[实用新型]离合式双飞轮装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自行车使用的飞轮装置。

背景技术

固定齿轮自行车（又称死飞自行车）越来越受到年轻人的追捧，然而由于它的固定齿，使它在普通生活中应用不便。为了调和这种不便，有人设计出一种双飞轮自行车，在后轮花鼓两边分别安装有固定齿轮和单向自由轮。这种设计虽然在一定程度上使得固定齿轮自行车可以当作单向自由轮自行车（又称活飞自行车）来使用，但是需要换飞轮时必须把整个后轮拆下来，再翻转装上。这样做实在麻烦、浪费时间，所以这种设计逐渐变得形同虚设。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服目前双飞轮自行车转换飞轮的不便。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是：一种离合式双飞轮装置，包括外圈套、芯子、千斤、千斤簧，其中外圈套外侧设有齿牙，内侧设有棘齿，千斤与千斤簧置于芯子的槽中，千斤与外圈套构成棘轮机构，其特征在于：芯子上设有滑槽，滑槽内置有滑杆，滑杆可以在滑槽内滑动，外圈套内侧设有键槽，键槽大小适合滑杆插入。于是，滑杆可以滑动伸进键槽内，从而卡住外圈套，这样，单向自由轮就转换成固定齿轮了。

这样做确实使得从单向自由轮换为固定齿轮变得很简单，达到了上述目的，但是也存在一定的缺点，例如，不能做到边骑行边换飞轮；转换飞轮时由于看不见飞轮内的键槽，需要一边推动滑杆，一边转动外圈套才可以顺利使滑杆进入键槽内，操作麻烦；换为固定齿轮后，滑杆在骑行途中仍有可能会滑落。

设外圈套棘齿数目为n，再设a=360/n，那么a就是外圈套内相邻棘齿的夹角大小（相对于轴心）。将键槽的数目定为n的整数倍，相邻滑杆的夹角为a的整数倍，当键槽均匀分布时，容易知道，总可以找到合适的键槽位置分布使得当千斤（棘爪）卡住棘齿时每个滑杆都有某个键槽正对着。毕竟，键槽是均匀分布的，在设计生产时，当一个位置分布不合适时，将键槽位置整体旋转一个角度，总会有一个角度使得当千斤卡住棘齿时每个滑杆都有某个键槽正对着。正是基于这种位置分布的存在性，作为本实用新型的改进，将键槽的数目定为n的整数倍，相邻滑杆的夹角为a的整数倍，键槽均匀分布，键槽的位置分布使得当千斤卡住棘齿时每个滑杆都有某个键槽正对着。这种改进使得所有滑杆都可以滑进相应键槽内，增加了本实用新型作为固定齿轮使用时的强度，而且，当骑车的人需要转换飞轮时，无须仔细试验键槽位置，只需拨动脚踏使千斤卡住棘齿，然后推动滑杆使其插入键槽即可。

作为本实用新型的改进，将滑杆改进为包含有杆筒、弹性件及活塞杆的组合件，其中弹性件置于杆筒内，活塞杆一端的直径较于另一端更大，直径大的一端卡在杆筒内。当滑杆被滑向外圈套时，如果键槽没有正对活塞杆，活塞杆会被压入杆筒，当外圈套转动一定角度使得键槽正对活塞杆时，弹性件会使活塞杆复位，从而活塞杆进入键槽内并卡住外圈套，这样，单向自由轮就转换成固定齿轮了。这样的改进同样能使转换飞轮方便很多，无须仔细试验键槽位置。

作为本实用新型的改进，在轴上配置滑环，滑环在轴方向上可自由滑动，滑环靠近飞轮的一端呈凸曲面形状。这样的话，可以通过滑动滑环迫使滑杆滑动，滑进键槽。特别对于合适的键槽位置，可以用滑环一次性控制多根滑杆进入键槽。而且，滑环可以使得换为固定齿轮后，滑杆在骑行途中不会滑落，一直保持固定齿轮的状态。但是，如果要从固定齿轮转换为单向自由轮，滑环滑出来之后，滑杆由于摩擦作用并不会复位，这又要手动滑出滑杆，实属不必要的麻烦。所以，进一步改进，在滑槽内设置可使滑杆复位的弹性件，那么拔出滑环后，滑杆会在弹性件的作用下复位，从而无须手动了。再在滑杆靠近轴的一端设置滚动件，可以减少滑杆与滑环之间的摩擦，即使此时滑杆随着飞轮在转动，滑环静止在轴上。

作为本实用新型的改进，在轴上配置滑环，滑环在轴方向上可自由滑动，滑环靠近飞轮的一端设置成可以绕轴转动的部件（这可以通过滚珠轴承或类似机构来实现），或者整个滑环都设置成可以绕轴转动的部件，再将滑杆靠近轴的一端通过连杆与滑环的转动部件连接在一起。这样做可以使得滑杆与滑环连成一个整体，当滑环滑动时，滑环通过连杆推动滑杆使滑杆插进键槽。当需要从固定齿轮转换为单向自由轮时，滑出滑环，滑杆就会被连杆拉出。这比使用弹性件使滑杆复位更好，毕竟当摩擦力过大时，弹性件无法使滑杆复位。然而，使用连杆的话，滑环滑出时，根据虚功原理可知，只需很小的力作用于滑环，连杆就能克服很大的摩擦力使滑杆滑出。同样，使用连杆的话，滑环滑入时，也只需很小的力作用于滑环，连杆就能克服很大的摩擦力使滑杆插进键槽。