專利名稱：自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，尤指一種包含多數(shù)個(gè)掣子，該掣子與棘齒嚙合，進(jìn)而將來(lái)自踏板驅(qū)動(dòng)力傳遞至車輪的動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)。
自行車使用動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)(coasting mechanism)來(lái)控制自行車踏板與自行車后輪作連動(dòng)或分開互換動(dòng)作。多年以前，踏板和后輪是直接連動(dòng)，每當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)其踏板也轉(zhuǎn)；然而，后來(lái)人們發(fā)現(xiàn)，人們需要自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，即，當(dāng)踏板不轉(zhuǎn)而車輪轉(zhuǎn)，自行車滑行。此種滑行動(dòng)作在傳統(tǒng)技術(shù)業(yè)已被完成，其是以兩個(gè)各自獨(dú)立、呈可彈抵狀態(tài)的掣子，使其在驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)，兩個(gè)掣子與棘齒嚙合、掣子朝棘齒方向轉(zhuǎn)動(dòng)而使車輪與踏板同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)沒(méi)有驅(qū)動(dòng)力作用時(shí)，掣子相對(duì)棘齒輪朝另一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，掣子會(huì)越過(guò)棘齒而不相嚙合，進(jìn)而使踏板不轉(zhuǎn)而車輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。自此之后，人們就很少有對(duì)該掣子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行改變。
其他不同的元件也有以相似的方法應(yīng)用在自行車上，一些其他使用掣子系統(tǒng)而可達(dá)成的機(jī)構(gòu)例子，如羅曼的第5，004，083號(hào)美國(guó)專利；楊的第5，083，991號(hào)美國(guó)專利；南格諾的第5，078，664號(hào)和第5，322，487號(hào)兩件美國(guó)專利；以及黃艾歐的第5，660，083號(hào)美國(guó)專利；然而，以上專利案和公知裝置，其掣子都是呈可彈抵狀態(tài)。此種設(shè)計(jì)易產(chǎn)生問(wèn)題。因?yàn)槌缸优c棘齒會(huì)因?yàn)橹圃焐系南拗?、不?guī)律的材質(zhì)熱膨脹而產(chǎn)生排列上的不規(guī)則性，車輪上所使用滾珠軸承的誤差排列，甚至其他因素而造成的不規(guī)則性，這些種種不規(guī)則性加起來(lái)，便會(huì)發(fā)生在有些特殊狀況時(shí)，只有一個(gè)掣子與棘齒嚙合。若只有一掣子嚙合，該摯子就會(huì)損壞，因?yàn)楸緛?lái)設(shè)計(jì)的是用兩個(gè)掣子來(lái)分散驅(qū)動(dòng)力的負(fù)荷，因此兩個(gè)掣子都沒(méi)有制成具有足夠可單獨(dú)承受整個(gè)驅(qū)動(dòng)力的能力。若一個(gè)掣子損壞，另一掣子與棘齒嚙合亦會(huì)損壞，因?yàn)樗膊荒軉为?dú)承受負(fù)荷。
上述問(wèn)題，在山區(qū)自行車賽中尤為突出，其踏板所產(chǎn)生的力量及扭力比起一般路面更大；此外，山區(qū)自行車賽大都在泥濘路徑進(jìn)行，會(huì)增加臟物或外物侵入滑行機(jī)構(gòu)的機(jī)率，進(jìn)而干擾掣子正常運(yùn)作的機(jī)率更大；此外，若將其系統(tǒng)改成單一掣子單獨(dú)承受負(fù)荷也是不恰當(dāng)?shù)?，因?yàn)槌缸拥某叽缗c重量需要較大，滑行機(jī)構(gòu)整體尺寸與重量也要變大，但這種情形并不是所希望的，因?yàn)槌叽绾椭亓吭黾訒?huì)減慢自行車，在比賽中更不會(huì)占上風(fēng)。
本實(shí)用新型的目的是提供一種設(shè)計(jì)合理、安全可靠的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)尺寸小、重量輕，可確保所有掣子與棘齒嚙合。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下設(shè)計(jì)一種自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，供至少裝設(shè)有一鏈輪的驅(qū)動(dòng)本體與一用來(lái)安裝車輪的輪軸本體嚙合連動(dòng)，其特征在于該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)包含有(a)多數(shù)個(gè)掣子，該掣子呈可移動(dòng)狀態(tài)地內(nèi)嵌于沿著軸線環(huán)布在一本體內(nèi)的凹陷內(nèi)；(b)多數(shù)個(gè)裝設(shè)在另一本體上的棘齒，該棘齒也是沿著軸線環(huán)布，并可與所述掣子呈嚙合狀態(tài)；(c)一連動(dòng)每一掣子的連結(jié)裝置。
本實(shí)用新型實(shí)施例中所述連結(jié)裝置可移動(dòng)，帶動(dòng)所有掣子與所述棘齒確實(shí)嚙合；所述連結(jié)裝置是一個(gè)凸輪盤；所述凸輪盤經(jīng)由多數(shù)個(gè)凸輪縫和多數(shù)個(gè)凸輪隨從的配合結(jié)構(gòu)而與所有掣子連結(jié)，每一凸輪隨從逐一與凸輪縫滑嵌連結(jié)；所述凸輪縫設(shè)在凸輪盤，而凸輪隨從則是設(shè)在掣子上的指部，以掣子的指部而與凸輪盤的凸輪縫嵌合成可滑移狀態(tài)；所述掣子的一端是指部，另一端是銷子；每一掣子的銷子樞設(shè)在所述一本體內(nèi)凹陷的圓柱形槽穴內(nèi)；在每一掣子上裝設(shè)以提供斜導(dǎo)力來(lái)驅(qū)使掣子在凹陷內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧。
所述連結(jié)裝量也可是一齒輪；該齒輪是與該等掣子同心，并環(huán)繞在該等掣子外圍；每一掣子具有齒形以與齒輪上的齒嵌合。
所述連結(jié)裝置還可由(a)多數(shù)個(gè)托體，每一托體連接一掣子；(b)多數(shù)個(gè)連結(jié)體以連接兩相鄰?fù)畜w，其中一掣子移動(dòng)便帶動(dòng)托體，再經(jīng)由連結(jié)體而帶動(dòng)其余掣子，從而確實(shí)連動(dòng)多數(shù)個(gè)掣子；所述連結(jié)裝置同心環(huán)繞在該等掣子外圍。
由于本實(shí)用新型采用多數(shù)個(gè)掣子以及可確保所有掣子與棘齒確實(shí)嚙合的連結(jié)裝置，故可防止只有單一掣子獨(dú)自與棘齒嚙合的情形發(fā)生，從而保證該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)安全可靠；此外，本實(shí)用新型采用多個(gè)掣子，可避免不規(guī)則性的發(fā)生，減小了滑行機(jī)構(gòu)的尺寸和重量。
本實(shí)用新型一種自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)是供裝設(shè)有自行車齒輪的驅(qū)動(dòng)本體與裝設(shè)有自行車車輪的輪軸本體相互嚙合；該機(jī)構(gòu)允許驅(qū)動(dòng)力供給時(shí)其驅(qū)動(dòng)力能傳給車輪，而當(dāng)驅(qū)動(dòng)力不供給時(shí)則允許自行車?yán)^續(xù)滑行。
該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)的多個(gè)(plurality)掣子可轉(zhuǎn)動(dòng)地內(nèi)嵌裝設(shè)在另一本體上的多個(gè)(plurality)凹陷內(nèi)；該裝置的多個(gè)(plurality)棘齒環(huán)布在另一本體上，較合適的方式是成型在一完整的環(huán)體上，該等棘齒如行星一般地與該等掣子嚙合；該等掣子沿著軸線環(huán)布；一個(gè)連結(jié)裝置嚙合每一掣子，連結(jié)裝置帶動(dòng)每一掣子轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使掣子與棘齒確實(shí)嚙合。
在第一種具體形態(tài)中，該連結(jié)裝置采用一凸輪盤，以該凸輪盤所做的連結(jié)裝置是由多數(shù)個(gè)凸輪縫和多數(shù)個(gè)凸輪隨從與掣子嚙合，每一凸輪隨從滑嵌著一個(gè)凸輪縫；而在升級(jí)具體形態(tài)中，該凸輪縫成型在凸輪盤上，而凸輪隨從設(shè)在掣子的指部，其掣子的指部滑嵌著凸輪盤的凸輪縫。
在第一種具體形態(tài)的第一種替代變形，該凹陷設(shè)在其一本體上的圓柱形槽穴，而每一掣子具有銷子，樞嵌在圓柱形槽穴內(nèi)；而第一種具體形態(tài)的第二種替代變形，是該凹陷配合掣子的一邊形狀而成型，及其中一個(gè)凹陷比其余凹陷較大，藉以允許掣子嵌在該較大凹陷時(shí)能沿著軸線旋滑。
在第二種具體形態(tài)中，該連結(jié)裝置是采用一齒輪，該齒輪相對(duì)掣子呈同心向外設(shè)置，每一掣子具有齒形用以和齒輪上的齒呈行星狀地嵌合，而該凹陷配合掣子一邊形狀而成型，其中一個(gè)凹陷比其他凹陷大，以允許掣子嵌在較大凹陷內(nèi)，呈可旋滑狀態(tài)，此一具體形態(tài)中，也可再包含一彈簧來(lái)斜導(dǎo)掣子在較大凹陷內(nèi)呈順時(shí)方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
在第三種具體形態(tài)中，該連結(jié)裝置是由多數(shù)個(gè)托體和多數(shù)個(gè)連結(jié)體組成，每一托體連及一個(gè)掣子，每一連結(jié)體連接兩相鄰的托體，轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)掣子便會(huì)帶動(dòng)托體，進(jìn)而連動(dòng)其他托體而連動(dòng)其他掣子，以確實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)多數(shù)個(gè)掣子該等托體相對(duì)于掣子呈同心向內(nèi)設(shè)置。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。


圖1本實(shí)用新型自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)的一般配置斷面示意圖。
圖2本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的多數(shù)個(gè)棘齒布列主視圖。
圖3本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的多數(shù)個(gè)凹壁以行星布列地嵌受多數(shù)個(gè)掣子主視圖。
圖4本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的凸輪盤主視圖。
圖5本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的掣子主視圖。
圖6本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的掣子仰視圖。
圖7本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第一種替代變形的棘齒、掣子和凸輪盤互動(dòng)示意圖。
圖8本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的凸輪盤主視圖。
圖9本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的凹壁行星式嵌受掣子的主視圖。
圖10本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的掣子主視圖。
圖11本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的掣子仰視圖。
圖12本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的多數(shù)個(gè)棘齒主視圖。
圖13本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的棘齒、掣子和凸輪盤互動(dòng)示意圖。
圖14本實(shí)用新型第一種具體形態(tài)的第二種替代變形的棘齒、掣子和凸輪盤互動(dòng)的第二個(gè)示意圖。
圖15本實(shí)用新型第二種具體形態(tài)的第一種替代變形的棘齒、掣子和齒輪互動(dòng)示意圖。
圖16本實(shí)用新型第二種具體形態(tài)的第一種替代變形的棘齒、掣子和齒輪互動(dòng)的第二個(gè)示意圖。
圖17本實(shí)用新型第二種具體形態(tài)的第二種替代變形的棘齒、掣子和齒輪互動(dòng)示意圖。
圖18本實(shí)用新型第三種具體形態(tài)的棘齒、掣子、托體和連結(jié)體互動(dòng)示意圖。
為了具體清楚地描述本實(shí)用新型具體實(shí)施內(nèi)容，有些專用詞被應(yīng)用，然而，此等使用并非要將本實(shí)用新型限制在該等選用的明確措辭范圍內(nèi)，而是讓人了解該等措辭所說(shuō)明、表達(dá)的技術(shù)方案以及所采用的能達(dá)成同等功效的類似的等效技術(shù)方案。例如，文字中的連接或是類似的連至等措辭都是經(jīng)常使用的，它們不是限制指明的連接，而是含蓋了所有傳統(tǒng)技術(shù)中，由其他元件按等效連接方式的連接技術(shù)；這些傳統(tǒng)技術(shù)是很多的，未來(lái)還有其他等效替代元件出現(xiàn)而提供的相同作用也被認(rèn)定是等同技術(shù)。
圖1為一般環(huán)繞自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)10的自行車架結(jié)構(gòu)圖，也是本實(shí)用新型環(huán)繞自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)10的自行車架結(jié)構(gòu)圖；一如傳統(tǒng)自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)10裝設(shè)有一傳動(dòng)本體12和一輪軸本體14；該傳動(dòng)本體12至少裝設(shè)有一自行車鏈輪(圖中未示)；該輪軸本體14裝設(shè)一自行車車輪(圖中未示)；在使用時(shí)，該自行車鏈輪連動(dòng)自行車踏板(圖中未示)，其驅(qū)動(dòng)力連動(dòng)通常是由鏈條完成(圖中未示)。使用者通過(guò)踩踏自行車踏板而使驅(qū)動(dòng)力傳遞至車輪，此一驅(qū)動(dòng)力是經(jīng)由傳動(dòng)本體12、動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)10和輪軸本體14而傳到車輪的；當(dāng)使用者不再踩踏自行車，該動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)10允許傳動(dòng)本體12和輪軸本體14變成不連動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而使車輪與輪軸本體14在沒(méi)有傳動(dòng)本體、齒輪、鏈輪和踏板也運(yùn)轉(zhuǎn)的情形下，能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。上述的運(yùn)作方式乃是傳統(tǒng)的技術(shù)，而本創(chuàng)作所揭露的設(shè)計(jì)也是用來(lái)達(dá)到此目的；以下各圖及說(shuō)明將說(shuō)明在該動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)中含有本創(chuàng)作。
圖2至圖7所示實(shí)施例，具體說(shuō)明第一種可替換的形態(tài)乃是該連結(jié)裝置是采用一個(gè)凸輪盤26；圖2顯示多數(shù)個(gè)棘齒16依軸線17而環(huán)布在傳動(dòng)本體12上；更為具體地，該等棘齒16是被完整地成形于一環(huán)體上。
圖3為該輪軸本體14的正視圖，該輪軸本體14包含有多數(shù)個(gè)圓柱形槽穴18與多數(shù)個(gè)卵形槽溝20；圖5和圖6所示的每一掣子22包含有一銷子24，該銷子24內(nèi)置在一個(gè)槽穴18；該銷子24配置在槽穴18使得該掣子22呈可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；因?yàn)樵摰炔垩?8沿著軸線17環(huán)布，當(dāng)該等掣子22被設(shè)置在該等槽穴18內(nèi)，該等掣子22便也會(huì)沿著軸線17環(huán)布；所謂掣子是指用來(lái)卡制防止棘齒逆轉(zhuǎn)的元件。
圖4凸輪盤26被用作為各掣子22間的連結(jié)裝置；該凸輪盤26包含多數(shù)個(gè)凸輪縫28；該凸輪盤26被設(shè)置在該輪軸本體14的中央凹部30，及該凸輪盤26具有多數(shù)個(gè)可嵌入中央凹部30的外凹部34的外延部32，但該外延部32寬度較外凹部34小，如此使得該凸輪盤26設(shè)置在中央凹部30時(shí)，仍可沿著軸線17而相對(duì)輪軸本體14旋轉(zhuǎn)；如圖5和圖6所示，每一掣子22包含有一指部36，該指部36動(dòng)作如同凸輪隨從，并滑嵌在凸輪縫28內(nèi)；該指部36穿經(jīng)該凸輪縫28而嵌入卵形槽溝20。
上述該等元件相互作用情形較為詳細(xì)地顯示在圖7中；如圖所示，該掣子22的銷子24呈可旋轉(zhuǎn)狀態(tài)地銷置在槽穴18內(nèi)；該指部36滑嵌在凸輪縫28內(nèi)，且穿經(jīng)該凸輪縫28而進(jìn)入該橢圓形槽溝20；當(dāng)該凸輪盤26呈如圖7所示之位置，該掣子22與棘齒16嚙合；而當(dāng)該凸輪盤26逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)(或是由圖看朝左方)，該指部36將如凸輪隨從般地在該凸輪縫28和該橢圓形槽溝20內(nèi)向外滑移；該凸輪盤26如此旋轉(zhuǎn)，使得該掣子22與棘齒16脫離嚙合狀態(tài)；其中，當(dāng)該掣子22與棘齒16嚙合，來(lái)自踩踏的驅(qū)動(dòng)力便經(jīng)由此一嚙合而傳遞至車輪；而當(dāng)該掣子22與棘齒16不嚙合，其踏板即使不運(yùn)轉(zhuǎn)，其車輪仍會(huì)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，而自行車也繼續(xù)滑行。
該凸輪盤26的旋轉(zhuǎn)是因?yàn)榈诙缸酉到y(tǒng)38(參見圖7)；該第二掣子系統(tǒng)包含有多數(shù)個(gè)凹槽40，該等凹槽40以適當(dāng)角度的方式制成在棘齒16面上，也如同圖2所示，該凹槽40內(nèi)被設(shè)置銷狀掣子42，每一凹槽40內(nèi)設(shè)有彈簧用以將銷狀掣子42向外推導(dǎo)；當(dāng)自行車滑行時(shí)，該掣子22和凸輪盤26相對(duì)銷狀掣子42作順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，每一銷狀掣子42在凹槽40內(nèi)外伸，并不斷地在布列在凸輪盤26上的凹孔44進(jìn)進(jìn)出出(配合參見圖4)；當(dāng)踏板轉(zhuǎn)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)本體12和棘齒16、銷狀掣子42都會(huì)隨之順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，其銷狀掣子42?？ㄔ谕馆啽P26的凹孔44，使得凸輪盤26順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)呈圖7所示的位置狀態(tài)；圖7雖只是顯示一個(gè)掣子22，其他掣子22的動(dòng)作方式也是與之相同；該凸輪盤26順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)使得所有掣子22都會(huì)連動(dòng)而與棘齒16確實(shí)嚙合，因?yàn)橥馆啽P26是連結(jié)所有掣子22的；當(dāng)踏板停止轉(zhuǎn)動(dòng)，該等銷狀掣子42仍停在凸輪盤26的凹孔44內(nèi)，直到該凸輪盤26被轉(zhuǎn)至逆時(shí)針?lè)较虻奈恢?，并使得該等掣?2脫離與棘齒16嚙合的狀態(tài)。
第一種具體形態(tài)的第一種替代變形，首先，該等掣子22被設(shè)置在驅(qū)動(dòng)本體12上，而該等棘齒16被設(shè)置在輪軸本體14上；其次，該掣子22可同心地內(nèi)向在棘齒16，而非如圖所示的外向形態(tài)；該棘齒16，非完全成形為一環(huán)體，而分別裝設(shè)在本體12、14上；此外，該指部36設(shè)于凸輪盤26上或完整成形于凸輪盤26，在此例中該掣子22須包含有凸輪縫28；除此，該第二掣子系統(tǒng)也有不同形式，例如設(shè)有彈簧的翼形體，或者其他所知技術(shù)中相同系統(tǒng)可用來(lái)代替原來(lái)圖中所示的銷形掣子42；最后，具體形態(tài)的情形是采用六個(gè)掣子22；該六個(gè)掣子22的使用是升級(jí)化的，但并非為必要，因?yàn)槭褂脙蓚€(gè)掣子22是較為標(biāo)準(zhǔn)的，若采用六個(gè)掣子22，其掣子22便可制成較小且也可制成較輕材質(zhì)，例如鋁材，而非一般用來(lái)制造掣子的鋼材，因?yàn)檩^多的掣子22會(huì)分散來(lái)自踩踏的負(fù)載力，因此每一掣子22無(wú)需如時(shí)下所用的掣子那般的強(qiáng)硬；切確掣子的數(shù)目，輪廓，形狀和材質(zhì)的使用，均可因其特殊希望強(qiáng)度而以普通的技術(shù)修改之；而所有的這些修改均落入在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
圖8至
圖14顯示滑行機(jī)構(gòu)的第一種具體化的第二個(gè)替代變形，在此其連結(jié)裝置為凸輪盤；
圖12顯示多數(shù)個(gè)棘齒50沿著軸線52環(huán)布在輪軸本體14上；該等棘齒50也是成型于一環(huán)體；圖9是驅(qū)動(dòng)本體12的主視圖，其包含有多數(shù)個(gè)凹陷56，該等凹陷56配合掣子60一邊的形狀而成型，
圖10看得更清楚；該等凹陷56沿著軸線52環(huán)布；該掣子60設(shè)置在凹陷56并呈可轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，該等掣子60也是沿著軸線52環(huán)布。
圖8闡明該凸輪盤62是作為掣子60間的連結(jié)裝置，該凸輪盤62包含多數(shù)個(gè)凸輪縫64，該凸輪盤62被設(shè)置在該棘齒環(huán)68內(nèi)的中央凹部66內(nèi)，該凸輪盤62直徑D大約和中央凹部66直徑d相同，而當(dāng)該凸輪盤62被設(shè)置在中央凹部66時(shí)，其乃呈可沿著軸線52自由旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)；如
圖10和
圖11所示，每一掣子60包含指部70，該指部70如凸輪隨從般地動(dòng)作，又滑嵌于該凸輪縫64內(nèi)。
上述該等元件使用時(shí)的交互作用如
圖13和
圖14所示。如
圖13所示，該掣子60置入該凹陷56，該指部70滑嵌凸輪縫64；當(dāng)在圖示位置時(shí)，該掣子60與棘齒50嚙合；當(dāng)該凸輪盤62順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)時(shí)(或者如圖看去左邊方向)，該指部70如凸輪隨從地動(dòng)作，而沿著凸輪縫64向內(nèi)滑移；該凸輪盤62如此旋轉(zhuǎn)使得掣子60與棘齒50脫離嚙合狀態(tài)。
在傳統(tǒng)方式中，是使用卷式彈簧來(lái)斜導(dǎo)使掣子60在凹陷56內(nèi)作逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；而使用凸輪盤62是在要求嚙合時(shí)所有掣子60確實(shí)與棘齒50嚙合，而在未嚙合時(shí)也必須確保掣子60與棘齒50呈不嚙合狀態(tài)；使用凸輪盤62，則縱然是每一掣子60個(gè)別頂彈彈簧72，也可防止只有單一個(gè)掣子60嚙合的情形發(fā)生，因?yàn)楫?dāng)所有掣子60自由移動(dòng)，其凸輪盤62也只是轉(zhuǎn)動(dòng)而已；假若有一個(gè)或較多掣子60因?yàn)槲辞謇砑X50而致嚙合受阻礙，則沒(méi)有一個(gè)掣子60會(huì)嚙合，因?yàn)樗麄兊囊苿?dòng)是聽令于凸輪盤62。
在此具體形態(tài)中，會(huì)有一種修正被用來(lái)進(jìn)一步確定所有掣子60與棘齒確實(shí)嚙合。動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)在自行車制造和使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生各種的不規(guī)則性，其包括因公差而產(chǎn)生棘齒、掣子和其他配件尺寸的不同，因軸承的限止和所使用材質(zhì)的不等熱膨脹導(dǎo)致輪軸無(wú)法真圓度地運(yùn)轉(zhuǎn)；而為了補(bǔ)償這些不規(guī)則性，一個(gè)主凹陷74被運(yùn)用；該主凹陷74較大于其余凹陷56；一個(gè)主掣子76被設(shè)置在主凹陷74內(nèi)；在
圖14中可更清楚看到該主凹陷74和該主掣子76的使用狀態(tài)。
如
圖14所示，該卷形彈簧72提供一個(gè)斜度給每個(gè)掣子60、76的第一端78、80；此一斜度將該第一端78、80在凹陷56、74內(nèi)沿著軸線52而朝內(nèi)側(cè)和順時(shí)針?lè)较蝽斖疲胰?br> 圖13所示，進(jìn)而使掣子60、76相對(duì)于凹陷56、74呈逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，并使掣子60、76的自由端82、84向外移動(dòng)而與棘齒50嚙合；然而，如前所提及的，該等自由端82、84會(huì)直到未阻礙到棘齒50之后才會(huì)移動(dòng)。
特別觀察該主掣子76，該主掣子76因?yàn)閺椈?2的斜導(dǎo)而在主凹陷74內(nèi)呈可相對(duì)于軸線52作順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)的狀態(tài)；因?yàn)樵撝鞒缸?6尺寸與其他掣子60實(shí)質(zhì)相同，但該主凹陷74尺寸則較大于其余凹陷56，而當(dāng)自行車作滑行時(shí)，其主掣子76的自由端84是最后一個(gè)脫離與棘齒50卡制的，亦即，當(dāng)該棘齒50相對(duì)于掣子60、76作順時(shí)針?lè)较蛞苿?dòng)時(shí)，因?yàn)樗绕溆喑缸?0相對(duì)于棘齒50更為順時(shí)針；
圖14乃是顯示只有自由端84未脫離棘齒50，而其余自由端82都已脫離而不受到棘齒50端部86卡制的位置狀態(tài)；因?yàn)樵撝鞒缸?6自由端84還未脫離卡制，而在受到凸輪盤62壓制的緣由下該等其余掣子60的自由端82則仍不能向外轉(zhuǎn)動(dòng)；一旦該主掣子76自由端84脫離棘齒50端部86的卡制，該彈簧72便將該主掣子76自由端84向外頂推，該凸輪盤62便逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而且其余掣子60自由端82便向外；既然該主掣子76持續(xù)在該主凹陷74內(nèi)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，該主掣子76自由端84便會(huì)接觸到下一個(gè)棘齒50近根部88，而該等其余掣子60自由端82則將與棘齒較遠(yuǎn)處接觸，大約在如圖示標(biāo)號(hào)90的位置處，當(dāng)負(fù)載力被供給時(shí)，該等掣子60、76的位置狀態(tài)便是重要的。
如
圖13所示，當(dāng)負(fù)載力被供給，該棘齒50相對(duì)掣子60、76作逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，而在棘齒50與掣子60、76嚙合一起轉(zhuǎn)動(dòng)之前，每一自由端82、84靠在棘齒50的根部88，用以將負(fù)載力由驅(qū)動(dòng)本體12傳至輪軸本體14；然而該主掣子76在主凹陷74的位置被修正；因?yàn)樵搹椈?2將主掣子76導(dǎo)呈順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，該主掣子76是在負(fù)載力供給之后最先接觸到棘齒50的根部88的；一旦該主掣子76接觸到棘齒50的根部88，來(lái)自棘齒50且作用在主掣子76的力量乃克服主掣子76因受到彈簧72作用而呈逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的力量；該主掣子76在接觸主凹陷74前邊時(shí)，只是在傳遞或承受負(fù)載力；當(dāng)此一接觸發(fā)生時(shí)，該等其余掣子60也是如
圖13所示的逐一接觸棘齒50的根部88；當(dāng)負(fù)載力停止，彈簧72彈力又可再滑推主掣子76在主凹陷74內(nèi)呈順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，以允許掣子60、76達(dá)成如同前面所配合
圖14所述的功能。
當(dāng)主掣子76被使用，彈簧72的彈力必須在主掣子76和其余掣子60間變換；因?yàn)槭褂脧椈蓵r(shí)所有掣子60被斜導(dǎo)，假如斜導(dǎo)力作用在自動(dòng)控制的掣子60上太大，該力量會(huì)經(jīng)凸輪盤62而傳至主掣子76；假如所有掣子60、76形狀完全相同，其彈力便足以頂推主掣子76在主凹陷74內(nèi)逆時(shí)針?lè)较蚧疲灾逻^(guò)早將主掣子76自由端84推入嚙合棘齒50，進(jìn)而破壞了使用主掣子76的目的；因而，該主掣子76形狀必須設(shè)計(jì)成比其余掣子60能接收到較大彈簧斜導(dǎo)力的態(tài)樣；其通過(guò)巧妙的設(shè)計(jì)掣子60、76形狀來(lái)使得彈簧72接觸到掣子60與接觸到主掣子76的位置有所不同，并使彈簧72與主掣子76接觸點(diǎn)相比于彈簧72與其余掣子60接觸點(diǎn)而較為遠(yuǎn)離主掣子76所沿著轉(zhuǎn)動(dòng)的軸線；此種形狀的使用，使得彈簧72作用在主掣子76的彈力會(huì)較大于作用在其余掣子60的彈力，藉此便可減低主掣子76滑移過(guò)早的可能性。
一個(gè)不同的變換被設(shè)計(jì)在此一具體構(gòu)造中；首先，如同前面所記載的，此種方式也是具有主掣子76和主凹陷74，且所有凹陷56尺寸相同，其次，凸輪縫64和凸輪隨從70嚙合被修改，該凸輪隨從70可設(shè)于或完整成型于凸輪盤62的指部，此例中該掣子60、76包含有凸輪縫；此外，該掣子60、76可置在輪軸本體上，且棘齒50位于驅(qū)動(dòng)本體12上；這等修改和其他先前所提的構(gòu)造均落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
圖15和
圖16為動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)的第二個(gè)具體化的第一種替換構(gòu)造，此種形態(tài)乃是以齒輪作為連結(jié)；此種具體化的要點(diǎn)是相同于有關(guān)圖8至
圖14所示及敘述；其棘齒102同樣是被設(shè)計(jì)成沿著軸線環(huán)布在輪軸本體14上的態(tài)樣；該驅(qū)動(dòng)本體12包含有多數(shù)個(gè)凹陷106、108，該等凹陷106、108是配合著掣子112、114一邊110的形狀而成型，該等掣子112、114也是以
圖11所示掣子的方式成型，而其掣子112、114則是不含有指部的，因?yàn)楸痉绞绞遣挥猛馆啽P的；而彈簧116還是被采用來(lái)斜導(dǎo)向外頂推掣子112、114的自由端118、120，而且掣子112、114也是不同尺寸用以完全不等的彈簧斜導(dǎo)力量；本具體化結(jié)構(gòu)的運(yùn)作也是與圖8至
圖14所探討的具體化結(jié)構(gòu)相同，其間的差別僅是在本具體化結(jié)構(gòu)的連結(jié)是齒輪而非凸輪盤。
該掣子112、114被連結(jié)與可沿著軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的齒輪100和棘齒102確實(shí)嚙合；該齒輪100包含有齒122，該齒122可與掣子112、114上的齒形124嵌合，此一升級(jí)的具體結(jié)構(gòu)顯示，其齒輪100是同心向外相對(duì)著該等掣子112、114的。
如同圖8至
圖14所示的形態(tài)，其須包含主掣子114并置于主凹陷108內(nèi)，該主凹陷108較大于其余凹陷106；然而，其齒輪100的需求會(huì)干擾彈簧116斜導(dǎo)主掣子114順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)的能力，因?yàn)辇X輪100和主掣子114齒形126的使用需要齒輪齒122和齒形126保持在可正常運(yùn)作的瞬間接觸狀態(tài)，其主掣子114可接受的徑向移動(dòng)范圍是被限制的(與圖8至
圖14所述的情形相比)；因此，必須有第二個(gè)彈簧128來(lái)作斜導(dǎo)，此外，只有當(dāng)所有掣子112、114會(huì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)與棘齒102嚙合時(shí)，該等掣子112、114才會(huì)確實(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，因?yàn)辇X輪100會(huì)限止他們各自轉(zhuǎn)動(dòng)；在此形態(tài)中，第二彈簧128的斜導(dǎo)再次被來(lái)自棘齒102作用在主掣子114自由端120的力量所克服，使得主掣子114在主凹陷108內(nèi)沿著軸線作逆時(shí)針?lè)较蚧?；而?dāng)主掣子114和其他掣子112與棘齒102不嚙合時(shí)，其來(lái)自彈簧128的斜導(dǎo)便又再次成為主要的作用。
若采用主掣子114，那么為了使主掣子114具有可在主凹陷108內(nèi)滑移的能力，其齒輪100被相對(duì)于掣子112、114作同心向外的設(shè)置是重要的；當(dāng)主掣子114在主凹陷108內(nèi)作順時(shí)針?lè)较蚧茣r(shí)，該齒輪100稍微地沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)；該齒輪100轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)其余掣子112作較多的順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，用以進(jìn)一步防止自由端118與棘齒102嚙合；反之，若該齒輪100是相對(duì)于掣子112、114作同心向內(nèi)設(shè)置，且也采用主掣子114，反效果會(huì)發(fā)生，其自由端118會(huì)轉(zhuǎn)向外伸，這種情形就不是所希望的了；因此，本形態(tài)所采用的是同心向外的環(huán)形齒輪100和主掣子114的配合運(yùn)用。
本具體形態(tài)也可作某些修改，如前面所提及的，即是棘齒102和掣子112、114的位置關(guān)系可互換，若是掣子相對(duì)棘齒102呈同心向外設(shè)置，則該齒輪100便應(yīng)相對(duì)于掣子112、114作同心向內(nèi)設(shè)置，而且其齒輪齒122向外；此外，在本具體形態(tài)中也可用傳動(dòng)帶系統(tǒng)來(lái)取代齒輪；無(wú)論如何，所有現(xiàn)在和之前所提及的修改變換都落在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。
如前所提的，若齒輪100相對(duì)于掣子112、114呈同心向內(nèi)設(shè)置，則基于
圖17所提采用齒輪時(shí)的第二種具體形態(tài)的第二種變形形態(tài)，有一不同的設(shè)計(jì)是必須的，其所有掣子200須同一尺寸，所有凹陷202也須同一尺寸，其彈簧204對(duì)于每一掣子200斜導(dǎo)力相等，每一掣子200具有齒形206，該齒形206與齒輪210上的齒208對(duì)應(yīng)配合；而因?yàn)樵诒咎厥庠O(shè)計(jì)中若采用主掣子，則當(dāng)主掣子順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，會(huì)造成掣子200的自由端212向外轉(zhuǎn)動(dòng)，而此種情形便不是所希望的，故而本設(shè)計(jì)不能采用主掣子設(shè)計(jì)；上述修正所關(guān)聯(lián)到先前系統(tǒng)所提的也可能在本系統(tǒng)中作。
圖18顯示本實(shí)用新型的第三種具體形態(tài)，在此第三種具體形態(tài)中，托體和連結(jié)體系統(tǒng)被用來(lái)取代齒輪，此系統(tǒng)仍然是采用主掣子和第二斜導(dǎo)，因而該等結(jié)構(gòu)在此不再詳述；在此一具體形態(tài)中，每一掣子152固設(shè)有一托體150，該托體150具有兩側(cè)部154而可以銷子156作連結(jié)；而兩相鄰掣子152的托體150之間以一個(gè)連結(jié)體158樞連；該連結(jié)體158是非彈性的，可以是一桿子；當(dāng)所有掣子152自由端160可自由地與棘齒162嚙合，由于連結(jié)體158和托體150作用而使得掣子152移動(dòng)，故而會(huì)確實(shí)地轉(zhuǎn)動(dòng)；使用主掣子和連結(jié)位置所需注意的地方也都和之前
圖15與
圖16所提及一樣；其他相同于之前所提各個(gè)具體形態(tài)的替換修改也可用在本具體形態(tài)中。
普通傳統(tǒng)技術(shù)對(duì)于本實(shí)用新型技術(shù)方案的等效變換，仍屬于本實(shí)用新型的精神。例如，利用之前所揭露的各式連結(jié)、利用旋移的方式來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)每一掣子，以使掣子與棘齒確實(shí)嚙合；或其他非升級(jí)的結(jié)構(gòu)也可能被使用例如，具有線性或其他非轉(zhuǎn)動(dòng)式的連結(jié)方式也可能被用來(lái)轉(zhuǎn)動(dòng)每一掣子；此外，該掣子也可被修改成可經(jīng)由徑向線性或非轉(zhuǎn)動(dòng)方式來(lái)達(dá)到嚙合或不嚙合的動(dòng)作目的；所提的這些或其他可能相同形態(tài)的修飾，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1．一種自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)供一至少裝設(shè)有一鏈輪的驅(qū)動(dòng)本體與一用來(lái)安裝車輪的輪軸本體嚙合連動(dòng)，其特征在于所述自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)包含有(a)多數(shù)個(gè)掣子，該等掣子呈可移動(dòng)狀態(tài)地內(nèi)嵌于沿著軸線環(huán)布在一本體內(nèi)的凹陷內(nèi)；(b)多數(shù)個(gè)棘齒裝設(shè)在另一本體上，該等棘齒也是沿著軸線環(huán)布，呈與所述掣子嚙合的狀態(tài)；(c)一連動(dòng)每一掣子的連結(jié)裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置可移動(dòng)；所述所有掣子由于連結(jié)裝置的移動(dòng)與所述棘齒確實(shí)嚙合。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置是一個(gè)凸輪盤。
4．根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述凸輪盤經(jīng)由多數(shù)個(gè)凸輪縫和多數(shù)個(gè)凸輪隨從的配合結(jié)構(gòu)而與所有掣子連結(jié)，每一凸輪隨從逐一與凸輪縫滑嵌連結(jié)。
5．根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述凸輪縫設(shè)在凸輪盤，而凸輪隨從則是設(shè)在掣子上的指部，以掣子的指部而與凸輪盤的凸輪縫嵌合成可滑移狀態(tài)。
6．根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述每一掣子一端是指部，另一端是銷子；每一掣子的銷子樞設(shè)在一本體圓柱形槽穴內(nèi)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置經(jīng)由多數(shù)個(gè)凸輪縫和多數(shù)個(gè)凸輪隨從而與掣子連結(jié)，所述凸輪隨從滑嵌在所述凸輪縫內(nèi)。
8．根據(jù)權(quán)利要求6所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述凸輪縫設(shè)在凸輪盤上，而凸輪隨從是設(shè)在掣子上的指部，該掣子的指部滑嵌在該凸輪盤的凸輪縫內(nèi)。
9．根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)包含一令驅(qū)動(dòng)本體被供給力量時(shí)與連結(jié)裝置連動(dòng)來(lái)移動(dòng)連結(jié)裝置的第二掣子。
10．根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于每一凹陷的成型成與掣子一邊形狀相配合的形狀。
11．根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置由多數(shù)個(gè)凸輪縫和多數(shù)個(gè)凸輪隨從而與掣子連結(jié)，每一凸輪隨從逐一與凸輪縫滑嵌連結(jié)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述凸輪縫設(shè)在凸輪盤上，而所述凸輪隨從是設(shè)在掣子上的指部，掣子的指部滑嵌于凸輪盤的凸輪縫。
13．根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于其中一個(gè)凹陷較大于其余凹陷，用以允許掣子裝在較大凹陷內(nèi)沿著軸線旋滑。
14．根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于在每一掣子上裝設(shè)以提供斜導(dǎo)力來(lái)驅(qū)使掣子在凹陷內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的彈簧。
15．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝量為一齒輪。
16．根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述齒輪是與該等掣子同心，并環(huán)繞在該等掣子外圍。
17．根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于每一掣子具有齒形以與齒輪上的齒嵌合。
18．根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于其中一凹陷較大于其余凹陷，用以容許掣子在較大凹陷內(nèi)沿著軸線旋滑。
19．根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)包含一斜導(dǎo)裝設(shè)在較大凹陷的掣子朝一方向彈簧。
20．根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置包含(a)多數(shù)個(gè)托體，每一托體連接一掣子；(b)多數(shù)個(gè)連接兩相鄰?fù)畜w的連結(jié)體，其中一掣子移動(dòng)便帶動(dòng)托體，再經(jīng)由連結(jié)體而帶動(dòng)其余掣子，從而確實(shí)連動(dòng)多數(shù)個(gè)掣子。
21．根據(jù)權(quán)利要求20所述的自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)，其特征在于所述連結(jié)裝置同心環(huán)繞在該等掣子外圍。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu),該自行車動(dòng)量滑行機(jī)構(gòu)包括多數(shù)個(gè)可作旋嵌動(dòng)作的掣子,多數(shù)個(gè)裝設(shè)在另一本體上沿著軸線環(huán)布的棘齒,以及一可使每一掣子和棘齒確實(shí)嚙合的連結(jié)裝置。所述連結(jié)裝置可是一個(gè)凸輪盤;也可是一齒輪;還可是一由多數(shù)個(gè)托體和多數(shù)個(gè)連接兩相鄰?fù)畜w的連結(jié)體構(gòu)成的連結(jié)裝置。
文檔編號(hào)B60B27/02GK2430575SQ00205100
公開日2001年5月16日 申請(qǐng)日期2000年3月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月22日
發(fā)明者威廉B·蘇克 申請(qǐng)人:威廉B·蘇克