由單向驅動件(20)與雙向驅動件(30)之選擇使用，令花轂(10)具有單向與雙向之驅動變化。

綜上所述，本發明確實已達突破性之結構設計，而具有改良之發明內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本發明未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出發明專利申請，懇請鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡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圍內。

本發明部份：

(10)‧‧‧花轂

(11)‧‧‧容置空間

(12)‧‧‧心軸

(13)‧‧‧凹槽

(14)‧‧‧鎖合件

(20)‧‧‧單向驅動件

(21)‧‧‧自潤軸承

(22)‧‧‧齒盤

(23)‧‧‧棘齒座

(24)‧‧‧棘齒

(25)‧‧‧彈性件

(26)‧‧‧棘齒環

(261)‧‧‧齒槽

(262)‧‧‧嵌合肋

(263)‧‧‧穿孔

(27)‧‧‧容置槽

(271)‧‧‧第一槽孔

(272)‧‧‧第二槽孔

(28)‧‧‧卡合件

(30)‧‧‧雙向驅動件

(31)‧‧‧自潤軸承

(32)‧‧‧齒盤

(33)‧‧‧連結座

(34)‧‧‧連動肋

(35)‧‧‧結合座

(36)‧‧‧作動肋

(40)‧‧‧連結環

(41)‧‧‧嵌合肋

(42)‧‧‧齒槽

習知部份：

(50)‧‧‧花轂

(51)‧‧‧固定齒盤

(52)‧‧‧活動齒盤

第1圖：係本發明之立體組合圖。

第2圖：係本發明之立體分解圖。

第3圖：係本發明使用單向驅動件狀態之剖視示意圖。

第4圖：係本發明使用單向驅動件狀態之作動示意圖(一)。

第5圖：係本發明使用單向驅動件狀態之作動示意圖(二)。

第6圖：係本發明使用單向驅動件狀態設置於車體右側之示意圖。

第7圖：係本發明使用單向驅動件狀態設置於車體右側之剖視示意圖。

第8圖：係本發明使用單向驅動件狀態設置於車體左側之示意圖。

第9圖：係本發明使用單向驅動件狀態設置於車體左側之剖視示意圖。

第10圖：係本發明使用雙向驅動件狀態之剖視示意圖。

第11圖：係本發明使用雙向驅動件狀態之作動示意圖(一)。

第12圖：係本發明使用雙向驅動件狀態之作動示意圖(二)。

第13圖：係本發明另一實施例之立體分解圖。

第14圖：係本發明另一實施例之作動示意圖(一)。

第15圖：係本發明另一實施例之作動示意圖(二)。

第16圖：係本發明另一實施例之作動示意圖(三)。

第17圖：係習知雙向使用之花轂示意圖。