TWI404652B

TWI404652B - 輪轂傳動裝置總成

Info

Publication number: TWI404652B
Application number: TW099110176A
Authority: TW
Inventors: Tetsuya Hino
Original assignee: Shimano Kk
Priority date: 2009-04-10
Filing date: 2010-04-01
Publication date: 2013-08-11
Also published as: JP2010247823A; CN101857065B; DE102009042947B4; TW201103816A; US8074530B2; CN101857065A; JP5079046B2; DE102009042947A1; US20100261570A1

Description

輪轂傳動裝置總成

本發明概括而言相關於內部傳動裝置輪轂總成。更明確地說，本發明相關於包含內部定位構件的內部傳動裝置輪轂總成。

騎自行車正成為日益流行的娛樂形式以及運輸工具。另外，騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均已成為非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂、運輸、或競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不同的組件。已曾被廣泛地重新設計的一個組件便是自行車內部傳動裝置輪轂總成。

內部傳動裝置輪轂總成典型上為包含內部齒輪聯動機構的後車輪輪轂，其中內部齒輪聯動機構可被變位或換檔來為騎車者提供多個動力傳輸路徑(齒輪比)。

以此種內部傳動裝置輪轂總成，騎車者是藉著操縱安裝在自行車的車把上或鄰近於自行車的車把安裝的傳統的桿件致動式換檔機構而改變踩踏速率。桿件致動式換檔機構的移動是藉著可操作地連接於內部傳動裝置輪轂總成內的換檔機構的包登式纜線(Bowden-type cable)而被傳輸至內部傳動裝置輪轂總成。桿件致動式換檔機構的位置的改變造成對於動力傳輸路徑(齒輪比)的選擇的相應改變。

此種內部傳動裝置輪轂總成及傳統的桿件致動式換檔機構的問題在於內部傳動裝置輪轂總成內的元件的定位係完全藉著桿件致動式換檔機構及纜線的定位來達成。如果桿件致動式換檔機構未被設定於確實完全正確的位置或定向，則內部傳動裝置輪轂總成內的對應元件可能不會正確地對準或排列。內部傳動裝置輪轂總成內的元件的此種不正確的對準或排列導致傳統的桿件致動式換檔機構必須微量移動以選擇所想要的動力傳輸路徑。

內部傳動裝置輪轂總成典型上包含棘爪控制構件，其形狀及尺寸被建構成用以沿著繞輪轂軸的弧形路徑移動。棘爪控制構件包含具有棘爪接觸凹部的至少一個控制臂，而棘爪接觸凹部接合及脫離單向離合器棘爪，因而提供選擇所想要的動力傳輸路徑的機構或手段。近來，已開發出一種包含具有多個齒輪齒的環件的定位機構，其中環件的齒輪齒接觸在棘爪控制構件的軸向端部處的突出部。內部傳動裝置輪轂總成典型上為小型的機構。上述的定位機構的問題在於內部傳動裝置輪轂總成的整體體積必須稍微增加以收納定位機構。

鑑於以上，對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，對於包含更為一致的用來在選擇所想要的動力傳輸路徑時建立內部傳動裝置輪轂總成的正確及完全的換檔的機構或手段的創新的內部傳動裝置輪轂總成有需求。本發明針對此技術領域中的此需求以及其他需求，此對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯。

本發明的一個目的為提供一種內部傳動裝置輪轂總成，其具有內部定位機構，而此內部定位機構確保用來產生所選擇的動力傳輸路徑的所有元件均有正確的定向。

本發明的另一目的為提供一種內部傳動裝置輪轂總成，其在動力傳輸路徑之間具有可靠且準確的變位或換檔。

本發明的另一目的為提供一種內部傳動裝置輪轂總成，其具有不會增加內部傳動裝置輪轂總成的整體尺寸或體積的定位機構。

上述目的基本上可藉著提供一種多速內部自行車輪轂傳動裝置總成而達成，此多速內部自行車輪轂傳動裝置總成包含固定的輪轂軸、驅動件、輪轂殼、動力傳輸機構、及換檔控制機構。固定的輪轂軸包含定可相對於固定的輪轂軸於徑向方向移動的定位件。驅動件被可旋轉地支撐於輪轂軸，且輪轂殼被可旋轉地支撐於輪轂軸。動力傳輸機構被可操作地設置在驅動件與輪轂殼之間，以用來將旋轉動力從驅動件經由多個動力傳輸路徑而傳輸至輪轂殼。換檔控制機構包含可於旋轉方向相對於輪轂軸移動至多個定向的棘爪控制構件。此多個定向的每一個相應於選擇動力傳輸機構的多個動力傳輸路徑中的相應的一個動力傳輸路徑。定位件被設置成將棘爪控制構件驅策至維持於多個定向中所選擇的任何一個定向。

對於熟習此項技術者而言，本發明的這些及其他目的、特徵、方面、及有利點從以下連同所附的圖式揭示本發明的較佳實施例的詳細敘述會顯明。

以下會參考形成此原始揭示的一部份的圖式。

以下參考圖式說明本發明的選定的實施例。對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的本發明的實施例的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明。

首先參考圖1，圖中顯示根據本發明的第一實施例的具有輪轂總成12的自行車10。

如圖2所示，輪轂總成12包含具有換檔控制機構16的動力傳輸總成或機構14，而換檔控制機構16控制棘爪控制構件18及離合器環件20的移動。棘爪控制構件18及離合器環件20可選擇性地移動至多個位置，以使動力傳輸總成或機構14的各種不同元件構成特定組態來沿著如圖7至17所示且在以下會更詳細敘述的多個動力傳輸路徑傳輸轉矩。另外，本發明的輪轂總成12包含定位件22，其被建構或配置成將棘爪控制構件18準確地定位於相應於可由騎車者選擇的上述多個動力傳輸路徑的各別位置。

如圖2所示，輪轂總成12基本上包含輪轂軸24、驅動件26、輪轂殼28、動力傳輸總成14、及換檔控制機構16。輪轂軸24為固定的輪轂軸，因為當被安裝在自行車10上時，輪轂軸24相對於自行車10維持固定不動，而驅動件26及輪轂殼28可繞輪轂軸24旋轉。

輪轂總成12的動力傳輸機構14被可操作地設置在驅動件26與輪轂殼28之間，以用來將旋轉動力從驅動件26經由多個動力傳輸路徑而傳輸至輪轂殼28。

如圖3所示，輪轂軸24包含許多傳統的特徵，例如棘爪接收凹槽30及棘爪控制臂接收凹部32、34、及36。棘爪接收凹槽30沿著輪轂軸24的外圓周表面於軸向方向延伸。棘爪控制臂接收凹部32、34、及36繞輪轂軸24的外圓周於圓周方向互相平行地延伸。輪轂軸24被進一步定尺寸成為容許棘爪控制構件18繞輪轂軸24於圓周方向移動，以接合動力傳輸總成14的相應部份，以因而選擇所想要的動力傳輸路徑。因為棘爪接收凹槽30及棘爪控制臂接收凹部32、34、及36為此技術領域中已知的傳統特徵，所以為簡潔起見省略這些特徵的敘述。

現在敘述輪轂軸24的創新且與本發明有關的特徵。如圖3所示，輪轂軸24包含定位臂凹部40，此定位臂凹部40平行於棘爪控制臂接收凹部32、34、及36於圓周方向延伸，但是位在棘爪控制臂接收凹部34及36之間。如在圖2中最佳顯示的，輪轂軸24也包含徑向延伸孔42，其具有在輪轂軸24內的封閉端部、及開口至定位臂凹部40的開口端部。

如圖2及6所示，定位件22及偏壓彈簧44被設置在徑向延伸孔42內。定位件22可在固定的輪轂軸24的徑向延伸孔42內於徑向方向移動。定位件22包含具有部份中空內部的底座部份，使得偏壓彈簧44被設置在底座部份的中空內部內且另外被設置在固定的輪轂軸24的徑向延伸孔42內，以將定位件22偏壓成朝向棘爪控制構件18徑向向外移動。以下會在敘述棘爪控制構件18之後提供定位件22及偏壓彈簧44的進一步敘述。

驅動件26以傳統方式被設置成繞輪轂軸24旋轉。輪轂殼28也以傳統方式被設置成繞輪轂軸24旋轉，並且以傳統方式另外被設置成繞驅動件26的一部份旋轉。

驅動件26以傳統方式被機械式地耦接於鏈條C(圖1)，因而被建構或配置成接收由騎車者的踩踏動作所產生的轉矩。來自鏈條C的轉矩從驅動件26經由以下會更詳細敘述的多個轉矩傳輸路徑而被傳輸通過動力傳輸總成14而至輪轂殼28。

輪轂殼28包含多個傳統組件，因此此處在以下只會敘述獨特或是與本發明有關的特徵。明確地說，輪轂殼28包含第一組齒輪齒46及第二組齒輪齒48。第一組齒輪齒46及第二組齒輪齒48被設置在輪轂殼28的內圓周表面上，並且被定尺寸成為接合以下會更詳細敘述的動力傳輸總成14的各別單向離合器機構。

特定地參考圖2，現在提供動力傳輸總成或機構14的簡要敘述。動力傳輸總成14基本上包含第一中心齒輪50、第二中心齒輪52、第三中心齒輪54、第四中心齒輪56、第一環形齒輪58、第二環形齒輪60、第一行星齒輪托架62、第二行星齒輪托架64、第三行星齒輪托架66、第一行星齒輪68、第二行星齒輪70、第三行星齒輪72、第四行星齒輪74、第一離合器76(單向離合器)、第二離合器78(單向離合器)、第三離合器80(單向離合器)、第四離合器82(單向離合器)、第五離合器(離合器環件)20、以及其他元件。動力傳輸總成14的這些元件以傳統方式操作，例如在2009年1月1日公開且共同地讓渡給Shimano Inc.的Tetsuya HINO的美國專利申請案公開第2009/0005211號中所敘述的。因為動力傳輸總成的各種不同元件的操作為傳統式，所以為簡潔起見省略這些元件的進一步敘述。

應注意第一離合器76與美國專利申請案公開第2009/0005211號中所敘述者的不同在於本發明的第一離合器76位在鄰近於第二離合器78的第一行星齒輪托架62的徑向外側部份62a處。另外，如以下會更詳細敘述的，第一離合器76被建構或配置成在一些轉矩傳輸路徑中接合第一組齒輪齒46，而第二離合器78被建構或配置成在一些轉矩傳輸路徑中接合第二組齒輪齒48。

換檔控制機構16基本上包含第一棘爪90、第二棘爪92、第三棘爪94、換檔鍵導件96、凸輪構件98、棘爪控制構件18、定位件22，以及其他元件。第一棘爪90、第二棘爪92、及第三棘爪94顯示在圖2中，並且以傳統方式被扣持在圖3所示的棘爪接收凹槽30內，但是如圖2所示於軸向方向彼此間隔開。

第一棘爪90、第二棘爪92、及第三棘爪94的操作是藉著將棘爪控制構件18定位在繞輪轂軸24的多個圓周位置中的選定的圓周位置處而被控制。更明確地說，當第一棘爪90被容許操作時，第一棘爪90作用成為接合第一中心齒輪50上的齒輪齒的單向離合器，因而防止第一中心齒輪50繞輪轂軸24旋轉。另外，當第二棘爪92藉著棘爪控制構件18的定位而被容許操作時，第二棘爪92作用成為接合第二中心齒輪52上的齒輪齒的單向離合器，因而防止第二中心齒輪52繞輪轂軸24旋轉。當第三棘爪94藉著棘爪控制構件18的定位而被容許操作時，第三棘爪94作用成為接合第三中心齒輪54上的齒輪齒的單向離合器，因而防止第三中心齒輪54旋轉。因為第一棘爪90、第二棘爪92、及第三棘爪94的功能均相當傳統，所以為簡潔起見省略進一步的敘述。舉例而言，這些棘爪的操作在2009年1月1日公開且共同地讓渡給Shimano Inc.的Fukui等人的美國專利申請案公開第2009/0005210號中有更為詳細的敘述。

換檔鍵導件96顯示在圖2、3、及4中。換檔鍵導件96包含中心開口100及引導孔洞102，如圖3至5中最佳顯示的。換檔鍵導件96也包含多個傳統的軸向延伸突出部。如圖3所示，中心開口100被定尺寸成為可接收輪轂軸24，使得換檔鍵導件96以傳統方式繞輪轂軸在圓周上移動。引導孔洞102被定尺寸成為可接收棘爪控制構件18的軸向端部104，如圖3至5所示。換檔鍵導件96的移動及定位是以傳統方式由騎車者經由換檔控制機構16 的傳統元件而控制，例如在二者均共同地讓渡給Shimano Inc.的Fukui等人的美國專利申請案公開第2009/0005210號及美國專利申請案公開第2009/0005211號中所敘述者。

如圖2所示，凸輪構件98也為傳統構件，其不可旋轉地安裝在輪轂軸24上，並且在二者均共同地讓渡給Shimano Inc.的在2009年1月1日公開的Fukui等人的美國專利申請案公開第2009/0005210號及美國專利申請案公開第2009/0005211號中有更詳細的敘述。因此，為簡潔起見省略凸輪構件98的敘述。

以下特定地參考圖3、4、及5提供對棘爪控制構件18的敘述。棘爪控制構件18包含底座軸套110(最佳地顯示在圖4中)、底座軸套110的軸向端部104、第一控制軸套112、第二控制軸套114、第三控制軸套116、及定位臂118。

底座軸套110被定尺寸成為以傳統方式沿著輪轂軸24的外周邊於軸向方向延伸。底座軸套110的軸向端部104被定尺寸成為被裝配至引導孔洞102內，如圖3至5中最佳顯示的。底座軸套110的軸向端部104與引導孔洞102之間的耦接使得棘爪控制構件18的移動相對於換檔鍵導件96的移動而言為從動關係。明確地說，當換檔鍵導件96繞輪轂軸24在圓周上樞轉或旋轉時，棘爪控制構件18與換檔鍵導件96一起移動。

另外，如圖5所示，底座軸套110的軸向端部104稍微小於引導孔洞102。因此，在棘爪控制構件18的底座軸套的軸向端部104與換檔鍵導件96之間於圓周方向有小程度的端部游隙(end play)P。更明確地說，當換檔鍵導件96繞輪轂軸24旋轉時，端部游隙P容許換檔鍵導件96與棘爪控制構件18之間有小程度的獨立移動，如以下會更詳細敘述的。

如圖4中最佳顯示的，第一控制軸套112包含傳統的棘爪控制凹部112a、112b、及112c，其被定位及定尺寸成為容許第一棘爪90以傳統方式操作。第二控制軸套114包含傳統的棘爪控制凹部114a、114b、及114c，其被定尺寸成為容許第二棘爪92以傳統方式操作。同樣地，第三控制軸套116包含傳統的棘爪控制凹部116a、116b、116c、及116d，其被定尺寸成為容許第三棘爪94以傳統方式操作。

如圖3中最佳顯示的，第一控制軸套112被設置在輪轂軸24的棘爪控制臂接收凹部32內，第二控制軸套114被設置在輪轂軸24的棘爪控制臂接收凹部34內，而第三控制軸套116被設置在輪轂軸24的棘爪控制臂接收凹部36內。另外，定位臂118被設置在輪轂軸24的定位臂凹部40內。因此，定位臂118覆蓋在徑向延伸孔42上，如圖6所示。

在所示的實施例中，第一控制軸套112、第二控制軸套114、及第三控制軸套116與動力傳輸總成14的組件一起被定尺寸及被建構或配置成以與美國專利申請案公開第2009/0005211號中所提供的敘述一致的方式提供十一(11)個不同的動力傳輸路徑。但是，從此處的圖式及敘述應可瞭解本發明可應用於具有不同數目的動力傳輸路徑的動力傳輸總成。舉例而言，一些輪轂總成具有三個動力傳輸路徑，而一些輪轂總成具有六、七、或八個動力傳輸路徑。本發明可應用於這些輪轂總成組態的任何一個。

如圖5中最佳顯示的，定位臂118包含圓周延伸表面118a(圖6)，其面向固定的輪轂軸24的圓周延伸外表面24a。定位臂118另外包含在定位臂118的圓周延伸表面118a上的多個定位齒T₁至T₁₁。定位齒T₁至T₁₁被定尺寸及定位成相應於棘爪控制凹部112a、112b、及112c、棘爪控制凹部114a、114b、及114c、及棘爪控制凹部116a、116b、116c、及116d的位置。換句話說，定位齒T₁至T₁₁的每一個被定位成相應於轉矩傳輸路徑中的獨特的一個轉矩傳輸路徑。定位齒T₁至T₁₁可沿著定位臂118的圓周延伸表面118a的整個寬度形成。或者，定位齒T₁至T₁₁可形成於定位臂118的圓周延伸表面118a的中央區域，或是只沿著定位臂118的圓周延伸表面118a的一個軸向端部部份形成。

現在特定地參考圖6提供對於定位件22的更為詳細的敘述。定位件22不能相對於固定的輪轂軸24於軸向方向移動。然而，定位件22可相對於固定的輪轂軸24於徑向方向移動，並且被彈簧44偏壓以徑向向外移動。更明確地說，彈簧44將定位件22偏壓至與定位齒T₁至T₁₁ 的各別定位齒接合。

在轉矩傳輸路徑之間的變換或換檔過程的期間，自行車10的傳統元件(例如安裝於自行車車把的換檔器的手動操作)造成換檔控制機構16旋轉換檔鍵導件96。當換檔鍵導件96被旋轉時，棘爪控制構件18也繞輪轂軸24於圓周方向移動。更明確地說，棘爪控制構件18可相對於輪轂軸24於旋轉方向移動至多個定向，每一個定向相應於選擇動力傳輸機構14的多個動力傳輸路徑中的相應的一個動力傳輸路徑。定位齒T₁至T₁₁的每一個被定位成相應於動力傳輸路徑中的各別的一個動力傳輸路徑。定位件22被設置用以接合定位齒T₁至T₁₁的每一個，以將棘爪控制構件18驅策至維持於多個定向中所選擇的任何一個定向，且因此定位件22作用來將棘爪控制構件18扣持於所選擇的轉矩傳輸路徑。

更明確地說，定位件22包含遠端部120，其被定尺寸及對準成用以與棘爪控制構件18的定位臂118的定位齒T₁至T₁₁的每一個接觸。如圖5所示，遠端部120具有有倒轉的V形形狀的一對傾斜的平坦表面，而棘爪控制構件18的定位齒T₁至T₁₁具有互補的傾斜的平坦表面，使得定位件22與定位齒T₁至T₁₁之間的接觸提供棘爪控制構件18的精確定位。

端部游隙P(顯示在圖5中)容許換檔鍵導件96與棘爪控制構件18之間有小程度的移動。此種移動容許定位件22與定位齒T₁至T₁₁中各別的一個定位齒之間的接合，以偏壓棘爪控制構件18以使其移動至相應於所選擇的轉矩傳輸路徑的預定位置。換句話說，端部游隙P提供容許棘爪控制構件18回應定位件22上的彈簧偏壓力而移動小角度(如果必要)的公差(tolerance)，以正確地定位棘爪控制構件18。

定位齒T₁至T₁₁相對於棘爪控制凹部112a、112b、及112c、棘爪控制凹部114a、114b、及114c、及棘爪控制凹部116a、116b、116c、及116d被精確地定位，使得定位件22與定位齒T₁至T₁₁之間的接合確保動力傳輸總成14的有效作用組件的正確對準或排列。因此，轉矩傳輸路徑的每一個可被可靠地選擇及保持。

為更完全地瞭解定位齒T₁至T₁₁與棘爪控制凹部112a、112b、及112c、棘爪控制凹部114a、114b、及114c、及棘爪控制凹部116a、116b、116c、及116d的精確相應位置，以下的表1及表2被提供來指示用以達成各別轉矩傳輸路徑的每一個的動力傳輸總成14的各別元件的操作。

另外，換檔鍵導件96的移動也以傳統方式將離合器環件20的一部份驅策至接觸凸輪構件98。明確地說，取決於換檔鍵導件96(及棘爪控制構件18)的位置，離合器環件20在圖7至12所示的脫離位置與圖2及圖13至17所示的接合位置之間移動。於接合位置，離合器環件20提供驅動件26與第三行星齒輪托架66之間的直接轉矩傳輸。

以下的表1表列由動力傳輸總成14的換檔鍵導件96及棘爪控制構件18分別對於轉矩傳輸路徑的每一個各別轉矩傳輸路徑的定位所控制的各種不同元件的操作或情況(自由輪轉(free wheeling)或鎖定)。表1也列出被定位件22接合的定位齒T₁至T₁₁中的相應的一個定位齒與各別轉矩傳輸路徑(相應於一獨特的齒輪比)之間的關係。

在以下的表2中，進一步地指示各別轉矩傳輸路徑的每一個轉矩傳輸路徑中用於轉矩傳輸所需的特定元件。

第二實施例

現在參考圖18，以下說明根據第二實施例的定位件122及輪轂軸124。鑑於第一實施例與第二實施例之間的相似性，與第一實施例的部份或零件相同的第二實施例的部份或零件會被給予與第一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，為簡潔起見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第二實施例的部份或零件的敘述。

輪轂軸124與輪轂軸24相同而具有所有的相應特徵，除了徑向延伸孔42已由徑向延伸孔142取代，其中徑向延伸孔142具有比第一實施例的徑向延伸孔42小的直徑。第一實施例的定位件22已由定位件122取代，其中定位件122具有比定位件22小的直徑。但是，相關於棘爪控制構件18的定位，定位件122的操作及功能與定位件22相同。

術語的概括解讀

在瞭解本發明的範圍時，此處所用的術語「包含」及其衍生字是指明確界定所述的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在但是不排除其他未述及的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在的開放式術語。此也適用於具有類似意義的字眼，例如術語「包括」、「具有」、及其衍生字。並且，術語「零件」、「區段」、「部份」、「構件」、或「元件」在以單數使用時可具有單一部件或多個部件的雙重意義。此處所用來敘述本發明的以下方向術語「向前、向後、上方、向下、直立、水平、下方、及橫向」以及任何其他類似的方向術語指的是配備有本發明的自行車的方向。因此，這些術語在被用來敘述本發明時應相對於配備有本發明的自行車於常態騎行位置所使用者被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「大致上」、「實質上」、「大約」、及「幾近」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅改變的合理偏差量。

雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開由附隨的申請專利範圍所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的改變及修正。另外，以上根據本發明的實施例的敘述只是舉例說明用，而非以限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明為目的。

10‧‧‧自行車

12‧‧‧輪轂總成

14‧‧‧動力傳輸機構或總成

16‧‧‧換檔控制機構

18‧‧‧棘爪控制構件

20‧‧‧離合器環件

22‧‧‧定位件

24‧‧‧輪轂軸

24a‧‧‧圓周延伸外表面

26‧‧‧驅動件

28‧‧‧輪轂殼

30‧‧‧棘爪接收凹槽

32‧‧‧棘爪控制臂接收凹部

34‧‧‧棘爪控制臂接收凹部

36‧‧‧棘爪控制臂接收凹部

40‧‧‧定位臂凹部

42‧‧‧徑向延伸孔

44‧‧‧偏壓彈簧

46‧‧‧第一組齒輪齒

48‧‧‧第二組齒輪齒

50‧‧‧第一中心齒輪

52‧‧‧第二中心齒輪

54‧‧‧第三中心齒輪

56‧‧‧第四中心齒輪

58‧‧‧第一環形齒輪

60‧‧‧第二環形齒輪

62‧‧‧第一行星齒輪托架

62a‧‧‧徑向外側部份

64‧‧‧第二行星齒輪托架

66‧‧‧第三行星齒輪托架

68‧‧‧第一行星齒輪

70‧‧‧第二行星齒輪

72‧‧‧第三行星齒輪

74‧‧‧第四行星齒輪

76‧‧‧第一離合器

78‧‧‧第二離合器

80‧‧‧第三離合器

82‧‧‧第四離合器

90‧‧‧第一棘爪

92‧‧‧第二棘爪

94‧‧‧第三棘爪

96‧‧‧換檔鍵導件

98‧‧‧凸輪構件

100‧‧‧中心開口

102‧‧‧引導孔洞

104‧‧‧軸向端部

110‧‧‧底座軸套

112‧‧‧第一控制軸套

112a‧‧‧棘爪控制凹部

112b‧‧‧棘爪控制凹部

112c‧‧‧棘爪控制凹部

114‧‧‧第二控制軸套

114a‧‧‧棘爪控制凹部

114b‧‧‧棘爪控制凹部

114c‧‧‧棘爪控制凹部

116‧‧‧第三控制軸套

116a‧‧‧棘爪控制凹部

116b‧‧‧棘爪控制凹部

116c‧‧‧棘爪控制凹部

116d‧‧‧棘爪控制凹部

118‧‧‧定位臂

118a‧‧‧圓周延伸表面

120‧‧‧遠端部

122‧‧‧定位件

124‧‧‧輪轂軸

142‧‧‧徑向延伸孔

C‧‧‧鏈條

P‧‧‧端部游隙

T₁‧‧‧定位齒

T₂‧‧‧定位齒

T₃‧‧‧定位齒

T₄‧‧‧定位齒

T₅‧‧‧定位齒

T₆‧‧‧定位齒

T₇‧‧‧定位齒

T₈‧‧‧定位齒

T₉‧‧‧定位齒

T₁₀‧‧‧定位齒

T₁₁‧‧‧定位齒

圖1為自行車的片斷側視圖，顯示具有根據本發明的輪轂總成的自行車的後部。

圖2為根據本發明的第一實施例的從自行車移去的輪轂總成的剖面圖，顯示動力傳輸總成、換檔控制機構、及定位件等元件。

圖3為根據本發明的第一實施例的輪轂總成的換檔控制機構的一部份的立體圖，顯示輪轂軸、棘爪控制構件、及換檔鍵導件。

圖4為根據本發明的第一實施例的以從輪轂總成及輪轂軸移去的方式顯示的棘爪控制構件及換檔鍵導件的立體圖。

圖5為根據本發明的第一實施例的換檔鍵導件及棘爪控制構件的端視圖，顯示換檔鍵導件與棘爪控制構件之間的機械連接。

圖6為根據本發明的第一實施例的沿圖3中的線6-6所取的輪轂軸的剖面圖，顯示定位件與棘爪控制構件的一部份之間的相互作用。

圖7為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第一動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第一動力傳輸路徑。

圖8為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第二動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第二動力傳輸路徑。

圖9為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第三動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第三動力傳輸路徑。

圖10為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第四動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第四動力傳輸路徑。

圖11為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第五動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第五動力傳輸路徑。

圖12為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第六動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第六動力傳輸路徑。

圖13為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第七動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第七動力傳輸路徑。

圖14為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第八動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第八動力傳輸路徑。

圖15為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第九動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第九動力傳輸路徑。

圖16為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第十動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第十動力傳輸路徑。

圖17為類似於圖2的根據本發明的第一實施例的輪轂總成的一部份的剖面圖，顯示疊加在允許第十一動力傳輸的動力傳輸總成的諸元件上的第十一動力傳輸路徑。

圖18為類似於圖6的根據本發明的第二實施例的輪轂軸的剖面圖，顯示定位件與棘爪控制構件的一部份之間的相互作用。