減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，包括同軸轉(zhuǎn)動的鏈輪、塔基、輪轂和離合器，塔基的一端與鏈輪聯(lián)接，另一端通過牙嵌式離合器與輪轂連接，牙嵌式離合器包括從動齒套和軸向滑動的主動齒套，主動齒套和從動齒套在相對端面分別設(shè)有相嵌合的端面齒；塔基上固設(shè)有與主動齒套活動連接的螺旋花鍵，主動齒套設(shè)有花鍵槽；從動齒套為階梯軸套，在從動齒套的小徑段設(shè)置棘齒，輪轂的內(nèi)孔孔壁上開設(shè)有卡入棘齒的卡槽；主動齒套和從動齒套之間安裝有同步器。本實用新型相比較于現(xiàn)有技術(shù)，不但能有效傳遞自行車動力，而且在超速時能夠自行斷開動力傳遞，實現(xiàn)輪轂自由轉(zhuǎn)動，降低自行車滑行時的車輪轉(zhuǎn)動阻力，減少轉(zhuǎn)動噪聲。
【專利說明】減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及自行車【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種自行車的傳動機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]自行車是人們綠色出行、健身鍛煉的代步工具，其向輕便化、舒適化方向發(fā)展。自行車對動力傳遞系統(tǒng)有兩點突出的要求:1.有效傳遞動力；2.車輪轉(zhuǎn)速能夠超越鏈輪轉(zhuǎn)速。為實現(xiàn)該功能，目前自行車普遍使用超越離合器來實現(xiàn)自行車的塔基和輪轂之間的動力傳遞?，F(xiàn)有的一種超越離合器棘輪和設(shè)置有棘爪及其復(fù)位彈簧的棘爪盤，棘輪和棘爪盤采用軸承支撐以保證同軸轉(zhuǎn)動，當鏈條帶動飛輪的鏈齒外圈時，外圈內(nèi)部的棘爪將力矩傳遞給中心轉(zhuǎn)軸，后輪就轉(zhuǎn)動前進；當騎車者停止給鏈輪輸入動力時，后輪的棘爪壓縮彈簧，使棘爪能夠在棘輪上滑動，車軸超越靜止的外圈棘輪轉(zhuǎn)動，就會聽見棘爪滑動發(fā)出的“嗒嗒”聲響。這種動力傳遞裝置的技術(shù)方案雖然能夠很好地使自行車運行，但其存在下列不足:1、當離合器處于超越狀態(tài)時，后輪的棘爪在棘輪上滑動存在一定的摩擦力，導(dǎo)致車輪的轉(zhuǎn)動阻力增大，影響自行車的滑行性能；2、棘爪在棘輪上滑動時產(chǎn)生較大的噪音，不同的廠商工藝不一樣，噪聲程度也相應(yīng)不同。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，這種裝置可以解決現(xiàn)有自行車動力傳遞裝置存在的滑行阻力大和噪音大時問題。
[0004]為了解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:這種減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置包括同軸轉(zhuǎn)動的鏈輪、塔基、輪轂和離合器，塔基的一端通過花鍵與所述鏈輪聯(lián)接，所述塔基的另一端通過所述離合器與所述輪轂連接，所述離合器為牙嵌式離合器，所述牙嵌式離合器包括從動齒套和軸向滑動的主動齒套，所述主動齒套和所述從動齒套在相對端面分別設(shè)有相嵌合的端面齒；所述塔基上固設(shè)有與所述主動齒套活動連接的螺旋花鍵，所述主動齒套的內(nèi)孔孔壁設(shè)有容置所述螺旋花鍵的花鍵槽；所述從動齒套為階梯軸套，在所述從動齒套的小徑段的外壁設(shè)置有棘齒，所述輪轂的內(nèi)孔孔壁上開設(shè)有卡入所述棘齒的卡槽；所述主動齒套和從動齒套之間安裝有同步器。
[0005]上述減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置的技術(shù)方案中，更具體的技術(shù)方案還可以是:所述同步器包括錐形的膜片彈簧和錐環(huán)，所述膜片彈簧的小端與所述輪轂固定連接，所述膜片彈簧的大端朝向所述主動齒套，所述錐環(huán)為固設(shè)在所述主動齒套上徑向向外凸起的錐體，所述錐環(huán)的錐面和所述膜片彈簧的內(nèi)壁摩擦配合，所述膜片彈簧具有從大端朝小端設(shè)置的多個開槽，所述開槽之間的部分形成分離指。
[0006]進一步的，所述端面齒為鋸形齒。
[0007]進一步的，所述鋸形齒的相鄰齒牙之間的端面為齒槽面，齒牙前側(cè)與所述齒槽面垂直，齒牙后側(cè)與所述齒槽面的夾角為35°?55°。
[0008]進一步的，牙嵌式離合器由經(jīng)滲碳淬火處理的低碳合金鋼制成。[0009]由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果:
[0010]1、由帶螺旋花鍵的塔基和能軸向滑動的牙嵌式離合器的主動齒套配合，能有效傳遞自行車動力，而且在駕駛員停止踩踏、或者輪子轉(zhuǎn)速高于鏈輪轉(zhuǎn)速時，離合器自動分離，鏈輪和車輪轂完全斷開，實現(xiàn)輪轂自由轉(zhuǎn)動，降低自行車滑行時的車輪轉(zhuǎn)動阻力，減少轉(zhuǎn)動噪聲，使自行車更加輕便，增加駕駛員的舒適度。
[0011]2、動力的傳遞和斷開能夠依據(jù)車況自行改變，不需要駕駛員額外操作，不用改變駕駛員的駕駛習(xí)慣。
[0012]3、裝置結(jié)構(gòu)緊湊，安裝時不需要對輪轂、車軸等部件進行更換，使用成本不高。
[0013]4、結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，膜片彈簧同步器的設(shè)計減少離合沖擊，機械使用壽命長。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是圖1的左視圖。
[0016]圖3是圖1中A-A的剖視圖。
[0017]圖4是圖1的爆炸圖。
[0018]圖5是主動齒套的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖6是車轂的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖7本動力傳遞裝置傳動狀態(tài)的示意圖。
[0021]圖8是圖7中B-B的剖視圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳述:
[0023]圖1至圖4所示的減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置是用于鏈輪I給后輪的輪轂6傳遞動力的，它主要包括同軸轉(zhuǎn)動的鏈輪1、后軸、塔基2、牙嵌式離合器和輪轂6，后軸依次穿過塔基2、牙嵌式離合器和輪轂6，塔基2的一端通過花鍵與鏈輪I聯(lián)接，塔基2與鏈輪I聯(lián)接的花鍵與市場上普遍產(chǎn)品一致，塔基2內(nèi)部安裝滾珠軸承3，在后軸上實現(xiàn)可靠轉(zhuǎn)動，塔基2的另一端通過牙嵌式離合器與輪轂6連接，輪轂6的內(nèi)部安裝有兩個滾珠軸承8、
9。牙嵌式離合器包括主動齒套3和從動齒套5，主動齒套3和從動齒套5在相對端面分別設(shè)有相嵌合的端面齒，端面齒為鋸形齒，鋸形齒的齒牙之間的端面為齒槽面3-3，齒牙前側(cè)3-4與齒槽面3-3垂直，齒牙后側(cè)3-5呈現(xiàn)為銳角斜面，齒牙后側(cè)3-5與齒槽面3_3的夾角為為35° -55°，參見圖5，大角度后夾角鋸形齒有利于實現(xiàn)當從動端轉(zhuǎn)速低于主動端時，嚙合齒面產(chǎn)生較大的軸向分力，迫使離合器自行分離。牙嵌式離合器的材料為低碳合金鋼，做滲碳淬火處理，有利于延長使用壽命。主動齒套3能沿軸向滑動，在塔基2上固設(shè)有與主動齒套3活動連接的螺旋花鍵2-1，主動齒套3的內(nèi)孔孔壁設(shè)有容置該螺旋花鍵2-1的花鍵槽3-2，參見圖5 ;從動齒套5為階梯軸套，在從動齒套5的小徑段的外壁設(shè)置有棘齒5-1，輪轂6的內(nèi)孔孔壁上開設(shè)有卡槽6-1，參見圖6，從動齒套5通過棘齒5-1與輪轂6內(nèi)的卡槽6-1連接，棘齒5-1與卡槽6-1間無相對滑動。為了獲得較高的傳動效率，同時在車輛滑行時牙嵌式離合器的主動齒套3和從動齒套5能快速分離，以迅速斷開動力連接，在主動齒套3與從動齒套5之間安裝有同步器，該同步器由錐形的膜片彈簧4和錐環(huán)3-1組成，膜片彈簧4的小端通過螺釘固定在輪轂6側(cè)面，膜片彈簧4的大端朝向主動齒套3，膜片彈簧4具有從大端朝小端設(shè)置的多個開槽4-1，開槽4-1之間的部分形成分離指，錐環(huán)3-1為固設(shè)在主動齒套3上徑向向外凸起的錐體，錐環(huán)3-1的錐面和膜片彈簧4的內(nèi)壁摩擦配合。當牙嵌式離合器的主動齒套3和從動齒套5嚙合時，錐環(huán)3-1頂開膜片彈簧4的分離指，分離指的彈力提供摩擦面壓力，利用摩擦力可提高同步質(zhì)量，實現(xiàn)平穩(wěn)嚙合；當主動齒套3退出嚙合時，膜片彈簧4分離指的彈力有助于實現(xiàn)齒套迅速退出。
[0024]本動力傳遞裝置的工作過程如下:當自行車靜止時，離合器的主動齒套3和從動齒套5分離，膜片彈簧4處于自由狀態(tài)，參見圖1和圖3。當自行車鏈輪有力矩輸入轉(zhuǎn)動時，離合器的主動齒套3在離心力的作用下受到塔基2的螺旋花鍵2-1的軸向推動力，向從動齒套5推進，同步器的錐環(huán)3-1壓入膜片彈簧4，在摩擦力的作用下從動齒套5迅速加速、使離合器平穩(wěn)嚙合，參見圖7和圖8，動力經(jīng)鏈輪1、塔基2、牙嵌式離合器、傳給輪轂6。當駕駛員停止踩踏或者輪子轉(zhuǎn)速高于鏈輪轉(zhuǎn)速時，牙嵌式離合器主動齒套3在塔基2的螺旋花鍵2-1反向作用力和膜片彈簧4彈力的共同作用下自動退出嚙合，實現(xiàn)鏈輪I和輪轂6之間動力傳遞的斷開，這時車輪可以自由轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)減少摩擦力、降低噪聲的功能。當再次輸入驅(qū)動力時，離合器主動端在離心力的作用下向從動端推進，同步器的摩擦力使輪轂速度和鏈輪速度迅速趨向同步，保證離合器平穩(wěn)嚙合，實現(xiàn)動力的正常輸入。
【權(quán)利要求】
1.一種減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，包括同軸轉(zhuǎn)動的鏈輪、塔基、輪轂和離合器，塔基的一端通過花鍵與所述鏈輪聯(lián)接，所述塔基的另一端通過所述離合器與所述輪轂連接，其特征在于:所述離合器為牙嵌式離合器，所述牙嵌式離合器包括從動齒套和軸向滑動的主動齒套，所述主動齒套和所述從動齒套在相對端面分別設(shè)有相嵌合的端面齒；所述塔基上固設(shè)有與所述主動齒套活動連接的螺旋花鍵，所述主動齒套的內(nèi)孔孔壁設(shè)有容置所述螺旋花鍵的花鍵槽；所述從動齒套為階梯軸套，在所述從動齒套的小徑段的外壁設(shè)置有棘齒，所述輪轂的內(nèi)孔孔壁上開設(shè)有卡入所述棘齒的卡槽；所述主動齒套和從動齒套之間安裝有同步器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，其特征在于:所述同步器包括錐形的膜片彈簧和錐環(huán)，所述膜片彈簧的小端與所述輪轂固定連接，所述膜片彈簧的大端朝向所述主動齒套，所述錐環(huán)為固設(shè)在所述主動齒套上徑向向外凸起的錐體，所述錐環(huán)的錐面和所述膜片彈簧的內(nèi)壁摩擦面配合，所述膜片彈簧具有從大端朝小端設(shè)置的多個開槽，所述開槽之間的部分形成分離指。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，其特征在于:所述端面齒為鋸形齒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，其特征在于:所述鋸形齒的相鄰齒牙之間的端面為齒槽面，齒牙前側(cè)與所述齒槽面垂直，齒牙后側(cè)與所述齒槽面的夾角為35°?55°。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的減少自行車滑行阻力的動力傳遞裝置，其特征在于:牙嵌式離合器由經(jīng)滲碳淬火處理的低碳合金鋼制成。
【文檔編號】B62M21/00GK203652061SQ201320820473
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年12月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月15日
【發(fā)明者】葉燕帥, 李春青, 姜峰, 王鎮(zhèn)江, 劉澤仙, 韋暢萍 申請人:廣西科技大學(xué)