TWI895985B - 自行車花鼓 - Google Patents

Abstract

一種自行車花鼓，具有一輪軸，於輪軸設置一花鼓本體，於花鼓本體的端部內設有擋止部與內斜齒輪，於輪軸可轉動地環套一棘輪座，棘輪座包括塔基管與插入花鼓本體端部的插管，插管周圍套合一僅可沿輪軸的軸向滑動的外斜齒輪，外斜齒輪與內斜齒輪嚙合並受擋止部擋止於內斜齒輪內，於棘輪座設置用以推動外斜齒輪向內斜齒輪內移動的彈性體；本發明藉由內外斜齒輪於棘輪座正逆轉向時會嚙合或分離的設計，使棘輪座僅能帶動花鼓本體單向轉動，除了省卻單向棘爪因此能減少棘輪座逆轉時的噪音以外，可內外嚙合的內外斜齒輪也具有極佳之傳動效果。

Description

自行車花鼓

本發明涉及一種自行車花鼓；尤其涉及一種以內外斜齒輪的配合達到離合效果的自行車花鼓。

現有的自行車花鼓係於輪軸的周圍套設一花鼓本體以及一棘輪座，於花鼓本體與棘輪座之間設置棘輪配合多個棘爪的單向旋轉構造。在輪軸設置於自行車架的後端時，以花鼓本體連接多個幅條設置鋼圈與後輪，並於棘輪座安裝一飛輪，用以於飛輪與自行車的大齒盤套設一鏈條，使自行車的騎乘者向前踩動踏板時，以大齒盤透過鏈條帶動飛輪與棘輪座正轉，這時花鼓本體及所設的後輪被棘爪的單向構造帶動一同正轉。

反之，當使用者不踩動踏板且自行車因慣性向前滑動，或使用者踩動踏板向後轉時，飛輪與棘輪座相對於花鼓本體逆轉，這時多個棘爪於棘輪滑脫，達到單向旋轉構造的分離狀態，後輪被釋放而能依慣性旋轉，亦不被反轉的飛輪帶動。上述現有的自行車花鼓雖然具有受鏈條帶動花鼓本體與後輪進行單向旋轉的功能，但由於花鼓本體內的棘爪與棘輪之間滑脫時，多個棘爪會在多個棘齒之間受撥動彈跳，碰撞產生較大的噪音聲響，當需要維修多個棘爪時，需要分別拆裝棘爪亦使得維修較為麻煩。

有鑑於此，本發明之目的在於提供一種自行車花鼓，於花鼓本體與棘輪座之間設置內斜齒輪與外斜齒輪作為離合組件，使花鼓本體與棘輪之間僅能單向轉動，除能減少運作時的噪音以外，內外嚙合的內外斜齒輪亦具有傳動效率高且易於安裝維護的功效。

緣以達成上述目的，本發明提供一種自行車花鼓，包括一輪軸、一花鼓本體、一棘輪座以及一離合組件。該輪軸的軸心定義一軸心方向；該花鼓本體係同軸且可轉動地環套於該輪軸，該花鼓本體沿該軸心方向的相反兩側具有一第一端部以及一第二端部，該第一端部的內側由該第二端部往第一端部的方向依序設有一擋止部以及一與該輪軸同心設置的內斜齒輪，且該內斜齒輪的內周面具有多個內斜齒；該些內斜齒環繞於該輪軸，且各該內斜齒相對於該軸心方向傾斜； 該棘輪座係同軸且可轉動地結合於該輪軸，且該棘輪座具有一塔基管、一插管以及一連接於該塔基管與該插管之間的環壁；該插管的外徑小於該塔基管的外徑且插入該第一端部內。

該離合組件包括一外斜齒輪以及一彈性體；該外斜齒輪以僅可沿該軸心方向滑動的方式套合於該插管的周圍；該外斜齒輪的外周面具有多個外斜齒，且該些外斜齒環繞於該輪軸而用以與該些內斜齒嚙合；各該外斜齒相對於該軸心方向傾斜，且當該外斜齒輪嚙合進入該內斜齒輪內時，受該擋止部擋止而保持於該內斜齒輪內；該彈性體可壓縮地設置於該外斜齒輪與該環壁之間，用以推動該外斜齒輪沿該軸心方向往該內斜齒輪內移動。

上述本發明使用時，係將自行車花鼓安裝於自行車，於花鼓本體連接多個幅條設置鋼圈與後輪，並於棘輪座的塔基管安裝一飛 輪，於飛輪與自行車的大齒盤之間套設一鏈條。使用者可沿自行車騎行的方向，正向踩動連接大齒盤的踏板並透過鏈條帶動飛輪與棘輪座正轉，或逆向踩動連接大齒盤的踏板而透過鏈條帶動飛輪與棘輪逆轉。

本發明之效果在於，當棘輪座相對於花鼓本體正轉時，藉由彈性體推動外斜齒輪往第二端部的方向移動，外斜齒輪的外斜齒會與內斜齒輪的內斜齒嚙合並使外斜齒輪進入內斜齒輪內。這時外斜齒輪受擋止部擋止而能保持在嚙合於內斜齒輪內的狀態，使正轉的棘輪座能透過離合組件的外斜齒輪帶動花鼓本體一同以正轉的方式轉動。反之，相對於花鼓本體逆向轉動的棘輪座則會帶動外斜齒輪相對於內斜齒輪逆向旋轉，使外斜齒輪因外斜齒與內斜齒斜向的嚙合的緣故，往反方向移動脫離內斜齒輪，脫離內斜齒輪的外斜齒輪會以持續以其面向內斜齒輪的一側抵靠於內斜齒輪的側壁。

藉由上述的裝置，使本發明具有透過離合組件即能使棘輪座相對於花鼓本體單向旋轉的功能；且由於外斜齒輪與內斜齒輪離合的過程中不會產生彈跳的碰撞，可有效減少噪音產生。離合組件以一外斜齒輪發揮與內斜齒輪離合功能的設計，相較於習知技術需要安裝多個棘爪亦具有易於安裝維護的功效。

100:自行車花鼓

10:輪軸

12:軸管

121:第一端

122:第二端

14:第一軸管座

16:第二軸管座

20:花鼓本體

201:輪軸孔

22:第一端部

220:第一幅條座

221:第一管段

222:第二管段

223:第三管段

224:環形內壁

225:擋止墊片

2251:擋止部

226:內螺紋

23:內斜齒輪

231:內斜齒

232:第一環狀斜面

24:第二端部

240:第二幅條座

25:固定環

26:中間管

27:第一軸承組件

271:第一軸承

28:密封環

281:環片

2811:末端緣

30:棘輪座

30A:棘輪座

31:第二軸承組件

311:第二軸承

32:塔基管

321:花鍵部

34:插管

34A:插管

341:外花鍵

341A:外花鍵

3411A:螺旋齒

36:環壁

361:凸環

362:彈簧槽

40:離合組件

42:外斜齒輪

42A:外斜齒輪

421:內花鍵

421A:內花鍵

4211A:螺旋槽

422:外斜齒

422A:外斜齒

423:第二環狀斜面

44:彈性體

CL:軸心方向

L1:第一傾斜方向

L2:第二傾斜方向

θ1:第一傾斜角

θ2:第二傾斜角

圖1為本發明第一較佳實施例之立體圖。

圖2為本發明第一較佳實施例之分解圖。

圖3為本發明第一較佳實施例另一角度之分解圖。

圖4為圖1之俯視圖。

圖5為圖4之5-5方向的剖視圖。

圖5A為圖5中標示5A處之放大圖。

圖6為圖4之6-6方向的剖視圖。

圖7A為圖5中的棘輪座、外斜齒輪與內斜齒輪配合的剖視圖。

圖7B為圖7A中的棘輪座、外斜齒輪與內斜齒輪配合的後視圖。

圖8為本發明第一較佳實施例的棘輪座正轉的動作示意圖。

圖8A為圖8中標示8A處之放大圖。

圖9為圖8中的棘輪座相對於花鼓本體逆轉的動作示意圖。

圖10為本發明第二較佳實施例分解棘輪座與離合組件之立體圖。

圖11為本發明第二較佳實施例之剖面圖。

圖12A為圖10中的棘輪座正轉帶動外斜齒輪移動的動作示意圖。

圖12B為圖10中的棘輪座逆轉帶動外斜齒輪移動的動作示意圖。

為能更清楚地說明本發明，茲舉較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參看圖1至圖6所示，為本發明第一較佳實施例之自行車花鼓100，包括一輪軸10、一花鼓本體20、一棘輪座30以及一離合組件40，其中：請參看圖1至圖3所示，輪軸10的軸心定義一軸心方向CL。具體而言，輪軸10包括一軸管12、一第一軸管座14以及一第二軸管座16，軸管12相反方向的兩端具有一第一端121以及一第二端122；第一軸管座14係套筒並套接於軸管12的第一端121，第二軸管座16係套筒並套接於軸管12的第二端122。

請參看圖2至3以及圖5至6所示，花鼓本體20係同軸且可轉動地環套於輪軸10的軸管12，花鼓本體20沿軸心方向CL的相反兩側具有一第一端部22以及一第二端部24，且於第一端部22與第二端部24之間連接一位於花鼓本體20中間的中間管26，中間管26沿軸心方向CL的相反兩側分別連接於第一端部22與第二端部24，第一端部22的外周面具有多個第一幅條座220，第二端部24的外周面具有多個第二幅條座240。於中間管26的內周面設置一第一軸承組件27，第一軸承組件27包括二第一軸承271，上述輪軸10的軸管12可轉動地穿置於第一軸承組件27的二第一軸承271，使各第一軸承271可轉動地設置於中間管26與軸管12之間；上述軸管12的第一端121穿出花鼓本體20的第一端部22，軸管12的第二端122穿出花鼓本體20的第二端部24。

花鼓本體20之內側沿軸心方向CL具有一輪軸孔201，以輪軸孔201提供輪軸10穿過；輪軸孔201對應於第一端部22的部分由第二端部24往第一端部22的方向依序形成一第一管段221、一第二管段222以及一第三管段223。第一管段221垂直於軸心方向CL的徑向長度小於第二管段222垂直於軸心方向CL的徑向長度，第二管段222垂直於軸心方向CL的徑向長度小於第三管段223垂直於軸心方向CL的徑向長度，上述的第三管段223係位於第二管段222背離第二端部24方向的一側。

第一管段221是非圓形槽；在本較佳實施例中，第一管段221是孔壁具有多個連續凹凸起伏的星形槽，且第一管段221朝向第二端部24方向的一側具有一圓環狀的環形內壁224，於環形內壁224抵靠設置一圓環形的擋止墊片225，於擋止墊片225位於內周緣的部分形成一擋止部2251。於第一管段221嵌設一內斜齒輪23，內斜齒輪23固定於第一管段221內不能相對花鼓本體20轉動，內斜齒輪23的內周面具有多個內 斜齒231，該些內斜齒231環繞於輪軸10的軸管12且分別為棘齒，該些內斜齒231沿該軸心方向CL的相反兩端分別為該些內斜齒231的外端與該些內斜齒231的內端。

請參看圖5及圖7A所示，各內斜齒231相對於軸心方向CL傾斜，各內斜齒231具有一第一傾斜方向L1，第一傾斜方向L1與軸心方向CL的夾角為一第一傾斜角θ1，第一傾斜角θ1的角度介於5度角與60度角之間，在本較佳實施例中，第一傾斜角θ1為15度角；內斜齒輪23於背離擋止部2251的方向，即，朝向第二管段222方向的側壁具有一第一環狀斜面232。藉由上述設置，使本較佳實施例的花鼓本體20之第一端部22的內側由第二端部24往第一端部22的方向依序設有擋止部2251以及與輪軸10的軸管12同軸設置的內斜齒輪23。

請參看圖2與圖5至6所示，於第二管段222的內周面具有一內螺紋226，於內螺紋226以螺鎖的方式可拆卸地結合一固定環25，固定環25擋止於內斜齒輪23朝向第二管段222的一側，藉此將內斜齒輪23限制於第一管段221內固定。於第三管段223嵌設一環狀的密封環28，密封環28具有一環片281，環片281具有一末端緣2811。

棘輪座30係同軸且可轉動地環套於輪軸10的軸管12穿出第一端部22的一側，且棘輪座30具有分別與輪軸10同軸設置的一塔基管32、一插管34以及一連接於塔基管32與插管34之間的環壁36。塔基管32可轉動地環套於軸管12且位於第一端部22與第一軸管座14之間；塔基管32的周圍具有一花鍵部321可供飛輪安裝固定，塔基管32的內周面設置一第二軸承組件31，第二軸承組件31包括二第二軸承311；上述輪軸10的軸管12可轉動地穿置於第二軸承組件31的二第二軸承311，使各第二軸承311可轉動地設置於塔基管32與輪軸10的軸管12之間。

插管34垂直於軸心方向CL的外徑小於塔基管32垂直於軸心方向CL的外徑。插管34插入花鼓本體20的第一端部22內，插管34由第一端部22往第二端部24的方向依序穿過密封環28、固定環25、內斜齒輪23而伸抵於擋止墊片225的中間；插管34的外周面具有一外花鍵341，外花鍵341延伸的方向與軸心方向CL平行。環壁36係環形的壁面且以同心的方式連接一凸環361，凸環361伸入第三管段223內，嵌設於第三管段223的密封環28的環片281以末端緣2811抵觸於凸環361的外周面；環壁36之凸環361與插管34之間的部分形成一彈簧槽362。

請參看圖2至圖3與圖5至圖6所示，離合組件40包括一外斜齒輪42以及一彈性體44。外斜齒輪42的內周面具有一內花鍵421，內花鍵421以可沿軸心方向CL滑動的方式套合於棘輪座30的插管34周圍，內花鍵421嚙合於插管34的外花鍵341，這時外斜齒輪42僅能沿軸心方向CL於插管34滑動，不能相對插管34轉動；上述彈性體44係用以推動外斜齒輪42沿軸心方向CL往第二端部24的方向移動。在其他的較佳實施例中，可透過於插管34的外周面形成橢圓面、多角面等非圓形面的方式取代外花鍵341，再於外斜齒輪42的內周面形成與前述非圓形面配合的橢圓面、多角面。如此，使得外斜齒輪42套合於插管34的周圍時，能以僅可沿軸心方向CL滑動的方式於插管34上移動。

外斜齒輪42的外周面具有多個外斜齒422，該些外斜齒422環繞於輪軸10，且該些外斜齒422用以與內斜齒輪23的該些內斜齒231嚙合，成為外斜齒輪42與內斜齒輪23的接合狀態，且外斜齒輪42於朝向內斜齒輪23方向的側壁具有一第二環狀斜面423；請參看圖7A與圖7B所示，各外斜齒422係棘齒且各外斜齒422相對於軸心方向CL傾斜， 各外斜齒422與各內斜齒231的傾斜方向同向，各外斜齒422與各內斜齒231相對於軸心方向CL的傾斜角度相同。

請參看圖3、圖5A與圖8、圖8A所示，當外斜齒輪42隨棘輪座30及其插管34以軸心方向CL為旋轉中心相對於花鼓本體20及其內斜齒輪23正轉，加以外斜齒輪42受到彈性體44對其施加朝向第二端部24的推力時，外斜齒輪42的該些外斜齒422會與內斜齒輪23的內斜齒231嚙合並使外斜齒輪42進入內斜齒輪23內。一旦外斜齒輪42的外斜齒422嚙合進入內斜齒231內，由於外斜齒422與內斜齒231係斜向嚙合的緣故，即對外斜齒輪42產生朝向第二端部24方向的軸向力，使外斜齒輪42以嚙合的方式進入內斜齒輪23內。在前述外斜齒輪42以嚙合的方式進入內斜齒輪23內的過程中，該些外斜齒422係沿該軸心方向CL自該些內斜齒231的外端移向該內斜齒231的內端以完成嚙合，外斜齒422嚙合內斜齒231的深度逐漸變深，最終外斜齒輪42受擋止部2251擋止，藉此保持於嚙合在內斜齒輪23內的狀態；這時，正轉的棘輪座30能透過離合組件40的外斜齒輪42帶動花鼓本體20一同以正轉的方式轉動。

反之，請參看圖8至圖9所示，當外斜齒輪42隨棘輪座30及其插管34相對於花鼓本體20及其內斜齒輪23逆轉時，這時有兩種情況；其一為棘輪座30靜止時，花鼓本體20以正轉的方式轉動；其二為花鼓本體20靜止時，棘輪座30逆向轉動。在前述二種外斜齒輪42相對於內斜齒輪23逆向旋轉的情況下，同樣出於外斜齒輪42的外斜齒422與內斜齒輪23係斜向地嚙合的緣故，會對外斜齒輪42產生朝向環壁36方向的軸向力，使外斜齒輪42向環壁36的方向移動，最終使外斜齒輪42與內斜齒輪23成為脫離狀態。如此，使相對於花鼓本體20逆轉的棘輪座30不受相對 於棘輪座30正轉的花鼓本體20帶動正轉，或者逆轉的棘輪座30不帶動花鼓本體20一同逆轉。

請參看圖7B所示，各外斜齒422具有一第二傾斜方向L2，第二傾斜方向L2與軸心方向CL之間的夾角為一第二傾斜角θ2，第二傾斜角θ2的角度介於5度角與60度角之間，在本較佳實施例中，第二傾斜角θ2為15度角。如上所述，請參看圖5與圖5A所示，為了使外斜齒輪42嚙合進入內斜齒輪23內時，擋止部2251能發揮擋止外斜齒輪42的作用，擋止部2251的至少部分沿軸心方向CL正對於外斜齒輪42朝向第二端部24的一側。

請參看圖5與圖5A所示，在棘輪座30相對於花鼓本體20逆轉的運動狀態中，或棘輪座30相對於花鼓本體20逆轉後的靜止狀態下，如上所述，這時設置於棘輪座30的外斜齒輪42與花鼓本體20的內斜齒輪23成為脫離狀態。當安裝於棘輪座30的外斜齒輪42脫離內斜齒輪23時，由於外斜齒輪42仍受彈性體44施加朝向第二端部24方向的推力，因此外斜齒輪42會保持在以第二環狀斜面423抵靠於內斜齒輪23的第一環狀斜面232的狀態；由此可知，無論是在外斜齒輪42嚙合進入內斜齒輪23，或外斜齒輪42脫離內斜齒輪23時，兩者之間都不會產生跳動，也不會有反覆碰撞的情況發生，可有效避免或減少外斜齒輪42與內斜齒輪23離合時產生碰撞的噪音。

上述外斜齒輪42沿軸心方向CL長度的較佳設置，係小於等於內斜齒輪23沿軸心方向CL的長度，這樣能使外斜齒輪42咬合進入內斜齒輪23內時，外斜齒輪42的外斜齒422能充分咬合於內斜齒輪23的內斜齒231，能使棘輪座30與花鼓本體20之間傳動的效率達到最佳；在本較佳實施例中，外斜齒輪42沿軸心方向CL的長度等於內斜齒輪23沿 軸心方向CL的長度。在其他較佳實施例中，外斜齒輪42沿軸心方向CL的長度即使略小於內斜齒輪23沿軸心方向CL的長度，兩者之間亦能發揮上述的離合功能。

上述的彈性體44係彈簧且可壓縮地設置於外斜齒輪42與棘輪座30的環壁36之間，彈性體44係用以推動外斜齒輪42沿軸心方向CL往第二端部24的方向，使外斜齒輪42往可嚙合進入內斜齒輪23內的方向移動。即，彈性體44用以推動外斜齒輪42沿軸心方向CL往可更深地嚙合於內斜齒輪23的該些內斜齒231的方向移動。具體而言，彈性體44相反兩端的其中一端容納於離合組件40的彈簧槽362，另一端受外斜齒輪42壓縮地抵靠於外斜齒輪42。

本發明除上述第一較佳實施例，係於非圓形的第一管段221內嵌設內斜齒輪23以外，亦可將內斜齒輪23一體設於第一管段221。再者，擋止部2251除了是在第一管段221的環形內壁224抵靠設置內周緣具有擋止部2251的擋止墊片225，藉此將擋止部2251設於第一端部22的內側以外，亦可直接於第一管段221形成擋止部用於擋止嚙合進入內斜齒輪23的外斜齒輪42，將外斜齒輪42保持於嚙合在內斜齒輪23內的狀態。

上述本發明第一較佳實施例的輪軸10除了是於軸管12的兩端分別套接第一軸管座14與第二軸管座16，亦可將輪軸10設為一支軸桿，且第一軸承組件27的第一軸承271不限於兩個，亦可為一個或其他的數量，且型式不限於滾珠軸承；第二軸承組件31的第二軸承311也不限於兩個，亦可為一個或其他的數量，且型式不限於滾珠軸承。

此外，上述第一較佳實施例中的內斜齒輪23與外斜齒輪42之間，除了於內斜齒輪23面向外斜齒輪42的側壁設有第一環狀斜面232， 用以在外斜齒輪42脫離內斜齒輪23供外斜齒輪42設有的第二環狀斜面423抵靠，產生更佳的導引外斜齒輪42嚙合進入內斜齒輪23內的效果以外。由於本發明的自行車花鼓100係安裝於自行車，於實際應用時以棘輪座30帶動外斜齒輪42旋轉的速度每秒低於數十轉甚至僅有數轉。因此，即使內斜齒輪23與外斜齒輪42之間不設有第一環狀斜面232與第二環狀斜面423作為導引，而僅以內斜齒輪23垂直於軸心方向CL的側壁與外斜齒輪42垂直於軸心方向CL的側壁相抵靠，仍然具有外斜齒輪42受彈性體44推動且正轉時會嚙合進入內斜齒輪23的功能。

本發明除上述第一較佳實施例，棘輪座30的插管34具有的外花鍵341延伸的方向與軸心方向CL平行，且外斜齒輪42內周面的內花鍵421延伸的方向與軸心方向CL平行，使外斜齒輪42的內花鍵421與插管34的外花鍵341嚙合時，外斜齒輪42僅能沿軸心方向CL相對於插管34滑動，不能相對於插管34轉動以外。請參看圖10至圖12A所示的本發明第二較佳實施例，棘輪座30A的插管34A的外周面具有一外花鍵341A，外花鍵341A相對於軸心方向CL傾斜；外斜齒輪42A的內周面具有一內花鍵421A，內花鍵421A相對於軸心方向CL傾斜，且外斜齒輪42A的外周面仍然具有多個用以與內斜齒輪23的該些內斜齒231嚙合的外斜齒422A。

具體而言，本發明第二較佳實施例的外花鍵341A包括多個環繞且等間隔排列設置的螺旋齒3411A，各螺旋齒3411A相對於軸心方向CL傾斜；配合上述多個螺旋齒3411A，外斜齒輪42A的內花鍵421A包括多個環繞且等間隔排列設置的螺旋槽4211A，各螺旋槽4211A相對於該軸心方向CL傾斜。插管34A的外花鍵341A的多個螺旋齒3411A與外斜齒輪42A的內花鍵421A的多個螺旋槽4211A嚙合，各螺旋齒3411A 的傾斜方向與各螺旋槽4211A的傾斜方向相同；各螺旋齒3411A的傾斜方向與內斜齒輪23的各內斜齒231的傾斜方向相反。

請參看圖10至圖12A所示，由於插管34A的多個螺旋齒3411A與外斜齒輪42A的多個螺旋槽4211A嚙合，相對於花鼓本體20正轉的棘輪座30A及其插管34A會帶動外斜齒輪42A沿軸心方向CL朝第二端部24的方向移動，移動過程中外斜齒輪42A會與內斜齒輪23嚙合且逐漸深入內斜齒輪23內，最終外斜齒輪42A受擋止墊片225的擋止部2251擋止，使外斜齒輪42A保持於嚙合在內斜齒輪23內的狀態；這時，正轉的棘輪座30A能透過外斜齒輪42A帶動花鼓本體20一同以正轉的方式轉動。

相反的，請參看圖10、圖11與圖12B所示，相對於花鼓本體20逆轉的棘輪座30A及其插管34A則是會帶動外斜齒輪42A沿軸心方向CL朝背離第二端部24的方向移動，最終使外斜齒輪42A與內斜齒輪23成為脫離狀態。如此，使相對於花鼓本體20逆轉的棘輪座30A不受相對於棘輪座30A正轉的花鼓本體20帶動正轉，或者逆轉的棘輪座30A不帶動花鼓本體20一同逆轉。由於本發明上述第二較佳實施例的其餘部分與運作方式，皆與上述第一較佳實施例中所述相同，故不再贅述。

以上所述僅為本發明較佳可行實施例而已，舉凡應用本發明說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本發明之專利範圍內。

100:自行車花鼓 10:輪軸 14:第一軸管座 16:第二軸管座 20:花鼓本體 22:第一端部 220：第一幅條座 24:第二端部 240：第二幅條座 26:中間管 30:棘輪座 32:塔基管 321:花鍵部 CL:軸心方向

Claims (9)

1. 一種自行車花鼓，包括一輪軸、一花鼓本體、一棘輪座以及一離合組件，其中： 該輪軸的軸心定義一軸心方向； 該花鼓本體係同軸且可轉動地環套於該輪軸，該花鼓本體沿該軸心方向的相反兩側具有一第一端部以及一第二端部，該第一端部的內側由該第二端部往第一端部的方向依序設有一擋止部以及一與該輪軸同心設置的內斜齒輪，且該內斜齒輪的內周面具有多個內斜齒；該些內斜齒環繞於該輪軸，且各該內斜齒相對於該軸心方向傾斜，該些內斜齒沿該軸心方向的相反兩端分別為外端與內端； 該棘輪座係同軸且可轉動地環套於該輪軸且具有一塔基管、一插管以及一連接於該塔基管與該插管之間的環壁；該插管的外徑小於該塔基管的外徑且插入該第一端部內； 該離合組件包括一外斜齒輪以及一彈性體；該外斜齒輪以僅可沿該軸心方向滑動的方式套合於該插管的周圍；該外斜齒輪的外周面具有多個外斜齒，且該些外斜齒環繞於該輪軸而用以與該些內斜齒嚙合；各該外斜齒相對於該軸心方向傾斜，且當該外斜齒輪嚙合進入該內斜齒輪內時，該些外斜齒係沿該軸心方向自該些內斜齒的外端移向該內斜齒的內端以完成嚙合，該外斜齒輪受該擋止部擋止而保持於該內斜齒輪內；該彈性體可壓縮地設置於該外斜齒輪與該環壁之間，用以推動該外斜齒輪沿該軸心方向往該內斜齒輪內移動。
2. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該插管的外周面具有一外花鍵，該外花鍵延伸的方向與該軸心方向平行；該外斜齒輪的內周面具有一內花鍵，且該內花鍵以可沿該軸心方向滑動的方式嚙合於該外花鍵。
3. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中所述多個內斜齒分別是棘齒，所述多個外斜齒分別是棘齒；該擋止部的至少部分沿該軸心方向正對於該外斜齒輪朝向該第二端部的一側。
4. 如請求項3所述之自行車花鼓，其中該花鼓本體沿該軸心方向具有一輪軸孔供該輪軸穿過，該輪軸孔對應於該第一端部的部分，由該第二端部往第一端部的方向依序形成一第一管段以及一第二管段，該第一管段是非圓形槽，該第一管段朝向該第二端部的一側具有一環形內壁，於該環形內壁抵靠設置一擋止墊片，該擋止部形成於該擋止墊片；該內斜齒輪嵌設於該第一管段；於該第二管段可拆卸地結合一固定環，該固定環將該內斜齒輪限制於該第一管段內。
5. 如請求項4所述之自行車花鼓，其中該第一管段垂直於該軸心方向的徑向長度小於該第二管段垂直於該軸心方向的徑向長度；於該輪軸孔對應於該第一端部的部分形成一第三管段，該第三管段位於該第二管段背離該第二端部方向的一側；該環壁以同心的方式連接一凸環，於該第三管段嵌設一密封環，該密封環具有一環片，該環片具有一末端緣抵觸於該凸環的外周面。
6. 如請求項5所述之自行車花鼓，其中該環壁之該凸環與該插管之間的部分形成一彈簧槽；該彈性體係彈簧且一端容納於該彈簧槽，另一端受該外斜齒輪壓縮地抵靠於該外斜齒輪。
7. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該花鼓本體具有一中間管，該中間管沿該軸心方向的相反兩側分別連接於該第一端部以及該第二端部，於該中間管的內周面設置一第一軸承組件；該棘輪座的該塔基管的內周面設置一第二軸承組件：該輪軸包括一軸管、一第一軸管座以及一第二軸管座，該軸管可轉動地穿置於該第一軸承組件以及該第二軸承組件，且該軸管相反方向的兩端具有一第一端以及一第二端；該軸管的該第一端穿出該第一端部，該軸管的該第二端穿出該第二端部；該第一軸管座套接於該軸管的該第一端，第二軸管座套接於該軸管的該第二端。
8. 如請求項7所述之自行車花鼓，其中該第一軸承組件包括二第一軸承，各該第一軸承可轉動地設置於該中間管與該軸管之間；該第二軸承組件包括二第二軸承，各該第二軸承可轉動地設置於該塔基管與該軸管之間。
9. 如請求項1所述之自行車花鼓，其中該插管的外周面具有一外花鍵，該外花鍵包括多個螺旋齒，各該螺旋齒相對於該軸心方向傾斜；該外斜齒輪的內周面具有一內花鍵，該內花鍵包括多個螺旋槽，各該螺旋槽相對於該軸心方向傾斜；該外花鍵的該些螺旋齒與該內花鍵的該些螺旋槽嚙合。