CN106949200A - 一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，包括：中心传动轴、换挡机构、两套行星变速器及动力输入轴，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，所述第一行星架与第二行星架固定连接，所述第二中心轮套设于中心传动轴上并与车架相固定，所述第一齿圈与第二中心轮一体成型或固定连接，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，所述棘轮分别设置于第一行星变速器及第二行星变速器上，从而大大提高了换挡稳定性。

Description

一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置
【技术领域】
本发明涉及自行车技术领域，具体涉及一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置。
【背景技术】
随着旅游业的发展，双轮自行车(或电动自行车)应用也越来越广泛，现有技术中的双轮自行车变速换挡一般都是通过用脚移动踩踏件来实现的，具体结构是在踩踏件上设置换挡内花键，然后在行星变速器的各主要部件上分别设置与换挡内花键相配合的换挡外花键，通过用脚移动踩踏件，使得踩踏件上的换挡内花键分别与行星变速器各主要部件上的换挡外花键相配合来实现换挡，该种花键式啮合的换挡方式存在以下缺陷：1、由于结构的限制，为了使得踩踏件能够左右移动换挡，踩踏件的中间位置需要留有空隙，因此整个结构也就不够紧凑；2、该种换挡方式使得行星变速器内需要设置超越离合器；3、花键对接难度相对较高，因此不论换挡操控性还是换挡稳定性均是较差的。
因此，有必要提供一种解决上述技术问题的双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置。
【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、换挡稳定性好的双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，包括：中心传动轴、换挡机构、两套行星变速器及套设于中心传动轴上的动力输入轴，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，所述第一中心轮与中心传动轴一体成型或固定连接，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，所述第一行星架与第二行星架固定连接，所述第二中心轮套设于中心传动轴上并与车架相固定，所述第一齿圈与第二中心轮一体成型或固定连接，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，所述棘爪件架与动力输入轴一体成型或固定连接，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件，所述棘轮包括设置于第一中心轮上的第一棘轮、设置于第一行星架或第二行星架外圆周面上的第二棘轮及设置于第二齿圈外圆周面上的第三棘轮。
优选地，本发明中的一种双轮驱动棘爪移动式换挡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凹槽，所述棘爪件收容于该凹槽内并通过销安装于棘爪件架上。
优选地，本发明中的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置进一步设置为：所述中心传动轴的一端设有端盖及并紧螺母，所述端盖与第二中心轮通过齿连接，所述端盖与车架相固定。
优选地，本发明中的一种双轮驱动棘爪移动式换挡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，本发明中的一种双轮驱动棘爪移动式换挡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。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置将传统的花键式换挡机构改成棘爪式换挡机构，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是本发明中双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置的主视结构示意图。
图2是本发明中双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置的剖视结构示意图。
图3是本发明中双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置的分解结构示意图。
图4是本发明中棘爪件的结构示意图。
图中：1、中心传动轴，2、换挡机构，20、棘爪件架，200、凹槽，21、棘爪件，210、棘爪部，211、啮合导向面，22、第一棘轮，23、第二棘轮，24、第三棘轮，3、第一行星变速器，30、第一中心轮，31、第一行星架，32、第一行星轮，33、第一齿圈，4、第二行星变速器，40、第二中心轮，41、第二行星架，42、第二行星轮，43、第二齿圈，5、动力输入轴，6、端盖，7、并紧螺母。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明所述的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置作进一步的详细描述。
参图1至图4所示，一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，包括：中心传动轴1、换挡机构2、安装于中心传动轴1上的两套行星变速器(第一行星变速器3及第二行星变速器4)及套设于中心传动轴1上的动力输入轴5，所述动力输入轴5与踩踏件相连接，所述中心传动轴1的一端设有端盖6及并紧螺母7。
所述第一行星变速器3包括：第一中心轮30、第一行星架31、第一行星轮32及第一齿圈33，所述第二行星变速器4包括：第二中心轮40、第二行星架41、第二行星轮42及第二齿圈43，所述第一中心轮30与中心传动轴1一体成型，所述第一行星架31设置于第二行星架41内，所述第一行星架31与第二行星架41之间为齿连接，所述第二中心轮40套设于中心传动轴1上并与端盖6通过齿连接，所述端盖6与车架相固定，所述第一齿圈33与第二中心轮40一体成型。
所述换挡机构2包括棘爪件架20、安装于棘爪件架20上的三个棘爪件21、设置于第一中心轮30上的第一棘轮22、设置于第二行星架41外圆周面上的第二棘轮23、设置于第二齿圈43外圆周面上的第三棘轮24，所述棘爪件架20呈圆环状设置，所述棘爪件架20上开设有数个凹槽200，所述棘爪件21收容于该凹槽200内并通过销安装于棘爪件架20上。所述棘爪件架20与动力输入轴5一体成型，所述棘爪件21上设有棘爪部210，所述棘爪部210的两端分别设有啮合导向面211，该啮合导向面211在棘爪部210与棘轮相啮合时起到导向作用，从而使得换挡更加平稳。所述棘爪件架20上设有用于控制棘爪件21初始位置的弹性件，在本实施方式中，所述弹性件为弹簧，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。
本发明中双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置的工作原理为：本发明中的双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置共实现三档变速，低速挡时，所述棘爪件21与第一棘轮22相啮合，动力由动力输入轴5输入，由于动力输入轴5与棘爪件架20一体成型，棘爪件21又安装于棘爪件架20上，因此棘爪件21同步转动，由于棘爪件21与第一棘轮22相啮合，第一棘轮22又与第一中心轮30固定连接，而第一中心轮30又与中心传动轴1一体成型，因此动力最终传递给中心传动轴1并通过中心传动轴1两端的车轮进行动力输出；中速挡时，移动棘爪件架20，使棘爪件21与第一棘轮22脱离啮合，而与第三棘轮24相啮合，动力由动力输入轴5输入，由于动力输入轴5与棘爪件架20一体成型，棘爪件21又安装于棘爪件架20上，因此棘爪件21同步转动，由于棘爪件21与第三棘轮24相啮合，第三棘轮24设置于第二齿圈43的外圆周面上，因此第二齿圈43同步转动，第二齿圈43通过第二行星轮42的传动将动力传递给第二行星架41，由于第二行星架41与第一行星架31固定连接，因此第一行星架31同步转动，第一行星架31通过第一行星轮32的传动将动力传递给第一中心轮30，由于第一中心轮30与中心传动轴1一体成型，因此动力最终传递给中心传动轴1并由中心传动轴1两端的车轮进行动力输出；高速挡时，移动棘爪件架20，使棘爪件21与第三棘轮24相脱离，而与第二棘轮23相啮合，动力由动力输入轴5输入，由于动力输入轴5与棘爪件架20一体成型，棘爪件21安装于棘爪件架20上，因此棘爪件21同步转动，由于棘爪件21与第二棘轮23相啮合，第一棘轮22设置于第二行星架41的外圆周面上，因此第二行星架41同步转动，由于第二行星架41与第一行星架31固定连接，因此第一行星架31转动，第一行星架31通过第一行星轮32的传动将动力传递给第一中心轮30，由于第一中心轮30与中心传动轴1一体成型，因此动力最终传递给中心传动轴1并由中心传动轴1两端的车轮进行动力输出。
综上所述，本发明中的双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置将传统的花键式换挡机构改成棘爪式换挡机构，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。
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 (5)

1.一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，其特征在于，包括：中心传动轴、换挡机构、两套行星变速器及套设于中心传动轴上的动力输入轴，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，所述第一中心轮与中心传动轴一体成型或固定连接，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，所述第一行星架与第二行星架固定连接，所述第二中心轮套设于中心传动轴上并与车架相固定，所述第一齿圈与第二中心轮一体成型或固定连接，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，所述棘爪件架与动力输入轴一体成型或固定连接，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件，所述棘轮包括设置于第一中心轮上的第一棘轮、设置于第一行星架或第二行星架外圆周面上的第二棘轮及设置于第二齿圈外圆周面上的第三棘轮。
2.如权利要求1所述的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，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凹槽，所述棘爪件收容于该凹槽内并通过销安装于棘爪件架上。
3.如权利要求1所述的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，其特征在于：所述中心传动轴的一端设有端盖及并紧螺母，所述端盖与第二中心轮通过齿连接，所述端盖与车架相固定。
4.如权利要求1所述的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，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所述的一种双轮驱动棘爪移动式换挡三挡变速装置，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。
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