轮组结构以及一种自行车的制作方法

本实用新型涉及轮组技术领域，更具体地，本实用新型涉及一种轮组结构以及一种自行车。

背景技术：

自行车、电动助力车等代步车辆是现代生活中重要的代步工具，应用广泛。近年来，共享单车的商业模式发展迅速，进一步带动了自行车行业的发展。对于可共用的自行车，其稳定性以及骑行体验一直备受关注。

轮组结构是自行车上动力传输的重要部件，对自行车的性能有着很大的影响。自行车的轮组结构包括：轮圈、辐条、花鼓等组成。其中，花鼓是轮组结构的中心部分，与飞轮螺纹连接。

但花鼓通常由合金材料制成，刚性较低；飞轮通常是由钢材制成。这两个连接件材料特性上的差异经常会导致，花鼓上的外螺纹在与飞轮上的内螺纹连接时，由于用力过猛或螺牙磨损过大而出现“滑丝”的问题。

因此，有必要提出一种新型的轮组结构，以克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种轮组结构以及一种自行车。

根据本实用新型的一个方面，提供一种轮组结构。该轮组结构包括：车轮、花鼓以及飞轮；

所述车轮的中心设置有花鼓，所述花鼓与所述飞轮连接；

所述花鼓的外沿上环绕有外螺纹，所述外螺纹与所述飞轮上的内螺纹啮合；

其中，所述外螺纹牙顶的宽度范围是0.36mm-0.45mm,所述外螺纹牙顶的宽度大于所述内螺纹牙顶的宽度，所述外螺纹的螺距范围是1mm-2mm。

可选地，所述外螺纹的螺距是1.5mm。

可选地，所述外螺纹与所述内螺纹具有相同的原始三角形，所述原始三角形的高度范围是1.2mm-1.4mm。

可选地，所述外螺纹牙顶的宽度是0.37mm。

可选地，所述外螺纹中径的范围是32mm-38mm。

可选地，所述原始三角形的高度是1.3mm。

可选地，所述外螺纹的中径是34mm。

可选地，所述花鼓的材质是镁铝合金，所述飞轮的材质是钢材。

可选地，所述外螺纹和所述内螺纹是多线螺纹。

根据本实用新型的第二方面，提供一种自行车，该自行车装有上述的轮组结构。

本实用新型的一个技术效果在于，通过改变花鼓和飞轮的螺纹连接，降低外螺纹上的应力，可以增强外螺纹的承载力，从而加强花鼓与飞轮之间的连接强度。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型具体实施方式提供的轮组结构的示意图；

图2是图1的局部放大图；

图3是本实用新型具体实施方式提供的轮组结构的装配关系示意图；

图4是图3的剖视图；

图5是本实用新型具体实施方式提供的外螺纹与内螺纹配合的示意图；

图6是图5的局部放大图。

附图标记说明：

10-车轮；20-花鼓；21-外螺纹；211-外螺纹牙顶；30-飞轮；31-内螺纹；311-内螺纹牙顶；P-螺距；φ-中径；α-牙型角；H-原始三角形。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图1示出了轮组结构的示意图，图2是图1的局部放大图。图3示出了轮组结构各部件的装配关系示意图；图4是图3的剖视图，示出了花鼓与飞轮的螺纹连接的位置关系，图5示出了外螺纹与内螺纹配合的示意图，图6是图5的局部放大图，示出了外螺纹与内螺纹配合的细节特征以及主要参数。现在以图1至图6为例，对本实用新型的轮组结构的结构、原理等进行详尽的描述。

在实际应用中，花鼓与飞轮通常采用不同的材质，二者在通过外螺纹与内螺纹结合时，用力过猛或扭转力矩过大，都会导致螺纹出现滑丝的问题。本实施例提供的轮组结构，改善了花鼓和飞轮上螺纹的结构，有助于减少二者连接时出现滑丝的问题。

本实用新型提供一种轮组结构，该轮组结构可用于自行车、助力车、三轮车等。如图1和图2所示，所述轮组结构包括：车轮10、花鼓20以及飞轮30。所述车轮10的中心设置有花鼓20，所述花鼓20与所述飞轮30连接。所述飞轮通过传动机构驱动，可以理解的是，轮组结构与传动机构连接，以带动车轮的转动。

具体地，所述花鼓20的外沿上环绕有外螺纹21，所述外螺纹与所述飞轮30上的内螺纹31啮合。如图3和图4所示，花鼓20的外沿呈空心圆柱体，外螺纹21是设置在花鼓20远离轮毂的一端的外沿上，外螺纹21环绕的设置在其表面上。相应的，内螺纹31位于飞轮30的内壁上，用于与花鼓20上的外螺纹21咬合。当对飞轮施加一定方向的旋转力矩时，飞轮中的内螺纹会与花鼓上的外螺纹连接。

当然，内螺纹与外螺纹的牙形、摩擦系数、内外径尺寸等应相互匹配，以实现花鼓与飞轮在一定锁紧力下，能够稳固连接、不易松动。

进一步地，所述外螺纹牙顶211的宽度范围是0.36mm-0.45mm。外螺纹牙顶211在上述范围内，每一螺牙牙顶的截面尺寸更大，更适于承受较大的压力。其中，所述外螺纹牙顶211的宽度大于所述内螺纹牙顶311的宽度。如图6所示，外螺纹的牙顶211和内螺纹的牙顶311都是在螺纹的表面上切削形成的。本实施例中，外螺纹牙顶的宽度大于所述内螺纹牙顶的宽度，这样，可使外螺纹受到的应力大幅度减小，尤其是能够减小外螺纹与内螺纹之间的磨损，降低飞轮的内螺纹划伤花鼓外螺纹的风险。避免因用力过猛而出现外螺纹与内螺纹无法咬合，花鼓与飞轮无法拧紧的问题。

另外，所述外螺纹21的螺距P范围是1mm-2mm。本领域技术人员可以理解的，在一定范围内，螺距P影响着外螺纹和内螺纹的牙数，螺距越大，相同长度上牙数少，每一牙的截面尺寸更大，受力好，更适合于承受较大的拉力及冲击力。由于花鼓承载着飞轮，用户骑行车辆时，骑行输出的动力都通过传动机构传递到了花鼓上。因此，花鼓和飞轮连接的稳定性，对车辆的运转起着决定性的作用。

本实施例提供的轮组结构，通过改变花鼓和飞轮的螺纹连接，使得外螺纹牙顶的宽度大于所述内螺纹牙顶的宽度，从而降低外螺纹上的应力，以减少外螺纹与内螺纹之间的磨损；同时，进一步提升外螺纹的螺距，增强外螺纹的承载力，从而加强花鼓与飞轮之间的连接强度。

在一种可能的实施方式中，所述外螺纹21的螺距P是1.5mm。在确保连接强度和防止因用力过猛而引发外螺纹与内螺纹连接滑丝的情况下，该外螺纹的螺距是1.5mm，在实际应用中可以实现较好的效果。

本实施例中所述花鼓的材质是镁铝合金，所述飞轮的材质是钢材。镁铝合金具有质量轻、强度高、抗腐蚀性能好等优点，常作为制造花鼓的材质。采用上述材质，有助于提升轮组结构整体的性能和使用寿命。当花鼓与飞轮连接时，由于二者材质上的差异，外螺纹和内螺纹的螺牙在单位面积上可承受的荷载也不同。

如图5和图6所示，所述外螺纹21与所述内螺纹31具有相同的原始三角形。原始三角形是外螺纹与内螺纹平行于螺纹轴线连接形成的三角形，所述原始三角形通常为等腰三角形。图中所示的H即为该原始三角形的高。本实施例中，所述外螺纹与所述内螺纹具有相同的原始三角形，所述原始三角形的高度范围是1.2mm-1.4mm。这样形成的外螺纹与内螺纹牙深适中，受力更加均匀，强度和防松效果较好。

在一种可能的实施方式中，所述外螺纹牙顶的宽度是0.37mm。如图6所示，所述外螺纹牙顶的宽度是0.37mm，所述外螺纹21与所述内螺纹31的牙型角α是60°。在紧固花鼓与飞轮时，由于花鼓与飞轮的材质不同，外螺纹与内螺纹啮合时，承受的荷载也不同。当所述外螺纹与所述内螺纹的牙型角α是60°，外螺纹牙顶的宽度是0.37mm时，相比于其他宽度的牙顶，增大了内螺纹与外螺纹之间的接触面积，减小螺纹所受应力的效果更好。

当外螺纹与所述内螺纹的牙型角是60°时，飞轮上的内螺纹不易对花鼓上的外螺纹造成摩擦、挤压变形，有助于保护花鼓上的外螺纹，不易出现磨损过大而无法咬合的问题。

可选地，所述外螺纹中径的范围是32mm-38mm。由于自行车车轮的尺寸众多，设置在车轮中心的花鼓也可根据车轮的尺寸进行调整。花鼓的尺寸与外螺纹的中径的范围相关。本实施例提供的外螺纹中径的范围是32mm-38mm,以满足不同尺寸自行车后轮的要求。

具体地，所述外螺纹的中径是34mm。如图1和图2所示，花鼓20是通过轮轴10设置与轮毂的中心，花鼓外螺纹21的中径在34mm可以很好地适配车辆的后轮以及传动机构。

可选地，所述外螺纹与所述内螺纹是多线螺纹时，这样，花鼓与飞轮连接的速度更快。

本实施例的另一方面还提供一种自行车，该自行车装有上述的轮组结构。应用上述轮组结构的自行车，轮组结构的可靠性和寿命更长，自行车的性能得到了显著提升。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。