可替換的致動器及使用該致動器的輪傳動總成的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種可替換的致動器及使用該致動器的輪傳動總成，該可替換的致動器包括一內環、一套于內環外部的外環，以及一安裝于內、外環之間并決定二環單向同步作動、反向空轉不作功的單向傳動結構。將這個致動器安裝于一花轂與一鏈輪座之間，足以構成一款新的輪傳動總成。只要更換致動器，就能完成輪傳動總成的維修作業，不但簡單容易操作，而且輕松又快速。
【專利說明】
可替換的致動器及使用該致動器的輪傳動總成
技術領域
[0001]本發明涉及自行車的傳動技術，特別是指一種可替換的致動器，以及一種使用該致動器的輪傳動總成。
【背景技術】
[0002]已知的自行車有一車架，車架大都連接二車輪、一大齒盤和一輪傳動總成，大齒盤可被二交錯運動的曲柄驅使旋轉，并用一鏈條繞著大齒盤和輪傳動總成。輪傳動總成包括一安裝于車架的輪軸、一連接車輪的花轂與一鏈輪組，用輪軸通過花轂與鏈輪組，鏈輪組接收鏈條的動能并傳遞至花轂，帶動車輪在地面滾動。
[0003]早期的鏈輪組有一鏈輪座，鏈輪座安裝若干鏈輪，這些鏈輪齒數不一而可被鏈條帶動，產生不同的行車速度。該鏈輪座與花轂的連接構造非常多，如中國臺灣第M314697號、第1423899號等。
[0004]如中國臺灣第1423899號專利案圖3所示，花轂20側邊與鏈輪座21設計成為一體，沒有維修與更新的空間。
[0005]如中國臺灣第M314697號專利案圖2?圖4所示，鏈輪座40宛如套筒，其面對花轂20處突出一環部41，環部外圍有三個棘齒42，共同置入一鑲嵌于花轂的齒環24內。以棘齒嚙合齒環，讓鏈輪座與花轂保持單向同步作動關系，反向空轉不作功。
[0006]因為齒環迫緊一形成于花轂端部的開口 23，所以卸下齒環是件非常困難的事。一旦發生崩牙現象，即使卸下舊齒環，花轂的開口壁面也會遭受外力破壞而變形，不利于新齒環的維修與固定。
[0007]其次，環部與鏈輪座設計成為一體，以致棘齒只能適用于齒數相同的齒環，限制維修作業只能更換相同的零組件。
[0008]不管是中國臺灣第M314697號或第1423899號專利案，都不利于維修作業的進行。因此，如何能讓輪傳動總成的維修作業變得既簡單又輕松，就成為本發明亟待解決的課題。

【發明內容】

[0009]本發明主要目的在于:采用可替換的致動器，取代鏈輪座與花轂的舊式連接構造，讓輪傳動總成的維修作業變得既簡單又輕松。
[0010]緣于上述目的的達成，本發明可替換的致動器，包括一內環、一套于內環外部的外環，以及一安裝于內、外環之間并決定二環單向同步作動、反向空轉不作功的單向傳動結構。
[0011]該外環有一外環面，該內環有一內環面，內、外二環面都為并非真圓的面，譬如半圓形、多角形、多邊形、平面鄰接曲面等。在本發明，所述的內、外二環面各有至少一平面與至少一鄰接平面的曲面。
[0012]所述的致動器還包括至少一環片，環片置入一形成于外環的容納槽中。
[0013]另外，該內環有一插入段與一凸緣。該插入段突出內環端面，允許環片套于插入段外部。該凸緣形成于內環而與插入段不在同一邊，在外環套于內環時，以凸緣置入另一個形成于外環的容納槽中。
[0014]所述的單向傳動結構區分“嚙合驅動”、“無段驅動”或其他的“決定內、外二環單向同步作動、反向空轉不作功”的驅動構造。
[0015]在“嚙合驅動”構造中，所述的單向傳動結構包括:多個形成于外環面對內環處的齒，以及至少一安裝于內環外部而可在一上升位置與一下降位置之間運動的齒塊，譬如用一限制件限制齒塊可相對內環運動卻不易脫離。
[0016]如此，在上升位置時，齒塊嚙合任一齒，使內、外二環保持單向同步作動關系。在下降位置時，解除齒塊與齒的嚙合關系，使內、外二環反向空轉不作功。
[0017]在“無段驅動”構造中，所述的單向傳動結構包括:至少一圓的滾動件；一形成于外環的內圓周面；至少一形成于內環的平面，平面愈靠近內圓周面，二者相隔的距離愈小于滾動件的直徑；以及至少一彈性件，該彈性件提供滾動件朝著平面與內圓周面較小間距方向運動的作用力，同樣具備“內、外二環保持單向同步作動關系，反向空轉不作功”的功效。
[0018]當然，使用本發明所提供的致動器的輪傳動總成，與既有的輪傳動總成會有某些差異之處。簡單的說，所述的輪傳動總成包括一花轂、一鏈輪座、一形成于花轂或鏈輪座的容納槽，以及一突出鏈輪座或花轂的聯結段。該容納槽形狀與外環面大致相符，而且聯結段形狀符合內環面，在外環置入容納槽、內環套在聯結段時，可以用致動器決定鏈輪座與花轂同步作動或空轉不作功。
[0019]假設發生崩牙現象，只要更換致動器，就能完成輪傳動總成的維修作業，不但簡單容易操作，而且輕松又快速。
[0020]接著配合必要的圖式，詳述本發明具體的實施例，使閱讀者對本發明的構造、功效有深刻的了解。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明致動器第一實施例的分解圖；
[0022]圖2是圖1致動器沿縱向剖開的組合圖；
[0023]圖3是內環與單向傳動結構的關系圖；
[0024]圖4是本發明致動器使用在輪傳動總成的示意圖；
[0025]圖5是本發明致動器第二實施例的分解圖；
[0026]圖6是圖5內環與單向傳動結構的關系圖。
[0027]附圖標記說明:致動器10 ;環片12 ;外環20 ;齒21 ;外環面22 ;平面24 ;凸曲面26 ;容納槽28 ;內環30 ;插入段31 ;內環面32 ;弧槽33 ;平面34 ;淺槽35 ;凹曲面36 ;溝37 ;凸緣38 ;單向傳動結構40 ;限制件42 ;齒根44 ;齒尖45 ;狹縫46 ;輪軸50 ;花轂52 ;鏈輪座54 ;容納槽56 ;聯結段58 ;滾動件60 ;內圓周面62 ;平面64 ;基座66 ;彈性件68。
【具體實施方式】
[0028]請參閱圖1?圖3，闡明致動器10第一實施例的具體構造。該致動器10是獨立的組合物，由一環片12、一外環20、一內環30以及一安裝于內、外環20、30間的單向傳動結構40組成。
[0029]圖中，所述的外環20有一并非真圓的外環面22，外環面22包括六個平面24和六個凸曲面26，每個凸曲面26兩旁鄰接平面24，使外環面22大致呈六邊形。
[0030]該外環20還有多個齒21與二容納槽28。該多個齒21連續地隆起于外環20內面中央，每個齒21以棘齒為佳。該二容納槽28陷入外環20端部而位于齒21的兩旁，每個容納槽28是圓的，以致容納槽28內面到凸曲面26頂點的厚度，大于平面24到容納槽28內面的厚度。
[0031]圖中，該內環30有一內環面32，內環面32并非真圓形且區分有六平面34和六凹曲面36，每個平面24兩旁分別鄰接凹曲面36，以致內環面32圍成大致呈六邊形的孔。
[0032]該內環30外表是圓周面，除了沿軸向在內環30外表形成三個弧槽33與三個淺槽35以外，并順著圓周方向在內環30外表形成三道溝37。每個弧槽33與淺槽35彼此相通，用以隔開二相鄰的溝37。
[0033]該內環30還有一插入段31與一凸緣38。所述的插入段31是圓環形，其突出于內環30端面，以致插入段31外表到平面34的厚度，大于凹曲面36低點到插入段31外表的厚度。所述的凸緣38直徑大于內環30，其與內環30設計成為一體，卻與插入段31不在同一邊。
[0034]該單向傳動結構40是由前述的齒21配合一限制件42與三個齒塊組成。在本實施例，所述的限制件42是具備彈性的圈體。在某些實施例，該限制件42可以是C扣。每個齒塊的齒根44類似于半圓形，其余部位被一道狹縫46隔開，以致齒塊擁有叉狀的齒尖45。
[0035]組裝時，限制件42通過全部的齒塊的狹縫46，并套于內環30的溝37中，限制齒塊相對內環30在一上升位置與一下降位置之間運動卻不易脫離。在限制件42的作用力下，每個齒塊的齒根44置入內環30相應的弧槽33，使齒尖45位于淺槽35上空為常態。
[0036]齒尖45受力下壓且靠近淺槽35時，外環20套于內環30外部，直到凸緣38置入相應的容納槽28為止。松開施予齒尖45的外力，令齒尖45翹起且觸及外環20的齒21。將環片12置入外環20另一個容納槽28，同時套在插入段31外部，用以封閉單向傳動結構40，完成致動器10的組裝作業。
[0037]在上升位置時，該齒塊以齒尖45嚙合齒21，使內、外二環20、30保持單向同步作動關系。在下降位置時，解除齒塊與齒21的嚙合關系，使內、外二環20、30反向空轉不作功。
[0038]在圖4中，闡明上述的致動器10與輪傳動總成的聯結關系。
[0039]所述的輪傳動總成包括一連接車輪的花轂52、一鏈輪座54及一輪軸50。所述的輪軸50是中空的，可被一快拆(圖面未示)安裝于車架上。輪軸50通過花轂52、鏈輪座54與所述的致動器10，在鏈輪座54接收鏈條的動能并傳遞至花轂52時，可帶動車輪在地面滾動。
[0040]在本實施例，所述的花轂52形成一容納槽56，容納槽56形狀與外環面22大致相符。所述的鏈輪座54端面朝向突出一聯結段58，聯結段58形狀符合內環面32。
[0041]在外環20置入容納槽56，內環30套在聯結段58時，外環20的動能從平面24、34傳遞至內環30，足以讓致動器10決定鏈輪座54與花轂52同步作動或空轉不作功。
[0042]某些實施例，所述的容納槽56設在鏈輪座54，聯結段58改到花轂52，加上單向傳動結構40安裝于內、外環20、30的方向相反，也屬本發明允許的范圍，同樣具備單向同步作動、反向空轉的效能。
[0043]如圖5、圖6所示，闡明致動器10第二實施例的具體結構，其與第一實施例的差異處在于:單向傳動結構40采用“無段”驅動構造，取代原來的“嚙合”驅動構造，也能獲得單向同步作動、反向空轉的功效。
[0044]在本實施例，該單向傳動結構40由六個滾動件60與六個彈性件68，配合一面形成于外環20的內圓周面62及六面形成于內環30的平面64組成。
[0045]其中，所述的滾動件60是圓柱，橫躺在內環30相應的平面64上。在外環20套于內環30期間，平面64愈靠近內圓周面62，二者相隔的距離愈小于滾動件60的直徑。
[0046]在本實施例，所述的彈性件68是指壓縮式簧片。簧片一端抵著一設在內環30的基座66，另一端與滾動件60的外圓周面相觸，提供滾動件60朝著平面64與內圓周面62較小間距方向運動的作用力。在某些實施例，該彈性件68可以是壓縮彈簧或其他提供滾動件60歸位所需作用力的部件。
[0047]當外環20順著圖6實線箭頭方向轉動時，滾動件60被內圓周面62與平面64夾住不動，足以讓內、外二環20、30同步作動。在外環20沿著圖6虛線箭頭方向轉動時，滾動件60被內圓周面62往基座66方向推開且壓縮彈性件68，以致外環20相對內環30空轉不作功。
【主權項】
1.一種可替換的致動器，其特征在于:包括一內環、一套于內環外部的外環、以及一安裝于內、外環之間并決定二環單向同步作動、反向空轉不作功的單向傳動結構； 其中，該外環有一外環面，該內環有一內環面，內、外二環面都為并非真圓的面；將外環塞入一自行車的花轂或鏈輪組，內環套于鏈輪組或花轂局部。2.根據權利要求1所述可替換的致動器，其特征在于，所述的內、外二環面各有至少一平面。3.根據權利要求2所述可替換的致動器，其特征在于，所述的內、外二環面各有至少一鄰接平面的曲面。4.根據權利要求1、2或3所述可替換的致動器，還包括至少一環片，環片置入一形成于外環的容納槽中。5.根據權利要求4所述可替換的致動器，其特征在于，該內環有一插入段與一凸緣；該插入段突出內環端面，允許環片套于插入段外部；該凸緣形成于內環而與插入段不在同一邊，在外環套于內環時，以凸緣置入另一個形成于外環的容納槽中。6.根據權利要求1、2或3所述可替換的致動器，其特征在于，該單向傳動結構包括多個形成于外環面對內環處的齒，以及至少一安裝于內環外部而可在一上升位置與一下降位置之間運動的齒塊； 在上升位置時，齒塊嚙合任一齒，使內、外二環保持單向同步作動關系；在下降位置時，解除齒塊與齒的嚙合關系，使內、外二環反向空轉不作功。7.根據權利要求6所述可替換的致動器，其特征在于:還包括一限制齒塊相對內環運動卻不易脫離的限制件。8.根據權利要求1、2或3所述可替換的致動器，其特征在于，該單向傳動結構包括:至少一圓的滾動件；一形成于外環的內圓周面；至少一形成于內環的平面，平面愈靠近內圓周面，二者相隔的距離愈小于滾動件的直徑；以及至少一彈性件，該彈性件提供滾動件朝著平面與內圓周面較小間距方向運動的作用力。9.一種使用如權利要求1所述的致動器的輪傳動總成，其特征在于，包括一花轂、一鏈輪座、一形成于花轂或鏈輪座的容納槽、以及一突出鏈輪座或花轂的聯結段；該容納槽形狀與外環面大致相符，該聯結段形狀符合內環面； 當外環置入容納槽、并且內環套在聯結段時，以致動器決定鏈輪座與花轂同步作動或空轉不作功。10.根據權利要求9所述的輪傳動總成，其特征在于:還包括有一通過花轂、鏈輪座與致動器的輪軸。
【文檔編號】B62M9/00GK106032162SQ201510118836
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2015年3月18日
【發明人】陳富勝
【申請人】陳富勝