CN114055996A - 一种单向传动花鼓结构以及自行车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单向传动花鼓结构以及自行车。该机构包括模组化机构的花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件，该塔基组件通过第一啮合机构与该棘轮组件装配，该棘轮组件通过第二啮合机构与该花鼓组件啮合，该棘轮组件为单向轴承结构包括棘轮座以及棘轮套，该棘轮座中安装若干滚动件以及支撑对应滚动件的弹簧，该棘轮套包覆该棘轮座以及其内的所有弹簧和滚动件，每一弹簧用于压紧对应的滚动件使其始终与棘轮座和棘轮套保持接触。本发明的单向传动花鼓结构采用模组化设计，组件维护和保养方便快捷，此外，棘轮组件用滚动件取代爪牙式结构使转动接近静音，全时接近零度咬合，低阻力实时输出传动力，使用该机构的自行车没有任何顿点并且无噪音。

Description

一种单向传动花鼓结构以及自行车

技术领域

本发明涉及自行车配件技术领域，具体涉及一种单向传动花鼓结构以及自行车。

背景技术

随着生活水平的提高，电动车代步、山地自行车健身等各种骑行装备越来越普及。如何提供传动效率更高更时尚的骑行设备成为许多设计者关注的焦点。

现有的自行车花鼓的传动咬合分为两种。一种为传统的弹簧片推动千斤片进行咬合；另一种为星型棘轮结构。

请参考图1，所示花鼓棘轮结构包括花鼓12和塔基13。花鼓12和塔基13安装在轴心11上，花鼓12设置包括若干止回棘齿的内齿环13，塔基13设置千斤片15，千斤片15做动的方式是以弹片或弹簧16顶出千斤片15。传统的花鼓棘轮结构一般采用千斤片15跟内齿环13组合来达到驱动的效果，塔基13转动一定的角度后会有千斤片15可以分为2爪、3爪、4爪、6爪的分组方式来作动与内齿环座咬合。比如内齿环有36齿，搭配千斤片3个，360/36＝10°，即每旋转10°进行一次咬合，意味着当你在踩踏驱动时会有10°是空的，传动效率不高。并且巡航时花鼓12内部会因为千斤片和内齿环的离合摩擦发出声响，如果摩擦系数较大则功率相对损耗较多。

因此现有技术中的花鼓棘轮结构存在的技术问题亟待改进。

发明内容

基于此，为解决传统技术中上述的技术问题，本发明提出一种模组化设计的花鼓棘轮结构，由花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件组成，组件安装维护和保养方便快捷，还提供一种单向传动，接近静音，全时接近零度咬合，低阻力实时输出传动力的的单向传动花鼓结构以及自行车，使用该单向传动花鼓结构的自行车没有任何顿点并且无噪音。

第一方面，本发明涉及一种单向传动花鼓结构，包括模组化机构的花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件，该塔基组件通过第一啮合机构与该棘轮组件装配，该棘轮组件通过第二啮合机构与该花鼓组件装配，该棘轮组件为单向轴承结构包括棘轮座以及棘轮套，该棘轮座中安装若干滚动件以及支撑对应滚动件的弹簧，该棘轮套包覆该棘轮座以及其内的所有弹簧和滚动件，每一弹簧用于压紧对应的滚动件使其始终与棘轮座和棘轮套保持接触。

第二方面，本发明涉及一种自行车，该自行车包括如第一方面描述的的单向传动花鼓结构。

本发明的单向传动花鼓结构以及自行车，利用卡紧原理，使用单向轴承离合结构，该单向轴承离合结构由滚动件的卡紧实现单向传动，无需棘齿元件，不产生离合声音，滚动件全时接触棘轮套，驱动时滚动件实时咬合棘轮套与棘轮座，提供单向接近静音的全时零度咬合传动，低阻力实时输出传动力。此外，逆向旋转时，该棘轮套与棘轮座全面离合，产生瞬间轴承效果，提供低摩擦低阻力平稳降速，不仅摩擦系数越小，降速跟声音也非常小，重新提速快，功率及速度可得到有效的提升。

本发明的单向传动花鼓结构以及自行车，将部分模组化，包括模组化设计的花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件，组件安装维护和保养方便快捷。

本发明的单向传动花鼓结构以及自行车，包括具有若干组滚针和弹簧的棘轮座以及棘轮套，该棘轮座中部设置第一花键槽，该棘轮套外圆周凸伸若干第二花键，该第一花键槽连接塔基组件，该第二花键连接花鼓组件，啮合传动稳定，安装方便快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

其中：

图1为现有技术中花鼓棘轮机构的结构图；

图2为本发明单向传动花鼓结构的模组结构示意图；

图3为本发明单向传动花鼓结构的整体结构图；

图4为本发明单向传动花鼓结构沿中心线的剖面结构图；

图5为本发明的单向传动花鼓结构的爆炸结构图；

图6为本发明的单向传动花鼓结构的棘轮组件组合结构示意图；

图7为本发明的单向传动花鼓结构的棘轮组件内部剖视图；

图8为本发明的单向传动花鼓结构的立体分解结构图；

图9为本发明的单向传动花鼓结构的花鼓组件立体结构图；

图10为本发明的单向传动花鼓结构的塔基组件立体结构图；

图11为本发明的单向传动花鼓结构的第二实施例剖视图；

图12为本发明的单向传动花鼓结构的第二实施例的塔基组件结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图2至图4所示，为本实施例单向传动花鼓结构的整体结构图。

本实施例中，该单向传动花鼓结构采用模组化设计，分为模组化独立机构的花鼓组件2、棘轮组件4以及塔基组件6。该花鼓组件2、棘轮组件4以及塔基组件6通过轴心1组合在一起。该塔基组件6通过第一啮合机构与该棘轮组件4相对可转动的装配，该棘轮组件4通过第二啮合机构与该花鼓组件2相对可转动的装配。

本实施例中，该棘轮组件采用单向轴承离合结构。该单向轴承离合结构包括棘轮座5、棘轮套41以及安装在该棘轮座5中的若干对滚动件。

该棘轮座5包括座体51，该座体51上设置若干具有滚子坡道56的安装槽52。每一安装槽52内装设一滚动件以及与对应滚动件接触的弹簧54，本实施例的滚动件以滚针53为例加以阐述。可以理解的是该滚动件也可以采用能够在该滚子坡道56上滑动和卡紧棘轮座5和棘轮套41的滚动凸轮。该棘轮套41包覆该棘轮座5以及其内的所有弹簧和滚针，每一弹簧用于压紧对应的滚针使其始终与棘轮座5和棘轮套41保持接触。

请一并参考图6，该滚针53采用卡紧原理，可在弹簧54抵推下在该滚子坡道56上前后活动，在空转期间，滚针53压缩弹簧54在该滚子坡道56上做下坡运动，下坡处空间大，滚针53不受影响，弹簧54压缩使对应滚针53可自由旋转，造成该棘轮座与棘轮套之间没有约束力，在D2所示方向上，棘轮套可以相对于棘轮座360度转动。在空转期间棘轮套41相对于棘轮座5滚动旋转，弹簧54推动滚针53使其保始终和棘轮套41以及棘轮座5保持接触，允许车轮在非驱动方向上自由选择。

在驱动做功期间，亦即在D1所示方向上，滚针53在滚子坡道56上做上坡运动，弹簧54抵紧滚针53，滚针53在坡道顶端最窄处卡死，使棘轮套41与棘轮座5结合为整体进行动力传输。本发明的单向传动花鼓结构由滚动件的卡紧实现单向传动，无需棘齿元件不产生离合声音，滚动件全时接触棘轮套，驱动时滚动件实时咬合棘轮套与棘轮座，提供单向接近静音的全时零度咬合传动，低阻力实时输出传动力。

请一并参考图4以及图5，该花鼓组件2、棘轮组件4以及塔基组件6组装在轴心1上。该塔基组件6与该轴心之间通过第一轴承63和第二轴承64活动连接。该棘轮组件4传过该轴心1放入花鼓组件2的安装腔内。该花鼓组件2与该轴心1之间通过第三轴承23和第四轴承24活动连接。

请一并参考图10，该塔基组件6包括塔基壳61以及安装在该塔基壳61内的该第一轴承63和第二轴承64。该塔基壳61中心形成第一安装孔68，一侧安装第一盖体62另一侧凸伸形成连接轴64，该连接轴64的外缘周设置若干第一花键65。

请参考图6，该棘轮组件4的棘轮座5中部开设用于配合连接轴64的装配孔。该棘轮座5内环四周壁对应该第一花键65设置若干第一花键槽56。

本实施例中，该第一啮合机构为花键配合，包括设置在塔基组件6一端的该第一花键65以及设置在棘轮座5内壁的第一花键槽56。

请一并参考图9，该花鼓组件2包括花鼓壳22，该花鼓壳22中心形成穿通该轴心1的安装孔。该花鼓壳22的一侧安装第二盖体21，另一侧形成收纳该棘轮组件4的安装腔26，该花鼓壳22在安装腔26的内壁上设置若干第二花键槽27。

请参考图6以及图8，该棘轮座5凸伸形成安装轴55，棘轮座5中部开设的用于配合连接轴64的装配孔穿通该安装轴55。该棘轮套41通过该安装轴55与该棘轮座5可相对转动地的装配在一起。该棘轮套41的外圆周设置若干第二花键43。该棘轮套41外圆周的第二花键43用于与配合花鼓组件2安装腔26内的第二花键槽27配合。

本实施例中，该第二啮合机构为花键配合，包括设置在花鼓组件2内该第二花键槽27以及设置在该棘轮套41外圆周的该第二花键43。

实施例2

请参考图11至图12，本实施例中，该棘轮组件不再是独立组件，棘轮座151和棘轮套130分开设置，该棘轮座151形成在该塔基组件的塔基壳121上，该棘轮套130通过该第二啮合机构与该花鼓组件装配。

该第二啮合机构为螺纹啮合机构，该棘轮组件的棘轮套130外圆周表面设置第一螺纹131。该花鼓组件包括花鼓壳102，该花鼓壳102一侧形成收纳该棘轮组件的安装腔，该花鼓壳在安装腔的内壁上设置第二螺纹103，该棘轮套的第一螺纹131配合该安装腔内的第二螺纹103，将该棘轮套130安装在该花鼓组件中。

本实施例中，棘轮座151的每一安装槽152同样设置滚子坡道156。弹簧和滚动件结构与实施例1中棘轮组件的弹簧和滚动件结构和作动原理相同，在此不再赘述。

本实施例还涉及一种自行车，该自行车包括前述的单向传动花鼓结构。

在自行车传动中，踩动脚踏，带动牙盘，驱动链条，链条带动飞轮，飞轮带动塔基组件6，塔基组件6里的棘轮组件4驱动花鼓组件2，花鼓组件2通过辐条最后带动轮子转动。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种单向传动花鼓结构，其特征在于，包括花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件，所述棘轮组件通过第二啮合机构与所述花鼓组件装配，所述棘轮组件为单向轴承结构包括棘轮座以及棘轮套，所述棘轮座中安装若干滚动件以及支撑对应滚动件的弹簧，所述棘轮套包覆所述棘轮座以及其内的所有弹簧和滚动件，每一弹簧用于压紧对应的滚动件使其始终与棘轮座和棘轮套保持接触。

2.根据权利要求1所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述花鼓组件、棘轮组件以及塔基组件为模组化独立组件，所述塔基组件通过第一啮合机构与所述棘轮组件装配，所述棘轮组件通过所述第二啮合机构与所述花鼓组件装配。

3.根据权利要求2所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述棘轮座包括座体，所述座体上设置若干具有滚子坡道的安装槽，每一安装槽内装设一滚动件以及与对应滚动件接触的弹簧，所述滚动件在所述滚子坡道上运动，所述滚动件为滚针或者滚动凸轮。

4.根据权利要求2所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述塔基组件包括塔基壳以及安装在所述塔基壳内的第一轴承和第二轴承，所述塔基壳中心形成第一安装孔，一侧安装第一盖体另一侧凸伸形成连接轴，所述连接轴的外圆周设置若干第一花键。

5.根据权利要求4所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述棘轮座中部开设装配孔，所述棘轮座内壁对应所述第一花键设置若干第一花键槽，所述第一啮合机构为花键配合，包括设置在塔基组件一端的所述第一花键以及设置在棘轮座内壁的第一花键槽。

6.根据权利要求5所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述花鼓组件包括花鼓壳，所述花鼓壳中心形成安装孔，一侧安装第二盖体另一侧形成收纳所述棘轮组件的安装腔，所述花鼓壳在安装腔的内壁上设置若干第二花键槽。

7.根据权利要求6所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述棘轮座设置安装轴，所述装配孔穿通所述安装轴，所述棘轮套通过所述安装轴与所述棘轮座可相对转动地的装配在一起，所述棘轮套的外圆周设置若干第二花键，所述第二啮合机构为花键配合，包括设置在花鼓壳内的所述第二花键槽以及设置在所述棘轮套外围的所述第二花键。

8.根据权利要求1所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述棘轮组件分开设置，所述棘轮座形成在所述塔基组件上，所述棘轮套通过所述第二啮合机构与所述花鼓组件装配。

9.根据权利要求8所述的单向传动花鼓结构，其特征在于，所述第二啮合机构为螺纹啮合机构，所述棘轮组件的棘轮套外圆周表面设置第一螺纹，所述花鼓组件包括花鼓壳，所述花鼓壳一侧形成收纳所述棘轮组件的安装腔，所述花鼓壳在安装腔的内壁上设置第二螺纹，所述棘轮套的第一螺纹配合所述安装腔内的第二螺纹，将所述棘轮套安装在所述花鼓组件之中。

10.一种自行车，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的单向传动花鼓结构。

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