自行车花鼓的制作方法

本实用新型涉及一种自行车花鼓。

背景技术：

自行车车轮通常包括自行车花鼓组件。自行车花鼓组件位于自行车车轮的中心。传统的自行车花鼓组件包括花鼓轴、花鼓主体、轴承单元、棘轮体和锁定构件。花鼓轴安装到自行车车架。花鼓主体经由轴承单元绕花鼓轴被可旋转地支撑。轴承单元设置在花鼓轴和花鼓主体之间。锁定钩件用于在踩踏的时候使得花鼓主体与棘轮体同步转动。

传统的自行车统轴后花鼓，其花鼓外壳和棘轮组插接的同时，二者共同形成棘轮棘爪机构，一般在花鼓外壳一端内侧形成棘轮机构，在棘轮组一端外侧形成棘爪结构，然后通过两个培林实现花鼓外壳一端和棘轮组一端的连接定位，然后在同一两个培林实现车心与花鼓外壳另一端与车心以及棘轮组另一端与车心的的连接定位，该种结构由于棘轮棘爪机构由花鼓外壳和棘轮组共同组成，其必须采用4个培林进行定位，单价成本高、加工费时，零件要求精度较高，且组装时由于单个零件多，耗费时间，还容易出错，自行车骑乘时，容易出现故障。并且由于棘爪与棘轮没有任何的保护结构，若踩踏过于用力，如上坡的时候容易出现打滑，导致花鼓体与棘轮体之间无法传动，造成危险。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型公开了一种自行车花鼓，能够有效地防止花鼓的棘轮与花鼓体之间的传动打滑，造成危险。

技术方案：一种自行车花鼓，包括空心轴、花鼓体和棘轮壳体，花鼓体和棘轮壳体套设于空心轴上，花鼓体一侧固定连接左离合齿盘，左离合齿盘与右离合齿盘单向啮合，齿盘固定座与棘轮壳体的异型尾座连接并同步转动，踩踏传动时，齿盘固定座左端面齿形槽槽壁顶紧右离合齿轮右端面的齿形凸起上段斜面，右离合齿轮与齿盘固定座之间设有弹簧。

空转时，右离合齿轮右端面的齿形凸起上的斜面处位于齿盘固定座左端面齿形槽内，并且齿形凸起的顶部与齿形槽底部之间的间距大于左离合齿盘与右离合齿盘完全脱离所需间距。右离合齿盘套设于异型尾座上，右离合齿盘与异型尾座相对转动的角度为0.5°～3°。

异型尾座截面为正多边形，所述右离合齿盘内圈形状与异型尾座的截面形状相同，所述右离合齿盘内圈正多边形的高度小于所述异型尾座截面正多边形的对角线长度。具体的，右离合齿盘内圈截面形状与异型尾座的外圈截面形状相同且为六边形。右离合齿盘内圈与异型尾座外圈的间隙为0.2～1.5mm。

具体的，弹簧的外径等于所述右离合齿盘与齿盘固定座固定弹簧处的内圈的内径。

具体的，齿形凸起上段斜面沿着踩踏时齿盘固定座旋转方向向齿轮固定座一侧倾斜，其整体结构为被斜切切除一角的矩形，斜切切除一角后得到的斜切面即为前述的齿形凸起的上段斜面。上段斜面的倾斜角角度θ为20°～50°。

齿形凸起间隔均匀的分布在右离合齿盘的右端面上，所述齿形槽间隔均匀的分布在所述齿形固定座左端面上，所述齿形凸起数量与异型尾座截面正多边形的边的数量相同。

右离合齿盘可相对异型尾座旋转一定角度，齿形凸起上段斜面沿着棘轮壳体正常传动时的转动方向向齿盘固定座一侧倾斜，齿盘固定座端面齿形槽的宽度大于齿形凸起的宽度；当骑行者踩踏时，棘轮壳体带动异型尾座同步转动，异型尾座则驱动齿盘固定座转动，齿盘固定座的齿形槽槽壁与右离合齿轮上的齿形凸起的斜面抵紧，此时，由于右离合齿盘被齿盘固定件抵紧，故无法与左离合齿盘脱开，使得右离合齿盘与左离合齿盘稳定啮合传动。当自行车空转时，由于此时棘轮壳体是没有动力带动转动的，而自行车车轮带动花鼓体转动进一步带动左离合齿盘转动，此时右离合齿盘会跟着左离合齿盘转动一定的角度，右离合齿盘转动一定角度之后由于异型尾座的限制无法再相对异型尾座转动，但是此时右离合齿盘的齿形凸起已经与齿盘固定座的齿形槽槽壁脱开而位于齿形槽，此时右离合齿盘会压缩弹簧并靠近齿盘固定座，从而与左离合齿盘脱开。

有益效果：本实用新型所提供的自行车花鼓能够有效地防止在骑行过程中花鼓内部传动结构发生打滑，导致传动过程不稳定，对骑行者造成危险。

附图说明

图1为本实用新型的主视剖视图；

图2和图3为本实用新型齿轮固定盘的结构示意图；

图4和图5为本实用新型左离合齿盘的结构示意图；

图6和图7为本实用新型右离合齿盘的结构示意图；

图8为本实用新型异型尾座与棘轮壳体之间的连接结构示意图；

图9为本实用新型在踩踏传动时其齿形凸起与端面齿形槽槽壁的相对位置示意。

图10为本实用新型右离合齿盘与齿盘固定座配合的侧视图。

具体实施方式

如图1所示，一种自行车花鼓，包括空心轴1、压花垫片2、铝侧盖3、第一轴承4、铝套管5、花鼓体6、左离合齿盘7、右离合齿盘8、弹簧9、齿盘固定座10、异型尾座11、油封12、棘轮壳体13、第二轴承14、套管15、C型扣环16、垫片17。

花鼓体6通过一对第一轴承4连接在空心轴1上，一对第一轴承4之间设有铝套管5；花鼓体6左侧依次设置有套接于空心轴1上的铝侧盖3和压花垫片2；花鼓体6右侧内壁上设有圆柱台阶，其上固定连接有左离合齿盘7。

棘轮壳体13通过一对第二轴承14连接在空心轴1上，其右侧依次设置有套接于空心轴1上的铝侧盖3和压花垫片2；铝侧盖3伸入棘轮壳体13内，其端面与右侧的第二轴承14的端面之间设有垫片17，一对第二轴承14之间设置有套管15，棘轮壳体13内壁设有凹槽，凹槽内设置有C型扣环16用于抵住右侧第二轴承14的外圈的右端面。棘轮壳体13内部台阶压紧左侧第二轴承14的外圈的左端面。

花鼓体6外圈与棘轮壳体13内圈配合处设有油封12。

异型尾座11右侧通过螺纹固定连接在棘轮壳体13上，异型尾座11外螺纹左侧末端处设置有圆台111，圆台111的左侧为截面为六边形的异型管112；右离合齿盘8套接在异型管112上并可相对异型管112左右滑动，右离合齿盘8 与左离合齿盘7上设有单向啮合的阴阳齿。右离合齿盘8与异型管112配合的内圈截面形状与异型管112的截面形状相同，均为正六边形，右离合齿盘8内圈与异型管112的外圈设有间隙，右离合齿盘8内圈的正六边形的高度需要小于异型管112对角线的长度，这样使得右离合齿盘8与异型尾座11相对转动的角度控制在一定范围之内。由于离合齿盘8与异型尾座11相对转动的角度直接决定了骑行者从自行车空转状态踩踏至正常传动状态其需要踩踏的角度，故需要将离合齿盘8与异型尾座11相对转动的角度控制在0.5°～3°之间。在本实施例中可将右离合齿盘8内圈与异型管112的外圈的高度间隙控制在0.2mm～1.5mm。优选 0.5～1mm。

右离合齿盘8的右侧设置有齿盘固定座10，齿盘固定座10套接在异型管112 上，其内表面截面形状与异型管112外表面截面形状相同且贴合在异型管112 的外表面，齿盘固定座10与异型管112紧配合，使得当踩踏时，棘轮壳体13 带动异型尾座11转动时，齿盘固定座10与异型尾座11同步转动；齿盘固定座 10与右离合齿盘8之间设置有弹簧9。如图1所示，齿盘固定座10与右离合齿盘8相对的一侧内表面均设有圆柱型台阶，弹簧9的外径等于圆柱型台阶面的内径，弹簧9放置于齿盘固定座10与右离合齿盘8的圆柱型台阶内并抵住右离合齿盘8，能够防止右离合齿盘8晃动。

如图9所示，箭头所指方向为踩踏时齿盘固定座10旋转方向，齿盘固定座10 的左侧端面上设置有齿形槽101，齿形槽101槽壁在骑行者踩踏传动时与右离合齿盘8右端面上的齿形凸起81相接触进行传动。齿形凸起81与齿形槽槽壁101 接触传动的一侧设有上段斜面811，齿形凸起81上段斜面811沿着踩踏时齿盘固定座10旋转方向向齿轮固定座10一侧倾斜，其整体结构为被斜切切除一角的矩形，斜切切除一角后得到的斜切面即为前述的齿形凸起81的上段斜面811。如图9所示，该形状使得齿形凸起81还保留有顶端水平段，此水平段虽然不与齿形槽101侧壁有传动关系但是能够增强与齿盘固定座10的连接强度。

当棘轮壳体13带动异型尾座11进一步带动齿轮固定盘10同步转动时，齿形槽101槽壁圆角处抵紧齿形凸起81的上段斜面811中点位置附近，使得右离合齿盘8在齿轮固定盘10的作用下与左离合齿盘7啮合，从而使得左离合齿盘 7带动花鼓体6与棘轮壳体13同步转动。此时齿轮固定盘10不仅仅能够带动右离合齿盘8转动，还能够给右离合齿盘8施加一个向左的压力，使得右离合齿盘 8与左离合齿盘7稳定啮合，而不至于由于传动力矩过大导致打滑，影响传动效果。

为了防止左离合齿盘7与右离合齿盘8打滑，按照理论来讲上段斜面811 需要设置的越陡越好，此时齿盘固定座10给右离合齿盘8向左的力才会越大，但是如果设置的太陡又会使得齿盘固定座10与右离合齿盘8接触传动的力减小，故上段斜面811的斜坡角度θ需要控制在20°～50°之间，优选范围为30°～45°。

如图10所示，齿形凸起81间隔均匀的分布在右离合齿盘8的右端面上，齿形槽101间隔均匀的分布在所述齿形固定座10左端面上，齿形凸起81数量与异型尾座11截面正多边形的边的数量相同。此种结构是为了当右离合齿盘8内圈无论哪一个边对准异型尾座的某一条边时，其上分布的齿形凸起81与齿形槽101 相对位置都是一样的。在本实施例中，如图10所示，异型尾座11外圈截面采用正六边形故选取齿形凸起81为三个，齿形槽101为6个齿形槽101槽壁与上段斜面811接触的拐角处设置有圆角1011。当齿形凸起81数量等于异型尾座11 外圈和右离合齿盘8内圈正多边形边的数量时，当需要将右离合齿盘8安装于异型管112上时，无需对准内、外圈即可直接装配。如果都直接设计为相同的数量 3个则在安装时若想保证齿盘固定座10踩踏转动时其齿形槽101槽壁圆角处抵紧齿形凸起81有上段斜面811的一侧，则需要校对位置，否则容易出现当齿盘固定座10转动一定角度时，与齿形凸起81反而离得越来越远。

本实施例中，具体工作原理如下：

当骑行者踩踏时，齿盘固定座10跟随棘轮壳体13转动，转动一定角度之后齿形槽101槽壁的拐角便抵住右离合齿盘8齿形凸起的上段斜面811，此时齿盘固定座10给了右离合齿盘一个向左的力以及一个与转动方向相切的力，使得右离合齿盘8与左离合齿盘7啮合传动。

当骑行者不再踩踏时，自行车自行空转(如下坡的时候)，此时花鼓体带动左离合齿盘7转动，右离合齿盘8则跟随左离合齿盘7转动并与齿形槽101的槽壁脱开，此时由于左离合齿盘7与右离合齿盘8为单向啮合，即只能是右离合齿盘8带动左离合齿盘7转动，但是由于异型管112的外圈正六边形的对角线的长度是大于右离合齿盘8内圈正六边形的高度的，故当右离合齿盘8相对异型管 112转动一定角度后，异型管112的对角线处抵住右离合齿盘8内圈阻止其相对转动。此时右离合齿盘8的齿形凸起81位于齿形槽101内侧，由于挤压作用且没有齿形槽101槽壁抵住则会朝向齿盘固定座10处移动，即齿形凸起81的端面越来越靠近齿形槽101底部，直至与左离合齿盘7完全脱离。

当骑行者继续踩踏时，只需踩踏一定角度使得齿形槽101槽壁再次抵住齿形凸起81的上段斜面811即可使得右离合齿盘8与左离合齿盘7再次啮合传动。

本实施例中虽然只写出了当异型管112为正六边形时的状态，但是只要是其余的正多边形且都能保证右离合齿盘8与异型管112相对转动角度控制在一定角度都属于本实施例所公开的范围之内。