TW201641352A - 具棘輪結構之自行車驅動軸 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種具棘輪結構之自行車驅動軸，包含腳踏軸、棘輪座、棘輪塊、棘輪及彈性件，棘輪座配置於腳踏軸上，棘輪座上等分地配置有容置槽，容置槽具有限位部及安裝孔；棘輪塊容置於容置槽中，棘輪塊具有轉動中心部及旋擺部，轉動中心部係抵靠並限位於限位部中；棘輪套設於棘輪座上且其內壁係具有棘齒；彈性件設置於安裝孔中並一端與旋擺部結合；旋擺部係被彈性件彈性抵頂而常態推抵棘輪並可復位地以轉動中心部為中心轉動有限角度，當棘齒壓抵於棘輪塊的方向係平行彈性件的壓縮方向時，棘輪塊係順應經過之棘齒的齒形而壓縮彈性件，當棘齒壓抵於棘輪塊的方向係垂直彈性件的壓縮方向時，棘輪塊之旋擺部係卡合於相鄰之棘齒之間。上述之自行車驅動軸可讓腳踏軸被反向轉動時具有空轉的效果，藉以讓使用者在不踩踏或反向採踏腳踏板下不影響自行車前進。

Description

具棘輪結構之自行車驅動軸

本發明係關於一種具棘輪結構之腳踏軸，其係應用於自行車之腳踏軸上，特別是應用於一種利用軸傳動並具有輔助動力之無鏈式自行車。

習知的無鏈式自行車係採用傳動軸作為傳動的方式，利用腳踏軸、傳動軸與後輪軸之間配置有對應囓合的傘齒輪，而可將腳踏轉動的動力傳遞至後輪，以驅動自行車前進，取代了傳統以鏈條帶動齒輪的自行車，而解決了鏈條易脫落、汙染衣物及損傷衣物等問題。習知的自行車結構中，後輪軸上配置有棘輪，以供使用者在不踩踏或反向採踏腳踏板下不影響自行車前進，藉此讓使用者可停止採踏下自行車仍可以慣性向前進。

因應自行車電動化的趨勢，附加有輔助動力結構的自行車越來越普及，然而，由於習知技術中以棘輪配置於後輪軸的方式，輔助動力結構應用於腳踏軸上之配置下，馬達驅動腳踏軸轉動而帶動傳動軸的同時，腳踏板也會隨之轉動，使用者仍須隨著腳踏板的轉動而持續踩踏，導致使用者無法休息及白費力氣之窘境。

本發明之一目的在於提供一種應用於自行車之具棘輪結構之自行車驅動軸，其係具有結構簡化、組裝方便且反應靈敏等優點。

為達上述目的及其他目的，本發明提出一種具棘輪結構之自行車驅動軸，包含一腳踏軸、一棘輪座、複數個棘輪塊、一棘輪及複數個彈性件，該棘輪座係配置於該腳踏軸上，該棘輪座係具有外圓柱面且與該腳踏軸共軸，該外圓柱面上係等分地配置有複數個容置槽，每一容置槽係具有一限位部及一安裝孔；該等棘輪塊分別容置於對應之容置槽中，每一棘輪塊之一端具有一轉動中心部並另一端具有一旋擺部，該轉動中心部係抵靠並限位於該限位部中；該棘輪套設於該棘輪座上，該棘輪內壁係具有複數個棘齒；該等彈性件分別設置於對應之安裝孔中，各該彈性件之一端係與對應之旋擺部結合。其中，各該旋擺部係被該彈性件彈性抵頂而常態推抵該棘輪並可復位地以該轉動中心部為中心轉動有限角度，當各該棘齒壓抵於對應之棘輪塊的方向係平行對應之彈性件的壓縮方向時，各該棘輪塊係順應經過之棘齒的齒形而壓縮對應之彈性件，當各該棘齒壓抵於對應之棘輪塊的方向係垂直對應之彈性件的壓縮方向時，各該棘輪塊之旋擺部係卡合於相鄰之棘齒之間。

上述之自行車驅動軸，其中該腳踏軸與該棘輪座係一體成型。

上述之自行車驅動軸，其中各該限位部係包含各該容置槽一側延伸形成之圓弧凹面，各該棘輪塊之轉動中心部係包含對應各該限位部之圓弧凸面。

上述之自行車驅動軸，其中該棘輪座之容置槽的數量以及該棘輪塊之數量係為三。

上述之自行車驅動軸，其中該棘輪之棘齒的數量係為十五。

上述之自行車驅動軸，其中各該彈性件係為螺旋彈簧。

藉此，上述之自行車驅動軸係可讓腳踏軸被反向轉動時具有空轉的效果，藉以讓使用者在不踩踏或反向採踏腳踏板下不影響自行車前進。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：

請參照圖1至5，本發明實施例之具棘輪結構之自行車驅動軸係應用於利用軸傳動之無鏈式自行車上，所述軸傳動之無鏈式自行車主要係藉由腳踏軸、傳動軸與後輪軸之間配置有對應囓合的傘齒輪等結構配置，讓使用者踩踏旋轉腳踏軸的動力藉由傳動軸軸桿傳遞至後輪軸，而不採用鏈條傳動齒輪的帶動方式。

該自行車驅動軸1包含一腳踏軸110、一棘輪座100、複數個棘輪塊200、一棘輪300及複數個彈性件400，其中，該棘輪座100係配置於該腳踏軸110上，該棘輪座100係具有外圓柱面120且與該腳踏軸110共軸，該外圓柱面120上係等分地配置有複數個容置槽130，每一容置槽130係具有一限位部131及一安裝孔132；該等棘輪塊200分別容置於對應之容置槽130中，每一棘輪塊200之一端具有一轉動中心部210並另一端具有一旋擺部220，該轉動中心部210係抵靠並限位於該限位部131中；該棘輪300係套設於該棘輪座100上，該棘輪300內壁係具有複數個棘齒310，該棘輪300係與傘齒輪2結合，該傘齒輪2係套設固定於該棘輪300上；該等彈性件400係分別設置於對應之安裝孔132中，各該彈性件400之一端係與對應之旋擺部220結合。其中，各該旋擺部220係被該彈性件400彈性抵頂而常態推抵該棘輪300並可復位地以該轉動中心部210為中心轉動有限角度，當各該棘齒310壓抵於對應之棘輪塊200的方向係平行對應之彈性件400的壓縮方向時，各該棘輪塊200係順應經過之棘齒310的齒形而壓縮對應之彈性件400，當各該棘齒310壓抵於對應之棘輪塊200的方向係垂直對應之彈性件400的壓縮方向時，各該棘輪塊200之旋擺部220係卡合於相鄰之棘齒之間。

據此，該自行車驅動軸係配置成，當使用者欲向前進並正像踩踏腳踏板而使該腳踏軸110正向轉動時，各該棘齒310壓抵於對應之棘輪塊200的方向係垂直對應之彈性件400的壓縮方向，而各該棘輪塊200之旋擺部220係卡合於相鄰之棘齒之間，進而因該腳踏軸110被踩踏而推動該棘輪300；當自行車行進中，使用者不踩踏或反向採踏腳踏板而使該腳踏軸110不轉動或反向轉動時，如圖5所示，各該棘齒310壓抵於對應之棘輪塊200的方向係平行對應之彈性件400的壓縮方向，各該棘輪塊200係順應經過之棘齒310的齒形而壓縮對應之彈性件400，而使該棘輪300仍因貫性而正向轉動，進而形成腳踏軸110空轉的效果。

上述所指之「垂直」之用語，係分別包含「大致垂直」與「完全垂直」；上述所指之「平行」之用語，係分別包含「大致平行」與「完全平行」。

於本實施例中，該腳踏軸110與該棘輪座100係一體成型，其成形加供容易並可簡化組裝之程序。

各該限位部131係包含各該容置槽130一側延伸形成之圓弧凹面，各該棘輪塊200之轉動中心部210係包含對應各該限位部131之圓弧凸面，如圖所示，各該棘輪塊200之轉動中心部210容置於對應之限位部131中而被限位，以避免各該棘輪塊200作動時鬆脫掉落，並各該限位部131之開口大小係限制了對應之棘輪塊200以該轉動中心部210為中心轉動的角度。

於本實施例中，該棘輪座100之容置槽130的數量以及該棘輪塊200之數量係為三，如圖3及圖4所示，，該棘輪300之棘齒310的數量係為十五。然其係不限於此，其係可因腳踏軸之尺寸或其他需求而變換該等構件之數量配置。

於本實施例中，各該彈性件400係為螺旋彈簧，其係一端固定於該安裝孔132中，另一端與對應之旋擺部220結合，以對該旋擺部200提供復位之彈力。

綜上，本發明實施例之自行車驅動軸係可讓腳踏軸被反向轉動時具有空轉的效果，藉以讓使用者在不踩踏或反向採踏腳踏板下不影響自行車前進。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧自行車驅動軸
100‧‧‧棘輪座
110‧‧‧腳踏軸
120‧‧‧外圓柱面
130‧‧‧容置槽
131‧‧‧限位部
132‧‧‧安裝孔
200‧‧‧棘輪塊
210‧‧‧轉動中心部
220‧‧‧旋擺部
300‧‧‧棘輪
310‧‧‧棘齒
400‧‧‧彈性件

［圖1］係為本發明實施例中之自行車驅動軸的部分分解示意圖。 ［圖2］係為本發明實施例中棘輪座、棘輪塊與棘輪的分解示意圖。 ［圖3］係為圖2的剖面示意圖。 ［圖4］係為圖3的結合示意圖。 ［圖5］係本發明實施例中棘輪座、棘輪塊與棘輪的作動狀態示意圖。

1‧‧‧腳踏軸

2‧‧‧傘齒輪

100‧‧‧棘輪座

120‧‧‧外圓柱面

130‧‧‧容置槽

131‧‧‧限位部

132‧‧‧安裝孔

200‧‧‧棘輪塊

220‧‧‧旋擺部

300‧‧‧棘輪

310‧‧‧棘齒

400‧‧‧彈性件

Claims (6)

1. 一種具棘輪結構之自行車驅動軸，包含： 一腳踏軸； 一棘輪座，配置於該腳踏軸上，該棘輪座係具有外圓柱面且與該腳踏軸共軸，該外圓柱面上係等分地配置有複數個容置槽，每一容置槽係具有一限位部及一安裝孔； 複數個棘輪塊，分別容置於對應之容置槽中，每一棘輪塊之一端具有一轉動中心部並另一端具有一旋擺部，該轉動中心部係抵靠並限位於該限位部中； 一棘輪，套設於該棘輪座上，該棘輪內壁係具有複數個棘齒；以及 複數個彈性件，分別設置於對應之安裝孔中，各該彈性件之一端係與對應之旋擺部結合， 其中，各該旋擺部係被該彈性件彈性抵頂而常態推抵該棘輪並可復位地以該轉動中心部為中心轉動有限角度，當各該棘齒壓抵於對應之棘輪塊的方向係平行對應之彈性件的壓縮方向時，各該棘輪塊係順應經過之棘齒的齒形而壓縮對應之彈性件，當各該棘齒壓抵於對應之棘輪塊的方向係垂直對應之彈性件的壓縮方向時，各該棘輪塊之旋擺部係卡合於相鄰之棘齒之間。
2. 如請求項第1項所述之自行車驅動軸，其中該腳踏軸與該棘輪座係一體成型。
3. 如請求項第1項所述之自行車驅動軸，其中各該限位部係包含各該容置槽一側延伸形成之圓弧凹面，各該棘輪塊之轉動中心部係包含對應各該限位部之圓弧凸面。
4. 如請求項第1至3項中任一項所述之自行車驅動軸，其中該棘輪座之容置槽的數量以及該棘輪塊之數量係為三。
5. 如請求項第4項所述之自行車驅動軸，其中該棘輪之棘齒的數量係為十五。
6. 如請求項第5項所述之自行車驅動軸，其中各該彈性件係為螺旋彈簧。