長壽命無聲飛輪的製作方法
2023-09-17 07:56:50 1
專利名稱：長壽命無聲飛輪的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種飛輪，尤其是一種安裝於自行車(包括電動自行車)上的起單向離合作用的長壽命無聲飛輪。
背景技術：
人們常用的作為代步工作的傳統的自行車是騎車者用腳蹬踏板通過傳動機構(如鏈條傳動機構或者齒輪傳動機構)將轉矩通過飛輪傳遞給驅動輪(通常是後輪)而驅車前進，其間飛輪作為離合器處於「合」的狀態用於傳遞轉矩；在行車途中，並非騎車者始終都在用腳蹬踏板，如遇下坡等狀況而會有短時間的間歇，此時飛輪作為離合器須處於「離」的狀態而使踏板可以不隨車的前進而轉動，人的雙腳即可停止動作而省力。
目前，市場上隨處可見以電動機為主要動力的電動自行車，它是在上述傳統自行車的基礎上改進而來，即用電機的轉子驅動後輪使車前進；當然，至少是為了防止電力不足而導致電動車失去動力而無法前進(電機的工作依賴於裝在車上蓄電池)，它仍保留有踏板和傳動機構以便騎車者在發生電力不足的狀況時，將電動車作為傳統自行車使用；這裡的飛輪除了具備傳統自行車上的功能外，當以電機為動力驅車前進時，飛輪同樣須保持在「離」的狀態以便使踏板可以不隨車的前進而轉動，人的雙腳即可停止動作而省力。
上述飛輪，多是依靠棘爪機構實現其「離」與「合」的功能的，如公告號為CN2649864Y的實用新型專利說明書就公開了一種名為「改進的飛輪棘爪組」的技術方案，但是棘爪機構是依靠棘齒牴觸在對應的齒槽內而使飛輪處於「合」的狀態；當飛輪工作於「離」的狀態時，棘齒頻繁的從一個齒槽滑向另一個齒槽，除了產生「嗒…嗒…嗒…」的噪音外，同時因衝擊而破壞棘齒與齒槽的配合關係，導致其使用壽命縮短。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是克服現有棘爪式飛輪存在的噪音大、壽命短等缺陷，提供一種長壽命無聲飛輪。為此，本實用新型採用以下技術方案長壽命無聲飛輪，包括輪盤和位於輪盤內側的內套，所述的輪盤上設置有傳動結構，所述的內套上設置有連接結構，其特徵是所述的輪盤或內套上開設有楔形缺口，從而在輪盤與內套之間形成徑向間隙從一端向另一端漸大的楔形槽，楔形槽內置有在彈性結構的作用下偏向於楔形槽小間隙端的滾動體。該結構的飛輪，當滾動體受到向楔形槽小間隙端動作的力時(如輪盤通過傳動機構獲得一個前進方向的轉矩)，滾動體即被楔緊在內套與輪盤之間，令內套隨輪盤一起轉動驅車前進，此時飛輪處於「合」的狀態；而滾動體受到向楔形槽大間隙端動作的力時(如車前進時輪盤停止轉動，而內套隨車輪一起轉動)，內套即相對輪盤靈活轉動，此時飛輪處於「離」的狀態；由此，該飛輪與現有的棘爪式飛輪具有同樣的功能，但由於其結構上的區別，當內套相對輪盤轉動時，滾動體或在楔形槽內靜止，或在楔形槽內轉動，其運動狀態比較平穩，無衝擊，可有效的延長使用壽命，且在行車中達到「無聲」的效果。通過內套上的連接結構將該飛輪與自行車的驅動後輪連接，通過輪盤上的傳動結構從踏板獲得動力，即可代替傳統的棘爪式飛輪使用。
作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特徵所述的楔形槽至少為兩個，且呈中心對稱。使得輪盤與內套之間的轉矩傳遞比較平衡。
所述的滾動體為彈子，所述的楔形缺口的底面設置有彈子滾動導向溝槽。該結構既可以使滾動體靈活的轉動，且導向溝槽可以防止滾動體脫離楔形缺口。
所述的滾動體為圓柱，所述的楔形缺口的底面為平面。這種結構便於安裝。
所述的楔形槽的兩端設置有限位結構。
所述的彈性結構包括設置在所述楔形槽內的壓力彈簧和由壓力彈簧支撐而與所述滾動體接觸的頂杆。其結構緊湊，保證滾動體動作靈活。
所述的傳動結構為鏈輪，所述的連接結構為螺紋。
本實用新型通過在輪盤或內套上開設有楔形缺口，從而在輪盤與內套之間形成徑向間隙從一端向另一端漸大的楔形槽，楔形槽內置有在彈性結構的作用下偏向於楔形槽小間隙端的滾動體，該飛輪與現有的棘爪式飛輪具有同樣的功能，但由於其結構上的區別，當內套相對輪盤轉動時，滾動體或在楔形槽內靜止，或在楔形槽內轉動，其運動狀態比較平穩，無衝擊，可有效的延長使用壽命，且在行車中達到「無聲」的效果。
圖1、2為本實用新型的外形示意圖。
圖3為本實用新型的結構示意圖。
圖4為圖3中的A部結構放大圖。
圖5-10為顯示本實用新型裝配關係的各零部件的結構示意圖。
圖11為將本實用新型應用在傳統自行車後輪上的示意圖。
圖12為將本實用新型應用在電動自行車後輪上的示意圖。
具體實施方式
實施例一如圖1、2所示的飛輪，包括圖5-1 0所示的輪盤1、內套2、滾動體4、壓力彈簧6、頂柱5以及蓋板7，其中輪盤1，是一個軸向延伸的構件，在其中心部位開設有軸向臺階圓孔，其中一段14用於容納下文將要述及的內套2，在該段14的一端形成對下文將要述及的滾動體4進行限位的端面9，在該段的另一端向外形成作為傳動結構的與鏈條配合的鏈輪8的齒；內套2也是一個軸向延伸的構件，其外圓面與上文述及的臺階圓孔的一段14相配，在內套2外圓面上向內呈中心對稱開設有四個楔形缺口11，在每個楔形缺口的大端開設一個盲孔10，在內套2的中心部位開設有軸向圓孔，圓孔上加工成作為連接結構的螺紋15；滾動體4為圓柱，其長短與上述楔形缺口11的軸向尺寸相當，從而在裝配後既可以靈活轉動，也不至於在軸向有過大的竄動空間；壓力彈簧6用於將滾動體保持向需求的位置；頂柱5用於傳遞彈簧的力將滾動體保持向需求的位置。
上述零部件，按照圖示的裝配關係可以裝配圖3、4以及圖1、2的結構將彈簧6置於各盲孔10中，頂柱5插接在彈簧6的外端，圓柱滾動體4置於頂柱前端；將上述結構置於輪盤1的臺階孔14內，即在輪盤1與內套2之間形成徑向間隙從一端向另一端漸大的楔形槽3，從而使得滾動體4在彈簧6的作用下偏向於楔形槽3小間隙端S；之後，將蓋板7蓋設在內套2的外側而將滾動體4限制在楔形槽3內而不會逃脫或者產生較大的軸向竄動。
如圖11所示，上述結構的飛輪16通過其內套2上的螺紋15連接在傳統自行車的後輪12輪轂上，腳蹬踏板經鏈條傳動機構將轉矩傳遞給輪盤而令輪盤1向順時針方向轉動時(圖3所示的M方向)，驅使滾動體4向楔形槽3小間隙端S動作而被楔緊在內套1與輪盤2之間，使飛輪處於「合」的狀態而令內套2隨輪盤1一起順時針方向轉動(圖3所示的Q方向)，自行車即隨著腳蹬踏板的動作而被驅前進；前進途中當腳蹬踏板的動作暫停時，輪盤1停止轉動，內套2則繼續順時針方向轉動(圖3所示的Q方向)，此時，滾動體4受力而向楔形槽大間隙端動作使飛輪處於「離」的狀態而令內套相對輪盤靈活轉動；因此，該飛輪與現有的棘爪式飛輪具有同樣的功能，但由於其結構上的區別，當輪盤和內套相對轉動時，滾動體或在楔形槽內靜止或在楔形槽內轉動，其運動狀態比較平穩，無衝擊，可有效的延長使用壽命，且在行車中達到「無聲」的效果。
如圖12所示，上述結構的飛輪16通過其內套上的螺紋15連接在電動自行車的後輪13輪轂上或者電機的轉子上，當不用電機作為動力時，該飛輪具備圖11一樣的功能；當用電機作為動力時，輪盤1與中輪盤可以一起停止轉動，內套2則繼續順時針方向轉動(圖3所示的Q方向)，此時，滾動體4受力而向楔形槽大間隙端動作使飛輪處於「離」的狀態而令內套相對輪盤靈活轉動。其效果不再贅述。
在上述實施例一的技術啟示下，不難通過下述方式實現本實用新型實施例二飛輪同樣包括輪盤、內套、滾動體、壓力彈簧、頂柱，只是將滾動體制為彈子，楔形缺口的底面設置成供彈子滾動的導向溝槽，裝配後如同滾動球軸承的結構，同樣可以達到延長壽命和「無聲」的效果，在此不再贅述並省略相應的附圖。
實施例三飛輪同樣包括輪盤、內套、滾動體、壓力彈簧、頂柱，只是將上述結構中的楔形缺口開設在輪盤的圓孔內，同樣可以達到延長壽命和「無聲」的效果，在此不再贅述並省略相應的附圖。
權利要求1.長壽命無聲飛輪，包括輪盤(1)和位於輪盤(1)內側的內套(2)，所述的輪盤(1)上設置有傳動結構(8)，所述的內套(2)上設置有連接結構(15)，其特徵是所述的輪盤(1)或內套(2)上開設有楔形缺口(11)，從而在輪盤(1)與內套(2)之間形成徑向間隙從一端向另一端漸大的楔形槽(3)，楔形槽(3)內置有在彈性結構的作用下偏向於楔形槽小間隙端(S)的滾動體(4)。
2.根據權利要求1所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的楔形槽(3)至少為兩個，且呈中心對稱。
3.根據權利要求1或2所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的滾動體為彈子，所述的楔形缺口的底面設置有彈子滾動導向溝槽。
4.根據權利要求1或2所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的滾動體(4)為圓柱，所述的楔形缺口(11)的底面為平面。
5.根據權利要求4所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的楔形槽(3)的兩端設置有限位結構。
6.根據權利要求1或2所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的彈性結構包括設置在所述楔形槽內的壓力彈簧(6)和由壓力彈簧支撐而與所述滾動體接觸的頂杆(5)。
7.根據權利要求1所述的長壽命無聲飛輪，其特徵是所述的傳動結構為鏈輪(8)，所述的連接結構為螺紋(15)。
專利摘要長壽命無聲飛輪，包括輪盤和位於輪盤內側的內套，所述的輪盤上設置有傳動結構，所述的內套上設置有連接結構，其特徵是所述的輪盤或內套上開設有楔形缺口，從而在輪盤與內套之間形成徑向間隙從一端向另一端漸大的楔形槽，楔形槽內置有在彈性結構的作用下偏向於楔形槽小間隙端的滾動體。當內套相對輪盤轉動時，滾動體或在楔形槽內靜止，或在楔形槽內轉動，其運動狀態比較平穩，無衝擊，可有效的延長使用壽命，且在行車中達到「無聲」的效果。
文檔編號F16D41/28GK2916247SQ20062010231
公開日2007年6月27日 申請日期2006年3月31日 優先權日2006年3月31日
發明者李芝建 申請人:李芝建