一种低阻飞轮及自行车的制作方法

本实用新型涉及一种飞轮，尤其涉及一种低阻飞轮，本实用新型还提供一种使用该低阻飞轮的自行车。

背景技术：

随着社会的进步，现今各种交通工具对于轻量化、高强度的要求也越来越高，目前自行车通常是通过材料轻量化与结构轻量化来进行减重，以减少运动对体力的消耗，特别是对于运动型自行车来说，其对链轮的运动阻力有更高的要求。当前通常的飞轮是在飞轮两端设置限制部防止轴向晃动，飞轮在轮毂上高速旋转，此时飞轮受到限制部的摩擦力以及来自轮毂的摩擦力，对此，通常是添加润滑剂来减小摩擦阻力，但是一方面运动对摩擦阻力的要求越来越高，另一方面润滑剂也存在损耗，添加不及时容易造成摩擦阻力升高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的第一个技术问题是提供一种运动省力的低阻飞轮；本实用新型所要解决的第二个技术问题是提供一种使用该低阻飞轮的自行车。

为解决第一个技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种低阻飞轮，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮、轮毂以及花毂，塔轮包括直径最大的第一齿圈以及直径最小的第二齿圈，轮毂与塔轮传动连接，花毂与轮毂传动连接，第二齿圈上安装有轴承。

优选的，塔轮包括与第一齿圈相邻的第三齿圈，第三齿圈与第一齿圈可拆卸连接，第三齿圈与第二齿圈一体连接，第一齿圈与轮毂一体连接。

优选的，轴承为推力轴承，轴承包括分别位于两侧的第一轴圈和第二轴承，第一轴圈与第二齿圈固定连接。

优选的，第二齿圈的内径小于花毂的直径。

优选的，塔轮包括与第二齿圈相邻的第四齿圈，第四齿圈通过桥接部连接第二齿圈。

优选的，桥接部包括横向的辐板以及与辐板搭接的筒体，辐板沿径向朝内延伸形成挡板，挡板与筒体构成用于安装轴承的嵌入槽。

优选的，第二齿圈设置有安装槽。

优选的，轮毂设置减重槽。

优选的，花毂靠近第一齿圈的部位设置有轴向限位部。

为解决第二个技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种使用低阻飞轮的自行车，轴承一侧连接第二齿圈，轴承的另一侧连接车架的内侧，车架外侧设置有锁紧部。

有益效果是：

与现有技术相比，本实用新型的一种低阻飞轮通过设计塔轮、轮毂形成稳定的搭接结构，并通过在第二齿圈上安装轴承，轴承连接飞轮与自行车的轴向限制部，使得运行过程中的两个部件之间的摩擦力转为轴承的旋转摩擦力，进而降低了飞轮受到的摩擦阻力，使得飞轮运行效果好，也使得应用了低阻飞轮的自行车的阻力有明显下降，最终使得运动省力。

附图说明

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：

图1为本实用新型的一种低阻飞轮上半部结构示意图；

图2为为本实用新型的一种低阻飞轮上半部结构实施例。

具体实施方式

一种低阻飞轮，如图1和图2所示，包括由多层直径依次增大的齿圈搭接成的塔轮1、轮毂2以及花毂3，塔轮1包括直径最大的第一齿圈11以及直径最小的第二齿圈12，轮毂2与塔轮1传动连接，例如可将轮毂2的两端分别与第一齿圈11以及第二齿圈12连接从而形成稳固的三角结构，使得飞轮稳定性好、强度高。花毂3与轮毂2连接形成周向传动，可以用传统的键连接，结构简单连接好，第二齿圈12上安装有轴承4，轴承4可连接外部的车架9或自行车其他部分，一方面进行轴向限位，另一方面使得塔轮1旋转时与车架9的摩擦转为转动摩擦从而缩小了整体的摩擦力，使得运动更为省力。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，塔轮1包括与第一齿圈11相邻的第三齿圈13，第三齿圈13的直径仅小于第一齿圈11，第三齿圈13与第一齿圈11可拆卸连接，连接的方式可以是铆接或螺纹连接的一种，第三齿圈13与第二齿圈12一体连接，第一齿圈11与轮毂2一体连接，轮毂2的前端21与塔轮1小直径的一端可拆卸装配，例如过盈装配、铆接、螺纹连接。第一齿圈11上设置有镂空的减重孔11a，飞轮在不影响刚度的情况下，减重孔11a可以有效减轻整体的质量，使得运动更为省力。

较佳的实施方式，轴承4可为推力轴承，例如推力球轴承或推力滚子轴承，以双向推力轴承为佳，单向时应将受力方向设置为车架9对轴承4施加压力，轴承4包括分别位于两侧的第一轴圈41和第二轴承42，第一轴圈41与第二齿圈12固定连接，第二轴承42连接车架9或自行车其他部位以进行轴向限制，连接时应当注意第一轴圈41与第二齿圈12同心装配，从而稳定传动。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，第二齿圈12的内径小于花毂3的直径。这么设计，可以使得塔轮1在现有结构的基础上再多增加一速(现有结构一般是从第四齿圈14到第一齿圈11，不含第二齿圈12)，而采用这种结构的好处也是明显的，当前运动自行车飞轮的变速数已到12速甚至更高，而塔轮1与轮毂2都是标配的，若是需要更多变速，只能买入市面上非标的轮毂2，成本昂贵，而第二齿圈12的内径小于花毂3的直径后相当于在现有基础上再增加一速并能通用当前市面上标准的轮毂2，只需要在装配时花毂3从轮毂2靠第一齿圈11的一侧进入装配即可。

较佳的实施方式，如图1所示，塔轮1包括与第二齿圈12相邻的第四齿圈14，第四齿圈14的直径仅大于第二齿圈12，第四齿圈14通过桥接部15连接第二齿圈12，花毂3的前端穿过轮毂2后抵触桥接部15，这样设计可通过桥接部15对花毂3进行一侧的轴向限位，当然，花毂3的前端也可以悬空，由轮毂2将轴向力传到花毂3左侧的轴向限位部31即可。

较佳的实施方式，如图1所示，桥接部15包括横向的辐板15a以及与辐板15a搭接的筒体15b，辐板15a沿径向朝内延伸形成挡板15c，挡板15c与筒体15b构成用于安装轴承4的嵌入槽12a。

不同于上一段所述的方式，如图2所示，第二齿圈12上也可以直接设置安装槽12b，比如从第二齿圈12的齿面沿轴向往外侧设置有凸起部12c，由凸起部12c与第二齿圈12的齿面构成安装槽12b，所述的安装槽12b也可以是铆接轴承4时的铆接部所形成。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，轮毂2设置减重槽21，减少飞轮整体质量。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，在花毂3靠近第一齿圈11的部位设置轴向限位部31，保证运动过程稳定可靠。

一种使用上述低阻飞轮的自行车，轴承4一侧连接第二齿圈12，轴承4的另一侧连接车架9的内侧，车架9外侧设置有锁紧部91。锁紧部91可以是锁紧螺母，较佳的是与第二轴承42固定连接。运动时，依次通过锁紧部91、车架9、第二轴承42、轴承4中间的滚子、第一轴圈41对第二齿圈12进行一侧的轴向限制。另一侧的轴向限制可由车体直接提供或者如上段所述设置轴向限位部31，由此通过在塔轮1两端分别施加轴向限制，使得塔轮1、轮毂2以及花毂3依次完成转动传递，实现飞轮以及自行车的运动功能。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。