具离合机构的自行车轮毂的制作方法

本实用新型关于一自行车的技术领域，特别是应用在越野运动的自行车(BMX自行车)的轮毂结构。

背景技术：

BMX Freestyle自行车在外观上除了具备一般自行车的架构外，该BMX自行车的前、后轮两侧皆安装于一踏杆，使用者可以通过站在该踏杆上来操控该自行车以产生多种静态或动态的变化。然而传统的BMX自行车的轮毂设计会导致后轮空转时，踏板曲杆会自动反转，进而产生伤及使用者的情形。

中国台湾第M356633号专利揭露一种轮毂。该专利前案的技术内提及以一多边形凸块推动一离合环上的滚柱向外凸出，以及使该滚柱接触一传动环及一轮毂本体的组合，进而达到驱动该轮毂本体转动的效果。该专利前案仅提供一段离合行程。

美国US20130299293号专利案揭露一种轮毂结构。该专利前案的技术内容提及以离合块、棘爪及弹簧构成一离合机构。该离合机构的棘爪凸出卡制一内齿环时，该轮毂可受驱动而转动。该专利前案仅提供一段离合行程。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具离合机构的自行车轮毂，其具有能够使一轮毂提供两段离合行程，藉此提高自行车的启动行程，进而令使用者有更充裕的时间以进行变化姿势或动作。

本实用新型的目的在于提供一种具离合机构的自行车轮毂，其具有能够在踏板曲杆不致自动产生向后转动的情形，藉此降低踏板曲杆伤及使用者的机率。

为达上述的目的与功效，本实用新型揭露的车毂结构包含一本体的内部结合一传动环、一驱动构件及一轮毂心轴，进一步，一第一离合机构及一第二离合机构配置于该本体内部，且受该驱动构件的驱动。该第一离合机构及该第二离合机构各自提供一段离合行程，如此可提高自行车的启动行程，以及踏板曲杆不致自动产生向后转动的情形。

本实用新型提供一种具离合机构的自行车轮毂，用以安装在一自行车的一轮子且结合一轮毂心轴及一链条，包含：一本体；一传动环，结合该本体，且该传动环的轴向具有一容置空间；一驱动构件，为一扣链齿轮连结一驱动块，该驱动块安装在该容置空间内，该扣链齿轮位于该容置空间外且结合该链条；一第一离合机构，位于该驱动块的外表面与该容置空间的内壁面之间；该第一离合机构包含一离合构件、复数驱动面及复数止挡凸块，其中各该驱动面及该止挡凸块形成于该驱动块的外表面，该离合构件为一环体的周边配置复数滚柱，一操作空间形成于该环体的中心；该驱动块安装在该操作空间，各该滚柱对应该驱动面及该容置空间的内壁面，该滚柱相邻该止挡凸块，该滚柱与该容置空间的内壁面间相距一离合间距；一推力元件，配置于该本体内部，该推力元件一端推抵该第一离合机构的该离合构件的外表底部；该驱动构件朝该自行车前进的方向转动，各该驱动面推动各该滚柱以接触该容置空间的内壁面，如此该本体及该轮子同步转动；该驱动构件朝该自行车后退的方向转动，各该止挡凸块分别接触该滚柱，且各该滚柱与该容置空间的壁面相离，使得该驱动构件与该离合构件同步转动，该轮子不朝该自行车后退的方向转动；该轮子朝该自行车后退的方向转动，各该滚柱与该容置空间的内壁面相离，该驱动构件不产生转动。

更进一步地，更包含复数容置凹空，该容置凹空形成于该驱动面及该止挡凸块间，且该容置凹空毗邻止挡凸块。

更进一步地，该驱动面为曲面。

更进一步地，更包含一轴套及一垫片，该轴套包含一环部及一管部，该环部形成于该管部一端，该轴套及该垫片组装在该轮毂心轴的轴向，该轴套的该环部对应该环体的底部，该管部的一端穿过该环体及该推力元件且该靠在该垫片上，该推力元件的一端靠在该垫片，另一端靠在该离合构件的外表底部。

本实用新型还提供一种具离合机构的自行车轮毂，用以安装在一自行车的一轮子且结合一轮毂心轴及一链条，其包含：一本体；一传动环，结合该本体，且该传动环的轴向具有一容置空间；一驱动构件，为一扣链齿轮(a sprocket)连结一驱动块，该驱动块安装在该容置空间内，该扣链齿轮位于该容置空间外且结合该链条；一第一离合机构，位于该驱动块的外表面与该容置空间的内壁面之间；该第一离合机构包含一离合构件、复数驱动面及复数止挡凸块，各该驱动面及该止挡凸块形成于该驱动块的外表面，该离合构件为一环体的周边配置复数滚柱，一操作空间形成于该环体的中心；该驱动块安装在该操作空间，各该滚柱对应该驱动面及该容置空间的内壁面，该滚柱相邻该止挡凸块，该滚柱与该容置空间的内壁面间相距一离合间距；一第二离合机构，位于该第一离合机构的底部；该第二离合机构包含复数离合卡制块及一离合片，各该离合卡制块形成于该环体的底部，该离合片具有复数离合凸块，该离合片嵌接在该环体的外表底部，各该离合凸块位于该操作空间内且分别位于相邻两个离合卡制块之间；一推力元件，配置于该本体内部，该推力元件一端推抵在该第二离合机构的该离合片的底部；该驱动构件朝该自行车前进的方向转动，各该驱动面推动各该滚柱，该离合构件转动使该离合卡制块接触该离合凸块，进一步，该驱动面推迫该滚柱凸出以接触该容置空间的内壁面，使得该本体及该轮子同步转动；该驱动构件朝该自行车后退的方向转动，各该止挡凸块分别接触该滚柱，且各该滚柱与该容置空间的壁面相离，使得该驱动构件与该离合构件同步转动，该轮子不朝该自行车后退的方向转动；该轮子朝该自行车后退的方向转动，各该滚柱与该容置空间的壁面相离，该驱动构件不产生转动。

更进一步地，更包含一轴套及一垫片，该轴套包含一环部及一管部，该环部形成于该管部一端，该轴套及该垫片组装在该轮毂心轴的轴向，该轴套的该环部对应该环体的底部，该管部穿过该离合片及该推力元件且靠在该垫片上，该推力元件的一端靠在该垫片，另一端靠在该离合片，该环部的底面与该离合片的该离合凸块的端面相靠，使得该离合片与该环体之间具有一活动间隙。

更进一步地，更包含复数容置凹空，该容置凹空形成于该驱动面及该止挡凸块间，且该容置凹空毗邻止挡凸块。

更进一步地，该驱动面为曲面。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供一种具离合机构的自行车轮毂，其具有能够使一轮毂提供两段离合行程，藉此提高自行车的启动行程，进而令使用者有更充裕的时间以进行变化姿势或动作，或其具有能够在踏板曲杆不致自动产生向后转动的情形，藉此降低踏板曲杆伤及使用者的机率。

附图说明

图1为本实用新型配置于一自行车的位置示意图。

图2为本实用新型的外观图。

图3为本实用新型的分解图。

图4为本实用新型的结构示意图。

图5为本实用新型的第一离合机构对应传动环的内壁面的结构示意图。

图6为本实用新型第二离合机构的外观图。

图7为本实用新型的局部结构示意图。

图8为本实用新型驱动第二离合机构朝自行车前进方向转动的动作示意图。

图9为本实用新型驱动第一离合机构朝自行车前进方向转动的动作示意图。

图10为本实用新型驱动第一离合机构朝自行车后退方向转动的动作示意图。

图11为本实用新型驱动第二离合机构朝自行车后退方向转动的动作示意图。

图12为本实用新型第一离合机构对应自行车后退时的状态示意图。

图13为本实用新型驱动面的结构示意图。

图14为本实用新型第二离合机构的离合卡制块相对离合凸块的另一结构示意图。

图15为本实用新型第一离合机构另一实施例结构的分解图。

图16为本实用新型以第一离合机构另一实施例所形成的结构示意图。

附图标记

10：自行车；12：车架；14：轮子；16：轮子；18：踏杆；20：踏板曲柄；22：踏板曲柄；24：驱动齿盘；26：链条；28：轮毂心轴；30：轮毂；32：本体；34：传动环；36：容置空间；38：驱动构件；40：扣链齿轮；42：驱动块；44：第一离合机构；46：驱动面；48：止挡凸块；50：离合构件；52：环体；54：滚柱；56：操作空间；58：内壁面；60：离合间距；62：容置凹空；64：第二离合机构；66：离合卡制块；68：离合片；70：离合凸块；72：推力元件；74：垫片；76：轴套；78：环部；80：管部；82～88：轴承；90：活动间隙；92：穿孔。

具体实施方式

以上即依本实用新型所揭示的目的与功效，举出较佳实施例，并配合图式加以详细说明。

请参阅图1，图中显示一BMX自行车10为一车架12的前后各自配置一轮子14和16，各该轮子14和16的两侧皆具有一踏杆18，其中该轮子14称为前轮，该轮子16称为后轮。其次两个踏板曲柄20和22结合一驱动齿盘24，两个该踏板曲柄20和22及该驱动齿盘24的组合安装在该车架12且位于两个该轮子14和16之间。一链条26链结该驱动齿盘24及在该轮子16的一轮毂30。踏动该踏板曲柄20和22使该驱动齿盘24带动该链条26转动。该链条26带动该轮毂30及该轮子16转动，则该自行车10向前移动。

请参阅图2所示，该轮毂30为一本体32的内部安装复数个转动元件、啮合元件及其他匹配元件。一轮毂心轴28安装在该轮毂30的轴向中心。该轮毂心轴28穿过该转动元件、该啮合元件及该匹配元件，且该轮毂30的两端安装在该车架12(见图1)。

请参阅图3、图4，该轮毂30包括该本体32及一传动环34的组合。该本体32的轴向空间为贯穿构造，该传动环34安装在该本体32的一端内部，且该传动环34与该本体32结合成一体。举例而言，该传动环34可通过螺锁定位的方式结合该本体32。其次一容置空间(receiving space)36形成于该传动环34的轴向，该容置空间36为贯穿构造。另外该本体32与该传动环34也可以为一体成型的结构体。

一驱动构件38包含一扣链齿轮(a sprocket)40及一驱动块42。该驱动块42连结该扣链齿轮40，该驱动块42安装在该容置空间36内，该扣链齿轮40位于该容置空间36外且用以结合该链条(未显示)。

一第一离合机构44包含复数驱动面46、复数止挡凸块48及一离合构件(aclutch member)50。各该驱动面46及该止挡凸块48形成于该驱动块42的外表面。该离合构件50为一环体(ring element)52的周边配置复数滚柱(cylinder)54。一操作空间(operating space)56形成于该环体52的中心。

请参阅图5，该驱动块42安装在该操作空间56，各该滚柱54对应该驱动面46及该容置空间36的内壁面58。该滚柱54相邻该止挡凸块48，该滚柱54与该容置空间36的内壁面58间可以相距一离合间距60。其次复数容置凹空62分别形成于该驱动面46及该止挡凸块48间，且该容置凹空62毗邻止挡凸块48。此外该滚柱54可活动地嵌入该容置凹空62内。

请参阅图3、图6，本实用新型包含一第二离合机构64。该第二离合机构64位于该第一离合机构44的底部。该第二离合机构64包含复数离合卡制块66及一离合片68。各该离合卡制块66形成于该环体52的底部，该离合片68具有复数离合凸块70。该离合片68嵌接在该环体52的外表底部，各该离合凸块70位于该操作空间56内且分别位于相邻两个离合卡制块66之间。

请再参阅图3、图4，本实用新型包含一推力元件(pushing element)72。该推力元件72配置于该本体32内部。该推力元件72可以是波浪形弹簧片或其他类似的元件。该推力元件72的配数量可以依实际需求增加。该推力元件72一端推抵在该第二离合机构64的该离合片68的底部。

进一步，本实用新型更包含一垫片74及一轴套76。该轴套76包含一环部78及一管部80，其中该环部78形成于该管部80一端。该轴套76的该环部78位于该环体52的底部。

请参阅图4、图7，该轴套76及该垫片74组装在该轮毂心轴28的轴向。该管部80穿过该离合片68及该推力元件72且靠在该垫片74上。换言之，该推力元件72的一端靠在该垫片74，另一端靠在该离合片68。值得注意的是，该环部78的底面与该离合片68的该离合凸块70的端面相靠，如此该离合片68与该环体52之间具有一活动间隙90。

其次在上述各构件的组合内部可以配置适当数量的转动元件，例如轴承82、84、86和88，该轮毂心轴28穿过该本体32的轴向内部，且同时穿过各该轴承82～88。

在图5中揭示该第一离合机构44的该滚柱54与该传动环34间具有该离合间距60，在图7中揭示该离合片68与该环体52之间具有该活动间隙90，可以使该环体52相对该离合片68具有可活动性。

当该驱动块42朝自行车前进方向转动，该驱动块42一接触到该环体52的该滚柱54，该环体52因相对该离合片68具有可活动性，所以该环体52与该滚柱54的组合可先行转动一段距离，且不带动该传动环34及该本体32的组合。

请参阅图8、图9，经前述该环体52与该滚柱54的组合先行转动一段距离后，该离合卡制块66接触该离合片68的该离合凸块70(见图8)。由于该推力元件72推抵在该离合片68的外部底面，使该离合片68具有预定的阻力作用。该离合卡制块66接触该离合片68，该环体52与该滚柱54的组合受到该离合片68所提供的预定阻力，故该驱动块42再略转动，该驱动面46可进一步的将各该滚柱54推向该传动环34的该内壁面58。各该滚柱54受到该传动环34的该内壁面58及该驱动块42的该驱动面46的夹制，故该驱动块42的转动扭力可以传递到该传动环34使得该本体32可以转动。此时，该轮子(未显示)的转动方向为自行车(未显示)的前进方向。

根据前述的说明内容，该驱动块42转动至该自行车向前移动，需经过该环体52转动使该离合卡制块66接触该离合片68的转动行程，以及该驱动块42的该驱动面46将各该滚柱54推向该传动环34的该内壁面58的转动行程，因此本实用新型可通过两段离合行程提高该自行车的启动行程，进而令使用者有更充裕的时间以进行变化姿势或动作。

请参阅图10，踩动该驱动块42朝自行车后退方向转动(踏板曲柄反向转动)，该止挡凸块48可以接触该滚柱54，且该滚柱54可以落入该容置凹空62内形为良好的定位状态。如此该驱动块42反向转动可以带动该环体52与该滚柱54的组合，进而该滚柱54不与该传动环34的该内壁面58接触。请参阅图11，该环体52与该滚柱54的组合反向转动，该离合卡制块66与该离合片68的该离合凸块70形成分离状。故该本体32及该轮子(未显示)不受该驱动块42(见图10)的驱动或干涉。

即便该环体52与该滚柱54的组合反向转动，进而使该离合卡制块66与该离合片68的该离合凸块70形成相抵状，因为该滚柱54与该传动环34仍保持相离状态，故该环体52与该离合片68反向转动所产生的扭力不会传递到该传动环34。

请参阅图12，该轮子(未显示)朝该自行车(未显示)后退的方向转动，例如自行车在一斜面由上向下滑动，该本体32产生转动，但各该滚柱54与该传动环34的该容置空间36的内壁面58相离，故该驱动构件38的该驱动块42不产生转动。换言之，与该驱动块42连动的该踏板曲柄不会产生反向转动，该踏板曲柄不会打到使用者。

请参阅图13，该驱动块42的该驱动面46被设计为曲面，如此可以通过通过该曲面的曲度变化达到调整该驱动面46推动该滚柱54的行程距离。

请参阅图14，本实用新型的该离合片68的该离合凸块70的长度可以加大，使得该离合凸块70与该离合卡制块66的间距缩小，如此可以达到调整该第二离合机构64的啮合距离。进一步，该离合凸块70与相邻的两个该离合卡制块66形成抵接状态，则根据图9所揭示的内容，该驱动块42转动一小段距离后，即可利用该驱动面46推动该滚柱54靠向该传动环34的该内壁面58，且该自行车可以向前移动。

根据图14所揭示的内容，本实用新型的实施例中可以不具备该第二离合机构64，如此该轮毂30仅以该第一离合机构44的该驱动面46提供一段离合行程。

请参阅图15，图中揭示本实用新型具该第一离合机构44的设计方案。该第一离合机构44包含复数该驱动面46、复数该止挡凸块48及一离合构件50。各该驱动面46及该止挡凸块48形成于该驱动块42的外表面。该离合构件50为一环体52的周边配置复数滚柱54，该环体52的底部为一穿孔92。又该驱动面46为曲面，在该驱动面46及该止挡凸块48间形有该容置凹空62，且该容置凹空62毗邻止挡凸块48。

请参阅他15、图16，该轴套76的该环部78对应该环体52的底部，该管部80的一端穿过该环体52及该推力元件72且该靠在该垫片74上。该推力元件72的一端靠在该垫片74，另一端靠在该离合构件50或该环体52的外表底部。

以上乃本实用新型的较佳实施例以及设计附图，惟较佳实施例以及设计附图仅是举例说明，并非用于限制本实用新型技术的权利范围，凡以均等的技术手段、或为下述权利要求书内容所涵盖的权利范围而实施，均不脱离本实用新型的范畴而为申请人的权利范围。