TWI707095B - 用於自行車的飛輪轂部 - Google Patents

用於自行車的飛輪轂部 Download PDF

Info

Publication number
TWI707095B
TWI707095B TW105121912A TW105121912A TWI707095B TW I707095 B TWI707095 B TW I707095B TW 105121912 A TW105121912 A TW 105121912A TW 105121912 A TW105121912 A TW 105121912A TW I707095 B TWI707095 B TW I707095B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
clutch ring
hub
clutch
ring
flywheel
Prior art date
Application number
TW105121912A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201706521A (zh
Inventor
亨利克 布萊特
喬哈勤 構畢爾
華斯可 寇瑞亞
大衛 包頓
Original Assignee
德商矢倫德國股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德商矢倫德國股份有限公司 filed Critical 德商矢倫德國股份有限公司
Publication of TW201706521A publication Critical patent/TW201706521A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI707095B publication Critical patent/TWI707095B/zh

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
    • F16D41/36—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles with clutching ring or disc axially shifted as a result of lost motion between actuating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • B60B27/04—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle housing driving means, e.g. sprockets
    • B60B27/047—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle housing driving means, e.g. sprockets comprising a freewheel mechanisms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • B60B27/023—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle specially adapted for bicycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D27/00—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor
    • F16D27/01—Magnetically- or electrically- actuated clutches; Control or electric circuits therefor with permanent magnets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/24—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles
    • F16D41/32—Freewheels or freewheel clutches specially adapted for cycles with non-hinged detent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/111—Weight
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/131—Vibrations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2900/00—Purpose of invention
    • B60B2900/10—Reduction of
    • B60B2900/133—Noise
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/13—Bicycles; Tricycles
    • B60Y2200/134—Racing bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

本發明係有關於一種用於自行車的飛輪轂部，其包含：-一轂部軸管，-經由軸承配置可旋轉地裝在該轂部軸管上的一轂部襯套，-可旋轉地裝在該轂部軸管上且可連接至至少一小齒輪配置的一驅動器，-一飛輪裝置，其配置在該轂部襯套與該驅動器之間且可選地允許該轂部襯套與該驅動器相對旋轉或以傳遞轉矩方式耦合該轂部襯套與該驅動器，其中該飛輪裝置有至少一第一離合環與至少一第二離合環，其中該第一離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該轂部襯套，以及其中該第二離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該驅動器，其中這兩個離合環有互相面對的齒圈，以及其中該第一及該第二離合環在該等齒圈以傳遞轉矩方式互相接合的一接合位置與該等齒圈不互相接合的一飛輪位置之間對於該轂部軸管可軸向移位。在此提供容納於該第一離合環之孔穴中的至少一磁鐵配置以使該等離合環保持在該接合位置，其中用於容納該磁鐵配置的該等孔穴在該第一離合環中經配置及組配成：如果該第一及該第二離合環發生相對旋轉，該等離合環在軸向可從該接合位置轉移到該飛輪位置以及再回來。

Description

用於自行車的飛輪轂部
本發明係有關於一種用於自行車的飛輪轂部，其包含：-一轂部軸管，-經由軸承配置可旋轉地裝在該轂部軸管上的一轂部襯套，-可旋轉地裝在該轂部軸管上且可連接至至少一小齒輪配置的一驅動器，-一飛輪裝置，其配置在該轂部襯套與該驅動器之間且可選地允許該轂部襯套與該驅動器相對旋轉或以傳遞轉矩方式耦合該轂部襯套與該驅動器，其中該飛輪裝置有至少一第一離合環與至少一第二離合環，其中該第一離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該轂部襯套，以及其中該第二離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該驅動器，其中這兩個離合環有互相面對的齒圈，以及其中該第一及該第二離合環在該等齒圈以傳遞轉矩方式互相接合的一接合位置與該等齒圈不互相接合的一釋放位置之間對於該轂部軸管可軸向移位。
背景
此類飛輪轂部為先前技術所習知。因此，例如德國專利第DE 198 47 673 A1號揭示一種飛輪轂部，其中在各種情形下，兩個離合環經由分派給它們的彈簧向對方偏壓。
德國專利第DE 10 2012 016 945 A1號揭示一種有轂部主體及驅動裝置的轂部。後鏈輪(cogset)可附接至該驅動裝置。在驅動裝置與轂部主體之間的棘齒飛輪允許飛輪功能。該棘齒飛輪有兩個實作成為星形棘齒的接合組件。該等星形棘齒有可使彼等互相接合的軸向齒圈。磁鐵裝置在各種情形下插入該等星形棘齒的接受空間。在此情形下，該等磁鐵裝置經配置成，在各種情形下，一磁鐵裝置的南極鄰近另一磁鐵裝置的北極。該等磁鐵裝置形成牽引裝置保證這兩個星形棘齒被預拉到接合位置。
也從德國專利第DE 10 2012 016 949 A1號可得知具有磁鐵裝置的飛輪轂部。
此外，德國專利第DE 10 2012 020 472 A1揭示一種飛輪轂部，其中兩個離合環有階狀壁厚輪廓，其中部份有較大壁厚和部份有減少壁厚，如在含有軸線之區段所示。在各種情形下，在離合環中有較大壁厚的中央徑向區形成齒圈。在這兩個離合環中之一者中，在齒圈內徑向形成與其鄰接的壁厚減少部份。在這兩個離合環中之另一者中，在齒圈外徑向形成與其鄰接的壁厚減少部份。
已證明上述飛輪轂部在實務上非常成功。不過，已發現已知飛輪轂部容易產生或發出相對大量的噪音，特別是在道路自行車競賽。其原因在於，輪子，例如高輪廓碳輪緣，變成越來越剛性和輕量因而可更好地傳遞及放大 出現於飛輪轂部的震動及振盪。特別是，結合高輪廓碳輪緣，輪子形成可傳遞及放大出現於飛輪轂部之振盪從而噪音的最佳聲音主體。
發明概要
因此，本發明的目標是要提供一種可減少飛輪轂部以及飛輪轂部結合輪子所產生之噪音的飛輪轂部。本發明的另一目標是要提供一種飛輪轂部，其中飛輪的死角相對小以及高速的飛輪轉矩儘可能低。
達成這些目標是用具有如請求項1所述之特徵的轂部。
本發明的其他具體實施例具體說明於附屬項。
在本發明飛輪轂部中，容納於該第一離合環或該第二離合環之孔穴中的至少一磁鐵配置使該等離合環保持在彼等的接合位置，亦即，該等離合環的齒圈以傳遞轉矩方式互相接合。在此情形下，用於容納該磁鐵配置的孔穴經配置及組配成：如果該第一及該第二離合環發生相對旋轉，該等離合環可從該接合位置轉移到該飛輪位置以及再回來。
不像先前技術，本發明飛輪轂部不使用配置有相對磁極的磁鐵配置，這會使星形棘齒向對方偏壓。配置有相對磁極的磁鐵配置明顯有助於噪音的產生或飛輪轂部之振盪及震動的發生。在本發明飛輪轂部中，磁鐵配置設在該第一離合環的孔穴中，結果可大幅減少噪音的產生或振盪及震動的發生。
在處於接合位置時，經由驅動器傳遞至飛輪轂部的轉矩會經由以傳遞轉矩方式接合的離合環傳遞至轂部襯套。在處於接合位置時，該第一離合環與該第二離合環之間不發生相對旋轉或相對移動。為了使該第一離合環及該第二離合環轉移到飛輪位置以及再回來，該等離合環在軸向有相對旋轉及相對移動兩者。用該等孔穴及容納於其中的磁鐵配置，如果該第一離合環與該第二離合環發生相對旋轉，該第一離合環與該第二離合環可迅速可靠地轉移到飛輪位置或回到接合位置。其原因在於，由於該等孔穴及配置於該等孔穴中的磁鐵配置，如果該第一離合環與該第二離合環發生相對旋轉，容納於該第一離合環中之磁鐵作用於該第二離合環的磁力會改變。當該第二離合環佔據相對於該第一離合環之磁鐵的數個預定角度位置時，在該第一離合環之孔穴中之磁鐵的吸引力最強地作用於該第二離合環。如果相對於該第一離合環，該第二離合環不在該等預定角度位置中之一者中，磁鐵的吸引力比較不強地作用於該第二離合環。換言之，磁力隨著該第一離合環與該第二離合環的相對角度位置而改變。可改變或變化的這種磁力允許該等離合環迅速可靠地轉移到飛輪位置以及離開飛輪位置回到接合位置，其中這兩個離合環以傳遞轉矩方式接合而且可傳遞轉矩至轂部襯套。
根據本發明之一具體實施例，該第一離合環的該等孔穴可經組配及配置成：在處於該接合位置時，該第二離合環的一齒部完全覆蓋容納於該孔穴之該磁鐵被該孔穴暴露的一表面部份。該第二離合環之一齒部與容納於該第 一離合環中之該磁鐵的暴露部份的重疊程度愈大，該第一離合環之磁鐵作用於該第二離合環之齒部的吸引力愈強。在與接合位置無關時，這也適用，亦即，這也適用於該等離合環在軸向互相分離的時候。如果該第一離合環與該第二離合環在轂部軸管的軸向仍處於分離狀態，磁鐵的吸引力也在該第二離合環的一齒部大體或實質完全重疊磁鐵中被孔穴暴露的部份時最大。結果，有可能保證該等離合環可迅速可靠地移位離開飛輪位置以及回到接合位置。
該第一離合環的該等孔穴可組配成至少部份地在該第一離合環之軸向齒圈的兩個相鄰齒部之間。容納於特定孔穴中的磁鐵可跨越在兩個相鄰齒部之間的區域，在處於接合位置時，該區域實質對應至該第二離合環的一齒部，亦即，在處於接合位置時，此空間或區域被該第二離合環的一齒部佔據。該等孔穴可組配成具有該等磁鐵可用其軸向端面中之一者抵頂它的止擋面(stop surface)。就條形磁鐵或圓柱磁鐵而言，磁場的場力線係從軸向端面出射。
容納於該第一離合環的磁鐵配置可包含多個磁鐵。該等磁鐵可為條形磁鐵或圓柱磁鐵。該第一離合環之孔穴的形狀可匹配該等磁鐵的形狀或形式。容納於該第一孔穴之磁鐵中被孔穴暴露的表面部份在面積上可實質對應至該第二離合環之一齒部的一滑動表面。
根據一具體實施例，至少一引導襯套可設於該轂部襯套上。該至少一引導襯套可用來在該轂部軸管的方向引導該第一及/或該第二離合環。在高速下，振盪及震動可被該等離合環傳遞至該轂部襯套。在處於飛輪位置時，該 至少一引導襯套可防止該第一離合環及/或該第二離合環與該轂部襯套直接接觸，使得在飛輪模式下，振盪及震動不會被該第一離合環及/或該第二離合環傳遞至該轂部襯套。在飛輪轂部處於飛輪模式時，該至少一引導襯套可防止該第一離合環與該轂部襯套在徑向及/或軸向接觸。因此，該至少一引導襯套可使該飛輪裝置與該轂部襯套在聲音及震動上解耦。該至少一引導襯套可由常用於普通軸承的材料製成。特別是，這可為塑膠材料。該至少一引導襯套包含用於引導該第一離合環及/或該第二離合環的一引導部。此外，該至少一引導襯套可包含該至少一引導襯套可用它附接至該轂部襯套的一緊固部。
至少一磁鐵可容納於該至少一引導襯套中。該至少一引導襯套的該至少一磁鐵可與在該至少一第一離合環中的該磁鐵配置互動以便使該等離合環保持在該接合位置。此外，容納於該至少一引導襯套中的該至少一磁鐵可與在該第一離合環中的該磁鐵配置互動以便使該等離合環在飛輪位置、接合位置之間移位。
至少該第一離合環可具有用於容納該至少一引導襯套的一凹部。至少該第一離合環經由該至少一凹部可在該引導襯套上軸向移位。該引導襯套可實作成有至少一肩部或至少一對接面。在處於飛輪位置時，該第一離合環可抵頂該對接面或該肩部。
該至少一引導襯套可回彈或彈性地裝在該轂部襯套上。換言之，該至少一引導襯套可以阻尼震動方式容納於該轂部襯套的至少一插孔中。特別是，該至少一轂部 襯套的緊固部可容納於該轂部襯套的插孔中。該至少一引導襯套可經由至少一彈性元件以阻尼震動方式附接至該轂部襯套。例如，該彈性元件可由彈性體製成。該至少一彈性元件可組配成為環形。
根據本發明之一具體實施例，該至少一引導襯套可經組配成：該至少一引導襯套在容納於其中的磁鐵與該等離合環之間設定一預定空氣間隙。結果，可設定容納於該引導襯套之磁鐵的磁力使得離合環可迅速移位回到接合位置，以及該等離合環在過渡到飛輪位置期間同樣仍有可能快速分離。
在該第一離合環中用於容納該至少一引導襯套的該至少一凹部可經組配及配置成：在處於接合位置時，該至少一凹部至少部份地被該第二離合環的一齒部覆蓋。 在該離合環中用於容納該至少一引導襯套的該至少一凹部，以及該等孔穴中用於容納該第一離合環之磁鐵配置的一孔穴，可在該第一離合環及該第二離合環的周向交替地配置並且以彼此偏移一預定角度的方式配置。該至少一引導襯套在該轂部襯套上可經組配及配置成：可用該至少一引導襯套在該轂部襯套的一徑向齒圈與該第一離合環的至少一徑向齒圈之間設定一預定餘隙或一預定空氣間隙。結果，在處於飛輪模式時，有可能只在這些齒圈之間維持提供在震動上解耦的空氣間隙。用此空氣間隙，有可能防止在該等離合環之滑動表面彼此相會時產生的振盪及震動傳遞至該轂部襯套。該轂部襯套與該第一離合環之徑向齒圈的個別齒部有承重齒腹與非承重齒腹。承重齒腹用來傳遞 該第一離合環與該轂部襯套之間的轉矩。經由該第一離合環藉助於該至少一引導襯套的引導，可設定該轂部襯套及該第一離合環的徑向齒圈之間的預定餘隙或預定空氣間隙使得徑向齒圈之齒部的承重齒腹之間的空氣間隙或餘隙很小同時徑向齒圈之非承重齒腹之間的餘隙或空氣間隙相對大。在該等離合環處於接合位置時，亦即，當轉矩旨在傳遞至該轂部襯套時，因此利用該至少一引導襯套和該第一離合環，經由承重齒腹有可能以無阻礙方式進行力傳遞。 在處於飛輪位置時，作用於該第一離合環的飛輪轉矩可被該至少一引導襯套完全吸收，因為該轂部襯套與該第一離合環的徑向齒圈之間不會發生直接接觸。由於在處於飛輪模式時該至少一引導襯套可有效防止該轂部襯套與該第一離合環的徑向齒圈之間的接觸，在徑向及/或周向出現的振盪及震動也有可能不被該飛輪裝置傳遞至該轂部襯套。該至少一引導襯套因此可使該轂部襯套與該飛輪裝置在震動上解耦。總之：該轂部襯套與該第一離合環之徑向齒圈的齒部之間可在驅動方向發生力傳遞，亦即，該等齒部互相抵頂。如果該等齒部例如由金屬組成，則力傳遞以金屬碰金屬的方式發生。反之，在處於飛輪模式時，經由該至少一引導襯套，在該轂部襯套與該第一離合環的徑向齒圈之間永遠設定有空氣間隙，使得有可能防止振盪及震動傳遞至該轂部襯套。
該磁鐵配置中容納於該第一離合環之孔穴中的磁鐵可具有取向相同的北極及南極。容納於該至少一引導襯套中的該至少一磁鐵可具有取向與容納於該第一離合環 中之磁鐵相同的北極及南極。因此，所有磁鐵配置成有一樣的磁極。
根據一具體實施例，由該至少一磁鐵配置提供的吸引力可隨著該第一離合環與該第二離合環的相對角度位置而改變。
此外，由該至少一引導襯套之該至少一磁鐵提供的吸引力可隨著該第一離合環與該第二離合環的相對角度位置而改變。
因此，可保證該引導襯套之該至少一磁鐵配置及/或該至少一磁鐵的高磁性吸引力取決於預定角度位置，此高磁性吸引力使該等離合環頂著對方。由於吸引力隨著離合環的角度位置而改變，例如使磁鐵的吸引力隨著離合環的角度位置改變而大幅變弱，在過渡到飛輪位置時可實現離合環的快速分離。
在處於飛輪位置時，高吸引力也可取決於該等離合環的相對角度位置來作用於該第二離合環，其中在處於飛輪位置時，由於該等離合環之間的軸向間隔，該等吸引力稍微低於在接合位置時的。由於在預定角度位置時有相對大的吸引力，該等離合環有可能能夠從飛輪位置快速地轉移回到接合位置，其中它們以傳遞轉矩方式互相接合。
該第一離合環與該第二離合環可經組配成：在該第一離合環相對於該第二離合環的至少一預定角度位置，只有該至少一磁鐵配置的吸引力作用於該第二離合環。此外，該第一離合環與該第二離合環也可經組配成：在該第一離合環相對於該第二離合環的至少一預定角度位置，該 至少一引導襯套之該至少一磁鐵配置及該至少一磁鐵的吸引力一起作用於該第二離合環。
根據一具體實施例，該第一離合環與該第二離合環經由一解耦元件至少在軸向能夠與該轂部襯套在震動上解耦。
達成上述目標也用具有如請求項17所述之特徵的飛輪轂部。該飛輪裝置經由至少一解耦裝置與該轂部襯套在震動上解耦。
該解耦裝置提供該飛輪裝置與該轂部襯套在軸向、徑向及周向的解耦。徑向及周向的解耦涉及飛輪裝置在處於不傳遞轉矩之飛輪模式時的情形。
該至少一解耦裝置保證出現於該飛輪裝置的震動及振盪不會傳遞至該轂部襯套。這防止出現於該飛輪裝置之振盪及震動產生噪音以及干擾自行車騎手及其環境。 在處於飛輪模式時，該至少一解耦裝置也防止該飛輪裝置的離合環能夠在徑向、軸向及周向打擊該轂部襯套。這同樣有助於大幅減少噪音產生。
該至少一解耦裝置可具有至少一解耦元件。該至少一解耦元件可防止該第一離合環及/或該第二離合環軸向打擊該轂部襯套。藉助於該至少一解耦元件，更可簡化該飛輪轂部的生產而且也可減少生產成本。藉助於該至少一解耦元件，可減少轂部襯套、第一離合環及第二離合環之間的公差鏈條(tolerance chain)，亦即，可用較寬的公差範圍生產該等組件，從而減少生產努力和生產成本。
該至少一解耦元件可為解耦環。藉助於該至少一 解耦元件，或藉助於該至少一解耦環，該轂部襯套因而用由該第一離合環及該第二離合環形成的該飛輪裝置在軸向與振盪或衝擊解耦。結果，用該轂部襯套防止振盪及衝擊傳遞至輪子或輪緣，結果可大幅減少由飛輪轂部或飛輪轂部與輪子之組合產生的噪音。該至少一解耦元件最好由阻尼材料製成。結果，由該第一離合環及該第二離合環形成的該飛輪裝置與該轂部襯套解耦。該至少一解耦元件可由塑膠材料或彈性體製成。
根據一具體實施例，該至少一解耦環、該第一離合環及該第二離合環可形成一獨立總成。此總成可隨著它的內圓周在該轂部襯套上滑動。該至少一解耦環與該第二離合環可連接在一起使得該第一離合環與連接至該第二離合環之該至少一解耦環在軸向有可能相對移動。該第一離合環可經安裝成在該第二離合環與該至少一解耦環所形成的單元上可隨著它的內周表面旋轉及軸向移位。此外，由該第二離合環及該至少一解耦環形成的單元可經安裝成可在該轂部襯套的外周表面上旋轉及軸向移位。由該第二離合環及該至少一解耦環形成的單元可限制該第一離合環在軸向的相對移動。為此目的，該至少一解耦環可具有在徑向突出的突出部。除了該至少一解耦環的突出部以外，該第二離合環也可限制該第一離合環在軸向的相對移動。
該至少一解耦裝置可具有至少一引導襯套。該至少一引導襯套可設於該轂部襯套上。該至少一引導襯套可用來在該轂部軸管的方向引導該第一及/或該第二離合環。
該至少一引導襯套可具有用於該第一離合環的 至少一止擋。該第一離合環可抵頂該至少一止擋。取決於該第一離合環相對於該第二離合環的角度位置，該第一離合環可抵頂在該至少一引導襯套上的該至少一止擋。特別是，這是在離合環從接合位置轉移到釋放位置時發生。
該至少一引導襯套可具有用於對接該至少一解耦元件的至少一對接面。該至少一解耦元件可抵頂該引導襯套的該至少一對接面，以及取決於該第一離合環相對於該第二離合環的角度位置，升高離開在該至少一引導襯套上的該至少一對接面。該至少一對接面可與飛輪轂部之軸線垂直地延伸。
前面兩段適用於所有上述具體實施例，因而彼等可具有以此方式組配的引導襯套。
此外，在形成於該轂部襯套中以容納該飛輪裝置的空間中可提供至少一消音材料。該消音材料可用作上述解耦措施和習知飛輪轂部的替代物。
該等消音元件可為吸音元件或隔音元件。在吸音的情形下，聲音能量的減少係藉由轉換成熱。在隔音的情形下，聲音強度可減少是因為聲音能量例如散佈於較大的面積。因此，該等消音元件用來減少自行車轂部的干擾噪音。該等消音元件可由多孔材料製成。合適材料可為發泡可形成多孔產品的微孔聚合物(microcellular polymer)、聚氨酯及其他塑料。天然多孔材料，例如軟木塞，也可用作消音組件。由於多孔或海綿狀材料的吸收或隔音程度，飛輪轂部有可能免除其他的隔音措施。結果，飛輪轂部有可能例如免除增加其中個別組件間之磨擦的接觸密封件 (contact seal)。
該消音材料可覆蓋形成於該轂部襯套以容納該飛輪裝置之空間的至少一壁部。
10:飛輪轂部
12:轂部軸管
14、16:滾動軸承
18:轂部襯套
20、22:輪輻凸緣
24:驅動器襯套
26、28:滾動軸承
30:突出部
32:封閉元件
34:台階
36:徑向向內突出突出部
38:緊固元件
40、42:封閉元件
43:突出部
44:(內螺紋)部份
46:對接面
48:端部
50:對接面
52:飛輪裝置
54:封閉元件
56:密封環
58:第一離合環
60:第二離合環
62:解耦環
64:徑向向外突出突出部
66:孔穴
68:磁鐵
70:凹部
72:另一凹部
74:引導襯套
76:彈性元件
78:磁鐵
80:凹部
82:解耦裝置
84:壓入配合部份
86:管狀部份
88:邊緣
90:部份
92:突出部
94:徑向(外)齒圈
96:徑向(內)齒圈
98、100:軸向齒部/軸向齒圈
102、104:滑動表面
106:引導部
108:緊固部
110:凹部
112、114:徑向齒圈
116:肩部/止擋
118:對接面
120:消音元件
122、124:凹部
210:飛輪轂部
ES:接合位置/箭頭
FS:飛輪位置/表面部份/箭頭
LSx:軸承座
M:飛輪轂部10的縱軸/軸線
sx:預定間隙
下文參考附圖描述數個本發明示範具體實施例。
圖1根據本發明第一具體實施例圖示包括軸線的飛輪轂部剖面圖；圖2為圖1飛輪轂部之轂部軸管的剖面圖；圖3為圖2中之細部III的放大詳細視圖；圖4根據本發明第一具體實施例圖示離合器裝置的部份截開透視圖；圖5為圖4中之細部V的放大視圖；圖6根據本發明第一具體實施例圖示飛輪轂部的部份截開透視圖；圖7為圖6中之細部VII的放大視圖；圖8根據本發明第一具體實施例圖示飛輪轂部的剖面圖；圖9為圖8中之細部IX的放大視圖；圖10至圖12的剖面圖根據本發明第一具體實施例圖示在從接合位置過渡到釋放位置期間處於不同位置的飛輪轂部之飛輪裝置；圖13至圖15的放大視圖圖示在從接合位置過渡到飛輪位置期間由解耦環及兩個離合環形成的總成；圖16根據本發明第二具體實施例圖示飛輪轂部的前視圖； 圖17根據本發明第二具體實施例圖示飛輪轂部的剖面圖；圖18根據本發明第二具體實施例圖示飛輪轂部的另一剖面圖；以及圖19圖示吸引力的分布曲線圖。
較佳實施例之詳細說明
圖1根據本發明第一具體實施例圖示包括軸線的飛輪轂部剖面圖，其中飛輪轂部整體以元件符號10表示。 飛輪轂部10的縱軸以元件符號M表示。飛輪轂部10包含用速動夾緊機構可插入軸管(未圖示)的轂部軸管12，轂部軸管12經由軸管能夠固定至自行車框架。
轂部襯套18經由兩個滾動軸承14、16可旋轉地裝在轂部軸管12上。轂部襯套18有兩個輪輻凸緣20、22，輪輻可以本身為眾所周知的方式附接至輪輻凸緣20、22。此外，驅動器或驅動器襯套24經由滾動軸承26及28可旋轉地裝在轂部軸管12上。
軸承14支撐於形成於轂部軸管12上的突出部30上。軸承14經由插在轂部軸管12上的封閉元件32壓抵突出部30。另一突出部或台階34形成於軸管12上。軸承16及26中之一者支撐於此台階34的軸向兩側上。用來使軸承26及28支撐或定位於轂部軸管12上的徑向向內突出突出部36裝設在驅動器襯套24上。容納於轂部軸管12中的是在軸線M方向可移位且特別用來使軸承26經由壓入配合固定於預定位置的緊固元件38。在說明圖2時，會更詳細地再度描述緊 固元件38及轂部軸管12。驅動器襯套24用軸承26及28經由封閉元件40、42緊固至轂部軸管12。為此目的，封閉元件40插在轂部軸管12上以及用快拆鉗(quick-release clamp)夾緊。可識別有內螺紋的部份44是在驅動器襯套24上，該部份用來使小齒輪配置(未圖示於圖1)緊固至驅動器襯套24。
如果封閉元件40插在轂部軸管12上，緊固元件38會沿著軸線M移到在轂部軸管12上的徑向向內突出之突出部43且壓抵此突出部。突出部43有對軸線M傾斜或非直角地延伸且實質指向封閉元件40的對接面46。緊固元件38有窄化或收緊緊固元件38之直徑的端部48。端部48因此以錐形的方式組配。設於此端部48上的是傾斜之對接面50，可使它與轂部軸管12之突出部43上的對接面46接觸。突出部43的對接面46形成緊固元件38之對接面50的的配對對接面。在封閉元件40與轂部軸管12旋在一起時，緊固元件38頂著突出部43或對接面46夾緊。緊固元件38因此可將軸向施加於緊固元件38上的力轉換成轂部軸管12之橫截面的徑向擴大。結果，取決於對接面46及50的傾斜角度，轂部軸管12的橫截面部份地或在徑向的數點處擴大或加寬。由於有此加寬，轂部軸管的外徑會增加。轂部軸管12增加直徑或外徑的結果是可在軸承26與轂部軸管12的外圓周之間建立壓入配合。結果，軸承26固定於在轂部軸管12上的徑向預定位置。軸承26由於有建立的壓入配合而無法鬆開以及軸承26、28的間距可永久固定而在組裝期間不必採取特定措施以維持該間距。特別是，軸承26、28之間有可能免除先前技術所習知的間隔物襯套。由於軸承26、軸承28在轂 部軸管上的間距永久固定，可避免軸承損壞和軸管及軸承的磨損現象。
可識別飛輪裝置52在驅動器襯套24、轂部襯套18之間。飛輪裝置52經由在轂部襯套18、驅動器襯套24之間延伸的封閉元件54與環境隔離，以及也經由密封環56封閉。飛輪裝置52容納於轂部襯套18中。飛輪裝置52包含第一離合環(first clutch ring)58與第二離合環60。第二離合環60連接至解耦環(decoupling ring)62。例如，經由閂鎖連接或按扣動作連接(snap-action connection)，可建立解耦環62與第二離合環60的連接。解耦環62可由塑膠材料製成。解耦環62旨在防止離合環58及60在軸向打擊轂部襯套。轂部襯套18有此打擊可能造成不合意的振盪以及產生噪音。解耦環62因此在軸向的震動或聲學上使離合環58、60與轂部襯套18解耦。第一離合環58和它在第二離合環60及解耦環62上的內圓周可一起以相對方式軸向及周向移動。換言之，第一離合環58和它在解耦環62及第二離合環60上的內圓周一起滑動。解耦環62有徑向向外突出突出部64，第一離合環58係經由突出部64保持在解耦環62及第二離合環60上。
第一離合環58、第二離合環60及解耦環62形成配置成可在轂部襯套18上移動的獨立總成。連接至解耦環62的第二離合環60可與解耦環62一起在軸向對於第一離合環58移動。如前述，第一離合環58對於第二離合環60及解耦環62也可移動。
第一離合環58有以階狀方式形成輪廓且經由階 狀輪廓插入及固持磁鐵68的數個孔穴66。磁鐵68可組配成為圓柱或條形磁鐵。孔穴66的形式與磁鐵68的形狀匹配。 磁鐵68在轂部襯套18的凹部70中部份地延伸。容納於轂部襯套18之另一凹部72中的是經由彈性元件76彈性安裝於轂部襯套18之凹部72中的引導襯套74。引導襯套74可由常用於普通軸承的材料製成。磁鐵78容納於引導襯套74中。磁鐵78同樣可組配成為圓柱或條形磁鐵。第一離合環58有用於部份地接受引導襯套74的凹部80。第一離合環58裝在引導襯套74上以便可軸向移位。經由引導襯套74的引導和第一離合環58與轂部襯套18經由引導襯套74的連接確保飛輪裝置52與轂部襯套18在軸向及徑向的聲學解耦，因為經由引導襯套74可設定轂部襯套18與第一離合環58在徑向的預定間距。
引導襯套74與解耦環62一起形成使飛輪裝置52與轂部襯套18在震動上解耦的解耦裝置82。引導襯套74及解耦環62防止飛輪裝置52的離合環58、60在軸向打擊轂部襯套18。在處於飛輪轂部10的飛輪模式時，特別是，引導襯套74防止第一離合環58在徑向及周向打擊轂部襯套18。
圖2圖示具有緊固元件38之轂部軸管12的剖面圖。
可識別用於對接飛輪轂部10(參考圖1)之軸承14、16、26的徑向向外突出之突出部30及台階34在轂部軸管12上。可識別用於緊固軸承14(參考圖1)的軸承座LS1在突出部30的軸向左邊。同樣可識別用來緊固軸承16及26的軸承座LS2及LS3在突出部或台階34的軸向左右邊。可識別另 一軸承座LS4在壓入配合部份(press-fit portion)84的軸向左邊。在軸承座LS1至LS4的區域中，轂部軸管12相較於彼之其餘部份有稍微擴大的外徑。
緊固元件38容納於轂部軸管12中以便在軸線M方向可移位。緊固元件38有沿著轂部軸管12之內周表面延伸的管狀部份86。形成於從管狀部份86過渡到端部48之處的是邊緣88，它與緊固元件38的對接面50一起加寬在轂部軸管12之突出部43上之對接面46區域的轂部軸管12橫截面。緊固元件38用對於軸線M傾斜延伸的對接面50抵頂徑向向內突出之突出部43在轂部軸管12上對於軸線M傾斜延伸的對接面46。端部48以錐形方式組配。相較於緊固元件38在管狀部份86中的其餘壁厚，端部48有增加的壁厚。此增加壁厚以及端部48有較大的相關剛性確保，經由端部48，轂部襯套18的外圓周在軸承座LS3區域中可增加。如果軸向作用力經由封閉元件40施加於緊固元件38上，緊固元件38用對接面50壓抵突出部43的配對對接面46。由於有該軸向力，緊固元件38和它的錐形端部48或對接面50在軸向沿著配對對接面46行進。在緊固元件38的邊緣88到達配對對接面46的區域時，在軸承座LS3區域中的轂部軸管12橫截面就會徑向加寬。結果，在轂部軸管12與軸承26的內環之間建立壓入配合。
圖3為圖2中之細部III的放大視圖。
從圖3清楚可見，緊固元件38的部份90在卸載狀態下由轂部軸管12沿著軸向突出一段預定距離。這是必要的，使得軸向力經由封閉元件40(參考圖1)可施加於緊固元 件38上，緊固元件38用該軸向力在軸向推頂在轂部軸管12內周表面上的突出部43。經由封閉元件40施加於緊固元件38上的力經由緊固元件38的端部48用配對對接面50傳遞至突出部43的對接面46，以及轉換成轂部軸管12在軸承座LS3區域的圓周徑向加寬。
圖4為飛輪轂部10的部份截開視圖。
轂部襯套18有輪輻凸緣20及22。圖示在轂部襯套18、驅動器襯套24之間的是設於輪輻凸緣22在轂部襯套18內之區域中的飛輪裝置52。
可識別允許軸向滑配小齒輪配置(未圖示)的徑向向外突出之突出部92在驅動器襯套24上。此外，在圖4中可識別旨在用於緊固小齒輪配置(未圖示)的內螺紋部份44。
同樣在圖4中可識別第一離合環58及第二離合環60。徑向外齒圈94設在第一離合環58上，以及轂部襯套18有對應徑向內齒圈96。
圖5為圖4中之細部V的放大視圖。
在圖5中可識別飛輪裝置52。飛輪裝置52包含第一離合環58與第二離合環60。第一離合環58及第二離合環60都有向著對方的軸向齒圈。第一離合環58的軸向齒圈有軸向齒部98。第二離合環60的軸向齒圈有軸向齒部100。齒部98及100各有滑動表面102及104，在第一離合環58與第二離合環60相對旋轉時，齒部98及100在滑動表面102及104可頂著對方滑動。根據圖5，飛輪裝置52處於接合位置，亦即，第一離合環58與第二離合環60以傳遞轉矩方式互相接合。這可特別在箭頭ES所示的位置可識別，其係圖示第一離合 環58與第二離合環60之齒部100接合的齒部98。
第一離合環58有用於接受磁鐵68的孔穴66。磁鐵68在轂部襯套18的凹部70中部份地延伸。
此外，第一離合環58有用於接受引導襯套74之引導部106的另一凹部80。引導襯套74的緊固部108鄰接引導部106。緊固部108經由彈性元件76彈性接受於轂部襯套18的凹部72中。可組配例如環形的彈性元件76。
此外，第二離合環60有在離合環60上提供周向分布的數個凹部110。
圖6也圖示離合器裝置10的部份截開透視圖，其係實質對應至上述圖4。在細部VII可看見圖4與圖6的本質差異。下文參考圖7詳述細部VII。
圖7為圖6中之細部VII的放大視圖。
圖7之細部VII與圖5之細部V的本質差異在於第一離合環58與第二離合環60已發生相對旋轉。由於此相對旋轉，第一離合環58與第二離合環60分離，以及根據圖7，此時都在飛輪位置，特別是，在箭頭FS所示的位置處可看見。
第一離合環58的齒部98與第二離合環60的齒部100不再互相接合，使得飛輪轂部處於飛輪模式，此時附接輪子的轂部襯套18與驅動器襯套24可發生相對旋轉。在處於飛輪模式時，附接輪子的轂部襯套18經常比驅動器襯套24更快地旋轉。
圖8圖示飛輪轂部10的剖面圖。
在圖8中可識別第一離合環58與轂部襯套18中在 驅動方向以傳遞轉矩方式互相接合的徑向齒圈94及96。第二離合環60的齒部100與第一離合環58的齒部98接合。在第一離合環58的齒部98中，只可識別滑動表面102的數個部份。第二離合環60有與在驅動器襯套24上之徑向齒圈114以傳遞轉矩方式接合的徑向齒圈112。第一離合環58的徑向齒圈94與轂部襯套18的徑向齒圈96在周向震動方面互相解耦。為此目的，設定在處於飛輪模式時徑向齒圈94與96之間的空氣間隙。用引導襯套(未圖示於圖8)設定此空氣間隙。在驅動方向，徑向齒圈94及96的齒部互相抵頂用以傳遞轉矩，如圖8所見的。
圖9為圖8中之細部IX的放大視圖。
第二離合環60的齒部100與第一離合環58的齒部98接合。驅動器襯套24及第二離合環60的徑向齒圈112及114同樣以傳遞轉矩方式互相接合。
下文參考圖10至圖12描述飛輪裝置52從接合位置到飛輪位置的轉移。
圖10圖示處於接合位置的飛輪裝置52或飛輪轂部，亦即，離合環58及60以傳遞轉矩方式互相接合。形成於引導襯套74或其引導部106上的是肩部116。在此肩部116與第一離合環58之間，設定離合環58及60處於接合位置時的預定間隙s1。在處於接合位置時，連接至第二離合環60的解耦環62抵頂引導襯套74的對接面118。解耦環62用它的內圓周在轂部襯套18上滑動。
在處於圖示於圖10的位置時，只有磁鐵68「起作用」。這意謂只有磁鐵68的吸引力作用於離合環58及60。
為了激發飛輪裝置從接合位置到飛輪位置的轉移，轂部襯套18與驅動器襯套24必須發生相對移動或相對旋轉。由於轂部襯套18與驅動器襯套24之間的此一相對旋轉，可使離合環58及60互相分離。
圖11圖示飛輪裝置52在接合位置、飛輪位置之間的中間位置。在處於此中間位置時，離合環58及60的齒部仍有某一程度的重疊。
在圖11中，間隙s1(圖10)已閉合而且第一離合環58抵頂肩部116。解耦環62仍抵頂對接面118。相較於圖10，第一離合環58因此已向左移動以便與肩部116對接。造成第一離合環58移到左邊用以與引導襯套74上之肩部116對接係藉由第一離合環58與第二離合環60的相對移動，在此期間，離合環58及60之齒部98及100的滑動表面102及104頂著對方滑動(圖4至圖7)。由於此滑動，第一離合環58向左移位，因為第二離合環60經由解耦環62與引導襯套74的對接面118由於引導襯套74中之磁鐵78的吸引力而保持對接。發生第一離合環58與第一離合環58中之磁鐵68吸引力相反地移到左邊，因為磁鐵68企圖用吸引力使離合環58、60拉扯在一起。由於第一離合環58移到左邊，可設定第一離合環58與第二離合環60的間隙s2，亦即，離合環58及60已在軸向部份分離。
圖12圖示處於飛輪位置的飛輪裝置52，亦即，第一離合環58與第二離合環60不會以傳遞轉矩方式接合。
相較於圖11，第一離合環58與第二離合環60的軸向間距已進一步增加。在圖12中，較大間距此時以s3表示。 第一離合環58及第二離合環60的軸向齒圈已完全互相分離，圖中只圖示第二離合環60的齒部100。
在比較圖11與圖12時，顯而易見，在圖12中，相對於第一離合環58，第二離合環60已用解耦環62移到右邊。第一離合環58仍在引導襯套74的肩部116上，但是解耦環62不再抵頂對接面118。結果，可設定第一離合環58與第二離合環60的間距s3。
此外，在圖10至圖12中可識別解耦環62上的徑向突出部64，該徑向突出部64用來使第一離合環58保持在由第二離合環60及解耦環62形成的單元上而且決不允許用解耦環62使第一離合環58與第二離合環60相對移動。突出部64與第二離合環60圍封第一離合環58於其間。
此外，由圖10至圖12顯而易見，引導襯套74用其肩部116和對接面118防止離合環58及60在過渡到飛輪位置以及回到接合位置期間能夠直接打擊轂部襯套18。為此目的，引導襯套74也與可支撐於對接面118上的解耦環62互動。這防止在離合環過渡到飛輪位置或回到接合位置期間發生的振盪或震動能夠傳遞至轂部襯套18。
圖19圖示磁鐵68及78的吸引力，該等吸引力的變化取決於離合環58及60的角度位置。
圖示於圖19的個別曲線取決於圖10至圖12之位置的吸引力可分派給離合環58及60之磁鐵68、磁鐵78和兩個磁鐵68及78。
在圖示於圖10的位置中，只有第一離合環58上的磁鐵68用它的吸引力作用於第二離合環60以及使離合環58 及60初始保持頂著對方。磁鐵68及78之加總吸引力的曲線因此在圖19的「圖10」部份中只對應至磁鐵68所提供的吸引力，因此磁鐵78的磁力尚未作用於離合環58及60。
如果離合環58及60在過渡到飛輪位置期間互相相對旋轉，作用於第二離合環60的磁鐵68吸引力變弱。
在圖示於圖11的中間位置中，離合環58及60已互相相對旋轉使得磁鐵78也用相對大吸引力(參考圖19的「圖11」區域)作用於離合環58及60。因此，兩個磁鐵68及78所提供的吸引力在「圖11」部份中也初始相對大。磁鐵68及78的吸引力則相對大幅地變弱，不過，離合環58及60進一步互相相對旋轉。離合環58及60用兩個磁鐵68及78保持頂著對方，然而第一離合環58已向圖11的左邊移位而且抵頂肩部116。結果，形成第一離合環58與第二離合環60的間隙s2(圖11)。離合環58及60因此已在軸向部份分離(參考間隙s2)。
如果離合環58及60進一步互相相對旋轉從而增加兩個離合環58及60的軸向間距(間隙s3)，磁鐵68的吸引力與磁鐵78的吸引力會減少，這可識別圖19中標示為「圖12」的部份。磁鐵68及78的吸引力進一步對應地變弱直到離合環58及60到達預定的相對角度位置。在處於離合環58及60的此一預定角度位置時，離合環58及60在軸向也完全分離。這對應至圖示於圖12的狀態。在圖12中，解耦環62已升高離開引導襯套74的對接面118，藉此形成離合環58及60的間隙s3。在圖12中，這兩個離合環已完全互相分離。因此，飛輪裝置52處於飛輪位置。
由圖19顯而易見，磁鐵68及78吸引力彼此相對變化取決於離合環58及60的角度位置。
飛輪裝置52保證使離合環58及60保持頂著對方的高磁性吸引力，但是在同時，由於磁鐵68及78(參考圖19)之吸引力隨著離合環58及60之角度位置改變而大幅變弱允許離合環58及60在過渡到飛輪位置時迅速分離。
在此應考量以下事實，在處於也取決於離合環58及60相對於彼此之角度位置的飛輪位置(圖12)時，圖示於圖19的高吸引力實質作用於第二離合環60，其中該等吸引力由於該等離合環在飛輪位置時的軸向間距而有點低於圖示吸引力。由於這些相對大吸引力，離合環58及60也可從飛輪位置轉移回到接合位置，此時它們以傳遞轉矩方式互相接合。換言之，在離合環58及60彼此有預定角度相對位置時，有大吸引力作用於第二離合環60，以及在其他預定角度位置時有較低吸引力。給定在飛輪位置之離合環58及60的連續相對旋轉，其效果是在處於飛輪位置時，圖示於圖19的曲線或類似吸引力曲線在離合環58及60彼此可相對旋轉時陸續大量地出現。
圖13至圖15圖示第一離合環58與第二離合環60和解耦環62在由接合位置過渡到釋放位置期間的視圖。離合環58及60在圖13至圖15中的位置實質對應至飛輪裝置52在圖10至圖12中的位置。
在圖13中可識別有數個磁鐵68的第一離合環58。磁鐵68容納於第一離合環58的孔穴66中。在第一離合環58中的兩個相鄰齒部98之間組配孔穴66。第一離合環58 齒部98的運行不會受損於孔穴66及磁鐵68。
第二離合環60連接至解耦環62。解耦環62有使第一離合環58保持在由解耦環62及第二離合環60構成的單元上的周向突出部64。
第一離合環58的齒部98有滑動表面102。第二離合環60的齒部100同樣有滑動表面104。在處於圖13的接合位置時，齒部98或100的滑動表面102、104實質跨越在兩個相鄰齒部98或100之間的中間空間。齒部100因此也用它的滑動表面104跨越被在兩個相鄰齒部98間之孔穴66暴露的磁鐵68表面部份FS。換言之，容納於孔穴66中之磁鐵68被孔穴66暴露的表面部份FS在面積上實質對應至第二離合環60之齒部100的滑動表面104。
圖14圖示在接合位置、飛輪位置之間的中間位置。
根據圖14，第一離合環58與第二離合環60已發生軸向相對移動以及同時發生相對旋轉。例如，這在有第一離合環58的轂部襯套18(圖1)比有第二離合環60的驅動器襯套24(圖1)更快地旋轉時發生。換言之，在大多數的情形下，此時飛輪轂部10變成飛輪模式，沒有力經由鏈條驅動傳遞至驅動器襯套24，該鏈條驅動係靜止不動，其中該轂部襯套繼續隨著第一離合環58旋轉。由於第一離合環58與第二離合環60有此相對旋轉，齒部98及100的滑動表面102及104頂著對方滑動。由於滑動表面102及104的傾斜，離合環58及60在對應相對旋轉期間軸向分離以及滑動表面102及104頂著對方滑動。第一離合環58與第二離合環60的軸向間距 增加，如圖14的s2所示。在圖示於圖14的位置，第二離合環60沒有齒部100位在磁鐵68表面部份FS的軸向前面。由第一離合環58之磁鐵68施加於第二離合環60的磁性吸引力因此很低。如果齒部100以其滑動表面104在表面部份FS正前面的方式定位，磁鐵68施加於齒部100的磁性吸引力相對大。 由此可看出，由第一離合環58之磁鐵68施加於第二離合環60的磁性吸引力隨著第一離合環58與第二離合環60的相對角度位置而改變。其原因在於磁鐵68磁場的場力線可以從表面部份FS只在第二離合環60方向無阻礙地出射。在所有其他區域，磁場首先必須傳播通過離合環58的相鄰齒部98，因此比較弱。
圖15圖示處於飛輪位置的第一離合環58及第二離合環60。相較於圖14的間距s2，第一離合環58與第二離合環60的間距s3已進一步增加。第一離合環58實質抵頂解耦環62的徑向突出部64。滑動表面102及104已頂著對方進一步滑動，結果第一離合環58與第二離合環60在軸向彼此已更遠地隔開(參考s3)。由圖15顯而易見，第二離合環60的齒部100在軸向位於磁鐵68表面部份FS前面，雖然它們在軸向彼此隔開。在離合環58及60處於此位置時，由磁鐵68施加於齒部100的磁性吸引力再度為極大，由於齒部100或其滑動表面104實質完全重疊被孔穴66暴露的磁鐵68表面部份FS。在此情形下，源於表面部份FS的磁場可直接作用於第二離合環60的齒部100。
這有以下優點，從圖示於圖15的飛輪位置過渡到圖示於圖13的接合位置可迅速發生，因為由磁鐵68施加 於第二離合環60齒部100的高吸引力。如果第一離合環58與第二離合環60發生相對旋轉，可打開及切斷作用於第二離合環60的磁鐵68吸引力。如上述，其原因在於磁場可隨著第一離合環58相對於第二離合環60的角度位置不同而改變。在離合環58及60處於圖15的角度位置時，大吸引力作用於第二離合環的齒部100，因為齒部100完全重疊表面部份FS以及磁場可直接作用於齒部100。在此角度位置的強大吸引力確保，如果第一離合環58與第二離合環60發生反向相對旋轉，第一離合環58與第二離合環60的軸向間距閉合，以及齒部98及100快速通過以及可靠地互相接合。
如果以相反的順序考量圖13至圖15，圖13至圖15也從圖15飛輪位置到圖13接合位置的過渡。換言之，如果發生反向相對旋轉，離合環58及60會被磁鐵68拉扯在一起。齒部98及100的滑動表面102及104頂著對方滑動直到它們以傳遞轉矩方式完全接合。
圖16根據本發明第二具體實施例圖示飛輪轂部210的部份截開透視圖。
與使用於第一具體實施例之組件同類型或有相同效果的元件用相同的元件符號表示。
飛輪轂部210有轂部襯套18與驅動器襯套24。飛輪裝置52設在轂部襯套18、驅動器襯套24之間。飛輪裝置52包含第一離合環58與第二離合環60。驅動器襯套24經由它的徑向齒圈112與第二離合環60的徑向齒圈114以傳遞轉矩方式接合。轂部襯套18與第一離合環58也一樣。轂部襯套18有徑向向內的徑向齒圈96，它與第一離合環58的徑向 向外的徑向齒圈94以傳遞轉矩方式接合。
轂部襯套18也有數個凹部72。消音元件(sound-reducing element)120容納於圖18的凹部72中。消音元件120可為吸音元件或隔音元件。消音元件120(即，吸音元件)可輕易壓入凹部72。
圖17圖示飛輪轂部210的剖面圖。在圖17的視圖中，再度可識別容納於轂部襯套18之凹部72的消音元件120(即，吸音或隔音元件)。用於隔音或吸音的消音元件120緊鄰在從飛輪位置轉到接合位置期間可能發出令人不悅之噪音的第一離合環58及第二離合環60。此噪音會被消音元件120(即，吸音或隔音元件)吸收或消除，因此不會向外傳遞而對驅動器及其環境有負面影響。
圖18的前視圖圖示有輪輻凸緣22設於其上的轂部襯套18。轂部襯套18有各種凹部122及124。凹部122以橢圓形方式組配。凹部124以環形方式組配。與特定凹部之形狀匹配的消音元件120(即，吸音或隔音元件)壓入凹部122及124。
10:飛輪輪轂
12:輪轂軸管
14、16:滾動軸承
18:輪轂襯套
20、22:輪輻凸緣
24:驅動器襯套
26、28:滾動軸承
30:突出部
32:封閉元件
34:台階
36:徑向向內突出突出部
38:緊固元件
40、42:封閉元件
43:突出部
44:(內螺紋)部份
46:對接面
48:端部
50:對接面
52:飛輪裝置
54:封閉元件
56:密封環
58:第一離合環
60:第二離合環
62:解耦環
64:徑向向外突出突出部
66:孔穴
68:磁鐵
70:凹部
72:另一凹部
74:引導襯套
76:彈性元件
78:磁鐵
80:凹部
82:解耦裝置
88:邊緣
M:飛輪輪轂10的縱軸/軸線

Claims (16)

  1. 一種用於自行車的飛輪轂部，其包含：一轂部軸管，一轂部襯套，其經由一軸承配置可旋轉地裝在該轂部軸管，一驅動器，其可旋轉地裝在該轂部軸管上且可連接至至少一小齒輪配置，一飛輪裝置，其配置在該轂部襯套與該驅動器之間，且可選地允許該轂部襯套與該驅動器之間的相對旋轉或以傳遞轉矩方式耦合該轂部襯套與該驅動器，其中該飛輪裝置有至少一第一離合環與至少一第二離合環，其中該第一離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該轂部襯套，以及其中該第二離合環以傳遞轉矩方式耦合或可耦合至該驅動器，其中這兩個離合環有互相面對的齒圈，以及其中該第一及該第二離合環可在一接合位置與一飛輪位置之間相對於該轂部軸管作軸向移位，在該接合位置中該等齒圈以傳遞轉矩方式互相接合，而在該飛輪位置中該等齒圈不互相接合，其特徵在於：容納於該第一離合環或該第二離合環之數個孔穴中的至少一磁鐵配置使該等離合環保持在該接合位置，其中用於容納該磁鐵配置的該等孔穴在該第一離合環或該第二離合環中經配置及組配成：如果該第一及該第二離合環之間發生相對旋轉，該等離合環在 軸向上可從該接合位置轉移到該飛輪位置以及再回來。
  2. 如請求項1所述之飛輪轂部，其中該第一離合環或該第二離合環中的該等孔穴經組配及配置成：在處於該接合位置時，該第二離合環或該第一離合環之該軸向齒圈的一齒部覆蓋了容納於該孔穴中之磁鐵的被該孔穴暴露的一表面部份。
  3. 如請求項1或2所述之飛輪轂部，其中該第一離合環或該第二離合環的該等孔穴經組配成至少部份地在該第一離合環或該第二離合環之該軸向齒圈的兩個相鄰齒部之間，其中容納於特定孔穴中的磁鐵跨越在相鄰齒部之間的區域，該區域在處於該接合位置時實質對應至該第二離合環或該第一離合環的一齒部。
  4. 如請求項3所述之飛輪轂部，其中容納於該孔穴中之磁鐵的被該孔穴暴露的該表面部份在面積上實質對應至該第一離合環或該第二離合環之一齒部的一滑動表面。
  5. 如請求項1或2所述的飛輪轂部，其中在該轂部襯套上係設有至少一引導襯套，該引導襯套用來在該轂部軸管的方向上引導該第一及/或該第二離合環，以及使該轂部襯套與該飛輪裝置在周向震動上解耦。
  6. 如請求項5所述之飛輪轂部，其中至少一磁鐵容納於該至少一引導襯套中。
  7. 如請求項5所述之飛輪轂部，其中至少該第一離合環具有用於容納該至少一引導襯套的至少一凹部。
  8. 如請求項5所述的飛輪轂部，其中該至少一引導襯套以阻尼震動方式裝在該轂部襯套上。
  9. 如請求項5所述的飛輪轂部，其中該至少一引導襯套設定一預定空氣間隙，而該預定空氣間隙在容納於該至少一引導襯套中之磁鐵與該等離合環之間。
  10. 如請求項7所述的飛輪轂部，其中該第一離合環中用於容納該至少一引導襯套的該至少一凹部經組配及配置成：在處於該接合位置時，該至少一凹部至少部份地被該第二離合環的一齒部覆蓋。
  11. 如請求項5所述的飛輪轂部，其中至少在該轂部襯套之一徑向齒圈與該第一離合環之一徑向齒圈之間，可用該至少一引導襯套設定一預定餘隙。
  12. 如請求項1或2所述的飛輪轂部，其中由該至少一磁鐵配置提供的吸引力可隨著該第一離合環與該第二離合環的相對角度位置而改變。
  13. 如請求項6所述的飛輪轂部，其中由該至少一引導襯套中之該至少一磁鐵提供 的吸引力可隨著該第一離合環與該第二離合環的相對角度位置而改變。
  14. 如請求項12所述之飛輪轂部，其中該第一離合環及該第二離合環經組配成：在該第一離合環相對於該第二離合環的至少一預定角度位置中，只有該至少一磁鐵配置的吸引力作用於該第二離合環。
  15. 如請求項12所述的飛輪轂部，其中在該轂部襯套上係設有至少一引導襯套，該引導襯套用來在該轂部軸管的方向上引導該第一及/或該第二離合環，以及使該轂部襯套與該飛輪裝置在周向震動上解耦；其中至少一磁鐵容納於該至少一引導襯套中；且其中該第一離合環及該第二離合環經組配成：在該第一離合環相對於該第二離合環的至少一預定角度位置中，該至少一磁鐵配置與在該至少一引導襯套中之該至少一磁鐵的吸引力一起作用於該第二離合環。
  16. 如請求項1或2所述的飛輪轂部，其中該第一離合環及/或該第二離合環經由至少一解耦元件能夠與該轂部襯套至少在軸向震動上解耦。
TW105121912A 2015-07-13 2016-07-12 用於自行車的飛輪轂部 TWI707095B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015009143.3A DE102015009143A1 (de) 2015-07-13 2015-07-13 Freilaufnabe für ein Fahrrad
DE102015009143.3 2015-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201706521A TW201706521A (zh) 2017-02-16
TWI707095B true TWI707095B (zh) 2020-10-11

Family

ID=56411360

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105121912A TWI707095B (zh) 2015-07-13 2016-07-12 用於自行車的飛輪轂部

Country Status (5)

Country Link
US (2) US10421316B2 (zh)
EP (1) EP3118019B1 (zh)
CN (1) CN106351982B (zh)
DE (1) DE102015009143A1 (zh)
TW (1) TWI707095B (zh)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015009143A1 (de) * 2015-07-13 2017-01-19 Sram Deutschland Gmbh Freilaufnabe für ein Fahrrad
DE202015005747U1 (de) * 2015-08-18 2016-11-21 Canyon Bicycles Gmbh Hinterradnabe sowie Fahrradachse
US11400754B2 (en) 2016-07-26 2022-08-02 Dt Swiss Inc. Hub, in particular for bicycles
DE102020103129A1 (de) * 2020-02-07 2021-08-12 Dt Swiss Ag Nabe insbesondere für Fahrräder
EP3483464B1 (en) * 2017-11-09 2020-06-24 Campagnolo S.r.l. Bicycle free wheel and wheel hub comprising such a free wheel
IT201800006956A1 (it) * 2018-07-05 2020-01-05 Assieme di ruota libera a innesti frontali per bicicletta
CN112644220A (zh) * 2019-10-09 2021-04-13 天心工业股份有限公司 自行车花鼓结构
DE102020127381A1 (de) 2020-10-16 2022-04-21 Sram Deutschland Gmbh Freilaufnabe mit Feder aus Kunststoff mit zelliger Struktur
US20220213939A1 (en) * 2021-01-05 2022-07-07 Shimano Inc. Planar ratchet assembly for human-powered vehicle
DE102022129562A1 (de) * 2022-11-08 2024-05-08 Dt Swiss Ag Nabe insbesondere für Fahrräder

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120285785A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Kunshan Henry Metal Technology Co., Ltd. Ratchet mechanism for bicycle hub
EP2599643A1 (en) * 2011-11-29 2013-06-05 VP Components Co., Ltd. Ratchet hub
DE102012016945A1 (de) * 2012-08-28 2014-03-06 Dt Swiss Ag Nabe, insbesondere für teilweise muskelbetriebene Fahrzeuge
US20140060992A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Dt Swiss Inc. Hub for at least partially muscle-powered vehicles
US8955660B2 (en) * 2010-08-26 2015-02-17 Soul-Kozak Hub, in particular for rear bicycle wheel

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US728376A (en) 1902-08-02 1903-05-19 Edwin C Davis Interchangeable hub.
GB191227136A (en) 1912-11-26 1913-11-26 Philip Louis Renouf Improvements in and connected with the Hubs of Wheels for Road Vehicles.
NL194989A (zh) 1955-02-21
JPS59164423A (ja) 1983-03-07 1984-09-17 Maeda Kogyo Kk 自転車用ユニツトハブあるいはコ−スタ−ブレ−キ付ハブ等におけるクラツチ装置
DE9419357U1 (de) 1994-12-02 1995-01-26 DT-Bike Technology AG, Biel Freilaufnabe für Zweiräder
US5964332A (en) 1996-09-05 1999-10-12 King; Christopher D. Rear hub drive engagement mechanism
DE19847673A1 (de) 1998-10-15 2000-04-20 Dt Swiss Ag Nabe, insbesondere für Fahrräder u. dgl.
CN2414930Y (zh) * 2000-04-03 2001-01-17 史志华 一种自行车轴连飞式后轴
US7059686B2 (en) 2003-01-22 2006-06-13 Shimano Inc. Bicycle hub
FR2894875B1 (fr) 2005-12-19 2008-03-14 Salomon Sa Moyeu de roue et roue munie du moyeu
US7562755B2 (en) 2006-07-07 2009-07-21 Dt Swiss, Inc. Rear wheel hub, in particular for bicycles
US7766143B1 (en) 2007-05-16 2010-08-03 Chosen Co., Ltd. Bicycle rear hub whose freewheel having smaller diameter and specification
US20090255774A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-15 Chia-Wei Hsu Ratchet gear device for a bicycle rear wheel
TWI701186B (zh) * 2011-07-13 2020-08-11 德商矢倫德國股份有限公司 支載腳踏車變速器所用之備有小鏈輪的多鏈輪配置的傳動座體裝置
US8875862B2 (en) * 2011-11-17 2014-11-04 Vp Components Co., Ltd. Ratchet hub
DE202011108822U1 (de) 2011-12-08 2012-02-15 Kunshan Henry Metal Technology Co., Ltd. Ein Nabenaufbau mit einem in beiden Richtungen beweglichen Klinkenschaltwerk
DE102012020472A1 (de) 2012-10-18 2014-04-24 Sram Deutschland Gmbh Freilaufnabe für ein Fahrrad
US20140238808A1 (en) 2013-02-22 2014-08-28 Jui-Ting Lai Wheel hub for a bicycle
TWM480512U (zh) * 2013-09-03 2014-06-21 jian-hao Li 花鼓驅動結構改良
DE102015009143A1 (de) * 2015-07-13 2017-01-19 Sram Deutschland Gmbh Freilaufnabe für ein Fahrrad

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8955660B2 (en) * 2010-08-26 2015-02-17 Soul-Kozak Hub, in particular for rear bicycle wheel
US20120285785A1 (en) * 2011-05-09 2012-11-15 Kunshan Henry Metal Technology Co., Ltd. Ratchet mechanism for bicycle hub
EP2599643A1 (en) * 2011-11-29 2013-06-05 VP Components Co., Ltd. Ratchet hub
DE102012016945A1 (de) * 2012-08-28 2014-03-06 Dt Swiss Ag Nabe, insbesondere für teilweise muskelbetriebene Fahrzeuge
US20140060992A1 (en) * 2012-08-28 2014-03-06 Dt Swiss Inc. Hub for at least partially muscle-powered vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
US20170015137A1 (en) 2017-01-19
DE102015009143A1 (de) 2017-01-19
EP3118019B1 (de) 2023-04-05
CN106351982B (zh) 2020-05-19
EP3118019A1 (de) 2017-01-18
US11345190B2 (en) 2022-05-31
CN106351982A (zh) 2017-01-25
TW201706521A (zh) 2017-02-16
US20190381826A1 (en) 2019-12-19
US10421316B2 (en) 2019-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI707095B (zh) 用於自行車的飛輪轂部
US7562755B2 (en) Rear wheel hub, in particular for bicycles
TWI696558B (zh) 用於腳踏車的輪轂
TW201239220A (en) Multi-gear cassette and damping device
US8272981B2 (en) Pulley assembly for a continuously variable transmission
JP2006213165A (ja) 雪上車
US20200340570A1 (en) Transmission system
US8002068B2 (en) Final gear transmission mechanism for a motorcycle, and motorcycle incorporating same
JP5214727B2 (ja) ホイール・アイソレータ・カップリング
WO2015092834A1 (ja) 鞍乗型車両
WO2016047188A1 (ja) トルク伝達用継手及び電動式パワーステアリング装置
US10723174B2 (en) Bicycle free wheel and wheel hub comprising such a free wheel
EP1707843B1 (fr) Double volant amortisseur pour véhicule automobile
JP6381238B2 (ja) 駆動輪のハブと動力伝達継手の椀形状体とのアセンブリ
RU2603440C2 (ru) Элемент соединения вал/втулка с упругим центрирующим элементом
GB2550671A (en) Cassette driver for a freewheel hub
KR102186808B1 (ko) 펜들럼 댐퍼 어셈블리
KR102240175B1 (ko) 펜들럼 댐퍼 어셈블리
JP2005289255A (ja) 車両用駆動輪ハブユニット
KR20200044249A (ko) 자동차 등속조인트용 다이나믹 댐퍼
JP6295599B2 (ja) ホィールカバーダンパ
KR101484140B1 (ko) 구동 휠 베어링
JP2011105069A (ja) プロペラシャフト
WO2012049949A1 (ja) 等速自在継手用シャフト
KR101484139B1 (ko) 구동 휠 베어링