CN106895091B - 花毂棘轮组合结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种花毂棘轮组合结构，其包含：一轮毂座、一连动环、一套筒座以及一棘齿组，其中，该连动环的连动齿牙以多齿数、小齿距方式所构成，且齿数最多高达155齿，而棘齿组的各棘爪件则对应连动齿牙同样以齿距较小的方式设置有啮合齿牙。使得啮合齿牙于连动齿牙的齿端上滑动距离能有效被降低，进而缩小棘齿组与连动环啮合连动的间距，能快速达到啮合连动的状态，同时减少踩踏间隙，大幅提升骑乘踩踏的确实度，更兼具安全性。

Description

花毂棘轮组合结构

技术领域

本发明有关于一种花毂单元，尤指一种花毂棘轮组合结构。

背景技术

按，目前一种可以快速啮合的花毂棘轮装置，请配合参阅图9所示，其包含一心轴50，一花毂座60，其可转动地套设于该心轴50，并于一端凹设形成一棘轮槽61，于棘轮槽61的内周面等间隔形成复数个齿槽611，一棘轮筒70，其可转动地套设该心轴50，该棘轮筒70于朝向该花毂座60的一端设有一套入该棘轮槽61的轮状体71，该轮状体71间隔设有复数个可以等分为两组相互交错设置的容块槽72，各容块槽72与相邻两侧的距离设计为相差一个齿距的不同间距设置形态，于各容块槽分别嵌设有一个棘块73及一个弹片74；当骑乘者重新向前踩踏时，会自动选定距离棘轮槽61最近的棘块73作为推动，以达可快速啮合带动该花毂座的效果。

详观上述习知结构不难发觉其尚存有些许不足之处，主要原因归如下：上述习知的轮毂结构，其中在花毂座60内的齿槽611与棘块73组的啮合为径向啮合，虽然可有效提供轮毂在自行车上顺畅的运转作动，但是在长期骑乘下，会因棘块73在相对齿槽611做跳齿时，所承受的力量无法均匀分散于所有棘块73上，并使某些棘块73的端部受到较为集中的摩擦力量，而容易造成棘块73与齿槽611的齿纹加速的磨耗，且进一步导致棘块73有脱齿的情况发生，除此之外，也造成需时常替换棘块组，导致成本的提高。

另外，该棘轮槽61内部的齿槽611数量较少，造成各齿槽611间的距离被拉长，而且棘块73与齿槽611间相啮合的角度也大于90度，同时也增加了棘块73与齿槽611间确实啮合的行程，使得棘块73及齿槽611间的摩擦阻力较大，造成运动效能被相抵消耗，进而降低花毂自转的圈数以及自行车滑行的距离，且当骑乘者重新踩踏时，亦可能受到各齿槽611的间距拉长而无法马上提供棘块73达到啮合连动的状态，而具有一踩空疑虑，实缺乏骑乘安全性。

发明内容

本发明所欲解决的技术问题在于针对现有技术存在的上述缺失，提供一种花毂棘轮组合结构。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种花毂棘轮组合结构，其包含：

一轮毂座，穿设于一轴杆外，并于该轴杆上旋转作动，且轮毂座一侧具有一非圆孔状的组合容室，提供一连动环嵌入固定；

一连动环，外周呈现非圆环状，而内部依序排列设有若干连动齿牙，且该连动环的连动齿牙数量介于145齿至155齿间，又各该连动齿牙角度介于57度至62度间，且各连动齿牙间的夹角则介于55度至60度间；

一套筒座，配合组设于轮毂座一侧，并相对轮毂座及连动环于一端部设有一连动凸部，该连动凸部由外环周至少设有二棘齿槽；

一棘齿组，配合套筒座的棘齿槽数量设有若干棘爪件，并分别搭配一弹片组入棘齿槽内，以此将各棘爪件设于轮毂座及套筒座间，并使各棘爪件以轴杆为圆心随着连动凸部旋转，而各该棘爪件受弹片抵顶而凸伸于棘齿槽外的端部皆设有啮合齿牙，更透过啮合齿牙与连动环的连动齿牙相啮合形成连动，且各该棘爪件与连动环啮合连动的施力角度介于100度至110度间，又各该棘爪件的啮合齿牙数量总合介于20至32齿间，而单一棘爪件的啮合齿牙齿数则根据棘爪件数量均设有4至8齿，更使各该啮合齿牙角度介于55度至60度间，且各啮合齿牙间的夹角则介于57度至62度间。

进一步地，其中，套筒座的连动凸部最多设有六棘齿槽，并配合组入有六棘爪件的棘齿组。

进一步地，其中，各该棘齿槽皆具有一第一槽部以及第二槽部，该第一、二槽部分别提供棘爪件及弹片嵌入定位，并使棘爪件受弹片抵顶以第一槽部为轴心向外偏摆凸伸出。

进一步地，其中，连动环的连动齿牙配置数量为150齿。

进一步地，其中，连动齿牙的角度为59度。

进一步地，其中，棘爪件与连动环啮合连动的施力角度为105度。

进一步地，其中，啮合齿牙的角度为57度。

对照先前技术的功效：(一)、其连动环的连动齿牙以多齿数、小齿距方式所构成，且齿数最多高达155齿，而棘齿组的各棘爪件则对应连动齿牙同样以齿距较小的方式设置有啮合齿牙，令啮合齿牙于连动齿牙的齿端上滑动距离能有效被缩短，进而缩小棘齿组与连动环间啮合连动的间距，能快速达到啮合连动的状态，更形成一种无间隙的踩踏效果，大幅提升骑乘踩踏的确实度，兼具安全性。

(二)、再者，透过连动环以及棘齿组间的配置状态，使得两者间的齿牙相啮合角度小于70度，且缩小行程、增加齿数，有效降低磨擦阻力进而避免运动效能的消耗，更是减少连动齿牙与啮合齿牙间之磨耗情况，提升花毂棘轮的使用寿命，兼具实用性。

附图说明

图1：为本发明的立体图。

图2：为本发明的分解图。

图3：为本发明的组合剖视图暨正向踩动形成啮合状态示意图。

图4：为本发明的连动齿牙与棘爪件啮合的局部放大示意图。

图5：为本发明的棘爪件与连动环啮合连动的施力角度示意图。

图6：为本发明的另一组合状态剖视图。

图7：为本发明的反向踩动形成脱离状态示意图。

图8：为本发明的另一实施例。

图9：为习知的示意图。

图中，10 轮毂座

11 轴杆

111 轴封

12 组合容室

20 连动环

21 连动齿牙

30 套筒座

31 连动凸部

32 棘齿槽

321 第一槽部

322 第二槽部

40 棘齿组

41 棘爪件

42 弹片

411 啮合齿牙

50 心轴

60 花毂座

61 棘轮槽

611 齿槽

70 棘轮筒

71 轮状体

72 容块槽

73 棘块

74 弹片。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

首先，先请参阅图1、2配合图3、4、5所示，其包含：一轮毂座10、一连动环20、一套筒座30以及一棘齿组40，其中，一轮毂座10穿设于一轴杆11外，并可于该轴杆11上旋转作动，且轮毂座10一侧具有一非圆孔状的组合容室12，提供一连动环20嵌入固定，一连动环20外周呈现非圆环状，而内部依序排列设有若干连动齿牙21，且该连动环20之连动齿牙21数量介于145齿至155齿间，其最佳配置数量为150齿，又该些连动齿牙21角度介于57度至62度间，更以59度为佳，且各连动齿牙21间的夹角则介于55度至60度间，一套筒座30配合组设于轮毂座10一侧，并相对轮毂座10及连动环20于一端部设有一连动凸部31，该连动凸部31由外环周至少设有二棘齿槽32，提供组入至少二棘爪件41的棘齿组40，而最多则设有六棘齿槽32，以供配合组入有六棘爪件41的棘齿组40，又该些棘齿槽32皆具有一第一槽部321以及第二槽部322，一棘齿组40配合套筒座30的棘齿槽32数量设有若干棘爪件41，并分别搭配一弹片42组入棘齿槽32内，以此将各棘爪件41设于轮毂座10及套筒座30间，并使各棘爪件41以轴杆11为圆心随着连动凸部31旋转，而该些棘爪件41受弹片42抵顶而凸伸于棘齿槽32外的端部皆设有啮合齿牙411，更透过啮合齿牙411与连动环20的连动齿牙21相啮合形成连动，且该些棘爪件41与连动环20啮合连动的施力角度介于100度至110度间，更以105度为佳，又该些棘爪件41的啮合齿牙411数量总合介于20至32齿间，而单一棘爪件41的啮合齿牙411齿数则根据棘爪件41数量均设有4至8齿，本实施例具有六棘爪件41，并将各棘爪件41皆设有五啮合齿牙411，使得啮合棘齿411数量达到30齿，更使该些啮合齿牙411角度介于55度至60度间，而啮合齿牙411的较佳角度则以57度为佳，且各啮合齿牙411间的夹角则介于57度至62度间。

其结构的组成，再请参阅图1、2、3配合图6所示，该轮毂座10由组合容室12提供一连动环20的嵌入固定，该套筒座30由连动凸部31的棘齿槽32依序置入棘爪件41，并透过第一、二槽部321、322提供棘爪件41及弹片42嵌入定位，使棘爪件41受弹片42抵顶后以第一槽部321为轴心向外偏摆凸伸出，再将装设有棘爪件41的套筒座30相对组设于轮毂座10具连动环20的端部，并以连动凸部31嵌入连动环20内，使棘齿组40限制于套筒座30及轮毂座10间，更透过棘爪件41的啮合齿牙411与连动环20的连动齿牙21相嵌入啮合，最后再提供一轴封111配合锁设于轴杆11端部，同时将套筒座30限制于轴杆11上，令套筒座30能透过棘齿组40与轮毂座10啮合连动，或是脱离形成自转状态，通过上述结构，以完成花毂棘轮组合结构。

其结构的另一实施例，再请参阅图8所示，该实施例于套筒座30的连动凸部31设有三棘齿槽32，并对应组入有三棘爪件41的棘齿组40，且该些棘爪件41均设有七啮合齿牙411，令棘爪件41的总数达到21齿。

其结构实际使用的状态，续请参阅图3、4、5、6所示，该轮毂座10透过套筒座30配合设有飞轮组(图未表示)，当骑乘者施力踩动踏板时，能透过曲柄带动飞轮进而牵动套筒座30旋转掣动，此时，当骑乘者正向踩动踏板欲往前行驶时，其套筒座30透过棘齿组40与连动环20的连动齿牙21啮合连动，并透过连动环20带动轮毂座10旋转掣动，进而达到自行车往前行驶的状态，且该连动环20的连动齿牙21高达有150齿，使各连动齿牙21间的齿距较小而呈现细齿状态，而该些棘爪件41的啮合齿牙411亦对应连动齿牙21形成细齿状，能加快棘爪件41与连动环20的连动齿牙21相啮合的速度，有效避免踩踏间隙的产生，提升骑乘时的确实度及安全性。

反之，当骑乘者反向踩动踏板时，再请参阅图7所示，令棘爪件41的啮合齿牙411旋动方向与连动齿牙21的啮合方向相反，使棘爪件41于连动齿牙21端面形成滑脱状态，并内缩至棘齿槽32，使套筒座30旋转时不作功，进而让轮毂座10形成空转状态，另于行驶过程中停止踏板的踩动时，其棘爪件41亦会于旋转状态中跳脱与连动环20的咬合状态，使轮毂座10形成空转状态，达到自然滑行的行驶状态。

上述具体实施例的结构，可得到下述的效益：(一)其连动环20的连动齿牙21以多齿数、小齿距方式所构成，且齿数最多高达155齿，而棘齿组40的各棘爪件41则对应连动齿牙21同样以齿距较小的方式设置有啮合齿牙411，令啮合齿牙411于连动齿牙21的齿端上滑动距离能有效被缩短，进而缩小棘齿组40与连动环20间啮合连动的间距，能快速达到啮合连动的状态，更形成一种无间隙的踩踏效果，大幅提升骑乘踩踏的确实度，兼具安全性。

(二)再者，透过连动环20以及棘齿组40间的配置状态，使得两者间的齿牙相啮合角度小于70度，且缩小行程、增加齿数，有效降低磨擦阻力进而避免运动效能的消耗，更是减少连动齿牙21与啮合齿牙411间的磨耗情况，提升花毂棘轮的使用寿命，兼具实用性。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (7)

1.一种花毂棘轮组合结构，其特征在于，其包含：

一轮毂座，穿设于一轴杆外，并于该轴杆上旋转作动，且轮毂座一侧具有一非圆孔状的组合容室，提供一连动环嵌入固定；

一连动环，外周呈现非圆环状，而内部依序排列设有若干连动齿牙，且该连动环的连动齿牙数量介于145齿至155齿间，又各该连动齿牙角度介于57度至62度间，且各连动齿牙间的夹角则介于55度至60度间；

一套筒座，配合组设于轮毂座一侧，并相对轮毂座及连动环于一端部设有一连动凸部，该连动凸部由外环周至少设有二棘齿槽；

一棘齿组，配合套筒座的棘齿槽数量设有若干棘爪件，并分别搭配一弹片组入棘齿槽内，以此将各棘爪件设于轮毂座及套筒座间，并使各棘爪件以轴杆为圆心随着连动凸部旋转，而各该棘爪件受弹片抵顶而凸伸于棘齿槽外的端部皆设有啮合齿牙，更透过啮合齿牙与连动环的连动齿牙相啮合形成连动，且各该棘爪件与连动环啮合连动的施力角度介于100度至110度间，又各该棘爪件的啮合齿牙数量总合介于20至32齿间，而单一棘爪件的啮合齿牙齿数则根据棘爪件数量均设有4至8齿，更使各该啮合齿牙角度介于55度至60度间，且各啮合齿牙间的夹角则介于57度至62度间。

2.根据权利要求1所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，套筒座的连动凸部最多设有六棘齿槽，并配合组入有六棘爪件的棘齿组。

3.根据权利要求1或２所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，各该棘齿槽皆具有一第一槽部以及第二槽部，该第一、二槽部分别提供棘爪件及弹片嵌入定位，并使棘爪件受弹片抵顶以第一槽部为轴心向外偏摆凸伸出。

4.根据权利要求1所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，连动环的连动齿牙配置数量为150齿。

5.根据权利要求1或４所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，连动齿牙的角度为59度。

6.根据权利要求1所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，棘爪件与连动环啮合连动的施力角度为105度。

7.根据权利要求1或６所述的花毂棘轮组合结构，其特征在于，其中，啮合齿牙的角度为57度。