CN205872360U - 一种自行车用三级变速驱动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自行车用三级变速驱动装置，包括：传动轴、轮毂及变速机构，所述变速机构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，所述第一行星架上安装有第一棘爪机构，所述第一齿圈上安装有第二棘爪机构，所述第二行星架上安装有第三棘爪机构，所述轮毂的内壁处设有分别与第一棘爪机构、第二棘爪机构及第三棘爪机构相配合的棘轮，所述变速机构内还设有用于控制棘爪机构开闭的换挡套，本实用新型中的变速驱动装置可适用于前轮直驱或独轮直驱的自行车中，不仅换挡牢靠，而且可实现三级变速。

Description

一种自行车用三级变速驱动装置

【技术领域】

本实用新型涉及自行车的技术领域，具体涉及一种自行车用三级变速驱动装置。

【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，被密封在花鼓内部，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。

【实用新型内容】

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种适用于前轮直驱或独轮直驱结构的三级变速驱动装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种自行车用三级变速驱动装置，包括：传动轴、套设于传动轴上的轮毂及设置于传动轴与轮毂之间的变速机构，所述变速机构包括第一行星变速器及与第一行星变速器并排设置的第二行星变速器，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，所述第一中心轮套设于传动轴上并与车架相固定，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，所述第二齿圈与车架相固定，所述第二行星架与传动轴固定连接，所述第一齿圈与第二中心轮固定连接或一体成型，所述第一行星架上安装有第一棘爪机构，所述第一齿圈上安装有第二棘爪机构，所述第二行星架上安装有第三棘爪机构，所述轮毂的内壁处设有与第一棘爪机构相配合的第一棘轮、与第二棘爪机构相配合的第二棘轮及与第三棘爪机构相配合的第三棘轮，所述第一中心轮与第一行星架之间设有用于控制第一棘爪机构开闭的第一换挡套，所述第二中心轮与第一中心轮之间设有用于控制第二棘爪机构开闭的第二换挡套，所述第二换挡套套设于传动轴上。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一换挡套与第二换挡套通过联动件实现联动，所述联动件径向穿过第一换挡套、第一中心轮及第二换挡套，所述中心轮设有与联动件相配合的第一长槽，所述第二换挡套设有与联动件相配合的第二长槽。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述联动件为销。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一中心轮内设有与第二换挡套相配合的限位销，所述第二换挡套设有与限位销相配合的第三长槽。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一换挡套的外圆周面上设有与第一棘爪机构相配合的环形凹槽。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述传动轴在第一中心轮的一端设有限位装置，所述限位装置与第一中心轮之间通过数个第一滚珠连接，所述传动轴在第二齿圈的一端设有限位凸台，所述限位凸台与第二齿圈之间通过数个第二滚珠连接。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一中心轮与轮毂之间通过数个第三滚珠连接，所述第二齿圈与轮毂之间通过数个第四滚珠连接。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一换挡套与第一中心轮之间通过第一弹性件连接，所述第二换挡套与第一中心轮之间通过第二弹性件连接。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。

本实用新型中的一种自行车用三级变速驱动装置进一步设置为：所述第一棘爪机构、第二棘爪机构与第三棘爪机构结构相同，均包括棘爪和控制棘爪初始位置的弹性控制件。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中的自行车用三级变速驱动装置结构紧凑、安装方便、传动效率高、换挡牢靠，通过在轮毂内设置两套行星变速器，从而可实现三级变速。

【附图说明】

图1是本实用新型中三级变速驱动装置的主视结构示意图。

图2是本实用新型中三级变速驱动装置的分解结构示意图。

图3是沿图1所示A-A线的剖视结构示意图。

图4是第一中心轮、第一换挡套与第二换挡套的安装结构示意图。

图中：1、传动轴，10、限位装置，11、限位凸台，2、轮毂，20、第一棘轮，21、第二棘轮，22、第三棘轮，3、变速机构，30、第一行星变速器，300、第一中心轮，3000、第一长槽，301、第一行星架，3010、第一棘爪机构，302、第一行星轮，303、第一齿圈，3030、第二棘爪机构，31、第二行星变速器，310、第二中心轮，311、第二行星架，3110、第三棘爪机构，312、第二行星轮，313、第二齿圈，32、第一换挡套，320、环形凹槽，33、第一弹性件，34、第二换挡套，340、第二长槽，341、第三长槽，35、第二弹性件，36、联动件，37、限位销，4、第一滚珠，5、第二滚珠，6、第三滚珠，7、第四滚珠。

【具体实施方式】

下面通过具体实施例对本实用新型所述的一种自行车用三级变速驱动装置作进一步的详细描述。

参图1至图4所示，一种自行车用三级变速驱动装置，其包括：传动轴1、套设于传动轴1上的轮毂2及设置于传动轴1与轮毂2之间的变速机构3。

所述变速机构3包括第一行星变速器30及与第一行星变速器并排设置的第二行星变速器31，所述第一行星变速器30包括：第一中心轮300、第一行星架301、第一行星轮302及第一齿圈303，所述第一中心轮300套设于传动轴1上并与车架相固定，所述第二行星变速器31包括：第二中心轮310、第二行星架311，第二行星轮312及第二齿圈313，所述第二齿圈313与车架相固定，所述第一齿圈303与第二中心轮310一体成型或固定连接，所述第一行星架301上安装有第一棘爪机构3010，所述第一齿圈303上安装有第二棘爪机构3030，所述第二行星架311上安装有第三棘爪机构3110，所述轮毂2的内壁处设有与第一棘爪机构3010相配合的第一棘轮20、与第二棘爪机构3030相配合的第二棘轮21及与第三棘爪机构3110相配合的第三棘轮22。

所述第一中心轮300与第一行星架301之间设有用于控制第一棘爪机构3010开闭的第一换挡套32，所述第一换挡套32的外圆周面上设有与第一棘爪机构3010相配合的环形凹槽320。所述第一换挡套32与第一中心轮300之间通过第一弹性件33连接，所述第二中心轮310与第一中心轮300之间设有用于控制第二棘爪机构3030开闭的第二换挡套34，所述第二换挡套34套设于传动轴1上，所述第二换挡套34与第一中心轮300之间通过第二弹性件35连接。在本实施方式中，所述第一弹性件33及第二弹性件35均为弹簧。所述第一换挡套32与第二换挡套34通过联动件36实现联动，所述联动件36径向穿过第一换挡套32、第一中心轮300及第二换挡套34，所述第一中心轮300设有与联动件36相配合的第一长槽3000，所述第二换挡套34设有与联动件36相配合的第二长槽340。在本实施方式中，所述联动件36为销，所述第一中心轮300内还设有与第二换挡套34相配合的限位销37，所述第二换挡套34设有与限位销37相配合的第三长槽341。

所述传动轴1在第一中心轮300的一端设有限位装置10，所述限位装置10与第一中心轮300之间通过数个第一滚珠4连接，所述传动轴1在第二齿圈313的一端设有限位凸台11，所述限位凸台11与第二齿圈313之间通过数个第二滚珠5连接。所述第一中心轮300与轮毂2之间通过数个第三滚珠6连接，所述第二齿圈313与轮毂2之间通过数个第四滚珠7连接。

本实用新型中三级变速驱动装置的工作原理为：所述第一棘爪机构3010及第二棘爪机构3030的初始状态均为闭合，即第一棘爪机构3010与第一棘轮20相脱离，第二棘爪机构3030与第二棘轮21相脱离，所述第三棘爪机构3110为常开状态，即第三棘爪机构3110始终与第三棘轮22保持啮合状态，工作时，传动轴1转动，带动第二行星架311转动，通过第三棘爪机构3110与第三棘轮22的啮合，轮毂2转动，实现一级变速，当需要实现二级变速时，将第一换挡套32从右向左移动，移动到一定位置时，第一棘爪机构3010的尾部收容于第一换挡套32的环形凹槽320内，第一棘爪机构3010的头部打开，从而使第一棘爪机构3010与第一棘轮20相啮合，传动轴1的转动带动第二行星架311转动，通过第二行星齿轮313与第二中心轮310啮合传动，带动第二中心轮310转动，由于第二中心轮310与第一齿圈303固定连接或一体成型，第一齿圈303同步运转，通过第一齿圈303与第一行星轮302啮合传动，带动第一行星架301转动，由于第一行星架301上的第一棘爪机构3010与轮毂2上的第一棘轮20相啮合，因此，带动轮毂2转动，实现二级变速，二级变速时，由于第一棘爪机构3010的转速大于第三棘爪机构3110的转速，因此第三棘爪机构3110随动。当需要实现三级变速时，将第一换挡套32继续由右向左移动，在移动的过程中，第一棘爪机构的棘爪尾部将不再收容于第一换挡套的环形槽内，第一棘爪机构将由打开状态变成关闭状态，通过联动件36的作用，第二换挡套34会跟着由右向左移动，随着第二换挡套34的移动，第二棘爪机构3030的尾部被弹开，使得第二棘爪机构3030的头部打开，从而使第二棘爪机构3030与第二棘轮21相啮合，传动轴1转动，带动第二行星架311转动，通过第二行星齿轮313与第二中心轮310啮合传动，带动第二中心轮310转动，由于第二中心轮310与第一齿圈303一体成型或固定连接，因此第一齿圈303跟着转动，由于第一齿圈303上的第二棘爪机构3030与轮毂2上的第二棘轮21相啮合，因此轮毂2跟着转动，实现三级变速，三级变速时由于第二棘爪机构3030的转速大于第三棘爪机构3110的转速，因此第三棘爪机构3110随动。

综上所述，本实用新型中的自行车用三级变速驱动装置结构紧凑、安装方便、传动效率高、换挡牢靠，通过在轮毂内设置两套行星变速器，从而可实现三级变速。

上述的实施例仅例示性说明本实用新型创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本实用新型；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于，包括：传动轴、套设于传动轴上的轮毂及设置于传动轴与轮毂之间的变速机构，所述变速机构包括第一行星变速器及与第一行星变速器并排设置的第二行星变速器，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，所述第一中心轮套设于传动轴上并与车架相固定，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，所述第二齿圈与车架相固定，所述第二行星架与传动轴固定连接，所述第一齿圈与第二中心轮固定连接或一体成型，所述第一行星架上安装有第一棘爪机构，所述第一齿圈上安装有第二棘爪机构，所述第二行星架上安装有第三棘爪机构，所述轮毂的内壁处设有与第一棘爪机构相配合的第一棘轮、与第二棘爪机构相配合的第二棘轮及与第三棘爪机构相配合的第三棘轮，所述第一中心轮与第一行星架之间设有用于控制第一棘爪机构开闭的第一换挡套，所述第二中心轮与第一中心轮之间设有用于控制第二棘爪机构开闭的第二换挡套，所述第二换挡套套设于传动轴上。

2.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一换挡套与第二换挡套通过联动件实现联动，所述联动件径向穿过第一换挡套、第一中心轮及第二换挡套，所述中心轮设有与联动件相配合的第一长槽，所述第二换挡套设有与联动件相配合的第二长槽。

3.如权利要求2所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述联动件为销。

4.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一中心轮内设有与第二换挡套相配合的限位销，所述第二换挡套设有与限位销相配合的第三长槽。

5.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一换挡套的外圆周面上设有与第一棘爪机构相配合的环形凹槽。

6.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述传动轴在第一中心轮的一端设有限位装置，所述限位装置与第一中心轮之间通过数个第一滚珠连接，所述传动轴在第二齿圈的一端设有限位凸台，所述限位凸台与第二齿圈之间通过数个第二滚珠连接。

7.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一中心轮与轮毂之间通过数个第三滚珠连接，所述第二齿圈与轮毂之间通过数个第四滚珠连接。

8.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一换挡套与第一中心轮之间通过第一弹性件连接，所述第二换挡套与第一中心轮之间通过第二弹性件连接。

9.如权利要求8所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一弹性件及第二弹性件均为弹簧。

10.如权利要求1所述的一种自行车用三级变速驱动装置，其特征在于：所述第一棘爪机构、第二棘爪机构与第三棘爪机构结构相同，均包括棘爪和控制棘爪初始位置的弹性控制件。