TWM480512U - 花鼓驅動結構改良 - Google Patents

Description

花鼓驅動結構改良

本創作係有關於一種花鼓驅動結構改良，尤指一種單一構件式之驅動組件可提升同心度、使用壽命，其具精度高及組拆便利之功效者。

自行車之花鼓結構主要係於後輪與飛輪間設有一花鼓，以供輪軸定位及帶動後輪轉動，且於該花鼓與飛輪間設有一棘輪結構，藉由踩踏傳動鏈條及飛輪，該飛輪再帶動棘輪結構，並將動力傳予花鼓，該花鼓再帶動後輪旋轉，以作為驅動後輪轉動之驅動結構者。

一般常見之棘輪結構，係於花鼓一側設有一套筒，該套筒與花鼓間設有可相互嚙合之複數棘爪與棘齒，且兩者間設有回彈設計，其中該棘齒二側面設有預設斜度之齒形，當該棘爪朝棘齒一側面抵貼嚙合時，可帶動套筒與花鼓產生同步旋轉，當該棘爪朝棘齒另一側面抵貼且配合該回彈設計而會產生脫齒情形，則使套筒與花鼓間呈空轉而無法傳動。

該花鼓驅動結構之棘輪傳動依卡制嚙合方向不同，常見者大致可分為軸向卡制式及徑向卡制式兩大類，其中軸向卡制式之棘輪係指朝花鼓之軸向延伸設有齒，並配合軸向之棘齒予以卡制傳動者；而徑向卡制之棘輪係指朝花鼓之徑向延伸設有齒，並配合徑向之棘齒予以卡制傳動者。

按，習知軸向卡制式之花鼓驅動結構，如國內第100218595號新型專利所揭露之「花轂」，包含：一心軸單元，沿一軸線延伸；一殼體， 呈可旋轉地被該心軸單元所支撐，並具有一圍繞該軸線的周壁，該周壁具有一連結端部、一設置在該連結端部的固定槽及一設置在該固定槽外側的容置槽；一鏈輪座，呈可轉動地軸設在該心軸單元上且位在該殼體一側，並具有一對應該容置槽的連動部及一設在該連動部外側的鏈輪安裝部；及一離合單元，安裝在該殼體與該鏈輪座之間，並具有一固設在該固定槽的定位件、一沿該軸線設置在該定位件一側的離合件、一沿該軸線設置在該離合件一側且固設在該連動部的掣動件及一設置在該定位件與該離合件之間的彈性件，該定位件具有多數第一嚙合部，該離合件具有多數可與該等第一嚙合部互相嚙合的第二嚙合部及多數與該等第二嚙合部相反的受掣部，該掣動件具有多數對應於該等受掣部的掣動部，該鏈輪座帶動該掣動件朝一連動方向轉動，利用該等掣動部掣動該等受掣部，可使該離合件由一遠離於該定位件的遠離位置，操作成一與該定位件嚙合的咬合位置且可連動該殼體轉動，該鏈輪座與該殼體相對轉動，利用該彈性件的彈力可使該離合件由咬合位置轉換成遠離位置，該鏈輪座呈空轉。

另一習知徑向卡制式之花鼓驅動結構，如國內第101203929號新型專利所揭露之「自行車用飛輪的內筒構件、使用於該內筒構件之自行車用彈簧構件、以及自行車用飛輪組裝體」，是設置有單向離合器的自行車用飛輪的內筒構件；該內筒構件，具備有：筒狀的構件主體、彈簧構件、第一突起部及第二突起部；該筒狀的構件主體，具有複數的凹部，該複數的凹部，在外周面於周方向隔著間隔配置，且可將上述單向離合器的爪構件以可擺動成立起姿勢與倒臥姿勢的方式予以收納；該彈簧構件，將上述爪構件彈壓成上述立起姿勢；該第一突起部及第二突起部，配置成接近於 上述彈簧構件的端部。

上述所揭結構中，前者該離合單元具有固設在該殼體的定位件、離合件、固設在該鏈輪座的掣動件及設置在定位件與離合件之間的彈性件，該定位件與離合件可利用多數第一、二嚙合部互相嚙合，該鏈輪座帶動掣動件朝一連動方向轉動，該掣動件可掣動離合件與定位件嚙合且可連動殼體轉動，該鏈輪座與殼體相對轉動，利用該彈性件的彈力可使離合件由咬合位置轉換成遠離位置，則該鏈輪座呈空轉；後者筒狀的構件主體於外周面周方向間隔配置有複數凹部，且可將單向離合器的爪構件以可擺動成立起姿勢與倒臥姿勢的方式予以收納，於彈簧構件的端部配置設有第一突起部及第二突起部，且該彈簧構件將上述爪構件彈壓成上述立起姿勢。

惟，前者軸向卡制式之花鼓驅動結構，其兩軸向的結構係分別將零件裝設於套筒與花鼓間，然因零件多，於軸向移動時容易產生偏心情況，使齒間之咬合不全，造成受力不平均，而容易使棘齒崩壞，使用壽命降低，且因摩擦力大，而易產生過大噪音；後者徑向卡制式之花鼓驅動結構，其爪構件係分別設置於套筒上，其轉動時會因為爪構件受彈性頂撐展高，使爪構件壓抵於花鼓凹設部位，一段時間後，容易產生過大間隙，而影響卡制嚙合效果。

本創作提供一種軸向卡制式之花鼓驅動結構改良，其包含有：一花鼓本體，其軸向穿設有一心軸，該花鼓本體一端設有一組接空間，於該組接空間內設有環狀之一套接件，該套接件內周連續排列環設有軸向設置之複數齒；一套筒，係呈中空筒狀，而設有具開口之一開放端，且另 端外周係與飛輪組接，該開放端內周連續排列環設有軸向設置之複數齒，令該開放端套接於該組接空間，且使該心軸穿設套筒；一驅動組件，係包含有一套筒座、二棘齒環、二轉動件、及二彈性件所組成之單一構件，該二棘齒環包含有一第一棘齒環及一第二棘齒環，各該第一棘齒環及第二棘齒環外周連續排列環設有軸向設置之複數齒，該第一棘齒環一端接面徑向連續設有預設斜度之複數第一齒，且該第二棘齒環之一端接面對應該第一齒而相對設有複數第二齒，令各該第一棘齒環及第二棘齒環套設於該套筒座外周，且令各該第一齒及第二齒相互嚙合，該二轉動件係分別設於各該第一棘齒環及第二棘齒內，該彈性件係呈環狀，將該二彈性件分別套設於套筒座二端，且設置於各該第一棘齒環與第二棘齒環外側，令該驅動組件套設於該組接空間，且與該心軸相互穿套，使該第一棘齒環之齒與套接件之齒相互嚙合，並使該第二棘齒環之齒與套筒之齒相互嚙合，以將該驅動組件設置於套接件與套筒之間；藉由上述構件，該驅動組件係為單一構件，其精度高且組拆容易，藉該轉動件可提供軸向運動之支撐及順暢旋轉，以提升構件之同心度，且轉動噪音低，確具極佳創新及便利實用性者。

本創作所提供花鼓驅動結構改良，係於花鼓本體與套筒間設有一驅動組件，該驅動組件係由套筒座、棘齒環、及轉動件形成單一構件，該驅動組件係套設於心軸上，當各該第一棘齒環與第二棘齒環旋轉時，藉該轉動件提供軸向運動時之支撐及順暢旋轉，使該驅動組件之同心度高，可將力量平均分配於各該第一棘齒環與第二棘齒環，使施力平均，可避免棘齒產生崩壞之缺弊，且其轉動時噪音低，有效提升使用壽命，則達極佳實用性及便利性者；該驅動組件係為單一構件，其精度高，若有損壞，可 拆卸單一驅動組件更換即可，而無需一一拆卸每個零件，使其組拆迅速且容易，以達極佳便利實用性之功效者；該轉動件係可為滾珠軸承或銅環等各式自潤轉動元件之應用者，該彈性件係可為彈片、彈簧、或PU彈性橡膠等各式彈性元件之應用者，以達極佳便利性及實用性者。

10‧‧‧花鼓本體

11‧‧‧心軸

12‧‧‧組接空間

13‧‧‧套接件

131‧‧‧齒

20‧‧‧套筒

21‧‧‧開放端

22‧‧‧齒

23‧‧‧阻擋件

30‧‧‧驅動組件

31‧‧‧套筒座

311‧‧‧阻擋部

32‧‧‧第一棘齒環

321‧‧‧齒

322‧‧‧凹槽

323‧‧‧第一齒

33‧‧‧第二棘齒環

331‧‧‧齒

332‧‧‧凹槽

333‧‧‧第二齒

34‧‧‧轉動件

35‧‧‧彈性件

351‧‧‧第一支撐部

352‧‧‧支柱

353‧‧‧支腳

354‧‧‧第二支撐部

355‧‧‧支柱

356‧‧‧支腳

36‧‧‧彈性件

361‧‧‧第一支撐部

362‧‧‧第二支撐部

第一圖為本創作一較佳實施例之立體外觀圖。

第二圖為本創作一較佳實施例之立體分解示意圖。

第三圖為本創作一較佳實施例驅動組件之立體分解示意圖。

第四圖為本創作一較佳實施例之組合剖視圖。

第五圖為本創作一較佳實施例之組合剖視放大圖。

第六圖為本創作一較佳實施例之動作剖視圖。

第七圖為本創作一較佳實施例之動作剖視放大圖。

第八圖為本創作另一實施例之立體分解示意圖。

第九圖為本創作另一實施例之組合剖視圖。

首先請參照第一~五圖，本創作所提供之一種花鼓驅動結構改良，其主要包含有：一花鼓本體10、一套筒20、及一驅動組件30。

該花鼓本體10，其軸向穿設有一心軸11，且於該花鼓本體10一端凹設有一組接空間12，於該組接空間12內設有環狀之一套接件13，其外周與該組接空間12內周間相對環設有螺紋，俾令該套接件13與組接空間12相互鎖接固定，該套接件13內周連續排列環設有 軸向設置之複數齒131。

該套筒20，係呈中空筒狀，而設有具開口之一開放端21，且另端外周係供與飛輪組接，該開放端21內周連續排列環設有軸向設置之複數齒22，令該套筒20之開放端21套接於花鼓本體10之組接空間12，且使該心軸11穿設套筒20，並於該開放端21與組接空間12之間設有環狀之一阻擋件23，以避免灰塵、水或其他異物等進入內部。

該驅動組件30，係包含有一套筒座31、二棘齒環、二轉動件34、及二彈性件35所組成之單一構件，該套筒座31係呈套管狀，於該套筒座31二端分別徑向環設有一阻擋部311，該阻擋部311係可為凸狀或凹狀，於本實施例中，該阻擋部311係為凸狀；該二棘齒環係包含有一第一棘齒環32及一第二棘齒環33，各該第一棘齒環32及第二棘齒環33外周連續排列環設有軸向設置之複數齒321、331，且內周分別環設有一凹槽322、332，該第一棘齒環32一端接面徑向連續設有預設斜度之複數第一齒323，且該第二棘齒環33之一端接面對應該第一齒323，而相對設有複數第二齒333，將各該第一棘齒環32及第二棘齒環33套設於套筒座31外周，且使各該第一齒323及第二齒333相互嚙合；於各該第一棘齒環32及第二棘齒33之凹槽322、332內分別設有一轉動件34，該轉動件34係呈環狀構件；該彈性件35，係呈環狀之彈片，其內周凸設有複數第一支撐部351，該第一支撐部351係由彈性件35內周延伸有片狀之一支柱352，且由該支柱352朝外側方向軸向延伸有一支腳353，該彈性件35外周 凸設有複數第二支撐部354，該第一支撐部354係由彈性件35外周延伸有片狀之一支柱355，且由該支柱355朝外側方向軸向延伸有一支腳356，將該二彈性件35分別套設於套筒座31二端，且設置於各該第一棘齒環32與第二棘齒環33外側，使各該彈性件35之第一支撐部351支腳353抵頂於阻擋部311，且該二彈性件35之第二支撐部354支腳356分別抵頂於第一棘齒環32與第二棘齒環33遠離各該第一齒323與第二齒333之接面上，以供各該第一棘齒環32及第二棘齒環33彈性定位於套筒座31之功效，且使各該元件組接形成單一構件之該驅動組件30者；令該驅動組件30套設於花鼓本體10之組接空間12，且與該心軸11相互穿套，使該第一棘齒環32之齒321與套接件13之齒131相互嚙合，並使該第二棘齒環33之齒331與套筒20之齒22相互嚙合，以將該驅動組件30設置於套接件13與套筒20之間，且藉該轉動件34提供軸向運動之支撐與順暢旋轉之功效。

該轉動件34係環狀構件，且其可為滾珠軸承或銅環等各式自潤轉動元件之應用者；該彈性件35係可為彈片、彈簧、PU彈性橡膠等各式彈性元件之應用者。

藉由上述構件，該花鼓本體10與套筒20之間設有單一構件式之驅動組件30，該驅動組件30係由套筒座31、棘齒環、轉動件34、及彈性件35所組成，使當該花鼓本體10、套筒20及驅動組件30間作動旋轉時，藉該轉動件34可提供軸向運動支撐及順暢旋轉，可提升同心度，以可將力量均勻分配於棘齒環，有效避免棘齒產生崩壞之缺弊，且其轉動噪音低，該驅動組件30為單一構件，其精度高且組拆容易， 故整體結構極具創新及實用便利性者。

為供進一步瞭解本創作構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本創作使用方式加以敘述如下：

本創作之組設，係將該二轉動件34分別嵌設於第一棘齒環32與第二棘齒33之各該凹槽322、332，接著將該第一棘齒環32與第二棘齒環33套設於套筒座31上，且使該第一棘齒環32第一齒323與第二棘齒33第二齒333相互嚙合，再將該二彈性件35分別套設於套筒座31二端，使各該彈性件35之第一支撐部351支腳353抵頂於阻擋部311，且使各該彈性件35之第二支撐部354支腳356分別抵頂於第一棘齒環32與第二棘齒環33之接面，即可形成單一構件式之該驅動組件30，接著將該驅動組件30組設於花鼓本體10之組接空間12內，並與該心軸11相互穿套，使該第一棘齒環32之齒321與套接件13之齒131相互嚙合，再將該套筒穿20設入組接空間12，且使該第二棘齒環33之齒331與套筒20之齒22相互嚙合，即組設完成。

本創作之使用，請參照第六至七圖所示，當飛輪帶動該套筒20朝一方向轉動時，該套筒20可掣動第二棘齒環33第二齒333與第一棘齒環32第一齒323嚙合，且可連動該花鼓本體10轉動；當飛輪帶動該套筒20朝反向轉動時，利用該彈性件35之彈力可使第二棘齒環33第二齒333與第一棘齒環32第一齒323由嚙合位置轉換成遠離位置，則使該套筒20呈現空轉狀態。

請參照第八至九圖所示，係為本創作之另一實施例，其中該 彈性件36為螺旋狀之一線性彈簧，其二端分別設為一第一支撐部361及一第二支撐部362，將該二彈性件36分別套設於套筒座31二端，且設置於各該第一棘齒環32與第二棘齒環33外側，使該第一支撐部361抵頂於阻擋部311，且該二彈性件35之第二支撐部362分別抵頂於第一棘齒環32與第二棘齒環33遠離第一齒323及第二齒333之接面上，同樣可提供各該第一棘齒環32及第二棘齒環33穩固定位於套筒座31之功效。

本創作之花鼓驅動結構改良，係於該花鼓本體10與套筒20間設有驅動組件30，該驅動組件30係由套筒座31、棘齒環、轉動件34、及彈性件35形成單一構件，該驅動組件30係套設於心軸11上，當各該第一棘齒環32與第二棘齒環33旋轉時，藉該轉動件34提供軸向運動時之支撐及順暢旋轉，使該驅動組件30之同心度高，可將力量平均分配於各該第一棘齒環32與第二棘齒環33，使施力平均，可避免棘齒產生崩壞之缺弊，且其轉動時噪音低，有效提升使用壽命，則達極佳實用性及便利性者；再者，該驅動組件30係為單一構件，其精度高，若有損壞，可拆卸單一驅動組件30更換即可，而無需一一拆卸每個零件，使其組拆迅速且容易，以達極佳便利實用性之功效者。

該轉動件34係可為滾珠軸承或銅環等各式自潤轉動元件之應用者；該彈性件35係可為彈片、彈簧、或PU彈性橡膠等各式彈性元件之應用者，以達極佳便利性及實用性者。

綜合上述，本創作所揭露之「花鼓驅動結構改良」，係提供一具單一構件式之驅動構件，該花鼓本體10與套筒20之間設有驅動組 件30，該驅動組件30係由套筒座31、棘齒環、轉動件34、及彈性件35形成單一構件，其精度高且組拆容易，藉該轉動件34可提供軸向運動之支撐及順暢旋轉，可提高同心度，以可將力量均勻分配於棘齒環，且轉動噪音低，有效提升使用壽命，俾使整體確具產業實用性及創新效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合新型專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本創作之具體實施例及所運用之技術原理，若依本創作之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本創作之範圍內，合予陳明。

10‧‧‧花鼓本體

11‧‧‧心軸

12‧‧‧組接空間

13‧‧‧套接件

131‧‧‧齒

20‧‧‧套筒

22‧‧‧齒

23‧‧‧阻擋件

30‧‧‧驅動組件

31‧‧‧套筒座

32‧‧‧第一棘齒環

321‧‧‧齒

33‧‧‧第二棘齒環

331‧‧‧齒

34‧‧‧轉動件

35‧‧‧彈性件

Claims (8)

1. 一種花鼓驅動結構改良，其包含有：一花鼓本體，其軸向穿設有一心軸，該花鼓本體一端設有一組接空間，於該組接空間內設有環狀之一套接件，該套接件內周連續排列環設有軸向設置之複數齒；一套筒，係呈中空筒狀，而設有具開口之一開放端，且另端外周係與飛輪組接，該開放端內周連續排列環設有軸向設置之複數齒，令該開放端套接於該組接空間，且使該心軸穿設套筒；一驅動組件，係包含有一套筒座、二棘齒環、二轉動件、及二彈性件所組成之單一構件，該二棘齒環包含有一第一棘齒環及一第二棘齒環，各該第一棘齒環及第二棘齒環外周連續排列環設有軸向設置之複數齒，該第一棘齒環一端接面徑向連續設有預設斜度之複數第一齒，且該第二棘齒環之一端接面對應該第一齒而相對設有複數第二齒，令各該第一棘齒環及第二棘齒環套設於該套筒座外周，且令各該第一齒及第二齒相互嚙合，該二轉動件係分別設於各該第一棘齒環及第二棘齒內，該彈性件係呈環狀，將該二彈性件分別套設於套筒座二端，且設置於各該第一棘齒環與第二棘齒環外側，令該驅動組件套設於該組接空間，且與該心軸相互穿套，使該第一棘齒環之齒與套接件之齒相互嚙合，並使該第二棘齒環之齒與套筒之齒相互嚙合，以將該驅動組件設置於套接件與套筒之間。
2. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該套筒之開放端與組接空間之間設有環狀之一阻擋件。
3. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該套筒座係呈套 管狀，於該套筒座二端分別徑向環設有一阻擋部，該阻擋部係為凸狀或凹狀，使各該彈性件分別抵頂於阻擋部及各該第一棘齒環與第二棘齒環遠離第一齒及第二齒之接面上。
4. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中各該第一棘齒環及第二棘齒環之內周分別環設有一凹槽，以容設該轉動件。
5. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該彈性件係呈環狀之彈片，其內周凸設有複數第一支撐部，該第一支撐部係由彈性件內周延伸有片狀之一支柱，且由該支柱朝外側方向軸向延伸有一支腳，該彈性件外周凸設有複數第二支撐部，該第一支撐部係由彈性件外周延伸有片狀之一支柱，且由該支柱朝外側方向軸向延伸有一支腳，將該二彈性件分別套設於套筒座二端，且設置於各該第一棘齒環與第二棘齒環外側，使各該彈性件之第一支撐部支腳抵頂於阻擋部，且該二彈性件之第二支撐部支腳分別抵頂於第一棘齒環與第二棘齒環遠離第一齒及第二齒之接面上。
6. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該彈性件為螺旋狀之一線性彈簧，其二端分別設為一第一支撐部及一第二支撐部，將該二彈性件分別套設於套筒座二端，且設置於各該第一棘齒環與第二棘齒環外側，使該第一支撐部抵頂於阻擋部，且該二彈性件之第二支撐部分別抵頂於第一棘齒環與第二棘齒環遠離第一齒及第二齒之接面上。
7. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該轉動件係呈環狀構件，且為滾珠軸承或銅環之各式自潤轉動元件之應用者。
8. 依據申請專利範圍第1項所述花鼓驅動結構改良，其中該彈性件係為彈 片、彈簧或PU彈性橡膠之各式彈性元件之應用者。