TWI316488B - - Google Patents

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I316488 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明疋有關於一種花較’特別是指一種無聲花數。 【先前技術】 圖1顯示習知申請案號第86205033號專利案—種無聲 花轂1，該無聲花轂1安裝於一自行車（圖未示），並包含 一固設於該自行車的心軸11、一穀體單元12、一驅動單元 13以及一離合單元14。 參閱圖1與圖2，該轂體單元12包括一圍繞該心轴u 的轂殼121，以及一固設於該轂殼121内周面並具有一受擎 面123的摩擦套筒122。該驅動單元13可旋轉地安裝於該 心軸11上，並包括一輸入段131及一具有一外螺紋部133 的驅動段132。 該離合單元14包括一固定套筒141、一干涉件142以 及一離合套筒143。該固定套筒141套設於該心軸11上， 該干涉件142可旋轉摩擦地套設於該固定套筒141上，竣 離合套筒143螺合於該外螺紋部ip，並具有一嵌卡於該干 涉件I42外的導引槽I44，以及一對應該受掣面的擎勤 面 145。 當該驅動單元13朝一第一方向a旋轉時，該離合套筒 143因該干涉件142之導引，會被該驅動單元13帶動朝該 摩擦套筒122直線螺進，直到該掣動面145嚙合該受掣面 123，使該轂殼121被連動。 . 當該驅動單元13朝一第二方向b旋轉時，該離合套筒 5 1316488 143被直線螺退而脫離該摩擦 & 連動。告哕雜人太铕^ 使篇轂戒121解除 時，:= 住該干涉件142而無法再後退 時該離合套筒143開始隨㈣動單元13空# 干涉件142相對該固定套筒141摩擦旋轉。 " 該無聲花穀i雖然可以達到無聲驅動的 有以下缺失： 疋仍 一、 該無聲花轂i新出廠時，該干涉件142為新品， 因此與該固定套筒141間的滑動摩擦力較大，使用者在帶 動該驅動單元13朝該第二方向B旋轉時會覺得阻力較大， 且會發出噪音，具有空轉阻力與噪音較大的缺失。 二、 當該無聲花轂1使用久了，該干涉件142因為磨 耗而與該固定套筒141間的摩擦力變小了，使用者在帶動 該驅動單元13朝該第一方向A旋轉時，該離合套筒143不 易維持直線前進’甚至可能造成使用者踩空，具有驅動反 應不佳的缺失。 三、 該干涉件142因大面積與該固定套筒14ι產生摩 擦’因此容易摩耗損壞，導致有使用壽命較短的缺失。 【發明内容】 因此’本發明之目的，即在提供一種可以降低空轉阻 力與噪音、驅動反應較佳且能提高使用壽命的無聲花轂。 於是，本發明無聲花轂是包含一心軸、一轂體單元、 —驅動早元以及·一離合单元。 該心軸包括一第一端，以及一相反於該第一端的第二 端。該轂體單元是可旋轉地安裝於該心軸上，並包括一圍 1316488 繞该心軸的轂殼’以及一固設於該轂殼内周面的摩擦套筒 ，該摩擦套筒具有一由該第一端朝第二端漸次縮徑的受掣 面。 S亥驅動單元可相對該心軸沿一第一方向與一相反該第 一方向的第二方向旋轉地安裝於該心軸上，並包括一位在 、 该轂殼外側的輸入段及一位於該轂殼與該心轴之間的驅動 ' 段，該驅動段具有一外螺紋部。 • 該離合單元包括一離合套筒、至少一干涉珠以及一彈 性件組。該離合套筒設置於該轂殼内圍繞該心軸，並具有 一螺合於該驅動段的外螺紋部的被驅動段及一延伸段。該 被驅動段具有一呈錐面狀且對應該受掣面的掣動面，該延 伸段具有至少一容置孔。該干涉珠置於該容置孔中，該彈 性件組設置於該延伸段，並恆頂推該干涉珠抵住該心軸。 當該驅動單元朝該第一方向旋轉時，利用該干涉珠對 該心軸摩擦干涉，該離合套筒會朝該摩擦套筒靠近，直到 • 該掣動面嚙合該受掣面，使該轂殼被連動，當該驅動單元 朝該第二方向旋轉時，該離合套筒會脫離該摩擦套筒，使 該較殼解除連動。 本發明無聲花轂是以該干涉珠抵住該心軸產生的干涉 力，使得該離合套筒相對該驅動單元旋轉，此種方式可以 降低該無聲花轂空轉阻力與噪音、使驅動反應較佳且提高 使用壽命。 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 1316488 以下配合參考圖式之三個較佳實施例的詳細說明中，將可 清楚的呈現。 在本發明被詳細描述之前，要注意的是，在以下的說 明内容中，類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖3、圖4、圖5,本發明無聲花轂之第一較佳實 施例包含一心軸單元2、一轂體單元3、一驅動單元4以及 一離合單元5。

該心軸單元2包括一心軸20，該心軸20包括一第一端 21、一相反於該第一端21的第二端22、一介於該第一、二 端21、22之間的干涉段23、一介於該干涉段23與該第一 端21之間且徑寬大於該干涉段23的擋止段24，以及一介 於該干涉段23與該擋止段24之間的擋緣25。 該轂體單元3是可旋轉地安裝於該心軸2〇上，並包括 一圍繞该心軸20的轂殼31、一固設於該較殼3 1内周面白 摩擦套筒32、一套設於該心軸2〇上的第一軸承33，以^ 一套設於該驅動單元4上的第二軸承34。該轂殼31二端$ 別套設於該第一、二軸承33、34上，該摩擦套筒32具习 一由該第一端21朝第二端22漸次縮徑的受掣面321。 該驅動單元4可相對該心車由20沿H向C與一^ 反。亥第#向C的第二方向〇旋轉地安裝於該心轴2〇上 並包括-位在該較殼31外側的輸人段4ι…位於該⑽ 與該心軸20之間的驅動段42，及一套設於該心軸2〇 _ 的驅動柏承4 3。該輪入於/ & 41及驅動段42是一體成型，j 該輸入段41具有_依 。仏向朝外一體延伸的齒盤411，該季 1316488 入段41套設於該驅動軸承43上，該驅動段42供該第二軸 承34套设，且具有一外螺紋部421。

該離合單元5包括一離合套筒51、二顆干涉珠52以及 一彈性件組53。該離合套筒51設置於該轂殼31内圍繞該 心轴20，並具有一螺合於該驅動段42的外螺紋部421的被 驅動段511，及一對應該心軸2〇干涉段23的延伸段512 ^ 該被驅動段511具有一呈錐面狀且對應該受掣面321的掣動 面513 °亥延伸段512具有二個自該延伸段5丨2 —外周面沿 徑向延伸至一内周面的容置孔514。該等干涉珠52分別置 於該容置？L 514巾’該等容置孔514内端的孔徑皆小於該 等干涉珠52的徑寬。 該彈性件組53具有一套設於該延伸段512鄰近該容置 孔514 —端的套環部531，以及二片自該套環部53ι沿軸向 朝該心軸20傾斜延伸的推抵彈片532,該等推抵彈片η] 分別怪頂推該等干涉珠52抵住該心軸2〇。 當該驅動單元4朝該第-方向C旋轉時，該離合套筒$ 洲該干涉珠52對該，20滾動摩擦干涉（如圖4中°實 線箭頭所示），會被該驅動單元4帶動朝該摩擦套筒Μ直 線螺進，直到該擎動面513嚙合該受掣面321，使該轂殼 虽3亥驅動單元4朝該第 % π町，琢離合套筒 51利用該干涉珠52對該心軸20滾動摩擦干涉（如圖5中 虛線箭頭所示），該離合套筒51會被該驅動單元4帶動直 線螺退，並脫離該摩擦套筒32,使該轂殼31解除連動。此 9 1316488 時’該離合套筒51可朝該心轴20的第一端21後退，直到 乂珠52 $該擋緣25限位’而使該離合套筒51無法再 更1該摩擦套筒32，因此該離合套筒51開始隨該驅動單 70 4工轉’並帶動該干涉珠52環繞該心軸2G外周面 (如圖5中實線箭頭所示）。 本發明無聲花轂不但可以達到無聲驅動的功能，還具 有以下功效： 八 一、 即使該無聲花轂新出廠’該干涉珠52會在心軸20 上滾動摩擦，而不是以大面積滑動摩擦的方式來產生干涉 力’因此使用者在帶動該驅動單元4朝該第二方向〇旋轉 π I1力車乂小，並且較為安靜，因此達到降低空轉阻力與噪 音的功效。 二、 因該離合套筒51位於限位點時，該等干涉珠52 的摩擦阻力沒有增Α，即使該無聲花穀使用—段時間後， 該等干涉珠52的干涉力也不會降低。當使用者在帶動該驅 動單元4朝該第一方向c旋轉時，該離合套筒51仍會與該 驅動單元4產生相對直線運動，使該掣動面513嚙合該受 掣面321，因此達到保持驅動反應良好功效。 二、該干涉珠52在該心轴20外周面滾動，其接觸面 積較小，且珠體的硬度高，不易磨耗而造成損壞，達到使 用哥命較長的功效。 參閱圖6與圖7，本發明無聲花轂之第二較佳實施例大 致與該第一較佳實施例相同，其不同處在於該心軸單元2 還包括一形成於該心轴20外的擋環26，及多數個可滾動地 10 1316488 嵌於該擋環26與該延伸段512間的擋珠27。該離合單元5 的容置孔5H與干涉珠52的數目為三，該離合單元5還包 括三個螺鎖於該延伸段512並分別塞住該等容置孔514 一 • 夕卜端的固定元件54,及一輔助彈性件55。該辅助彈性件55 二端分職絲體單元3與_合套_ 5卜㈣離合套筒 51常保朝該心轴20的第-端21後退的趨勢，該彈性件址 . 53具有三個壓縮彈簧533 ’每一壓縮彈簧533二端分別推 • 抵該固定元件54與該干涉珠Μ。該延伸段512還具有一嵌 槽515，該嵌槽515形成於該延伸段512鄰近該被驅動段 511的一端，並沿軸向朝該心軸2〇的第一端21延伸，且供 該被驅動段5 11緊配合後入。 當該驅動單元4朝該第二方向D旋轉時，該離合套筒 51會脫離該摩擦套筒32,該離合套筒51可朝該心軸2〇的 第一端21後退，直到該延伸段512推抵該等擋珠27緊靠 該擋環26為止’此時，該離合套筒51會開始隨該驅動單 • 元4空轉，並帶動該等干涉珠52環繞該心軸2〇外周面旋 轉，且該等擋珠27會同時相對該延伸段512與該擋環％ 旋轉，藉此，同樣可以達到上述第一較佳實施例的功效。 參閱圖8,本發明無聲花轂之第三較佳實施例大致與該 第一較佳實施例相同，其不同處在於該心軸單元2以一銅 材質製成的耐磨環28取代該等擋珠27 (如圖6所示），該 耐磨環28可旋轉地套設於該心軸2〇外。當該驅動單元4 朝該第二方向D旋轉時，該離合套筒51會脫離該摩擦套筒 32，該離合套筒51可朝該心軸2〇的第一端21後退，直到 11 1316488 該延伸段512推抵該耐磨環28緊靠該擋環26為止，此時 該離合套筒51會開始隨該驅動單元4空轉，並帶動該等 干涉珠52環繞該心軸20外周面旋轉，且該耐磨環28會同 守相對該延伸段512與該擋環26旋轉，藉此，同樣可以達 到上述的功效。 值得提的是’在節省成本的考量上’也可以將該干 . 涉珠52、推抵彈片532 '容置孔514、壓縮彈簧533數目皆 • 減少為一個，就足以達到上述的功效。 又上述實施例中，該擋環20是與該心軸20分別製作 ，再套固在一起，也可以直接在該心轴2〇上一體車削出該 擋環26。 惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不 能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 • 【圖式簡單說明】 圖1是一剖視圖，說明習知一種無聲花轂的_驅動單 元朝一第一方向旋轉； 圖2是一類似圖1的視圖，說明該驅動單元朝—第二 方向旋轉； 圖3是一剖視圖，說明該本發明無聲花轂的—第一較 佳實施例； 圖4是該第一較佳實施例的一放大剖視圖，說明一驅 動單元朝一第一方向旋轉； 12 1316488 圖5是一類似圖4的視圖，說明該驅動單元朝一第二 方向旋轉； 圖6是一剖視圖，說明本發明無聲花轂的一第二較佳 實施例； 圖7是一剖視圖，說明三個壓縮彈簧分別與三個固定 元件和三顆干涉珠的推抵情形；及 圖8是一剖視圖，說明本發明無聲花轂的一第三較佳 實施例。

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【主要元件符號說明】 2…… •…心軸單元 42…… •…驅動段 20•…· .....Ci軸 421… •…外螺紋部 21 ···· …·第一端 43…… •…驅動軸承 22-···· •…第二端 5 ....... …·離合單元 23·...· •…干涉段 51…… •…離合套筒 24••… •…擋止段 511… •…被驅動段 25····. …·擋緣 512… •…延伸段 26 •… •…擋環 513… —擎動面 27…·· …·擋珠 514… •…容置孔 28••… …·耐磨環 515… —肷槽 3…… …·轂體單元 52··· •…干涉珠 31 ··.· ···轂殼 53·...· •…彈性件組 32-·… •…摩擦套筒 531… -…套環部 321 ··· •…受掣面 532… •…推抵彈片 33••… —第 軸承 533… •…壓縮彈簧 34••… •…第二軸承 54··... •…固定元件 4…… •…驅動單元 55… •…輔助彈性件 41 ·…· •…輸入段 C…… •…第一方向 411 ·· …·齒盤 D…… •…第二方向 14

Claims (1)

1316488 十、申請專利範圍： 1. 一種無聲花轂，包含： 一心軸單元，包括一心轴，該心軸具有一第一端， • 以及一相反於該第一端的第二端； 一轂體單元，是可旋轉地安裝於該心軸上，並包括 ' 一圍繞该心軸的較殼，以及一固設於該轂殼内周面的摩 擦套筒，該摩擦套筒具有一由該第一端朝第二端漸次縮 Φ 徑的受掣面； 一驅動單元’可相對該心軸沿一第一方向與一相反 3亥第一方向的第二方向旋轉地安裝於該心軸上，並包括 位在該轂殼外側的輸入段及一位於該轂殼與該心軸之 間的驅動段，該驅動段具有一外螺紋部；及 一離合單元，包括一設置於該轂殼内圍繞該心軸的 離合套筒，該離合套筒具有一螺合於該驅純的外螺紋 部的被驅動段及一延伸段，該被驅動段具有一呈錐面狀 • 且對應該受掣·面的掣動面，該延伸段具有至少一容置孔 ，該離合單元還包括至少一置於該容置孔中的干涉珠， 以及一設置於肖延伸段互頂推該^步珠抵住該心轴的 . 彈性件組，當該驅動單元朝該第一方向旋轉時，利用該 :涉珠對該心軸摩擦干涉，該離合套筒會朝該摩擦套筒 靠近，直到該掣動面嚙合該受掣面，使該轂殼被連動， 當該驅動單元朝該第二方向旋轉時，該離合套筒會脫離 該摩擦套筒’使該轂殼解除連動。 2. 依據申請專利範圍第丨項所述之無聲花較，其中，該心 15 1316488 軸單元的心軸還包括一介於該第一、二端之間的干涉段 "於該干涉#又與忒第一端之間且徑寬大於該干涉段 的擔止段’以及-介於該干涉段與該播止段之間的標緣 ’該離合套筒的延伸段是對應該干涉段，當該驅動單元 朝該第二方向旋轉時，該離合套筒可朝該心軸的第一端 後退’直到該干涉珠受該擋緣限位。

3_依射請專利範圍第1項所述之無聲花m，該心 軸單元還包括一形成於該心軸外的擋環，及多數個可滚 動地嵌於該擋環與該延伸段間的擋珠，當該驅動單元朝 該第二方向旋轉時，該離合套筒可朝該心軸的第一端後 退，直到該延伸段推抵該等檔珠緊靠該擋環為止。 4. 依據申請專利範圍第3項所述之無聲花轂，其中，該延 伸段還具有一嵌槽，該嵌槽形成於該延伸段鄰近該驅動 #又的 ^，並沿轴向朝該心軸的第一端延伸，且供該驅 動段緊配合嵌入。 5. 依據申請專利範圍第4項所述之無聲花轂，其中，該離 口單元的容置孔自該延伸段一外周面沿徑向延伸至一内 周面，該容置孔内端的孔徑小於該干涉珠的徑寬。 6·依據申請專利範圍第5項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元還包括至少一螺鎖於該延伸段並塞住該容置孔一 外端的固定元件，該彈性件組包含至少一壓縮彈簧，該 壓縮彈簧二端分別推抵該固定元件與該干涉珠。 7.依據申請專利範圍第6項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元還包括一辅助彈性件，該輔助彈性件二端分別抵 16 1316488

=體單元與該離合套筒，使該離合套筒常保朝該心轴 的弟一端後退的趨勢。 依據申請專利範圍第i項所述之無聲m中，該心 車由单元還包括-形成於該心軸外的擋環，及—可旋轉地 套設於該心軸外的耐磨環，當該驅動單元朝該第二方向 旋轉時，該離合套筒可朝該心軸的第-端後退，直到該 延伸段推抵該耐磨環緊靠該擋環為止。 依據申請專利範圍第8項所述之無聲花較，其中，該延 伸段還具有一嵌槽’該嵌槽形成於該延伸段鄰近該驅動 段的-端，並沿軸向朝該心軸的第—端延伸，且供該驅 動段緊配合嵌入。 10.依據申請專利範圍第9項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元的容置孔自該延伸段一外周面沿徑向延伸至一内 周面，該容置孔内端的孔徑小於該干涉珠的徑寬。 11 依據申請專利範圍第10項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元還包括至少一螺鎖於該延伸段並塞住該容置孔一 外端的固定元件，該彈性件組包含至少一壓縮彈簧，該 壓縮彈簧二端分別推抵該固定元件與該干涉珠。 12. 依據申請專利範圍第11項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元還包括一辅助彈性件，該輔助彈性件二端分別抵 住轂體單元與該離合套筒，使該離合套筒常保朝該心軸 的第一端後退的趨勢。 13. 依據申明專利範圍第1項所述之無聲花穀，其中，該離 合單元的容置孔自該延伸段一外周面沿徑向延伸至一内 17 1316488 周面，該容置孔内端的孔徑 14.依據申請專利範圍第13項所二干涉珠的徑寬。 # - 斤述之無聲花轂，其中，該離 合單70的弹性件組具有—套 。又於該延伸段鄰近該容置孔 一端的套環部，以及至少—白 自該套環部沿軸向朝該心軸 傾斜延伸的推抵彈片，該推_片怪㈣該干涉珠抵住 該心軸。

15. 依據申凊專利範圍第13項所述之無聲花轂，其中，該離 合單元還包括至少一螺鎖於該延伸段並塞住該容置孔一 外端的固定元件，該彈性件組包含至少一壓縮彈簧，該 壓縮彈簧二端分別推抵該固定元件與該干涉珠。 16. 依據申請專利範圍第i項所述之無聲花穀，其中，該驅 動單元還具有一套設於該心軸上的驅動軸承，該驅動段 套設於該驅動軸承上。

17. 依據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂，其中，該轂 體單元還具有一套設於該心軸上的第一軸承，以及一套 設於該驅動單元的驅動段上的第二軸承，該轂殼二端分 別套設於該第一、二軸承上° 18·依據申請專利範圍第1項所述之無聲花轂，其中，該驅 動單元的輸入段及驅動段是一體成型’且該輸入段具有 一沿徑向朝外一體延伸的齒盤。 18