CN104895955B - 电动自行车机械变速式电机用飞轮 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，其特征是：所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片、复位弹簧和滚针，所述千斤片后端面设有圆弧凸起，所述圆弧凸起与内矩形凹槽槽壁上的圆弧凹槽匹配，所述千斤片外圆周凹槽中设有卡簧钢丝，所述千斤片下表面依次设有复位弹簧和滚针。有益效果：本发明构成双向千斤控制机构，形成正反两个方向运动的二选一，避免千金片同时勾住内、外圈棘轮齿，导致减速机构卡死。

Description

电动自行车机械变速式电机用飞轮

技术领域

本发明属于自行车零件，尤其涉及一种电动自行车机械变速式电机用飞轮。

背景技术

目前市场上电动自行车使用的飞轮结构是包括外圈和设在外圈内的内圈,在外圈的内径一圈设有棘轮齿,在内圈的外径上至少设有一个内凹楔形槽,在内凹楔形槽里装有钢丝(俗称千金簧)和棘爪。飞轮只具有单一的动力传递功能，若需要将两个动力传递到同一结构件上时，可使用两个飞轮，但是这种方法占用空间较大。尤其是应用在电动自行车电机内部时，问题更为突出。电动自行车行业亟待解决现有技术中飞轮只有单一动力传递功能的问题，以满足机械变速式电机需要两个动力传递到同一结构件的设计要求。专利申请号2015201814793公开了一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，其特征是：所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈设有棘轮齿,所述中间固定圈的外圆周和内径圆周上分别至少设有一个内凹楔形槽,所述内凹楔形槽内装有千斤片，所述内圈的外径周圈设有棘轮齿，所述中间固定圈与外圈、内圈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈。在现有飞轮结构基础上，其内圈上增加一个飞轮功能，形成内外双层复合式结构飞轮，实现两种动力选择性地传递功能。满足机械变速式电机需要两个动力传递到同一结构件的设计要求。本发明具有四种工作状态，其中包括内外圈分别独立顺时针运动，实现与动力源连接的两种速度，即，两个动力源转动方向始终相反，当外圈顺时针方向旋转时将动力传递到中间固定圈上，内圈则逆时针旋转不传递动力。当内圈顺时针方向旋转时将动力传递到中间固定圈上，外圈则逆时针旋转不传递动力。当中间固定圈作为主动件顺时针运动时，即中间固定圈与轮毂连接前行时，内外圈棘轮齿与千金打滑，处于滑行状态。但是，第四种工作状态，当中间固定圈作为主动件逆时针运动时，内、外圈棘轮齿与千金同时工作，正反向同时工作，将会使两个动力源卡死。如将电动自行车从车库拉出需要倒车时，内外圈千金都会勾住棘轮齿，使减速机构卡死，无法工作。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的不足，提供一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，当中间固定圈作为主动件逆时针运动时，避免千金片同时勾住内、外圈棘轮齿，导致减速机构卡死；实现了两种动力选择性地传递功能。

本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现，一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈均布有棘轮齿,所述内圈的外径周圈均布有棘轮齿，所述中间固定圈分别通过双排外圈滚珠支承在外圈内侧以及通过双排内圈滚珠支承在内圈外侧，所述中间固定圈与外圈、内圈呈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈；其特征是：所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片、复位弹簧和滚针，所述千斤片后端面设有圆弧凸起，所述圆弧凸起与内矩形凹槽槽壁上的圆弧凹槽匹配，所述千斤片外圆周凹槽中设有卡簧钢丝，所述千斤片下表面依次设有复位弹簧和滚针。

所述双向千斤控制机构的千金片侧表面设有包容复位弹簧和滚针的阶梯凹台，所述复位弹簧形状呈S形板簧，复位弹簧前端镶嵌在千斤片阶梯凹台底面的板簧固定切槽中，复位弹簧后端下表面与滚针触接。

所述双向千斤控制机构包括千金片、千斤片上侧滚珠，千斤片下侧滚珠和滚珠弹簧，所述千金片后端径向设有圆孔，所述圆孔中依次放置千斤片上侧滚珠、滚珠弹簧和千斤片下侧滚珠。

所述双向千斤控制机构包括千金片和弹簧钩，所述弹簧钩形状呈Z形，所述弹簧钩前端镶嵌在千斤片上表面的板簧固定切槽中，其后端与内圈棘轮齿表面触接。

有益效果：与现有技术相比，本发明在现有飞轮结构基础上，对千金机构进行改进，构成双向千斤控制机构，当中间固定圈作为主动件逆时针运动时，形成正反两个方向运动的二选一，保证单一方向运动，另一方向呈自由状态。避免千金片同时勾住内、外圈棘轮齿，导致减速机构卡死。结构紧凑体积小，节省电动自行车电机内部空间。解决了电动自行车电机内部空间不足，从而满足机械变速式电机需要两个动力传递到同一结构件的设计要求。

附图说明

图1是本发明的正面结构图；

图2是本发明的纵向剖面图；

图3-1是千斤片与内圈接触状态示意图；

图3-2是千斤片与内外圈均不接触状态示意图；

图3-3是千斤片与外圈接触状态示意图；

图4-1是实施例2千斤片与内圈接触状态A-A剖视图；

图4-2是实施例2千斤片与内外圈均不接触状态A-A剖视图；

图4-3是实施例2千斤片与外圈接触状态A-A剖视图；

图5-1是实施例3千斤片与内圈接触状态示意图；

图5-2是实施例3千斤片与内外圈均不接触状态示意图；

图5-3是实施例3千斤片与外圈接触状态示意图。

图中：1、外圈，2、中间固定圈，2-1、中间固定圈卡簧钢丝槽，3、内圈，4、外圈滚珠，5、内圈滚珠，6、内圈棘轮齿，7、外圈棘轮齿，8、千斤片，8-1、板簧固定切槽，8-2、千斤片卡簧钢丝槽，9、卡簧钢丝，10、板簧，11、滚针，12、中间固定圈螺纹孔，13、外圈连接孔，14、内圈连接孔，15、外圈侧挡圈，16、内圈侧挡圈，17、矩形凹槽,18、千斤片上侧滚珠，19、千斤片下侧滚珠，20、滚珠弹簧，21、弹簧钩。

具体实施方式

以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详述如下：详见附图，与现有技术相比，本实施例提供了一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈1、内圈3、滚珠和千斤片8，所述外圈和内圈通过中间固定圈2构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈均布有外圈棘轮齿7,所述内圈的外径周圈均布有内圈棘轮齿6，所述中间固定圈分别通过双排外圈滚珠4支承在外圈内侧以及通过双排内圈滚珠5支承在内圈外侧，所述中间固定圈与外圈、内圈呈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈15，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈16；所述中间固定圈上设有矩形凹槽17,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片8、复位弹簧和滚针，所述千斤片后端面设有圆弧凸起，所述圆弧凸起与内矩形凹槽槽壁上的圆弧凹槽匹配，所述千斤片外圆周的千斤片卡簧钢丝槽8-2中设有卡簧钢丝9，所述卡簧钢丝除卡在千斤片卡簧钢丝槽以外的部分置于中间固定圈卡簧钢丝槽20-1中，所述千斤片下表面依次设有复位弹簧和滚针。中间固定圈一处设置的矩形凹槽17使中间固定圈内外表面打通，千斤片可在上述打通处上下探出，千斤片则可与内圈或外圈棘轮齿接触，且在同一时刻只能与内圈或外圈之中其一的棘轮齿接触。

工作过程与安装

安装时，中间固定圈上装上千斤片及滚针，在中间固定圈上装上一排外圈滚珠，将外圈支承后，再将余下一排外圈滚珠装好，旋接外圈侧挡圈，组装成第一飞轮结构；以此顺序可以组装好第二飞轮结构。中间固定圈通过中间固定圈螺纹孔12与轮毂连接。内圈与外圈分别通过内圈连接孔14、外圈连接孔13各自连接动力源，两个动力源转动方向始终相反，当外圈顺时针方向旋转时将动力传递到中间固定圈上，内圈则逆时针旋转不传递动力。当内圈顺时针方向旋转时将动力传递到中间固定圈上，外圈则逆时针旋转不传递动力。内圈与外圈始终只有一个动力源传递到中间固定圈上。

实施例1

本实施例优选方案是，所述双向千斤控制机构的千金片侧表面设有包容复位弹簧和滚针的阶梯凹台，所述复位弹簧形状呈S形的板簧10，板簧前端镶嵌在千斤片阶梯凹台底面的板簧固定切槽8-1中，板簧后端下表面与滚针11触接。

附图3-1所示，滚针位于千斤片下方右侧时，板簧变形量小向上顶起弹力小于卡簧钢丝缩紧力，千斤片在卡簧钢丝缩紧力的作用下下探与内圈棘爪接触。

图3-2所示，内圈逆时针旋转时，滚针在内圈带动下向左滚动移动，由于板簧与内圈外表面之间间隙右侧大左侧小，滚针向左移动则板簧压缩量加大，滚针位于千斤片正下方时，板簧向上顶起弹力克服卡簧钢丝缩紧力，将千斤片顶起，与内圈棘爪分离。

图3-3所示，内圈继续逆时针旋转时，滚针在内圈带动下向左滚动移动到极限位置，此时板簧与内圈外表面之间间隙最小，板簧压缩量最大，板簧向上顶起弹力克服卡簧钢丝缩紧力，将千斤片完全顶起，与外圈棘爪接触。

实施例2

本实施例优选方案是，所述双向千斤控制机构包括千金片、千斤片上侧滚珠18，千斤片下侧滚珠19和滚珠弹簧20，所述千金片后端径向设有圆孔，所述圆孔中依次放置千斤片上侧滚珠、滚珠弹簧和千斤片下侧滚珠。

图4-1所示，外圈逆时针旋转，内圈顺时针旋转时，滚珠与外圈及内圈的摩擦力使千斤片逆时针旋转，与内圈棘爪接触。

图4-2及图4-3所示，外圈顺时针旋转，内圈逆时针旋转时，滚珠与外圈及内圈的摩擦力使千斤片顺时针旋转，与外圈棘爪接触。

实施例3

本实施例优选方案是，所述双向千斤控制机构包括千金片8和弹簧钩21，所述弹簧钩形状呈Z形，所述弹簧钩前端镶嵌在千斤片上表面的板簧固定切槽中，其后端与内圈棘轮齿表面触接。

图5-1所示，千斤片在弹簧钩的弹力作用下向上顶起，与外圈棘爪接触，外圈顺时针旋转，内圈逆时针旋转时外圈带动中间固定圈顺时针旋转，弹簧钩则在内圈表面打滑。

图5-2及图5-3所示，外圈逆时针旋转，内圈顺时针旋转时，弹簧钩钩住内圈棘爪，使弹簧钩带动千斤片逆时针旋转，进而使千斤片与内圈棘爪接触。

上述参照实施例对该一种电动自行车机械变速式电机用飞轮进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈均布有棘轮齿,所述内圈的外径周圈均布有棘轮齿，所述中间固定圈分别通过双排外圈滚珠支承在外圈内侧以及通过双排内圈滚珠支承在内圈外侧，所述中间固定圈与外圈、内圈呈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈；其特征是：所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片、复位弹簧和滚针，所述千斤片后端面设有圆弧凸起，所述圆弧凸起与内矩形凹槽槽壁上的圆弧凹槽匹配，所述千斤片外圆周凹槽中设有卡簧钢丝，所述千斤片下表面依次设有复位弹簧和滚针。

2.根据权利要求1所述的电动自行车机械变速式电机用飞轮，其特征是：所述双向千斤控制机构的千金片侧表面设有包容复位弹簧和滚针的阶梯凹台，所述复位弹簧形状呈S形板簧，复位弹簧前端镶嵌在千斤片阶梯凹台底面的板簧固定切槽中，复位弹簧后端下表面与滚针触接。

3.一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈均布有棘轮齿,所述内圈的外径周圈均布有棘轮齿，所述中间固定圈分别通过双排外圈滚珠支承在外圈内侧以及通过双排内圈滚珠支承在内圈外侧，所述中间固定圈与外圈、内圈呈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈；其特征是：所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片、千斤片上侧滚珠，千斤片下侧滚珠和滚珠弹簧，所述千金片后端径向设有圆孔，所述圆孔中依次放置千斤片上侧滚珠、滚珠弹簧和千斤片下侧滚珠。

4.一种电动自行车机械变速式电机用飞轮，包括外圈、内圈、滚珠和千斤片，所述外圈和内圈通过中间固定圈构成径向双层的第一飞轮结构及第二飞轮结构的复合式结构飞轮，所述外圈的内径周圈均布有棘轮齿,所述内圈的外径周圈均布有棘轮齿，所述中间固定圈分别通过双排外圈滚珠支承在外圈内侧以及通过双排内圈滚珠支承在内圈外侧，所述中间固定圈与外圈、内圈呈滚动连接，所述中间固定圈外表面上螺接有外圈侧挡圈，所述中间固定圈内表面上螺接内圈侧挡圈；其特征是：所述中间固定圈上设有矩形凹槽,所述矩形凹槽内装有双向千斤控制机构，所述双向千斤控制机构包括千金片和弹簧钩，所述弹簧钩形状呈Z形，所述弹簧钩前端镶嵌在千斤片上表面的板簧固定切槽中，其后端与内圈棘轮齿表面触接。