TW550194B - Bicycle hub with tight connection ratchet and detachable freewheel - Google Patents

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550194 A7 經濟部智慧財產局員工4費合作Ti印製 B7 一 五、 發明説明 (1 ) 1 1 I 發 明 背 景 1 1 1 • 發 明 領 域 1 | 本 發 明 相 關 於 具 有 可 拆 卸 白 由 輪 的 白 行 車 輪 轂 0 更 明 請 1 I 確 地 說 本 發 明 相 關 於 一 種 自 行 車 輪 轂 其 在 輪 轂 體 與 鏈 先 閱 讀 1 1 1 輪 支 撐 構 件 之 間 具 有 緊 密 連 接 棘 輪 ， 其 容 許 輪 轂 體 從 鏈 輪 背 & 之 1 J m I 支 撐 構 件 分 離 〇 注 意 1 1 項 2 背 景 資 訊 再 填 舄 本 疃 I 騎 白 行 車 正 成 爲 曰 益 流 行 的 娛 樂 形 式 以 及 運 輸 方 式 〇 貝 1 1 I 另 外 > 騎 白 行 車 已 成 爲 非 常 流 行 的 兄兄 賽 運 動 0 不 論 白 行 車 1 是 用 於 娛 樂 運 輸 或 兄兄 賽 > 白 行 車 工 業 均 持 續 不 斷 地 改 1 ! 進 白 行 車 的 組 件 0 近 年 來 已 被 廣 泛 地 重 新 設 計 的 白 行 車 的 訂 | 一 特 別 組 件 白 行 車 後 輪 轂 的 白 由 輪 〇 1 I 明 確 地 說 大 部 份 的 白 行 車 具 有 數 種 速 率 0 —* 種 流 行 1 1 I 的 白 行 車 用 的 驅 動 系 形 式 包 含 使 用 安 裝 在 白 行 車 後 車 輪 的 1 1 輪 轂 上 的 多 個 鏈 輪 〇 在 踩 踏 期 間 白 行 車 鏈 條 嚙 合 後 鏈 輪 t 之 一 以 旋 轉 後 車 輪 0 當 騎 白 行 車 者 停 止 踩 踏 時 後 車 輪 應 1 I 可 在 鏈 皁冊 維 持 靜 止 不 動 之 下 繼 續 旋 轉 0 因 此 J 後 輪 轂 設 置 1 I 有 具 有 單 向 離 合 器 的 白 由 輪 〇 1 1 隨 著 前 •由 I自 丨行車的撥鏈器所提供ί 的: 速 率 數 g 的 增 ’丨 1 加 ， 用 於 後 車 輪 的 多 階 鏈 輪 單 元 包 含 巨 刖 爲 五 至 七 個 的 數 1 1 g 增 加 的 鏈 輪 〇 對 於 簡 化 的 安 裝 結 構 及 容 易 的 安 裝 方 法 有 1 I 所 需 求 〇 1 1 被用 來 將 驅 動 力 只 於 —* 旋 轉 方 向 傳 輸 至 白 行 車 後 車 輪 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公釐） -4- 550194 A7 B7 五、發明説明（2 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 的自由輪通常被安裝在自行車的後輪轂上。自由輪被使用 成爲使得自行車可在踏板不旋轉之下自由推進。自由輪包 含藉著被螺接在後輪轂上而安裝在後輪轂的軸套上的軸套 型自由輪，以及被緊固於後輪轂成爲後輪轂的成整體的部 份的自由輪轂型自由輪。兩種型式的自由輪均配備有外部 管狀部份；內部管狀部份，其安裝在外部管狀部份的徑向 內側成爲使得內部管狀部份相對於外部管狀部份自由旋 轉；以及單向離合器，其安裝在外部管狀部份與內部管狀 部份之間，用來將驅動力只於一旋轉方向從外部管狀部份 傳輸至內部管狀部份。外部管狀部份具有安裝在其上的多 個齒輪，而內部管狀部份通常安裝在自行車的後輪轂上。 花鍵形成在鏈輪與軸套之間以確實抑制二者之間的相 對旋轉。因爲此單元被用於自行車的後車輪，所以驅動必 須經由一單向機構在後車輪軸與軸套之間傳輸。爲此目 的，軸套形成爲單向離合器的外圈，並且單向離合器及內 圈設置在軸套的內周邊上。 經濟部智慧財產局員工消费合作社印奴 隨著後齒輪或鏈輪的數目逐年增加，自由輪變得更大 且更重。另外，隨著齒輪或鏈輪數目的增加，更寬廣的轉 矩範圍正從鏈輪施加於自由輪。 鑑於以上，對於克服以上所述的習知技術的問題的具 有可拆卸自由輪的自行車輪轂有需求。本發明針對習知技 術的此需求以及其他需求，此對於熟習此項技術者而言從 此揭示會很明顯。 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) Μ規格（210X297公釐） -5- 550194 A7 B7 五、發明説明（3 ) 發明槪說 本發明的一目的爲提供具有緊密連接棘輪的自行車輪 轂，其具有簡化的結構。 本發明的另一目的爲提供具有緊密連接棘輪的自行車 輪轂，其容許簡化的安裝。 本發明的另一目的爲提供具有用來從鏈輪支撐構件卸 下輪轂體的緊密連接棘輪的自行車輪轂，其製造及組裝相 當便宜及簡單。 上述目的基本上可藉著提供包含輪轂軸，輪轂體，以 及鏈輪支撐構件的自行車輪轂而達成。輪轂軸具有第一部 份及可釋放地連接於第一部份的第二部份。輪轂體具有外 部管狀部份，連接於外部管狀部份的第一嚙合部份，以及 內部通道。輪轂軸的第一部份可旋轉地支撐在內部通道 中。第一嚙合部份形成有第一咬合表面。鏈輪支撐構件安 裝在輪轂軸的第二部份上，並且具有第二嚙合部份，其形 成有與第一咬合表面不可旋轉地嚙合的第二咬合表面。第 一及第二咬合表面的尺寸成爲使二者重疊，以防止無相對 旋轉下的軸向分離發生在第一嚙合部份與第二嚙合部份之 間。 對於熟習此項技術者而言，從以下連同圖式揭示本發 明的較佳實施例的詳細敘述，可使本發明的這些及其他目 的，特徵，方面，及有利處更爲顯明。 圖式簡要欽述 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ••衣 訂 經濟部智慈財產局員工消費合作社印奴 -6 - 550194 ΑΊ ____ Β7 五、發明説明（4 ) 圖1爲具有根據本發明的後輪轂的傳統自行車的側視 圖。 Η 2爲圖1所示的自行車後輪轂的放大部份分解立體 圖3爲圖2所示的輪轂的放大的部份分解的部份顛倒 的立體圖，其部份破開以顯示完全嚙合之前的鏈輪支撐構 件及嚙合構件。 圖4爲圖2及3所示的後輪轂的部份的放大部份顛倒 立體圖，其部份破開以顯示鏈輪支撐構件與嚙合構件的嚙 合。 圖5爲圖1至4所示的組裝的後輪轂的放大部份剖面 圖。 圖6爲鏈輪支撐構件從輪轂體卸下的圖1至5所示的 後輪轂的部份剖面圖。 圖7爲圖2至6所示的鏈輪支撐構件的放大部份剖面 圖。 圖8爲圖7所示的鏈輪支撐構件的端視圖。 圖9爲圖7及8所示的鏈輪支撐構件的相反端視圖。 圖10爲圖2至6所示的後輪轂的輪轂體的嚙合構件 的放大部份剖面圖。 圖1 1爲圖1 0所示的嚙合構件的端視圖。 圖1 2爲圖1 0及1 1所示的嚙合構件的相反端視 圖。 圖1 3爲在鏈輪支撐構件與嚙合構件之間的嚙合之前 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210x297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 經濟部智慈財產笱資、工消费合作社印製 550194 A 7 _______B7 五、發明説明（5 ) 的圖2至1 2所示嚙合構件及鏈輪支撐構件的放大部份立 體圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖1 4爲圖1 3所示的鏈輪支撐構件及嚙合構件的凸 出部與凹部的剖面圖。 圖15爲顯示中間嚙合位置的圖2至12所示的鏈輪 支撐構件及嚙合構件的放大部份立體圖。 圖1 6爲圖1 5所示的鏈輪支撐構件及嚙合構件的凸 出部及凹部的剖面圖。 圖1 7爲顯示嚙合位置的圖2至1 2所示的鏈輪支撐 構件及嚙合構件的放大部份立體圖。 圖1 8爲圖1 7所示的鏈輪支撐構件及嚙合構件的凸 出部及凹部的剖面圖。 圖1 9爲鏈輪支撐構件的一凸出部與嚙合構件的一凹 部互相嚙合之前的放大剖面圖。 自行車 車架 前叉 前車輪 後叉 後車輪 前輪轂 後輪轂 經濟部智慈財產局貨工消費合作钍印製 元件對照表 1〇 12 1 3 14 1 5 1 6 1 7 1 8 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210 >< 297公釐） -8 - 550194 A7 B7 經濟部智慧財產局工消费合作社印焚 五、 發明説明（6 ； 1 9 驅 1 9 a 乂· a 刖 1 9 b 曲 1 9 c 踏 1 9 d 驅 1 9 e 後 2 〇 輪 2 2 輪 2 4 鏈 2 6 嚙 2 8 單 3 〇 第 3 1 扣 3 2 第 3 4 第 3 6 第 3 7 速 3 8 中 4 〇 第 4 1 螺 4 2 第 4 3 外 4 4 中 4 5 滾 動系 鏈輪 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 柄臂 板 動鏈條 鏈輪 轂軸 轂體 輪支撐構件 合構件 向離合器 一部份 環 二部份 一端部部段 二端部部段 釋機構 心部段 一端部部段 母 二端部部段 部表面 心階梯狀部段 珠軸承或球形滾珠 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X 297公釐） -9- 550194 A7 B7 五、發明説明（8 ) 經濟部智¾財產苟員工消費合作社印災 7 7 e 外 部 圓 周 延 伸 表 面 7 8 軸 向 -f+- 化 鍵 7 9 抵 靠 止 動 件 8 〇 嚙 合 部 份 8 2 管 狀 部 份 外 部 管 狀構件 8 4 通 孔 8 6 環 狀 面 向 軸 向 表 面 8 7 軸 向 延 伸 凹 部 8 7 a 互 補 第 一 有 角 度 表 面 8 7 b 互 補 第 二 有 角 度 表 面 8 7 c 互 補 軸 向 端 部 表 面 8 7 d 第 二 有 角 度 表 面 A 銳 角 B 鈍 角 S 徑 向 寬 度 T 最 大 徑 向 寬 度 X 距 離 X 軸 向 厚 度 Y 距 離 Y 軸 向 深 度 較佳實施例的詳細敘述 首先參考圖1，圖中顯示安裝有以下會討論的根據本 發明的後輪轂的自行車1 0。自行車1 0具有可移動地連 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X297公釐） (請先閎讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 訂 -11 - 550194 A7 B7 五、發明説明（9 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 接有前叉1 3且固定地連接有後叉1 5的車架1 2。後車 輪1 6經由後輪轂1 8而可旋轉地連接於後叉1 5。前車 輪1 4經由前輪轂1 7而可旋轉地連接於前叉1 3。鞍座 可調整地連接於車架1 2，並且車把1 1連接於前叉1 3 以用來轉動前車輪14。驅動系19連接於車架12，用 來推進自行車1 0。驅動系1 9基本上包含一組前鏈輪 1 9 a，具有踏板19c的一對曲柄臂19b，驅動鏈條 1 9 d，及一組後鏈輪1 9 e 。前鏈輪1 9 a經由底部托 架（未顯示）而可旋轉地連接於車架1 2。後鏈輪1 9 e 以相當傳統的方式連接於後車輪1 6的後輪轂1 8。 因爲自行車1 0的各種不同的組件在此技術中爲已知 的，所以此處不詳細討論或顯示這些部份，除了當其根據 本發明被修改時。更明確地說，此處不討論或顯示自行車 1 0的組件，除了當其與後輪轂1 8有關時。另外，對於 熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，此處未顯示及/或 討論的各種不同的傳統自行車部份例如制動器，撥鏈器， 額外的鏈輪等均可與本發明一起使用。 經濟部智慈財產局員工消f合作社印製 參考圖2至6，後輪轂1 8基本上包含輪轂軸20, 輪轂體22，以及鏈輪支撐構件24。輪轂軸20可旋轉 地支撐在輪轂體22的內部通道內，並且從輪轂體22的 兩端部軸向延伸。輪轂體2 2具有連接於其的嚙合構件 2 6 (亦即嚙合部份）。當後輪轂1 8組裝時，嚙合構件 不可旋轉地連接於鏈輪支撐構件2 4。輪轂軸2 0較佳地 由可釋放地連接在一起的兩部份形成，因此輪轂體2 2可 本紙浪尺度適用中國國家標準·（ CNS )八4規格（21〇χ；297公釐） 550194 A7 ____ B7 五、發明説明（10 ) 從鏈輪支撐構件2 4分離。嚙合構件2 6較佳地經由單向 離合器而連接於輪轂體2 2，使得嚙合構件2 6只可於~ 方向相對於輪轂體2 2自由旋轉。當嚙合構件2 6於相反 方向旋轉時，輪轂體2 2與嚙合構件2 6 —起旋轉。 輪轂體2 2較佳地安裝在輪轂軸2 0的一部份上，而 鏈輪支撐構件2 4較佳地可自由旋轉地安裝在輪轂軸2 0 的另一部份上。輪轂軸2 0的兩部份較佳地螺紋連接在一 起，以容許在不將鏈輪支撐構件24從後叉15移去之 下，鏈輪支撐構件24可從輪轂體22釋放。在所示的實 施例中，鏈輪支撐構件2 4，嚙合構件2 6 ,以及單向離 合器2 8形成自由輪的部份。當然，對於熟習此項技術者 而言從此揭示很明顯，如果需要及/或想要，本發明可與 不包含單向離合器（亦即自由輪）的輪轂一起使用。另 外，術語「鏈輪支撐構件」在此處被用來指輪轂的上面直 接或間接支撐有至少一鏈輪的部份。 仍然參考圖2至6，輪轂軸2 0基本上包含第一部份 3〇，以及經由螺紋連接而螺紋連接於第一部份3 〇的第 二部份3 2 。較佳地，第一部份3 0可旋轉地支擦在輪轂 體2 2的內部通道內，並且鏈輪支撐構件2 4安裝在輪轂 軸2 0的第二部份3 2上。另外，第一部份3 0較佳地螺 紋連接於第二部份3 2成爲使得第一部份3 0可從第二部 份3 2分離。較佳地，輪轂軸2 0具有大至足以對可分離 的輪轂軸2 0提供足夠的強度的直徑。 輪轂軸2 0的第一部份3 0較佳地爲由輕質岡U性金屬 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（210X 297公釐） · — -嶁！ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印製 -13- 550194 A 7 B7 五、發明説明（11 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 材料例如鑄鋁，鈦，或鋼形成的伸長圓柱形構件。當然， 第一部份3 0可依需要及/或所想要的由任何合適的材料 構成。另外，第一部份3 0較佳地具有大致固定的圓形截 靣。輪轂軸2 0的第一部份3 0基本上包含第一端部部段 3 4，與第一端部部段3 4軸向間隔分開的第二端部部段 3 6，以及在第一端部部段3 4與第二端部部段3 6之間 延伸的中心部段3 8。 第一端部部段3 4較佳地設置有用來將第一部份3 〇 可釋放地連接於第二部份3 2的外部順時針螺紋。另外， 第一端部部段3 4較佳地具有以傳統方式可釋放地安裝在 其上成爲相鄰於中心部段3 8的扣環3 1。扣環3 1是在 第一部份3 0安裝在輪轂體2 2內之後被安裝在第一部份 3 0上，使得第一部份30被扣持在輪轂體的內部通道 內。扣環3 1較佳地爲具有內部螺紋的環件或C形夾。當 然，扣環31可依需要及/或所想要的具有各種不同的組 育旨 〇

i〇N 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 第二端部部段3 6形成爲使得第二端部部段3 6可設 置有以傳統方式連接於其的速釋機構3 7。如此，速釋機 構3 7被用來如以下會更詳細討論的以相當傳統的方式將 後輪轂1 8的一側連接於後叉1 5。 中心部段3 8爲在第一端部部段3 4與第二端部部段 3 6之間延伸的圓柱形桿形部段。輪轂軸2 0的中心部段 3 8被定尺寸及形成爲以相當傳統的方式被可滑動地且可 自由旋轉地接收在輪轂體2 2的一部份內。 本紙张尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -14- 550194 A7 〜_______B7____ 五、發明説明（12 ) 較佳地，輪轂軸2 0的第二部份3 2爲階梯形圓柱形 構件，其具有用來支撐自由輪2 4的有變化的截面，如圖 5及6中最佳所見的。另外，第二部份3 2較佳地具有可 對可分離的輪轂軸2 0提供適當強度的最小直徑，並且較 佳地由輕質剛性金屬材料例如鑄鋁，鈦，或鋼形成。當 然，第二部份3 2可依需要及/或所想要的由任何合適的 材料構成。第二部份3 2基本上包含第一端部部段4〇， 與第一端部部段4 0軸向間隔分開的第二端部部段4 2 , 在第一端部部段4 0與第二端部部段4 2之間延伸的中心 階梯狀部段4 4，以及延伸通過第二部份3 2的通孔 4 6。 第一端部部段4 0較佳地設置有用來接收螺母4 1的 外部螺紋。螺母4 1螺紋連接於第一端部部段4 0，用來 將後輪轂1 8的一側以相當傳統的方式連接於後叉1 5。 另外，第一端部部段4 0較佳地具有第二部份3 2的較小 或最小外徑，並且第二端部部段4 2具有第二部份3 2的 較大外徑。 第二端部部段4 2具有外部表面4 3，其被定尺寸及 形成爲使得鏈輪支撐構件2 4可被可自由旋轉地安裝在其 上。更明確地說，外部表面4 3包含一對環狀的曲線狀軸 承凹部，其形成爲接收多個滾珠軸承或球形滾珠4 5，以 用傳統方式將鏈輪支撐構件2 4可自由旋轉地安裝在輪轂 軸2 0的第二部份3 2上。 通孔4 6基本上包含端部部段47 a，螺紋部段 本紙浪尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 衣. 、11 經濟部智慧財產局g(工消費合作社印災 -15- 經濟部智慧財產局S工消費合作社印製 550194 A7 ___B7___ 五、發明説明（13 ) 4 7 b，以及在端部部段4 7 a與螺紋部段4 7 b之間延 伸的圓柱形中心部段4 7 c 。通孔4 6的端部部段4 7 a 位在第一端部部段4 0內，並且較佳地具有用來不可旋轉 地接收傳統六角扳手的六角形截面。如此，可藉著將六角 扳手插入端部部段4 7 a內來防止輪轂軸2 0的第二部份 3 2旋轉。螺紋部段4 7 b位在輪轂軸2 0的第二部份 3 2的第二端部部段4 2內。螺紋部段4 7 b被定尺寸及 形成爲螺紋接收第一部份3 0的有螺紋的第一端部部段 3 4，使得輪轂軸2 0的第一部份3 0與第二部份3 2可 螺紋連接在一起。因此，當第一部份3 0螺紋連接於第二 部份3 2時，第一部份3 0及第二部份3 2作用成爲後輪 轂1 8的單一軸構件。 仍然參考圖2至6，輪轂體2 2基本上包含外部管狀 部份5 0 ,管狀內部套筒部份5 2 ,以及以可自由旋轉方 式將內部套筒部份5 2與外部管狀部份5 0可旋轉地連接 在一起的一對軸承總成5 4。輪轂軸2 0的第一部份3 0 較佳地可旋轉地支撐在於外部管狀部份5 0的內部通道內 的內部套筒部份5 2內。輪轂體2 2也較佳地包含如以下 會更詳細討論的單向離合器及嚙合部份。 外部管狀部份5 0爲具有有變化的內部及外部圓形截 面的管狀構件，如圖5及6中最佳所見的。另外，外部管 狀部份5 0較佳地由輕質剛性金屬材料例如鑄鋁，鈦，或 鋼形成。當然，外部管狀部份5 0可依需要及/或所想要 的由任何合適的材料構成。外部管狀部份5 0包含互相軸 本紙浪尺度適用t7國國家標準（CNS )八4規格（210X297公釐） "" -16- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 550194 A 7 B7 五、發明説明（14 ) 向間隔分開的一對環狀輻條安裝凸緣5 1，用來將輪轂體 2 2以傳統方式連接於車輪1 6的輪緣。輻條安裝凸緣 5 1從外部管狀部份5 0的相反端部延伸，並且相鄰於外 部管狀部汾5 0的自由端部。多個輻條連接於安裝凸緣 5 1，以用傳統的方式將輪轂體2 2連接於車輪1 6。 外部管狀部份5 0也較佳地包含面對相反方向的一對 抵靠表面或抵靠肩部5 3，用來將軸承總成5 4固定成爲 不能朝向彼此縱向移動（亦即軸向移動）。外部管狀部份 5 ◦也較佳地包含在一端部處的凹部5 5，以及在相反端 部處的制動盤安裝部份5 7。凹部5 5較佳地爲具有順時 針內部螺紋的螺紋凹部，其被定尺寸及形成爲接收單向離 合器2 8的一部份。制動盤安裝部份5 7較佳地具有多個 螺紋附著孔，用來以傳統方式連接制動盤（未顯示）。當 然，對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，輪轂1 8 可依需要及/或所想要的被重新設計來與傳統輪緣制動器 一起使用。例如，可不須制動盤安裝部份5 7 (亦即可不 須螺紋安裝孔，並且外部管狀部份5 0的形狀可被修 改）。 凹部5 5較佳地爲階梯狀凹部，其具有用來接收單向 離合器2 8的一部份的內部螺紋。外部管狀部份以相當傳 統的方式經由單向離合器2 8而連接於嚙合構件2 6，如 以下會更詳細討論的。如此，嚙合構件2 6較佳地可相對 於外部管狀部份5 0於第一旋轉方向自由旋轉，並且經由 單向離合器2 8而嚙合外部管狀部份5 0 ,以於第二旋轉 本紙張尺度適用中國國家標苹（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 7---衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作钍印^ -17- 550194 Λ7 B7 五、發明説明（17 ) 鏈輪支撐構件2 4可依需要及/或所想要的具有更多/較 少鏈輪1 9 e安裝在其上。在任何情況中，鏈輪支撐構件 2 4在其上直接或間接支撐至少一鏈輪。 嚙合部份7 0包含環狀面向軸向表面7 6，以及從面 向軸向表面7 6延伸的多個面向軸向凸出部7 7 。鏈輪支 撐部段7 2包含繞其周邊延伸的多個軸向花鍵7 8，用來 以傳統方式不可旋轉地固定鏈輪1 9 e。花鍵7 8的每一 個具有從其徑向向外延伸的抵靠止動件7 9。抵靠止動件 7 9以傳統方式限制鏈輪1 9 e在鏈輪支撐構件2 4的外 部表面上的軸向移動。 環狀面向軸向表面7 6及凸出部7 7 —起形成不可旋 轉地嚙合輪轂體22的咬合表面的咬合表面，如以下更詳 _討論的。更明確地說，凸出部7 7及環狀面向軸向表面 7 6被定尺寸及形成爲不可旋轉地嚙合嚙合構件2 6的咬 €表面。咬合表面被定尺寸成爲於圓周方向重疊，使得可 $止嚙合構件2 6與鏈輪支撐構件2 4的軸向分離，除非 @對旋轉發生在鏈輪支撐構件2 4與嚙合構件2 6之間， 如以下也會更詳細討論的。 參考圖2至9，凸出部7 7繞環狀面向軸向表面7 6 在圓周上配置，並且互相等距地間隔分開。另外，每一凸 出部77較佳地由第一有角度表面77a，第二有角度表 面77b，以及軸向端部表面77c形成。每一凸出部 7 7的第一及第二有角度表面77a及77b在圓周上互 丰目間隔分開且藉著軸向端部表面7 7 c而互相連接。每一 本紙浪尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

、tT 經濟部智¾財產芍員工消f合作社印^ -20- 550194 A7 B7 五 '發明説明（18 ) 軸向端部表面7 7 c較佳地平行於環狀面向軸向表面 7 6 。另外，每一軸向端部表面較佳地與面向軸向表面 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7 6軸向間隔分開大約2 · 5 m m (毫米）的距離X，如 圖1 9中所見。換句話說，凸出部7 7較佳地具有大約 2 . 5mm的軸向厚度X。因此，凸出部77可被視爲型 面高度不大（low profile )的凸出部。然而，雖然是所謂 的型面高度不大的凸出部7 7，但是可獲得嚙合構件2 6 與鏈輪支撐構件2 4之間的確實的不可旋轉的嚙合。 每一凸出部7 7也較佳地包含內部圓周延伸表面 7 7 d及外部圓周延伸表面7 7 e。內部圓周延伸表面 7 7 d較佳地垂直於面向軸向表面7 6。外部圓周延伸表 面7 7 e也較佳地垂直於面向軸向表面7 6 ,但是在軸向 端部表面7 7 c與外部圓周延伸表面7 7 e之間包含曲線 狀交接表面。內部及外部圓周延伸表面7 7 d及7 7 e較 佳地爲互相同心的曲線狀表面（亦即平行圓柱形表面）。 如lit,每一凸出部具有徑向寬度S ,如圖8中所見。 經濟部智慈財產局貸工消费合作社印製 以下更詳細討論凸出部7 7的第一及第二有角度表面 7 7 a及7 7 b的結構。較佳地，第一有角度表面77 a 與軸向表面7 6形成銳角A，如圖19中所見。另外，第 二有角度表面7 7 b較佳地與軸向表面7 6形成鈍角B , 也如圖1 9中所見。另外，每一凸出部7 7的第一及第二 有角度表面7 7 a及7 7 b較佳地於繞鏈輪支撐構件2 4 的嚙合部份7 0的圓周方向被配置於相同的走向。換句話 說，第一有角度表面7 7 a與相鄰凸出部7 7的第二有角 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 - 550194 A 7 B7 五、發明説明（19 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 度表面7 7 b在圓周上間隔分開。較佳地，每一第一有角 度表面7 7 a與軸向表面7 6之間的銳角A爲大約8 0 度，而每一第二有角度表面77b與軸向表面76之間的 鈍角B爲大約1 5 0度。如此，凸出部7 7於圓周方向稍 微延伸。 參考圖2至6及圖10至12，以下更詳細討論嚙合 構件2 6。嚙合構件2 6較佳地爲由硬質剛性材料構成的 單件式單元構件。例如，嚙合構件2 6可由輕質金屬材料 例如鋁或鈦或稍微較重的材料例如鋼構成。嚙合構件2 6 爲管狀構件，並且基本上包含嚙合部份8 0，管狀部份 8 2 ,以及通孔8 4。管狀部份8 2從嚙合部份8 0軸向 延伸，並且形成單向離合器2 8的一部份，如以下會更詳 細討論的。通孔8 4被定尺寸及形成爲使得管狀內部套筒 部份52及輪轂軸2 0的第一部份3 0可在其中自由旋 轉。 經濟部智祛財產局8工消費合作社印災 嚙合部份8 0基本上包含環狀面向軸向表面8 6 ,其 形成有多個軸向延伸凹部8 7。面向軸向表面8 6及凹部 8 7形成一咬合表面，其被定尺寸及形成爲與由鏈輪支撐 構件24的凸出部7 7及面向軸向表面7 6形成的咬合表 面配合。更明確地說，嚙合構件2 6及鏈輪支撐構件2 4 的咬合表面的尺寸成爲於圓周方向重疊，使得可防止嚙合 構件26與鏈輪支撐構件24的軸向分離，除非鏈輪支撐 構件2 4與嚙合構件2 6之間發生相對旋轉。 凹部8 7繞環狀面向軸向表面8 6在圓周上配置，並 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X297公釐） -22- 550194 A7 B7 經濟部智慧財/ialr員工消骨合作社印奴 五、 發明説明 (20 ) — 1 且 互 相 等 距 地 間 隔 分 開 〇 另 外 每 一 凹 部 8 7 較 佳 地 由 互 1 1 補 第 一 有 角 度 表 面 8 7 a 互 補 第 二 有 角 度 表 面 8 7 b j 1 1 以 及 互 補 軸 向 5山 部 表 面 8 7 C 〇 每 一 凹 部 8 7 的 第 一 及 第 1 | 二 有 角 度 表 面 8 7 a 及 8 7 b 在 圓 周 上 互 相 間 隔 分 開 > 並 請 先 閲 1 I 且 藉 著 軸 向 Jy山 部 表 面 8 7 C 而 互 相 連 接 0 每 一 軸 向 端 部 表 讀 背 面 1 1 面 8 7 C 較 佳 地 平 行 於 環 狀 面 向 軸 向 表 面 8 6 〇 另 外 j 每 之 注 意 1 1 一 軸 向 丄山 贿 部 表 面 8 7 C 較 佳 地 與 面 向 軸 向 表 面 8 6 軸 向 間 事 項 再 Ί 隔 分 開 大 約 2 • 5 m m 的 距 離 Y 5 如 圖 1 9 中 所 見 〇 換 句 填 寫 太 f 話 說 j 凹 部 8 7 i佳地具有大約： 2 署 5 m m 的 軸 向 深 度 个 頁 s—> 1 l Y 〇 因 此 凹 部 8 7 可被視爲型ΐ S高度\ 不 大 的 凹 部 0 然 1 而 ， 雖 妖 j\w 是 所 三田 δ冃 的 型 面 商 度 不 大 的 凸 出 部 7 7 及 凹 部 1 1 8 7 j 但 是 可 獲 得 嚙 合 構 件 2 6 與 鏈 輪 支 撐 構 件 2 4 之 間 1 訂 的 確 實 的 不 可 旋 轉 的 嚙 合 0 1 1 每 — 凹 部 8 7 也 較 佳 地 包 含 從 互 補 軸 向 端 部 表 面 1 1 8 7 C 徑 向 向 內 延 伸 至 環 狀 面 向 軸 向 表 面 8 6 的 第 二 有 角 1 I 度 表 面 8 7 d 〇 換 句 話 說 凹 部 8 7 不 包 含 被 設 計 來 與 凸 • I 出 部 7 7 的 表 面 7 7 d 配 合 的 互 補 內 部 圓 周 延 伸 表 面 〇 另 1 1 I 外 j 第 三 有 角 度 表 面 8 7 d 在 每 一 凹 部 的 第 一 與 第 二 有 角 1 度 表 面 8 7 a 與 8 7 b 之 間 在 圓 周 上 延 伸 〇 因 此 j 每 — 凹 1 部 8 7 具 有 比 每 一 凸 出 部 7 7 的 徑 向 寬 度 S 大 的 最 大 徑 向 1 1 寬 度 T 以 及 大 致 相 等 於 每 一 凸 出 部 7 7 的 徑 向 度 S 的 1 I 最 小 徑 向 寬 度 〇 換 句 話 說 1 每 一 凸 出 部 7 7 具 有 大 致 固 定 1 1 | 的 徑 向 寬 度 j 而 凹 部 8 7 由 於 第 二 有 角 度 表 面 8 7 d 的 結 1 1 構 而 具 有 有 變 化 的 徑 向 寬 度 〇 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準* ( CNS ) A4規格（210 X 297公釐） -23 - 550194 A 7 B7 五、發明説明（21 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 第三有角度表面8 7 d作用成爲用來在鏈輪支撐構件 2 4相對於輪轂體2 2於橫向方向移動時引導凸出部7 7 的斜坡表面（亦即傾斜平面）。但是，凹部8 7具有與凸 出部77於圓周方向的截面相同的於圓周方向的截面，如 圖1 9中所見。因此，當凸出部77完全接收在凹部87 中時，嚙合構件2 6及鏈輪支撐構件2 4於任一方向一起 旋轉（只要軸向分離被限制），如以下會更詳細討論的。 在所示的實施例中，軸向表面8 6及凹部8 7可被視 爲第一咬合表面，而軸向表面76及凸出部77可被視爲 第二咬合表面。換句話說，嚙合構件2 6具有面對第一軸 向方向的第一咬合表面，並且鏈輪支撐構件2 4具有面對 與第一軸向方向相反的第二軸向方向的第二咬合表面。 參考圖7至12，凹部8 7的第一及第二有角度表面 8 7 a及8 7 b如上所述與凸出部7 7的第一及第二有角 度表面77 a及77b互補。另外，如上所述，第一有角 度表面7 7 a及8 7 a爲顛倒相對表面，而第二有角度表 面7 7b及8 7也爲顛倒相對表面。另外，銳角表面 經濟部智慧財產^7§(工消费合作社印災 7 7 a及8 7 a較佳地被配置於第一圓周走向。換句話 說，有角度表面8 7 a被配置在如圖12中所見的凹部 8 7的順時針側，而有角度表面7 7 a被配置在如圖8中 所見的凸出部7 7的逆時針側。但是，圖8及1 2分別爲 鏈輪支撐構件2 4及嚙合構件2 6的相反端視圖。如此， 當鏈輪支撐構件2 4與嚙合構件2 6嚙合時，有角度表面 7 7 a與87 a互相接觸。 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS )八4規格（210X297公釐） -24- 550194 A7 B7 五、發明説明（22 ) 參考圖1 3至1 8，當鏈輪支撐構件相對於凹部8 7 於正向方向（亦即順時針方向）旋轉時，可獲得於順時針 方向的緊密連接，如圖1 7及1 8中所見。此順時針方向 可被視爲鏈輪支撐構件相對於輪轂體2 2的正向旋轉方向 (亦即驅動系19的正向旋轉）。單向離合器2 8的走向 成爲使得當嚙合構件2 6於正向方向旋轉時，輪轂體2 2 的外部管狀部份5 0也於正向方向旋轉。另一方面，如果 鏈輪支撐構件2 4於如圖1 7及1 8中所見的負向方向 (亦即逆時針方向）旋轉，則嚙合構件2 6會相對於外部 管狀部份5 0於負向方向自由旋轉。如此，嚙合構件2 6 也會與鏈輪支撐構件一起於負向方向旋轉。 單向離合器28相當傳統，並且包含掣爪彈簧，及位 置在掣爪彈簧上互相間隔分開1 2 0度的三個掣爪（未顯 示）。單向離合器28也包含輪轂體22及嚙合構件26 的部份。特別是，單向離合器2 8包含嚙合構件2 6的一 環狀凹槽及三個掣爪座以及外部管狀構件8 2的棘齒。外 部管狀構件8 2螺紋連接在輪轂體2 2的外部管狀部份 5〇的凹部5 5內。掣爪彈簧位在用來將掣爪以傳統方式 固定在掣爪座中的凹槽內。掣爪以傳統方式在常態下嚙合 棘齒，使得輪轂體2 2可繞縱向軸線於一方向旋轉，但是 不能於另一方向旋轉。 以下更詳細討論後輪轂1 8的組裝及操作。輪轂體 2 2基本上與可旋轉地接收在其內的輪轂軸20的第一部 份3 0組裝在一起，如圖2中所見。鏈輪支撐構件2 4基 本紙张尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） -----^---^丨衣-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印一^ -25- 550194 A7 __ _B7_ 五、發明説明（23 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本上與輪轂軸2 0的第二部份3 2組裝在一起。然後，第 一部份3 0螺紋連接於輪轂軸2 〇的第二部份3 2，以將 鏈輪支撐構件不可旋轉地連接於輪轂體2 2的嚙合構件 2 6 °然後，後輪轂安裝於後叉1 5。明確地說，螺母 4 1被旋緊，並且速釋機構3 7被關閉來將後輪轂1 8固 定連接於後叉1 5。 經濟部智悲財產局8工消費合作社印^ 當後輪轂1 8安裝在自行車1 〇的後叉1 5上時，沒 有任何軸向空間形成在鏈輪支撐構件2 4與嚙合構件2 6 之間。因此，當輪轂18安裝在後叉15上時，鏈輪支撐 構件2 4及嚙合構件2 6會一起旋轉。換句話說，嚙合構 件2 6及鏈輪支撐構件2 4會維持互相緊密嚙合。但是， 如果軸向空間形成，第二有角度表面7 7 b及8 7 b以及 第三有角度表面8 7 d可作用成爲用來使鏈輪支撐構件 2 4從嚙合構件2 6脫離的斜坡表面。但是，除非相對旋 轉由於銳角的有角度表面7 7 a及8 7 a而發生，鏈輪支 撐構件24不會從嚙合構件26軸向分離。因此，當軸向 空間形成在後叉1 5之間時（當速釋機構3 7被釋放 時），輪轂體22可於橫向方向移動。然後，有角度表面 7 7 b, 8 7 b,及87d會使鏈輪支撐構件2 4相對於 嚙合構件2 6旋轉，使得在不將鏈輪支撐構件2 4從後叉 1 5移去之下，輪轂體2 2可從後叉15移去，如圖4中 最佳所見的。這些表面也在輪轂體2 2重新安裝時作用成 爲斜坡表面，如圖3中所見的。 此處所用的程度術語例如「大致」，「大約」，或 本紙張尺度適用中國國家標李（CNS )八4規格（210X297公釐） -26- 550194 A7 B7 i、發明説明（24 ) 「近似」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅 改變的合理偏差量。這些術語應被解讀爲包含所修飾的術 語的± 5 %的偏差，只要其不會否定所修飾的字的意義。 雖然只選擇選定的實施例來說明本發明，但是對於熟 習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開由附隨的申 請專利範圍所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的 改變及修正。另外，以上根據本發明的實施例的敘述只是 舉例說明用，而非限制由附隨的申請專利範圍及其等效物 所界定的本發明。 ^---:-¾衣一丨 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部智慈財產局員工消f合作社印災 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210x297公釐） -27-

Claims (1)

1. 550194 A8 B8 C8 D8 六、申讀專利範圍 1 . 一種自行車輪轂，包含： 一輪轂軸，具有一第一部份，及可釋放地連接於該第 一部份的一第二部份； 一輪轂體，具有一外部管狀部份，連接於該外部管狀 部份的一第一嚙合部份，以及一內部通道，而該輪轂軸的 該第一部份可旋轉地支撐在該內部通道中；該第一嚙合部 份形成有一第一咬合表面；及 一鏈輪支撐構件，安裝在該輪轂軸的該第二部份上， 該鏈輪支撐構件具有一第二嚙合部份，其形成有與該第一 咬合表面不可旋轉地嚙合的一第二咬合表面，該第一及第 二咬合表面的尺寸成爲使二者重疊，以防止無相對旋轉下 的軸向分離發生在該第一嚙合部份與該第二嚙合部份之 間。 2 .如申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，其中 該第一及第二咬合表面之一包含從一第一環狀面向軸 向表面軸向延伸的多個圓周配置凸出部，並且該第一及第 二咬合表面的另一者包含形成於一第二環狀面向軸向表面 的多個圓周配置配合凹部。 3 ·如申請專利範圍第2項所述的自行車輪轂，其中 該凹部的每一個具有等於該凸出部的每一.個的軸向厚 度的軸向深度。 4 .如申請專利範圍第3項所述的自行車輪轂，其中 該凸出部的每一個的該軸向厚度爲大約2·5毫米。 5 ·如申請專利範圍第2項所述的自行車輪轂，其中 本紙張尺^適用中國國家梂準（CNS ) A4規格（210X297公釐） nil— tmMmi I ϋ·ϋ I ·ϋϋ iBB—ϋ inn I JF ^ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部智慧財產局員工消資合作社印製 -28- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 550194 A8 B8 C8 D8 六、申讀專利範圍 該凹部的每一個具有比該凸出部的每一個的徑向寬度 大的最大徑向寬度，以及等於該凸出部的每一個的該徑向 寬度的最小徑向寬度。 6 ·如申請專利範圍第2項所述的自行車輪轂，其中 該第二咬合表面由具有從其延伸的該多個圓周配置凸 出部的該第一環狀面向軸向表面形成，並且該第一咬合表 面由形成有該多個圓周配置凹部的該第二環狀面向軸向表 面形成。 7 ·如申請專利範圍第2項所述的自行車輪轂，其中 該凸出部的每一個包含一第一有角度表面，與該第一 有角度表面在園周上間隔分開的一第二有角度表面，以及 連接該第一與第二有角度表面的一軸向端部表面。 8 ·如申Μ靑專利範圍第7項所述的自行車輪轂，其中 該軸向端部表面平行於該第一環狀面向軸向表面。 9 ·如申請專利範圍第7項所述的自行車輪轂，其中 該凹部的每一個具有一互補第一有角度表面，—互補 第二有角度表面，以及連接該互補第一與第二有角度表面 的一*互補軸向端部表面。 1 0 ·$□申請專利範圍第9項所述的自行車輪轂，其 中 該凸出部的每一個包含垂直於該第一環狀面向軸向表 面的一內部圓周延伸表面。 1 1 ·$□申請專利範圍第1 〇項所述的自行車輪轂 其中 本紙張適用中國國家標泰（CNS ) A4«^( 210X297公釐）—'' '〜- -29- ?--^---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 \ 550194 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 該凹部的母一個包3 tt該互補軸向端部表面徑向向內 延伸至該第二環狀面向軸向表面的〜第三有角度表面。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 1 2 · 申請專利範圍第9項所述的自行車輪轂，其 中 該凹部的每一個包含從該互補軸向端部表面徑向向內 延伸至該第二環狀面向軸向表面的一第三有角度表面。 1 3 · 申請專利範圍第9項所述的自行車輪轂，其 中 該第一及第二有角度表面之一與該第一環狀面向軸向 表面形成一銳角。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述的自行車輪轂， 其中 該銳角爲大約8 ◦度。 1 5 ·如申請專利範圍第1 3項所述的自行車輪轂， 其中 該第一及第二有角度表面的另一者與該第一環狀面向 軸向表面形成一鈍角。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 中 其 中 其 第 圍 範 利 專 請 申如 穀 輪 車 行 0 的 述 所 項 度 ο 5 穀 輪 車 行 自 的 述 所 項 5 IX 第 圍 範 利 1專 約請 大申 爲如 角 · 鈍 7 該 1 表 向 FEF 向 面 狀 環 1 第 該 於 直 垂 含。 包面 個表 一 伸 每延 的周 部圓 出部 凸內 該 一的 面 本紙張尺>^適用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） •30- 550194 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1 8 申請專利範圍第1 7項所述的自行車輪穀 其中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 該凹部的每一個包含從該互補軸向端部表面徑向自Θ 延伸至該第二環狀靣向軸向表面的一第三有角度表面。 1 9 ·如申請專利範圍第1 8項所述的自行車輪g 其中 該凸出部的該軸向端部表面與該互補軸向端部 行於該第一及第二環狀面向軸向表面。 2 0 ·$[]申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，_ 中 該輪轂軸的該第一部份螺紋連接於該輪轂軸的該第― 部份。 2 1 ·$□申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，其 中 該鏈輪支撐構件可自由旋轉地安裝在該輪轂軸的該第 二部份上。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2 2 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，其 中 該輪轂體包含將該第一嚙合部份連接於該外部管狀部 份以形成一自由輪的一單向離合器。 2 3 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，其 中 該輪轂體包含可旋轉地連接在該輪轂軸的該第一部份 上的一管狀內部套筒部份。 本紙張尺A適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -31 - 550194 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 2 4 .如申請專利範圍第2 3項所述的自行車輪轂， 其中 該內部套筒部份包含在該內部套筒部份的一自由端部 處以形成一內部抵靠肩部的一內部擴大部段。 2 5 .如申請專利範圍第2 4項所述的自行車輪轂， 其中 該輪轂軸的該第一部份包含配置在其上的一扣環，以 防止該輪轂軸的該第一部份從該內部套筒部份移去。 2 6 .如申請專利範圍第1項所述的自行車輪轂，其 中 該輪轂軸的該第一部份包含可釋放地安裝在其上的一 扣環，以將該輪轂軸的該第一部份扣持在該輪轂體中。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -32-