具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请实施例通过提供一种自动变速的中置电机，解决了中置电机不具备换挡变速功能的问题。

本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明实施例中，电机为自动变速器提供动力；自动变速器的变速轴侧壁设置有具备张开弹力的棘片；输入套筒与棘片之间设置有通过离心力驱动的换挡组件，换挡组件控制棘片的开闭使得自动变速器换挡变速，实现了中置电机的自动换挡变速，无需另行搭载变速系统，使得电动自行车组装简单便捷。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例：

如图1所示，本发明提供了一种自动变速的中置电机，所述中置电机包括：自动变速器10和电机20，所述电机20为自动变速器10提供动力；所述自动变速器10包括：

变速轴11，所述变速轴11的两端固定，变速轴11的侧壁设置有具备张开弹力的棘片；

输入套筒12，所述输入套筒12在电机20的驱动下绕变速轴11旋转；输入套筒12与棘片之间设置有通过离心力驱动的换挡组件，所述换挡组件控制棘片的开闭实现自动变速器10的换挡变速。

如图2、图3所示，所述换挡组件包括：

固定片13，所述固定片13与变速轴11固定连接；

压块121，所述压块121通过键槽与输入套筒12的内壁沿轴向滑动连接，压块121远离固定片13一侧开设有锥型槽；

若干弧形楔块122，所述弧形楔块122与输入套筒12沿径向滑动连接，弧形楔块122与输入套筒12之间设置有弹簧，弧形楔块122的楔形面与锥型槽相匹配；

换挡筒131，所述换挡筒131设置在压块121与固定片13之间，换挡筒131与固定片13之间设置有扭簧，换挡筒131的内壁设置有让位槽；

所述棘片设置有与让位槽一一对应的驱动棘爪。

输入套筒12旋转时，弧形楔块122受到的离心力将压块121压向换挡筒131，输入套筒12的转速越快，弧形楔块122受到的离心力越大，压块121对换挡筒131的压力越大，压块121与换挡筒131的摩擦力越大，压块121带动换挡筒131克服扭簧弹力旋转的角度就越大；

输入套筒12的转速未达到阈值时，驱动棘爪被换挡筒131内壁限制，棘片闭合；

输入套筒12的转速达到阈值时，让位槽旋转至驱动棘爪处，棘爪在弹力的作用下张开，实现自动换挡变速。

如图4所示，所述棘片包括：第一棘片111和第二棘片112；

所述让位槽包括：与第二棘片112对应的第三让位槽134、与第一棘片111对应的第一让位槽132和第二让位槽133；

所述第一让位槽132与第二让位槽133间隔设置，第一棘片111的驱动棘爪进入第一让位槽132时，第二棘片112的驱动棘爪被换挡筒131的内壁限制；第一棘片111的驱动棘爪自出第一让位槽132至进入第二让位槽133的过程中，第二棘片112的驱动棘爪都容纳在第三让位槽134内。

以此实现了第一棘片111与第二棘片112都闭合，第一棘片111张开、第二棘片112闭合，第一棘片111闭合、第二棘片112张开，第一棘片111与第二棘片112都张开四种档位。

如图5所示，所述自动变速器10还包括：

一级太阳齿轮14，所述一级太阳齿轮14与变速轴11转动连接，所述一级太阳齿轮14的中孔内壁设置有与第一棘片111的传动棘爪匹配的棘轮槽，第一棘片111闭合时一级太阳齿轮14绕变速轴11自由转动，第一棘片111张开时限制一级太阳齿轮14随输入套筒12旋转；

二级太阳齿轮15，所述二级太阳齿轮15与变速轴11转动连接，所述二级太阳齿轮15的中孔内壁设置有与第二棘片112的传动棘爪匹配的棘轮槽，第二棘片112闭合时二级太阳齿轮15绕变速轴11自由转动，第二棘片112张开时限制二级太阳齿轮15随输入套筒12旋转。

如图2、图5所示，所述自动变速器10还包括：与变速轴11转动连接的一级行星轮组和二级行星轮组；

所述一级行星轮组包括：

一级行星支架16，所述一级行星支架16与输入套筒12卯榫连接，使得一级行星支架16随输入套筒12旋转；

一级行星齿轮161，所述一级行星齿轮161安装在一级行星支架16上，且与一级太阳齿轮14啮合；

一级棘爪162，所述一级棘爪162安装在一级行星支架16侧壁；

所述二级行星轮组包括：

二级行星支架17，所述二级行星支架17设置有传动筒171，所述传动筒171的内壁设置有与一级行星齿轮161啮合的内齿圈和与一级棘爪162啮合的棘轮槽；

二级行星齿轮172，所述二级行星齿轮172安装在二级行星支架17上，且与二级太阳齿轮15啮合；

二级棘爪173，所述二级棘爪173安装在二级行星支架17侧壁。

如图1、图2所示，所述自动变速器10还包括：与变速轴11转动连接输出套筒18，所述输出套筒18内壁设置有与二级行星齿轮172啮合的内齿圈和与二级棘爪173啮合的棘轮槽；

所述输出套筒18与输入套筒12转动连接，两者之间设置有滚珠架。

综上，第一棘片111和第二棘片112都闭合时，第一太阳齿轮14和第二太阳齿轮15都自由旋转，使得一级行星齿轮161和二级行星齿轮172都不传动，输入套筒12依次通过一级棘爪162和二级棘爪173带动输出套筒18旋转；

第一棘片111张开、第二棘片112闭合时，第一太阳齿轮14不再旋转，一级行星齿轮161传动，输入套筒12依次通过一级行星齿轮161和二级棘爪173带动输出套筒18旋转；

第一棘片111闭合、第二棘片112张开时，第二太阳齿轮15不再旋转，二级行星齿轮172传动，输入套筒12依次通过一级棘爪162和二级行星齿轮172带动输出套筒18旋转；

第一棘片111和第二棘片112都张开时，第一太阳齿轮14和第二太阳齿轮15都不再旋转，一级行星齿轮161和二级行星齿轮172都传动，输入套筒12依次通过一级行星齿轮161和二级行星齿轮172带动输出套筒18旋转。以此实现自动变速器10的四挡变速。

如图2、图5所示，所述第一棘片111、第二棘片112、一级棘爪162和二级棘爪173都设置有弹性箍环，使得四者都具备张开弹力，不受外力的情况下保持张开状态。

如图1、图2、图6所示，所述电机20和自动变速器10之间设置有中轴组件30，所述中轴组件30包括：

中轴31，所述中轴31的两端固定；

棘轮套筒32，所述棘轮套筒32与中轴31花键连接，棘轮套筒32的外壁设置有防倒转棘爪321；

齿盘33，所述齿盘33与中轴31轴承连接，齿盘33设置有与防倒转棘爪321对应的棘轮槽331，齿盘33与棘轮套筒32通过棘轮槽331和防倒转棘爪321连接；齿盘33与输入套筒12啮合；

输出端子34，所述输出端子34与中轴31轴承连接，输出端子34与输出套筒18啮合，输出端子34用于向中置电机外输出动力。

如图6所示，所述中轴31外壁设置有磁圈35，为外围的力矩传感器提供标记。

如图2所示，所述电机20与中轴组件30之间设置有减速齿轮40；

所述减速齿轮40包括：大齿轮41和小齿轮轴42；所述大齿轮41与小齿轮轴42通过单向轴承43连接；

大齿轮41与电机20的输出轴啮合，小齿轮轴42的齿轮槽与齿盘33啮合。

单向轴承43的设置能够防止大齿轮41向电机20的输出轴反向输出，但是不妨碍电机20的输出轴向大齿轮41输出。

综上所述，与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

本发明实施例中，电机为自动变速器提供动力；自动变速器的变速轴侧壁设置有具备张开弹力的棘片；输入套筒与棘片之间设置有通过离心力驱动的换挡组件，换挡组件控制棘片的开闭使得自动变速器换挡变速，实现了中置电机的自动换挡变速，无需另行搭载变速系统，使得电动自行车组装简单便捷。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。