本實用新型關(guān)于一自行車的技術(shù)領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在越野運動的自行車(BMX自行車)的輪轂結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

BMX Freestyle自行車在外觀上除了具備一般自行車的架構(gòu)外，該BMX自行車的前、后輪兩側(cè)皆安裝于一踏桿，使用者可以通過站在該踏桿上來操控該自行車以產(chǎn)生多種靜態(tài)或動態(tài)的變化。然而傳統(tǒng)的BMX自行車的輪轂設(shè)計會導(dǎo)致后輪空轉(zhuǎn)時，踏板曲桿會自動反轉(zhuǎn)，進而產(chǎn)生傷及使用者的情形。

中國臺灣第M356633號專利揭露一種輪轂。該專利前案的技術(shù)內(nèi)提及以一多邊形凸塊推動一離合環(huán)上的滾柱向外凸出，以及使該滾柱接觸一傳動環(huán)及一輪轂本體的組合，進而達到驅(qū)動該輪轂本體轉(zhuǎn)動的效果。該專利前案僅提供一段離合行程。

美國US20130299293號專利案揭露一種輪轂結(jié)構(gòu)。該專利前案的技術(shù)內(nèi)容提及以離合塊、棘爪及彈簧構(gòu)成一離合機構(gòu)。該離合機構(gòu)的棘爪凸出卡制一內(nèi)齒環(huán)時，該輪轂可受驅(qū)動而轉(zhuǎn)動。該專利前案僅提供一段離合行程。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種具離合機構(gòu)的自行車輪轂，其具有能夠使一輪轂提供兩段離合行程，藉此提高自行車的啟動行程，進而令使用者有更充裕的時間以進行變化姿勢或動作。

本實用新型的目的在于提供一種具離合機構(gòu)的自行車輪轂，其具有能夠在踏板曲桿不致自動產(chǎn)生向后轉(zhuǎn)動的情形，藉此降低踏板曲桿傷及使用者的機率。

為達上述的目的與功效，本實用新型揭露的車轂結(jié)構(gòu)包含一本體的內(nèi)部結(jié)合一傳動環(huán)、一驅(qū)動構(gòu)件及一輪轂心軸，進一步，一第一離合機構(gòu)及一第二離合機構(gòu)配置于該本體內(nèi)部，且受該驅(qū)動構(gòu)件的驅(qū)動。該第一離合機構(gòu)及該第二離合機構(gòu)各自提供一段離合行程，如此可提高自行車的啟動行程，以及踏板曲桿不致自動產(chǎn)生向后轉(zhuǎn)動的情形。

本實用新型提供一種具離合機構(gòu)的自行車輪轂，用以安裝在一自行車的一輪子且結(jié)合一輪轂心軸及一鏈條，包含：一本體；一傳動環(huán)，結(jié)合該本體，且該傳動環(huán)的軸向具有一容置空間；一驅(qū)動構(gòu)件，為一扣鏈齒輪連結(jié)一驅(qū)動塊，該驅(qū)動塊安裝在該容置空間內(nèi)，該扣鏈齒輪位于該容置空間外且結(jié)合該鏈條；一第一離合機構(gòu)，位于該驅(qū)動塊的外表面與該容置空間的內(nèi)壁面之間；該第一離合機構(gòu)包含一離合構(gòu)件、復(fù)數(shù)驅(qū)動面及復(fù)數(shù)止擋凸塊，其中各該驅(qū)動面及該止擋凸塊形成于該驅(qū)動塊的外表面，該離合構(gòu)件為一環(huán)體的周邊配置復(fù)數(shù)滾柱，一操作空間形成于該環(huán)體的中心；該驅(qū)動塊安裝在該操作空間，各該滾柱對應(yīng)該驅(qū)動面及該容置空間的內(nèi)壁面，該滾柱相鄰該止擋凸塊，該滾柱與該容置空間的內(nèi)壁面間相距一離合間距；一推力元件，配置于該本體內(nèi)部，該推力元件一端推抵該第一離合機構(gòu)的該離合構(gòu)件的外表底部；該驅(qū)動構(gòu)件朝該自行車前進的方向轉(zhuǎn)動，各該驅(qū)動面推動各該滾柱以接觸該容置空間的內(nèi)壁面，如此該本體及該輪子同步轉(zhuǎn)動；該驅(qū)動構(gòu)件朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動，各該止擋凸塊分別接觸該滾柱，且各該滾柱與該容置空間的壁面相離，使得該驅(qū)動構(gòu)件與該離合構(gòu)件同步轉(zhuǎn)動，該輪子不朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動；該輪子朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動，各該滾柱與該容置空間的內(nèi)壁面相離，該驅(qū)動構(gòu)件不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。

更進一步地，更包含復(fù)數(shù)容置凹空，該容置凹空形成于該驅(qū)動面及該止擋凸塊間，且該容置凹空毗鄰止擋凸塊。

更進一步地，該驅(qū)動面為曲面。

更進一步地，更包含一軸套及一墊片，該軸套包含一環(huán)部及一管部，該環(huán)部形成于該管部一端，該軸套及該墊片組裝在該輪轂心軸的軸向，該軸套的該環(huán)部對應(yīng)該環(huán)體的底部，該管部的一端穿過該環(huán)體及該推力元件且該靠在該墊片上，該推力元件的一端靠在該墊片，另一端靠在該離合構(gòu)件的外表底部。

本實用新型還提供一種具離合機構(gòu)的自行車輪轂，用以安裝在一自行車的一輪子且結(jié)合一輪轂心軸及一鏈條，其包含：一本體；一傳動環(huán)，結(jié)合該本體，且該傳動環(huán)的軸向具有一容置空間；一驅(qū)動構(gòu)件，為一扣鏈齒輪(a sprocket)連結(jié)一驅(qū)動塊，該驅(qū)動塊安裝在該容置空間內(nèi)，該扣鏈齒輪位于該容置空間外且結(jié)合該鏈條；一第一離合機構(gòu)，位于該驅(qū)動塊的外表面與該容置空間的內(nèi)壁面之間；該第一離合機構(gòu)包含一離合構(gòu)件、復(fù)數(shù)驅(qū)動面及復(fù)數(shù)止擋凸塊，各該驅(qū)動面及該止擋凸塊形成于該驅(qū)動塊的外表面，該離合構(gòu)件為一環(huán)體的周邊配置復(fù)數(shù)滾柱，一操作空間形成于該環(huán)體的中心；該驅(qū)動塊安裝在該操作空間，各該滾柱對應(yīng)該驅(qū)動面及該容置空間的內(nèi)壁面，該滾柱相鄰該止擋凸塊，該滾柱與該容置空間的內(nèi)壁面間相距一離合間距；一第二離合機構(gòu)，位于該第一離合機構(gòu)的底部；該第二離合機構(gòu)包含復(fù)數(shù)離合卡制塊及一離合片，各該離合卡制塊形成于該環(huán)體的底部，該離合片具有復(fù)數(shù)離合凸塊，該離合片嵌接在該環(huán)體的外表底部，各該離合凸塊位于該操作空間內(nèi)且分別位于相鄰兩個離合卡制塊之間；一推力元件，配置于該本體內(nèi)部，該推力元件一端推抵在該第二離合機構(gòu)的該離合片的底部；該驅(qū)動構(gòu)件朝該自行車前進的方向轉(zhuǎn)動，各該驅(qū)動面推動各該滾柱，該離合構(gòu)件轉(zhuǎn)動使該離合卡制塊接觸該離合凸塊，進一步，該驅(qū)動面推迫該滾柱凸出以接觸該容置空間的內(nèi)壁面，使得該本體及該輪子同步轉(zhuǎn)動；該驅(qū)動構(gòu)件朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動，各該止擋凸塊分別接觸該滾柱，且各該滾柱與該容置空間的壁面相離，使得該驅(qū)動構(gòu)件與該離合構(gòu)件同步轉(zhuǎn)動，該輪子不朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動；該輪子朝該自行車后退的方向轉(zhuǎn)動，各該滾柱與該容置空間的壁面相離，該驅(qū)動構(gòu)件不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。

更進一步地，更包含一軸套及一墊片，該軸套包含一環(huán)部及一管部，該環(huán)部形成于該管部一端，該軸套及該墊片組裝在該輪轂心軸的軸向，該軸套的該環(huán)部對應(yīng)該環(huán)體的底部，該管部穿過該離合片及該推力元件且靠在該墊片上，該推力元件的一端靠在該墊片，另一端靠在該離合片，該環(huán)部的底面與該離合片的該離合凸塊的端面相靠，使得該離合片與該環(huán)體之間具有一活動間隙。

更進一步地，更包含復(fù)數(shù)容置凹空，該容置凹空形成于該驅(qū)動面及該止擋凸塊間，且該容置凹空毗鄰止擋凸塊。

更進一步地，該驅(qū)動面為曲面。

本實用新型的有益效果在于：

本實用新型提供一種具離合機構(gòu)的自行車輪轂，其具有能夠使一輪轂提供兩段離合行程，藉此提高自行車的啟動行程，進而令使用者有更充裕的時間以進行變化姿勢或動作，或其具有能夠在踏板曲桿不致自動產(chǎn)生向后轉(zhuǎn)動的情形，藉此降低踏板曲桿傷及使用者的機率。

附圖說明

圖1為本實用新型配置于一自行車的位置示意圖。

圖2為本實用新型的外觀圖。

圖3為本實用新型的分解圖。

圖4為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實用新型的第一離合機構(gòu)對應(yīng)傳動環(huán)的內(nèi)壁面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實用新型第二離合機構(gòu)的外觀圖。

圖7為本實用新型的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本實用新型驅(qū)動第二離合機構(gòu)朝自行車前進方向轉(zhuǎn)動的動作示意圖。

圖9為本實用新型驅(qū)動第一離合機構(gòu)朝自行車前進方向轉(zhuǎn)動的動作示意圖。

圖10為本實用新型驅(qū)動第一離合機構(gòu)朝自行車后退方向轉(zhuǎn)動的動作示意圖。

圖11為本實用新型驅(qū)動第二離合機構(gòu)朝自行車后退方向轉(zhuǎn)動的動作示意圖。

圖12為本實用新型第一離合機構(gòu)對應(yīng)自行車后退時的狀態(tài)示意圖。

圖13為本實用新型驅(qū)動面的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14為本實用新型第二離合機構(gòu)的離合卡制塊相對離合凸塊的另一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖15為本實用新型第一離合機構(gòu)另一實施例結(jié)構(gòu)的分解圖。

圖16為本實用新型以第一離合機構(gòu)另一實施例所形成的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記

10：自行車；12：車架；14：輪子；16：輪子；18：踏桿；20：踏板曲柄；22：踏板曲柄；24：驅(qū)動齒盤；26：鏈條；28：輪轂心軸；30：輪轂；32：本體；34：傳動環(huán)；36：容置空間；38：驅(qū)動構(gòu)件；40：扣鏈齒輪；42：驅(qū)動塊；44：第一離合機構(gòu)；46：驅(qū)動面；48：止擋凸塊；50：離合構(gòu)件；52：環(huán)體；54：滾柱；56：操作空間；58：內(nèi)壁面；60：離合間距；62：容置凹空；64：第二離合機構(gòu)；66：離合卡制塊；68：離合片；70：離合凸塊；72：推力元件；74：墊片；76：軸套；78：環(huán)部；80：管部；82～88：軸承；90：活動間隙；92：穿孔。

具體實施方式

以上即依本實用新型所揭示的目的與功效，舉出較佳實施例，并配合圖式加以詳細說明。

請參閱圖1，圖中顯示一BMX自行車10為一車架12的前后各自配置一輪子14和16，各該輪子14和16的兩側(cè)皆具有一踏桿18，其中該輪子14稱為前輪，該輪子16稱為后輪。其次兩個踏板曲柄20和22結(jié)合一驅(qū)動齒盤24，兩個該踏板曲柄20和22及該驅(qū)動齒盤24的組合安裝在該車架12且位于兩個該輪子14和16之間。一鏈條26鏈結(jié)該驅(qū)動齒盤24及在該輪子16的一輪轂30。踏動該踏板曲柄20和22使該驅(qū)動齒盤24帶動該鏈條26轉(zhuǎn)動。該鏈條26帶動該輪轂30及該輪子16轉(zhuǎn)動，則該自行車10向前移動。

請參閱圖2所示，該輪轂30為一本體32的內(nèi)部安裝復(fù)數(shù)個轉(zhuǎn)動元件、嚙合元件及其他匹配元件。一輪轂心軸28安裝在該輪轂30的軸向中心。該輪轂心軸28穿過該轉(zhuǎn)動元件、該嚙合元件及該匹配元件，且該輪轂30的兩端安裝在該車架12(見圖1)。

請參閱圖3、圖4，該輪轂30包括該本體32及一傳動環(huán)34的組合。該本體32的軸向空間為貫穿構(gòu)造，該傳動環(huán)34安裝在該本體32的一端內(nèi)部，且該傳動環(huán)34與該本體32結(jié)合成一體。舉例而言，該傳動環(huán)34可通過螺鎖定位的方式結(jié)合該本體32。其次一容置空間(receiving space)36形成于該傳動環(huán)34的軸向，該容置空間36為貫穿構(gòu)造。另外該本體32與該傳動環(huán)34也可以為一體成型的結(jié)構(gòu)體。

一驅(qū)動構(gòu)件38包含一扣鏈齒輪(a sprocket)40及一驅(qū)動塊42。該驅(qū)動塊42連結(jié)該扣鏈齒輪40，該驅(qū)動塊42安裝在該容置空間36內(nèi)，該扣鏈齒輪40位于該容置空間36外且用以結(jié)合該鏈條(未顯示)。

一第一離合機構(gòu)44包含復(fù)數(shù)驅(qū)動面46、復(fù)數(shù)止擋凸塊48及一離合構(gòu)件(aclutch member)50。各該驅(qū)動面46及該止擋凸塊48形成于該驅(qū)動塊42的外表面。該離合構(gòu)件50為一環(huán)體(ring element)52的周邊配置復(fù)數(shù)滾柱(cylinder)54。一操作空間(operating space)56形成于該環(huán)體52的中心。

請參閱圖5，該驅(qū)動塊42安裝在該操作空間56，各該滾柱54對應(yīng)該驅(qū)動面46及該容置空間36的內(nèi)壁面58。該滾柱54相鄰該止擋凸塊48，該滾柱54與該容置空間36的內(nèi)壁面58間可以相距一離合間距60。其次復(fù)數(shù)容置凹空62分別形成于該驅(qū)動面46及該止擋凸塊48間，且該容置凹空62毗鄰止擋凸塊48。此外該滾柱54可活動地嵌入該容置凹空62內(nèi)。

請參閱圖3、圖6，本實用新型包含一第二離合機構(gòu)64。該第二離合機構(gòu)64位于該第一離合機構(gòu)44的底部。該第二離合機構(gòu)64包含復(fù)數(shù)離合卡制塊66及一離合片68。各該離合卡制塊66形成于該環(huán)體52的底部，該離合片68具有復(fù)數(shù)離合凸塊70。該離合片68嵌接在該環(huán)體52的外表底部，各該離合凸塊70位于該操作空間56內(nèi)且分別位于相鄰兩個離合卡制塊66之間。

請再參閱圖3、圖4，本實用新型包含一推力元件(pushing element)72。該推力元件72配置于該本體32內(nèi)部。該推力元件72可以是波浪形彈簧片或其他類似的元件。該推力元件72的配數(shù)量可以依實際需求增加。該推力元件72一端推抵在該第二離合機構(gòu)64的該離合片68的底部。

進一步，本實用新型更包含一墊片74及一軸套76。該軸套76包含一環(huán)部78及一管部80，其中該環(huán)部78形成于該管部80一端。該軸套76的該環(huán)部78位于該環(huán)體52的底部。

請參閱圖4、圖7，該軸套76及該墊片74組裝在該輪轂心軸28的軸向。該管部80穿過該離合片68及該推力元件72且靠在該墊片74上。換言之，該推力元件72的一端靠在該墊片74，另一端靠在該離合片68。值得注意的是，該環(huán)部78的底面與該離合片68的該離合凸塊70的端面相靠，如此該離合片68與該環(huán)體52之間具有一活動間隙90。

其次在上述各構(gòu)件的組合內(nèi)部可以配置適當數(shù)量的轉(zhuǎn)動元件，例如軸承82、84、86和88，該輪轂心軸28穿過該本體32的軸向內(nèi)部，且同時穿過各該軸承82～88。

在圖5中揭示該第一離合機構(gòu)44的該滾柱54與該傳動環(huán)34間具有該離合間距60，在圖7中揭示該離合片68與該環(huán)體52之間具有該活動間隙90，可以使該環(huán)體52相對該離合片68具有可活動性。

當該驅(qū)動塊42朝自行車前進方向轉(zhuǎn)動，該驅(qū)動塊42一接觸到該環(huán)體52的該滾柱54，該環(huán)體52因相對該離合片68具有可活動性，所以該環(huán)體52與該滾柱54的組合可先行轉(zhuǎn)動一段距離，且不帶動該傳動環(huán)34及該本體32的組合。

請參閱圖8、圖9，經(jīng)前述該環(huán)體52與該滾柱54的組合先行轉(zhuǎn)動一段距離后，該離合卡制塊66接觸該離合片68的該離合凸塊70(見圖8)。由于該推力元件72推抵在該離合片68的外部底面，使該離合片68具有預(yù)定的阻力作用。該離合卡制塊66接觸該離合片68，該環(huán)體52與該滾柱54的組合受到該離合片68所提供的預(yù)定阻力，故該驅(qū)動塊42再略轉(zhuǎn)動，該驅(qū)動面46可進一步的將各該滾柱54推向該傳動環(huán)34的該內(nèi)壁面58。各該滾柱54受到該傳動環(huán)34的該內(nèi)壁面58及該驅(qū)動塊42的該驅(qū)動面46的夾制，故該驅(qū)動塊42的轉(zhuǎn)動扭力可以傳遞到該傳動環(huán)34使得該本體32可以轉(zhuǎn)動。此時，該輪子(未顯示)的轉(zhuǎn)動方向為自行車(未顯示)的前進方向。

根據(jù)前述的說明內(nèi)容，該驅(qū)動塊42轉(zhuǎn)動至該自行車向前移動，需經(jīng)過該環(huán)體52轉(zhuǎn)動使該離合卡制塊66接觸該離合片68的轉(zhuǎn)動行程，以及該驅(qū)動塊42的該驅(qū)動面46將各該滾柱54推向該傳動環(huán)34的該內(nèi)壁面58的轉(zhuǎn)動行程，因此本實用新型可通過兩段離合行程提高該自行車的啟動行程，進而令使用者有更充裕的時間以進行變化姿勢或動作。

請參閱圖10，踩動該驅(qū)動塊42朝自行車后退方向轉(zhuǎn)動(踏板曲柄反向轉(zhuǎn)動)，該止擋凸塊48可以接觸該滾柱54，且該滾柱54可以落入該容置凹空62內(nèi)形為良好的定位狀態(tài)。如此該驅(qū)動塊42反向轉(zhuǎn)動可以帶動該環(huán)體52與該滾柱54的組合，進而該滾柱54不與該傳動環(huán)34的該內(nèi)壁面58接觸。請參閱圖11，該環(huán)體52與該滾柱54的組合反向轉(zhuǎn)動，該離合卡制塊66與該離合片68的該離合凸塊70形成分離狀。故該本體32及該輪子(未顯示)不受該驅(qū)動塊42(見圖10)的驅(qū)動或干涉。

即便該環(huán)體52與該滾柱54的組合反向轉(zhuǎn)動，進而使該離合卡制塊66與該離合片68的該離合凸塊70形成相抵狀，因為該滾柱54與該傳動環(huán)34仍保持相離狀態(tài)，故該環(huán)體52與該離合片68反向轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭力不會傳遞到該傳動環(huán)34。

請參閱圖12，該輪子(未顯示)朝該自行車(未顯示)后退的方向轉(zhuǎn)動，例如自行車在一斜面由上向下滑動，該本體32產(chǎn)生轉(zhuǎn)動，但各該滾柱54與該傳動環(huán)34的該容置空間36的內(nèi)壁面58相離，故該驅(qū)動構(gòu)件38的該驅(qū)動塊42不產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。換言之，與該驅(qū)動塊42連動的該踏板曲柄不會產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)動，該踏板曲柄不會打到使用者。

請參閱圖13，該驅(qū)動塊42的該驅(qū)動面46被設(shè)計為曲面，如此可以通過通過該曲面的曲度變化達到調(diào)整該驅(qū)動面46推動該滾柱54的行程距離。

請參閱圖14，本實用新型的該離合片68的該離合凸塊70的長度可以加大，使得該離合凸塊70與該離合卡制塊66的間距縮小，如此可以達到調(diào)整該第二離合機構(gòu)64的嚙合距離。進一步，該離合凸塊70與相鄰的兩個該離合卡制塊66形成抵接狀態(tài)，則根據(jù)圖9所揭示的內(nèi)容，該驅(qū)動塊42轉(zhuǎn)動一小段距離后，即可利用該驅(qū)動面46推動該滾柱54靠向該傳動環(huán)34的該內(nèi)壁面58，且該自行車可以向前移動。

根據(jù)圖14所揭示的內(nèi)容，本實用新型的實施例中可以不具備該第二離合機構(gòu)64，如此該輪轂30僅以該第一離合機構(gòu)44的該驅(qū)動面46提供一段離合行程。

請參閱圖15，圖中揭示本實用新型具該第一離合機構(gòu)44的設(shè)計方案。該第一離合機構(gòu)44包含復(fù)數(shù)該驅(qū)動面46、復(fù)數(shù)該止擋凸塊48及一離合構(gòu)件50。各該驅(qū)動面46及該止擋凸塊48形成于該驅(qū)動塊42的外表面。該離合構(gòu)件50為一環(huán)體52的周邊配置復(fù)數(shù)滾柱54，該環(huán)體52的底部為一穿孔92。又該驅(qū)動面46為曲面，在該驅(qū)動面46及該止擋凸塊48間形有該容置凹空62，且該容置凹空62毗鄰止擋凸塊48。

請參閱他15、圖16，該軸套76的該環(huán)部78對應(yīng)該環(huán)體52的底部，該管部80的一端穿過該環(huán)體52及該推力元件72且該靠在該墊片74上。該推力元件72的一端靠在該墊片74，另一端靠在該離合構(gòu)件50或該環(huán)體52的外表底部。

以上乃本實用新型的較佳實施例以及設(shè)計附圖，惟較佳實施例以及設(shè)計附圖僅是舉例說明，并非用于限制本實用新型技術(shù)的權(quán)利范圍，凡以均等的技術(shù)手段、或為下述權(quán)利要求書內(nèi)容所涵蓋的權(quán)利范圍而實施，均不脫離本實用新型的范疇而為申請人的權(quán)利范圍。