CN107933815A - 一种齿圈固定中轴变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种齿圈固定中轴变速器，包括：中轴、变速器壳体及设置于中轴与变速器壳体之间的行星变速机构及换挡机构，所述中轴的两端分别与踩踏件相连接，所述变速器壳体与车架固定连接，所述行星变速机构包括中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述行星架及中心轮分别套设于中轴上并可相对于中轴转动，所述齿圈设置于变速器壳体内并与变速器壳体固定连接，所述行星架上或中心轮上设有动力输出轮，所述换挡机构包括设于中轴上的棘爪件架、安装于棘爪件架上的至少一个棘爪件、设置于行星架上的第一棘轮及设置于中心轮上的第二棘轮，所述棘爪件架上设有用于控制棘爪件初始位置的弹性件，从而大大简化了结构，降低了制造成本。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种变速器，尤其涉及一种齿圈固定中轴变速器。
【背景技术】
自行车变速器包括内变速器及外变速器，外变速器因为裸露在外，因此容易生锈，容易受到撞击，内变速器的使用能有效解决上述问题，较早期的内变速器设置于前轮轴上或后轮轴上，导致前轮轴跟后轮轴的结构较为复杂，后来为了解决这一技术问题，业界想到了将内变速器设置于中轴(即踩踏轴)上，从而既可实现变速，又可大大简化前轮轴、后轮轴的结构，现有技术中的中轴变速器大多采用花键移动换挡，不仅换挡难度大，而且还需要在前轮轴或后轮轴内设置超越离合器，从而增加了制造难度，提高了制造成本。
因此有必要提供一种解决上述技术问题的齿圈固定中轴变速器。
【发明内容】
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、换挡方便的齿圈固定中轴变速器。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种齿圈固定中轴变速器，包括：中轴、变速器壳体及设置于中轴与变速器壳体之间的行星变速机构及换挡机构，所述中轴的两端分别与踩踏件相连接，所述变速器壳体与车架固定连接，所述行星变速机构包括中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述行星架及中心轮分别套设于中轴上并可相对于中轴转动，所述齿圈设置于变速器壳体内并与变速器壳体固定连接，所述行星架上或中心轮上设有动力输出轮，所述换挡机构包括设于中轴上的棘爪件架、安装于棘爪件架上的至少一个棘爪件、设置于行星架上的第一棘轮及设置于中心轮上的第二棘轮，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固定中轴变速器进一步设置为：所述棘爪件架与中轴一体成型或固定连接。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述棘爪件架与中轴之间形成径向同步转动、轴向可移动连接。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述中轴上设有长条形凸台，所述棘爪件架内设有与长条形凸台相配合的凹槽。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述变速器壳体的一端设有拨挡杆安装孔，所述拨挡杆安装孔内安装有与棘爪件架相抵接的拨挡杆，所述棘爪件架与中心轮之间设有复位弹簧。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述中轴内设有沿轴向延伸的拨挡杆安装孔及沿径向延伸的连接销活动槽，所述拨挡杆安装孔与连接销活动槽相贯通，所述拨挡杆安装孔内安装有拨挡杆，所述连接销活动槽内安装有用于连接棘爪件架与拨挡杆的连接销，以使棘爪件架与拨挡杆实现同步运动。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述拨挡杆安装孔与连接销活动槽呈垂直设置。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述棘爪件包括安装于棘爪件架上的安装部及与第一棘轮或第二棘轮相配合的棘爪部，所述棘爪件架上设有与棘爪件安装部相配合的第一收容槽及与棘爪件棘爪部相配合的第二收容槽，所述第二收容槽的两侧设有与棘爪部相配合的挡块。
优选地，本发明中的一种齿圈固定中轴变速器进一步设置为：所述第一收容槽轴向贯穿棘爪件架或延伸至第二收容槽一侧的挡块处。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的齿圈固定中轴变速器结构简单、安装方便，通过采用棘爪式换挡，可以使前轮轴或后轮轴内不用设置超越离合器，从而大大简化了结构，降低了制造成本，而且相比于现有技术中的花键换挡，本发明中的棘爪式换挡可靠性更高，换挡更加轻松。
【附图说明】
图1是本发明实施例1中齿圈固定中轴变速器的主视结构示意图。
图2是本发明实施例1中齿圈固定中轴变速器的剖视结构示意图。
图3是本发明实施例1中齿圈固定中轴变速器的分解结构示意图。
图4是本发明实施例2中齿圈固定中轴变速器的主视结构示意图。
图5是本发明实施例3中齿圈固定中轴变速器的主视结构示意图。
图中：1、中轴，10、20、拨挡杆安装孔，11、连接销活动槽，12、长条形凸台，2、变速器壳体，3、行星变速机构，30、中心轮，300、第二棘轮，31、行星架，310、第一棘轮，32、行星轮，33、齿圈，34、动力输出轮，4、换挡机构，40、棘爪件架，400、第一收容槽，401、第二收容槽，402、挡块，403、凹槽，41、棘爪件，410、安装部，411、棘爪部，5、拨挡杆，6、复位弹簧，7、连接销，8、踩踏件。
【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固定中轴变速器作进一步的详细描述。
如图1至图3所示，一种齿圈固定中轴变速器，包括：中轴1、变速器壳体2及设置于中轴1与变速器壳体2之间的行星变速机构3及换挡机构4，所述中轴1的两端分别与踩踏件8相连接，所述变速器壳体2与车架固定连接。
所述行星变速机构3包括中心轮30、行星架31、行星轮32及齿圈33，所述行星架31及中心轮30分别套设于中轴1上并可相对于中轴1转动，所述齿圈33设置于变速器壳体2内并与变速器壳体2固定连接，在本实施方式中，所述行星架31上设有动力输出轮34，当然在其他的实施方式中，所述动力输出轮34也可设置于中心轮30上，同样可以实现本发明。
所述换挡机构4包括设于中轴1上的棘爪件架40、安装于棘爪件架40上的两个棘爪件41、设置于行星架31上的第一棘轮310及设置于中心轮30上的第二棘轮300，在本实施方式中，所述第一棘轮310与行星架31之间通过花键连接，所述第二棘轮300与中心轮30一体成型。所述棘爪件41包括安装于棘爪件架40上的安装部410及与第一棘轮310或第二棘轮300相配合的棘爪部411，所述棘爪件架40上设有与棘爪件41安装部相配合的第一收容槽400及与棘爪件41棘爪部相配合的第二收容槽401，所述第二收容槽401的两侧设有与棘爪部411相配合的挡块402，所述挡块402可防止棘爪件41安装于棘爪件架40后脱离，所述第一收容槽400轴向贯穿棘爪件架40或延伸至第二收容槽401一侧的挡块402处，从而可方便制造，所述棘爪件架40上设有用于控制棘爪件41初始位置的弹簧。所述棘爪件架40与中轴1之间形成径向同步转动、轴向可移动连接，在本实施方式中，所述中轴1上设有长条形凸台12，所述棘爪件架40内设有与长条形凸台12相配合的凹槽403，当然在其他的实施方式中也可采用其他的结构来实现棘爪件架40与中轴1之间的径向同步转动、轴向可移动连接，同样可以实现本发明。所述变速器壳体2的一端设有拨挡杆安装孔20，所述拨挡杆安装孔20内安装有与棘爪件架40相抵接的拨挡杆5，所述棘爪件架40与中心轮30之间设有复位弹簧6。在本实施方式中，沿半径方向棘爪件41设置在内，第一棘轮310及第二棘轮300设置在外，当然在其他的实施方式中，沿半径方向棘爪件41设置在外，第一棘轮310及第二棘轮300设置在内，同样可以实现本发明。
本实施例中变速器的工作原理为：一挡时，轴向移动拨挡杆5，棘爪件架40与拨挡杆5同步轴向移动，使棘爪件架40上的棘爪件41与行星架31上的第一棘轮310相啮合，踩踏件传递动力给中轴1，由于中轴1与棘爪件架40径向同步转动连接，因此棘爪件架40转动，通过棘爪件架40上的棘爪件41与行星架31上的第一棘轮310相啮合，行星架31转动，由于行星架31与动力输出轮34固定连接，因此行星架31带动动力输出轮34转动，动力输出轮34输出动力。二挡时，轴向移动拨挡杆5，棘爪件架40与拨挡杆5同步轴向移动，使棘爪件架40上的棘爪件41与行星架31上的第一棘轮310脱离啮合，而与中心轮30上的第二棘轮300相啮合，踩踏件传递动力给中轴1，由于中轴1与棘爪件架40径向同步转动连接，因此棘爪件架40转动，通过棘爪件架40上的棘爪件41与中心轮30上的第二棘轮300相啮合，因此中心轮30转动，中心轮30通过行星轮32的传动带动行星架31转动，由于行星架31与动力输出轮34固定连接，因此行星架31带动动力输出轮34转动，动力输出轮34输出动力。
实施例2
参图4所示，本实施例中的其余结构均与实施例1相同，不同之处在于：在实施例1中，所述变速器壳体2的一端设有拨挡杆安装孔20，所述拨挡杆安装孔20内安装有与棘爪件架40相抵接的拨挡杆5，所述棘爪件架40与中心轮30之间设有复位弹簧6。而在本实施方式中，所述中轴1内设有沿轴向延伸的拨挡杆安装孔10及沿径向延伸的连接销活动槽11，所述拨挡杆安装孔10与连接销活动槽11相贯通且呈垂直设置，所述拨挡杆安装孔10内安装有拨挡杆5，所述连接销活动槽11内安装有用于连接棘爪件架40与拨挡杆5的连接销7，以使棘爪件架40与拨挡杆5实现同步运动。
实施例3
参图5所示，本实施例中的其余结构均与实施例1相同，不同之处在于：在实施例1中，所述棘爪件架40与中轴1之间形成径向同步转动，轴向可移动连接，所述变速器壳体2的一端设有拨挡杆安装孔20，所述拨挡杆安装孔20内安装有与棘爪件架40相抵接的拨挡杆5，所述棘爪件架40与中心轮30之间设有复位弹簧6。而在本实施方式中，所述棘爪件架40与中轴1一体成型，通过轴向移动中轴1来使中轴1上的棘爪件41与行星架31上的第一棘轮310或中心轮30上的第二棘轮300相啮合，实现换挡，当然在其他的实施方式中，棘爪件架40也可与中轴1固定连接，同样可以实现本发明。
综上所述，本发明中的齿圈固定中轴变速器结构简单、安装方便，通过采用棘爪式换挡，可以使前轮轴或后轮轴内不用设置超越离合器，从而大大简化了结构，降低了制造成本，而且相比于现有技术中的花键换挡，本发明中的棘爪式换挡可靠性更高，换挡更加轻松。
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 (9)
1.一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于，包括：中轴、变速器壳体及设置于中轴与变速器壳体之间的行星变速机构及换挡机构，所述中轴的两端分别与踩踏件相连接，所述变速器壳体与车架固定连接，所述行星变速机构包括中心轮、行星架、行星轮及齿圈，所述行星架及中心轮分别套设于中轴上并可相对于中轴转动，所述齿圈设置于变速器壳体内并与变速器壳体固定连接，所述行星架上或中心轮上设有动力输出轮，所述换挡机构包括设于中轴上的棘爪件架、安装于棘爪件架上的至少一个棘爪件、设置于行星架上的第一棘轮及设置于中心轮上的第二棘轮，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所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述棘爪件架与中轴一体成型或固定连接。
3.如权利要求1所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述棘爪件架与中轴之间形成径向同步转动、轴向可移动连接。
4.如权利要求3所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述中轴上设有长条形凸台，所述棘爪件架内设有与长条形凸台相配合的凹槽。
5.如权利要求3所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述变速器壳体的一端设有拨挡杆安装孔，所述拨挡杆安装孔内安装有与棘爪件架相抵接的拨挡杆，所述棘爪件架与中心轮之间设有复位弹簧。
6.如权利要求3所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述中轴内设有沿轴向延伸的拨挡杆安装孔及沿径向延伸的连接销活动槽，所述拨挡杆安装孔与连接销活动槽相贯通，所述拨挡杆安装孔内安装有拨挡杆，所述连接销活动槽内安装有用于连接棘爪件架与拨挡杆的连接销，以使棘爪件架与拨挡杆实现同步运动。
7.如权利要求6所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述拨挡杆安装孔与连接销活动槽呈垂直设置。
8.如权利要求1所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述棘爪件包括安装于棘爪件架上的安装部及与第一棘轮或第二棘轮相配合的棘爪部，所述棘爪件架上设有与棘爪件安装部相配合的第一收容槽及与棘爪件棘爪部相配合的第二收容槽，所述第二收容槽的两侧设有与棘爪部相配合的挡块。
9.如权利要求8所述的一种齿圈固定中轴变速器，其特征在于：所述第一收容槽轴向贯穿棘爪件架或延伸至第二收容槽一侧的挡块处。
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