专利名称：外掣爪式棘轮花毂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自行车的花毂，特别是涉及一种外掣爪式棘轮花毂。
背景技术：
如图1所示，现有的一种内矩式后花毂，包含有一心轴单元1、一呈可旋转地被该心轴单元1所支撑的壳体2、一设置在该壳体2内部的离合单元3、一利用该离合单元3连结在该壳体2一端部的链轮座4。该壳体2具有一围绕该心轴单元1一轴线并可界定出一内孔201的周壁202、一对应该内孔201一端部而设置在该周壁202一内环面的内螺纹部203。该离合单元3具有一螺固在该内螺纹部203上的棘齿环301、一套设在棘齿环301内部且与链轮座4内环面互相螺合的掣爪座302、数对应该棘齿环301一内环面且装设在该掣爪座302一外周面的掣爪303及一可使掣爪303恒保持与棘齿环301产生啮合的圈状弹簧304，该棘齿环301一内环面环设有数棘齿305，掣爪303一端部受该圈状弹簧304弹性压制，另一端部则翘起并啮合在棘齿305上。利用该离合单元3可使链轮座4单向连动壳体2。
虽然，上述的内矩式后花毂可达到预期的传动目的，但是仍具有下列缺点一、连动时的最大受力点在于掣爪303与该棘齿环301啮合处，所以掣爪303与该棘齿环301大多以具有硬度较大的合金钢所制成，而该棘齿环301因为必须在一外周面车制螺纹才能与该壳体2的内螺纹部203螺合，以及必须在一内周面制设棘齿305，也就是说，该棘齿环301必须具有相当的厚度，才足以在外、内周面分别设置外螺纹及棘齿305，如此一来，却会造成该棘齿环301的体积大、重量重，而无法满足自行车朝轻量化设计的要求。
二、掣爪303是同时利用该圈状弹簧304圈绕定位在该掣爪座302上，掣爪303其中一端部也同时受该圈状弹簧304的弹性压制而使得另一端部向外翘出，但是如此一来，在组配时，操作者必须将各掣爪303的翘出端部同时向内部压制，才能顺利将各掣爪303组入该棘齿环301中，如此一来却会造成组配困难。
三、掣爪303是同时利用该圈状弹簧304圈绕定位在该掣爪座302上，当该圈状弹簧304弹性疲乏或其中一个掣爪303有损坏情况时，将会造成圈状弹簧304的弹力不平均、掣爪303与棘齿环301啮合不确实，而会产生打滑的缺失。再者，欲替换弹性疲乏的圈状弹簧304或单一个损坏的掣爪303时，就必须将圈状弹簧304及所有的掣爪303完全拆下，且替换后再重新组装，维修较为麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种可减小一棘齿环的体积、重量而满足轻量化设计需求，且离合单元组配容易、啮合效果佳的外掣爪式棘轮花毂。
本实用新型外掣爪式棘轮花毂，包含有一沿一轴线延伸的心轴单元、一呈可旋转地被该心轴单元所支撑的壳体、一设置在该壳体内部的离合单元、一利用该离合单元连结在该壳体一端部的链轮座。该壳体具有一围绕该轴线并可界定出一内孔的周壁、数对应该内孔一端部且由该周壁一内环面沿环向凹设的容置槽及数分别沿该内环面延伸至该容置槽一开口的挡止部，容置槽各是由一对应该内环面的槽底面及一衔接在该槽底面一侧且呈缺圆状的限位弧部所界定而成，挡止部恰分别对应各容置槽的限位弧部。该离合单元具有一伸设在该内孔中且套固在该心轴单元上的棘齿环、数环设在该棘齿环外部且组设在容置槽中的掣爪及数装设在容置槽中且提供掣爪保持弹抵在该棘齿环上的弹性元件，该棘齿环具有多数环设在一外周面的棘齿，掣爪各具有一可枢转地容设在各限位弧部中的枢转端部、一与该枢转端部呈相反设置且可与该棘齿产生啮合的棘爪部及一介于该枢转端部与该棘爪部之间的中段，掣爪是可由一与该棘齿产生啮合的第一位置枢转至一与该棘齿产生脱离的第二位置，掣爪在第一位置时，各中段是抵止在所对应的挡止部上。
本实用新型利用该离合单元的外掣爪式设计，可使该棘齿环的体积小、重量轻，达到轻量化目的。
下面通过最佳实施例及附图对本实用新型的外掣爪式棘轮花毂进行详细说明，附图中图1是现有一种内矩式后花毂的组合剖面图；图2是本实用新型一较佳实施例的立体分解图；图3是本实用新型上述较佳实施例的组合剖面图；图4是沿图3中的直线4-4所取的剖视示意图。
具体实施方式
如图2、图4所示，本实用新型外掣爪式棘轮花毂的较佳实施例，包含一心轴单元10、一呈可旋转地被该心轴单元10所支撑的壳体20、一设置在该壳体20内部的离合单元30及一利用该离合单元30连结在该壳体20一端部的链轮座40。
该心轴单元10具有一沿一轴线L延伸的轴杆11及数组设在该轴杆11上的轴承12。
该壳体20是以铝合金材质制成，并具有一围绕该轴线L并可界定出一内孔21的周壁22、数对应该内孔21一端部且由该周壁22一内环面221沿环向凹设的容置槽23、数分别沿该内环面221延伸至各容置槽23一开口231一侧的第一挡止部24及数沿环向对应于该第一挡止部24而延伸在开口231另一侧的第二挡止部25。容置槽23各是由一对应该内环面221的槽底面232、一衔接在该槽底面232一侧且呈缺圆状的第一限位弧部233及一沿环向对应于该第一限位弧部233而衔接在该槽底面232另一侧且呈缺圆状的第二限位弧部234所界定而成，第一、二限位弧部233、234的圆径不小于5mm。第一、二挡止部24、25分别对应各容置槽23的第一、二限位弧部233、234。
该离合单元30具有一伸设在该内孔21中且套固在该心轴单元10的轴承12上的棘齿环31、数环设在该棘齿环31外部且组设在容置槽23中的掣爪32及数装设在容置槽23中且提供掣爪32保持弹抵在该棘齿环31上的弹性元件33。该棘齿环31具有多数环设在一外周面的棘齿311及一设置在棘齿311一侧的螺纹部312。掣爪32各具有一呈圆形块状且可枢转地容设在第一限位弧部233中的枢转端部321、一与该枢转端部321呈相反设置且可与该棘齿311产生啮合的棘爪部322及一介于该枢转端部321与该棘爪部322之间的中段323，掣爪32可由一与该棘齿311产生啮合的第一位置枢转至一与该棘齿311产生脱离的第二位置，掣爪32在第一位置时，中段323其中一侧是抵止在第一挡止部24上，且可提供该掣爪32伸出于容置槽23的角度受到限制。
前述弹性元件33是以弹性钢片弯折而成，并各具有一可装设在该第二限位弧部234中的挠曲部331、一连结在该挠曲部331一侧且贴设在该槽底面232上的定位部332及连结在该挠曲部331另一侧且沿该第二挡止部25延伸至该开口231的弹抵部333，该弹抵部333是抵止在所对应的掣爪32中段323另一侧上。
该链轮座40是螺设在该棘齿环31的螺纹部312上。
如图3、图4所示，当花毂组配完成后，该离合单元30的棘齿环31是借着心轴单元10的轴承12所支撑而获得定位，恰对应于容置槽23。且掣爪32的枢转端部321枢设定位在各容置槽23的第一限位弧部233中，而棘爪部322则可穿出开口231而啮合在棘齿311上，且利用弹性元件33的弹抵部333提供弹力，促使该棘爪部322恒保持朝棘齿311啮合的趋势。
且如图4的箭头所示，当该链轮座40被驱动而朝顺时针方向转动时，利用棘齿311与掣爪32的啮合作用，就可联动该壳体20产生转动。相反地，当该链轮座40被驱动朝逆时针方向转动时，掣爪32会自棘齿311上产生跳脱(也就是由第一位置摆动至第二位置)，且利用弹性元件33的弹力，使得掣爪32跳脱后会再随即与棘齿311保持啮合(也就是由第二位置摆回第一位置)。
因此，本实用新型的花毂不但可达到预期的传动目的，且具有下列优点一、掣爪32与该棘齿环31虽然也是以合金钢所制成，但是因为该棘齿环31只需要在外周面制设棘齿311，所以该棘齿环31不需要较大的厚度，就具有足够的结构强度，如此一来，该棘齿环31的体积小、重量轻，可满足自行车朝轻量化设计的要求。此外，与现有的花毂相较，并不需要合金钢制成的掣爪座，直接利用质轻的铝合金壳体20开设容置槽23，就可装设掣爪32。
二、各掣爪32分别配合一个弹性元件33就可使得棘爪部322向外翘出，且利用第一挡止部24的设置可提供掣爪32伸出于容置槽32的角度受到限制，如此一来，在组配时，因各掣爪32的翘出角度已呈固定，操作者可顺利将各掣爪32组入该棘齿环31中，组配上相当容易。
三、掣爪32分别配合一个弹性元件33，即使某一个弹性元件33产生弹性疲乏，或是其中一个掣爪32有损坏情况时，其余的弹性元件33、掣爪32仍可正常与棘齿环31产啮合，可避免发生掣爪32与棘齿环31啮合不确实、打滑。再者，可单独替换产生弹性疲乏的弹性元件33或损坏的掣爪32，较为经济、实用。
四、因为掣爪32是装设在棘齿环31外部，与现有的内矩式花毂相较，无尺寸上的限制，虽然壳体20材料强度不及现有的掣爪座，但是可增大容置槽23、掣爪32尺寸(就是加大接触面积)来增加机构强度。
权利要求1.一种外掣爪式棘轮花毂，包含一心轴单元、一被该心轴单元支撑的壳体、一设置在该壳体内部的离合单元、一利用该离合单元连结在该壳体一端部的链轮座，其特征在于该心轴单元，是沿一轴线延伸；该壳体，具有一围绕该轴线并可界定出一内孔的周壁、数对应该内孔一端部且由该周壁一内环面沿环向凹设的容置槽及数分别沿该内环面延伸至该容置槽一开口的挡止部，容置槽各是由一对应该内环面的槽底面及一衔接在该槽底面一侧且呈缺圆状的限位弧部所界定而成，挡止部恰分别对应各容置槽的限位弧部；该离合单元，具有一伸设在该内孔中且套固在该心轴单元上的棘齿环、数环设在该棘齿环外部且组设在容置槽中的掣爪及数装设在容置槽中的弹性元件，该棘齿环具有多数环设在一外周面的棘齿，掣爪各具有一容设在各限位弧部中的枢转端部、一与该枢转端部呈相反设置且对应于棘齿的棘爪部及一介于该枢转端部与该棘爪部之间的中段，弹性元件设置在该槽底面与该掣爪之间。
2.如权利要求1所述的外掣爪式棘轮花毂，其特征在于该壳体的容置槽是由该槽底面、限位弧部及一对应该限位弧部而衔接在该槽底面另一侧且呈缺圆状的第二限位弧部所界定而成，且该壳体还具有数个对应第二限位弧部的第二挡止部。
3.如权利要求2所述的外掣爪式棘轮花毂，其特征在于该壳体的限位弧部、第二限位弧部的圆径不小于5mm。
4.如权利要求3所述的外掣爪式棘轮花毂，其特征在于该离合单元的弹性元件是以弹性钢片弯折而成，并各具有一装设在该第二限位弧部中的挠曲部、一连结在该挠曲部一侧且贴设在该槽底面上的定位部及连结在该挠曲部另一侧且沿该第二挡止部延伸至该开口的弹抵部，该弹抵部是抵止在所对应的掣爪的中段。
专利摘要本实用新型公开了一种外掣爪式棘轮花毂，包含有一心轴单元、一呈可旋转地被该心轴单元所支撑的壳体、一设置在该壳体内部的离合单元、一利用该离合单元连结在该壳体一端部的链轮座。该壳体的一周壁沿环向凹设有数容置槽及数延伸在各容置槽一开口的挡止部，该离合单元具有一套设在该心轴单元上且与该链轮座连结的棘齿环及组设在容置槽中且与该棘齿环啮合的数掣爪、数弹性元件。利用该离合单元的外掣爪式设计，可使该棘齿环的体积小、重量轻，达到轻量化目的。
文档编号B60B27/00GK2740440SQ20042011220
公开日2005年11月16日 申请日期2004年10月28日 优先权日2004年10月28日
发明者陈浚钦 申请人:崑藤工业股份有限公司