CN209382193U - 一种飞轮及使用该飞轮的自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种飞轮及使用该飞轮的自行车，包括由多层直径依次增大的齿圈连接成的塔轮、轮毂以及轴向锁紧螺筒，塔轮包括直径最大的第一齿圈以及直径最小的第二齿圈，轮毂沿轴向设置在塔轮的中部，轮毂设置有传动部，轴向锁紧螺筒包括筒体以及与筒体可拆卸连接的限位装置，轮毂套设在筒体外，筒体沿轴向抵触在塔轮上，筒体设置有连接部，限位装置倒扣在塔轮上。本实用新型的一种飞轮及使用该飞轮的自行车，具有装配方便、限位量足且安全的优点。

Description

一种飞轮及使用该飞轮的自行车

技术领域

本实用新型涉及传动链轮，尤其涉及一种飞轮，本实用新型还提供一种使用该飞轮的自行车。

背景技术

随着社会的进步，现今各种交通工具对于轻量化、高强度的要求也越来越高，目前市面上常见的自行车飞轮通常包括塔轮、轮毂以及花毂，如附图图2所示，花毂是一端具有倒钩的紧固件，将花毂与塔轮从一个方向抵触，倒钩穿过塔轮的中心孔后从另一个方向进行限位实现花毂与塔轮的轴向连接，花毂与毂轴连接后确保塔轮沿轴向在毂轴上固定，轮毂与自行车的毂轴形成周向传动，最终确保飞轮与毂轴可靠传动；由于花毂上倒钩需要对塔轮进行轴向限位，倒钩的直径必然要比塔轮中心孔直径大，但是这样又导致装配困难，常见的做法是将倒钩沿轴向设置开口，装配时沿径向压缩倒钩，使得倒钩的直径减小，等倒钩通过塔轮中心孔后再恢复，此时倒钩倒扣在塔轮上形成轴向限位。

但这样设计仍然有较多的弊端：一是装配方式繁琐，压缩难度大，需要特定的装置压缩金属质地的花毂，造成工装成本上升；二是限位量少，沿径向压缩开口的方式使得倒钩直径减小的量是很小，因此倒钩与塔轮的直径必然接近，倒钩恢复直径时，倒钩与塔轮的限位量很小，一旦有剧烈晃动或者高负荷，倒钩很有可能松脱导致安全事故；三是对花毂的制造要求高，倒钩尺寸过大将导致无法装配，倒钩尺寸过小会导致限位量少易松脱，进而引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型旨所要解决的第一个技术问题是提供一种装配方便、限位量足且安全的飞轮，本实用新型旨所要解决的第二个技术问题是提供一种使用该飞轮的自行车。

为解决第一个问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈连接成的塔轮、轮毂以及轴向锁紧螺筒，塔轮包括直径最大的第一齿圈以及直径最小的第二齿圈，轮毂沿轴向设置在塔轮的中部，轮毂设置有传动部，轴向锁紧螺筒包括筒体以及与筒体可拆卸连接的限位装置，轮毂套设在筒体外，筒体上设置有连接部，筒体的其中一端沿轴向抵触在塔轮上，限位装置倒扣在塔轮上。

优选的，限位装置包括筒状的限位本体以及限位部，限位部沿径向往外延伸形成钩状体，限位本体与筒体可拆卸连接，限位部距塔轮的中心轴线的距离r较第二齿圈的中心孔半径R大。

优选的，筒体设置有第一扳手部，限位装置设置有第二扳手部，第一扳手部与第二扳手部为凸起或者孔槽。

优选的，筒体的外侧设置有台阶，第二齿圈以及与第二齿圈相邻的五层齿圈中的任一齿圈与台阶抵触。

优选的，连接部为螺纹，传动部为花键槽或花键。

优选的，轮毂设置有减重槽。

优选的，塔轮包括与第一齿圈相邻的第三齿圈，第一齿圈与轮毂一体连接，第三齿圈与第一齿圈可拆卸连接。

优选的，轮毂远离第一齿圈的一端为定位端，第二齿圈以及与第二齿圈相邻的五层齿圈中的任一齿圈与定位端抗转动连接。

优选的，第一齿圈设置有减重孔。

为解决第二个问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种使用该飞轮的自行车，包括毂轴，毂轴穿过轮毂以及轴向锁紧螺筒，毂轴的外周上设置有与连接部配合的固定部，并且毂轴的外周上设置有与传动部配合的定位部。

有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的一种飞轮通过设置塔轮、轮毂以及轴向锁紧螺筒，轴向锁紧螺筒包括筒体以及限位装置，使得在装配时可以先将筒体与塔轮连接上，再将限位装置倒扣在塔轮上，最后再将限位装置与筒体连接，保证轴向锁紧螺筒与塔轮的轴向连接，无须压缩限位装置的周向直径，避免了使用液压机等工装压缩，从而使得装配工序简单，并且由于限位装置与轴向锁紧螺筒是可拆卸连接，限位装置与塔轮的限位量可以自由设计而无须考虑径向压缩的影响，保证了限位足够不会松脱，使得飞轮使用更安全，此外，限位装置与筒体分开制造，带来了装配方式的变化也使得轴向锁紧螺筒的结构更为简单，限位量足够的情况下，限位装置的尺寸公差也可以放开，使得制造精度要求更低。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的一种飞轮结构上半部分剖视图；

图2为现有技术的飞轮上半部分剖视图；

图3为本实用新型的一种自行车的部件毂轴结构示意图；

图4为本实用新型的飞轮与毂轴装配示意图。

具体实施方式

如图1和图4所示，一种飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈连接成的塔轮1、轮毂2以及轴向锁紧螺筒3，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，轮毂2沿轴向设置在塔轮1的中部实现传动连接，例如可以将轮毂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，筒体31设置有连接部312，连接部312用于将筒体31与毂轴4连接，连接方式可以是卡接或者嵌合，但连接部312最好是采用螺纹的形式设置在筒体31内侧壁面上，通过螺纹连接节省空间且连接牢固；轮毂2设置有传动部21，传动部21用于将轮毂2与毂轴4周向传动，可以用传统的键连接，传动部21为花键槽或花键，毂轴4设置与之相配合的部分即可，使得周向传动结构简单连接稳固，毂轴4通过轮毂2实现与塔轮1的周向传动，此外轮毂2设置有减重槽22，用于减轻整体质量使得运动更平稳省力；轴向锁紧螺筒3包括筒体31以及与筒体31可拆卸连接的限位装置32，轮毂2套设在筒体31外，毂轴4穿过轮毂2和筒体31，筒体31的其中一端沿轴向抵触在塔轮1上形成一个方向上的轴向限制，限位装置32沿径向往外侧延伸直至倒扣在塔轮1上形成另一个方向上的轴向限制，由此将轴向锁紧螺筒3与塔轮1轴向固定，从而实现毂轴4与塔轮1轴向固定。在轮毂2与轴向锁紧螺筒3的共同作用下，最终实现塔轮1与毂轴4的轴向固定和周向传动。

装配时，可以先将筒体31穿过轮毂2抵触在塔轮1上，毂轴4穿过轮毂2和筒体31实现彼此连接，再将限位装置32倒扣在塔轮1上形成轴向限位，最后再将限位装置32与筒体31连接固定，连接的方式可以采用螺纹连接、键销连接或过盈连接，因此，轴向锁紧螺筒3与塔轮1的轴向连接无需压缩限位装置32的直径，避免了使用液压机等工装压缩，使得装配工序简单，并且由于限位装置32与筒体31是可拆卸连接，限位装置32与塔轮1的限位量可以自由设计而无须考虑径向压缩的影响，可以保证限位量足够且不会松脱，使得飞轮使用更安全；此外，限位装置32与筒体31分开制造，带来了装配方式的变化也使得轴向锁紧螺筒3的结构更为简单，在限位量足够的情况下，限位装置32的加工尺寸公差也可以扩大，降低对制造精度的要求。

较佳的实施方式，如图1所述，限位装置32包括筒状的限位本体321以及限位部322，限位部322沿径向往外延伸形成钩状体作为对塔轮1的轴向限位，限位本体321与筒体31可拆卸连接，本处可选择螺纹连接的方式，此时限位本体321在外壁设置外螺纹或者内壁设置内螺纹均可以，筒体31对应的设置内螺纹或者外螺纹即可，限位部322距塔轮1的中心轴线的距离r较第二齿圈12的中心孔半径R大，确保轴向装配好后，限位部322可以有效的对塔轮1实现轴向限位，需要注意的是限位部322不局限于一定扣在直径最小的第二齿圈12上，只要距离r足够大，那么在相邻的齿圈上延伸限位也是可以的，当然以结构简化出发，限位在第二齿圈12上是较佳的选择，此时单边的限位量为(r-R)/2，由于不需要考虑径向压缩限位部322，因此r的大小可以根据设计自定义，进而控制住单边的限位量使得连接牢固不易松脱。

较佳的实施方式，如图1所述，筒体31设置有第一扳手部313，限位装置32设置有第二扳手部323，第一扳手部313与第二扳手部323为定位用的凸起或者孔槽，方便通过扳手对筒体31以及限位装置32定位抓取后进行后续装配。

较佳的实施方式，如图1所述，筒体31的外侧设置有台阶311用于抵触在塔轮1上，需要注意的是台阶311不必须与第二齿圈12抵触，根据设计的需要，第二齿圈12以及与第二齿圈12相邻的五层齿圈中的任一齿圈均可以与台阶311抵触，从而实现对塔轮1从一个方向实现轴向限位的功能即可。

较佳的实施方式，如图1所述，还包括与第一齿圈11相邻的第三齿圈13，第三齿圈13的直径仅小于第一齿圈11，第三齿圈13与第一齿圈11可拆卸连接，连接的方式可以是铆接或螺纹连接的一种，第一齿圈11与轮毂2一体连接，第三齿圈13可通过各级齿圈与第二齿圈12一体连接，轮毂2的前端与塔轮1靠近第二齿圈12的一端可拆卸装配，例如过盈装配、铆接、螺纹连接。第一齿圈11上设置有镂空的减重孔111，在不影响刚度的情况下，减重孔减重孔111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，如图1所述，轮毂2远离第一齿圈11的一端为定位端23，定位端23可以悬空，第二齿圈12以及与第二齿圈12相邻的五层齿圈中的任一齿圈可与定位端23抗转动连接，例如抵触、螺纹连接、过盈装配或铆接连接，使得轴向力传递和周向传动更好。

一种使用上述飞轮的自行车，如图1、图3和图4所示包括毂轴4，毂轴4穿过轮毂2以及轴向锁紧螺筒3，毂轴4的外周上设置有与连接部312配合的固定部41，并且毂轴4的外周上设置有与传动部21配合的定位部42，从而实现塔轮1与毂轴4的轴向固定和周向传动，保证自行车运动的有效传递。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈连接成的塔轮(1)、轮毂(2)以及轴向锁紧螺筒(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)，所述轮毂(2)沿轴向设置在所述塔轮(1)的中部，所述轮毂(2)设置有传动部(21)，其特征在于：所述轴向锁紧螺筒(3)包括筒体(31)以及与所述筒体(31)可拆卸连接的限位装置(32)，所述轮毂(2)套设在所述筒体(31)外，所述筒体(31)上设置有连接部(312)，所述筒体(31)的其中一端沿轴向抵触在所述塔轮(1)上，所述限位装置(32)倒扣在所述塔轮(1)上。

2.根据权利要求1所述的飞轮，其特征在于：所述限位装置(32)包括筒状的限位本体(321)以及限位部(322)，所述限位部(322)沿径向往外延伸形成钩状体，所述限位本体(321)与所述筒体(31)可拆卸连接，所述限位部(322)距所述塔轮(1)的中心轴线的距离r较所述第二齿圈(12)的中心孔半径R大。

3.根据权利要求2所述的飞轮，其特征在于：所述筒体(31)设置有第一扳手部(313)，所述限位装置(32)设置有第二扳手部(323)，所述第一扳手部(313)与所述第二扳手部(323)为凸起或者孔槽。

4.根据权利要求1至3任一项所述的飞轮，其特征在于：所述筒体(31)的外侧设置有台阶(311)，所述第二齿圈(12)以及与所述第二齿圈(12)相邻的五层齿圈中的任一齿圈与所述台阶(311)抵触。

5.根据权利要求1至3任一项所述的飞轮，其特征在于：所述连接部(312)为螺纹，所述传动部(21)为花键槽或花键。

6.根据权利要求1至3任一项所述的飞轮，其特征在于：所述轮毂(2)设置有减重槽(22)。

7.根据权利要求1至3任一项所述的飞轮，其特征在于：所述塔轮(1)包括与所述第一齿圈(11)相邻的第三齿圈(13)，所述第一齿圈(11)与所述轮毂(2)一体连接，所述第三齿圈(13)与所述第一齿圈(11)可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的飞轮，其特征在于：所述轮毂(2)远离所述第一齿圈(11)的一端为定位端(23)，所述第二齿圈(12)以及与所述第二齿圈(12)相邻的五层齿圈中的任一齿圈与所述定位端(23)抗转动连接。

9.根据权利要求7所述的飞轮，其特征在于：所述第一齿圈(11)设置有减重孔(111)。

10.一种使用如权利要求1所述飞轮的自行车，其特征在于：包括毂轴(4)，所述毂轴(4)穿过所述轮毂(2)以及所述轴向锁紧螺筒(3)，所述毂轴(4)的外周上设置有与所述连接部(312)配合的固定部(41)，并且所述毂轴(4)的外周上设置有与所述传动部(21)配合的定位部(42)。