專利名稱：飛輪內(nèi)置式連軸輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自行車后輪的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，尤其是裝有驅(qū)動(dòng)裝置的輪轂和軸。
自行車的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通常是以腳踏曲柄上的大鏈盤，通過鏈盤上的鏈條帶動(dòng)裝在后輪上的小鏈輪，而小鏈輪內(nèi)裝有單向傳輸動(dòng)力的棘輪機(jī)構(gòu)，常稱之為飛輪。該飛輪通常利用其一端內(nèi)側(cè)的螺紋與后輪轂一端的螺紋相互旋緊固定。自行車的輪轂通常要安裝輻條鋼線，故俗稱為花轂，飛輪和花轂是兩個(gè)并列安裝的零配件，占空間較大。
目前自行車行業(yè)中，小型車和折疊車比例不斷增加，該類車輪徑小，占空間小，須較大增速比才能使其達(dá)到正常車的速度。
加大增速比通常有三種方法1、增大前鏈盤的齒數(shù)。2、減少飛輪齒盤的齒數(shù)。3、增設(shè)一級(jí)變速軸。
上述三種方法中第一種方法是增大前鏈盤的齒數(shù)，這樣會(huì)造成前鏈盤直徑加大，增加整個(gè)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的尺寸和重量，同時(shí)在車輪很小的情況下配一很大的鏈盤造成比便失調(diào)，影響外觀。
第二種方法是減少飛輪齒盤的齒數(shù)，這不失為一個(gè)較為理想的方法。但對(duì)傳統(tǒng)的飛輪來說，需安裝在轂體一端的外徑之上，其間需有棘輪機(jī)構(gòu)，這樣飛輪外徑可能縮小的程度非常有限，要做到14齒以下的飛輪齒盤非常困難。
第三種是增設(shè)一級(jí)變速軸，可大大增加變速比，但會(huì)造成機(jī)構(gòu)復(fù)雜，重量增加，造價(jià)也會(huì)提高。
本實(shí)用新型的目的是推出一種增速比大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和成本低的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂。
本實(shí)用新型包括輪轂、鏈輪及其棘輪機(jī)構(gòu)、芯軸、鋼珠、軸檔和螺母，其特征在于棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在輪轂的內(nèi)腔中。其中，棘輪內(nèi)齒盤外圓與輪轂的內(nèi)圓固定聯(lián)接；裝有棘爪的棘爪盤設(shè)在鏈輪外側(cè)的棘爪盤安裝槽中，與棘輪內(nèi)齒盤的內(nèi)齒銜接，構(gòu)成單向傳輸動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。
所述的鏈輪為空心階梯圓臺(tái)形狀，從大頭外端到小頭內(nèi)端依序設(shè)置有，內(nèi)側(cè)內(nèi)鋼珠槽和芯軸孔；外側(cè)齒輪、外鋼珠槽、大圓筒和小圓筒，其中，在大圓筒上設(shè)有棘爪盤安裝槽和定位平臺(tái)。
鏈輪和芯軸的聯(lián)接為芯軸穿過鏈輪的芯軸孔，鏈輪大頭的內(nèi)側(cè)通過內(nèi)鋼珠槽和鋼珠，與螺紋聯(lián)接在芯軸一端上的軸檔和螺母構(gòu)成滾動(dòng)聯(lián)接；在鏈輪小頭外側(cè)的大圓筒端面和小圓筒外圓通過內(nèi)珠碗和鋼珠，與螺紋聯(lián)接在芯軸中間上的軸檔和螺母也構(gòu)成滾動(dòng)聯(lián)接，組成鏈輪和芯軸結(jié)構(gòu)。
鏈輪和芯軸結(jié)構(gòu)與輪轂聯(lián)接為鏈輪大頭端的外鋼珠槽與輪轂一端的內(nèi)鋼珠槽通過鋼珠實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)聯(lián)接；在輪轂的另一端，通過固定在輪轂內(nèi)側(cè)的球碗和鋼珠，與螺聯(lián)接在芯軸另一端上的軸擋和螺母構(gòu)成滾動(dòng)聯(lián)接，組成飛輪內(nèi)置式連軸輪轂。
上述結(jié)構(gòu)的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，與現(xiàn)有技術(shù)相比，它將內(nèi)外珠槽、棘爪盤安裝槽和大小圓筒等與鏈齒盤設(shè)置為一體，把棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)在輪轂內(nèi)腔，去掉了原飛輪與輪轂的螺紋聯(lián)接結(jié)構(gòu)，使之變成滾動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)，鏈齒輪上的齒數(shù)也可減至9～8齒。使自行車后輪的動(dòng)力傳輸結(jié)構(gòu)變得更為簡(jiǎn)單，成本低，方便零配件加工和裝配，而且，增速比可大大增加。從而達(dá)到目的。
下面結(jié)構(gòu)附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1所示，是整體式輪轂與棘輪內(nèi)齒盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2所示，是組合式輪轂與棘輪內(nèi)齒盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3所示，是鏈輪的主視圖。
圖4所示，是鏈輪和芯軸結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5所示，是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6所示，是圖6沿A-A線的剖視圖。
在
圖1中，整體式輪轂1的外表與現(xiàn)有技術(shù)的一樣，其內(nèi)腔就不一樣了。其右端的內(nèi)腔，與帶鋼珠槽3的棘輪內(nèi)齒盤的外圓以階梯形固定聯(lián)接。其中，鋼珠槽3在棘輪內(nèi)齒盤2的外側(cè)，也叫右側(cè)。輪轂1的左端內(nèi)腔固定聯(lián)接有傳統(tǒng)的鋼珠碗6，用于通過鋼珠和芯軸構(gòu)成滾動(dòng)聯(lián)接。棘輪內(nèi)齒盤2的內(nèi)側(cè)是棘輪內(nèi)齒4。輪轂1的內(nèi)腔中部是階梯形的筒孔5。
圖2所示，是輪轂1的另一結(jié)構(gòu)。組合式的輪轂由左輻盤座8、右輻盤座10和左大右小的柱梯形圓筒9構(gòu)成。其中，左輻盤座8與梯柱形圓筒9的大頭套固定聯(lián)接，并在端口的聯(lián)接處將鋼珠碗6夾固定；右輻盤座10內(nèi)腔的一半與圓筒9的小頭套固定聯(lián)接，其內(nèi)腔的另一半與棘輪內(nèi)齒盤2的外圓固定聯(lián)接和設(shè)置為內(nèi)鋼珠槽3。
圖3所示，是鏈輪13的主視圖，為了清楚表示其結(jié)構(gòu)，圖中作了剖視。由圖中可知，鏈輪13的形狀為空心階梯圓臺(tái)形，其大頭端外側(cè)為鏈齒盤14；內(nèi)側(cè)為圓弧形內(nèi)鋼珠槽15，芯軸孔21貫通鏈輪13的中心。在圖中，鏈齒盤14的下面為外端，即與輪轂組合時(shí)處于輪轂的外面。在鏈齒盤14往小頭方向數(shù)的過渡圓筒臺(tái)與空心大圓臺(tái)18之間的一圓弧槽為鏈輪13的外鋼珠槽16。在空心大圓臺(tái)18上，設(shè)有棘爪盤安裝槽17，棘爪盤上設(shè)有棘爪及其附件。在空心大圓盤18的兩相對(duì)側(cè)面上還設(shè)有定位平臺(tái)19，用于裝配時(shí)夾穩(wěn)或卡鈕轉(zhuǎn)鏈輪13。鏈輪13的小頭端是一空心小圓筒20，外側(cè)在圖中表示為一小直角端面臺(tái)階，小于空心大圓臺(tái)18，并與之鏈接。在圖中兩者之間的小槽為工藝槽。
圖4所示，是鏈輪和芯軸結(jié)構(gòu)示意圖，在圖中，芯軸23通過附件與鏈輪13裝配成一體。芯軸23穿過鏈輪13的芯軸孔21，在鏈輪13小頭即內(nèi)端上的空心小圓筒20的外圓和空心大圓筒18的端面上聯(lián)接有內(nèi)珠碗27，該內(nèi)珠碗27上的內(nèi)碗鋼珠26與螺紋聯(lián)接在芯軸23上的中間軸擋25的圓弧珠槽面滾動(dòng)聯(lián)接。中間軸擋25后端面上緊靠有與芯軸23螺紋聯(lián)接的中間螺母24。在鏈輪13上的棘爪盤安裝槽17中，安裝有棘爪盤31。該棘爪盤31上裝有棘爪33及其彈簧32。在鏈輪13的大頭端，即外端處，其內(nèi)側(cè)面的內(nèi)鋼珠槽15通過鋼珠28與螺紋聯(lián)接在芯軸23上右軸擋25的珠槽面滾動(dòng)聯(lián)接，右軸擋25的后端面緊靠有與芯軸23螺紋聯(lián)接的另一右螺母24。在軸擋25與鏈輪13之間的縫隙上設(shè)有防塵蓋30。
圖5和圖6是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，它包括上述
圖1和圖4所表示的結(jié)構(gòu)組合而成，為了表達(dá)清晰，都作了剖視。在圖5所示的輪轂1的左端內(nèi)側(cè)，鋼珠碗6通過碗鋼珠36，與螺紋聯(lián)接在芯軸23上的左軸擋37滾動(dòng)聯(lián)接。在聯(lián)接口端的縫隙上設(shè)有防塵蓋30。左軸擋37的左端面緊靠有左端螺母38，在左端螺母38左側(cè)的螺母是左端安裝螺母39，用于將后輪軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在自行車車架上；同理，芯軸23右端的安裝螺母42的作用與螺母39相同。在輪轂1的右端內(nèi)側(cè)，通過內(nèi)鋼珠槽3和其中的鋼珠35，與鏈輪13上的外鋼珠槽16滾動(dòng)聯(lián)接。裝在輪轂1內(nèi)側(cè)的棘輪內(nèi)齒盤2的內(nèi)齒4，與裝在鏈輪1上棘爪盤31的棘爪33銜接，構(gòu)成單向傳輸動(dòng)力的棘輪機(jī)構(gòu)。為了表達(dá)清楚該棘輪結(jié)構(gòu)，在圖5沿A-A線作了剖視。在圖6中可知，棘輪內(nèi)齒盤2的外圓與輪轂1的內(nèi)圓固定聯(lián)接；棘爪33及其彈簧32安裝在棘爪盤31上，其中，彈簧32使棘爪33與棘軸內(nèi)齒盤2中的內(nèi)齒4良好銜接，組成單向傳輸動(dòng)力機(jī)構(gòu)。這樣，由包括輪轂1、鏈輪13、棘輪機(jī)構(gòu)、芯軸23及其附件組成了一種新型的自行車后輪動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，構(gòu)成本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，它包括輪轂(1)、鏈輪(13)、芯軸(23)、鋼珠、軸擋和螺母，以及包括棘輪內(nèi)齒盤(2)和安裝有棘爪(33)及其彈簧(32)的棘爪盤(31)組成的棘輪機(jī)構(gòu)，其特征在于棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在輪轂(1)的內(nèi)腔中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征在于所述的輪轂(1)是整體式的，其內(nèi)腔為階梯圓柱形，其中，小頭端的階梯圓上設(shè)有鋼珠碗(6)，另一端的階梯圓上設(shè)有棘輪內(nèi)齒盤(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征是所述的輪轂還可以是組合式的，包括左大右小的梯柱形圓筒(9)、左輻盤座(8)和右輻盤座(10)，其中，左輻盤座(8)與圓筒(9)的大頭端套固定聯(lián)接，并在端口的聯(lián)接處將鋼珠碗(6)夾固定；右輻盤座(10)內(nèi)腔的內(nèi)一半與圓筒(9)的小頭端套固定聯(lián)接，其內(nèi)腔的外一半與棘輪內(nèi)齒盤(2)的外圓套固定聯(lián)接和設(shè)置為內(nèi)鋼珠槽(3)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征是所述的鏈輪(13)設(shè)置成一頭大另頭小的空心階梯圓臺(tái)形狀，從大頭至小頭依序設(shè)置有，內(nèi)側(cè)內(nèi)鋼珠槽(15)和芯軸孔(21)；外側(cè)齒輪盤(14)、外鋼珠槽(16)、大圓筒(18)和小圓筒(20)，其中，在大圓筒(18)上還設(shè)有棘爪盤(31)的安裝槽(17)和定位平臺(tái)(19)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征在于所述安裝有棘爪(33)及其彈簧(32)的棘爪盤(31)，設(shè)置在所述鏈輪(13)上的安裝槽(17)中，使棘爪(33)與設(shè)在輪轂(1)內(nèi)腔中的棘輪內(nèi)齒盤(4)中的內(nèi)齒(2)銜接，構(gòu)成單向傳輸動(dòng)力的機(jī)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征在于芯軸(23)與鏈輪(13)的聯(lián)接為滾動(dòng)聯(lián)接，其中，鏈輪(13)大頭端內(nèi)側(cè)的內(nèi)側(cè)鋼珠槽(15)通過其鋼珠(28)，與螺紋聯(lián)接在芯軸(23)上的右軸擋(25)滾動(dòng)聯(lián)接，右軸擋(25)的右端面緊靠有螺母(24)；鏈輪(13)小頭處的小圓筒(20)外側(cè)和大圓筒(18)的端面，固定聯(lián)接有內(nèi)珠碗(27)，并通過該內(nèi)珠碗(27)上的鋼珠(26)，與螺紋聯(lián)接接在芯軸(23)上的中間軸擋(25)滾動(dòng)聯(lián)接，該中間軸擋(25)的左端面緊靠有螺母(24)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛輪內(nèi)置式連軸輪轂，其特征在于輪轂(1)與鏈輪(13)及芯軸(23)為滾動(dòng)聯(lián)接，其中，輪轂(1)一端內(nèi)側(cè)的內(nèi)鋼珠槽(3)通過其上的鋼珠(35)與鏈輪(13)大頭端的外鋼珠槽(17)滾動(dòng)聯(lián)接；在輪轂(1)的另一端，固定在其內(nèi)側(cè)的鋼珠碗(6)通過碗中的鋼珠(36)，與螺紋聯(lián)接在芯軸(23)上的左軸擋(37)滾動(dòng)聯(lián)接，左軸擋(37)的左端面緊靠有螺母(38)，構(gòu)成飛輪內(nèi)置式連軸輪轂。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種飛輪輪內(nèi)置式軸輪轂,它包括輪轂、鏈輪、芯軸、鋼珠、軸擋和螺母,以及包括棘輪內(nèi)齒盤和安裝有棘爪及其彈簧的棘爪盤組成的棘輪機(jī)構(gòu),其特征在于棘輪機(jī)構(gòu)設(shè)置在輪轂內(nèi)腔中。其中的鏈輪設(shè)置成一頭大另一頭小的空心階梯圓形狀,其上面裝有棘爪盤,棘爪盤上的棘爪與固定在輪轂內(nèi)側(cè)的棘輪內(nèi)齒盤結(jié)合,構(gòu)成單向傳輸動(dòng)力的棘輪機(jī)構(gòu)。輪轂、鏈輪和芯軸之間均為滾動(dòng)聯(lián)接,鏈齒輪上的齒數(shù)可減少至9～8齒,使自行車后輪的動(dòng)力傳動(dòng)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單,便于零配件的加工和裝配,自行車的增速比可大大增加。適用于各種自行車的后輪動(dòng)力傳輸機(jī)構(gòu)。
文檔編號(hào)B60B35/00GK2487573SQ0125025
公開日2002年4月24日 申請(qǐng)日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月31日
發(fā)明者魏壽頤, 鄧?yán)诠?申請(qǐng)人:魏壽頤