JP4870196B2 - フライホイール - Google Patents

Description

本発明は一種の正逆空転可能なフライホイールの構造に関する。

一般に、交通工具に取り付けられる周知の往復式フライホイール構造は図１、２に示されるようであり、外スプロケット１０、本体２０、回転軸３０、渦巻きバネ４０、カバー５０及び駆動歯車６０を包含する。そのうち、該外スプロケット１０は中空状を呈し且つその内周面に一周の単方向ラチェット歯１０１が形成されている。該本体２０は外スプロケット１０の内部に設置され、該本体２０の外周面に少なくとも一つの爪２０１が設けられ、且つ該爪２０１は弾性部品２０２の付勢力を受けて単方向ラチェット歯１０１と係合状態を形成可能で、また、該本体２０の外側に収容室２０３が形成されている。該回転軸３０は該本体２０の中心に挿通され、並びに本体２０の別側の駆動歯車６０と固定される。該渦巻きバネ４０は該本体２０の収容室２０３中に設けられ、その外端が本体２０の収容室２０３の内壁面に固定され、内端は回転軸３０に固定される。該カバー５０は本体２０の反対側に設置される。駆動歯車６０は渦巻きバネ４０と反対の側に設置され、且つ回転軸３０と固定される。組立時には、まず往復式フライホイールを交通工具の適宜位置に取付け、交通工具の駆動装置７０とフライホイールの駆動歯車６０を連結し、また、フライホイールの外スプロケット１０を交通工具の車輪に連結する。

これにより、交通工具の駆動装置７０が駆動歯車６０を駆動して時計回りに回転させる時、図３に示されるように（該図には本体２０は記載されていない）、該駆動歯車６０が回転軸３０を通して本体２０を駆動して回転させ、本体２０の爪２０１を外スプロケット１０の単方向ラチェット歯１０１を係止し、並びに外スプロケット１０を駆動して同期回転させ、これにより外スプロケット１０に交通工具の車輪を駆動させ前進させ、この時、渦巻きバネ４０はきつく巻かれた状態を呈する。反対に、駆動装置７０が元の位置に戻る時、図４に示されるように（該図には本体２０は記載されていない）、該渦巻きバネ４０が開放され、並びに本体２０を駆動し逆時計回りに回転させ、この時、本体２０の爪２０１は外スプロケット１０の単方向ラチェット歯１０１を離脱し、このとき本体２０は外スプロケット１０を駆動することができず、並びに空転状態を保持し、駆動装置７０が再度駆動歯車６０を駆動する時に、図３の動作を再び行う。このように、周知の往復式フライホイールは駆動装置７０の駆動、及び、渦巻きバネ４０の巻き締まりと開放の動作を通して、本体２０を駆動して往復式回転を発生させ、並びに外スプロケット１０を駆動して単方向回転を発生させる。

以上の説明から分かるように、周知の往復式フライホイールの外スプロケットは本体による駆動を受け、僅かに車輪を駆動して単方向回転させる伝動工具に過ぎなかった。さらに単方向駆動を発生させるためには、外スプロケットの単方向ラチェット歯と本体の爪の間に方向の制限を具備するように設計することが必要であり、この制限は、本体により外スプロケットと車輪を前進方向に回転させる。しかし、この方向の制限は車輪が反対方向に回転する時、外スプロケットの単方向ラチェット歯と本体の爪に係止を形成させ、且つ外スプロケットの動力が本体、渦巻きバネ、回転軸及び駆動歯車等の部品を駆動するのに不足するために、車輪がひっかかり逆回転不能となる現象を招く。言い換えると、一般に周知の往復式フライホイールを取り付けた交通工具はいずれも後進機能を具備せず、且つ通常、後進不能であるために、使用上、多くの不便と問題を形成した。

本発明は一種のフライホイールを提供し、それは 外スプロケット、本体、回転軸、渦巻きバネ、カバー及び駆動歯車を包含し、該外スプロケットは中空状を呈し且つその内周面に一周の単方向ラチェット歯が形成され、該本体は該外スプロケット内部に挿入される筒状体を具え、該筒状体の外周面に収容溝が形成され、該収容溝の底面に凹溝が設けられて該凹溝に弾性部品が設置され、該収容溝中に該ラチェット歯に対応する爪が設けられ、該本体外側に内凹収容室が設けられ、該回転軸は該本体に挿入され並びに該本体の別側の駆動歯車と固着され、該渦巻きバネは該本体の該収容室中に収容され、その外端は該本体の該収容室の内壁面に固着され、内端は該回転軸に固着され、該カバーは該本体の収容室とは反対側の面に設置され、該駆動歯車は該本体に挿入され且つ該回転軸と固着されたフライホイールにおいて、該爪より連接棒が延伸され、該連接棒の一端が該本体の外部に伸出し並びに制御ロッドと固着され、これにより、該制御ロッドが該爪を駆動して該収容溝中で偏心回転させ、該爪を該外スプロケットの該ラチェット歯より離脱させられることを特徴とする。

本発明のフライホイールは交通工具が静止した状況で、該爪が恒常的にラチェット歯より離脱した状態を保持し、これにより該外スプロケットが自由に時計回り或いは逆時計回りに回転でき、ゆえに、駆動装置が駆動されていない状況でも、前進可能で、さらに、伝統的なフライホイールには見られない自由後進の機能を達成し、且つ交通工具の駆動装置が駆動歯車、回転軸、渦巻きバネ及び本体を駆動して回転を開始させる時、該爪は自動的に上昇してラチェット歯と係止状態を形成し、並びに外スプロケットと車輪を駆動し前進させる。

周知のフライホイールの立体分解図である。 周知のフライホイールの別角度からの立体分解図である。 周知のフライホイールの動作表示図一である。 周知のフライホイールの動作表示図二である。 本発明のフライホイールの立体分解図である。 本発明のフライホイールの別角度からの立体分解図である。 本発明の立体外観図である。 本発明の後進可能状態表示図である。 本発明の駆動状態表示図一である。 本発明の駆動状態表示図二である。 本発明の回転状態表示図である。 本発明の異なる形状の外スプロケットの組合せ表示図である。 本発明の第２実施例の立体分解図である。 本発明の第２実施例の立体外観図である。 本発明の第２実施例の後進可能状態表示図である。

図５、６、７に示されるように、本発明は一種のフライホイールを提供し、本発明のフライホイールはスチール、鉄、アルミニウム、チタン、鍛造、粉末冶金材料等の任意の金属材料を使用するか、カーボン繊維、ガラス繊維、プラスチック等の複合材料で形成され、外スプロケット１、本体２、回転軸３、渦巻きバネ４、カバー５及び駆動歯車６を包含する。

そのうち、外スプロケット１は、中空状を呈し、その内周面に一周の単方向ラチェット歯１１が形成されている。

該本体２は外スプロケット１内に挿入される筒状体２１を具え、該筒状体２１の外周面に収容溝２２が形成され、該収容溝２２の底面に凹溝２２１が設けられ、該凹溝２２１中に弾性部品２３が設置され、該収容溝２２中に爪２４が嵌め込まれ、該爪２４は円形回転端２４１と歯状係止端２４２を具備し、該円形回転端２４１より連接棒２４３が延伸され、該連接棒２４３の一端は本体２外部に伸出し、並びに制御ロッド２５と固着され、その固着方式は図示される非正円枢接方式の結合、或いはピン挿入方式の結合とされ得る。また、本体２の外側に内側に凹んだ収容室２６が設けられている。

回転軸３は、本体２の中心に挿入され並びに本体別側において駆動歯車６と固着される。

渦巻きバネ４は、本体２の収容室２６中に設置され、その外端は本体２の収容室２６内壁面に固着され、内端は回転軸３に固着される。

カバー５は、本体２の収容室２６の設けられた側の反対側に組み合わされる。

駆動歯車６は回転軸３に固着され且つ渦巻きバネ４とは反対の側に位置する。

本発明の使用方式は、直接本発明のフライホイールを交通工具の適宜位置に取付け、並びに交通工具の駆動装置７と接続し、例えば図８に示されるようにし（図中には本体２は示されず、且つ点線で示される制御ロッド２５’は押圧装置７１を未設置時の角度を示す）、並びに該交通工具の該本体２の制御ロッド２５に対応する部分に押圧装置７１を設け、且つ該押圧装置７１に本発明のフライホイールの静止時に制御ロッド２５を恒常的に押圧する状態を保持させる。言い換えると、本発明のフライホイールが駆動されない時、該押圧装置７１は恒常的に制御ロッド２５を押圧し、制御ロッド２５は本体２内部の爪２４を駆動し爪２４の係止端２４２にラチェット歯１１より離脱した状態を保持させ、且つ爪２４とラチェット歯１１は係止を未形成であるため、本発明の外スプロケット１は回転自由で、これにより交通工具の車輪に同期自由回転させられ、こうして、該交通工具が後進の機能を具備する。

また、交通工具の駆動装置７を操作する時、該駆動装置７は駆動歯車６、回転軸３、渦巻きバネ４及び本体２を駆動して時計回りに同期回転させ、図９、１０のように、本体２が駆動を受ける時、その制御ロッド２５は押圧装置７１より離脱し、この時収容溝２２内の弾性部品２３は爪２４を押し上げ、爪２４の係止端２４２を外スプロケット１のラチェット歯１１に係止させ、こうして外スプロケット１を駆動し同期回転可能とし、並びに外スプロケット１に交通工具の車輪を駆動させて、交通工具を前進させる。駆動装置７の外力が消失する時、図１１に示されるように、該渦巻きバネ４は回復し拡張し、並びに回転軸３を駆動し、駆動歯車６及び本体２を逆時計回りに同期回転させ、この時、本体２の爪２４は外スプロケット１のラチェット歯１１を係止できず外スプロケット１を駆動できず、すなわち、外スプロケット１は順時計回りに慣性回転し、回転軸３、駆動歯車６及び本体２が図８に示される状態に回復し、且つ該駆動装置７が再度駆動歯車６を駆動して時計回りに回転させる時、該本体２は再度外スプロケット１と図９、図１０に示されるような係止状態を形成し、交通工具の車輪が駆動され前進する。

また、本発明の外スプロケット１のスプロケット歯の形状は図１２のような変更が可能である。

以上から、本発明のフライホイールは交通工具が静止した状況で、該爪が恒常的にラチェット歯より離脱した状態を保持し、これにより該外スプロケットが自由に時計回り或いは逆時計回りに回転でき、ゆえに、駆動装置が駆動されていない状況でも、前進可能で、さらに、伝統的なフライホイールには見られない自由後進の機能を達成し、且つ交通工具の駆動装置が駆動歯車、回転軸、渦巻きバネ及び本体を駆動して回転を開始させる時、該爪は自動的に上昇してラチェット歯と係止状態を形成し、並びに外スプロケットと車輪を駆動し前進させる。

さらに、本発明のフライホイールの構造は、上述の渦巻きバネを包含するもののほか、図１３から図１５に示される変化も可能である。

図１３、１４に示されるのは本発明の第２実施例の提供するフライホイールであって、それは外スプロケット１、本体２、回転軸３、渦巻きバネ４、カバー５及び駆動歯車６を包含する。

そのうち、外スプロケット１は、中空状を呈し、その内周面に一周の単方向ラチェット歯１１が形成されている。

該本体２は外スプロケット１内に挿入される筒状体２１を具え、該筒状体２１の外周面に収容溝２２が形成され、該収容溝２２の底面に凹溝２２１が設けられ、該凹溝２２１中に弾性部品２３が設置され、該収容溝２２中に爪２４が嵌め込まれ、該爪２４は円形回転端２４１と歯状係止端２４２を具備し、該円形回転端２４１より連接棒２４３が延伸され、該連接棒２４３の一端は本体２外部に伸出し、並びに制御ロッド２５と固着され、その固着方式は図示される非正円枢接方式の結合、或いはピン挿入方式の結合とされ得る。

該回転軸３は、本体２の中心に挿入され並びに本体別側において駆動歯車６と固着される。

該カバー５は、本体２の反対側に組み合わされる。

該駆動歯車６は回転軸３に固着され且つ該本体別側に位置する。

以上の設置により、使用時には本発明の第２実施例のフライホイールは駆動歯車６と駆動装置７が接続され、図１５のようであり、該駆動装置７が駆動歯車６を駆動して時計回りに回転させる時、駆動歯車６が回転軸３と本体２を駆動して同期回転させ、並びに本体２の爪２４が外スプロケット１のラチェット歯１１を係止し、これにより外スプロケット１を同期回転させ、伝統的な単方向伝動効果を発生する。このほか、外スプロケット１が自由回転機能を具備しなければならない時は、制御ロッド２５に対して外力を加えて、制御ロッド２５で爪２４を押圧して爪２４をラチェット歯１１より離脱させ、すなわち、外スプロケット１を自由時計回り回転或いは自由逆時計回り回転可能とし、交通工具に後進可能な機能を具備させる。

１０ 外スプロケット １０１ ラチェット歯 ２０ 本体
２０１ 爪 ２０２ 弾性部品 ２０３ 収容室
３０ 回転軸 ４０ 渦巻きバネ ５０ カバー
６０ 駆動歯車 ７０ 駆動装置
１ 外スプロケット １１ ラチェット歯 ２ 本体
２１ 筒状体 ２２ 収容溝 ２２１ 凹溝
２３ 弾性部品 ２４ 爪 ２４１ 回転端
２４２ 係止端 ２４３ 連接棒 ２５、２５’ 制御ロッド
２６ 収容室 ３ 回転軸 ４ 渦巻きバネ
５ カバー ６ 駆動歯車 ７ 駆動装置
７１ 押圧装置

Claims (1)

1. 外スプロケット、本体、回転軸、渦巻きバネ、カバー及び駆動歯車を包含し、該外スプロケットは中空状を呈し且つその内周面に一周の単方向ラチェット歯が形成され、該本体は該外スプロケット内部に挿入される筒状体を具え、該筒状体の外周面に収容溝が形成され、該収容溝の底面に凹溝が設けられて該凹溝に弾性部品が設置され、該収容溝中に該ラチェット歯に対応する爪が設けられ、該本体外側に内凹収容室が設けられ、該回転軸は該本体に挿入され並びに該本体の別側で駆動歯車と固着され、該渦巻きバネは該本体の該収容室中に収容され、その外端は該本体の該収容室の内壁面に固着され、内端は該回転軸に固着され、該カバーは該本体の収容室とは反対側の面に設置され、該駆動歯車は該本体に挿入され且つ該回転軸と固着されたフライホイールにおいて、該爪より連接棒が延伸され、該連接棒の一端が該本体の外部に伸出し並びに制御ロッドと固着され、これにより、該制御ロッドが該爪を駆動して該収容溝中で偏心回転させ、該爪を該外スプロケットの該ラチェット歯より離脱させられることを特徴とする、フライホイール。

Images