专利名称:双千斤飞轮及采用飞轮变速的自行车的制作方法
本实用新型是属于对自行车飞轮装置和专门适用于自行车的变速机构的改进。
通常的自行车飞轮仅能起传动作用，不能变速；而变速自行车所采用的变速装置，不论是内变速或外变速装置通常是由若干个不同直径(即不同齿数)的同轴链轮组合而成(或采用飞轮同链轮组合而成)，其结构相当复杂，价格较贵；而且使用时必须严格按操作规程进行变速，稍有不慎，不是折断轮齿，便是扯断链条。这些变速装置安全可靠性较低，使用寿命也较短，故至今也未能得到很好的推广和普及。
本实用新型提供了一种双千斤飞轮，它除了起普通飞轮的传动作用之外，还能够代替现有的自行车变速装置很方便地实现自行车的变速。本实用新型所提供的双千斤飞轮系由外齿圈、芯齿轮、行星齿轮和内、外两组千斤等主体部件构成。通过两个以上的内千斤、一个外千斤同外齿圈、芯齿轮和两个以上的行星齿轮之间的相互运动配合来达到变速的目的。本实用新型所提供的双千斤飞轮虽然比普通的自行车飞轮在结构上要稍为复杂一些，但它同现有的塔式链轮的自行车变速装置(如自行车变速轴)相比，不仅其结构要简单得多，而且使用起来也要更为安全可靠和经久耐用。
本实用新型所提供的双千斤飞轮有两个实施例，它们分别如图1和图2所示。图1是双向双千斤飞轮；图2为单向双千斤飞轮。在图1中，外齿圈(1)即为飞轮的链轮，其外侧有20～25牙链齿，内侧是内齿轮，在内齿的两侧有两列直径3～4毫米的钢珠(9)。外齿圈的形状与普通飞轮外套相同，只是把内棘齿改为内正齿。飞轮中心部分为芯齿轮(2)，芯齿轮外部为正齿，它与外齿圈之间通过各自同三个行星齿轮(3)的啮合而传动。芯齿轮的内孔带 M35×7的罗纹，这也和普通飞轮相同。三个行星齿轮的两侧面分别安有平档(5)和内侧带有两条珠道、外侧带棘爪的行星轴承环(8)，行星齿轮即用固定轴(6)固定在行星轴承环上，行星轴承环可以自由迥转，而平档则与飞轮的芯齿轮滚压成为一体。三个自锁内千斤(4)也安在平档和行星轴承环之间，并且也是用固定轴固定在行星轴承环上的。当外齿圈相对于内千斤作逆向转动时，则内千斤的尖部即顶入外齿圈的内齿槽中。在行星轴承环的内圈还有调整丝档(7)，用它可调整整个飞轮的组合精度，丝档底部还配有厚度不同的调整垫圈。此外，在飞轮的外部另有一个固定在自行车后平叉口上的外千斤，当它的尖部顶在行星轴承环侧面棘爪上时，即可使行星轴承环只能正向运转。图2中的单向双千斤飞轮其内部结构与图1所示的双向千斤飞轮相同，唯一的区别在于其外齿圈外侧为棘轮(12)，外千斤即卡在该棘轮的棘齿上。在飞轮外侧另有一个链轮盘(11)作为自行车后轮驱动机构，链轮盘固定在行星轴承环上。
采用上述双千斤飞轮的变速自行车也有两种，即双向双速自行车和单向双速自行车。
双向双速自行车在正向运行时为低速运行；反向运行时则为高速运行。当正向运行时飞轮外齿圈的转向对于飞轮内千斤来说是逆向转动，因此三只千斤将随外齿圈同向同速运行，由于内千斤固定在行星齿轮的轴承环上，故行星轴承环和固定在该轴承环上的三个行星齿轮必然与飞轮的外齿圈同向同速运行(此时轴承环相对外千斤系顺向运行，故外千斤不起作用)。在行星齿轮的带动下，芯齿轮也将与外齿圈同向同速运行，由于双千斤飞轮外径大于普通飞轮(普通飞轮19－21齿，双千斤飞轮20－25齿)，在轮盘转速一定的情况下，本实用新型所提供的双向变速自行车正向运行时速度略低于普通自行车速度。反向运行时，飞轮外齿圈相对于内千斤是顺向运行，内千斤不能与行星齿轮、行星轴承环互锁，行星齿轮由于同外齿圈的内齿轮啮合而反转(正向运行)，行星轴承环本应随之反转，但由于行星轴承环被外千斤顶住而成为一个固定轴承，所以行星齿轮将带动芯齿轮正向运行，此时虽反蹬自行车轮盘自行车仍然正转运行。由于飞轮外齿圈的齿数是芯齿轮齿数的n倍，飞轮芯轴转速即可比外齿圈快n倍，自行车便将高速运行。当自行车滑行时，轮盘和外齿圈均不转动，芯齿轮随后轮的惯性运动而正转，它将带动行星齿轮、行星轴承环和内千斤固定轴转动，此时，相对于内、外千斤来说都是顺向运行，故其滑行状态和普通自行车相同。
对于单向双速自行车来说，情况稍有不同。当外千斤卡住外齿圈的棘齿时，轮盘通过链轮带动行星轴承环正转，虽然内千斤相对于外齿圈的内齿轮是顺向运行，但由于外齿圈固定不转，因此行星齿轮将倒向转动并将带动芯齿轮正转，而链轮的齿数为芯齿轮齿数的n倍，故此时自行车将高速运行。如果外千斤同外齿圈棘齿脱离接触，则链轮转动时，行星齿轮和内齿轮将与链轮同向同速运行，这时自行车即处于低速运行状态。
本实用新型所提供的双千斤飞轮及采用飞轮变速的自行车，其结构比现有的内、外变速装置都要简单，采用这种飞轮变速，既比内变速装置安全可靠和经久耐用，又比外变速装置体积要小得多，因而可以很方便地装入通常的自行车链盒中。使用这种双千斤飞轮很容易地将通常的自行车改装成为双变速自行车，而采用这种双千斤飞轮的变速自行车必将更受广大销费者的欢迎。
权利要求
1.一种由外齿圈、芯齿轮(2)、千斤、丝档(7)等部件构成的自行车飞轮装置，其特征在于外齿圈的内外两侧均有齿，千斤分为内千斤和外千斤，且在外齿圈和芯齿轮之间加安有两个以上的行星齿轮(3)。
2.按权利要求
1所述的飞轮装置，其特征在于所说的外齿圈的内圈齿为内正齿，其外圈齿为链齿(1)或棘齿(12)。
3.按权利要求
1所述的飞轮装置，其特征在于所说的内千斤由两个以上的自锁千斤组成，内千斤的尖部插入外齿圈的内圈齿槽中。
4.按权利要求
1、3所述的飞轮置置，其特征在于所说的内千斤一侧为平档(5)，另一侧为行星轴承环(8)，内千斤固定在行星轴承环上。
5.按权利要求
4、所述的飞轮装置，其特征在于所说的行星轴承环内侧带有两条珠道并安有丝档，外侧带有棘爪或者再安一个同飞轮相平行的链轮(11)。
6.按权利要求
1所述的飞轮装置，其特征在于所说的外千斤固定在自行车后平叉口上，而其尖部则顶在行星轴承环侧面棘爪上或顶在外齿圈的外棘齿上。
7.按权利要求
1所述的飞轮装置，其特征在于所说的行星齿轮处在外齿圈的内齿轮和芯齿轮之间，其轮齿和外齿圈内圈齿、芯齿轮轮齿相啮合。
专利摘要
本实用新型提供了一种由外齿圈、芯齿轮、千斤、丝档等部件构成的自行车飞轮装置，其主要特征为外齿圈两侧均带齿，千斤分为内千斤和外千斤两组，并在外齿圈同芯齿轮安有两个以上的行星齿轮。本实用新型还提供了两种采用上述双千斤飞轮变速的双速自行车。采用双千斤飞轮变速的自行车，不仅结构简单、造价较低，而且也更为安全可靠和经久耐用。
文档编号B62K3/00GK85202575SQ85202575
公开日1986年4月23日 申请日期1985年6月22日
发明者常殿林 申请人:常殿林导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan