一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變速自行車領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]輕量化、高強度是當今自行車乃至所有交通工具追求的永恒主題?，F(xiàn)階段，自行車車架主要是通過高性能材料的應(yīng)用或結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計來實現(xiàn)減重和提高強度。高性能材料方面的應(yīng)用上，目前，現(xiàn)有的普通山地車車架、車輪等基本上是采用6XXX系鋁合金型材制造，高性能山地車大多采用碳纖維制造。碳纖維質(zhì)量輕強度高，但價格昂貴；鎂合金因強度及腐蝕防護的原因限制了其發(fā)展；因而鋁合金獲得了更廣泛的應(yīng)用。然而，由于高性能材料在自行車上的應(yīng)用已經(jīng)非常穩(wěn)定，通過高性能材料的使用來提升強度和質(zhì)量方面的性能已經(jīng)相當有限，應(yīng)用其他高性能材料對自行車的實際減重效果和強度效果已不明顯。
[0003]在自行車結(jié)構(gòu)方面，現(xiàn)有的變速自行車鏈輪多為多片沖壓后疊裝再鉚接在一起，這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)通常生產(chǎn)工藝性好，成本較低，但存在兩個主要問題:一是質(zhì)量較大，通常在350g至450g左右；二是齒部剛性因為鉚接而導致剛性較小。
[0004]針對上述問題，本發(fā)明通過鏈輪的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，設(shè)計了一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，旨在保證鏈輪的結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩的前提下，減小鏈輪質(zhì)量，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，在保證鏈輪的結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩的前提下，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化；以解決【背景技術(shù)】中提出的現(xiàn)有變速自行車鏈輪結(jié)構(gòu)質(zhì)量較大，且齒部剛性較小的技術(shù)問題。
[0006]為解決其技術(shù)問題本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，包括整體式塔輪1、單片齒2和支撐筒3，支撐筒3安裝在整體式塔輪I與單片齒2之間；
[0007]其特征在于:整體式塔輪I包括層齒11和凸齒12，多個不同半徑的層齒11層層整體相連形成中空塔型，內(nèi)側(cè)層齒11的近單片齒2側(cè)邊上分布有凸齒12，單片齒2上分布有與凸齒12相對應(yīng)的齒孔21，凸齒12與單片齒2上的齒孔21進行過盈連接，單片齒2的內(nèi)徑處和整體式塔輪I的最小層齒11的內(nèi)徑設(shè)置有單片齒內(nèi)花鍵23和塔輪內(nèi)花鍵13。
[0008]作為進一步具體優(yōu)化，所述單片齒2與支撐筒3的連接處設(shè)置有花鍵增寬環(huán)22，花鍵增寬環(huán)22內(nèi)的花鍵與單片齒內(nèi)花鍵23的花鍵相同。
[0009]作為進一步具體優(yōu)化，所述花鍵增寬環(huán)22與單片齒2的連接方式為翻邊、焊接或鉚接。
[0010]作為進一步具體優(yōu)化，所述單片齒2的厚度為2_至4_，所述花鍵增寬環(huán)22的寬度為2_至10_，花鍵增寬環(huán)22的厚度為3_至10_。
[0011]作為進一步具體優(yōu)化，所述凸齒12與單片齒2上的齒孔21在進行過盈連接的同時還要進行焊接或粘結(jié)，凸齒12與單片齒2連為一個高強度整體。
[0012]作為進一步具體優(yōu)化，所述整體式塔輪I和單片齒2分別與支撐筒3的連接處為裝配式連接或裝配焊接式連接。
[0013]作為進一步具體優(yōu)化，所述整體式塔輪I為整體構(gòu)件。
[0014]有益效果:本發(fā)明通過鏈輪總成的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，將傳統(tǒng)的多片沖壓后疊裝再鉚接的變速鏈輪結(jié)構(gòu)設(shè)計成整體式塔輪I和單片齒2的鉚接或焊接，其整體式塔輪I為整體制造，其整體式塔輪I，在保證鏈輪的結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩的前提下，使鏈輪的總質(zhì)量減少10g至300g，在輕量化方面具有很強的比較優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例二中整體式塔輪前視立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明實施例三中整體式塔輪前視立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為本發(fā)明實施例二中整體式塔輪的側(cè)視截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為本發(fā)明單片齒結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明方案一中支撐筒的裝配后焊接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖6為本發(fā)明方案二中支撐筒的裝配連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明凸齒與齒孔裝配結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本發(fā)明方案一中花鍵增寬環(huán)與單片齒的焊接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9為本發(fā)明方案二中花鍵增寬環(huán)與單片齒的鉚接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖10為本發(fā)明方案二中花鍵增寬環(huán)與單片齒的整體翻邊連接結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖中:1為整體式塔輪、2為單片齒、3為支撐筒、4為焊接點、11為層齒、12為凸齒、13為塔輪內(nèi)花鍵、14為鏤空孔、21為齒孔、22為花鍵增寬環(huán)、23為單片齒內(nèi)花鍵。
【具體實施方式】
[0026]參照附圖進一步說明實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式(如圖1至圖10所示):
[0027]方案一:一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，包括整體式塔輪1、單片齒2和支撐筒3，支撐筒3安裝在整體式塔輪I與單片齒2之間；整體式塔輪I包括層齒11和凸齒12，多個不同半徑的層齒11層層整體相連形成中空塔型，整體式塔輪I的內(nèi)側(cè)層齒11的近單片齒2側(cè)邊上分布有凸齒12，單片齒2上分布有與凸齒12相對應(yīng)的齒孔21，凸齒12與單片齒2上的齒孔21進行過盈連接，單片齒2的內(nèi)徑處和整體式塔輪I的外側(cè)層齒11的內(nèi)徑處設(shè)置有單片齒內(nèi)花鍵23和塔輪內(nèi)花鍵13 ;單片齒2與支撐筒3的連接處設(shè)置有花鍵增寬環(huán)22，花鍵增寬環(huán)22內(nèi)的花鍵與單片齒內(nèi)花鍵23的花鍵相同；凸齒12與單片齒2上的齒孔21在進行過盈連接的同時還進行焊接，凸齒12與單片齒2連為一個高強度整體。
[0028]作為本發(fā)明方案一實施例的具體優(yōu)化:
[0029]所述花鍵增寬環(huán)22與單片齒2的連接方式為焊接；單片齒2的厚度t為3mm，花鍵增寬環(huán)22的寬度hi為6mm，花鍵增寬環(huán)22的厚度a為5mm ;所述整體式塔輪I和單片齒2分別與支撐筒3的連接處設(shè)置有焊接點4，其連接處通過裝配后進行焊接；整體式塔輪I和單片齒2采用合金鋼材質(zhì)制造，整體式塔輪與單片齒連接方式為粘結(jié)；整體式塔輪I為整體構(gòu)件，塔輪變速總數(shù)為10種。
[0030]通過實施例一的實施方式制造的產(chǎn)品，整個鏈輪裝配完成后稱重為208g，再長時間試車，加載扭矩100N*m至250N*m，多次變速迅速且平順，連續(xù)運轉(zhuǎn)20000km無異常；該實施例制造的鏈輪，其結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩均可保持較好水平，其質(zhì)量較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏈輪小160g左右。
[0031]實施例二:與實施例一不同之處在于:所述花鍵增寬環(huán)22與單片齒2的連接方式為鉚接；單片齒2的厚度t為3mm，花鍵增寬環(huán)22的寬度hi為6mm，花鍵增寬環(huán)22的厚度a為8mm ;所述整體式塔輪I和單片齒2分別與支撐筒3的連接處為裝配式連接；
[0032]通過實施例二的實施方式制造的產(chǎn)品，整個鏈輪裝配完成后稱重為213g，再長時間試車，加載扭矩100N*m至250N*m，多次變速迅速且平順，連續(xù)運轉(zhuǎn)20000km無異常；該實施例制造的鏈輪，其結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩均可保持較好水平，其質(zhì)量較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏈輪小160g左右。
[0033]實施例三:與實施例一不同之處在于:所述整體式塔輪I與單片齒在連接凸齒部位焊接；單片齒2的厚度t為2.5mm，花鍵增寬環(huán)22的寬度hi為8mm，花鍵增寬環(huán)22的厚度a為4mm。
[0034]通過實施例三的實施方式制造的產(chǎn)品，整個鏈輪裝配完成后稱重為202g，再長時間試車，加載扭矩100N*m至250N*m，多次變速迅速且平順，連續(xù)運轉(zhuǎn)20000km無異常；該實施例制造的鏈輪，其結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩均可保持較好水平，其質(zhì)量較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏈輪小170g左右。
[0035]實施例四:與實施例二不同之處在于:所述花鍵增寬環(huán)與單片齒連接方式為焊接，單片齒2的厚度t為2.5mm，花鍵增寬環(huán)22的寬度hi為10mm，花鍵增寬環(huán)22的厚度a為 5mm。
[0036]通過實施例四的實施方式制造的產(chǎn)品，整個鏈輪裝配完成后稱重為215g，再長時間試車，加載扭矩100N*m至280N*m，多次變速迅速且平順，連續(xù)運轉(zhuǎn)20000km無異常；該實施例制造的鏈輪，其結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩均可保持較好水平，其質(zhì)量較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏈輪小160g左右。
[0037]實施例五:與實施例二不同之處在于:所述花鍵增寬環(huán)22與單片齒2的連接方式為整體翻邊式連接，其花鍵增寬環(huán)22為單片齒2的翻邊結(jié)構(gòu)，花鍵增寬環(huán)總寬12_，厚度3mm
[0038]通過實施例五的實施方式制造的產(chǎn)品，整個鏈輪裝配完成后稱重為205g，再長時間試車，加載扭矩100N*m至280N*m，多次變速迅速且平順，連續(xù)運轉(zhuǎn)20000km無異常；該實施例制造的鏈輪，其結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩均可保持較好水平，其質(zhì)量較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的鏈輪小165g左右。
【主權(quán)項】
1.一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，包括整體式塔輪(I)、單片齒(2)和支撐筒(3)，支撐筒(3)安裝在整體式塔輪(I)與單片齒(2)之間；其特征在于:整體式塔輪內(nèi)側(cè)層齒(11)的近單片齒(2)側(cè)邊上分布有凸齒(12)，單片齒(2)上分布有與凸齒(12)相對應(yīng)的齒孔(21)，凸齒(12)與單片齒(2)上的齒孔(21)進行過盈連接，單片齒(2)的內(nèi)徑處和整體式塔輪(I)的最小層齒(11)的內(nèi)徑設(shè)置有單片齒內(nèi)花鍵(23)和塔輪內(nèi)花鍵(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述單片齒(2)與支撐筒(3)的連接處設(shè)置有花鍵增寬環(huán)(22)，花鍵增寬環(huán)(22)內(nèi)的花鍵與單片齒內(nèi)花鍵(23)的花鍵相同。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述花鍵增寬環(huán)(22)與單片齒的連接方式為翻邊、焊接或鉚接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述單片齒⑵的厚度為2mm至4mm，所述花鍵增寬環(huán)(22)的寬度為2mm至10mm，花鍵增寬環(huán)(22)的厚度為3mm至10mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述凸齒(12)與單片齒(2)上的齒孔(21)在進行過盈連接的同時還要進行焊接或粘結(jié)，凸齒(12)與單片齒(2)連為一個高強度整體。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述整體式塔輪(I)為整體構(gòu)件。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述整體式塔輪(I)和單片齒(2)分別與支撐筒(3)的連接處為裝配式連接或裝配焊接式連接。
【專利摘要】本發(fā)明涉及變速自行車領(lǐng)域，具體涉及一種輕質(zhì)大扭矩高剛度變速自行車鏈輪總成結(jié)構(gòu)，包括整體式塔輪、單片齒和支撐筒構(gòu)成。支撐筒安裝在整體式塔輪與單片齒之間，整體式塔輪多個不同半徑的層齒層層整體相連形成中空塔型，內(nèi)側(cè)層齒的近單片齒側(cè)邊上分布有凸齒，單片齒上分布有與凸齒相對應(yīng)的齒孔，凸齒與單片齒上的齒孔進行過盈連接，單片齒的內(nèi)徑處和整體式塔輪的最小層齒的內(nèi)徑設(shè)置有單片齒內(nèi)花鍵和塔輪內(nèi)花鍵；本發(fā)明能在保證鏈輪的結(jié)構(gòu)強度、剛度和傳遞大扭矩的前提下，實現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化。
【IPC分類】B62M9/12
【公開號】CN105015695
【申請?zhí)枴緾N201510464480
【發(fā)明人】鄭英, 鄭軍, 薛慧
【申請人】鄭英
【公開日】2015年11月4日
【申請日】2015年7月22日