TWI613120B - 內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法 - Google Patents
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Description
一種自行車的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法，尤指一種組裝在固定軸上的內變速器係隱藏設置在輪轂內部，而輪轂係以兩側的第一側蓋及第二側蓋將輪轂定位架空組配在固定軸上成可自由轉動，其中位於外來動力輸入端的第一側蓋係直接或間接固定於固定軸上而不轉動，並在該第一側蓋上設有至少一個貫穿口供驅動裝置穿設，使外來動力經由驅動裝置穿過該固定不轉動的第一側蓋的至少一個貫穿口進入第一側蓋內側的內變速器設置空間，而驅動內變速器運轉。
一般已知的自行車的動力傳遞方式，分為在鏈條傳動方式及無鏈式軸傳動。而在人的腳踏力作用在自行車的曲柄時，係透過曲柄及曲柄軸將動力經由鏈條傳動方式或無鏈式軸傳動方式傳遞到後輪，來達到驅動自行車前進的目的，並配合相關的變速器設計，使自行車的騎乘能夠依使用者的控制來達到適時的變速，以產生所需的速度與腳踏力的調控。
而在相關自行車的變速器設計上，已漸漸由傳統外掛齒盤切換變速，演進成隱藏在自行車輪轂內部的內變速器。而相關自行車輪轂內部的內變速器技術創作文獻，有如已知的公告第330544號「自行車內敝速機構」、公告第342795號「內變速器之變速拉移機構(二)」、公告第342794號「內變速器之變速拉移機構(一)」、公告第360185號「自行車內變速器之變速控
制機構」、公告第390325號「電動自行車之輪圈內變速裝置」、公告第392661號「自行車內變速器之變速主體」、公告第410206號「自行車自動內變速器系統」、公告第464623號「自行車內變速器」、公告第492932號「自行車內變速器(追加一)」、公告第506348號「可結合內變速器之輪圈結構」、公告第584128號「內變速器之改良」、公告第M282914號「自行車五速內變速器裝置」、公告第M289747號「內變速自行車的飛輪裝置」、公告第I277561號「自行車之內變速器」、公告第I285613號「自行車九速內變速器裝置」、公告第I296256號「用於腳踏車之內變速器」、公告第M341648號「自行車內變速裝置之齒盤結構」、公告第M370562號「自行車用內變速輪轂」、公告第M375658號「自行車內變速改良裝置」、公告第I323232號「自行車十六速內變速器裝置」、公告第M407881號「電動自行車之內變速輪轂」、公告第M415071號「內變速式公路自行車」、公告第I391289號「倒踩變檔內變速器」、公告第M460045號「電動輪轂內變速組裝結構」及公告第I359917號「固定傳動式內變速器」等。
但，綜觀上述先前技術創作文獻可知，不論其結構、裝置技術手段如何，均針對一般鏈條傳動方式之自行車予以設計，也就是說，上述諸多內變速器的先前技術創作，其內變速器的外來動力的導入均僅僅適用於鏈條式傳動自行車的鏈齒盤連動，而此種適用於鏈齒盤連動的內變速器的外來動力的導入設計結構與裝置，並不適用於無鏈傳動自行車的軸傳動的動力導入，且更沒有針對無鏈傳動自行車適用的相關內變速器外來軸傳動動力的導入技術創作的研發。
同時，該等傳統內變速器輪轂的支撐設計(如第1圖所示)，
係使輪胎經由輪轂A1透過兩側側蓋A2及A3架設在固定軸A4上，當然在各側蓋A2及A3與輪轂A1間設有供輪轂A1定位自由轉動的軸承A5，並在動力輸入側的側蓋A2與固定軸A4間亦設有供側蓋A2定位自由轉動的軸承A6，藉由該可旋轉的側蓋A2將外來動力傳遞給輪轂A1內部的內變速器，而產生內變速器的旋轉驅動。此種傳統內變速器輪轂支撐設計與旋轉側蓋的動力傳遞方式，必須藉助增設的軸承A6來幫助側蓋A2的運轉，此時將會導致支撐結構必須有更高的精密度與更複雜的支撐結構設計來滿足其精確、穩定的運轉與動力傳輸的要求，所以造成結構元件的複雜性增加，成本提高以及製造組裝的費時費工與產業效益的不彰。
因此，如何創新研發出一種可廣泛使用於無鏈傳動式軸傳動自行車以及鏈傳動自行車的內變速器輪轂支撐結構，和精簡準確的外來驅動動力的導入方法，則為自行車產業界所急待技術提昇的目標與發展。
本案創作係為一種內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法，其創作目的在於：
1.提供一種結構精簡、空間有效運用的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
2.提供一種具有整體性與實用性的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
3.提供一種組裝簡易快速、產業成本低、產業經濟效益高的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
其中，組裝在固定軸上的內變速器係隱藏設置在輪轂內部，
而輪轂係以兩側的第一側蓋及第二側蓋將輪轂定位架空組配在固定軸上成可自由轉動，位於外來動力輸入端的第一側蓋係直接或間接固定於固定軸上而不轉動，並在該第一側蓋上設有至少一個貫穿口供驅動裝置穿設，使外來動力經由驅動裝置穿過該固定不轉動的第一側蓋的至少一個貫穿口進入第一側蓋內側的內變速器設置空間，而驅動內變速器運轉。進以達到自行車的內變速器輪轂簡易支撐結構及內變速器外來動力導入結構的整體性，與元件設置的精確性和簡易性。
該貫穿第一側蓋的驅動裝置係以直接或間接的動力傳遞方法予以驅動內變速器運轉。當驅動裝置以直接動力傳遞方法予以驅動內變速器時，該驅動裝置包括主動齒輪及被動齒輪，傳遞外來旋轉動力的主動齒輪設於第一側蓋的外側，被動齒輪設於第一側蓋內側的輪轂設置內變速器的空間中，且該被動齒輪與內變速器嚙合連動，而設於第一側蓋外側的主動齒輪則經由穿過第一側蓋所設的至少一個貫穿口直接嚙合連動被動齒輪，達到可適用於無鏈傳動自行車的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法。
當驅動裝置以間接動力傳遞方法予以驅動內變速器時，該驅動裝置包括主動齒輪、被動齒輪及設於第一側蓋至少一個貫穿口中的從動齒輪組。被動齒輪設於第一側蓋內側的輪轂設置內變速器的空間中，且該被動齒輪與內變速器嚙合連動，從動齒輪組係包括定位貫穿第一側蓋至少一個貫穿口的轉軸，其兩端設有第一齒輪及第二齒輪，位於第一側蓋至少一個貫穿口外側的第一齒輪係嚙合主動齒輪，位於第一側蓋至少一個貫穿口內側的第二齒輪係嚙合被動齒輪，達到可適用於鏈條傳動自行車的內變
速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法。
1‧‧‧固定軸
11‧‧‧卡槽
2‧‧‧內變速器
3‧‧‧輪轂
4‧‧‧第一側蓋
41‧‧‧基座
42‧‧‧軸承
43‧‧‧貫穿口
44‧‧‧軸孔
441‧‧‧卡置條
5‧‧‧第二側蓋
6‧‧‧主動齒輪
61‧‧‧齒
7‧‧‧被動齒輪
71‧‧‧齒面
72‧‧‧齒面
8‧‧‧固定基座
81‧‧‧軸孔
82‧‧‧卡置條
9‧‧‧活動基座
10‧‧‧軸承
101‧‧‧從動齒輪組轉軸
102‧‧‧第一齒輪
103‧‧‧第二齒輪
A‧‧‧驅動裝置
A1‧‧‧輪轂
A2‧‧‧側蓋
A3‧‧‧側蓋
A4‧‧‧固定軸
A5‧‧‧軸承
A6‧‧‧軸承
第1圖：傳統內變速器輪轂支撐結構及驅動方法的示意圖。
第2圖：本創作內變速器輪轂支撐結構及驅動方法的示意圖。
第3圖：本創作第一實施例示意圖。
第4圖：本創作第一實施例剖視圖。(適用於無鏈傳動自行車之實施例)
第5圖：本創作第一實施例之側蓋、主動齒輪及被動齒輪實施例剖視圖。
第6圖：第5圖之組裝示意圖。
第7圖：本創作第一實施例之側蓋實施例。
第8圖：第7圖之I-I剖視圖。
第9圖：本創作第一實施例之被動齒輪實施例。
第10圖：第9圖之II-II剖視圖。
第11圖：本創作第二實施例示意圖。
第12圖：本創作第二實施例剖視圖。(適用於鏈條傳動自行車之實施例)
第13圖：本創作第二實施例之側蓋、主動齒輪、從動齒輪組及被動齒輪實施例剖視圖。
第14圖：本創作第二實施例之側蓋及從動齒輪組實施例剖視圖。
請參閱第2圖所示為本案創作實施例之主要創作重點特徵，如圖中所示，內變速器輪轂3的組裝係以兩側的第一側蓋4及第二側蓋5將輪轂3定位架空組配在固定軸1上成可自由轉動，且該位於外來動力輸入端的
第一側蓋4係固定於固定軸1上不轉動，同時在該第一側蓋4上設有至少一個貫穿口43供驅動裝置A穿設，使外來動力經由驅動裝置A穿過該固定不轉動的第一側蓋4的至少一個貫穿口43進入第一側蓋4內側的內變速器2設置空間，而驅動內變速器2運轉。
請參閱第3圖及第4圖以及第11圖及第12圖所示不同實施例，該等實施例係表示了不同形式的動力輸入方法，但第一側蓋4係固定或附著於固定軸1上不轉動，以及第一側蓋4設有至少一個貫穿口43供驅動裝置A貫穿的主要創作重點特徵係相同。今就不同實施例附圖說明如下：
如第3圖及第4圖所示第一實施例，內變速器輪轂3的組裝係以兩側的第一側蓋4及第二側蓋5將輪轂3定位架空組配在固定軸1上成可自由轉動，且該位於外來動力輸入端的第一側蓋4係固定於固定軸1上不轉動，同時在該第一側蓋4上設有至少一個貫穿口43供驅動裝置A穿設，使外來動力經由驅動裝置A穿過該固定不轉動的第一側蓋4的至少一個貫穿口43進入第一側蓋4內側的內變速器2設置空間，而驅動內變速器2運轉。其中該驅動裝置A係可利用傘齒輪對組、面齒輪對組、戢齒輪對組及交錯軸螺旋齒輪對組等相交軸或交錯軸所組成。如圖中所示第一實施例的驅動裝置A包括主動齒輪6及被動齒輪7，傳遞外來旋轉動力的主動齒輪6設於第一側蓋4的外側，被動齒輪7設於第一側蓋4內側的輪轂3設置內變速器2的空間中，且該被動齒輪7與內變速器2嚙合連動，而設於第一側蓋4外側的主動齒輪6則經由穿過第一側蓋4所設的至少一個貫穿口43直接嚙合連動被動齒輪7，此種實施例可適用於無鏈傳動自行車的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法。
如第4圖至第8圖所示，外來動力輸入端的第一側蓋4係固定於固定軸1而不轉動，該第一側蓋4外部設置有供傳遞外來旋轉動力的主動齒輪6組裝的基座41，在基座41中以軸承42定位組裝該主動齒輪6，設置主動齒輪6的第一側蓋4上設有至少一個貫穿第一側蓋的貫穿口43，使主動齒輪6由該貫穿口43貫穿伸入第一側蓋4的內側，並得以嚙合設置在第一側蓋4內側與內變速器2間的被動齒輪7。
如第9圖及第10圖所示，設置在第一側蓋內側的被動齒輪7為一環狀齒輪，於其一側設有供主動齒輪6的齒61嚙合的齒面71，另側則設有嚙合連動內變速器2動作的齒面72。如第5圖及第6圖所示，該被動齒輪7的組裝實施例係由一組裝於固定軸1上的固定基座8以軸承10支設在被動齒輪7的內緣，配合圈置於被動齒輪7外緣的活動基座9及軸承10，使被動齒輪7在第一側蓋4如第4圖所示封合後，該被動齒輪7被定位設置於第一側蓋4內側的輪轂3設置內變速器2的空間中，並嚙合連動於第一側蓋4外部的主動齒輪6與側蓋4內側的內變速器2間。固定基座8利用中心軸孔81所設置的至少一個以上的卡置條82，卡置定位於固定軸1上預定部位的卡槽11中，達到固定基座8固定在固定軸1上的實施。
另，外來動力輸入端的第一側蓋4係直接固定於固定軸1而不轉動，利用第一側蓋4中心軸孔44所設置的至少一個以上的卡置條441，卡置定位於固定軸1上預定部位的卡槽11中，達到第一側蓋4固定在固定軸1上不轉動的實施。
請再參閱第11圖及第12圖所示第二實施例，內變速器輪轂3的組裝係以兩側的第一側蓋4及第二側蓋5將輪轂3定位架空組配在固定軸1
上成可自由轉動，且該位於外來動力輸入端的第一側蓋4係固定於固定軸1上不轉動，同時在該第一側蓋4上設有至少一個貫穿口43供驅動裝置A穿設，使外來動力經由驅動裝置A穿過該固定不轉動的第一側蓋4的至少一個貫穿口43進入第一側蓋4內側的內變速器2設置空間，而驅動內變速器2運轉。其中該驅動裝置A係可利用傘齒輪對組、面齒輪對組、戢齒輪對組及交錯軸螺旋齒輪對組等所組成，利用各式齒輪對組，使驅動裝置A的輸入側及輸出側的軸平行或共軸，將輸入側動力傳遞至輸出側而驅動內變速器運轉的裝置。其中該第二實施例的驅動裝置A包括主動齒輪6、被動齒輪7及設於第一側蓋4至少一個貫穿口43中的從動齒輸組，被動齒輪7設於第一側蓋4內側的輪轂3設置內變速器2的空間中，且該被動齒輪7與內變速器2嚙合連動。從動齒輪組係包括定位貫穿第一側蓋4至少一個貫穿口43的轉軸101，轉軸101兩端設有第一齒輪102及第二齒輪103，位於第一側蓋4至少一個貫穿口43外側的第一齒輪102係嚙合主動齒輪6，位於第一側蓋4至少一個貫穿口43內側的第二齒輪103係嚙合被動齒輪7，此種實施例可適用於鏈條傳動自行車的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入方法。
因此，本案創作確能達到如下效益：
(1)能確實提供一種結構精簡、空間有效運用的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
(2)能確實提供一種具有整體性與實用性的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
(3)能確實提供一種組裝簡易快速、產業成本低、產業經濟效益高的內變速器輪轂支撐結構及驅動裝置的動力輸入。
上述實施例僅是為了充分說明本案創作而所舉的較佳實施例，本案創作的保護範圍不限於此。本技術領域的技術人員在本技術創作基礎上所做的等同替代或變換，均在本案創作的保護範圍之內，特先聲明。
1‧‧‧固定軸
2‧‧‧內變速器
3‧‧‧輪轂
4‧‧‧側蓋
43‧‧‧缺口
5‧‧‧側蓋
A‧‧‧驅動裝置
6‧‧‧主動齒輪
7‧‧‧被動齒輪
Claims (4)
- 一種內變速器輪轂支撐及驅動裝置的動力輸入結構，其中內變速器輪轂的組裝係以兩側的第一側蓋及第二側蓋將輪轂定位架空組配在固定軸上成可自由轉動，且該位於外來動力輸入端的第一側蓋係固定不轉動，其特徵在於：第一側蓋上設有至少一個貫穿口供驅動裝置穿設，使外來動力經由驅動裝置穿過該固定不轉動的第一側蓋的至少一個貫穿口進入第一側蓋內側的內變速器設置空間，而驅動內變速器運轉；該驅動裝置包括主動齒輪及被動齒輪，傳遞外來旋轉動力的主動齒輪設於第一側蓋的外側，被動齒輪設於第一側蓋內側的輪轂設置內變速器的空間中，且該被動齒輪與內變速器嚙合連動，而設於第一側蓋外側的主動齒輪則經由穿過第一側蓋所設的至少一個貫穿口直接嚙合連動被動齒輪；被動齒輪為環狀齒輪，於其一側設有供主動齒輪的齒嚙合的齒面，另側則設有嚙合連動內變速器動作的齒面。
- 依申請專利範圍第1項所述之內變速器輪轂支撐及驅動裝置的動力輸入結構，其中該外來動力輸入端的第一側蓋外部設置有供傳遞外來旋轉動力的主動齒輪組裝的基座，在該基座中以軸承定位組裝該主動齒輪，於設置主動齒輪的第一側蓋上設有至少一個貫穿口。
- 依申請專利範圍第1項所述之內變速器輪轂支撐及驅動裝置的動力輸入結構，其中該被動齒輪的組裝係由一組裝於固定軸上的固定基座以軸承支設在被動齒輪的內緣，配合圈置於被動齒輪外緣的活動基座及軸承，使被動齒輪在側蓋封合後，該被動齒輪被定位設置於側蓋內側的輪轂設置內變速器的空間中。
- 一種內變速器輪轂支撐及驅動裝置的動力輸入結構，其中內變速器輪轂的組裝係以兩側的第一側蓋及第二側蓋將輪轂定位架空組配在固定軸上成可自由轉動，且該位於外來動力輸入端的第一側蓋係固定不轉動，其特徵在於：第一側蓋上設有至少一個貫穿口供驅動裝置穿設，使外來動力經由驅動裝置穿過該固定不轉動的第一側蓋的至少一個貫穿口進入第一側蓋內側的內變速器設置空間，而驅動內變速器運轉；驅動裝置包括主動齒輪、被動齒輪及設於第一側蓋至少一個貫穿口中的從動齒輪組，被動齒輪設於第一側蓋內側的輪轂設置內變速器的空間中，且該被動齒輪與內變速器嚙合連動；從動齒輪組係包括定位貫穿第一側蓋至少一個貫穿口的轉軸，轉軸兩端設有第一齒輪及第二齒輪，位於第一側蓋至少一個貫穿口外側的第一齒輪係嚙合主動齒輪，位於第一側蓋至少一個貫穿口內側的第二齒輪係嚙合被動齒輪。
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| TW201536623A (zh) | 2015-10-01 |
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