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CN106985962A - 一种单轮驱动三挡变速装置 - Google Patents

一种单轮驱动三挡变速装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单轮驱动三挡变速装置，包括：中心轴、轮毂、动力输入件、换挡机构及行星变速器，所述行星变速器包括：第一行星变速器及第二行星变速器，所述第一行星变速器包括：第一中心轮、第一行星架、第一行星轮及第一齿圈，所述第二行星变速器包括：第二中心轮、第二行星架、第二行星轮及第二齿圈，所述中心轴与车架相固定，所述第一行星架与第二齿圈一体成型或固定连接，所述动力输入件与第一行星架、第二行星架、第一齿圈及第二齿圈四个部件中的其中一个部件固定连接，所述换挡机构包括：棘轮、棘爪件架及棘爪件，所述棘爪件架与轮毂之间形成滑动连接，从而大大提高了换挡稳定性。

Description

一种单轮驱动三挡变速装置
【技术领域】
本发明涉及自行车技术领域，具体涉及一种单轮驱动三挡变速装置。
【背景技术】
自行车变速器分为内变速器和外变速器两种，外变速器是采用开放式链条机构为传动系统，通过拨动安装于自行车前方的换挡器使链条变换到不同的飞轮上实现不同的链条传动比，由于外变速器裸露在外，因此比较容易生锈，而且容易受到外力的干扰，所以经常需要定期维护保养，内变速器主要是以行星齿轮机构作为传动主体，被密封在轮毂内部，经过多层特殊密封材料保护，所以雨水、灰尘、油垢等无法进入，故无需定期保养，实现了免保养的优点。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、换挡稳定性好的单轮驱动三挡变速装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种单轮驱动三挡变速装置，包括：中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的动力输入件、换挡机构及两套并排设置的行星变速器，所述行星变速器包括：第一行星变速器及第二行星变速器，所述第一行星变速器包括：第一中心轮、第一行星架、第一行星轮及第一齿圈，所述第二行星变速器包括：第二中心轮、第二行星架、第二行星轮及第二齿圈，所述第一中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述中心轴与车架相固定，所述第一行星架与第二齿圈一体成型或固定连接，所述动力输入件与第一行星架、第二行星架、第一齿圈及第二齿圈四个部件中的其中一个部件固定连接，所述换挡机构包括：棘轮、棘爪件架及安装于棘爪件架上的至少一个棘爪件，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件，所述棘爪件架与轮毂之间形成滑动连接，所述棘轮包括设置于第一齿圈上的第一棘轮、设置于第二齿圈上的第二棘轮及设置于第二行星架上的第三棘轮。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述轮毂内安装有数个与棘爪件架相配合的导向杆，所述导向杆沿中心轴的轴向排布。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述棘爪件架呈圆环状设置，所述棘爪件架上开设有数个开口，所述棘爪件收容于该开口内并通过销安装于棘爪件架上。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述弹性件为弹簧、扭簧或弹片。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述棘爪件上设有与棘轮相配合的棘爪部，所述棘爪部上设有啮合导向面。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述中心轴的一端设有第一端盖及第一并紧螺母，所述第一端盖与动力输入件之间通过轴承或滚珠连接，所述动力输入件与第一并紧螺母之间通过轴承或滚珠连接，所述中心轴的另一端设有第二端盖及第二并紧螺母，所述第二端盖与第二并紧螺母之间通过轴承或滚珠连接。
优选地，本发明中的一种单轮驱动三挡变速装置进一步设置为：所述第一中心轮与第二中心轮一体成型或固定连接。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的单轮驱动三挡变速装置采用棘爪式换挡机构后不仅结构紧凑，换挡操控方便而且换挡稳定性也大大提升，另外本发明中的棘爪式换挡机构还可以作为超越离合器使用，而无需在行星变速器内再使用超越离合器，因此大大简化了结构。
【附图说明】
图1是本发明中单轮驱动三挡变速装置的主视结构示意图。
图2是本发明中单轮驱动三挡变速装置的剖视结构示意图。
图3是本发明中单轮驱动三挡变速装置的分解结构示意图。
图中：1、中心轴，10、第一端盖，11、第一并紧螺母，12、第二端盖，13、第二并紧螺母，2、轮毂，20、导向杆，3、换挡机构，30、棘爪件架，300、开口，301、弹簧，302、长条形键槽，31、棘爪件，310、棘爪部，32、第一棘轮，33、第二棘轮，34、第三棘轮，4、动力输入件，5、第一行星变速器，50、第一中心轮，51、第一行星架，52、第一行星轮，53、第一齿圈，6、第二行星变速器，60、第二中心轮，61、第二行星架，62、第二行星轮，63、第二齿圈。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明所述的一种单轮驱动三挡变速装置作进一步的详细描述。
参图1至图3所示，一种单轮驱动三挡变速装置，包括：中心轴1、轮毂2及设置于中心轴1与轮毂2之间的换挡机构3、动力输入件4及两套并排设置的行星变速器(第一行星变速器5及第二行星变速器6)，所述中心轴1的一端设有第一端盖10及第一并紧螺母11，所述第一端盖10与动力输入件4之间通过轴承或滚珠连接，所述动力输入件4与第一并紧螺母11之间通过轴承或滚珠连接，所述中心轴1的另一端设有第二端盖12及第二并紧螺母13，所述第二端盖12与第二并紧螺母13之间通过轴承或滚珠连接。
所述第一行星变速器5包括：第一中心轮50、第一行星架51、第一行星轮52及第一齿圈53，所述第二行星变速器6包括：第二中心轮60、第二行星架61、第二行星轮62及第二齿圈63，所述第一中心轮50、第二中心轮60及中心轴1一体成型，所述中心轴1与车架相固定，所述第一行星架51与第二齿圈63一体成型。
所述换挡机构3包括棘爪件架30、安装于棘爪件架30上的三个棘爪件31、设置于第一齿圈53外圆周面上的第一棘轮32、设置于第二齿圈63外圆周面上的第二棘轮33、设置于第二行星架61外圆周面上的第三棘轮34，所述棘爪件架30呈圆环状设置，所述棘爪件架30上开设有数个开口300，所述棘爪件31收容于该开口300内并通过销安装于棘爪件架30上。在本实施方式中，所述动力输入件4与第一行星架51固定连接，当然在其他的实施方式中，所述动力输入件4也可与第二行星架61或第一齿圈53或第二齿圈63固定连接，所述棘爪件31上设有棘爪部310，所述棘爪部310上设有啮合导向面(未图示)，该啮合导向面在棘爪部310与棘轮相啮合时起到导向作用，从而使得换挡更加稳定。所述棘爪件架30上设有用于控制棘爪件31初始位置的弹性件，在本实施方式中，所述弹性件为弹簧301，当然在其他的实施方式中，所述弹性件也可为扭簧或者弹性片等其他弹性件。所述轮毂2内设有三根沿轴向排布的导向杆20，所述棘爪件架30上设有与导向杆20相配合的圆弧槽302，从而使棘爪件架30可相对于导向杆20作来回滑动。
本发明中单轮驱动三挡变速装置的工作原理为：本实施方式中所述动力输入件4与第一行星架51通过齿连接，低速挡时，棘爪件31在弹簧301的控制下与第三棘轮34相啮合，动力由动力输入件4输入，由于动力输入件4与第一行星架51通过齿连接，因此第一行星架51同步转动，由于第一行星架51与第二齿圈63一体成型，因此第二齿圈63同步转动，第二齿圈63通过第二行星轮62的传动将动力传递给第二行星架61，由于第三棘轮34设置于第二行星架61上，第三棘轮34又与棘爪件31相啮合，棘爪件31又设置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步转动，由于棘爪件架30与轮毂2之间通过导向杆20跟圆弧槽302连接，因此动力最终传递给轮毂2并由轮毂2进行动力输出；中速挡时，手动移动棘爪件架30，使棘爪件架30上的棘爪件31与第三棘轮34脱离啮合，而与第二棘轮33相啮合，动力由动力输入件4输入，由于动力输入件4与第一行星架51固定连接，第一行星架51同步转动，由于第一行星架51与第二齿圈63一体成型，因此第二齿圈63同步转动，由于第二棘轮33设置于第二齿圈63上，第二棘轮33又与棘爪件31相啮合，棘爪件31又设置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步转动，由于棘爪件架30与轮毂2之间通过导向杆20跟圆弧槽302连接，因此动力最终传递给轮毂2并由轮毂2进行动力输出；高速档时，手动移动棘爪件架30，使棘爪件架30上的棘爪件31与第二棘轮33脱离啮合，而与第一棘轮32相啮合，动力由动力输入件4输入，由于动力输入件4与第一行星架51固定连接，因此第一行星架51同步转动，第一行星架51通过第一行星轮52的传动将动力传递给第一齿圈53，由于第一棘轮32设置于第一齿圈53上，第一棘轮32又与棘爪件31相啮合，棘爪件31又设置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步转动，由于棘爪件架30与轮毂2之间通过导向杆20跟圆弧槽302连接，因此动力最终传递给轮毂2并由轮毂2进行动力输出。
综上所述，本发明中的单轮驱动三挡变速装置后不仅结构紧凑，换挡操控方便而且换挡稳定性也大大提升，另外本发明中的棘爪式换挡机构还可以作为超越离合器使用，而无需在行星变速器内再使用超越离合器，因此大大简化了结构。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于，包括：中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的动力输入件、换挡机构及两套并排设置的行星变速器，所述行星变速器包括：第一行星变速器及第二行星变速器，所述第一行星变速器包括：第一中心轮、第一行星架、第一行星轮及第一齿圈，所述第二行星变速器包括：第二中心轮、第二行星架、第二行星轮及第二齿圈，所述第一中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述中心轴与车架相固定，所述第一行星架与第二齿圈一体成型或固定连接，所述动力输入件与第一行星架、第二行星架、第一齿圈及第二齿圈四个部件中的其中一个部件固定连接，所述换挡机构包括：棘轮、棘爪件架及安装于棘爪件架上的至少一个棘爪件，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件，所述棘爪件架与轮毂之间形成滑动连接，所述棘轮包括设置于第一齿圈上的第一棘轮、设置于第二齿圈上的第二棘轮及设置于第二行星架上的第三棘轮。
2.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述轮毂内安装有数个与棘爪件架相配合的导向杆，所述导向杆沿中心轴的轴向排布。
3.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述棘爪件架呈圆环状设置，所述棘爪件架上开设有数个开口，所述棘爪件收容于该开口内并通过销安装于棘爪件架上。
4.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述弹性件为弹簧、扭簧或弹片。
5.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述棘爪件上设有与棘轮相配合的棘爪部，所述棘爪部上设有啮合导向面。
6.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述中心轴的一端设有第一端盖及第一并紧螺母，所述第一端盖与动力输入件之间通过轴承或滚珠连接，所述动力输入件与第一并紧螺母之间通过轴承或滚珠连接，所述中心轴的另一端设有第二端盖及第二并紧螺母，所述第二端盖与第二并紧螺母之间通过轴承或滚珠连接。
7.如权利要求1所述的一种单轮驱动三挡变速装置，其特征在于：所述第一中心轮与第二中心轮一体成型或固定连接。
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