CN108516044A - 一种一体式变速飞轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一体式变速飞轮,包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂、花毂以及弹性端盖,塔轮包括直径最大的第一齿圈以及直径最小的第二齿圈,塔轮与轮毂传动连接,花毂与轮毂传动连接;第二齿圈的内径2r小于花毂的外径2R;弹性端盖包括连接体、若干个盖体以及若干个柱体,柱体两端分别连接连接体与一个盖体,相邻的柱体之间设置有径向空槽;花毂的一端与连接体可拆卸连接;盖体与第二齿圈抵触。本发明的一种一体式变速飞轮,具有能通用标准花毂、成本低且传速比宽的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种自行车变速部件,尤其涉及一种一体式变速飞轮。
背景技术
随着社会的进步,自行车运动受到越来越多人的青睐。尤其对变速自行车来说,要求传动比范围越宽越好以适应不同的环境达到省力的效果。现有技术中,多级变速飞轮最小齿为11齿,最大齿一定的条件下,最小齿每减少1个其速比范围将增大10%左右,也就是小齿越小,骑行者将获得更大的传动比,然而花毂的尺寸已经标准化,对于通用花毂来说,花毂的花键部分的外径为2R,当齿圈齿数小于11时,即会使得飞轮最小齿的齿根圆的直径2r小于2R,此时花毂与塔轮尺寸干涉而最终导致无法装配。以SRAM公司为代表的几个品牌产品具有齿圈齿数为10齿的产品,极个别甚至最小齿已经是9齿,都是采用定制花毂的方式进行改进,使得飞轮部件的成本增加。因此设计一种能通用标准花毂、成本低且传速比宽的变速飞轮是很有必要的。
发明内容
本发明旨在解决上述所提及的技术问题,提供一种能通用标准花毂、成本低且传速比宽的一体式变速飞轮。
本发明是通过以下的技术方案实现的:
一种一体式变速飞轮,包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂、花毂以及弹性端盖,塔轮包括直径最大的第一齿圈以及直径最小的第二齿圈,塔轮与轮毂传动连接,花毂与轮毂传动连接;第二齿圈的内径2r小于花毂的外径2R;弹性端盖包括连接体、若干个盖体以及若干个柱体,柱体两端分别连接连接体与一个盖体,相邻的柱体之间设置有径向空槽;花毂的一端与连接体可拆卸连接;盖体与第二齿圈抵触。
优选的,连接体与花毂通过螺纹连接。
优选的,塔轮包括与第二齿圈相邻的第三齿圈,第三齿圈通过桥接部与第二齿圈搭接;桥接部包括横向的辐板以及与辐板搭接的筒体,从筒体和/或第二齿圈上沿径向往内延伸出限位部,限位部的内径比盖体的直径小。
优选的,弹性端盖设置有扳手部43。
优选的,轮毂设置有减重槽。
优选的,花毂靠近第一齿圈的部位设置有轴向限位凸起。
优选的,塔轮包括与第一齿圈相邻的第四齿圈,第四齿圈与第一齿圈可拆卸连接,第四齿圈与第二齿圈一体连接,第一齿圈与轮毂一体连接。
优选的,第一齿圈设置有减重孔。
优选的,径向空槽从盖体开始沿轴向延伸直至连接体。
优选的,径向空槽沿轴向按远离连接体的距离越来越宽。
有益效果是:
与现有技术相比,本发明的一体式变速飞轮通过设计弹性端盖,弹性端盖包括连接体、柱体以及盖体,并设置了径向空槽,使得盖体部分的直径可以发生变化,在装配时压缩径向空槽,使得盖体可以穿过第二齿圈的内圈,放开径向空槽后,盖体直径恢复正常并像伞一样倒扣第二齿圈进行轴向限位,使得飞轮可在第二齿圈的内径2r小于花毂的外径2R的情况下,花毂可与正常结构一样对塔轮形成轴向限位,最终可靠的完成高速运动;也因此第二齿圈的内径2r可以小于花毂的外径2R,最小齿圈可相应的根据设计减少齿数,在使用标准花毂降低成本的同时也可以增大速比范围。
附图说明
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明,其中:
图1为本发明的一种一体式变速飞轮上半部结构示意图;
图2为本发明的一种一体式变速飞轮部分结构实施例;
图3为本发明部件弹性端盖的端面视图。
具体实施方式
如图1和图3所示,一种一体式变速飞轮,包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮1、轮毂2、花毂3以及弹性端盖4,塔轮1包括直径最大的第一齿圈11以及直径最小的第二齿圈12,塔轮1与轮毂2传动连接,例如可将轮毂2的两端分别与第一齿圈11以及第二齿圈12连接从而形成稳固的三角结构,使得飞轮稳定性好、强度高。花毂3与轮毂2连接形成周向传动,例如采用键连接,结构简单传动稳定;第二齿圈12的内径2r可小于花毂3的外径2R,方便在设计时根据第二齿圈12的直径将齿数设计突破现行的11齿变为10齿或9齿甚至于8齿,以便在能通用标准花毂的前提下,通过小齿、少齿数来获得更宽速比,使得运动更为省力,而采用标准花毂也能降低整体成本;花毂3靠近第二齿圈12的一端与连接体44可拆卸连接,连接方式可以是卡接、铆接或螺纹连接的一种,最好是螺纹连接以方便更换维护,应当注意的是,在设计时螺纹旋转方向应与传动方向相匹避免松脱;花毂3的另一端应当与塔轮1抵触从而形成左侧轴向限位,比如可以在花毂3靠近第一齿圈11的部位设置轴向限位凸起31,防止塔轮1沿轴向向图中左侧方向偏移;弹性端盖4包括连接体44、若干个盖体42以及若干个柱体41,柱体41两端分别连接连接体44与一个盖体42,相邻的柱体41之间设置有径向空槽5;使得盖体42的直径可以发生变化,在装配时压缩径向空槽5,使得盖体42可以穿过第二齿圈12的内圈,放开径向空槽5后,盖体42直径恢复正常并像伞一样抵触在第二齿圈12上进行轴向限位,防止塔轮1沿轴向向图中右侧方向偏移;由此,在塔轮1左右侧均有轴向限位的情况下,塔轮1、轮毂2以及花毂3可以依次完成转动传递,稳定的实现飞轮运动功能。
较佳的实施方式,如图1和图2所示,连接体44设置有外螺纹,花毂3设置有与之匹配的内螺纹,需要注意的是,内螺纹和外螺纹是可以替换的,例如在图2中,连接体44设置有内螺纹,而花毂3设置有与之匹配的外螺纹。
较佳的实施方式,连接体44可为环形薄壁件,径向空槽5从盖体42开始沿轴向延伸直至连接体44,柱体41搭接到连接体44的壁上。
较佳的实施方式,径向空槽5沿轴向按远离所述连接体44的距离越来越宽,也即是径向空槽5靠近盖体42的部分的槽宽较大,方便压缩,使得装配容易。
较佳的实施方式,如图1和图2所示塔轮1包括与第二齿圈12相邻的第三齿圈13,第三齿圈13通过桥接部6与第二齿圈12搭接;桥接部6包括横向的辐板61以及与辐板61搭接的筒体62,从筒体62和/或第二齿圈12上沿径向往内延伸出限位部12a,限位部12a的内径比盖体42的直径小,限位部12a的作用是托起盖体42,方便盖体42对塔轮1施加轴向限制。当然,若是没有限位部12a也是可以的,盖体42直接覆盖在第二齿圈12的齿面上,也可以达成相同的限制效果。
较佳的实施方式,弹性端盖4上设置有扳手部43。如图1和图3所示,扳手部43可以是设置在盖体42、柱体41或连接体44内侧的具有特定形状的凹坑,较为常见的是内六角孔、四方孔以及锯齿孔等;如图2所示,扳手部43还可以是从盖体42往外侧凸起的定位部;扳手部43可使得花毂3与连接体44的连接紧固。
较佳的实施方式,如图1所示,轮毂2设置有减重槽21,减轻质量。
较佳的实施方式,如图1所示,第一齿圈11设置有减重孔11a,飞轮在不影响刚度的情况下,减重孔11a可以有效减轻整体的质量,使得运动更为省力。
较佳的实施方式,塔轮1包括与第一齿圈11相邻的第四齿圈14,第四齿圈14与第一齿圈11可拆卸连接,第四齿圈14与第二齿圈12一体连接,第一齿圈11与轮毂2一体连接。如图1所示,塔轮1通常的受力除了沿齿圈径向的扭力矩之外,在运动过程中还容易受到自行车体对塔轮1的F1-f1方向的挤压力或F2-f2的拉伸力;现有的飞轮两端都设计有如轴向限位凸起31类似的结构防止左右移动,因此可以有效抵抗F2-f2的拉伸力,而本设计结构中通过盖体42以及轴向限位凸起31对塔轮1进行左右限位也可以有效抵抗F2-f2的拉伸力,但现有结构对于F1-f1方向的挤压力抵抗性较差,而通过第一齿圈11与轮毂2一体连接,并且轮毂2抵触在桥接部6上,使得来自F1-f1方向的挤压力通过轮毂2来进行支撑,塔轮1不耐挤压的弊端得到很好的解决。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而并非对其进行限制,凡未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种一体式变速飞轮,包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮(1)、轮毂(2)以及花毂(3),所述塔轮(1)包括直径最大的第一齿圈(11)以及直径最小的第二齿圈(12),所述塔轮(1)与所述轮毂(2)传动连接,所述花毂(3)与所述轮毂(2)传动连接,其特征在于:
还包括弹性端盖(4);
所述第二齿圈(12)的内径2r小于所述花毂(3)的外径2R;
所述弹性端盖(4)包括连接体(44)、若干个盖体(42)以及若干个柱体(41),所述柱体(41)两端分别连接所述连接体(44)与一个所述盖体(42),相邻的所述柱体(41)之间设置有径向空槽(5);
所述花毂(3)的一端与所述连接体(44)可拆卸连接;
所述盖体(42)与所述第二齿圈(12)抵触。
2.根据权利要求1所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述连接体(44)与所述花毂(3)通过螺纹连接。
3.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述塔轮(1)包括与所述第二齿圈(12)相邻的第三齿圈(13),所述第三齿圈(13)通过桥接部(6)与所述第二齿圈(12)搭接;所述桥接部(6)包括横向的辐板(61)以及与所述辐板(61)搭接的筒体(62),从所述筒体(62)和/或所述第二齿圈(12)上沿径向往内延伸出限位部(12a),所述限位部(12a)的内径比所述盖体(42)的直径小。
4.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述弹性端盖(4)设置有扳手部43。
5.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述轮毂(2)设置有减重槽(21)。
6.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述花毂(3)靠近所述第一齿圈(11)的部位设置有轴向限位凸起(31)。
7.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述塔轮(1)包括与所述第一齿圈(11)相邻的第四齿圈(14),所述第四齿圈(14)与所述第一齿圈(11)可拆卸连接,所述第四齿圈(14)与所述第二齿圈(12)一体连接,所述第一齿圈(11)与所述轮毂(2)一体连接。
8.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述第一齿圈(11)设置有减重孔(11a)。
9.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述径向空槽(5)从所述盖体(42)开始沿轴向延伸直至所述连接体(44)。
10.根据权利要求1或2所述的一体式变速飞轮,其特征在于:所述径向空槽(5)沿轴向按远离所述连接体(44)的距离越来越宽。
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