全文摘要
本实用新型公开了一种三挡自动换挡变速器，包括：中心轴、轮毂、第一行星变速器、第二行星变速器、第一自动换挡机构及第二自动换挡机构，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，所述第一自动换挡机构包括：第一棘轮、至少一个第一棘爪件、连接件、第一弹性件、第二弹性件、联动件及至少两个离心块，所述联动件上设有与第一棘爪件相配合的卡槽，所述卡槽能在联动件转动时释放或收容第一棘爪件，所述第二自动换挡机构包括：第二棘轮、棘爪件架、至少一个第二棘爪件及第三弹性件，从而可实现全自动变速。
主设计要求
1.一种三挡自动换挡变速器，其特征在于，包括：中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的第一行星变速器、第二行星变速器、第一自动换挡机构及第二自动换挡机构，所述中心轴固定安装于车架上，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，所述第一中心轮、第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第一齿圈与第二行星架一体成型或固定连接从而组成一个组合件，所述第一自动换挡机构包括：第一棘轮、至少一个第一棘爪件、连接件、第一弹性件、第二弹性件、联动件及至少两个离心块，所述第一棘轮设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第一棘爪件安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第一弹性件控制其初始位置，所述离心块安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第二弹性件控制其初始位置，所述离心块与联动件之间通过连接件连接，所述联动件上设有与第一棘爪件相配合的卡槽，所述卡槽能在联动件转动时释放或收容第一棘爪件，所述第二自动换挡机构包括：第二棘轮、棘爪件架、至少一个第二棘爪件及第三弹性件，所述第二棘轮设置于第二齿圈上，所述棘爪件架设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上并通过第三弹性件控制其初始位置，所述第一行星架与轮毂之间设有超越离合器，所述第二齿圈或由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件或第一行星架为动力输入件，所述轮毂为动力输出件。
设计方案
1.一种三挡自动换挡变速器，其特征在于，包括：中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的第一行星变速器、第二行星变速器、第一自动换挡机构及第二自动换挡机构，所述中心轴固定安装于车架上，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，所述第一中心轮、第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第一齿圈与第二行星架一体成型或固定连接从而组成一个组合件，所述第一自动换挡机构包括：第一棘轮、至少一个第一棘爪件、连接件、第一弹性件、第二弹性件、联动件及至少两个离心块，所述第一棘轮设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第一棘爪件安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第一弹性件控制其初始位置，所述离心块安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第二弹性件控制其初始位置，所述离心块与联动件之间通过连接件连接，所述联动件上设有与第一棘爪件相配合的卡槽，所述卡槽能在联动件转动时释放或收容第一棘爪件，所述第二自动换挡机构包括：第二棘轮、棘爪件架、至少一个第二棘爪件及第三弹性件，所述第二棘轮设置于第二齿圈上，所述棘爪件架设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上并通过第三弹性件控制其初始位置，所述第一行星架与轮毂之间设有超越离合器，所述第二齿圈或由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件或第一行星架为动力输入件，所述轮毂为动力输出件。
2.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述超越离合器包括超越棘爪件架、超越棘爪及超越棘轮，所述超越棘爪件架与第一行星架一体成型或固定连接，所述超越棘爪弹性安装于超越棘爪件架上，所述超越棘轮设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接。
3.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述第一弹性件为弹性钢丝，弹性钢丝卡在第一棘爪件上从而使第一棘爪件弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
4.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述第一弹性件为扭簧，所述第一棘爪件通过定位销安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上，扭簧套设于定位销上从而使第一棘爪件弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
5.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述第二弹性件为扭簧，所述离心块通过定位销安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上，扭簧套设于定位销上从而使离心块弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
6.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述连接件为联动销或摩擦片。
7.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述联动件呈圆形片状设置，所述卡槽自联动件的外圆周面凹设形成，所述卡槽的外侧设有挡部。
8.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：当第二棘爪件的数量为两个及两个以上时，每两相邻的第二棘爪件之间通过平衡拉杆连接。
9.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述第二棘爪件为离心棘爪件，所述离心棘爪件包括棘爪部、配重部及设置于棘爪部与配重部之间的安装部，所述安装部通过销安装于棘爪件架上。
10.如权利要求1所述的一种三挡自动换挡变速器，其特征在于：所述轮毂的一端与中心轴之间设有第一轴承，所述轮毂的另一端设有轮毂盖，所述第二齿圈与中心轴之间设有第二轴承，所述轮毂盖与第二齿圈之间设有第三轴承。
设计说明书
【技术领域】
本实用新型涉及自行车技术领域，具体涉及一种三挡自动换挡变速器。
【背景技术】
自行车内变速器分为手动换挡和全自动换挡变速器两种，手动换挡变速器配套手动换挡机构，全自动换挡变速器配套自动换挡机构，自动换挡机构一般为离心自动换挡机构，现有技术中离心自动换挡机构的棘爪件有安装在输入传动件上的，也有安装在输出件上，棘爪件安装在输入传动件上的离心自动换挡机构，加速换挡后不能降低踏频，骑行比较累，好处是滑行时棘爪件与棘轮脱离啮合，没有棘爪件与棘轮的敲击噪音。棘爪件安装在输出件上的离心自动换挡机构，加速换挡后能降低踏频，骑行比轻松，坏处是滑行时棘爪件与棘轮仍然啮合，有棘爪件与棘轮的敲击噪音。
因此，有必要提供一种既能解决踏频问题又能解决噪音问题的三挡自动换挡变速器。
【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既可降低踏频又可降低噪音的三挡自动换挡变速器。
为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种三挡自动换挡变速器，包括：中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的第一行星变速器、第二行星变速器、第一自动换挡机构及第二自动换挡机构，所述中心轴固定安装于车架上，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，所述第一中心轮、第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第一齿圈与第二行星架一体成型或固定连接从而组成一个组合件，所述第一自动换挡机构包括：第一棘轮、至少一个第一棘爪件、连接件、第一弹性件、第二弹性件、联动件及至少两个离心块，所述第一棘轮设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第一棘爪件安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第一弹性件控制其初始位置，所述离心块安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上并通过第二弹性件控制其初始位置，所述离心块与联动件之间通过连接件连接，所述联动件上设有与第一棘爪件相配合的卡槽，所述卡槽能在联动件转动时释放或收容第一棘爪件，所述第二自动换挡机构包括：第二棘轮、棘爪件架、至少一个第二棘爪件及第三弹性件，所述第二棘轮设置于第二齿圈上，所述棘爪件架设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接，所述第二棘爪件安装于棘爪件架上并通过第三弹性件控制其初始位置，所述第一行星架与轮毂之间设有超越离合器，所述第二齿圈或由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件或第一行星架为动力输入件，所述轮毂为动力输出件。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述超越离合器包括超越棘爪件架、超越棘爪及超越棘轮，所述超越棘爪件架与第一行星架一体成型或固定连接，所述超越棘爪弹性安装于超越棘爪件架上，所述超越棘轮设置于轮毂内并与轮毂一体成型或固定连接。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述第一弹性件为弹性钢丝，弹性钢丝卡在第一棘爪件上从而使第一棘爪件弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述第一弹性件为扭簧，所述第一棘爪件通过定位销安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上，扭簧套设于定位销上从而使第一棘爪件弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述第二弹性件为扭簧，所述离心块通过定位销安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上，扭簧套设于定位销上从而使离心块弹性安装于由第二行星架与第一齿圈所组成的组合件上。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述连接件为联动销或摩擦片。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述联动件呈圆形片状设置，所述卡槽自联动件的外圆周面凹设形成，所述卡槽的外侧设有挡部。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：当第二棘爪件的数量为两个及两个以上时，每两相邻的第二棘爪件之间通过平衡拉杆连接。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述第二棘爪件为离心棘爪件，所述离心棘爪件包括棘爪部、配重部及设置于棘爪部与配重部之间的安装部，所述安装部通过销安装于棘爪件架上。
优选地，本实用新型中的一种三挡自动换挡变速器进一步设置为：所述轮毂的一端与中心轴之间设有第一轴承，所述轮毂的另一端设有轮毂盖，所述第二齿圈与中心轴之间设有第二轴承，所述轮毂盖与第二齿圈之间设有第三轴承。
与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中的三挡自动换挡变速器结构紧凑、安装方便、传动效率高、换挡牢靠、变速稳定、噪音小，通过在变速器内设置两套自动离心换挡机构，其中中速挡的自动离心换挡机构的棘爪件设置在行星变速器上，高速挡的自动离心换挡机构的棘爪件设置在输出件轮毂上，使自行车在滑行过程中大大降低中速挡的棘爪件与棘轮的敲击噪音，又可以在高挡时降低对踏频的要求，从而使得骑行更加舒适轻松。
【附图说明】
图1是本实用新型中三挡自动换挡变速器的主视结构示意图。
图2是本实用新型中三挡自动换挡变速器的剖视结构示意图。
图3是本实用新型中三挡自动换挡变速器的分解结构示意图。
图4是本实用新型中第一自动换挡机构的结构示意图。
图5是本实用新型中第二自动换挡机构的结构示意图。
图1至图5中：1、中心轴，10、第一轴承，11、第二轴承，2、轮毂，20、轮毂盖，21、第三轴承，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、第一自动换挡机构，50、第一棘爪件，51、连接件，52、第二弹性件，53、联动件，530、卡槽，531、挡部，54、离心块，540、定位销，6、第二自动换挡机构，60、第二棘轮，61、棘爪件架，62、第二离心棘爪件，620、棘爪部，621、配重部，622、安装部，623、销，63、平衡拉杆，7、超越离合器，70、超越棘爪件架，71、超越棘爪，72、超越棘轮。
【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三挡自动换挡变速器作进一步的详细描述。
参图1至图3所示，一种三挡自动换挡变速器，包括：中心轴1、轮毂2及设置于中心轴1与轮毂2之间的第一行星变速器3、第二行星变速器4、第一自动换挡机构5及第二自动换挡机构6，所述中心轴1固定安装于车架上。
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，在本实施方式中，所述第一中心轮30、第二中心轮40与中心轴1一体成型，所述第一齿圈33与第二行星架41一体成型从而组成一个组合件，当然在其他的实施方式中所述第一中心轮30、第二中心轮40也可与中心轴1固定连接，所述第一齿圈33与第二行星架41也可固定连接，同样可以实现本实用新型。
参图4所示，所述第一自动换挡机构5包括：第一棘轮(未图示)、至少一个第一棘爪件50、连接件51、第一弹性件(未图示)、第二弹性件52、联动件53及至少两个离心块54，在本实施方式中，所述第一棘爪件50及离心块54的数量均为两个，所述第一棘轮设置于轮毂2内并与轮毂2一体成型或固定连接，所述第一棘爪件50安装于由第二行星架41与第一齿圈33所组成的组合件上并通过第一弹性件控制其初始位置，在本实施方式中，所述第一弹性件为弹性钢丝，弹性钢丝卡在第一棘爪件50上从而将第一棘爪件50弹性安装于组合件上，当然，在其他的实施方式中，所述第一弹性件也可为扭簧，所述第一棘爪件50也可通过定位销安装于组合件上，所述扭簧套设于定位销上从而将第一棘爪件50弹性安装于组合件上，同样可以实现本实用新型，所述离心块54通过定位销540安装于由第二行星架41与第一齿圈33所组成的组合件上，所述第二弹性件52为扭簧，扭簧套设于定位销540上用于控制离心块54的初始位置。所述离心块54与联动件53之间通过连接件51连接，在本实施方式中，所述连接件51为联动销，当然在其他的实施方式中，所述连接件51也可为摩擦片，所述联动件53上设有与第一棘爪件50相配合的卡槽530，所述卡槽530能在联动件53转动时释放或收容第一棘爪件50，所述联动件53呈圆形片状设置，所述卡槽530自联动件53的外圆周面凹设形成，所述卡槽530的外侧设有挡部531。
参图5所述，所述第二自动换挡机构6包括：第二棘轮60、棘爪件架61、至少一个第二棘爪件62及第三弹性件(未图示)，在本实施方式中，所述第二棘爪件62的数量为两个，当第二棘爪件62的数量为两个及两个以上时，每两相邻的第二棘爪件62之间通过平衡拉杆63连接。所述第二棘轮60设置于第二齿圈43的外圆周面上，所述棘爪件架61设置于轮毂2内并与轮毂2一体成型或固定连接，在本实施方式中，所述第二棘爪件62为离心棘爪件，包括棘爪部620、配重部621及设置于棘爪部620与配重部621之间的安装部622，所述安装部622通过销623安装于棘爪件架61上并通过第三弹性件控制其初始位置，所述第一行星架31与轮毂2之间设有超越离合器7，所述超越离合器7包括超越棘爪件架70、超越棘爪71及超越棘轮72，所述超越棘爪件架70与第一行星架31一体成型或固定连接，所述超越棘爪71弹性安装于超越棘爪件架70上，所述超越棘轮72设置于轮毂2内并与轮毂2一体成型或固定连接。在本实施方式中，所述第二齿圈43为动力输入件，所述轮毂2为动力输出件。当然在其他的实施方式中，由第二行星架41与第一齿圈33所组成的组合件或者第一行星架31也可以为动力输入件，同样可以实现本实用新型，所述轮毂2的一端与中心轴1之间设有第一轴承10，所述轮毂2的另一端设有轮毂盖20，所述第二齿圈43与中心轴1之间设有第二轴承11，所述轮毂盖20与第二齿圈43之间设有第三轴承21。
本实用新型中三挡自动换挡变速器的工作原理为：超越棘爪71与超越棘轮72始终处于啮合状态，一档时，离心块54在第二弹性件52的作用下，在靠近中心轴1圆心的位置，第一棘爪件50收容于联动件53的卡槽530内，此时第一棘爪件50与设置于轮毂2内的第一棘轮处于脱离啮合状态，第二棘爪件62在第三弹性件的作用下与第二棘轮60同样处于脱离啮合状态，动力由第二齿圈43输入，所述第二齿圈43通过第二行星轮42的传动带动第二行星架41转动，由于第二行星架41与第一齿圈33一体成型，因此第一齿圈33转动，第一齿圈33又通过第一行星轮32的传动带动第一行星架31转动，由于设置于第一行星架31与轮毂2之间的超越离合器7始终处于啮合状态，因此轮毂2转动并进行动力输出，此过程为减速，二挡时，当骑行速度越来越快并达到一定值时，离心块54在离心力的作用下克服第二弹性件52的弹力向远离圆心的方向运动，从而带动联动件53转动，在联动件53转动的过程中，联动件53的卡槽530释放第一棘爪件50，使第一棘爪件50与轮毂2内的第一棘轮相啮合，动力由第二齿圈43输入，通过第二行星轮42的传动带动第二行星架41转动，由于第二行星架41与第一齿圈33一体成型组成组合件，设置于组合件上的第一棘爪件50与轮毂2内的第一棘轮相啮合，因此带动轮毂2转动并进行动力输出，此过程为减速，在该过程中，所述超越离合器7处于随动状态。三挡时，当速度再次加速到一定值时，所述第二棘爪件62的配重部621在离心力的作用下克服第三弹性件的弹力向远离圆心的方向运动，基于杠杆原理使得位于另一端的棘爪部620向靠近圆心的方向运动，从而使第二棘爪件62的棘爪部620与设置于第二齿圈43上的第二棘轮60相啮合，动力由第二齿圈43输入，由于设置于第二齿圈43上的第二棘轮60与第二棘爪件62上的棘爪部620相啮合，因此带动第二棘爪件62转动，由于第二棘爪件62安装于棘爪件架61上，棘爪件架61又与轮毂2一体成型，因此轮毂2进行同速输出，在此过程中，超越离合器7及第一自动换挡机构5均处于随动状态。由于第一棘爪件50设置于由第一齿圈33与第二行星架41组成的组合件上，在滑行过程中，第二齿圈43没有动力输入，行星变速器很快降速，第一棘爪件50与设置于轮毂2上的第一棘轮脱离啮合，这样就没有了第一棘爪件50与第一棘轮在随动时的敲击声，大大降低了噪音。另外由于第二棘爪件62安装于轮毂2上，在第二棘爪件62与第二棘轮60啮合后，可以降低踏频，这样行星变速器的速度降低，使离心块54的离心力减少，从而降低第一棘爪件50与第一棘轮随动时的敲击声，同样降低了噪音。
综上所述，本实用新型中的三挡自动换挡变速器结构紧凑、安装方便、传动效率高、换挡牢靠、变速稳定、噪音小，通过在变速器内设置两套自动离心换挡机构，其中中速挡的自动离心换挡机构的棘爪件设置在行星变速器上，高速挡的自动离心换挡机构的棘爪件设置在输出件轮毂上，使自行车在滑行过程中大大降低中速挡的棘爪件与棘轮的敲击噪音，又可以在高挡时降低对踏频的要求，从而使得骑行更加舒适轻松。
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。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920734889.4
申请日:2019-05-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209839076U
授权时间:20191224
主分类号:F16H3/46
专利分类号:F16H3/46;F16D41/12
范畴分类:27D;
申请人:张家港川梭车业有限公司
第一申请人:张家港川梭车业有限公司
申请人地址:215636 江苏省苏州市张家港市大新镇新东东路
发明人:黄英可
第一发明人:黄英可
当前权利人:张家港川梭车业有限公司
代理人:祁凯娟
代理机构:32357
代理机构编号:苏州启华专利代理事务所(普通合伙) 32357
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计