自行车轮毂驱动机构的制作方法

本实用新型关于一种自行车的驱动机构技术领域，特别是指自行车轮毂驱动机构。

背景技术：

一般脚踏车上会安装一轮轴组合用以在往前进方向时，踏动曲柄可使一传动系统啮合进而驱动后轮。在踏板不往前进方向踩动或是自行车滑行，则该传动系统虽脱离啮合，再重新踩动该曲柄朝前进方向转动，则传动系统可以重新啮合。然而为使降低重新啮合前的空踏感，最好能提供一种轮轴组合使其可快速高效的在脱离与啮合状态之间切换，包括在需要时能灵敏与即时反应。

中国台湾专利公开第202005824号专利提供一种车轮用的轮轴组合，该轮轴组合可包括车轮用的一轮轴壳体，其借由一棘齿机构与具一轮轴的一轮轴主体耦合，且配置以提供一啮合状态，使该轮轴主体/轮轴与该轮轴壳体/车轮一起转动，以及一脱离状态，使该轮轴主体/轮轴相对该轮轴壳体/车轮独立转动；该棘齿机构可包括具一轮齿组的一组棘轮，以及配置与一棘轮的轮齿啮合/脱离的一棘爪组/群；该些棘轮可以一对齐状态或偏移状态配置/安装在该轮轴主体中；当该些棘轮为偏移状态时，该棘齿机构可配置以能使该轮轴主体/轮轴与该轮轴壳体/车轮更灵敏地在脱离与啮合状态之间切换。该轮轴组合可包括一轮轴壳体/车轮，以及一自由轮轴主体/轮轴，其借由一棘齿机构耦合，该棘齿机构包括具轮齿之至少一棘轮，配置以与一对应棘爪组/群啮合，使该车轮与该轮轴主体/轮轴在动力传输状态中可啮合，

然而，该专利前案必须自行调整二个棘轮间的偏移角度，以使二棘轮内壁面的棘齿产生错位，进而使得啮合前的前转动角度可能未达最小角度的需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种自行车轮毂驱动机构，其具有较小的啮合前的转动角度，进而提高驱动灵敏度。

为达上述目的与功效，本实用新型提供一种自行车轮毂驱动机构，用以安装在一本体的轴向内部及传递一驱动扭力，其包含一从动件、一驱动件、一棘齿机构及一棘爪群的组合，该从动件轴向具有贯穿的一穿孔，且该从动件结合该本体，该驱动件一端具有一座部，且该座部伸入该从动件的该穿孔内，该棘齿机构及各该棘爪群配置在该穿孔内壁面及该座部之间。

进一步，该棘齿机构包含x个环形棘齿部，各该棘齿部两两相邻，各该棘齿部皆具有连续相接的复数棘齿，该棘齿的数量为t；该棘爪群区分成n组工作棘爪组，且每一该工作棘爪组包含复数棘爪对；一齿间角θ等于360/t度；一第一位移角等于θ/n；以及一第二位移角等于其中n、t、x为正整数，n、x大于等于2；该第一位移角与该第二位移角的二个角度之一，形成在相邻二该棘齿部的相邻二棘齿间，使得相邻二该棘齿部的相邻二棘齿形成相错状；另一角度为相邻二该工作棘爪组间的偏转角度；该工作棘爪组与该棘齿机构自不啮合的位置而重新啮合，最大前进转动角度为

以下即依本实用新型的目的与功效，举较佳实施例，并配合附图详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例结合后轮的外观图。

图2为本实用新型实施例的分解图。

图3为本实用新型实施例的组合剖面示意图。

图4为本实用新型实施例从动件结合棘齿机构及驱动件结合棘爪组件的外观图。

图5为本实用新型实施例从动件结合棘齿机构且安装于本体的组合示意图。

图6为本实用新型实施例棘爪组件啮合棘齿机构的组合示意图。

图7为本实用新型实施例第一齿与第二齿的齿间角及错位角示意图。

图8为本实用新型实施例各棘爪组件的分布位置示意图。

图9为本实用新型实施例第二工作棘爪组相对第一工作棘爪组的偏移状态示意图。

图10为本实用新型另一实施例提供的单体从动件结构示意图。

图11为本实用新型再一实施例提供的棘爪组件配置于从动件及棘齿机构位于座体外周面的组合示意图。

其中，10-后轮；12-轮框；14-钢丝幅条；20-轮毂；22-本体；24-定位槽；30-从动件；31-第一环体；32-第二环体；33-第一穿孔；34-第二穿孔；35-第一定位部；36-第二定位部；37-磁性件；38-穿孔；39-定位部；40-驱动件；42-座部；50-棘齿机构；51-第一棘齿部；511-第一齿；52-第二棘齿部；521-第二齿；60-棘爪群；61-第一工作棘爪组；611-棘爪对；611a-棘爪块；611b-棘爪块；62-第二工作棘爪组；621-棘爪对；621a-棘爪块；621b-棘爪块；63-弹片。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图中提供一自行车的后轮10中心位置具有一轮毂20。该轮毂20与该后轮10的轮框12间借由复数钢丝幅条14连接。其次，该轮毂20上的可配接一齿盘或一齿盘组(未显示)，且该齿盘或齿盘组啮合一链条。该链条带该齿盘或齿盘组转动以产生一驱动扭力，致使得该轮毂20及该后轮10借该驱动扭力而转动，以及使该自行车前进移动。

请参阅图2、3，该轮毂20具有一本体22的轴向内部安装一从动件30、一驱动件40、一棘齿机构50及一棘爪群60的组合，借此传递该驱动扭力。其中该从动件30为一个环形件或二个环形件的组合，该驱动件40为轴状构件且一端用以伸入该从动件30的轴向内部，该棘齿机构50及该棘爪群60配置/安装在该从动件30与该驱动件40间，且该棘齿机构50啮合该棘爪群60的一部分即可达到传递该驱动扭力的作用。

请参阅图4，本实施例提供该从动件30包含一第一环体31及一第二环体32的组合。该第一环体31的轴向具有贯穿构造的一第一穿孔33，该第二环体32的轴向具有贯穿构造的一第二穿孔34。该棘齿机构50可以包含x个环形棘齿部，例如包含一第一棘齿部51及一第二棘齿部52。该第一棘齿部51形成在该第一穿孔33的内壁面，该第二棘齿部52形成在该第二穿孔34的内壁面。上述的x为大于等于二的正整数。

该棘爪群60安装在该驱动件40的外周面。进一步而言，该驱动件40一端具有一座部42，以及该棘爪群60包含n组工作棘爪组，例如包含一第一工作棘爪组61及一第二工作棘爪组62。该工作该棘爪组61和62系分布的安装在该座部42周面。如此该座部42伸入该第一环体31的该第一穿孔33及该第二环体32的该第二穿孔34内，则该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62对应该棘齿机构50。上述的n为大于等于二的正整数。

请参阅图4、5，该从动件30的该第一环体31的外周面具有复数凸起的第一定位部35，该第二环体32的外周面具有复数凸起的第二定位部36。该第一环体31与该第二环体32对合并置且该第一定位部35相邻且对齐该第二定位部36，如此该第一环体31与该第二环体32对合且置入该本体22内，则已对齐的该第一定位部35及该第二定位部36结合该本体22的定位槽24，致使该第一环体31与该第二环体32结合该本体22。

请参阅图4、6，相邻的二组已对齐的该第一定位部35及该第二定位部36间皆可具有一磁性件37。该座部42伸入该第一环体31与第二环体32的内部，则该磁性件37的磁力作用于该棘爪群60，致使该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62扬起以对应该棘齿机构50，值得注意的是，该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62仅其中的一部分啮合该棘齿机构50。

根据以上说明，该驱动件40朝该自行车前进移动的方向转动(如第6图中逆时针方向)，则借由该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62的一部分啮合该棘齿机构50可带动该从动件30，进而使得该本体20转动，达到使该自行车前进移动的目的。反之，该驱动件40朝该自行车前进移动的反方向转动，或是该自行车前进移动而该驱动件40不产生转动，则该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62与该棘齿机构50不形成可连动状态，故要重新对该自行车提供驱动扭力，则需满足一最大前进转动角度使该棘爪群60的一部分与该棘齿机构50重新啮合。

请参阅图7，本实施例的该棘齿机构50可包含x个环形棘齿部，例如x为2，但并不此为限。是以本实施例包含一第一棘齿部51和一第二棘齿部52，该第一棘齿部51相邻该第二棘齿部52，且该第一棘齿部51和该第二棘齿部52皆具有连续相接的复数棘齿511和512，该棘齿511和512的数量为t。该第一齿511与该第二齿的数量、形状及分布状态相同，故相邻二该第一齿511间具有一齿间角θ，相邻二该第二齿521间同样具有一齿间角θ，且该齿间角θ等于360/t度。

请参阅图8，本实施例提供的该棘爪群60包含n组工作棘爪组，例如n为2，但并不此为限。换言之，本实施例包含一第一工作棘爪组61及一第二工作棘爪组62。

该第一工作棘爪组61包含复数棘爪对611，例如二对、三对或其他对数，图中提供该第一工作棘爪组61具有三对该棘爪对611。三对该棘爪对611等距(等角度)的安装在该座部42的外周面，也就是相邻的二该棘爪对611具有相同的夹角，且夹角为120度。其次，该棘爪对611包含并置的棘爪块611a与611b。

该第二工作棘爪组62包含复数棘爪对621且数量与该第一工作棘爪组61的棘爪对611数量相同。图中提供该第二工作棘爪组62具有三对该棘爪对621。三对该棘爪对621等距(等角度)的安装在该座部42的外周面，也就是相邻的二该棘爪对621具有相同的夹角，且夹角为120度。其次，该棘爪对621包含并置的棘爪块621a与621b。

请参阅图9，该第二工作棘爪组62相对该第一工作棘爪组61形成形偏移。也就是，一般而言，各该棘爪对611和621等距(等角度)相邻，然而本实施例特别将该第二工作棘爪组62的整体相对该第一工作棘爪组61的整体偏转一角度，致使该致使相邻二该棘爪对611和621间的夹角不相等。

请参阅图7、9，根据以上说明，该齿间角θ等于360/t度；一第一位移角为θ/n，以及一第二位移角等于其中n、t、x为正整数；x、n为大于等于2的正整体；其中，该第一位移角与该第二位移角的二个角度之一，形成在相邻二该棘齿部的相邻二棘齿间，使得相邻二该棘齿部的相邻二棘齿形成相错状；另一角度为相邻二该工作棘爪组间的偏转角度。

本实施例提供该第二位移角形成相邻的该第一棘齿部51和该第二棘齿部52的相邻二棘齿511和521间，使得相邻的该第一棘齿部51和该第二棘齿部52的相邻二该棘齿511和521形成相错状；其次，该第一位移角为相邻的该第一工作棘爪组61和该第二工作棘爪组62间的偏转角度。如此该棘爪群60与该棘齿机构50自不啮合的位置而重新啮合，最大前进转动角度为

举例而言，取该棘齿机构50包含该第一棘齿部51和该第二棘齿部52(即x为2)，且该棘齿511和512数量皆为60齿(即t为60)，又取该棘爪群60具有该第一工作棘爪组61及该第二工作棘爪组62(即n为2)；故该齿间角θ等于6度(360/t)；该第一位移角为等于3度(θ/n)，以及该第二位移角等于1.5度该第一工作棘爪组61或该第二工棘爪组62与该棘齿机构50自不啮合的位置而重新啮合，最大前进转动角度为1.5度。

上述实施例的各该第一棘齿511、各该第二棘齿521、该第一工作棘爪61及各该第二棘爪组件62的对应关系表如下：

当位在0度(360度)位置的该第一棘爪组61的该棘爪块611a或611b啮合位在0度位置的该第一棘齿511，则位在120度与240度的该第一棘爪组61的该棘爪块611a或611b会啮合位在120度与240度位置的该第一棘齿511。

当该棘爪群60与该棘齿机构50脱离不啮合，例如位在该0度(360度)位置的该第一工作棘爪组61反向位移且落在该第一棘齿511与该第二棘齿521间，即该第一工作棘爪组61反向位移0至4.5度，此时该第二工作棘爪组62的该棘爪块612a或612b也会反向移动0至4.5度，换言之，该第二工作棘爪组62的位置最大可转变成67.5度、187.5度及307.5度，此时该第二工作棘爪组62啮合该第二棘齿521。

当该第一工作棘爪组61反向位移4度，则该第二工作棘爪组62的位置转变成67度、187及307，因此该棘爪群60向前转动1度，即可使得该第二工作棘爪组62的位置转变成66度、186度及306度并据以啮合该第一棘齿511。

当该第一工作棘爪组61反向位移3度，则该第二工作棘爪组62的位置转变成66度、186及306，且该第二工作棘爪组62的位置据以啮合该第一棘齿511。

当该第一工作棘爪组61反向位移2度，则该第一工作棘爪组61的位置2度、122度及242度，该第二工作棘爪组62的位置转变成65度、185及305，此时该棘爪群60向前转动0.5度，即可使得该第一工作棘爪组61的位置转变成1.5度、121.5度及241.5度据以啮合该第二棘齿521。

当该第一工作棘爪组61反向位移2.5度，则该第一工作棘爪组61的位置2.5度、122.5度及242.5度，该第二工作棘爪组62的位置转变成65.5度、185.5度及305.5度，此时该棘爪群60向前转动1度，即可使得该第一工作棘爪组61的位置转变成1.5度、121.5度及241.5度据以啮合该第二棘齿521。

根据以上说明可推知，当该第一工作棘爪组60反向位移0至1.5度，则该棘齿部60向前转动0至1.5度即可使该第一工作棘爪组61啮合该第一棘齿511。该第一工作棘爪组60反向位移1.5至3度，则该棘齿部60向前转动最大1.5度即可使该第一工作棘爪组61啮合该第二棘齿521；当该第一工作棘爪组60反向位移3至4.5度，则该棘齿部60向前转动最大1.5度即可使该第二工作棘爪组62啮合该第一棘齿511。是以，本实施例所提供的结构形式确实可使该棘爪群60重新啮合该棘齿机构50的最大前进转动角度为1.5度。

又举例而言，取该棘齿机构50包含二棘齿部51和52，且该棘齿511和521的数量为48齿，以及该棘爪群60具有二该工作棘爪组61和62，其中取该棘齿部的数量为2(x为2)，该棘齿数为48齿(即t为48)，该棘爪群60具有二该工作棘爪组61和62，故工作棘爪组数量为2(即n为2)；故该齿间角θ等于7.5度(360/t)；该第一位移角为等于3.75度(θ/n)，以及该第二位移角等于1.875度是以，该第一工作棘爪组61或该第二工棘爪组62与该棘齿机构50自不啮合的位置而重新啮合，最大前进转动角度为1.875度。

又举例而言，取该棘齿机构包含三棘齿部且该棘齿的数量为60齿，以及该棘爪群60具有二该工作棘爪组，其中取该棘齿部的数量为3(x为3)，该棘齿数为60齿(即t为60)，该棘爪群具有二该工作棘爪组(n为2)，故工作棘爪组数量为2(即n为2)；故该齿间角θ等于6度(360/t)；该第一位移角为等于3度(θ/n)，以及该第二位移角等于1度是以，该工作棘爪组与该棘齿机构自不啮合的位置而重新啮合，最大前进转动角度为1度。

根据以上提供的内容，本实施例利用该第一棘齿部51与该第二棘齿部52的各齿形成错位状、一该工作棘爪组61与另一该工作棘爪组62至少有一产生偏移，进而使得该轮毂驱动机构能够在较少的构件组合下，让该棘爪群60能以较小的转动角度重新啮合该棘齿机构50的该第一棘齿部51或该第二棘齿部52，达到提供较灵敏的驱动效果。

请参阅图10，本实用新型的另一实施例该从动件30为单独的一环体。一穿孔38形成在该环体的轴向，该棘齿机构50的该第一棘齿部51及该第二棘齿部52形成在该穿孔38的内壁面，该棘爪群60安装在该驱动件40的该座部42周面。该棘爪群60的包含该第一工作棘爪组61及该第二工棘爪组62，且各该工作棘爪组61和62安装在该驱动件40的该座部42周面。该从动件的外周面具有复数凸起的定位部39，且相邻的二该定位部39间具有该磁性件37。本实施例的该从动件30与该驱动件20的组合形式，以及该棘齿机构50与该棘爪群60的啮合及作动形式所能达到的功效，皆与前一实施例相同。

请参阅图11，本实用新型的再一实施例该从动件30可为单独的一环体或二个环体并置组成。以单一环体为例，一穿孔38形成在该环体的轴向，该棘爪群60安装于该穿孔38的内壁面，该第一棘齿部51与该第二棘齿部52形成在该驱动件40的该座部42周面。配合该第一棘齿部51的棘齿511与该第二棘齿部52的棘齿521形成错位状，以及该第一工棘爪组61与该第二工作棘爪组62至少有一偏转一角度，致使本实施例可提供较灵敏的驱动效果。上述的该第一工棘爪组61及该第二工作棘爪组62可以搭配一弹片63，使得该第一工作棘爪组61与该第二工棘爪组62朝向该棘齿机构50。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。