【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及自行車技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置。

背景技術(shù)：

自行車變速器分為內(nèi)變速器和外變速器兩種，外變速器是采用開放式鏈條機構(gòu)為傳動系統(tǒng)，通過撥動安裝于自行車前方的換擋器使鏈條變換到不同的飛輪上實現(xiàn)不同的鏈條傳動比，由于外變速器裸露在外，因此比較容易生銹，而且容易受到外力的干擾，所以經(jīng)常需要定期維護保養(yǎng)，內(nèi)變速器主要是以行星齒輪機構(gòu)作為傳動主體，被密封在輪轂內(nèi)部，經(jīng)過多層特殊密封材料保護，所以雨水、灰塵、油垢等無法進入，故無需定期保養(yǎng)，實現(xiàn)了免保養(yǎng)的優(yōu)點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、換擋穩(wěn)定性好的單輪驅(qū)動三擋變速裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置，包括：中心軸、輪轂及設(shè)置于中心軸與輪轂之間的動力輸入件、換擋機構(gòu)及兩套并排設(shè)置的行星變速器，所述行星變速器包括：第一行星變速器及第二行星變速器，所述第一行星變速器包括：第一中心輪、第一行星架、第一行星輪及第一齒圈，所述第二行星變速器包括：第二中心輪、第二行星架、第二行星輪及第二齒圈，所述第一中心輪與中心軸一體成型或固定連接，所述第二中心輪與中心軸一體成型或固定連接，所述中心軸與車架相固定，所述第一行星架與第二齒圈一體成型或固定連接，所述動力輸入件與第一行星架、第二行星架、第一齒圈及第二齒圈四個部件中的其中一個部件固定連接，所述換擋機構(gòu)包括：棘輪、棘爪件架及安裝于棘爪件架上的至少一個棘爪件，所述棘爪件架上設(shè)有用于控制棘爪件初始位置的彈性件，所述棘爪件架與輪轂之間形成滑動連接，所述棘輪包括設(shè)置于第一齒圈上的第一棘輪、設(shè)置于第二齒圈上的第二棘輪及設(shè)置于第二行星架上的第三棘輪。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述輪轂內(nèi)安裝有數(shù)個與棘爪件架相配合的導(dǎo)向桿，所述導(dǎo)向桿沿中心軸的軸向排布。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述棘爪件架呈圓環(huán)狀設(shè)置，所述棘爪件架上開設(shè)有數(shù)個開口，所述棘爪件收容于該開口內(nèi)并通過銷安裝于棘爪件架上。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述彈性件為彈簧、扭簧或彈片。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述棘爪件上設(shè)有與棘輪相配合的棘爪部，所述棘爪部上設(shè)有嚙合導(dǎo)向面。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述中心軸的一端設(shè)有第一端蓋及第一并緊螺母，所述第一端蓋與動力輸入件之間通過軸承或滾珠連接，所述動力輸入件與第一并緊螺母之間通過軸承或滾珠連接，所述中心軸的另一端設(shè)有第二端蓋及第二并緊螺母，所述第二端蓋與第二并緊螺母之間通過軸承或滾珠連接。

優(yōu)選地，本發(fā)明中的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置進一步設(shè)置為：所述第一中心輪與第二中心輪一體成型或固定連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明中的單輪驅(qū)動三擋變速裝置采用棘爪式換擋機構(gòu)后不僅結(jié)構(gòu)緊湊，換擋操控方便而且換擋穩(wěn)定性也大大提升，另外本發(fā)明中的棘爪式換擋機構(gòu)還可以作為超越離合器使用，而無需在行星變速器內(nèi)再使用超越離合器，因此大大簡化了結(jié)構(gòu)。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明中單輪驅(qū)動三擋變速裝置的主視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明中單輪驅(qū)動三擋變速裝置的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中單輪驅(qū)動三擋變速裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、中心軸，10、第一端蓋，11、第一并緊螺母，12、第二端蓋，13、第二并緊螺母，2、輪轂，20、導(dǎo)向桿，3、換擋機構(gòu)，30、棘爪件架，300、開口，301、彈簧，302、長條形鍵槽，31、棘爪件，310、棘爪部，32、第一棘輪，33、第二棘輪，34、第三棘輪，4、動力輸入件，5、第一行星變速器，50、第一中心輪，51、第一行星架，52、第一行星輪，53、第一齒圈，6、第二行星變速器，60、第二中心輪，61、第二行星架，62、第二行星輪，63、第二齒圈。

【具體實施方式】

下面通過具體實施例對本發(fā)明所述的一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置作進一步的詳細描述。

參圖1至圖3所示，一種單輪驅(qū)動三擋變速裝置，包括：中心軸1、輪轂2及設(shè)置于中心軸1與輪轂2之間的換擋機構(gòu)3、動力輸入件4及兩套并排設(shè)置的行星變速器(第一行星變速器5及第二行星變速器6)，所述中心軸1的一端設(shè)有第一端蓋10及第一并緊螺母11，所述第一端蓋10與動力輸入件4之間通過軸承或滾珠連接，所述動力輸入件4與第一并緊螺母11之間通過軸承或滾珠連接，所述中心軸1的另一端設(shè)有第二端蓋12及第二并緊螺母13，所述第二端蓋12與第二并緊螺母13之間通過軸承或滾珠連接。

所述第一行星變速器5包括：第一中心輪50、第一行星架51、第一行星輪52及第一齒圈53，所述第二行星變速器6包括：第二中心輪60、第二行星架61、第二行星輪62及第二齒圈63，所述第一中心輪50、第二中心輪60及中心軸1一體成型，所述中心軸1與車架相固定，所述第一行星架51與第二齒圈63一體成型。

所述換擋機構(gòu)3包括棘爪件架30、安裝于棘爪件架30上的三個棘爪件31、設(shè)置于第一齒圈53外圓周面上的第一棘輪32、設(shè)置于第二齒圈63外圓周面上的第二棘輪33、設(shè)置于第二行星架61外圓周面上的第三棘輪34，所述棘爪件架30呈圓環(huán)狀設(shè)置，所述棘爪件架30上開設(shè)有數(shù)個開口300，所述棘爪件31收容于該開口300內(nèi)并通過銷安裝于棘爪件架30上。在本實施方式中，所述動力輸入件4與第一行星架51固定連接，當(dāng)然在其他的實施方式中，所述動力輸入件4也可與第二行星架61或第一齒圈53或第二齒圈63固定連接，所述棘爪件31上設(shè)有棘爪部310，所述棘爪部310上設(shè)有嚙合導(dǎo)向面(未圖示)，該嚙合導(dǎo)向面在棘爪部310與棘輪相嚙合時起到導(dǎo)向作用，從而使得換擋更加穩(wěn)定。所述棘爪件架30上設(shè)有用于控制棘爪件31初始位置的彈性件，在本實施方式中，所述彈性件為彈簧301，當(dāng)然在其他的實施方式中，所述彈性件也可為扭簧或者彈性片等其他彈性件。所述輪轂2內(nèi)設(shè)有三根沿軸向排布的導(dǎo)向桿20，所述棘爪件架30上設(shè)有與導(dǎo)向桿20相配合的圓弧槽302，從而使棘爪件架30可相對于導(dǎo)向桿20作來回滑動。

本發(fā)明中單輪驅(qū)動三擋變速裝置的工作原理為：本實施方式中所述動力輸入件4與第一行星架51通過齒連接，低速擋時，棘爪件31在彈簧301的控制下與第三棘輪34相嚙合，動力由動力輸入件4輸入，由于動力輸入件4與第一行星架51通過齒連接，因此第一行星架51同步轉(zhuǎn)動，由于第一行星架51與第二齒圈63一體成型，因此第二齒圈63同步轉(zhuǎn)動，第二齒圈63通過第二行星輪62的傳動將動力傳遞給第二行星架61，由于第三棘輪34設(shè)置于第二行星架61上，第三棘輪34又與棘爪件31相嚙合，棘爪件31又設(shè)置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步轉(zhuǎn)動，由于棘爪件架30與輪轂2之間通過導(dǎo)向桿20跟圓弧槽302連接，因此動力最終傳遞給輪轂2并由輪轂2進行動力輸出；中速擋時，手動移動棘爪件架30，使棘爪件架30上的棘爪件31與第三棘輪34脫離嚙合，而與第二棘輪33相嚙合，動力由動力輸入件4輸入，由于動力輸入件4與第一行星架51固定連接，第一行星架51同步轉(zhuǎn)動，由于第一行星架51與第二齒圈63一體成型，因此第二齒圈63同步轉(zhuǎn)動，由于第二棘輪33設(shè)置于第二齒圈63上，第二棘輪33又與棘爪件31相嚙合，棘爪件31又設(shè)置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步轉(zhuǎn)動，由于棘爪件架30與輪轂2之間通過導(dǎo)向桿20跟圓弧槽302連接，因此動力最終傳遞給輪轂2并由輪轂2進行動力輸出；高速檔時，手動移動棘爪件架30，使棘爪件架30上的棘爪件31與第二棘輪33脫離嚙合，而與第一棘輪32相嚙合，動力由動力輸入件4輸入，由于動力輸入件4與第一行星架51固定連接，因此第一行星架51同步轉(zhuǎn)動，第一行星架51通過第一行星輪52的傳動將動力傳遞給第一齒圈53，由于第一棘輪32設(shè)置于第一齒圈53上，第一棘輪32又與棘爪件31相嚙合，棘爪件31又設(shè)置于棘爪件架30上，因此棘爪件架30同步轉(zhuǎn)動，由于棘爪件架30與輪轂2之間通過導(dǎo)向桿20跟圓弧槽302連接，因此動力最終傳遞給輪轂2并由輪轂2進行動力輸出。

綜上所述，本發(fā)明中的單輪驅(qū)動三擋變速裝置后不僅結(jié)構(gòu)緊湊，換擋操控方便而且換擋穩(wěn)定性也大大提升，另外本發(fā)明中的棘爪式換擋機構(gòu)還可以作為超越離合器使用，而無需在行星變速器內(nèi)再使用超越離合器，因此大大簡化了結(jié)構(gòu)。

上述的實施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運用的實施例，而非用于限制本發(fā)明；應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。