一种回能和自变速花鼓的制作方法

一种回能和自变速花鼓，其属于车辆配件领域，尤其属于自行车等配件领域。

背景技术：

可持续发展已成为当今世界发展的主题，绿色环保的出行理念正成为人们的新宠；自行车、电动车等作为绿色出行的代步工具已然再度兴起。

自行车、电动车等在骑行过程中经常会遇到要刹车的情况，日常的刹车装置是通过摩擦的原理来制动的，这样不仅需要经常更换刹车皮还把动能白白浪费掉，频繁使用刹车片还容易导致热退，导致刹车失灵。部分地区上下坡频繁，下坡时常规制动将动能白白浪费无法在下一次上坡时利用，且现有的自行车、电动车等无第二套刹车系统不能更好的提高安全性。自行车、电动车等在启动时由于要克服静摩擦力，所以启动时比较费劲。上坡的时候由于体力等因素导致上不去坡。自行车在骑行过程中遇到阻力大的时候需要手动从高速挡切换到低速挡以获得较大的扭矩产生大的前进动力，现在的自行车的变速普遍都是采用塔轮式的变速方式，在变速过程中会出现空挡感，导致车辆有短暂的停摆。

技术实现要素：

技术问题：自行车在骑行过程中经常会遇到要刹车的情况，日常的刹车装置是通过摩擦的原理来制动的，这样不仅需要经常更换刹车皮还把动能白白浪费掉，频繁使用刹车片还容易导致热退，导致刹车失灵。部分地区上下坡频繁，下坡时常规制动将动能白白浪费无法在下一次上坡时利用，且现有的自行车无第二套刹车系统不能更好的提高安全性。自行车在启动时由于要克服静摩擦力，所以启动时比较费劲。上坡的时候由于体力等因素导致上不去坡。自行车在骑行过程中遇到阻力大的时候需要手动从高速挡切换到低速挡以获得较大的扭矩产生大的前进动力，现在的自行车的变速普遍都是采用塔轮式的变速方式，在变速过程中会出现空挡感，导致车辆有短暂的停摆。

技术方案：一种回能花鼓其包含左花鼓壳（1）、右花鼓壳（22）、花鼓轴承（2）、车轴（9）、链轮（23），发条壳（6）、发条（7）、棘轮（4）、棘轮轴承（5）、左拉杆（8）、左滑环（10）、左轴承（11）、锁环（12）、右滑环（13）、右轴承（14）、右拉杆（20）、齿轮组（16）；花鼓轴承（2）分别设置于左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）的轴孔内后套设于车轴（9）上，左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）固定连接；棘轮轴承（5）设置于左花鼓壳（1）的轴孔内并套设于车轴（9）上且位于花鼓轴承（2）的内侧，棘轮（4）套设在棘轮轴承（5）上并与左花鼓壳（1）固定连接；左轴承（11）可滑动的设置于车轴（9）上且位于棘轮轴承（5）右侧，左滑环（10）套设于左轴承（11）上，左拉杆（8）与左轴承（11）固定连接且穿过棘轮轴承（5）、花鼓轴承（2）的内孔伸出车轴（9）的左端面；发条壳（6）套设于左滑环（10）上，左滑环（10）向左滑动与棘轮（4）结合后发条壳（6）经左滑环（10）、棘轮（4）和左花鼓壳（1）形成传动关系；锁环（12）固定于车轴（9）上且位于左轴承（11）右侧，左滑环（10）向右滑动与锁环（12）结合后发条启动端（7-2）经左滑环（10）和锁环（12）形成固定关系；右轴承（14）可滑动的套设于车轴（9）上且位于锁环（12）右侧，右滑环（13）套设于右轴承（14）上，右拉杆（20）与右轴承（14）固定连接且穿过太阳轮（16-2）、花鼓轴承（2）的内孔伸出车轴（9）的右端面；发条（7）设置于发条壳（6）内，发条的启动端（7-1）固定于发条壳（6）上，发条的刹车端（7-2）套设于右滑环（13）上；齿轮组（16）固定于车轴（9）上且位于右轴承（14）右侧，齿轮组（16）包含齿轮架（16-1）、太阳轮（16-2）、行星轮（16-3），太阳轮（16-2）固定于车轴（9）上，行星轮（16-3）设置于太阳轮（16-2）上形成啮合传动，齿轮架（16-1）连接各行星轮（16-3）后形成行星轮（16-3）与太阳轮（16-2）相对运动的关系，右花鼓壳（22）内侧设置有内啮合齿轮（22-1)且与行星轮（16-3）啮合后形成传动关系；右滑环（13）向左滑动与锁环（12）结合后发条（7）经右滑环（13）与锁环（12）形成固定关系，右滑环（13）向右滑动与齿轮架（16-1）结合后发条（7）经右滑环（13）、齿轮架（16-1）、行星轮（16-3）、内啮合齿轮（22-1)与右花鼓壳（22）形成传动关系；链轮（23）的轴孔内套设有棘轮，棘轮与右花鼓壳（22）固定连接。

优选的，在发条壳（6）与左花鼓壳（1）、右花鼓壳（22）的向对面设置耐磨环，在锁环（12）与发条壳（6）、发条刹车端（7-2）的相对面设置耐磨环。

优选的，在所述的花鼓轴承（2）与棘轮轴承（5）之间设置间隔环（3），在棘轮轴承（5）与左轴承（11）间设置左复位弹簧，在右轴承（14）与太阳轮（16-1）之间设置右复位弹簧（15）。

优选的，所述发条壳（6）包含壳盘（6-2）、壳圈（6-1），壳盘（6-2）和壳圈（6-1）连接处设置有打滑齿。

优选的，所述车轴（9）设置u型凹槽，所述左轴承（11）及右轴承（14）的内环与车轴（9）配合设计有u型凸缘，凸缘可以在凹槽内自由滑动。

优选的，所述棘轮（4）的右端面设置凹孔，左滑环（10）的左右端面设置凸齿，棘轮（4）上的凹孔与左滑环（10）上的凸齿配合设计；发条壳（6）的内孔内设置有滑槽，左滑环（10）的外表面设置有凸缘，滑槽和凸缘配合设计；锁环（12）的左右端面设置有凹孔，右滑环（13）的左右端面设置有凸齿，锁环（12）上的凹孔与左滑环（10）及右滑环（13）上的凸齿配合设计；右滑环（13）的外表面设置有凸缘，发条刹车端（7-2）的内孔设置有滑槽，滑槽与凸缘配合设计；齿轮架（16-1）上设置有凹孔，且与右滑环（13）上的凸齿配合设计。

优选的，还包含档位复位弹簧（17）、档位滑环（18）、档位锁环（19）、传动环（21），在太阳轮（16-2）的右侧也设置有连接行星轮（16-3）的齿轮架（16-1），档位滑环（18）的内孔内设置轴承且轴承可滑动的套设于车轴（9）上，档位复位弹簧（17）设置于档位滑环（18）和太阳轮（16-2）之间，档位锁环（19）固定设置于右花鼓壳（22）的内孔处且位于档位滑环（18）右侧，档位滑环（18）在档位复位弹簧（17）的弹力下与档位锁环（19）结合后档位滑环（18）经档位锁环（19）与右花鼓壳（22）形成传动关系，档位滑环（18）克服复位弹簧（17）的阻力与齿轮架（16-1）结合后档位滑环（18）经齿轮组（16）与右花鼓壳（22）形成传动关系，传动环（21）的内孔及外表面均设置轴承且传动环（21）设置于右花鼓壳（22）的内孔档位锁环（19）的右侧，传动环（21）及档位复位弹簧（17）上配合设计有陡斜面和缓斜面且斜面穿设于档位锁环（19）的内孔处，传动环（21）的右部分伸出右花鼓壳（22）外，链轮（23）的轴孔内套设有棘轮，棘轮与传动环（21）固定连接。

一种自变速花鼓其包含左花鼓壳（1）、右花鼓壳（22）、花鼓轴承（2）、车轴（9）、链轮（23），齿轮组（16）、档位复位弹簧（17）、档位滑环（18）、档位锁环（19）、传动环（21），花鼓轴承（2）分别设置于左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）的轴孔内后套设于车轴（9）上，左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）固定连接；齿轮组（16）包含齿轮架（16-1）、太阳轮（16-2）、行星轮（16-3），太阳轮（16-2）固定于车轴（9）上，行星轮（16-3）设置于太阳轮（16-2）上形成啮合传动，齿轮架（16-1）连接各行星轮（16-3）后形成行星轮（16-3）与太阳轮（16-2）相对运动的关系，右花鼓壳（22）内侧设置有内啮合齿轮（22-1)且与行星轮（16-3）啮合后形成传动关系；档位滑环（18）的内孔内设置轴承且轴承可滑动的套设于车轴（9）上，档位复位弹簧（17）设置于档位滑环（18）和太阳轮（16-1）之间，档位锁环（19）固定设置于右花鼓壳（22）的内孔处且位于档位滑环（18）右侧，档位滑环（18）在档位复位弹簧（17）的弹力下与档位锁环（19）结合后档位滑环（18）经档位锁环（19）与右花鼓壳（22）形成传动关系，档位滑环（18）克服复位弹簧（17）的阻力与齿轮架（16-2）结合后档位滑环（18）经齿轮组（16）与右花鼓壳（22）形成传动关系，传动环（21）的内孔及外表面均设置轴承且传动环（21）设置于右花鼓壳（22）的内孔档位锁环（19）的右侧，传动环（21）及档位复位弹簧（17）上配合设计有陡斜面和缓斜面且斜面穿设于档位锁环（19）的内孔处，传动环（21）的右部分伸出右花鼓壳（22）外，链轮（23）的轴孔内套设有棘轮，棘轮与传动环（21）固定连接。

进一步，所述齿轮架（16-1）上设置有凹孔，档位锁环（19）上设置有凹孔，档位滑环（18）上设置有凸齿，凸齿和凹孔配合设计。

有益效果：本发明技术方案在花鼓中设置了滑环，档位滑环，档位复位弹簧，发条，行星齿轮组等。骑行者通过驱动滑环分别切换发条的刹车端、启动端与车轮的连接关系，当刹车时车轮的动能经行星齿轮组迅速储存到发条上并及时制动车辆，且作为车辆的第二套刹车系统更好的提高了安全性；当自行车启动时发条的启动端与车轮结合，发条内储存的动能会辅助车辆启动，达到轻松启动车辆的目的。当骑行遇到的阻力超过档位复位弹簧设置的弹力时，档位滑环克服档位复位弹簧的弹力与行星齿轮组结合，这时高速挡瞬间切换成经行星齿轮组传动的低速挡，切换迅速且为自动切换所以没有空挡感，也能克服骑行者的反应时间，给骑行者带来良好的骑行体验。

附图说明

附图1是本一种回能和自变速花鼓的分解图；

附图2是本一种回能和自变速花鼓的左部分分解图；

附图3是本一种回能和自变速花鼓的右部分分解图；

附图4是本一种回能和自变速花鼓的整体图；

附图5是本一种回能和自变速花鼓的原始状态剖视图；

附图6是本一种回能和自变速花鼓的刹车状态剖视图；

附图7是本一种回能和自变速花鼓的启动状态剖视图；

附图8是本一种回能和自变速花鼓的低速挡状态剖视图；

附图9是本一种回能和自变速花鼓的齿轮组的结构示意图；

附图10是本一种回能和自变速花鼓的档位滑环和传动环的结构示意图；

附图11是本一种回能和自变速花鼓的左轴承和右轴承的结构示意图；

附图12是本一种回能花鼓和自变速花鼓的发条壳的结构示意图。

图中1是左花鼓壳，2是花鼓轴承，3是间隔环，4是棘轮，5是棘轮轴承，6是发条壳，7是发条，7-1是启动端，7-2是刹车端，8是左拉杆，9是车轴，10是左滑环，11是左轴承，12是锁环，13是右滑环，14是右轴承，15是右复位弹簧，16是齿轮组，16-1是齿轮架，16-2是太阳轮，16-3是行星轮，16-4是销钉，17是档位复位弹簧，18是档位滑环，19是档位锁环，20是右拉杆，21是传动环，22是右花鼓壳，22-1是内啮合齿轮，23是链轮。

具体实施例

下面结合附图选取优选的实施方式对本发明的技术方案进行讲解。

实施例一：一种回能和自变速花鼓，其包含左花鼓壳1，花鼓轴承2，间隔环3，棘轮4，棘轮轴承5，发条壳6，发条7，左拉杆8，车轴9，左滑环10，左轴承11，12是锁环，13是右滑环，14是右轴承，15是右复位弹簧，16是齿轮组，档位复位弹簧17，档位滑环18，档位锁环19，右拉杆20，传动环21，右花鼓壳22，链轮23。

花鼓轴承2设置于左花鼓壳1的轴孔内后套设于车轴9上，棘轮轴承5设置于左花鼓壳1的轴孔内并套设于车轴9上且位于花鼓轴承2的右侧，在所述的花鼓轴承2与棘轮轴承5之间设置间隔环3，棘轮4套设在棘轮轴承5上并与左花鼓壳1固定连接。车轴9设置u型凹槽，左轴承11的内环与车轴9配合设计有u型凸缘，凸缘可以在凹槽内自由滑动；左轴承11可滑动的设置于车轴9上且位于棘轮轴承5右侧，在棘轮轴承5与左轴承11间设置左复位弹簧，左滑环10套设于左轴承11上，左拉杆8与左轴承11固定连接且穿过棘轮轴承5、花鼓轴承2的内孔伸出车轴9的左端面。

发条壳6套设于左滑环10上，左滑环10向左滑动与棘轮4结合后发条壳6经左滑环10、棘轮4和左花鼓壳1形成传动关系。所述发条壳6包含壳盘6-2、壳圈6-1，壳盘6-2和壳圈6-1连接处设置有打滑齿，壳盘6-2与壳圈6-1经拉簧拉紧连接。锁环12固定于车轴9上且位于左轴承11右侧，左滑环10向右滑动与锁环12结合后发条的刹车端7-2经左滑环10和锁环12形成固定关系。棘轮4的右端面设置凹孔，左滑环10的左右端面设置凸齿，棘轮4上的凹孔与左滑环10上的凸齿配合设计；发条壳6的内孔内设置有滑槽，左滑环10的外表面设置有凸缘，滑槽和凸缘配合设计；锁环12的左右端面设置有凹孔，锁环12的凹孔和左滑环10上的凸齿配合设计。

右轴承14可滑动的套设于车轴9上且位于锁环12右侧，右滑环13套设于右轴承14上。发条7设置于发条壳6内，发条的启动端7-1固定于发条壳6上，发条的刹车端7-2套设于右滑环13上。齿轮组16固定于车轴9上且位于右轴承14右侧，齿轮组16包含齿轮架16-1、太阳轮16-2、行星轮16-3，太阳轮16-2固定于车轴9上，行星轮16-3设置于太阳轮16-2上形成啮合传动，齿轮架16-1连接各行星轮16-3后形成行星轮16-3与太阳轮16-2相对运动的关系，右花鼓壳22内侧设置有内啮合齿轮22-1且与行星轮16-3啮合后形成传动关系。在右轴承14与太阳轮16-1之间设置右复位弹簧15。右拉杆20与右轴承14固定连接且穿过太阳轮16-2、右花鼓壳22的内孔等伸出车轴9的右端面。右滑环13的左右端面设置有凸齿，锁环12上的凹孔与右滑环13上的凸齿配合设计；右滑环13的外表面设置有凸缘，发条刹车端7-2的内孔设置有滑槽，滑槽与凸缘配合设计；齿轮架16-1上设置有凹孔，且与右滑环13上的凸齿配合设计。右滑环13向左滑动与锁环12结合后发条7经右滑环13与锁环12形成固定关系，右滑环13向右滑动与齿轮架16-1结合后发条7经右滑环13、齿轮架16-1、行星轮16-3、内啮合齿轮22-1与右花鼓壳22形成传动关系。在发条壳6与左花鼓壳1、右花鼓壳22的向对面设置耐磨环，在锁环12与发条壳6、发条刹车端7-2的相对面设置耐磨环。

在太阳轮16-1的右侧也设置有连接行星轮16-3的齿轮架16-1，档位滑环18的内孔内设置轴承且轴承可滑动的套设于车轴9上。档位复位弹簧17设置于档位滑环18和太阳轮16-1之间。档位锁环19固定设置于右花鼓壳22的内孔处且位于档位滑环18右侧。齿轮架16-1上设置有凹孔，档位锁环19上设置有凹孔，档位滑环18上设置有凸齿，凸齿和凹孔配合设计。档位滑环18在档位复位弹簧17的弹力下与档位锁环19结合后档位滑环18经档位锁环19与右花鼓壳22形成传动关系。档位滑环18克服档位复位弹簧17的阻力与齿轮架16-1结合后档位滑环18经齿轮组16与右花鼓壳22形成传动关系。传动环21的内孔及外表面均设置轴承且传动环21设置于右花鼓壳22的内孔档位锁环19的右侧。传动环21及档位复位弹簧17上配合设计有陡斜面和缓斜面且斜面穿设于档位锁环19的内孔处，传动环21的右部分伸出右花鼓壳22外，链轮23的轴孔内套设有棘轮，棘轮与传动环21固定连接。左花鼓壳1和右花鼓壳22固定连接。

花鼓回能和自变速过程：在原始状态时左滑环10在左复位弹簧的作用力下向右滑动与锁环12结合，即发条的启动端7-1经发条壳6、左滑环10、锁环12与车轴9固定连接。右滑环13在右复位弹簧15的作用力下向左滑动与锁环12结合，即发条的刹车端7-2经右滑环13、锁环12与车轴9固定连接。此时发条7处于蓄能或原始状态。

档位滑环18在档位复位弹簧17的作用力下向右滑动与档位锁环19结合，即链轮23经传动环21、档位滑环18、档位锁环19与右花鼓壳22形成传动关系，此时花鼓处于高速挡状态。

当需要刹车时，拉动右拉杆20向右滑动，右滑环13在拉杆20的作用力下克服右复位弹簧15的弹力与齿轮架16-1结合；即发条的刹车端7-2经右滑环13、齿轮架16-1、行星轮16-3、内啮合齿轮22-1与右花鼓壳22形成传动关系。此时其它零件位置关系不变，车轮向前转动的动能会迅速传给发条7带动发条7收缩，车轮转动的动能转化为发条7的势能储存起来并把车轮制动起来。当刹车完成后松开右拉杆20，右滑环13在右复位弹簧15的作用力下向左滑动与锁环12结合，发条处于蓄能状态。

当启动车辆时，拉动左拉杆8向左滑动，左滑环10在左拉杆8的作用力下克服左复位弹簧的弹力向左滑动与棘轮4结合，即发条的启动端7-1经发条壳6、左滑环10、棘轮4与左花鼓壳1形成传动关系。此时其余零件的位置关系不变，车轮在发条7的势能驱动下向前转动。当启动完成时松开左拉杆8，左滑环10在左复位弹簧的作用力下向右滑动与锁环12结合，此时花鼓处于原始状态。当启动后左滑环10未能及时复位时，棘轮4起到分离车轮和左滑环10传动的作用，防止发条7被反向挤压，阻碍启动。发条壳6上设置了打滑齿，当启动后左滑环10未能及时复位时，即使棘轮4损坏，通过打滑齿的作用也能防止发条7被反向挤压，阻碍启动，并保护了发条7；当制动距离过长超过发条7最大极限时，通过打滑齿的作用能防止发条7崩断。

当车辆在行驶的过程中遇到较大阻力且阻力超过档位复位弹簧17时，传动环21和档位滑环18结合处的斜面发生错动，缓斜面分离、陡斜面错动后在档位复位弹簧17的作用力下依然结合在一起。其余零件的位置关系不变，档位滑环18在陡斜面的相对错动时克服了档位复位弹簧17的弹力向左滑动与齿轮架16-1结合，此时经齿轮的变速后，车辆由高速挡切换为低速挡；车辆前进速度放缓，前进扭矩增大。当车辆在前进中的阻力变小时，档位复位弹簧17的弹力推动档位滑环18向右滑动与档位锁环19结合，车辆由低速挡切换为高速挡。

1.实施例二：一种回能花鼓，其不包含实施例一所述的档位复位弹簧17，档位滑环18，档位锁环19，右拉杆20，传动环21。花鼓轴承（2）分别设置于左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）的轴孔内后套设于车轴（9）上，左花鼓壳（1）和右花鼓壳（22）固定连接。链轮（23）的轴孔内套设有棘轮，棘轮与右花鼓壳（22）固定连接。其余如实施例一所述。

实施例三：一种自变速花鼓，其包含左花鼓壳1、右花鼓壳22、花鼓轴承2、车轴9、链轮23，齿轮组16、档位复位弹簧17、档位滑环18、档位锁环19、传动环21。花鼓轴承2分别设置于左花鼓壳1和右花鼓壳22的轴孔内后套设于车轴9上，左花鼓壳1和右花鼓壳22固定连。齿轮组16包含齿轮架16-1、太阳轮16-2、行星轮16-3，太阳轮16-2固定于车轴9上，行星轮16-3设置于太阳轮16-2上形成啮合传动，齿轮架16-1连接各行星轮16-3后形成行星轮16-3与太阳轮16-2相对运动的关系。右花鼓壳22内侧设置有内啮合齿轮22-1)且与行星轮16-3啮合后形成传动关系。档位滑环18的内孔内设置轴承且轴承可滑动的套设于车轴9上。档位复位弹簧17设置于档位滑环18和太阳轮16-1之间，档位锁环19固定设置于右花鼓壳22的内孔处且位于档位滑环18右侧。所述齿轮架16-1上设置有凹孔，档位锁环19上设置有凹孔，档位滑环18上设置有凸齿，凸齿和凹孔配合设计。档位滑环18在档位复位弹簧17的弹力下与档位锁环19结合后档位滑环18经档位锁环19与右花鼓壳22形成传动关系，档位滑环18克服复位弹簧17的阻力与齿轮架16-2结合后档位滑环18经齿轮组16与右花鼓壳22形成传动关系。传动环21的内孔及外表面均设置轴承且传动环21设置于右花鼓壳22的内孔档位锁环19的右侧，传动环21及档位复位弹簧17上配合设计有陡斜面和缓斜面且斜面穿设于档位锁环19的内孔处，传动环21的右部分伸出右花鼓壳22外，链轮23的轴孔内套设有棘轮，棘轮与传动环21固定连接。其余如实施例一所述。

实施例四：左滑环10与棘轮4的结合、左滑环10与锁环12的结合、锁环12与右滑环13的结合、右滑环13与齿轮架16-1的结合、档位滑环18与齿轮架16-1的结合、档位滑环18与档位锁环19的结合均采用摩擦盘的结合方式。其余如实施例一至三任一项所述。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。