CN107588161B - 一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器 - Google Patents
一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，包括：动力输入件、中心轴、棘爪件架及变速机构，所述变速机构包括：数套行星变速器及数套自动离心换挡机构，每套行星变速器包括：齿圈、中心轮、行星架及行星轮，每相邻的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与另一套行星变速器的行星架形成一个组合件，位于端部的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与动力输入件固定连接，另一套行星变速器的行星架与棘爪件架之间设置有超越离合器，所述棘爪件架与中心轴固定连接，每套自动离心换挡机构包括棘轮及至少一个棘爪件，所述棘轮设置于齿圈及组合件上，所述棘爪件设置于棘爪件架上，从而大大提高了棘爪件的离心力。
Description
【技术领域】
本发明涉及自行车技术领域，具体涉及一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器。
【背景技术】
请参阅中国专利第201621410765.3号，其揭示了一种中心轮固定式双轮驱动多挡全自动变速器，包括：动力输入件、中心轴、棘轮套及设置于中心轴与棘轮套之间的变速机构，所述变速机构包括：数套自动离心换挡机构及数套并排设置的行星变速器，每套行星变速器包括：齿圈、中心轮、行星架及行星轮，每相邻的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与另一套行星变速器的行星架形成一个组合件，所述动力输入件安装于棘轮套上，数套行星变速器中的其中一套行星变速器的行星架与中心轴固定连接或一体成型，所述最端部行星变速器的齿圈与所述棘轮套内壁之间设有超越离合器，每套自动离心换挡机构包括棘爪件架、棘轮及至少一个棘爪件，所述棘爪件架设置于组合件上或行星架上，所述棘轮设置在棘轮套内。该种结构的变速器缺陷在于：1、在半径方向上，棘爪件设置在内，棘轮设置在外，导致棘爪件的活动范围非常有限，因此棘爪件所产生的离心力较小，进而影响换挡性能；2、由于棘爪件架设置于组合件上或行星架上，组合件、行星架又设置于棘轮套内，从而导致整个变速器内部结构过于复杂，增加了制造难度。
因此，有必要提供一种解决上述技术问题的齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可提高棘爪件离心力的齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，包括：动力输入件、中心轴、棘爪件架及设置于中心轴与棘爪件架之间的变速机构，所述变速机构包括：数套并排设置的行星变速器及数套自动离心换挡机构，每套行星变速器包括：齿圈、中心轮、行星架及行星轮，所述中心轮套设于中心轴上并与车架相固定连接或减震连接，数套行星变速器的中心轮一体成型或分开设置，每相邻的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与另一套行星变速器的行星架形成一个组合件，位于端部的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与动力输入件固定连接或一体成型，另一套行星变速器的行星架与棘爪件架之间设置有超越离合器，所述棘爪件架与中心轴固定连接或一体成型，每套自动离心换挡机构包括棘轮及至少一个棘爪件，所述棘轮设置于行星变速器的齿圈及组合件上，所述棘爪件设置于棘爪件架上，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：所述棘爪件的中央通过销安装于棘爪件架上，所述棘爪件的一端设有配重块。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：当每套自动离心换挡机构中的棘爪件数量为两个及两个以上时，数个棘爪件之间通过联动件连接。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：所述棘爪件架包括：数个间隔部及由数个间隔部隔开的数个镂空部，棘爪件安装于镂空部内。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：所述弹性件为扭簧、弹簧或弹簧片。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：所述棘爪件架与中心轴之间采用花键连接。
优选地，本发明中的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器进一步设置为：所述超越离合器包括超越棘爪及超越棘轮，所述超越棘爪与超越棘轮两者中，其中一个设置于棘爪件架上，另一个设置于端部行星变速器的行星架上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器通过将棘爪件架及棘爪件设置于外部，将棘轮设置于内部，从而大大简化了变速器的结构，降低了制造难度及制造成本，另外将棘爪件设置于外部，使得棘爪件的活动位置不受限制，大大提高了棘爪件的离心力，进而提高了变速器的换挡性能。
【附图说明】
图1是本发明中全自动变速器的立体结构示意图。
图2是本发明中全自动变速器的主视结构示意图。
图3是沿图2所示A-A线的剖视结构示意图。
图4是沿图2所示B-B线的剖视结构示意图。
图1至图4中：1、动力输入件，2、中心轴，3、棘爪件架，30、间隔部，31、镂空部，4、行星变速器，40、第一行星变速器，400、第一中心轮，401、第一行星架，402、第一行星轮，403、第一齿圈，41、第二行星变速器，410、第二中心轮，411、第二行星架，412、第二行星轮，413、第二齿圈，42、第三行星变速器，420、第三中心轮，421、第三行星架，422、第三行星轮，423、第三齿圈，5、自动离心换挡机构，50、第一自动离心换挡机构，500、第一棘轮，501、第一棘爪件，5010、第一端部，5011、第二端部，5012、中间安装部，5013、配重块，502、联动件，51、第二自动离心换挡机构，510、第二棘轮，511、第二棘爪件，52、第三自动离心换挡机构，520、第三棘轮，521、第三棘爪件，6、第一组合件，7、第二组合件，8、超越离合器，80、超越棘爪，81、超越棘轮，9、销。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器作进一步的详细描述。
参图1至图4所示，本发明中的齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器包括：动力输入件1、中心轴2、棘爪件架3及设置于棘爪件架3与中心轴2之间的变速机构，所述变速机构包括三套并排设置的行星变速器4及三套自动离心换挡机构5，本实施方式中变速器共实现四挡变速，因此设置三套自动离心换挡机构5及三套行星变速器4，当然在其他的实施方式中，可根据具体所需要设定的挡位数来增减自动离心换挡机构及行星变速器的数量。所述棘爪件架3与中心轴2之间通过花键实现固定连接，所述棘爪件架3包括数个间隔部30及由数个间隔部30隔开的数个镂空部31。
所述行星变速器4包括由右向左依次设置的第一行星变速器40、第二行星变速器41及第三行星变速器42，所述第一行星变速器40包括第一中心轮400、第一行星架401、第一行星轮402及第一齿圈403，所述动力输入件1与第一齿圈403一体成型，所述第二行星变速器41包括第二中心轮410、第二行星架411、第二行星轮412及第二齿圈413，所述第三行星变速器42包括第三中心轮420、第三行星架421、第三行星轮422及第三齿圈423，所述第一行星架401与第二齿圈413一体成型形成第一组合件6，所述第二行星架411与第三齿圈423一体成型形成第二组合件7，所述第三行星架421与棘爪件架3之间设置有超越离合器8，该超越离合器8的作用是在动力输入件1停止运转时棘爪件架3也能处于旋转状态。所述超越离合器8包括超越棘爪80及超越棘轮81，在本实施方式中，所述超越棘爪80设置于棘爪件架3上，所述超越棘轮81设置于第三行星架421上，当然在其他的实施方式中，所述超越棘爪80也可设置于第三行星架上，所述超越棘轮81也可设置于棘爪件架上，同样可以实现本发明。
所述自动离心换挡机构5包括第一自动离心换挡机构50、第二自动离心换挡机构51及第三自动离心换挡机构52，所述第一自动离心换挡机构50包括：第一棘轮500及两个第一棘爪件501，两个第一棘爪件501之间设有联动件502，所述第一棘轮500设置于第一齿圈403上并与第一齿圈403一体成型，所述第一棘爪件501设置于棘爪件架3的镂空部31处，所述第一棘爪件501包括第一端部5010、第二端部5011及设置于第一端部5010与第二端部5011之间的中间安装部5012，销9穿过中间安装部5012从而将第一棘爪件501安装于棘爪件架3上，所述第一端部5010设有配重块5013，所述第二自动离心换挡机构51包括：第二棘轮510及两个第二棘爪件511，所述第二棘轮510设置于第一组合件6上并与第一组合件6一体成型，所述第二棘爪件511设置于棘爪件架3的镂空处，所述第三自动离心换挡机构52包括：第三棘轮520及两个第三棘爪件521，所述第三棘轮520设置于第二组合件7上并与第二组合件7一体成型，所述第三棘爪件521设置于棘爪件架3的镂空部31处，所述第一棘爪件501、第二棘爪件511及第三棘爪件521的结构均相同，且在棘爪件架3上呈并排设置。本发明通过将棘爪件架3设置于整个变速器的最外端，并将第一棘爪件501、第二棘爪件511及第三棘爪件521分别设置于棘爪件架3的镂空部31处，从而使得第一棘爪件501、第二棘爪件511及第三棘爪件521的活动位置不受限制，大大提高了棘爪件的离心力，进而提高了变速器的换挡性能。
本发明中变速器的工作原理为：本发明中的超越离合器为常啮合状态，即棘爪件架3上的超越棘爪80与第三行星架421上的超越棘轮81始终处于啮合状态，本发明中的变速器共实现四挡变速，低速挡时，第一自动离心换挡机构50、第二自动离心换挡机构51及第三自动离心换挡机构52均处于脱开状态，动力由第一齿圈403输入，通过第一行星轮的传动，第一齿圈403将动力传递给第一行星架401，由于第一行星架401与第二齿圈413一体成型，因此第二齿圈413转动，通过第二行星轮412的传动，第二齿圈413将动力传递给第二行星架411，由于第二行星架411与第三齿圈423一体成型，因此第三齿圈423转动，通过第三行星轮422的传动，第三齿圈423将动力传递给第三行星架421，此过程为逐级减速过程，由于第三行星架421上的超越棘轮81与棘爪件架3上的超越棘爪80相啮合，因此棘爪件架3转动，由于棘爪件架3与中心轴2固定连接，因此动力最终传递给中心轴2并通过中心轴2的两端进行动力输出，第一中速挡时，当骑行速度达到一定值时，第三棘爪件521的配重块端受离心力作用沿远离轴心的方向运动，从而使第三棘爪件521与配重块端相对应的另一端与第三棘轮520相啮合，此时超越离合器8处于随动状态，第一自动离心换挡机构50及第二自动离心换挡机构51均处于脱开状态，动力由第一齿圈403输入，通过第一行星轮402的传动，第一齿圈403将动力传递给第一行星架401，由于第一行星架401与第二齿圈413一体成型，因此第二齿圈413转动，通过第二行星轮412的传动，第二齿圈413将动力传递给第二行星架411，由于第二行星架411上的第三棘轮520与棘爪件架3上的第三棘爪件521相啮合，因此棘爪件架3转动，由于棘爪件架3与中心轴2固定连接，因此动力最终传递给中心轴2并通过中心轴2的两端进行动力输出，第二中速挡时，当骑行速度进一步提升并达到一定值时，第二棘爪件511的配重块端受离心力作用沿远离轴心的方向运动，从而使第二棘爪件511与配重块端相对应的另一端与第二棘轮510相啮合，此时超越离合器8及第三自动离心换挡机构52处于随动状态，第一自动离心换挡机构50处于脱开状态，动力由第一齿圈403输入，通过第一行星轮402的传动，第一齿圈403将动力传递给第一行星架401，此时第二行星架411、第三行星架421不传递动力，处于随动状态，由于设置于第一行星架401上的第二棘轮510与棘爪件架3上的第二棘爪件511相啮合，因此棘爪件架3转动，由于棘爪件架3与中心轴2固定连接，因此动力最终传递给中心轴2并通过中心轴2的两端进行动力输出，高速挡时，当骑行速度再次提升达到一定值时，第一棘爪件501的配重块端受离心力作用沿远离轴心的方向运动，从而使第一棘爪件501与配重块端相对应的另一端与第一棘轮500相啮合，此时超越离合器8、第二自动离心换挡机构51及第三自动离心换挡机构52均处于随动状态，动力由第一齿圈403输入，此时设置于第一齿圈403上的第一棘轮500同步转动，由于第一棘轮500与设置于棘爪件架3上的第一棘爪件501相啮合，因此棘爪件架3转动，由于棘爪件架3与中心轴2固定连接，因此动力最终传递给中心轴2并通过中心轴2的两端进行动力输出。
本发明中的齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器通过将棘爪件架及棘爪件设置于外部，将棘轮设置于内部，从而大大简化了变速器的结构，降低了制造难度及制造成本，另外将棘爪件设置于外部，使得棘爪件的活动位置不受限制，大大提高了棘爪件的离心力，进而提高了变速器的换挡性能。
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)
1.一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于，包括：动力输入件、中心轴、棘爪件架及设置于中心轴与棘爪件架之间的变速机构，所述变速机构包括：数套并排设置的行星变速器及数套自动离心换挡机构，每套行星变速器包括：齿圈、中心轮、行星架及行星轮，所述中心轮套设于中心轴上并与车架相固定连接或减震连接，数套行星变速器的中心轮一体成型或分开设置，每相邻的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与另一套行星变速器的行星架形成一个组合件，位于端部的两套行星变速器中，其中一套行星变速器的齿圈与动力输入件固定连接或一体成型，另一套行星变速器的行星架与棘爪件架之间设置有超越离合器，所述棘爪件架与中心轴固定连接或一体成型，每套自动离心换挡机构包括棘轮及至少一个棘爪件，所述棘轮设置于行星变速器的齿圈及组合件上，所述棘爪件设置于棘爪件架上，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件。
2.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：所述棘爪件的中央通过销安装于棘爪件架上，所述棘爪件的一端设有配重块。
3.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：当每套自动离心换挡机构中的棘爪件数量为两个及两个以上时，数个棘爪件之间通过联动件连接。
4.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：所述棘爪件架包括：数个间隔部及由数个间隔部隔开的数个镂空部，棘爪件安装于镂空部内。
5.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：所述弹性件为扭簧或弹簧片。
6.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：所述棘爪件架与中心轴之间采用花键连接。
7.如权利要求1所述的一种齿圈输入双轮驱动全自动多挡变速器，其特征在于：所述超越离合器包括超越棘爪及超越棘轮，所述超越棘爪与超越棘轮两者中，其中一个设置于棘爪件架上，另一个设置于端部行星变速器的行星架上。
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