齿飞轮的制作方法
【专利摘要】一种齿飞轮，该齿飞轮具有两个主要部件千斤轮和棘齿轮，千斤轮和棘齿轮根据定、转子的不同分别具有两种不同的结构，但不论千斤轮或棘齿轮采用那种定、转子结构，其安装位置都是千斤轮在棘齿轮的空腔内，而棘齿轮套装在千斤轮的外面，由于设计了分为定、转子的千斤轮和棘齿轮，特别是设计了独特的轴承自由窗，从而能够除去通用的链条和轮盘，在很小的装置内得到最大的传动比，实现自行车、电动自行车的微型化，其进步意义十分明显。
【专利说明】
齿飞轮所属
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种车用新型超越离合器，特别是一种不用链条驱动的齿轮超越离合器，可把这种新型超越离合器命名为齿飞轮。
【背景技术】
[0002]目前，全世界的自行车、电动自行车都使用链条驱动，因此，现有车用超越离合器，即常用飞轮都是链轮结构，实际上都是链飞轮。常用飞轮虽然有结构简单、灵活耐用的优点，但由于受轮盘大小、飞轮牙数和中心距的制约，大大限制了自行车、电动自行车微型化的尺寸。本人在2012年申请的发明专利电动轮毂少齿飞轮(2012100967218)，虽然成功的将飞轮从最小16牙减小到7牙，使自行车、电动自行车的微型化向前迈进了一大步，但要想取得更大的突破，该项技术还需进一步发展。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的就是要提供一种新型结构的齿飞轮，该齿飞轮完全不用链条驱动，在极小的装置内，经过计算可选取更大的传动比，因而真正实现自行车、电动自行车的微型化。
[0004]为实现上述技术目标，本实用新型所采取的技术方案是:齿飞轮具有两个主要部件千斤轮和棘齿轮，千斤轮和棘齿轮根据定、转子的不同分别具有两种不同的结构，但不论千斤轮或棘齿轮采用那种定、转子结构，其安装位置都是千斤轮在棘齿轮的空腔内，而棘齿轮套装在千斤轮的外面。所述千斤轮的主体是一个圆筒形内有轴孔结构，在千斤轮的圆筒形外侧，开有左右对称的千斤槽，千斤轮分为内转子千斤轮和内定子千斤轮，其中内转子千斤轮上设有内转子齿轮，而内定子千斤轮上设有轮毂接口，并在轮毂接口上设有自行车、电动自行车的标准螺纹。所述棘齿轮的主体是一个圆筒形内有空腔结构，在棘齿轮的圆筒形内侧面上，设有环形排列的棘齿，棘齿轮分为外定子棘齿轮和外转子棘齿轮，其中外定子棘齿轮上设有安装接口，并在安装接口上设有自行车、电动自行车标准螺纹，而在外转子棘齿轮上设有外转子齿轮。所述内转子千斤轮的结构较为特殊，在其千斤槽的后面设有内轴碗，在内轴碗的后面具有一段直径较小的缩颈，在缩颈的后面即是重要的内转子齿轮，在内转子齿轮的后面还设有外轴碗。所述内转子千斤轮要与外定子棘齿轮相配合使用，形成内转子齿轮式齿飞轮:首先内转子千斤轮套装在外定子棘齿轮圆筒形空腔的里面，依靠滚珠和千斤可以正向自由转动和逆向制动，外定子棘齿轮的安装接口要挂接在自行车、电动自行车轮毂的挂接螺口上固定不动。所述内定子千斤轮要与外转子棘齿轮相配合使用，形成外转子齿轮式齿飞轮:首先外转子棘齿轮套装在内定子千斤轮的外面，依靠滚珠和千斤可以正向自由转动和逆向制动，内定子千斤轮的轮毂接口挂接在自行车、电动自行车轮毂的挂接螺口上固定不动。所述内定子千斤轮的轮毂接口内圆面上不是一个平面，在其内圆面上具有一个半径为R的沉槽形成的窗口，称为轴承自由窗。所述轴承自由窗是齿飞轮与自行车、电动自行车轮毂接口相配合的关键窗口，无论是自行车或电动自行车的标准轮毂接口，其内需安装内径1mm或12mm的接口轴承，R的取值应满足当千斤轮的轮毂接口挂接在自行车、电动自行车轮毂上并压紧接口轴承时，R的窗口直径2R应略大于接口轴承的内圈直径，使轴承内圈能够自由转动。所述内定子千斤轮的轮毂接口与内定子千斤轮的轴孔孔径相同时，内定子千斤轮不另设轮毂接口，其轮毂接口就设在螺孔上，形成孔口式齿飞轮。所述齿飞轮的内转子齿轮式齿飞轮以及外转子齿轮式齿飞轮的构造，全部都适用于链轮结构，即是说，可将内转子齿轮换成内转子链轮，同样也可将外转子齿轮换成外转子链轮。
[0005]本实用新型在国内外首先公开了一种新型的齿飞轮，由于设计了分为定、转子的千斤轮和棘齿轮，特别是设计了独特的轴承自由窗，使得无论是内转子千斤轮的内转子齿轮，还是外转子棘齿轮的外转子齿轮，都可以满足加速小齿轮和减速大齿轮的条件，从而能够除去通用的链条和轮盘，在很小的装置内得到最大的传动比，实现自行车、电动自行车的微型化，其进步意义十分明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0006]下面结合附图及实施例，对本实用新型作进一步说明。
[0007]图1A是本实用新型公开的内转子千斤轮结构示意图。
[0008]图1B是本实用新型公开的外定子棘齿轮结构示意图。
[0009]图2是内转子齿轮式齿飞轮主体结构示意图。
[0010]图3A是本实用新型公开的内定子千斤轮结构示意图。
[0011]图3B是本实用新型公开的外转子棘齿轮结构示意图。
[0012]图4A是外转子齿轮式齿飞轮主体结构示意图。
[0013]图4B是自行车、电动自行车接口轴承示意图。
[0014]图5是孔口式齿飞轮主体结构示意图。
[0015]在各附图中，A是千斤轮，Al是内转子千斤轮，A2是内定子千斤轮，A3是孔口千斤轮，B是棘齿轮，IB是外定子棘齿轮，2B是外转子棘齿轮，3B是孔口棘齿轮，IAl是千斤槽，1A2是轮毂接口，1A3是内转子齿轮，1A4是端盖螺口，1A5是轴承自由窗，1A6是内轴碗，1A7是缩颈，IBl是棘齿，1B2是外转子齿轮，1B3是安装接口，AB是内转子齿轮式齿飞轮，BA是外转子齿轮式齿飞轮，Cl是自行车、电动自行车轮毂，ICl是车轴，1C2是挂接螺口，1C3是接口轴承，R是轴承自由窗半径。
【具体实施方式】
[0016]如图1A、图1B、图2所示，在内转子千斤轮Al的千斤槽IAl上安装千斤，在外定子棘齿轮BI上安装滚珠，将内转子千斤轮Al套装在外定子棘齿轮BI内，外定子棘齿轮的轮毂接口 1B3设有标准螺纹，可安装在自行车、电动自行车上，由于齿轮1A3在内转子上，就形成了内转子齿轮式齿飞轮AB。其中内轴碗1A6与外定子棘齿轮BI通过滚珠配合，而缩颈1A7可减小内转子齿轮1A3的直径。
[0017]如图3A、图3B、图4A、图4B所示，在内定子千斤轮A2的千斤槽IAl上安装千斤，在外转子棘齿轮B2上安装滚珠，将内定子千斤轮A2套装在外转子棘齿轮B2内，内定子千斤轮的安装接口 1A2设有标准螺纹，可安装在自行车、电动自行车上，由于齿轮1B2在转子上，就型成了外转子齿轮式齿飞轮BA。1A4是端盖螺口，安装端盖使外转子齿轮构成封闭整体。1A5是轴承自由窗，是一个半径为R的圆形沉槽。自行车、电动自行车轮毂Cl的车主轴ICl上，应安装内径为10mm、或内径为12mm的接口轴承1C3。将内定子千斤轮A2的安装接口 1A2安装在轮毂接口 1C2上，并压紧接口轴承1C3，由于轴承自由窗1A5的直径2R略大于接口轴承内圈直径，所以车轴可以自由转动。这一结构解决了一个关键技术难题:由于自行车(包括脚踏驱动非电动轮的电动自行车)轮毂使用滚珠轴挡固定在车轴上，飞轮过小中间的通孔就无法使用轴挡固定轮毂。本专利在自行车轮毂上安装接口轴承1C3，并在内定子棘齿轮B2上设置了轴承自由窗1A5，就克服了飞轮不能过小的难题，飞轮的轴孔可以小到接近自行车、电动自行车的车轴直径，因而飞轮可以做到最少齿数，大大提高了传动比。这一原则不但适用齿飞轮，同样也适用于常用的链飞轮。对于部分飞轮安装在轮毂电机上的电动自行车，其电机轴承就相当于接口轴承1C3，因此在安装齿飞轮时，就没有必要再安装接口轴承1C3，因此在内定子千斤轮的安装接口 1A2内，也可以不设轴承自由窗1A5。此时齿飞轮BA的优势，无论使用外转子齿轮还是外转子链轮，都可以取最少齿数而增大传动比。
[0018]如图5所示，当内定子千斤轮A3上的安装接口 1A2的直径与内定子千斤轮A3的内轴孔直径相同时，内定子千斤轮A3就没有必要另设轮毂接口 1A2，其轮毂接口 1A2就设在螺孔上，从而形成棘齿轮B3在外的孔口式齿飞轮BA1。孔口式齿飞轮BAl的优点是厚度较薄，但缺点是齿轮的齿数不能做到很小。
【权利要求】
1.一种齿飞轮，其特征在于:该齿飞轮具有两个主要部件千斤轮(A)和棘齿轮(B)，千斤轮(A)和棘齿轮(B)根据定、转子的不同分别具有两种不同的结构，但不论千斤轮(A)或棘齿轮(B)采用那种定、转子结构，其安装位置都是千斤轮(A)在棘齿轮(B)的空腔内，而棘齿轮(B)套装在千斤轮(A)的外面。
2.如权利要求1所述的齿飞轮，其特征在于:千斤轮(A)的主体是一个圆筒形内有轴孔结构，在千斤轮(A)的圆筒形外侧，开有左右对称的千斤槽(1A1)，千斤轮分为内转子千斤轮(A1)和内定子千斤轮(A2)，其中内转子千斤轮(A1)上设有内转子齿轮(1A3)，而内定子千斤轮(A2)上设有轮毂接口( 1A2)，并在轮毂接口( 1A2)上设有自行车、电动自行车的标准螺纹。
3.如权利要求1所述的齿飞轮，其特征在于:棘齿轮(B)的主体是一个圆筒形内有空腔结构，在棘齿轮(B)的圆筒形内侧面上，设有环形排列的棘齿(1B1)，棘齿轮分为外定子棘齿轮(B1)和外转子棘齿轮(B2)，其中外定子棘齿轮(B1)上设有安装接口( 1B3)，并在安装接口(1B3)上设有自行车、电动自行车标准螺纹，而在外转子棘齿轮(B2)上设有外转子齿轮(1B2)。
4.如权利要求2所述的齿飞轮，其特征在于:所述内转子千斤轮(A1)的结构较为特殊，在其千斤槽(1A1)的后面设有内轴碗(1A6)，在内轴碗的后面具有一段直径较小的缩颈(1A7)，在缩颈的后面即是重要的内转子齿轮(1A3)，在内转子齿轮(1A3)的后面还设有外轴碗。
5.如权利要求2所述的齿飞轮，其特征在于:内转子千斤轮(A1)要与外定子棘齿轮(B1)相配合使用，形成内转子齿轮式齿飞轮(AB):首先内转子千斤轮(A1)套装在外定子棘齿轮(B1)圆筒形空腔的里面，依靠滚珠和千斤可以正向自由转动和逆向制动，外定子棘齿轮的安装接口(1B3)要挂接在自行车、电动自行车轮毂的挂接螺口上固定不动。
6.如权利要求2所述的齿飞轮，其特征在于:内定子千斤轮(A2)要与外转子棘齿轮(B2)相配合使用，形成外转子齿轮式齿飞轮(BA):首先外转子棘齿轮(B2)套装在内定子千斤轮(A2)的外面，依靠滚珠和千斤可以正向自由转动和逆向制动，内定子千斤轮的轮毂接口( 1A2)挂接在自行车、电动自行车轮毂的挂接螺口上固定不动。
7.如权利要求2所述的齿飞轮，其特征在于:内定子千斤轮的轮毂接口(1A2)内圆面上不是一个平面，在其内圆面上具有一个半径为R的沉槽形成的窗口，称为轴承自由窗(1A5)。
8.如权利要求7所述的齿飞轮，其特征在于:轴承自由窗(1A5)是齿飞轮与自行车、电动自行车轮毂接口相配合的关键窗口，无论是自行车或电动自行车的标准轮毂接口，其内需安装内径10mm或12mm的接口轴承(1C3)，R的取值应满足当千斤轮的轮毂接口( 1A2)挂接在自行车、电动自行车轮毂上并压紧接口轴承(1C3 )时，轴承自由窗(1A5 )的窗口直径2R应略大于接口轴承的内圈直径，使轴承内圈能够自由转动。
9.如权利要求2所述的齿飞轮，其特征在于:内定子千斤轮(A2)的轮毂接口(1A2)与内定子千斤轮(A2)的轴孔孔径相同时，内定子千斤轮(A2)不另设轮毂接口，其轮毂接口就设在螺孔上，形成孔口式齿飞轮(BA1)。
10.如权利要求1、或2、或3、或4、或5、或6、或7、或8、或9所述的齿飞轮，其特征在于:所述齿飞轮的内转子齿轮式齿飞轮(AB)以及外转子齿轮式齿飞轮(BA)的构造，全部都适用于链轮结构，即是说，可将内转子齿轮换成内转子链轮，同样也可将外转子齿轮换成外转子链轮。
【文档编号】F16D41/24GK204140699SQ201420577924
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月8日 优先权日:2014年10月8日
【发明者】赵幼仪 申请人:赵幼仪