CN107719574A - 一种中心轮输入两挡变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中心轮输入两挡变速器，包括：动力输入件、中心传动轴、换挡机构及行星变速机构，所述行星变速机构包括：中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述动力输入件与中心轮固定连接或一体成型，所述中心轮套设于中心传动轴上并可相对于中心传动轴作相对转动，所述换挡机构包括棘爪件架、至少一个第一棘爪件、第一棘轮、至少一个第二棘爪件及第二棘轮，所述棘爪件架套设于中心传动轴上并与中心传动轴之间形成径向定位连接，所述第一棘爪件与第一棘轮两者中，其中一个设置于棘爪件架上，另一个设置于行星架上，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上，所述第二棘轮设置于中心轮上，所述第二棘爪件为离心棘爪件，从而降低了变速器的动力损耗。
Description
【技术领域】
本发明涉及自行车技术领域，具体涉及一种中心轮输入两挡变速器。
【背景技术】
请参阅中国专利第201710331591.4号，其揭示了一种双轮驱动棘爪移动式换挡二挡变速装置，包括：中心传动轴、行星变速机构、换挡机构及动力输入轴，所述行星变速机构包括：中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述换挡机构包括棘爪件架、设置于棘爪件架上的至少一个棘爪件、设置于行星架外圆周上的第一棘轮及设置于中心传动轴上的第二棘轮，所述中心轮设置于中心传动轴上并与中心传动轴一体成型或固定连接，所述齿圈与车架相固定，所述动力输入件与棘爪件架固定连接，该变速装置的工作原理为：低速挡时，棘爪件与第二棘轮相啮合，动力输入轴带动棘爪件架转动，棘爪件带动第二棘轮转动，由于第二棘轮与中心传动轴固定连接，所以中心传动轴同步转动并输出动力，快速挡时，移动棘爪件架，使棘爪件与第二棘轮脱离啮合，而与第一棘轮相啮合，动力输入轴带动棘爪件架转动，棘爪件带动第一棘轮转动，由于第一棘轮设置于行星架的外圆周面上，行星架同步转动，行星架通过行星轮的传动将动力传递给中心轮，由于中心轮与中心传动轴固定连接，因此动力最终传递给中心传动轴并由中心传动轴进行动力输出。在该变速器中，低速挡时整个动力传递没有经过行星变速机构，因此动力输出是1:1，而在高速挡时动力传递经过行星变速机构，因此会造成动力损耗，而自行车在使用过程中，绝大多数时间是在使用高速挡，较少时间在使用低速挡，因此将有动力损耗的挡位设计在高速挡，将无动力损耗的挡位设计在低速挡，将大大提高变速器在自行车骑行过程中的动力损耗。
因此，有必要提供一种解决上述技术问题的中心轮输入两挡变速器。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种可减少动力损耗的中心轮输入两挡变速器。
本发明所采用的技术方案为：一种中心轮输入两挡变速器，包括：动力输入件、中心传动轴、换挡机构及安装于中心传动轴上的行星变速机构，所述行星变速机构包括：中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述动力输入件与中心轮固定连接或一体成型，所述中心轮套设于中心传动轴上并可相对于中心传动轴作相对转动，所述齿圈与车架固定连接或减震连接，所述换挡机构包括棘爪件架、至少一个第一棘爪件、第一棘轮、至少一个第二棘爪件及第二棘轮，所述棘爪件架套设于中心传动轴上并与中心传动轴之间形成径向定位连接，所述第一棘爪件与第一棘轮两者中，其中一个设置于棘爪件架上，另一个设置于行星架上，所述棘爪件架或行星架上设有用于控制第一棘爪件位置的弹性件，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上，所述第二棘轮设置于中心轮上，所述第二棘爪件为离心棘爪件，所述第二棘爪件包括安装部及设置于安装部一端的配重块。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：所述棘爪件架与中心传动轴之间形成轴向移动连接。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：所述棘爪件架与中心传动轴之间通过花键连接。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：所述弹性件为弹簧、扭簧或弹片。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：所述第二棘轮与中心轮固定连接。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：所述中心传动轴的两端分别安装有车轮，所述中心传动轴与车轮轮毂之间设有超越离合器。
优选地，本发明中的一种中心轮输入两挡变速器进一步设置为：数个第二棘爪件之间设有联动件。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的中心轮输入两挡变速器通过将有动力损耗的挡位设计在低速挡，将无动力损耗的挡位设计在高速挡，因为自行车在骑行过程中大多数时间是在使用高速挡，从而降低了变速器的动力损耗，另外本发明中的变速器可同时实现手动换挡和自动换挡。
【附图说明】
图1是本发明中中心轮输入两挡变速器的主视结构示意图。
图2是沿图1所示A-A线的剖视结构示意图。
图3是沿图2所示B-B线的剖视结构示意图。
图4是沿图2所示C-C线的剖视结构示意图。
图5是本发明中中心轮输入两挡变速器的分解结构示意图。
图6是本发明中变速器与车轮安装后的结构示意图。
图中：1、动力输入件，2、中心传动轴，3、换挡机构，30、棘爪件架，300、第一凹槽，301、第二凹槽，31、第一棘爪件，32、第一棘轮，33、第二棘爪件，330、安装部，331、棘爪部，332、配重块，34、第二棘轮，35、联动件，4、行星变速机构，40、中心轮，41、行星架，42、行星轮，43、齿圈，5、车轮，6、超越离合器。
【具体实施方式】
下面通过具体实施例对本发明所述的一种中心轮输入两挡变速器作进一步的详细描述。
参图1至图6所示，一种中心轮输入两挡变速器，包括：动力输入件1、中心传动轴2、换挡机构3及安装于中心传动轴2上的行星变速机构4，所述中心传动轴2的两端分别安装有车轮5，所述中心传动轴2与车轮5轮毂之间设有超越离合器6。
所述行星变速机构4包括：中心轮40、行星架41、行星轮42及齿圈43，所述动力输入件1与中心轮40一体成型，所述中心轮40套设于中心传动轴2上并可相对于中心传动轴2作相对转动，所述齿圈43与车架固定连接或减震连接。
所述换挡机构3包括棘爪件架30、设置于棘爪件架30上的三个第一棘爪件31、设置于行星架41上并与行星架41一体成型的第一棘轮32、设置于棘爪件架30上的两个第二棘爪件33及设置于中心轮40上的第二棘轮34，所述两个第二棘爪件33之间设有联动件35，所述第二棘轮34与中心轮40通过花键连接，所述棘爪件架30与中心传动轴2之间通过花键连接，所述棘爪件架30上设有控制第一棘爪件31位置的弹性件，所述弹性件可以为弹簧、扭簧或弹片。所述棘爪件架30上开设有数个第一凹槽300及第二凹槽301，所述第一棘爪件31收容于第一凹槽300内并通过销安装于棘爪件架30上，所述第二棘爪件33收容于第二凹槽301内并通过销安装于棘爪件架30上，在本实施方式中，所述第一棘轮32设置于行星架41上，所述第一棘爪件31设置于棘爪件架30上，当然在其他的实施方式中，所述第一棘轮32也可设置于棘爪件架30上，第一棘爪件31也可设置于行星架41上，同样可以实现本发明。所述第二棘爪件33为离心棘爪件，包括安装部330、设置于安装部330一端的棘爪部331及设置于安装部另一端的配重块332。
本发明中中心轮40输入两挡变速器的工作原理为：低速挡时，第一棘爪件31在弹性件的作用下与第一棘轮32保持啮合状态，动力由动力输入件1输入，由于动力输入件1与中心轮40一体成型，因此中心轮40转动，通过行星轮42的传动，中心轮40将动力传递给行星架41，由于行星架41上的第一棘轮32与棘爪件架30上的第一棘爪件31相啮合，因此棘爪件架30转动，由于棘爪件架30与中心传动轴2通过花键连接，因此动力最终传递给中心传动轴2并由中心传动轴2进行动力输出。高速挡时，当骑行速度达到一定值时，第二棘爪件33的配重块332在离心力的作用下沿远离轴心的方向运动，从而使另一端的棘爪部331与第二棘轮34相啮合，当第二棘爪件33与第二棘轮34相啮合时，第一棘爪件31与第一棘轮32处于随动状态，动力由动力输入件1输入，由于动力输入件1与中心轮40一体成型，因此中心轮40转动，由于设置于中心轮40上的第二棘轮34与设置于棘爪件架30上的第二棘爪件33相啮合，因此棘爪件架30转动，由于棘爪件架30与中心传动轴2通过花键连接，因此动力最终传递给中心传动轴2并由中心传动轴2进行动力输出，实现自动换挡，当然，本发明中的变速器也可实现手动换挡，手动换挡时，通过轴向移动棘爪件架30，使棘爪件架30上的第一棘爪件31与第一棘轮32脱离啮合，而与第二棘轮34相啮合，即可实现手动换挡。在本发明中，低速挡时动力经过行星变速机构4，高速挡时动力不经过行星变速机构4直接1:1进行输出，因此低速挡时会有动力损耗，高速挡时没有动力损耗，而变速器在骑行过程中绝大多数时间是在使用高速挡，因此这样的设计大大降低了变速器在骑行过程中的动力损耗，使得骑行更加轻松。
综上所述，本发明中的中心轮输入两挡变速器通过将有动力损耗的挡位设计在低速挡，将无动力损耗的挡位设计在高速挡，从而大大降低了变速器的动力损耗。
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)
1.一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于，包括：动力输入件、中心传动轴、换挡机构及安装于中心传动轴上的行星变速机构，所述行星变速机构包括：中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述动力输入件与中心轮固定连接或一体成型，所述中心轮套设于中心传动轴上并可相对于中心传动轴作相对转动，所述齿圈与车架固定连接或减震连接，所述换挡机构包括棘爪件架、至少一个第一棘爪件、第一棘轮、至少一个第二棘爪件及第二棘轮，所述棘爪件架套设于中心传动轴上并与中心传动轴之间形成径向定位连接，所述第一棘爪件与第一棘轮两者中，其中一个设置于棘爪件架上，另一个设置于行星架上，所述棘爪件架或行星架上设有用于控制第一棘爪件位置的弹性件，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上，所述第二棘轮设置于中心轮上，所述第二棘爪件为离心棘爪件，所述第二棘爪件包括安装部及设置于安装部一端的配重块。
2.如权利要求1所述的一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于：所述棘爪件架与中心传动轴之间形成轴向移动连接。
3.如权利要求2所述的一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于：所述棘爪件架与中心传动轴之间通过花键连接。
4.如权利要求1所述的一种中心轮输入两挡变速器，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所述的一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于：所述第二棘轮与中心轮固定连接。
6.如权利要求1所述的一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于：所述中心传动轴的两端分别安装有车轮，所述中心传动轴与车轮轮毂之间设有超越离合器。
7.如权利要求1所述的一种中心轮输入两挡变速器，其特征在于：数个第二棘爪件之间设有联动件。
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