CN102049967A - 常闭式自行车后花毂结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种常闭式自行车后花毂结构，其包括：一齿盘套于棘齿座的环状周缘处凹设有多个控制槽，一棘齿件套设于棘齿座，并对应控制槽而开设有容设室，该容设室中皆枢设有棘齿及滚动件，并以滚动件限位于控制槽与棘齿之间，又该棘齿件于轴向凸设有凸块，一阻尼件以内凹的卡槽与棘齿件的凸块形成结合，一花毂壳形成有一容置空间，并以容置空间套盖该棘齿件与阻尼件，又该容置空间内结合有斜齿环，且由斜齿环设置于棘齿的外端而呈可齿合状，通过上述结构，其滚动件能以滚动方式配合控制槽产生向外顶撑的效果，通过此令棘齿的旋摆动作更为顺畅，并减少使用上所造成的磨损，增加其耐用性。

Description

常闭式自行车后花毂结构

技术领域

本发明涉及应用于自行车的花毂结构，尤指一种常闭式自行车后花毂结构，其棘齿件于通孔内置入有滚动件，并通过齿盘套与棘齿件产生的旋转位差，使滚动件能以滚动方式配合控制槽产生向外顶撑的效果，通过此令棘齿的旋摆动作更为顺畅，并减少使用上所造成的磨损，以增加其耐用性。

背景技术

现有的自行车上的花毂棘齿结构，如图8、图9所示观之，其包括：一齿盘座50于端面处凸设有多个控制块51，该些控制块51皆内凹形成有连动槽52，一棘齿件60包含有棘齿座61、棘齿62及弹性件63，棘齿座61于外壁面开设有多个棘齿槽611，且棘齿槽611内容设有棘齿62，该棘齿62凸设的连动柱621皆滑设于连动槽52中，又该棘齿座61的外壁面处及棘齿62的外表面处皆绕通孔64而环状开设有束紧环槽65，且于束紧环槽65内套设有弹性件63，一挡止环70开设有定位槽71，且定位槽71与棘齿座61的定位块612契合而形成同步状，又该挡止环70于穿孔72处设置有阻尼件73，且阻尼件73的内缘紧贴于挡止套74，一花毂壳80于内壁处卡掣有斜齿环81，该斜齿环81环状设置于棘齿62的外端。

当骑乘自行车而踩踏脚踏板时，其齿盘座50受链条所带动，并产生齿盘座50与棘齿件60的旋转位差，此时齿盘座50的连动槽52呈轴向转动，并推动棘齿62的连动柱621由内侧端向外侧端滑移，通过此形成齿盘座50与棘齿件60的连动状态，又当踩踏脚踏板进行反转时，该齿盘座50呈反向的转动，齿盘座50于控制块51处的连动槽52亦反向推动该棘齿62的连动柱621，使连动柱621由外侧端向内侧端滑移，即将棘齿62推入棘齿槽611中，令棘齿62与花毂壳80端的斜齿环81未能抵触，即能获得当牵动自行车时，其脚踏板皆不会转动的效果，并能消除棘齿62与花毂壳80端的斜齿环81产生连续碰撞所带来的声响。

详观上述现有结构不难发觉其尚存有些许不足之处，主要原因如下：

一、其棘齿62的控制通过齿盘座50与棘齿件60的旋转位差所产生，并利用棘齿62的连动柱621于连动槽52内的滑动，然而连动柱621产生有滑动磨擦，使其作动较不顺畅，亦增加了使用时的磨损，即降低其耐用性者。

二、其挡止环70以穿孔72内置的阻尼件73产生旋转阻力，通过此控制齿盘座50与棘齿件60产生位差，由于阻尼件73为卷片式弹簧，因此有外张力不平均与容易弹性疲乏的缺失，且不能进行阻力大小的调整。

有鉴于此，本发明人于多年从事相关产品的制造开发与设计经验，针对上述的目标，详加设计与审慎评估后，终得一确具实用性的本发明。

发明内容

欲解决的技术问题点：

现有的花毂棘齿结构，其棘齿的控制通过齿盘座与棘齿件的旋转位差所产生，并利用棘齿的连动柱于连动槽内的滑动，然而连动柱产生有滑动磨擦，使其作动较不顺畅，亦增加了使用时的磨损，即降低其耐用性，此乃欲解决的技术问题点。

解决问题的技术特点：

一种常闭式自行车后花毂结构，其包括有：一齿盘套、一棘齿件、一阻尼件及一花毂壳所组合而成，一齿盘套能与齿盘(图未标示)一体成型并呈单一齿盘状，或者，齿盘套于环状表面处轴向开设有多个齿盘槽，且齿盘槽用于套设多片齿盘，并形成齿盘套与齿盘的同步，该齿盘套滑设有一心轴，并向一侧端延伸有棘齿座，该棘齿座的环状周缘处凹设有多个控制槽，又该棘齿座于外表面处套设有补强套，该补强套凹设有与控制槽相同的凹槽，并具有相较于棘齿座更高的材料硬度，又该齿盘套与棘齿座之间设有多个突出部，且由突出部间隔有多个凹陷部，一棘齿件套设于棘齿座，并对应控制槽而开设有多个容设室，该容设室中皆枢设有棘齿，且于容设室的底端扩大形成有枢转孔，而棘齿配合枢转孔形成有轴部，并以轴部为轴心产生棘齿的旋摆状态，又于容设室处贯穿有通孔，该通孔处容置有滚动件，并以滚动件限位于控制槽与棘齿之间，其中，棘齿件向齿盘套的凹陷部凸设有等量的限位块，且限位块受突出部的限制而能控制棘齿件的旋转范围，另棘齿亦向凹陷部凸设有等量的限位柱，且限位柱亦同样能受突出部的限制而能控制棘齿件的旋转范围，另该棘齿件的外壁面处及棘齿的外表面处皆剖设有束紧环槽，且于束紧环槽内容设有弹性圈，令棘齿向容设室呈束紧限位状，该弹性圈为形成有一缺口，该缺口的一端缘处形成有内折弯曲的固定部，且固定部由束紧环槽内穿设棘齿件所配合开设的固定孔，通过此固定该弹性圈，又该棘齿件于轴向凸设有凸块，一阻尼件以内凹的卡槽与棘齿件的凸块形成结合，又该阻尼件套设有一套筒，并以套筒滑套于心轴处，该套筒的两端分别抵触于齿盘套端的轴承与花毂壳端的轴承，通过套筒形成齿盘套与花毂壳的间距的定位，又该阻尼件向套筒端开设有多个穿孔，并于穿孔内皆设置有钢珠与弹性件，再由一锁栓锁设于穿孔的外端，令钢珠紧迫套筒而形成阻尼件的转动阻力，一花毂壳形成有一容置空间，并以容置空间套盖该棘齿件与阻尼件，又该容置空间内结合有一斜齿环，且由斜齿环设置于棘齿的外端而呈可齿合状，综上所述的结构，该棘齿于容设室内受到滚动件与阻尼件的限位，并通过阻尼件的阻力而达到开启与闭合的作动，且能保持常态下皆能处于闭合状态，即能使其具有无声连动的效果。

本发明对照先前技术的功效：

一、其棘齿件于通孔内置入有滚动件，并通过齿盘套与棘齿件产生的旋转位差，使滚动件能以滚动方式配合控制槽产生向外顶撑的效果，通过此令棘齿的旋摆动作更为顺畅，并减少使用上所造成的磨损，以增加其耐用性。

二、其阻尼件于穿孔内部装设有多个钢珠与弹性件，并由弹性件的张力推撑钢珠，使钢珠直接压迫于套筒处，通过此产生阻尼件的旋转阻力，又该弹性件的张力由锁栓的螺锁状态所调整，以增加阻尼件的稳定性。

附图说明

图1：为本发明的立体组合图；

图2：为本发明的立体分解图；

图3：为本发明的侧面局部剖视图；

图4：为本发明的齿盘座于正转状态的立体示意图；

图5：为本发明于A-A剖面的正转作动图；

图6：为本发明的齿盘座于反转状态的立体示意图；

图7：为本发明的A-A剖面的反转作动图；

图8：为现有的立体分解图；

图9：为现有的剖视示意图。

【主要元件符号说明】

本发明部分：

轴承-----101、102

齿盘套----10      齿盘槽----11

心轴-----12       棘齿座----13

控制槽----131     突出部----14

凹陷部----15

棘齿件----20      容设室----21

枢转孔----211     通孔-----212

棘齿-----22       轴部-----221

限位柱----222     滚动件----23

限位块----24      束紧环槽---25、223

固定孔----251     弹性圈----26

固定部----261     凸块-----27

阻尼件----30      卡槽-----31

套筒-----32       穿孔-----33

钢珠-----34       弹性件----35

锁栓-----36

花毂壳----40      容置空间---41

斜齿环----42

现有部分：

齿盘座----50    控制块----51

连动槽----52

棘齿件----60    棘齿座----61

棘齿槽----611   棘齿-----62

连动柱----621   弹性件----63

通孔-----64     束紧环槽---65

挡止环----70    定位槽----71

穿孔-----72     阻尼件----73

挡止套----74

花毂壳----80    斜齿环----81

具体实施方式

为对本发明的目的、特征及功效能够有更进一步的了解与认识，以下兹请配合【图式简单说明】详述如后：

先请由图1、图2、图3所示观之，一种常闭式自行车后花毂结构，其包括有：一齿盘套10、一棘齿件20、一阻尼件30及一花毂壳40所组合而成，一齿盘套10能与齿盘(图未标示)一体成型并呈单一齿盘状，或者，齿盘套10于环状表面处轴向开设有多个齿盘槽11，且齿盘槽11用于套设多片齿盘，并形成齿盘套10与齿盘的同步，该齿盘套10滑设有一心轴12，并向一侧端延伸有棘齿座13，该棘齿座13的环状周缘处凹设有多个控制槽131，又该棘齿座13于外表面处套设有补强套(图未标示)，该补强套凹设有与控制槽131相同的凹槽，并具有相较于棘齿座13更高的材料硬度，又该齿盘套10与棘齿座13之间设有多个突出部14，且由突出部14间隔有多个凹陷部15，一棘齿件20套设于棘齿座13，并对应控制槽131而开设有多个容设室21，该容设室21中皆枢设有棘齿22，且于容设室21的底端扩大形成有枢转孔211，而棘齿22配合枢转孔211形成有轴部221，并以轴部221为轴心产生棘齿22的旋摆状态，又于容设室21处贯穿有通孔212，该通孔212处容置有滚动件23，并以滚动件23限位于控制槽131与棘齿22之间，其中，棘齿件20向齿盘套10的凹陷部15凸设有等量的限位块24，且限位块24受突出部14的限制而能控制棘齿件20的旋转范围，另棘齿22亦向凹陷部15凸设有等量的限位柱222，且限位柱222亦同样能受突出部14的限制而能控制棘齿件20的旋转范围，另该棘齿件20的外壁面处及棘齿22的外表面处皆剖设有束紧环槽25、223，且于束紧环槽25、223内容设有弹性圈26，令棘齿22向容设室21呈束紧限位状，该弹性圈26形成有一缺口，该缺口的一端缘处形成有内折弯曲的固定部261，且固定部261由束紧环槽25内穿设棘齿件20所配合开设的固定孔251，通过此固定该弹性圈26，又该棘齿件20于轴向凸设有凸块27，一阻尼件30以内凹的卡槽31与棘齿件20的凸块27形成结合，又该阻尼件30套设有一套筒32，并以套筒32滑套于心轴12处，该套筒32的两端分别抵触于齿盘套10端的轴承101与花毂壳40端的轴承102，通过套筒32形成齿盘套10与花毂壳40之间距的定位，又该阻尼件30向套筒32端开设有多个穿孔33，并于穿孔33内皆设置有钢珠34与弹性件35，再由一锁栓36锁设于穿孔33的外端，令钢珠34紧迫套筒32而形成阻尼件30的转动阻力，一花毂壳40形成有一容置空间41，并以容置空间41套盖该棘齿件20与阻尼件30，又该容置空间41内结合有一斜齿环42，且由斜齿环42设置于棘齿22的外端而呈可齿合状，综上所述的结构，该棘齿22于容设室21内受到滚动件23与阻尼件30的限位，并通过阻尼件30的阻力而达到开启与闭合的作动，且能保持常态下皆能处于闭合状态，即能使其具有无声连动的效果。

其结构的组合，请再由图2与图3所示观之，其棘齿件20套设于齿盘套10的棘齿座13处，并由容设室21对正于控制槽131的外端，再以滚动件23设置于通孔212中，使滚动件23陷入控制槽131，另该棘齿22由容设室21的侧面置入，并通过枢转孔211容设棘齿22的轴部221，又该弹性圈26套设于棘齿件20与棘齿22所形成的束紧环槽25、223处，通过此防止棘齿22产生侧移，阻尼件30套设于一套筒32处，并于穿孔33处依序置入有钢珠34、弹性件35，并以锁栓36的锁入而迫紧弹性件35，令钢珠34压迫于套筒32而产生适当的阻力，再由套筒32套设于心轴12呈可转动，同时阻尼件30的卡槽31与棘齿件20的凸块27结合定位，即形成阻尼件30与棘齿件20的同步状态，另该花毂壳40以容置空间41端向齿盘套10的棘齿座13端套入，并以容置空间41包覆其阻尼件30与棘齿件20，此时花毂壳40的斜齿环42系环绕于棘齿件20的外围，并能与棘齿22产生齿合连动，又该套筒32系受齿盘套10端与花毂壳40端的轴承101102所压迫，即形成齿盘套10与花毂壳40之间的限位效果。

其实际作动的情况，复请由图3、图4、图5配合图2所示观之，其主要设置于自行车后轮处，该齿盘套10用于连接齿盘(图未标示)，该齿盘能被自行车脚踏板端连动的链条所带动，而心轴12与车架结合固定，另花毂壳40则用以连接该自行车后轮，当自行车未使用时，该棘齿22受到弹性圈26的束紧而限位于容设槽21内，再以阻尼件30挡设于棘齿件20的外侧，即能防止棘齿22产生左右侧移，且滚动件23容置于棘齿座13的控制槽131内，并通过棘齿22的收缩状态，使得棘齿22与花毂壳40的斜齿环42呈未抵触，又当骑乘自行车而踩踏脚踏板时，其齿盘套10受链条所带动，该齿盘套10转动的同时，其棘齿件20以凸块27与阻尼件30产生连动关系，并受到阻尼件30的阻力所影响，而呈不容易被转动状，通过此产生齿盘套10与棘齿件20的旋转位差，此时棘齿座13的控制槽131呈轴向转动，并推动棘齿22底端的滚动件23，此时滚动件23以滚动方式脱离控制槽131，通过此产生顶出棘齿22的效果，该棘齿22以轴部221为轴心向容设室21外端偏摆，令棘齿22能与斜齿环42产生齿合，通过此形成齿盘套10与棘齿件20的连动状态，同时，当棘齿22向容设室21外偏摆时，其棘齿22会顶靠于外围的斜齿环42，并通过斜齿环42连动花毂壳40转动，即为带动自行车后轮进行转动的作动，又当踩踏脚踏板进行反转时，再请参阅图6、图7所示观之，该齿盘套10呈反向的转动，该齿盘套10于棘齿座13处的控制槽131亦呈反向转动，而棘齿件20端由于受到阻尼件30的阻力影响而呈现静止状态，此时滚动件23受棘齿座13与棘齿件20的旋转位差而陷入控制槽131内，此时棘齿22未受到滚动件23的外顶，并以斜齿环42呈反向将棘齿22推入容设室21中，令棘齿22与花毂壳40端的斜齿环42未能抵触，通过此消除棘齿22与斜齿环42因连续碰撞所产生的声响，并可防止过度碰撞而造成结构上的损坏，再者，若由后轮端带动花毂壳40转动的情况，该棘齿22受斜齿环42的推动，并配合阻尼件30端所产生的阻力，而使棘齿22稳定的闭合于容设室21中，即能保持棘齿22与斜齿环42呈常开状，是故花毂壳40的前、后转皆不会带动该棘齿件20，又该棘齿件20可通过限位块24与限位柱222对应齿盘套10的突出部14而达到限制旋转角度的效果，使滚动件23仅能于控制槽131的适当位置滚动，通过此增加其连动状态的稳定性，综上所述，即能获得当牵动自行车时，其脚踏板皆不会转动的效果，并通过此达到其无声效果，以提高该实用性。

通过上述具体实施例的结构，可得到下述的效益：

一、其棘齿件20于通孔212内置入有滚动件23，并通过齿盘套10与棘齿件20产生的旋转位差，使滚动件23能以滚动方式配合控制槽131产生向外顶撑的效果，通过此令棘齿22的旋摆动作更为顺畅，并减少使用上所造成的磨损，以增加其耐用性；

二、其阻尼件30于穿孔33内部装设有多个钢珠34与弹性件35，并由弹性件35的张力推撑钢珠34，使钢珠34直接压迫于套筒32处，通过此产生阻尼件30的旋转阻力，又该弹性件35的张力由锁栓36的螺锁状态所调整，以增加阻尼件30的稳定性。

综上所述，本发明确实已达突破性的结构设计，而具有改良的发明内容，同时又能够达到产业上的利用性与进步性，且本发明未见于任何刊物，亦具新颖性，当符合专利法相关法条的规定，依法提出发明专利申请。

以上所述，仅为本发明的一较佳实施例而已，当不能以的限定本发明实施的范围；即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.一种常闭式自行车后花毂结构，其特征在于包括：

一齿盘套，该齿盘套滑设有一心轴，并向一侧端延伸有棘齿座，该棘齿座的环状周缘处凹设有多个控制槽；

一棘齿件，该棘齿件套设于棘齿座，并对应控制槽而开设有多个容设室，该容设室中皆枢设有棘齿，且于容设室处贯穿有通孔，该通孔处容置有滚动件，并以滚动件限位于控制槽与棘齿之间，又该棘齿件于轴向凸设有凸块；

一阻尼件，该阻尼件以内凹的卡槽与棘齿件的凸块形成结合，又该阻尼件套设有一套筒，并以套筒滑套于心轴处，又该阻尼件向套筒端开设有多个穿孔，并于穿孔内皆设置有钢珠与弹性件，再由一锁栓锁设于穿孔的外端，令钢珠紧迫套筒而形成阻尼件的转动阻力；以及

一花毂壳，该花毂壳形成有一容置空间，并以容置空间套盖该棘齿件与阻尼件，又该容置空间内结合有一斜齿环，且由斜齿环设置于棘齿的外端而呈可齿合状。

2.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述齿盘套于环状表面处轴向开设有多个齿盘槽，所述多个齿盘槽用于套设多片齿盘，并形成齿盘套与齿盘的同步。

3.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述齿盘套与齿盘一体成型，并呈单一齿盘状。

4.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述齿盘套与棘齿座之间设有多个突出部，且由突出部间隔有多个凹陷部，另棘齿件向凹陷部凸设有等量的限位块，且限位块受突出部的限制而能控制棘齿件的旋转范围。

5.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述齿盘套与棘齿座之间设有多个突出部，且由突出部间隔有多个凹陷部，另棘齿向凹陷部凸设有等量的限位柱，且限位柱受突出部的限制而能控制棘齿件的旋转范围。

6.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述棘齿件于容设室的底端扩大形成有枢转孔，且棘齿配合枢转孔而形成有轴部，并以轴部为轴心产生棘齿的旋摆状态。

7.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述棘齿件的外壁面处及棘齿的外表面处皆剖设有束紧环槽，且于束紧环槽内容设有弹性圈，令棘齿向容设室呈束紧限位状。

8.根据权利要求7所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述弹性圈为形成有一缺口，该缺口的一端缘处形成有内折弯曲的固定部，且固定部由束紧环槽内穿设棘齿件所配合开设的固定孔，通过此固定该弹性圈。

9.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述套筒的两端分别抵触于齿盘套端的轴承与花毂壳端的轴承，通过套筒形成齿盘套与花毂壳之间距的定位。

10.根据权利要求1所述的常闭式自行车后花毂结构，其特征在于，所述棘齿座于外表面处套设有补强套，该补强套凹设有与控制槽相同的凹槽，并具有相较于棘齿座更高的材料硬度。

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