齒飛輪的製作方法

2023-09-20 12:56:35 3

齒飛輪的製作方法
【專利摘要】一種齒飛輪，該齒飛輪具有兩個主要部件千斤輪和棘齒輪，千斤輪和棘齒輪根據定、轉子的不同分別具有兩種不同的結構，但不論千斤輪或棘齒輪採用那種定、轉子結構，其安裝位置都是千斤輪在棘齒輪的空腔內，而棘齒輪套裝在千斤輪的外面，由於設計了分為定、轉子的千斤輪和棘齒輪，特別是設計了獨特的軸承自由窗，從而能夠除去通用的鏈條和輪盤，在很小的裝置內得到最大的傳動比，實現自行車、電動自行車的微型化，其進步意義十分明顯。
【專利說明】
齒飛輪所屬

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種車用新型超越離合器，特別是一種不用鏈條驅動的齒輪超越離合器，可把這種新型超越離合器命名為齒飛輪。

【背景技術】
[0002]目前，全世界的自行車、電動自行車都使用鏈條驅動，因此，現有車用超越離合器，即常用飛輪都是鏈輪結構，實際上都是鏈飛輪。常用飛輪雖然有結構簡單、靈活耐用的優點，但由於受輪盤大小、飛輪牙數和中心距的制約，大大限制了自行車、電動自行車微型化的尺寸。本人在2012年申請的發明專利電動輪轂少齒飛輪(2012100967218)，雖然成功的將飛輪從最小16牙減小到7牙，使自行車、電動自行車的微型化向前邁進了一大步，但要想取得更大的突破，該項技術還需進一步發展。


【發明內容】

[0003]本實用新型的目的就是要提供一種新型結構的齒飛輪，該齒飛輪完全不用鏈條驅動，在極小的裝置內，經過計算可選取更大的傳動比，因而真正實現自行車、電動自行車的微型化。
[0004]為實現上述技術目標，本實用新型所採取的技術方案是:齒飛輪具有兩個主要部件千斤輪和棘齒輪，千斤輪和棘齒輪根據定、轉子的不同分別具有兩種不同的結構，但不論千斤輪或棘齒輪採用那種定、轉子結構，其安裝位置都是千斤輪在棘齒輪的空腔內，而棘齒輪套裝在千斤輪的外面。所述千斤輪的主體是一個圓筒形內有軸孔結構，在千斤輪的圓筒形外側，開有左右對稱的千斤槽，千斤輪分為內轉子千斤輪和內定子千斤輪，其中內轉子千斤輪上設有內轉子齒輪，而內定子千斤輪上設有輪轂接口，並在輪轂接口上設有自行車、電動自行車的標準螺紋。所述棘齒輪的主體是一個圓筒形內有空腔結構，在棘齒輪的圓筒形內側面上，設有環形排列的棘齒，棘齒輪分為外定子棘齒輪和外轉子棘齒輪，其中外定子棘齒輪上設有安裝接口，並在安裝接口上設有自行車、電動自行車標準螺紋，而在外轉子棘齒輪上設有外轉子齒輪。所述內轉子千斤輪的結構較為特殊，在其千斤槽的後面設有內軸碗，在內軸碗的後面具有一段直徑較小的縮頸，在縮頸的後面即是重要的內轉子齒輪，在內轉子齒輪的後面還設有外軸碗。所述內轉子千斤輪要與外定子棘齒輪相配合使用，形成內轉子齒輪式齒飛輪:首先內轉子千斤輪套裝在外定子棘齒輪圓筒形空腔的裡面，依靠滾珠和千斤可以正向自由轉動和逆向制動，外定子棘齒輪的安裝接口要掛接在自行車、電動自行車輪轂的掛接螺口上固定不動。所述內定子千斤輪要與外轉子棘齒輪相配合使用，形成外轉子齒輪式齒飛輪:首先外轉子棘齒輪套裝在內定子千斤輪的外面，依靠滾珠和千斤可以正向自由轉動和逆向制動，內定子千斤輪的輪轂接口掛接在自行車、電動自行車輪轂的掛接螺口上固定不動。所述內定子千斤輪的輪轂接口內圓面上不是一個平面，在其內圓面上具有一個半徑為R的沉槽形成的窗口，稱為軸承自由窗。所述軸承自由窗是齒飛輪與自行車、電動自行車輪轂接口相配合的關鍵窗口，無論是自行車或電動自行車的標準輪轂接口，其內需安裝內徑1mm或12mm的接口軸承，R的取值應滿足當千斤輪的輪轂接口掛接在自行車、電動自行車輪轂上並壓緊接口軸承時，R的窗口直徑2R應略大於接口軸承的內圈直徑，使軸承內圈能夠自由轉動。所述內定子千斤輪的輪轂接口與內定子千斤輪的軸孔孔徑相同時，內定子千斤輪不另設輪轂接口，其輪轂接口就設在螺孔上，形成孔口式齒飛輪。所述齒飛輪的內轉子齒輪式齒飛輪以及外轉子齒輪式齒飛輪的構造，全部都適用於鏈輪結構，即是說，可將內轉子齒輪換成內轉子鏈輪，同樣也可將外轉子齒輪換成外轉子鏈輪。
[0005]本實用新型在國內外首先公開了一種新型的齒飛輪，由於設計了分為定、轉子的千斤輪和棘齒輪，特別是設計了獨特的軸承自由窗，使得無論是內轉子千斤輪的內轉子齒輪，還是外轉子棘齒輪的外轉子齒輪，都可以滿足加速小齒輪和減速大齒輪的條件，從而能夠除去通用的鏈條和輪盤，在很小的裝置內得到最大的傳動比，實現自行車、電動自行車的微型化，其進步意義十分明顯。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]下面結合附圖及實施例，對本實用新型作進一步說明。
[0007]圖1A是本實用新型公開的內轉子千斤輪結構示意圖。
[0008]圖1B是本實用新型公開的外定子棘齒輪結構示意圖。
[0009]圖2是內轉子齒輪式齒飛輪主體結構示意圖。
[0010]圖3A是本實用新型公開的內定子千斤輪結構示意圖。
[0011]圖3B是本實用新型公開的外轉子棘齒輪結構示意圖。
[0012]圖4A是外轉子齒輪式齒飛輪主體結構示意圖。
[0013]圖4B是自行車、電動自行車接口軸承示意圖。
[0014]圖5是孔口式齒飛輪主體結構示意圖。
[0015]在各附圖中，A是千斤輪，Al是內轉子千斤輪，A2是內定子千斤輪，A3是孔口千斤輪，B是棘齒輪，IB是外定子棘齒輪，2B是外轉子棘齒輪，3B是孔口棘齒輪，IAl是千斤槽，1A2是輪轂接口，1A3是內轉子齒輪，1A4是端蓋螺口，1A5是軸承自由窗，1A6是內軸碗，1A7是縮頸，IBl是棘齒，1B2是外轉子齒輪，1B3是安裝接口，AB是內轉子齒輪式齒飛輪，BA是外轉子齒輪式齒飛輪，Cl是自行車、電動自行車輪轂，ICl是車軸，1C2是掛接螺口，1C3是接口軸承，R是軸承自由窗半徑。

【具體實施方式】
[0016]如圖1A、圖1B、圖2所示，在內轉子千斤輪Al的千斤槽IAl上安裝千斤，在外定子棘齒輪BI上安裝滾珠，將內轉子千斤輪Al套裝在外定子棘齒輪BI內，外定子棘齒輪的輪轂接口 1B3設有標準螺紋，可安裝在自行車、電動自行車上，由於齒輪1A3在內轉子上，就形成了內轉子齒輪式齒飛輪AB。其中內軸碗1A6與外定子棘齒輪BI通過滾珠配合，而縮頸1A7可減小內轉子齒輪1A3的直徑。
[0017]如圖3A、圖3B、圖4A、圖4B所示，在內定子千斤輪A2的千斤槽IAl上安裝千斤，在外轉子棘齒輪B2上安裝滾珠，將內定子千斤輪A2套裝在外轉子棘齒輪B2內，內定子千斤輪的安裝接口 1A2設有標準螺紋，可安裝在自行車、電動自行車上，由於齒輪1B2在轉子上，就型成了外轉子齒輪式齒飛輪BA。1A4是端蓋螺口，安裝端蓋使外轉子齒輪構成封閉整體。1A5是軸承自由窗，是一個半徑為R的圓形沉槽。自行車、電動自行車輪轂Cl的車主軸ICl上，應安裝內徑為10mm、或內徑為12mm的接口軸承1C3。將內定子千斤輪A2的安裝接口 1A2安裝在輪轂接口 1C2上，並壓緊接口軸承1C3，由於軸承自由窗1A5的直徑2R略大於接口軸承內圈直徑，所以車軸可以自由轉動。這一結構解決了一個關鍵技術難題:由於自行車(包括腳踏驅動非電動輪的電動自行車)輪轂使用滾珠軸擋固定在車軸上，飛輪過小中間的通孔就無法使用軸擋固定輪轂。本專利在自行車輪轂上安裝接口軸承1C3，並在內定子棘齒輪B2上設置了軸承自由窗1A5，就克服了飛輪不能過小的難題，飛輪的軸孔可以小到接近自行車、電動自行車的車軸直徑，因而飛輪可以做到最少齒數，大大提高了傳動比。這一原則不但適用齒飛輪，同樣也適用於常用的鏈飛輪。對於部分飛輪安裝在輪轂電機上的電動自行車，其電機軸承就相當於接口軸承1C3，因此在安裝齒飛輪時，就沒有必要再安裝接口軸承1C3，因此在內定子千斤輪的安裝接口 1A2內，也可以不設軸承自由窗1A5。此時齒飛輪BA的優勢，無論使用外轉子齒輪還是外轉子鏈輪，都可以取最少齒數而增大傳動比。
[0018]如圖5所示，當內定子千斤輪A3上的安裝接口 1A2的直徑與內定子千斤輪A3的內軸孔直徑相同時，內定子千斤輪A3就沒有必要另設輪轂接口 1A2，其輪轂接口 1A2就設在螺孔上，從而形成棘齒輪B3在外的孔口式齒飛輪BA1。孔口式齒飛輪BAl的優點是厚度較薄，但缺點是齒輪的齒數不能做到很小。
【權利要求】
1.一種齒飛輪，其特徵在於:該齒飛輪具有兩個主要部件千斤輪(A)和棘齒輪(B)，千斤輪(A)和棘齒輪(B)根據定、轉子的不同分別具有兩種不同的結構，但不論千斤輪(A)或棘齒輪(B)採用那種定、轉子結構，其安裝位置都是千斤輪(A)在棘齒輪(B)的空腔內，而棘齒輪(B)套裝在千斤輪(A)的外面。
2.如權利要求1所述的齒飛輪，其特徵在於:千斤輪(A)的主體是一個圓筒形內有軸孔結構，在千斤輪(A)的圓筒形外側，開有左右對稱的千斤槽(1A1)，千斤輪分為內轉子千斤輪(A1)和內定子千斤輪(A2)，其中內轉子千斤輪(A1)上設有內轉子齒輪(1A3)，而內定子千斤輪(A2)上設有輪轂接口( 1A2)，並在輪轂接口( 1A2)上設有自行車、電動自行車的標準螺紋。
3.如權利要求1所述的齒飛輪，其特徵在於:棘齒輪(B)的主體是一個圓筒形內有空腔結構，在棘齒輪(B)的圓筒形內側面上，設有環形排列的棘齒(1B1)，棘齒輪分為外定子棘齒輪(B1)和外轉子棘齒輪(B2)，其中外定子棘齒輪(B1)上設有安裝接口( 1B3)，並在安裝接口(1B3)上設有自行車、電動自行車標準螺紋，而在外轉子棘齒輪(B2)上設有外轉子齒輪(1B2)。
4.如權利要求2所述的齒飛輪，其特徵在於:所述內轉子千斤輪(A1)的結構較為特殊，在其千斤槽(1A1)的後面設有內軸碗(1A6)，在內軸碗的後面具有一段直徑較小的縮頸(1A7)，在縮頸的後面即是重要的內轉子齒輪(1A3)，在內轉子齒輪(1A3)的後面還設有外軸碗。
5.如權利要求2所述的齒飛輪，其特徵在於:內轉子千斤輪(A1)要與外定子棘齒輪(B1)相配合使用，形成內轉子齒輪式齒飛輪(AB):首先內轉子千斤輪(A1)套裝在外定子棘齒輪(B1)圓筒形空腔的裡面，依靠滾珠和千斤可以正向自由轉動和逆向制動，外定子棘齒輪的安裝接口(1B3)要掛接在自行車、電動自行車輪轂的掛接螺口上固定不動。
6.如權利要求2所述的齒飛輪，其特徵在於:內定子千斤輪(A2)要與外轉子棘齒輪(B2)相配合使用，形成外轉子齒輪式齒飛輪(BA):首先外轉子棘齒輪(B2)套裝在內定子千斤輪(A2)的外面，依靠滾珠和千斤可以正向自由轉動和逆向制動，內定子千斤輪的輪轂接口( 1A2)掛接在自行車、電動自行車輪轂的掛接螺口上固定不動。
7.如權利要求2所述的齒飛輪，其特徵在於:內定子千斤輪的輪轂接口(1A2)內圓面上不是一個平面，在其內圓面上具有一個半徑為R的沉槽形成的窗口，稱為軸承自由窗(1A5)。
8.如權利要求7所述的齒飛輪，其特徵在於:軸承自由窗(1A5)是齒飛輪與自行車、電動自行車輪轂接口相配合的關鍵窗口，無論是自行車或電動自行車的標準輪轂接口，其內需安裝內徑10mm或12mm的接口軸承(1C3)，R的取值應滿足當千斤輪的輪轂接口( 1A2)掛接在自行車、電動自行車輪轂上並壓緊接口軸承(1C3 )時，軸承自由窗(1A5 )的窗口直徑2R應略大於接口軸承的內圈直徑，使軸承內圈能夠自由轉動。
9.如權利要求2所述的齒飛輪，其特徵在於:內定子千斤輪(A2)的輪轂接口(1A2)與內定子千斤輪(A2)的軸孔孔徑相同時，內定子千斤輪(A2)不另設輪轂接口，其輪轂接口就設在螺孔上，形成孔口式齒飛輪(BA1)。
10.如權利要求1、或2、或3、或4、或5、或6、或7、或8、或9所述的齒飛輪，其特徵在於:所述齒飛輪的內轉子齒輪式齒飛輪(AB)以及外轉子齒輪式齒飛輪(BA)的構造，全部都適用於鏈輪結構，即是說，可將內轉子齒輪換成內轉子鏈輪，同樣也可將外轉子齒輪換成外轉子鏈輪。
【文檔編號】F16D41/24GK204140699SQ201420577924
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月8日 優先權日:2014年10月8日
【發明者】趙幼儀 申請人:趙幼儀