CN220396322U - 一种带有楔辊的自行车飞轮 - Google Patents

Abstract

一种带有楔辊的自行车飞轮，它包括外圈、内圈、齿盘，所述齿盘套装在所述外圈的外圆柱面，所述内圈的内圆柱面设有与自行车后转动轴的传动连接结构，所述内圈的外圆柱面为阶梯状，分别是D1段和D2段；在外圈与内圈之间设置滚动体组合结构，所述滚动体组合结构沿轴线方向包括两组，分别为滚珠组、楔辊组，所述楔辊组设置在所述内圈的外圆柱面D1段，所述滚珠组设置在所述内圈的外圆柱面D2段；所述内圈的外圆柱面D2段还设有内圈钢珠限位滚槽所述外圈的内表面在与所述内圈的应对应位置处设置外圈钢珠限位滚槽。本实用新型通过设置两组滚动体组合结构避免了飞轮的齿盘和芯轴打滑现象，达到了延长飞轮使用寿命、降低自行车行驶噪声的目的。

Description

一种带有楔辊的自行车飞轮

技术领域

本实用新型涉及一种自行车飞轮，尤其是一种带有楔辊的自行车飞轮。

背景技术

自行车（或电动自行车人力驱动系统）是由骑行者对脚踏板施力,通过曲柄带动链轮、链条传动组件运转，以此将驱动力传递给飞轮,再由飞轮驱动自行车后轮在地面上滚动,从而使车体向前行驶。

现有技术中，自行车飞轮大多采用棘轮棘爪传动结构驱动后轮轴单向旋转，即在飞轮的齿盘内圈上设置斜齿，并在飞轮的芯轴上铰接装配两组弹片棘爪，当骑行者向脚踏板施力时，传动组件驱动飞轮的齿盘旋转，弹片棘爪的自由端弹起插入齿盘内圈斜齿的齿槽中，使飞轮的齿盘与芯轴连接起来，通过齿盘、后轴带动后轮向前滚动；当骑行者停止向脚踏板施力时，传动组件停止运转，此时后轴在惯性作用下继续旋转，弹片棘爪自由端可从齿盘内圈斜齿的齿槽中滑出，车子可继续前行。上述自行车飞轮棘轮棘爪配合结构，由于铰接装配的弹片棘爪易受环境因素影响（如粉尘、生锈等）出现卡滞问题，导致其自由端不能正常弹起，造成飞轮齿盘与芯轴打滑的现象，从而降低了自行车飞轮的使用寿命；另外由于棘轮与棘爪的配合存在碰撞冲击，由此导致自行车行驶过程中异响的现象。

实用新型内容

本实用新型提供一种带有楔辊的自行车飞轮，旨在通过在自行车飞轮的齿盘和后轴之间设置滚动体组合结构，以避免出现飞轮的齿盘和芯轴打滑现象，达到延长飞轮使用寿命、降低自行车行驶噪声的目的。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种带有楔辊的自行车飞轮，它包括外圈、内圈、齿盘，所述齿盘套装卡接在所述外圈的外圆柱面，所述内圈的内圆柱面设有与自行车后转动轴的传动连接结构，所述内圈的外圆柱面为阶梯状，分别是D1段和D2段；

在外圈与内圈之间设置滚动体组合结构，所述滚动体组合结构沿轴线方向包括两组，分别为滚珠组、楔辊组，所述楔辊组设置在所述内圈的外圆柱面D1段，所述滚珠组设置在所述内圈的外圆柱面D2段；所述内圈的外圆柱面D2段还设有内圈钢珠限位滚槽所述外圈的内表面在与所述内圈的应对应位置处设置外圈钢珠限位滚槽；

所述滚珠组包括滚珠、滚珠保持架；所述楔辊组包括楔辊、楔辊保持架；

所述楔辊为圆柱体基体的变形结构，所述楔辊截面包括大圆弧面、长切除面、短切除面、长切除面和短切除面之间的小圆弧面，所述小圆弧面分别与短切除面、长切除面相切；

所述长切除面至大圆弧面的最大距离为L1，所述短切除面至大圆弧面的最大距离为L2，所述小圆弧面至大圆弧面的最大距离为L3，所述外圈内环面与内圈外环面之间的圆环面之间距离为L，L＞L1,且L＜L2、L＜L3；

在径向方向上，所述楔辊长切除面靠近所述内圈，周向方向为齿盘施力的反方向；所述楔辊短切除面为靠近所述内圈，周向方向为齿盘施力的正方向。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述长切除面3-3占整体圆周角度为α；所述短切除面占整体圆周角度为β，α＞β，α+β＜180°。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述弹性箍圈为O型圈弹簧，在所述楔辊的大圆弧面上设置沟槽，所述沟槽的底面为与O型圈弹簧匹配的圆弧面；所述O型圈弹簧穿过所述楔辊上的所述沟槽。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述楔辊组中的楔辊呈均匀分布，且数量为不少于三个。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述楔辊保持架和钢珠保持架均采用耐磨PVC材质或金属材质。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述楔辊组与齿盘设置在所述外圈轴线方向的同侧，构成偏置飞轮；或齿盘设置在所述外圈的中部，构成中置飞轮。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述齿盘设置数量为一组或大于一组齿盘，所述大于一组齿盘即构成变速飞轮盘。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述外圈的外园表面设置防转动结构，与齿盘周向固定连接；所述防转动结构为齿牙或键连接结构。

上述带有楔辊的自行车飞轮，在所述自行车飞轮两端部还设有封盖；在所述内圈端面上沿径向对称设有旋动槽。

上述带有楔辊的自行车飞轮，所述滚珠保持架和所述楔辊保持架均采用耐磨PVC材质或金属材质。

本实用新型提供一种带有楔辊的自行车飞轮，它可通过楔辊组中的楔辊实现对齿盘带动外圈与与内圈中自行车后轴实现接合状态的控制，当骑行者向脚踏板施力时，传动组件驱动的齿盘旋转，楔辊组中每一个楔辊通过小圆弧面向短过渡连接面一侧转动，由楔辊的大圆弧面挤压外圈的中心孔壁，楔辊被卡滞在外圈与内圈之间将两者连接为一体，由此可通过外圈与内圈带动后轮向前滚动，车子处于主动前行状态；当骑行者停止向脚踏板施力时，传动组件停止运转，外圈处于静止状态，此时内圈在惯性作用下继续旋转，同时楔辊在弹性箍圈弹力作用下，楔辊通过小圆弧面向长过渡连接面一侧转动，楔辊的大圆弧面与外圈的中心孔壁无压力接触，解除了楔辊大圆弧面与外圈之间的挤压力，车子可继续前行。本实用新型的带有楔辊的自行车飞轮，通过楔辊组中的楔辊滚动方向，解决了自行车行驶过程中外圈与内圈之间打滑的问题，同时，楔辊组中的楔辊作为骑行或电动动力的离合控制关键结构，工作可靠。本实用新型在外圈与内圈的环空结构中还设置了钢珠及钢珠保持架，避免了因冲击造成的异响现象，降低了车子行驶过程中的噪声，提高平稳性。

附图说明

图1是本实用新型所述带有楔辊的自行车飞轮结构示意图；

图2是图1的剖面结构示意图；

图3是图2中A-A剖面结构示意图；

图4是图3中Ⅰ处结构放大图；

图5是楔辊剖面结构示意图；

图6是图5的侧视图；

图7是楔辊的尺寸关系示意图；

图8是齿盘剖面结构示意图；

图9是芯轴剖面结构示意图；

图10是骑行者向脚踏板施力状态下偏心滚柱状态示意图；

图11是骑行者停止向脚踏板施力状态下偏心滚柱状态示意图。

图中各标号释义：

1为外圈，1-1为齿盘，1-2为外圈钢珠限位滚槽；

2为内圈，2-1为内圈钢珠限位滚槽，2-2为螺纹孔，2-3为阶梯面；

3为楔辊，3-1为大圆弧面，3-2为小圆弧面，3-3为长切除面，3-4为短切除面，3-5为沟槽，C1为大圆弧面中心轴线；

4为楔辊保持架；

5为弹性箍圈；

6为钢珠保持架；

7为钢珠；

8为旋动槽；

9为键连接结构；

D1为内圈的外圆柱面（楔辊组安装段）,D2内圈的外圆柱面（滚珠组段）；

α为长切除面3-3占整体圆周角度；β为所述短切除面3-4占整体圆周角度。

实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参看图 1至图8，本实用新型提供一种带有楔辊的自行车飞轮，包括齿盘1-1、外圈1、内圈2和滚动体组合结构；所述齿盘1-1的上设有与自行车链条配合的齿牙，在外圈1内孔中套装内圈2，内圈2外园柱面与外圈1内孔面之间形成环空结构；在外圈1与内圈2之间的环空结构处设置滚动体组合结构，所述滚动体组合结构沿轴线方向包括两组，分别为滚珠组、楔辊组，所述楔辊组设置在内圈2的外圆柱面D1段，轴向定位由台阶面限定；所述滚珠组设置在内圈2的外圆柱面D2段，在内圈2的外圆柱面D2段还设有内圈钢珠限位滚槽（2-1），在外圈内孔表面相对应位置处设置外圈钢珠限位滚槽（1-2）；外圈钢珠限位滚槽1-2与内圈钢珠限位滚槽2-1相对布置；装配后即构成滚珠组的轴向定位；滚珠组包括钢珠7及钢珠保持架6，滚珠的数量随内圈2的外圆柱面D2段直径的大小而确定；楔辊组包括楔辊3、楔辊保持架4和弹性箍圈5。楔辊为圆柱体基体的变形结构，所述楔辊3截面包括大圆弧面3-1、长切除面3-3、短切除面3-4、长切除面3-3与短切除面3-4之间的小圆弧面3-2，所述小圆弧面分别与短切除面3-4、长切除面3-3相切；所述长切除面3-3至大圆弧面的最大距离为L1，所述短切除面3-4至大圆弧面的最大距离为L2，所述小圆弧面3-2至大圆弧面的最大距离为L3，所述外圈内环面与内圈外环面之间的圆环面之间距离为L，L＞L1,且L＜L2、L＜L3；所述长切除面3-3占整体圆周角度为α；所述短切除面3-4占整体圆周角度为β，α＞β，α+β＜180°。

所述弹性箍圈5为O型圈弹簧，在楔辊的大圆弧面上设置沟槽3-5，所述沟槽3-5的底面为与O型圈弹簧匹配的圆弧面；所述O型圈弹簧穿过所述楔辊上的所述沟槽3-5，使楔辊3在自然状态时，楔辊3的长切除面3-3弹性贴合在内圈2的外圆柱面D2段上。所述楔辊组中的楔辊3呈均匀分布，且数量为不少于三个，优先选择6个或8个；楔辊3保持架4和钢珠保持架6均采用耐磨PVC材质或金属材质。在径向方向上，所述楔辊3的长切除面3-3 靠近所述内圈2，周向方向为齿盘施力的反方向；所述楔辊3的短切除面3-4为靠近所述内圈2，周向方向为齿盘1施力的正方向。

参看图3、图4、图10、图11，本实用新型所述的带有楔辊的自行车飞轮，在骑行者向脚踏板施力时，通过链传动驱动齿盘1-1旋转，附图9中的箭头方向为施力方向，齿盘1-1通过键连接或焊接与外圈1固定连接，进而带动外圈1转动，外圈1的转动带动楔辊组中的楔辊3同向转动，楔辊的小圆弧面3-2抵紧内圈的外圆柱面，使得外圈与内圈卡滞在一起，将两者连接为一体（如图9所示），内圈是与自行车的后轴固定连接的，由此即实现了驱动力从齿盘1-1传递到后轴带动自行车后轮向前滚动，车子处于前行状态；当骑行者停止向脚踏板施力时，齿盘1-1停止运转处于静止状态，楔辊在弹性箍圈5回复弹力作用下反方向转动，使楔辊的小圆弧面3-2脱离抵紧状态，回复到长切除面3-3与内盘外圆面接触，此时解除了楔辊3与内圈1之间的挤压力，车子可继续惯性前行。楔辊组与齿盘设置在所述外圈轴线方向的同侧，构成偏置飞轮；或齿盘1-1设置在所述外圈的中部，构成中置飞轮。所述齿盘1-1设置数量为一组或大于一组齿盘，所述大于一组齿盘1-1即构成变速飞轮盘。所述外圈1的外园表面设置防转动结构，与齿盘1-1周向固定连接；所述防转动结构为键连接结构。当齿盘1-1为一组时，可以通过焊接方式与外圈1固定连接。另外，在所述自行车飞轮两端部还设有封盖（附图中未示出），在所述内圈2端面上沿径向对称设有旋动槽8，用于从自行车后轴上装配或拆卸自行车飞轮。

Claims (10)

1.一种带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：它包括外圈（1）、内圈（2）、齿盘（1-1），所述齿盘（1-1）套装在所述外圈（1）的外圆柱面，所述内圈（2）的内圆柱面设有与自行车后转动轴的传动连接结构，所述内圈（2）的外圆柱面为阶梯状，分别是D1段和D2段；

在外圈（1）与内圈（2）之间设置滚动体组合结构，所述滚动体组合结构沿轴线方向包括两组，分别为滚珠组、楔辊组，所述楔辊组设置在所述内圈（2）的外圆柱面D1段，所述滚珠组设置在所述内圈（2）的外圆柱面D2段；所述内圈（2）的外圆柱面D2段还设有内圈钢珠限位滚槽（2-1）所述外圈（1）的内表面在与所述内圈（2）的应对应位置处设置外圈钢珠限位滚槽（1-2）；

所述滚珠组包括滚珠、滚珠保持架；所述楔辊组包括楔辊（3）、楔辊保持架（4）和弹性箍圈（5）；所述楔辊（3）为圆柱体基体的变形结构，所述楔辊（3）截面包括大圆弧面（3-1）、长切除面（3-3）、短切除面（3-4）、长切除面（3-3）和短切除面（3-4）之间的小圆弧面（3-2），所述小圆弧面（3-2）分别与短切除面（3-4）、长切除面（3-3）相切；

所述长切除面（3-3）至所述大圆弧面（3-1）的最大距离为L1，所述短切除面（3-4）至大圆弧面（3-1）的最大距离为L2，所述小圆弧面（3-2）至大圆弧面（3-1）的最大距离为L3，所述外圈（1）的内环面与内圈（2）的外环面之间的圆环面之间距离为L，L＞L1,且L＜L2、L＜L3；

在径向方向上，所述楔辊长切除面（3-3）靠近所述内圈，周向方向为齿盘（1-1）施力的反方向；所述楔辊短切除面（3-4）为靠近所述内圈（2），周向方向为齿盘（1-1）施力的正方向。

2.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述长切除面（3-3）占整体圆周角度为α；所述短切除面（3-4）占整体圆周角度为β，α+β＜180°。

3.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述弹性箍圈（5）为O型圈弹簧，在所述楔辊的大圆弧面上设置沟槽（3-5），所述沟槽（3-5）的底面为与O型圈弹簧匹配的圆弧面；所述O型圈弹簧穿过所述楔辊上的所述沟槽（3-5）。

4.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述楔辊组中的楔辊（3）呈均匀分布，且数量为不少于三个。

5.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述楔辊保持架（4）和钢珠保持架（6）均采用耐磨PVC材质或金属材质。

6.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述楔辊组与齿盘（1-1）设置在所述外圈（1）轴线方向的同侧，构成偏置飞轮；或齿盘（1-1）设置在所述外圈（1）的中部，构成中置飞轮。

7.根据权利要求6所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述齿盘（1-1）设置数量为一组或大于一组齿盘，所述大于一组齿盘即构成变速飞轮盘。

8.根据权利要求1或6或7所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述外圈（1）的外园表面设置防转动结构，与齿盘（1-1）周向固定连接；所述防转动结构为齿牙或键连接结构（9）。

9.根据权利要求1所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：在所述自行车飞轮两端部还设有封盖；在所述内圈端面上沿径向对称设有旋动槽；所述内圈（2）设有与自行车后轮轴配合的螺纹孔（2-2）。

10.根据权利要求5所述的带有楔辊的自行车飞轮，其特征在于：所述钢珠保持架（6）和所述楔辊保持架（4）均采用耐磨PVC材质或金属材质。