花轂棘輪軸承增強結構的製作方法

2023-06-04 02:13:16 2

專利名稱：花轂棘輪軸承增強結構的製作方法
技術領域：
本實用新型有關於一種花轂棘輪軸承增強結構，尤指一種有效阻擋軸承產生軸線方向位移的定位組，其具增強結構強度及保護的功效。
背景技術：
自行車的後輪與飛輪間組設有一花轂，於花轂與飛輪之間設有一棘輪結構，以作為後輪驅動行駛的傳動結構。一般常見的棘輪結構，是於一棘輪套筒的一端設有一棘爪部，該棘爪部外周設有一棘輪環，該棘輪環內周設有對應棘爪部的一棘齒面，且該棘輪環固設於花轂內部，利用一心軸穿設該花轂與棘輪結構，使該棘輪結構位於花轂的一端，並於該棘輪套筒、棘爪部花轂 內壁與心軸間設有數個軸承或滾珠，以便令該棘輪套筒傳動該花轂。於該花轂、棘輪套筒與心軸間的軸承依相對於棘輪套筒的組設位置，常見者大致可分為外套式及內嵌式。按，現有外套式軸承的花轂棘輪結構，如中國臺灣第099200971號新型專利所揭露的《自行車花轂》，包括一花轂殼座，其呈中空筒狀殼體形式並設有一凹槽、一彈性元件、一軸承及一棘齒環，並於該花轂殼座的一端軸向凹設該凹槽，該凹槽由內向外依序固設有該彈性元件、該軸承及該棘齒環；該彈性元件抵靠於該凹槽的一底部；該軸承被該彈性元件緊抵，該軸承軸向穿設有一軸承孔；該棘齒環軸向穿設有一環孔，並於該環孔的一內周壁環凹設有一棘齒面；一棘輪筒，其置於該花轂殼座的一端，該棘輪筒軸向穿設一筒孔，該棘輪筒是於置於該花轂殼座的一端的一外周面依序設有一與該軸承孔對應緊配的支撐凸部以及一棘爪部，於該棘爪部的一外周面間隔設有數個與該棘齒面對應嚙合的棘塊；以及一車心，其穿設於該棘輪筒並穿裝於該花轂殼座，該車心的一端穿設於該筒孔，且該車心與該棘輪筒形成可轉動狀態。另一現有內嵌式軸承的花轂棘輪結構，如中國第100213358號新型專利所揭露的《自行車花轂結構》，包括一輪轂主體，該輪轂主體兩端各開設一套口，內部則貫穿設置一心軸，該心軸穿出輪轂主體的套口的部分各形成一接設段；一飛輪承座兩端分別向內開設一井槽，其中一井槽容置一第一軸承，另一井槽則容置一第二軸承，該飛輪承座、該第一、第二軸承受心軸一端的接設段所貫穿，該飛輪承座串接於輪轂主體旁而與其一端的套口組設，該第一軸承位於靠近套口的一端，該第二軸承則位於遠離套口的一端；該心軸端部設有一與第二軸承對應的階緣，該飛輪承座於設有第二軸承處設一可封閉井槽的封蓋，使第二軸承受到階緣與封蓋的夾置定位，且該心軸於近第一軸承處套設一墊圈，該輪轂主體對應飛輪承座的套口容設一第三軸承，而墊圈兩端分別受第一軸承及第三軸承的靠抵。上述所揭結構中，前者是於花轂殼座的凹槽內與棘輪筒外周設有軸承，且於凹槽底部設有彈性元件，該彈性元件提供由內而外的頂撐力量緊抵於軸承，以確保零件裝設定位，使棘輪筒不會因組裝時的累積公差而偏移；後者是於心軸上設有環階，而飛輪承座內設有擋緣，以及軸承間設有墊圈，以使軸承可受到環階、擋緣及墊圈的夾置定位，其中該第一軸承形成嵌設於飛輪承座的井槽內，且套設於該心軸上。但是，前者外套式的軸承，套設於該棘輪筒的外周，且位於花轂殼座內部的凹槽內，雖與該凹槽間設有彈性元件，然當棘輪筒轉動且使車心承受力量而產生微量變形時，該彈性元件的頂撐力量無法提供較佳的阻擋效果，且會於該軸承二側產生側向力，而使該軸承產生變形，又該車心組設時，需將其二端的螺帽鎖緊，此二螺帽的鎖緊力量若控制不當，會影響該軸承的順暢度難以控制，且容易造成軸承損壞、影響使用壽命，整體結構確有待改良的必要；後者內嵌式的軸承，較不會於該軸承產生側向力，然其組裝時僅將軸承迫緊於飛輪承座內，且與心軸穿套，該軸承於飛輪承座外部雖設有墊圈，然該墊圈的阻擋力量不足，無法提供較佳的阻擋效果，當飛輪承座轉動時，心軸會承受極大力量而產生微量變形，且會使軸承朝軸線方向產生位移問題，進而容易造成軸承損壞或脫出；故本發明人，針對前述問題進一步提供一內嵌式且具實用創新的花轂棘輪軸承增強結構。
發明內容有鑑於此，本實用新型所揭露的花轂棘輪軸承增強結構，其包含有一花轂，其軸向穿設有一心軸，該花轂一端凹設有一接設部；一棘輪套筒，呈中空筒狀，其一端設有一傳動部，且與該傳動部同端的內部設有一第一軸承，該傳動部外周環設有數個棘齒槽，該心軸穿設該棘輪套筒及該軸承；一棘齒組，具有數個棘齒塊與一棘齒環，各該棘齒塊設於各該棘齒槽內，於該傳動部與各該棘齒塊外周設有環狀的一彈性件，該棘齒塊局部外露於該棘齒槽，該棘齒環與該接設部相互組接，該棘齒環內周壁環設有數個齒槽，以與該棘齒塊相互嚙合；一定位組，於該第一軸承的一端設有一定位件，以阻擋該第一軸承軸向位移；藉助上述構件，該定位件的阻擋，可避免該軸承朝軸線方向產生位移，以避免該軸承損壞，確達軸承增強結構強度的功效，整體結構可達便利實用性。其中，該花轂的接設部為第一接設部，該第一接設部具有一個接設段，該接設段軸向設有數個凹槽或凸齒，該棘齒組設有一個第一棘齒環，該第一棘齒環外周對應該接設段而設有一個第二接設部，該第二接設部軸向設有數個凸齒或凹槽，以與該接設段相互組接。其中，該棘輪套筒一端一體設有該傳動部，且與該傳動部同端的內部設有該第一軸承，該傳動部內周環凸設有一個擋緣，且該擋緣抵頂於該第一軸承，該棘輪套筒外周預設位置環設有一個凸緣，該凸緣與該傳動部間設有一個定位緣，於該定位緣上設有一個第二軸承，且該凸緣抵頂於該第二軸承，該心軸一端與該棘輪套筒間設有一個第三軸承，該心軸另一端與該花轂間設有一個第四軸承。其中，該定位組包括於該傳動部內周接近開放端處環設有一個定位槽，及嵌卡設於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端。其中，該花轂的接設部為第一接設部，該第一接設部具有一個接設緣及一個接設段，該接設緣接近花轂的開放端，該接設段軸向設有數個凹槽或凸齒，該棘齒組設有一個第二棘齒環，該第二棘齒環外周對應該第一接設部而分別設有一個接緣與一個第二接設部，該接緣與該接設緣相對應，該第二接設部對應該接設段而軸向設有數個凸齒或凹槽。其中，該定位組進一步設有一個第一定位座，該第一定位座呈套筒狀，其一端凹設有一個第一組接部，其內部設有該第一軸承，該第一組接部內部環設有一個定位槽，及嵌卡於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端，該第一定位座遠離該第一組接部的一端一體設有一個第二組接部，於該棘輪套筒一端內部對應該第二組接部而設有一個第三組接部，第二、三組接部相互組接固定。其中，該棘輪套筒與該第一定位座為不同材料，且該第一定位座的材料硬度大於該棘輪套筒的材料硬度。其中，該定位組進一步設有一個第二定位座，該第二定位座呈套筒狀，其一端凹設有一個第一組接部，其內部設有該第一軸承，該第一組接部內部環設有一個定位槽，及嵌卡於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端，該第二定位座遠離該第一組接部的一端一體設有該傳動部與一個第二組接部，該第二定位座上的傳動部外周環設有數個棘齒槽，該棘輪套筒一端內部對應該第二組接部而設有一個第三組接部，第二、三組接部相互組接固定。其中，該棘輪套筒與該第二定位座為不同材料，且該第二定位座的材料硬度大於該棘輪套筒的材料硬度。其中，該定位件為一個C形扣件。本實用新型目的之一即在於提供一種花轂棘輪軸承增強結構，設有一定位組，其是於棘輪套筒一端內部嵌設有一定位件，藉助該定位件阻擋於軸承的一端，當心軸轉動時，可避免該軸承朝軸線方向位移，以保護該軸承避免損壞，以便達穩固定位及軸承增強結構的功效。本實用新型目的之二即在於提供一種花轂棘輪軸承增強結構，該定位組進一步設有與棘輪套筒組接的一定位座，其二端可分別提供該棘輪套筒與軸承相對於心軸的支撐強度，同樣可達軸承增強結構的功效。本實用新型目的之三即在於提供一種花轂棘輪軸承增強結構，該棘輪套筒與定位座可為不同材料的應用，以可分別達到減輕重量及增強結構強度的功效。

圖I為本實用新型一較佳實施例的立體分解圖。圖2為本實用新型一較佳實施例的組合剖視圖。圖3為本實用新型第二實施例的立體分解圖。圖4為本實用新型第二實施例的組合剖視圖。圖5為本實用新型第三實施例的立體分解圖。圖6為本實用新型第三實施例的組合剖視圖。主要元件符號說明花轂10心軸11第一接設部12接設緣13接設段14第四軸承15棘輪套筒20傳動部21棘齒槽22擋緣23第一軸承24凸緣25定位緣26第二軸承27第三軸承28第三組接部29棘齒組30棘齒塊31 彈性件32 第一棘齒環33第二接設部331齒槽332第二棘齒環34第二接設部341接緣342齒槽343定位組40 定位槽41定位件42定位槽43 第一定位座50第一組接部51[0037]擋緣52第二組接部53第二定位座60第一組接部61擋緣62傳動部63 棘齒槽64 第二組接部65。
具體實施方式
首先請參照圖1-2，本實用新型所提供的一種花轂棘輪軸承增強結構，其主要包含有一花轂10、與該花轂10相接設的一棘輪套筒20、一棘齒組30及設於該棘輪套筒20 —端的一定位組40。該花轂10，其軸向穿設有一心軸11，該花轂10 —端凹設有一第一接設部12，其具有一接設緣13及一接設段14，該接設緣13接近花轂10的開放端，該接設段14軸向設有數個凹槽或凸齒。該棘輪套筒20，呈中空筒狀，其一端一體設有一傳動部21，其外周環設有數個棘 齒槽22，且內周環凸設有一擋緣23，於該傳動部21端內部設有一第一軸承24，且該擋緣23抵頂於第一軸承24 ;該棘輪套筒20外周預設位置環設有一凸緣25，其與傳動部21間設有一定位緣26,於該定位緣26上設有一第二軸承27,且該凸緣25抵頂於第二軸承27 ;設使該心軸11穿設棘輪套筒20及第一軸承24，該心軸11 一端與棘輪套筒20間設有一第三軸承28，該心軸11另一端與花轂10間設有一第四軸承15。該棘齒組30，具有數個棘齒塊31與一第一棘齒環33，各該棘齒塊31設於各該棘齒槽22內，於該傳動部21與各該棘齒塊31外周套設有環狀的一彈性件32，以提供該棘齒塊31的一復歸彈力；該棘齒塊31局部外露於棘齒槽22 ;該第一棘齒環33外周對應第一接設部12的接設段14而設有一第二接設部331，其軸向相對設有數個凸齒或凹槽，以供與該接設段14相互組接；該第一棘齒環33內周壁環設有數個齒槽332，以與該棘齒塊31相互( 合。該定位組40，於該傳動部21內周遠離擋緣23且接近開放端處環設有一定位槽41,及嵌卡設於該定位槽41內的一定位件42,該定位件42可為一 C形扣件，以阻擋於該第一軸承24的一端。藉助上述構件，利用該定位件42阻擋於第一軸承24的一端，有效避免該心軸11轉動時的力量造成第一軸承24朝軸線方向位移，達到穩固定位及保護的效果，並達到軸承增強結構的功效，故整體結構可達便利實用性。為供進一步了解本實用新型構造特徵、運用技術手段及所預期達成的功效，茲將本實用新型使用方式加以敘述如下本實用新型的組設，是將該第一棘齒環33與花轂10 —端的第一接設部12相互組接，接著將該第一軸承24組設於棘輪套筒20內部，並將該定位件42嵌設於定位槽41內，以抵頂固定該第一軸承24，且將該第二軸承27組設於棘輪套筒20外周，再接著將各該棘齒塊31組設於棘齒槽22，而後將該心軸11穿設棘輪套筒20，使該棘齒塊31與第一棘齒環33的齒槽332嚙合，且將該第三、第四軸承28、15分別組設於心軸11 二端，即組設完成。該定位件42嵌設於定位槽41後，則其一端緣抵頂於該第一軸承24的一端緣，因此除了可阻擋該第一軸承24由棘輪套筒20的軸線方向位移，仍可有效提供該第一軸承24與心軸11間的相對轉動動作。請參照圖3-4所示，為本實用新型的第二實施例圖，設有一第二棘齒環34，且該定位組40進一步設有一第一定位座50，該第二棘齒環34外周分別設有第二接設部341與延伸預設長度的一接緣342，該第二接設部341對應花轂10接設段14而軸向相對設有數個凸齒或凹槽；該接緣342對應接設緣13，且呈平滑狀；該第二棘齒環34內周壁環設有數個齒槽343 ;該第一定位座50呈套筒狀,其一端凹設有一第一組接部51,其內周環凸設有一擋緣52，於該第一組接部51內部設有第一軸承24，且該擋緣52抵頂於第一軸承24的一端，遠離該擋緣52處環設有一定位槽43，及嵌卡於該定位槽43內的定位件42，以阻擋於該第一軸承24另一端；該第一定位座50遠離第一組接部51的一端一體設有一第二組接部53，於該棘輪套筒20傳動部21內部對應第二組接部53而設有一第三組接部29，該第二、第三組接部53、29間可相對設有螺紋段，以供相互螺接固定；則該棘輪套筒20與第一定位座50為二件式設計，其中該棘輪套筒20與第一定位座50可為不同材料的應用，且該第一定位座50的材料硬度大於棘輪套筒20的材料硬度；該棘輪套筒20可為鋁等的金屬材料應用，以達減輕重量的效果；該第一定位座50可為鐵、不鏽鋼等的金屬材料應用，以達增加結構強度的效果；該第二棘齒環34接緣342的設計，可增加該齒槽343的長度，即可增加耐負荷程度，提升棘齒塊31的耐用度；該第一定位座50的組設，其二端可提供該棘輪套筒20與第一 軸承24相對於心軸11的支撐強度，而可承受更高的荷重與作用力，以達增加結構強度的便利實用性功效。請參照圖5-6所示，為本實用新型的第三實施例，設有一第二定位座60，其呈套筒狀，其一端凹設有第一組接部61,其內周環凸設有一擋緣62,於該第一組接部61內部設有第一軸承24，且該擋緣62抵頂於第一軸承24的一端，遠離該擋緣61處設有定位槽43，及嵌卡於該定位槽41內的定位件42,以供阻擋於該第一軸承24另一端；該第二定位座60遠離第一組接部61的一端一體設有傳動部63與第二組接部65，該傳動部63外周環設有供數個棘齒塊31容設的數個棘齒槽64 ;該棘輪套筒20 —端內部對應第二組接部65而設有第三組接部29，該第二組接部65外部與第三組接部29內部可相對設有螺紋段，以供相互螺接固定；則該棘輪套筒20與第二定位座60為二件式設計，使該棘輪套筒20與第二定位座60可為不同材料的應用，且該第二定位座60的材料硬度大於棘輪套筒20的材料硬度；該棘輪套筒20可為鋁等的金屬材料應用，該第二定位座60可為鐵、不鏽鋼等的金屬材料應用，同樣可達增加結構強度的功效。本實用新型定位組40的定位件42，嵌設於該棘輪套筒20 —端內部，藉助該定位件42阻擋於第一軸承24的一端，當該心軸11轉動時的力量作用於第一軸承24時，可有效避免該第一軸承24朝棘輪套筒20軸線方向位移，且可保護該第一軸承24避免損壞，以達穩固定位及軸承增強結構的便利實用性功效；該定位組40進一部設有定位座(如上述第一定位座50、第二定位座60)，使其與該棘輪套筒20組接，且使該第一軸承24設於定位座一端內部，藉助該定位座的組設，其二端可分別提供該棘輪套筒20與第一軸承24相對於心軸11的支撐強度，確達軸承增強結構的便利實用性功效。該棘輪套筒20與定位座可為不同材料的應用，使該棘輪套筒20可採用較輕的材料，以達減輕重量的功效，且該定位座的材料硬度大於棘輪套筒20的材料硬度，以可增強結構強度，確具極佳創新實用性；該棘齒環外周一端可延伸設有接緣342，以增加該棘齒環齒槽343的長度，即可增加受力面積，有效增加耐負荷程度，據以提升棘齒組30的耐用度，確達增強結構強度的功效。[0052]綜合上述，本實用新型所揭露的「花轂棘輪軸承增強結構」，可提供一具定位件42的棘輪套筒20結構，該棘輪套筒20 —端內部嵌設有定位件42，其阻擋於該第一軸承24的一端，可有效阻擋第一軸承24朝軸線方向位移，以保護該第一軸承24避免損壞，且該定位組40進一步設有與棘輪套筒20組接的定位座，該棘輪套筒20與定位座可為不同材料的應用，以達減輕重量與增加強度的功效，整體構件簡單、可增強結構強度，以使整體確具產業實用性及創新效益。需陳明者，以上所述乃是本實用新型的具體實施例及所運用的技術原理，若依本 實用新型的構想所作的改變，其所產生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，均應在本實用新型專利申請的範圍內。
權利要求1.一種花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，其包含有 一個花轂，其軸向穿設有一個心軸，該花轂一端凹設有一個接設部； 一個棘輪套筒，呈中空筒狀，其一端設有一個傳動部，且與該傳動部同端的內部設有一個第一軸承，該傳動部外周環設有數個棘齒槽，該心軸穿設該棘輪套筒及該第一軸承； 一個棘齒組，具有數個棘齒塊與一個棘齒環，各該棘齒塊設於各該棘齒槽內，於該傳動部與各該棘齒塊外周設有環狀的彈性件，該棘齒塊局部外露於該棘齒槽，該棘齒環與該接設部相互組接，該棘齒環內周壁環設有數個齒槽，以與該棘齒塊相互嚙合； 一個定位組，包括於該第一軸承的一端設有一個定位件，以阻擋該第一軸承軸向移動。
2.如權利要求I所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該花轂的接設部為第一接設 部，該第一接設部具有一個接設段，該接設段軸向設有數個凹槽或凸齒，該棘齒組設有一個第一棘齒環，該第一棘齒環外周對應該接設段而設有一個第二接設部，該第二接設部軸向設有數個凸齒或凹槽，以與該接設段相互組接。
3.如權利要求I或2所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該棘輪套筒一端一體設有該傳動部，且與該傳動部同端的內部設有該第一軸承，該傳動部內周環凸設有一個擋緣，且該擋緣抵頂於該第一軸承，該棘輪套筒外周預設位置環設有一個凸緣，該凸緣與該傳動部間設有一個定位緣，於該定位緣上設有一個第二軸承，且該凸緣抵頂於該第二軸承，該心軸一端與該棘輪套筒間設有一個第三軸承，該心軸另一端與該花轂間設有一個第四軸承。
4.如權利要求I所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該定位組包括於該傳動部內周接近開放端處環設有一個定位槽，及嵌卡設於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端。
5.如權利要求I所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該花轂的接設部為第一接設部，該第一接設部具有一個接設緣及一個接設段，該接設緣接近花轂的開放端，該接設段軸向設有數個凹槽或凸齒，該棘齒組設有一個第二棘齒環，該第二棘齒環外周對應該第一接設部而分別設有一個接緣與一個第二接設部，該接緣與該接設緣相對應，該第二接設部對應該接設段而軸向設有數個凸齒或凹槽。
6.如權利要求I所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該定位組進一步設有一個第一定位座，該第一定位座呈套筒狀，其一端凹設有一個第一組接部，其內部設有該第一軸承，該第一組接部內部環設有一個定位槽，及嵌卡於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端，該第一定位座遠離該第一組接部的一端一體設有一個第二組接部，於該棘輪套筒一端內部對應該第二組接部而設有一個第三組接部，第二、三組接部相互組接固定。
7.如權利要求6所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該棘輪套筒與該第一定位座為不同材料，且該第一定位座的材料硬度大於該棘輪套筒的材料硬度。
8.如權利要求I所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該定位組進一步設有一個第二定位座，該第二定位座呈套筒狀，其一端凹設有一個第一組接部，其內部設有該第一軸承，該第一組接部內部環設有一個定位槽，及嵌卡於該定位槽內的該定位件，以阻擋於該第一軸承的一端，該第二定位座遠離該第一組接部的一端一體設有該傳動部與一個第二組接部，該傳動部外周環設有數個棘齒槽，該棘輪套筒一端內部對應該第二組接部而設有一個第三組接部，第二、三組接部相互組接固定。
9.如權利要求8所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該棘輪套筒與該第二定位座為不同材料，且該第二定位座的材料硬度大於該棘輪套筒的材料硬度。
10.如權利要求I或4或6或8所述花轂棘輪軸承增強結構，其特徵是，該定位件為一個C形扣件。
專利摘要本實用新型主要是提供一種花轂棘輪軸承增強結構，其包含有一花轂，其穿設有一心軸，且一端設有一接設部；一棘輪套筒，其一端設有一傳動部，且內部設有一第一軸承，該傳動部外周設有數個棘齒槽，使該心軸穿設棘輪套筒；一棘齒組，具有數個棘齒塊及與接設部組接的一棘齒環，各該棘齒塊設於各該棘齒槽內，且棘齒塊局部外露於棘齒槽，棘齒環內周環設有數個齒槽，以與棘齒塊相互嚙合；一定位組，於該第一軸承的一端設有一定位件；藉助上述構件，該定位件的阻擋，可避免該第一軸承朝軸線方向產生位移，以避免該軸承損壞，確達軸承增強結構強度的功效。
文檔編號F16C35/00GK202498965SQ201220082569
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者安東尼·史基·艾爾斯沃思, 陳俊雄 申請人:久裕興業科技股份有限公司, 艾爾斯沃思自行車公司