阅读说明：本技术 一种联合棘爪变速器 (Combined pawl transmission ) 是由 黄英可 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种联合棘爪变速器,包括：动力输入件、中心轴、轮毂、第一自动换挡机构、第二自动换挡机构、第一行星变速机构、第二行星变速机构、第一超越离合器及第二超越离合器,所述第一自动换挡机构包括：第一棘爪件架、第一棘轮、第二棘轮、第一棘爪件、第一配重件、联动棘爪件及第一平衡件,所述第一配重件与联动棘爪件之间联动连接,所述第一棘爪件上设有第一棘爪部,所述联动棘爪件上设有第二棘爪部,所述第一棘爪部与第一棘轮组成第一啮合副,所述第二棘爪部与第二棘轮组成第二啮合副,所述第一啮合副与第二啮合副两者中,其中一者啮合时,另一者脱离啮合,从而使变速器低速挡与中速挡之间的速比更加合理,骑行更加轻松。(The invention relates to a combined pawl transmission comprising: power input spare, center pin, wheel hub, first automatic gear shifting mechanism, second automatic gear shifting mechanism, first planet speed change mechanism, second planet speed change mechanism, first freewheel clutch and second freewheel clutch, first automatic gear shifting mechanism includes: the bicycle transmission comprises a first pawl member frame, a first ratchet wheel, a second ratchet wheel, a first pawl member, a first counterweight member, a linkage pawl member and a first balance member, wherein the first counterweight member is in linkage connection with the linkage pawl member, the first pawl member is provided with a first pawl part, the linkage pawl member is provided with a second pawl part, the first pawl part and the first ratchet wheel form a first meshing pair, the second pawl part and the second ratchet wheel form a second meshing pair, and one of the first meshing pair and the second meshing pair is disengaged when the other one is meshed, so that the speed ratio between a low gear and a medium gear of a transmission is more reasonable and easier to ride.)

一种联合棘爪变速器

【技术领域】

本发明涉及自行车领域，尤其涉及一种联合棘爪变速器。

【背景技术】

自行车是传统产业，具有100多年的历史，由于环保以及交通的问题，自行车再度成为世界各国特别是发达国家居民喜爱的交通、健身工具，世界自行车行业的重心正从传统的代步型交通工具向运动型、山地型、休闲型转变，在美、欧、日等发达国家，自行车是一种较普遍的运动、健身、休闲和娱乐性产品。为了使骑行更轻松，自行车的变速系统起到了重要作用，早先的自行车变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢，该种变速系统的缺陷是需要手动调节拨杆来换挡，后来随着技术的不断发展，出现了自动离心换挡机构，该种自动离心换挡机构可根据骑行速度的改变自动换挡，不再需要骑行车去手动调节拨杆来换挡，但是由于该种自动离心换挡机构的低速挡与中速挡之间的速比并不是很合理，因此，骑行起来较为费力。

因此，有必要提供一种解决上述技术问题的联合棘爪变速器。

【

发明内容

】

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种既可实现自动换挡、又可实现骑行轻松的联合棘爪变速器。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种联合棘爪变速器，包括：动力输入件、中心轴、轮毂及设置于中心轴与轮毂之间的第一自动换挡机构、第二自动换挡机构、第一行星变速机构、第二行星变速机构、第一超越离合器及第二超越离合器，所述第一自动换挡机构包括：第一棘爪件架、第一棘轮、第二棘轮及安装于棘爪件架上的至少一个第一棘爪件、至少两个第一配重件、至少一个联动棘爪件及至少一个第一平衡件，所述第一配重件与第一棘爪件形成一组合件或单独设置，所述第一配重件与联动棘爪件之间联动连接，所述第一棘爪件上设有与第一棘轮相配合的第一棘爪部，所述第一棘轮设置于动力输入件的外圆周面上，所述第二棘轮设置于轮毂的内圆周面上，所述联动棘爪件上设有与第二棘轮相配合的第二棘爪部，所述第二自动换挡机构包括：第二棘爪件架、第三棘轮、及安装于第二棘爪件架上的至少一个第二棘爪件、至少两个第二配重件及至少一个第二平衡件，所述第二配重件与第二棘爪件形成一组合件或分开设置，所述第三棘轮设置于动力输入件的外圆周面上，所述第二棘爪件架与轮毂固定连接或一体成型，所述第二棘爪件上设有与第三棘轮相啮合的第三棘爪部，所述第一配重件、第一棘爪件、第二棘爪件及第二配重件均通过弹性件来控制初始位置，所述第一行星变速机构包括：第一中心轮、第一行星架、第一齿圈及第一行星轮，所述第一齿圈与中心轴固定连接或一体成型，所述第二行星变速器包括：第二中心轮、第二行星架、第二齿圈及第二行星轮，所述第二中心轮与中心轴一体成型或固定连接，所述第二齿圈与第一行星架固定连接，所述第一超越离合器设置于动力输入件与第一中心轮之间，所述第一棘爪件架与第一行星架固定连接或者所述第一超越离合器设置于第一棘爪件架与第一行星架之间，所述动力输入件与第一中心轮固定连接，所述第二超越离合器设置于第二行星架与轮毂之间，所述第一棘爪部与第一棘轮组成第一啮合副，所述第二棘爪部与第二棘轮组成第二啮合副，所述第一啮合副与第二啮合副两者中，其中一者啮合时，另一者脱离啮合。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述联动棘爪件与第一配重件之间通过连接杆连接。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述联动棘爪件与第一配重件之间通过啮合齿连接。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述第一棘轮与第三棘轮一体成型。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述轮毂的一端设有第一轮毂盖，所述轮毂的另一端设有第二轮毂盖，所述第一轮毂盖、第二轮毂盖分别与轮毂固定连接，所述第一轮毂盖与中心轴之间通过轴承连接。所述第二轮毂盖与动力输入件之间通过轴承连接，所述的动力输入件与中心轴之间通过轴承连接。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述第二轮毂盖与第二棘爪件架一体成型。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述第二配重件安装于第二棘爪件架上并可相对于第二棘爪件架作相对摆动，所述第二棘爪件安装于第二棘爪件架上并可相对于第二棘爪件架作相对摆动或者所述第二棘爪件安装于第二配重件上并可相对于第二配重件作相对摆动，所述第二配重件包括：配重部及限位部，所述限位部对第二棘爪件进行限位使得第二棘爪件的第三棘爪部远离第三棘轮且在配重部的初始位置时使第二棘爪件的第三棘爪部与第三棘轮处于脱离啮合状态，所述第二平衡件连接于相邻的两个第二配重件之间，所述第二配重件的配重部向圆心方向运动时，所述第二棘爪件的第三棘爪部向远离第三棘轮的方向运动与第三棘轮脱离啮合，所述第二配重件的配重部向远离圆心的方向运动时，所述第二棘爪件的第三棘爪部向着第三棘轮的方向运动与第三棘轮相啮合，所述第二棘爪件与第三棘轮在随动的过程中第二棘爪件在弹性件的作用下作相对摆动。

优选地，本发明中的一种联合棘爪变速器进一步设置为：所述中心轴与车架固定连接。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的变速器低速挡与中速挡之间的切换，通过第一棘爪件与联动棘爪件的传动切换来完成，从而使变速器低速挡与中速挡之间的速比更加合理，骑行更加轻松；另外，本发明通过中心轴与车架固定连接，从而使安装更加简单、方便。

【附图说明】

图1为本发明实施例1中联合棘爪变速器的主视结构示意图。

图2为本发明实施例1中联合棘爪变速器的分解结构示意图。

图3为沿图1所示A-A线的剖视结构示意图。

图4为本发明实施例1中第一自动换挡机构的结构示意图。

图5为本发明实施例1中第二自动换挡机构的结构示意图。

图6为本发明实施例2中第二自动换挡机构的结构示意图。

图7为本发明实施例2中第二配重件的结构示意图。

图8为本发明实施例3中第一配重件与联动棘爪件相配合的结构示意图。

图1至图5中：1、动力输入件，2、中心轴，3、轮毂，30、第一轮毂盖，31、第二轮毂盖，4、第一自动换挡机构，40、第一棘爪件架，41、第一棘轮，42、第二棘轮，43、第一棘爪件，430、第一棘爪部，44、第一配重件，45、联动棘爪件，450、第二棘爪部，46、第一平衡件，47、销，48、连接杆，5、第二自动换挡机构，50、第二棘爪件架，51、第三棘轮，52、第二棘爪件，520、第三棘爪部，53、第二配重件，54、第二平衡件，55、销，6、第一行星变速机构，60、第一中心轮，61、第一行星架，62、第一齿圈，63、第一行星轮，7、第二行星变速机构，70、第二中心轮，71、第二行星架，72、第二齿圈，73、第二行星轮，8、第一超越离合器，80、第一超越棘爪件架，81、第一超越棘爪件，9、第二超越离合器，90、第二超越棘爪件架，91、第二超越棘爪件，92、第二超越棘轮。

图6及图7中：5、第二自动换挡机构，50、第二棘爪件架，51、第三棘轮，52、第二棘爪件，520、第三棘爪部，53、第二配重件，530、配重部，531、限位部，54、第二平衡件。

图8中：45、联动棘爪件，44、第一配重件，450、440、啮合齿。

【

具体实施方式

】

下面通过具体实施例对本发明所述的一种联合棘爪变速器作进一步的详细描述。

实施例1

请参阅图1至图5所示，一种联合棘爪变速器，包括：动力输入件1、中心轴2、轮毂3及设置于中心轴2与轮毂3之间的第一自动换挡机构4、第二自动换挡机构5、第一行星变速机构6、第二行星变速机构7、第一超越离合器8及第二超越离合器9。所述中心轴2安装于车架上并与车架固定连接，所述轮毂3的一端设有第一轮毂盖30，所述轮毂3的另一端设有第二轮毂盖31，所述第一轮毂盖30、第二轮毂盖31分别与轮毂3固定连接，所述第一轮毂盖30与中心轴2之间通过轴承连接，所述第二轮毂盖31与动力输入件1之间通过轴承连接，所述动力输入件1与中心轴2之间通过轴承连接。

所述第一轮毂盖30及第二轮毂盖31构成轮毂3的一部分。

所述第一自动换挡机构4包括：第一棘爪件架40、第一棘轮41、第二棘轮42、至少一个第一棘爪件43、至少两个第一配重件44、至少一个联动棘爪件45及至少一个第一平衡件46，所述第一配重件44与第一棘爪件43形成一组合件或单独设置，所述第一配重件44与联动棘爪件45之间联动连接，所述第一棘爪件43上设有与第一棘轮41相配合的第一棘爪部430，所述第一棘轮41设置于动力输入件1的外圆周面上，所述第二棘轮42设置于轮毂3的内圆周面上，所述联动棘爪件45上设有与第二棘轮42相配合的第二棘爪部450。

进一步地，在本实施方式中，所述第二棘轮42设置于第二轮毂盖31的内圆周面上。

进一步地，在本实施方式中，所述第一棘爪件43及第一配重件44的数量均为两个，每一个第一棘爪件43与一个第一配重件44组成一个组合件，共有两个组合件，每个组合件均通过销47及一个弹性件(未图示)安装于第一棘爪件架40上，所述弹性件可用于控制组合件的初始位置。

进一步地，在本实施方式中，所述第一配重件44与联动棘爪件45之间通过连接杆48连接来实现联动。

所述第二自动换挡机构5包括：第二棘爪件架50、第三棘轮51、及安装于第二棘爪件架50上的至少一个第二棘爪件52、至少两个第二配重件53及至少一个第二平衡件54，所述第二轮毂盖31与第二棘爪件架50一体成型。所述第一棘轮41与第三棘轮51一体成型，所述第二配重件53与第二棘爪件52形成一组合件或分开设置，所述第三棘轮51设置于动力输入件1的外圆周面上，所述第二棘爪件架50与轮毂3固定连接或一体成型。所述第二棘爪件52上设有与第三棘轮51相啮合的第三棘爪部520，所述第一棘爪部430与第一棘轮41组成第一啮合副，所述第二棘爪部450与第二棘轮42组成第二啮合副，所述第一啮合副与第二啮合副两者中，其中一者啮合时，另一者脱离啮合。

进一步地，在本实施方式中，所述第二棘爪件52及第二配重件53的数量均为两个，每一个第二棘爪件52与一个第二配重件53组成一个组合件，共有两个组合件，每个组合件均通过销55及一个弹性件(未图示)控制其初始位置。

进一步地，在本实施方式中，所述第二棘爪件架50与第二轮毂盖31固定连接或一体成型。

所述第一行星变速机构6包括：第一中心轮60、第一行星架61、第一齿圈62及第一行星轮63，所述第一齿圈62与中心轴2固定连接或一体成型，所述第二行星变速机构7包括：第二中心轮70、第二行星架71、第二齿圈72及第二行星轮73，所述第二中心轮70与中心轴2一体成型或固定连接，所述第二齿圈72与第一行星架61固定连接，在本实施方式中，所述第一超越离合器8设置于动力输入件1与第一中心轮60之间，所述第一超离合器8包括第一超越棘爪件架80、第一超越棘爪件81及第一超越棘轮(未图示)，所述第一超越棘爪件架80与第一中心轮60一体成型或固定连接，所述第一超越棘爪件81安装于第一超越棘爪件架80上，所述第一超越棘轮设置于动力输入件1的内圆周面上。所述第一棘爪件架40与第一行星架61固定连接，所述第二超越离合器9设置于第二行星架71与轮毂3之间，所述第二超越离合器9包括第二超越棘爪件架90、第二超越棘爪件91及第二超越棘轮92，所述第二超越棘爪件架90与第二行星架71一体成型或固定连接，所述第二超越棘爪件91安装于第二超越棘爪件架90上，第二超越棘轮92与轮毂3固定连接。当然在其他的实施方式中，所述第一超越离合器8也可设置于第一棘爪件架40与第一行星架61之间，所述动力输入件1与第一中心轮60固定连接，同样可以实现本发明。

本发明中联合棘爪变速器的工作原理为：动力由动力输入件1输入，由轮毂3进行输出，低速挡时，第一自动换挡机构4的第一棘爪件43在弹性件的作用下与第一棘轮41处于脱离啮合的状态，联动棘爪件45与第二棘轮42处于啮合状态，动力由动力输入件1输入，由于动力输入件1与第一中心轮60之间通过第一超越离合器8连接，因此第一中心轮60转动，从而带过第一行星架61转动，由于第一行星架61与第一棘爪件架40固定连接，因此第一棘爪件架40、第一棘爪件43及联动棘爪件45同步转动，由于联动棘爪件45与第二棘轮42相啮合，第二棘轮42设置于第二轮毂盖31的的内圆周面上，第二轮毂盖31又与轮毂3固定连接，因此带动轮毂3输出动力，此时为减速传动。

中速挡时，随着骑行速度的加快，第一配重件44在离心力的作用下向远离圆心的方向运动，从而使第一棘爪件43与第一棘轮41相啮合，由于第一配重件44与联动棘爪件45之间实现联动，因此，第一配重件44向远离圆心的方向运动时，带动联动棘爪件45与第二棘轮42脱离啮合，动力由动力输入件1输入，由于第一棘轮41设置于动力输入件1的外圆周面上，因此第一棘轮41转动，由于第一棘爪件43与第一棘轮41相啮合，因此第一棘爪件43及第一棘爪件架40转动，所述第一棘爪件架40与第一行星架61固定连接，因此第一行星架61转动，由于所述第二齿圈72与第一行星架61固定连接，因此第二齿圈72转动，第二齿圈72再通过第二行星轮73的传动带动第二行星架71转动，由于第二行星架71与轮毂3之间通过第二超越离合器9连接，因此轮毂3转动，此为减速输出，此时第一中心轮60随动。

高速挡时，随着骑行速度越来越快，第二自动换挡机构5的第二配重件53在离心力的作用下向远离圆心的方向运动，从而使第二棘爪件52向着圆心方向运动并与第三棘轮51相啮合，动力由动力输入件1输入，由于第三棘轮51设置于动力输入件1上，因此第三棘轮51转动，由于第三棘轮51与第二棘爪件52相啮合，因此，第二棘爪件52转动，从而带动第二棘爪件架50转动，由于所述第二棘爪件架50与第二轮毂盖31固定连接，第二轮毂盖31又与轮毂3固定连接，因此轮毂3转动，此过程为同速输出，此时，第一行星变速机构6及第二行星变速机构7处于随动状态。

实施例2

参图6及图7所示，本实施例中的其余结构均与实施例1相同，不同之处在于第一自动换挡机构与第二自动换挡机构的结构不同，在本实施方式中，所述第二自动换挡机构5中的第二棘爪件52与第二配重件53分开设置，所述第二配重件53安装于第二棘爪件架50上并可相对于第二棘爪件架50作相对摆动，所述第二棘爪件52安装于第二棘爪件架50上并可相对于第二棘爪件架50作相对摆动或者所述第二棘爪件52安装于第二配重件53上并可相对于第二配重件53作相对摆动，所述第二配重件53包括：配重部530及限位部531，所述限位部531对第二棘爪件52进行限位使得第二棘爪件52的第三棘爪部520远离第三棘轮51且在配重部530的初始位置时使第二棘爪件52的第三棘爪部520与第三棘轮51处于脱离啮合状态，所述第二平衡件54连接于相邻的两个第二配重件53之间，所述第二配重件53的配重部530向圆心方向运动时，所述第二棘爪件52的第三棘爪部520向远离第三棘轮51的方向运动与第三棘轮51脱离啮合，所述第二配重件53的配重部530向远离圆心的方向运动时，所述第二棘爪件52的第三棘爪部520向着第三棘轮51的方向运动与第三棘轮51相啮合，所述第二棘爪件52与第三棘轮51在随动的过程中第二棘爪件52在弹性件的作用下作相对摆动，从而使得第二棘爪件52与第三棘轮51在随动时第二棘爪件52作用于第三棘轮51上的力与第二配重件53的离心力无关，其不会随着离心力的增加而增加，因此大大降低了随动时第二棘爪件52的第三棘爪部520碰击第三棘轮51的声音以及第三棘爪部520与第三棘轮51之间的摩擦力，实现了第二自动换挡机构5的低噪音低阻力，在本实施方式中，所述第一自动换挡机构中第一棘爪件的结构与第二自动换挡机构5中第二棘爪件52的结构相同，所述第一自动换挡机构中第一配重件的结构与第二自动换挡机构5中第二配重件53的结构相同，实现了第一自动换挡机构的低噪音低阻力。

实施例3

参图8所示，本实施例中的其余结构均与实施例1相同，不同之处在于联动棘爪件45与第一配重件44之间的联动方式，在实施例1中，所述联动棘爪件45与第一配重件44之间通过连接杆49实现联动，而在本实施方式中，所述联动棘爪件45与第一配重件44之间通过啮合齿450、440实现联动，同样可以实现本发明。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明中的变速器低速挡与中速挡之间的切换，通过第一棘爪件与联动棘爪件的传动切换来完成，从而使变速器低速挡与中速挡之间的速比更加合理，骑行更加轻松。

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。