TWI638729B - Silent flower hub structure - Google Patents

Abstract

一種無聲花轂結構，其包含一輪轂座、一齒盤座以及一安裝於該輪轂座以及該齒盤座間之單向軸承組，其中，該輪轂座之組合容室係額外加裝一連動環，而該齒盤座更是經一齒盤套筒以及一連動軸套組合而成，令該連動環以及該連動軸套皆能以強度較佳的材質取代，不僅保有輪轂座以及齒盤座之結構輕量化，更能局部提升結構強度，避免受到單向軸承組刮傷磨損，以達到較為穩定之傳動狀態，另一方面該消費者隨意搭配該齒盤座之配重或是結構強度，增該齒盤座之變化性，另針對受損位置也能獨立更換，有效降低結構消耗更換之成本，有助於實用性的增進者。

Description

無聲花轂結構

本發明係關於一種花轂結構，尤指一種無聲花轂結構。

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，而該習用花轂結構包括一輪轂座以及一齒盤座，並將一單向軸承安裝於輪轂座及齒盤座間，透過齒盤座的順、逆向旋轉作動與單向軸承形成離合狀態，進而達到連動輪轂座帶動車輪轉動之騎乘狀態，或是空轉滑行之狀態，然而目前自行車零件為求輕量化，該輪轂座及齒盤座多以鋁合金材質，但鋁合金材質質地較軟，容易受到撞擊而變形，且長時間與該單向軸承磨擦掣動下，更會有磨耗受損之情況，為確保動力傳遞之穩定性及騎乘安全性，必須進行輪轂座或是齒盤座的更換，但由於輪轂座以及齒盤座皆一體成形，無法針對磨耗部位局部進行更換，以致更換費用成本的增加，缺乏經濟效益者。

其次，一體成型之齒盤座，由於整體長度較長等因素，製作過程之穩定性較差，容易有真圓度的誤差，當該齒輪座與該單向軸承套接連動時，更會受到誤差而大幅影響該齒輪座與該單向軸承連動接觸之面積，以致該單向軸承無法完全緊貼著該齒輪座外徑表面旋轉，進而降低該 齒輪座之傳動效率，同時也增加該齒輪座因單邊磨耗而變形損壞之機率，缺乏實用性者。

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，提供一種無聲花轂結構。

一種無聲花轂結構，其包含一輪轂座、一齒盤座以及一安裝於該輪轂座以及該齒盤座間之單向軸承組，該輪轂座一側具有一組合容室，並由該組合容室中心處凸設一軸桿，該組合容室係固設一材質強度較佳之連動環，該連動環內環徑為一連動面，該齒盤座係以一齒盤套筒以及一連動軸套組合而成，該連動軸套具有一掣動段，而中空內徑設有二軸承件，並透過該二軸承件套接該軸桿，該單向軸承組係嵌設於該連動環之連動面以及該連動軸套之掣動段間，包括一籠型環套以及複數個套設於該籠型環套外周之鍥合塊，並透過一彈性件圈套於籠型環套外將該些鍥合塊限制定位，藉由上述結構，俾以構成一種無聲花轂結構。

其中，該輪轂座之組合容室內環徑設有內螺紋段，該連動環外環徑設有外螺紋段，透過螺鎖方式固設於組合容室內。

其中，該輪轂座之組合容室內徑設有複數個定位凹部，該連動環外徑表面設有複數個定位凸部與該組合容室之定位凹部嵌合固定。

其中，該輪轂座之組合容室更設一環溝，並搭配一C型扣限 制該連動環。

其中，該齒盤套筒具有一組合接口，該連動軸套設一組接段與該組合接口嵌接固定，且該連動軸套中空內徑之二軸承件間更設有一限位套筒。

其中，該齒盤套筒之組合接口與該連動軸套之組接段間係透過連續齒牙段相互嚙合固定。

其中，該連動軸套之掣動段係套設一O型環，用以抵靠該單向軸承組之內端部，又該掣動段之外端緣更設一環槽，該環槽係套設一O型環，限制該單向軸承組之外端部。

其中，該籠型環套設有複數個穿槽以供該些鍥合塊套接，且該些鍥合塊皆設有凹槽，並受彈性件圈套限制於籠型環套外，同時利用彈性件推抵該些鍥合塊，又該些鍥合塊係呈傾斜狀依序組入該籠型環套，且該些鍥合塊內端與該連動軸套之掣動段離合作動，而該些鍥合塊外端則與該連動環之連動面接合作動。

其中，該輪轂座更設有一內徑大於該組合容室之套接空間，而該連動軸套之掣動段係先套設一潤滑軸承，再套接該單向軸承組，並透過該潤滑軸承與該套接空間嵌接固定。

對照先前技術之功效：該輪轂座之組合容室係額外加裝一連動環，而該齒盤座更是經一齒盤套筒以及一連動軸套組合而成，令該連動環以及該連動軸套皆能以強度較佳的材質取代，不僅保有輪轂座以及齒盤座之結構輕量化，更能局部提升結構強度，避免受到單向軸承組刮傷磨損，以達到較為穩定之傳動狀態。

其次，因齒盤座係以一齒盤套筒以及一連動軸套組合而成，令該齒盤套筒以及該連動軸套皆能單體製作後，再組合一體，不僅能降低製作難度，有助於提升製作過程之便利性，另一方面也利於結構外徑真圓度的保持，增進該齒盤座與該單向軸承之傳動效率，同時降低該連動軸套磨損變型之疑慮，而該組合式的齒盤套筒以及該連動軸套還可供消費者喜好而隨意搭配，增該齒盤座之變化性，亦可針對受損位置獨立更換，有效降低結構消耗更換之成本，有助於實用性的增進者。

10‧‧‧輪轂座

11‧‧‧組合容室

111‧‧‧內螺紋段

112‧‧‧定位凹部

113‧‧‧環溝

12‧‧‧軸桿

13‧‧‧連動環

131‧‧‧連動面

132‧‧‧外螺紋段

133‧‧‧定位凸部

14‧‧‧C型扣

15‧‧‧套接空間

20‧‧‧齒盤座

21‧‧‧齒盤套筒

211‧‧‧組合接口

22‧‧‧連動軸套

221‧‧‧組接段

222‧‧‧掣動段

223‧‧‧O型環

224‧‧‧環槽

225‧‧‧O型環

23‧‧‧軸承件

231‧‧‧限位套筒

24‧‧‧潤滑軸承

30‧‧‧單向軸承組

31‧‧‧籠型環套

32‧‧‧鍥合塊

321‧‧‧內端

322‧‧‧外端

33‧‧‧彈性件

第1圖：係為本發明之立體圖。

第2圖：係為本發明之分解圖。

第3圖：係為本發明之齒盤座另一組合方式示意圖。

第4圖：係為本發明之組合剖視圖。

第5圖：係為本發明之另一視角之組合剖視圖。

第6圖：係為本發明之齒盤座靜止或逆向旋轉之示意圖。

第7圖：係為本發明之齒盤座靜止逆向旋轉之局部放大示意圖。

第8圖：係為本發明之齒盤座順向旋轉之示意圖。

第9圖：係為本發明之齒盤座順向旋轉之局部放大示意圖。

第10圖：係為本發明之另一實施例之分解圖。

第11圖：係為本發明之另一實施例之組合剖視圖。

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】詳述如後：

首先，先請參閱第1、2圖所示，一種無聲花轂結構，其包含一輪轂座10、一齒盤座20以及一安裝於該輪轂座10以及該齒盤座20間之單向軸承組30，該輪轂座10一側具有一組合容室11，並由該組合容室11中心處凸設一軸桿12，該組合容室11係固設一材質強度較佳之連動環13，該連動環13內環徑為一連動面131，而該組合容室11與該連動環13至少有兩種組合方式，其中一組合方式，該組合容室11內環徑設有內螺紋段111，該連動環13外環徑設有外螺紋段132，藉以透過螺鎖方式固設結合；其結構之另一組合方式，再請由第3圖所示觀之，該組合容室11內徑設有複數個定位凹部112，該連動環13外徑表面設有複數個定位凸部133，藉以透過公母配合之定位凹部112及定位凸部133嵌合固定，又該組合容室11外端更設一環溝113，並搭配一C型扣14確實限制該連動環13於該組合容室11內；該齒盤座20係以材質相異之一齒盤套筒21以及一連動軸套22組合而成，其中該齒盤套筒21具有一組合接口211，該連動軸套22設一組接段221與該組合接口211嵌接固定，而本實施方式之該組合接口211與該連動軸套22之組接段221間係透過連續齒牙段相互嚙合固定，以達到同步作動之目的，而該連動軸套22更具有一掣動段222，該掣動段222與該組接段221係一體成型者，又該連動軸套22之中空內徑設有二軸承件23，該二軸承件23間更設有一限位套筒231擋止限位；該單向軸承組30係嵌設於該連動環13之連動面131以及該連動軸套22之掣動段222間，包括一籠型環套31以及複數個套設於該籠型環套31外周之鍥合塊32，並透過一彈性件33圈套於籠型環套31外將該些鍥合塊32 限制定位，該籠型環套31設有複數個穿槽以供該些鍥合塊32套接，該些鍥合塊32係呈傾斜狀依序組入該籠型環套31，且該些鍥合塊32皆設有凹槽，並受彈性件33圈套限制於籠型環套31外，同時利用彈性件33推抵該些鍥合塊32，使該些鍥合塊32具向內緊縮以及緩衝回彈之狀態。

其結構之組成，再請參閱第1、2圖搭配第4、5、6、7圖所示，該輪轂座10係由組合容室11安裝一材質強度較佳之連動環13，該齒盤座20之齒盤套筒21以及連動軸套22係相組合連動，再由該連動軸套22之掣動段222套設該單向軸承組30，該單向軸承組30之數鍥合塊32內端321係與該掣動段222接觸具有逆向接合、順向脫離之連動狀態，又該掣動段222更套設一O型環223，用以抵靠該單向軸承組30之內端部，而該掣動段222之外端緣則設一環槽224，該環槽224係套設另一O型環225，限制該單向軸承組30之外端部，藉此透過二O型環223、225將該單向軸承組30限制於該掣動段222，最後再將該齒盤座20連帶該單向軸承組30與該輪轂座10組合，該單向軸承組30係組入該連動環13內徑，而該齒盤座20係套設於該軸桿12，該連動軸套22更以內徑之二軸承件23穿套於軸桿12，藉由上述結構，俾以完成一種無聲花轂結構。

其結構實際使用之狀態，續請參閱第4、5圖配合第8、9圖所示，當騎乘者踩踏踏板並順向帶動齒盤座20旋轉形成自行車前進之行駛狀態時，該單向軸承組30的鍥合塊32傾斜方向將與該齒盤座20之連動軸套22轉動方向相逆向(如第7圖所示)，此時該齒盤座20之連動軸套22俾會以掣動段222卡抵該些鍥合塊32之內端321形成接合狀態，同時將該些鍥合塊32轉正並以外端322抵靠於該連動環13之連動面131，令該齒盤座20透過單向軸承組 30連動該輪轂座10同步作動，進而由該輪轂座10帶動後輪轉動而前進，達到驅動行駛之狀態。

反之，當自行車往前行駛過程中，該齒盤座20不作動或是受到使用者反向踩踏踏板形成該齒盤座20逆向旋轉時，再請同時參閱第6、7圖所示，該單向軸承組30的鍥合塊32傾斜方向則與齒盤座20之轉動方向互為順向，以致該連動軸套22之掣動段222無法卡掣該些鍥合塊32之內端321形成空轉脫離，而該些鍥合塊32則受到彈性件33推抵而回彈，保持傾斜狀態未能以外端322抵靠該連動環13之連動面131，藉此，該齒盤座20不作動或是逆向旋轉時即無法同步連動該輪轂座10轉動，僅有齒盤座20及鏈條間的空轉連動，而形成自行車的滑行狀態。

再者，該結構之另一實施例，請由第10、11圖所示觀之，該輪轂座10更於端部設有一內徑大於該組合容室11之套接空間15，而該連動軸套22之掣動段222係先套設一潤滑軸承24，並將該潤滑軸承24抵靠該組接段221端緣形成限位，再套接限制該單向軸承組30，令該齒盤座20連帶該單向軸承組30與該輪轂座10組合時，更可透過該潤滑軸承24與該套接空間15嵌接固定，提升該連動軸套22於輪轂座10空轉作動之潤滑順暢度。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：該輪轂座10之組合容室11係額外加裝一連動環13，而該齒盤座20更是經一齒盤套筒21以及一連動軸套22組合而成，令該連動環13以及該連動軸套22皆能以強度較佳的材質取代，不僅保有輪轂座10以及齒盤座20之結構輕量化，更能局部提升結構強度，避免受到單向軸承組30刮傷磨損，以達到較為穩定之傳動狀態。

其次，因齒盤座20係以一齒盤套筒21以及一連動軸套22組合而成，令該齒盤套筒21以及該連動軸套22皆能單體製作後，再組合一體，不僅能降低製作難度，有助於提升製作過程之便利性，另一方面也利於結構外徑真圓度的保持，增進該齒盤座20與該單向軸承30之傳動效率，同時降低該連動軸套22磨損變型之疑慮，而該組合式的齒盤套筒21以及該連動軸套22還可供消費者喜好而隨意搭配，增該齒盤座20之變化性，亦可針對受損位置獨立更換，有效降低結構消耗更換之成本，有助於實用性的增進者。

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。

Claims (9)

1. 一種無聲花轂結構，其包含一輪轂座、一齒盤座以及一安裝於該輪轂座以及該齒盤座間之單向軸承組，該輪轂座一側具有一組合容室，並由該組合容室中心處凸設一軸桿，該組合容室係固設一材質強度較佳之連動環，該連動環內環徑為一連動面，該齒盤座係以一齒盤套筒以及一連動軸套組合而成，該齒盤套筒具有一組合接口，該連動軸套設一組接段與該組合接口嵌接固定，該連動軸套具有一掣動段，而該連動軸套之中空內徑設有二軸承件，並透過該二軸承件套接該軸桿，且該連動軸套中空內徑之二軸承件間更設有一限位套筒，該單向軸承組係嵌設於該連動環之連動面以及該連動軸套之掣動段間，包括一籠型環套以及複數個套設於該籠型環套外周之鍥合塊，並透過一彈性件圈套於籠型環套外將該些鍥合塊限制定位。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂結構，其中，該輪轂座之組合容室內環徑設有內螺紋段，該連動環外環徑設有外螺紋段，透過螺鎖方式固設於組合容室內。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂結構，其中，該輪轂座之組合容室內徑設有複數個定位凹部，該連動環外徑表面設有複數個定位凸部與該組合容室之定位凹部嵌合固定。
4. 根據申請專利範圍第1或2或3項所述之無聲花轂結構，其中，該輪轂座之組合容室更設一環溝，並搭配一C型扣限制該連動環。
5. 根據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂結構，其中，該齒盤套筒之組合接口與該連動軸套之組接段間係透過連續齒牙段相互嚙合固定。
6. 根據申請專利範圍第1或5項所述之無聲花轂結構，其中，該連動軸 套之掣動段係套設一O型環，用以抵靠該單向軸承組之內端部，又該掣動段之外端緣更設一環槽，該環槽係套設一O型環，限制該單向軸承組之外端部。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之無聲花轂結構，其中，該連動軸套之組接段以及掣動段係一體成型者。
8. 根據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂結構，其中，該籠型環套設有複數個穿槽以供該些鍥合塊套接，且該些鍥合塊皆設有凹槽，並受彈性件圈套限制於籠型環套外，同時利用彈性件推抵該些鍥合塊，又該些鍥合塊係呈傾斜狀依序組入該籠型環套，且該些鍥合塊內端與該連動軸套之掣動段離合作動，而該些鍥合塊外端則與該連動環之連動面接合作動。
9. 根據申請專利範圍第1或8項所述之無聲花轂結構，其中，該輪轂座更設有一內徑大於該組合容室之套接空間，而該連動軸套之掣動段係先套設一潤滑軸承，再套接該單向軸承組，並透過該潤滑軸承與該套接空間嵌接固定。