专利名称：自行车驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种用于安装在自行车后车轮轴，让使用者可以方便地调整双向驱动轮轴，或单向驱动轮轴的驱动装置。
背景技术：
一般的自行车传动机构包含有前链轮与后链轮，前链轮设于车架前方，其中心轴两端分别连接一踏板，骑乘者双脚踩踏板时即可驱动前链轮旋转。后链轮则是设于后车轮的花鼓ー侧，后链轮与前链轮组合一链条；当骑乘者踩踏板而驱动前链轮旋转时，经由链条同步带动后链轮旋转，进而使固定于后链轮的后车轮旋转，带动自行车往前行驶；具有变速功能的自行车则是将多个不同直径的后链轮组构成阶级状，藉由切换链条变换至不同直径的链轮产生所需要的转速比。換言之，一般的自行车是由设于后车轮轮轴的驱动装置所驱动而运转。现有的自行车驱动装置大致上包含有两种第一种为单向驱动装置，第二种为双向驱动装置，且两种无法同时安装存在。单向驱动装置的结构是在后链轮的花鼓内部设置单向棘轮机构，骑士骑乘自行车时，仅能往前方踩踏板而带动轮轴往前旋转；当踏板往后旋转时，则经由棘轮机构使后车轮轴产生空转而无法驱动，此为一般自行车提供骑士骑乘时省力的设计之一。双向驱动装置则是后链轮的花鼓内部没有设置单向棘轮机构，而是将花鼓直接连结后链轮，骑士骑乘自行车时，无论往前方踩踏板或往后方踩踏板，均能带动轮轴往前或往后旋转；換言之，踏板与后车轮的转数比为I : I，其适合于运动或特技领域使用。目前在自行车运动领域流行的“FIXEDGEAR”自行车，即为ー种没有设置单向棘轮机构，踏板与后车轮的转数比为I : 1，以及没有设置剎车装置的设计；骑士骑乘该种自行车时，可在适当时候停止踩踏踏板而使后车轮死锁固定、剎车，仅利 用自行车的惯性让轮胎与地面磨擦而使车子前迸，藉此骑士可以利用自行车做出ー些特技动作，达到特殊的运动效果。由于没有单向棘轮机构的自行车在骑乘时很费力，没有剎车装置又存在一定的危险性，因此大都适合在特定场地骑乘，骑士将该种自行车从家中骑至该特定场地的路途不仅没有效率，也容易因为路况多变化而衍生潜在危险。基于此，目前有些“FIXED GEAR”自行车在后车轮的轮轴两侧分别设置单向棘轮机构与不设置单向棘轮机构，骑士欲将该“FIXEDGEAR”自行车做为一般省力型自行车骑乘时，可以将后车轮ー侧的单向棘轮机构与链条连接以带动其单向旋转；当到达特定场地欲做为“FIXED GEAR”自行车使用吋，则可将后车轮卸下并转换方向，再将链条连接后车轮另一侧没有设置单向棘轮机构的链轮。前述最新的“FIXED GEAR”自行车虽然可以变换后车轮的驱动模式；但因为必须将后车轮卸下转换方向后再安装，故十分不方便
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中可以变换驱动模式的“FIXED GEAR”自行车，在进行驱动方式的变换时，必须将后车轮卸下并转换方向后再安装的麻烦与不便。本发明的特征，是在自行车的后车轮轮轴设置可以藉由旋转方式切换单向或双向驱动模式的驱动装置。本发明的技术手段，包括有一外壳、一固定座、一第一离合器、一第二离合器、多个第一带动组件、多个第二带动组件与至少ー弹性组件；外壳的内径设有多个突齿，两突齿之间形成一齿槽；所述第一带动组件、第二带动组件与弹性组件组合于固定座后，利用弹性组件的弾力使该第一带动组件与第二带动组件在未受到外力的自然状态下呈倾斜状态；第一离合器与第二离合器相互组合后再组合于固定座的座体，使第一离合器与第二离合器无法相对旋转，但第一离合器与第二离合器可和该座体相对旋转 ，相对旋转过程中，藉由设于第ニ离合器的挚动板对第一带动组件与第二带动组件产生限制，进而控制第一带动组件与第ニ带动组件同时抵挚外壳的齿槽，使外壳能双向驱动该固定座，亦可控制第一带动组件或第二带动组件不同时抵挚外壳的齿槽，使外壳能顺时针或逆时针地单向驱动该固定座。本发明在固定座的座体外径设置多个凸块与多个邻接于该凸块两侧且轴向延伸的凹槽，第一带动组件与第二带动组件的一端具有用来活动配合于该凹槽的支承部，所述凸块设有至少一径向的沟槽，第一带动组件与第二带动组件设有沟缝，前述弹性组件为环圈状，该环圈状的弾性组件组合于凸块的沟槽，以及第一带动组件与第二带动组件的沟缝内，使第一带动组件与第二带动组件被安装于固定座的座体外径。作为ー种可选择的实施方式，本发明在第一离合器的周边设置多个块体，每ー块体设置多个定位齿，所述固定座设有至少一定位凸部，该定位凸部配合于该定位齿，当固定座与第一离合器相对旋转时，所述定位凸部在所述定位齿间弹性跳动，以辅助感知切换为单向或双向驱动模式。作为ー种可选择的实施方式，本发明在第二离合器的通孔ー侧设有内凹缘，该内凹缘设有至少一定位块，所述第一离合器的外径设有一止挡缘，该止挡缘设有至少ー对应该定位块而可相互啮合的定位槽ロ，藉由该定位块与定位槽ロ的啮合， 使第一离合器与第ニ离合器相互组合后形成固定而无法相对旋转。本发明在所述固定座设有ー凸缘，该凸缘设有一限位缺ロ，所述第二离合器设有一配合在该限位缺口内的限位凸部，以提供该第一离合器与第二离合器相对于固定座顺时针或逆时针旋转角度的极限。本发明在所述固定座的座体外径设有外螺牙，该座体从外壳的一侧组合于外壳内后，以ー具有内螺牙的外盖从该外壳的另一端锁合该外螺牙，进而将固定座组合于外売。本发明可以在外壳的内径相对两侧设置内缘，并在第二离合器一侧与外壳ー侧的内缘之间，以及外盖ー侧与外壳另ー侧的内缘之间，分别设置多个滚珠，以提供外壳相对于第二离合器及外盖滑顺的旋转。
图I为显示本发明驱动装置外观结构的实施例立体图。图2为显示本发明驱动装置的主要组件组合关系的实施例立体分解图。图3为显示本发明驱动装置的外壳结构的实施例平面示意图。
图4A与图4B分别显示本发明驱动装置的固定座结构的前视与侧视示意图。图5为显示本发明驱动装置的第一离合器结构的实施例平面示意图。图6A与图6B分别显示本发明驱动装置的第二离合器结构的前视与侧视示意图。图7A与图7B分别显示本发明驱动装置的带动组件结构的前视与俯视示意图。图8A与图8B分别显示本发明驱动装置的外盖结构的前视与侧视示意图。图9A与图9B分别显示旋转本发明驱动装置被调整至外壳可双向驱动固定座旋转的实施例示意图。
图IOA与图IOB分别显示旋转本发明驱动装置被调整至外壳可逆时针驱动固定座旋转的实施例示意图。图IlA与图IlB分别显示旋转本发明驱动装置被调整至外壳可顺时针驱动固定座旋转的实施例示意图。
具体实施例方式以下配合说明书附图对本发明的实施方式做更详细的说明，以使本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。參阅图I与图2所示，本发明提供的自行车驱动装置，其较佳实施例包括有一外壳I、一固定座2、一第一离合器3、一第二离合器4、多个第一带动组件5A、多个第二带动组件5B、至少一弹性组件6、多个滚珠7与一外盖8。同时參阅图2与图3所不,其中,外壳I具有一圓形筒体11，筒体11的外径可以分布多个链齿12以构成ー链轮，筒体11的内径设置多个突齿13，两突齿13之间形成ー齿槽14 ;外壳I的内径相对两侧设置内缘15，多个滚珠7可置于外壳I两侧的内缘15。參阅图2、图4A与图4B所示，本发明的固定座2具有一圓筒形的座体21，座体21的外径设有外螺牙24，以及在座体21外径设有多个呈等角度分布的凸块22，每ー凸 块22的相同位置均设有径向的沟槽221 ;座体21的外径还设有邻接于每ー凸块22相对两侧且轴向延伸的弧形凹槽23 ;固定座2的端面设置多个轴向突出且呈等角度分布的定位凸部27 ;固定座I设有ー凸缘25，该凸缘25设有ー适当长度的限位缺ロ 26 ;座体21的内径设有用来锁固于自行车后轮轴(图中未显示)的内螺纹28。參阅图2与图5所示，本发明的第一离合器3为ー具有中心孔30的环状体，该环状体的周边设有多个呈等角度分布的块体31，每ー块体31上设置多个可和前述定位凸部27啮合的定位齿311 ;第一离合器3的周边设有多个定位槽ロ 321 ;中心孔30可组合于固定座2之凸块22外国。參阅图2、图6A与图6B所示，本发明的第二离合器4为具有一通孔40的环状体，该环状体的周边设有多个轴向突出的挚动板41 ;第二离合器4的内径ー侧形成有内凹缘41，该内凹缘41设有多个轴向突出且对应第一离合器3的定位槽ロ 321的定位块421 ;内径相对另ー侧形成有第一弧凹缘43 ;第二离合器4的内径适当位置还设有一用来配合于固定座2的限位缺ロ 26内的限位凸部44，以提供第一离合器3与第二离合器4相对于固定座2顺时针或逆时针旋转角度的极限。參阅图2所示，本发明的第一带动组件5A与第二带动组件5B为相同的结构，但两者安装于固定座2的座体21上的方向互为相反且对称；图7A与图7B仅以第一带动组件5A做详细说明。所述第一带动组件5A具有一棘爪体51，该棘爪体51的一端具有形成弧面以用来活动配合于座体11外径的凹槽23的支承部52，棘爪体51相对的另一端为略具尖角的抵挚端511，棘爪体51的长度方向外表面形成有沟缝53。所述弹性组件6在本发明的实施例为环圈状，其断面直径可以被容纳于凸块22的沟槽221、第一带动组件5A与第二带动组件5B的沟缝53内。图2、图8A与图8B显示本发明的外盖8的内径设有内螺牙81，以及在外盖8—侧的周边形成有第二弧形凹缘82。前述各组件的组合方式，是将第一带动组件5A与第二带动组件5B的支承部52分别置入固定座2的座体21的凹槽23内，使第一带动组件5A与第二带动组件5B呈对称后，再将弹性组件6套入凸块22的沟槽221，以及第一带动组件5A与第二带动组件5B的沟缝53，藉由弹性组件6的弾力施加于第一带动组件5A与第二带动组件5B，让第一带动组件5A与第二带动组件5B的棘爪体51呈倾斜一角度，亦即使抵挚端511朝向相反于座体21 外表面的方向。第一带动组件5A与第二带动组件5B组合于固定座2后，再依序将座体21穿过第一离合器3的中心孔30与第二离合器4的通孔40，进而使设于固定座2的定位凸部27哨合第一离合器3的定位齿311,以及定位块421哨合定位槽ロ 321,如此ー来,第一离合器3与第二离合器4之间因为定位块42与定位槽ロ 321啮合而无法相对旋转，但因中心孔30及通孔40与座体21为活动配合而使第一离合器3及第ニ离合器4可同步和座体21相对旋转。当第一离合器3及第ニ离合器4同步顺时针或逆时针旋转时，挚动板41随着移动，进而可对第一带动组件5A或第二带动组件5B施加作用力，使第一带动组件5A或第二带动组件5B其中之一被压入挚动板41的下方,或第一带动组件5A或第二带动组件5B均不被压入挚动板41的下方。外壳I ー侧的内缘15置入多个滚珠7后，再将前述组合完成的固定座2、第一离合器3、第二离合器4、第一带动组件5A与第二带动组件5B —起从外壳I的一侧穿入其内径，使滚珠7接触内缘15与第二离合器4的第一弧凹缘43 ;然后在外壳I相对另ー侧的内缘15亦置入多个滚珠7，再将外盖8的内螺牙81锁于穿出外壳I的座体21的外螺牙24，进而使滚珠7接触内缘15与第二弧凹缘82，以完成本发明驱动装置的组装。固定座2的内螺纹28则用以锁合在自行车后轮轴。图9A与图9B显示本发明使自行车进行双向驱动模式时的操作方式，同时旋 转第一离合器3与第二离合器4，使定位凸部27在多个定位齿311弾性跳动后移位至定位齿311的中间位置，此时第一带动组件5A与第二带动组件5B均未受到挚动板41限制而能利用弹性组件6的弾力使其棘爪体51翘起，进而使其抵挚端511抵住外壳I的齿槽14，因此，当外壳I的链齿12受到链条(图中未显示)顺时针或逆时针驱动时，均可带动连结于后轮轴的固定座2顺时针或逆时针旋转。图IOA与图IOB显示本发明使自行车进行逆时针驱动模式时的操作方式，同时旋转第一离合器3与第二离合器4，使定位凸部27在多个定位齿311弾性跳动后移位至定位齿311的右端位置，此时第二带动组件5B受到挚动板41限制而被压入挚动板41下方，但第一带动组件5A没有受到挚动板41限制而能利用弹性组件6的弾力使其棘爪体51翘起，进而使其抵挚端511抵住外壳I的齿槽14，因此，当外壳I的链齿12受到链条逆时针驱动时，可带动连结于后轮轴的固定座2逆时针旋转；但外壳I的链齿12受到链条顺时针驱动吋，则因为第一带动组件5A没有抵挚齿槽14，故产生空转。图IlA与图IlB显示本发明使自行车进行顺时针驱动模式时的操作方式，同时旋转第一离合器3与第二离合器4，使定位凸部27在多个定位齿311弾性跳动后移位至定位齿311的左端位置，此时第一带动组件5A受到挚动板41限制而被压入挚动板41下方，但第二带动组件5B没有受到挚动板41限制而能利用弹性组件6的弾力使其棘爪体51翘起，进而使其抵挚端511抵住外壳I的齿槽14，因此，当外壳I的链齿12受到链条顺时针驱动时，可带动连结于后轮轴的固定座2顺时针旋转；但外壳I的链齿12受到链条逆时针驱动吋，则因为第二带动组件5A没有抵挚齿槽14，故产生空转。以上所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非企图据以对本发明做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的创作精神下所作有关本发明的任何 修饰或变更，皆仍应包括在本发明意图保护的范畴。
权利要求
1.一种自行车驱动装置，其特征在于，包括 一圆形的外壳，其内径设有多个突齿，两突齿之间形成一齿槽； 一固定座，具有一座体，该固定座的端面设有至少一定位凸部； 多个具有抵挚端的第一带动组件与第二带动组件，该第一带动组件与第二带动组件两两成对且方向相反地活动设于该固定座的座体外径； 至少一弹性组件，设于该固定座的座体，所述弹性组件藉由其弹力使该第一带动组件与第二带动组件在未受到外力的自然状态下，呈倾斜一角度地使该抵挚端朝向相反于座体的方向； 一第一离合器，为一环状体，该环状体的周边设有多个可和该定位凸部哨合的定位齿； 一第二离合器，为具有一通孔的环状体，该环状体的周边设有多个挚动板； 所述第一离合器与第二离合器相互组合后再组合于所述固定座的座体，使该第一离合器与第二离合器无法相对旋转，但第一离合器与第二离合器可和该座体相对旋转，相对旋转过程中，该定位凸部在所述定位齿之间弹性跳动，配合所述挚动板对该第一带动组件与第二带动组件的限制，进而控制该第一带动组件与第二带动组件同时抵挚该外壳的齿槽，使该外壳能双向驱动该固定座，或控制该第一带动组件或第二带动组件不同时抵挚该外壳的齿槽，使该外壳能单向驱动该固定座。
2.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述固定座的座体外径设有多个凸块与多个邻接于该凸块两侧且轴向延伸的凹槽，所述第一带动组件与第二带动组件的一端具有用来活动配合于该凹槽的支承部，所述凸块设有至少一径向的沟槽，所述第一带动组件与第二带动组件设有沟缝，所述弹性组件为环圈状，该环圈状的弹性组件组合于该凸块的沟槽，以及该第一带动组件与第二带动组件的沟缝内。
3.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述第一离合器的周边设置多个块体，每一块体设置多个所述定位齿。
4.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述第二离合器的中心孔一侧设有内凹缘，该内凹缘设有至少一定位块，所述第一离合器的外径设有一止挡缘，该止挡缘设有至少一对应该定位块而可相互啮合的定位槽口。
5.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述固定座设有一凸缘，该凸缘设有一限位缺口，所述第二离合器设有一配合在该限位缺口内的限位凸部。
6.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述固定座的座体外径设有外螺牙，该座体从该外壳的一侧组合于外壳内后，以一具有内螺牙的外盖从该外壳的另一端锁合该外螺牙，进而将该固定座组合于外壳。
7.如权利要求I所述的自行车驱动装置，其特征在于，所述外壳的内径相对两侧设有内缘，所述第二离合器一侧与该外壳一侧的内缘之间，以及所述外盖一侧与该外壳另一侧的内缘之间，分别设置多个滚珠。
全文摘要
本发明公开了一种自行车驱动装置，包括外壳、固定座、第一离合器、第二离合器、多个第一带动组件、多个第二带动组件与至少弹性组件；外壳的内径设有多个突齿，两突齿之间形成齿槽；所述第一带动组件、第二带动组件与弹性组件组合于固定座后，利用弹性组件的弹力使第一带动组件与第二带动组件在未受到外力的自然状态下呈倾斜一角度；第一离合器与第二离合器相互组合后再组合于该固定座的座体，使第一离合器与第二离合器无法相对旋转，第一离合器与第二离合器可和该座体相对旋转，相对旋转过程中，设于第二离合器的挚动板对第一带动组件与第二带动组件产生限制，进而控制第一带动组件与第二带动组件同时抵挚该外壳的齿槽，使外壳能双向驱动固定座。
文档编号F16D41/28GK102673713SQ201110063048
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者陈柏诚 申请人:陈柏诚