本發明涉及自行車技術領域，具體涉及一種全自動三級變速驅動裝置。

背景技術：

自行車變速器分為內變速器和外變速器兩種，外變速器是采用開放式鏈條機構為傳動系統，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，所以經常需要定期維護保養，內變速器主要是以行星齒輪機構作為傳動主體，被密封在花鼓內部，經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，實現了免保養的優點。現有技術中的變速器換擋一般均需要人工手動撥檔，無法實現自動換擋。

因此，有必要提供一種解決上述技術問題的全自動三級變速驅動裝置。

技術實現要素：

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種結構緊湊、換擋牢靠的全自動三級變速驅動裝置。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種全自動三級變速驅動裝置，包括：中心軸、輪轂及安裝于中心軸與輪轂之間的變速機構，所述變速機構包括：行星變速器、輸入換擋機構及輸出換擋機構，所述行星變速器包括：齒圈、中心輪、行星輪及行星架，所述中心輪與中心軸固定連接或一體成型，所述行星架與齒圈的一端形成第一收容腔，所述齒圈設有位于第一收容腔內的第一內壁，所述齒圈的第一內壁處設有第一內棘輪，所述行星架設有位于第一收容腔內的第一外壁，所述行星架的第一外壁處設有第一外棘輪，所述行星架與齒圈的另一端形成第二收容腔，所述齒圈設有位于第二收容腔內的第二內壁，所述齒圈的第二內壁處設有第二內棘輪，所述行星架設有位于第二收容腔內的第二外壁，所述行星架的第二外壁處設有第二外棘輪，所述輸入換擋機構包括：輸入換檔件架及安裝于輸入換檔件架上的數個輸入換檔件，所述輸入換擋件包括第一安裝部及設置于第一安裝部一端的一側面上的第一配重塊，所述第一安裝部的另一端設有第一雙面棘爪，所述第一安裝部收容于第二收容腔內，所述第一安裝部在位于第一配重塊及第一雙面棘爪之間的位置處設有第一定位孔，所述輸入換擋件通過安裝于第一定位孔內的第一固定件與輸入換檔件架相固定，所述第一雙面棘爪中的內面棘爪與第二外棘輪相配合，所述第一雙面棘爪中的外面棘爪與第二內棘輪相配合，所述輸出換擋機構包括：輸出換檔件架及安裝于輸出換檔件架上的數個輸出換檔件，所述輪轂與輸出換擋件架固定連接，所述輸出換檔件包括第二安裝部及設置于第二安裝部一端的一側面上的第二配重塊，所述第二安裝部收容于第一收容腔內，所述第二安裝部上設有第二雙面棘爪及第二定位孔，所述第二雙面棘爪與第二配重塊設置于第二安裝部的同一端，所述第二定位孔設置于第二安裝部的另一端，所述輸出換擋件通過安裝于第二定位孔內的第二固定件與輸出換擋件架相固定，所述第二雙面棘爪的內面棘爪與第一外棘輪相配合，所述第二雙面棘爪的外面棘爪與第一內棘輪相配合。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述第一雙面棘爪及第二雙面棘爪的棘爪齒形均為不能超越隨行的梯形齒形。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述第一內棘輪、第一外棘輪、第二內棘輪、第二外棘輪的棘輪齒形均為不能超越隨行的梯形齒形。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述數個輸入換檔件之間通過平衡拉桿連接。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述數個輸出換檔件之間通過平衡拉桿連接。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述輸入換擋件架的外側設有磁塊固定件，所述磁塊固定件通過第三固定件與輸入換擋件架相固持，所述磁塊固定件設置有與第一配重塊相配合的磁塊。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述輸入換擋件架的一端設有第一并緊件，所述輸入換檔件架與第一并緊件之間設有第一滾珠，所述輸入換擋件架與輪轂之間設有第二滾珠。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述輸出換檔件架的一端設有第二并緊件，所述輸出換擋件架與第二并緊件之間設有第三滾珠。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述輸入換檔件架上設有用于控制輸入換擋件初始位置的第一彈性部，所述輸出換檔件架上設有用于控制輸出換擋件初始位置的第二彈性部。

優選地，本發明中的一種全自動三級變速驅動裝置進一步設置為：所述第一彈性部及第二彈性部為扭簧或彈簧片

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明中的全自動三級變速驅動裝置結構緊湊、安裝方便、傳動效率高、換擋牢靠，通過設置兩套換擋機構來實現全自動三級變速。

【附圖說明】

圖1是本發明中全自動三級變速驅動裝置的主視結構示意圖。

圖2是本發明中全自動三級變速驅動裝置的分解結構示意圖。

圖3是沿圖1所示A-A線的剖視結構示意圖。

圖中：1、中心軸，2、輪轂，3、變速機構，4、行星變速器，40、齒圈，400、第一內壁，401、第一內棘輪，402、第二內壁，403、第二內棘輪，41、中心輪，42、行星輪，43、行星架，430、第一外壁，431、第一外棘輪，432、第二外壁，433、第二外棘輪，44、第一收容腔，45、第二收容腔，5、輸入換擋機構，50、輸入換檔件架，51、輸入換檔件，510、第一安裝部，511、第一配重塊，512、第一雙面棘爪，5120、內面棘爪，5121、外面棘爪，513、第一定位孔，6、輸出換擋機構，60、輸出換檔件架，61、輸出換檔件，610、第二安裝部，611、第二配重塊，612、第二雙面棘爪，6120、內面棘爪，6121、外面棘爪，613、第二定位孔，7、第一并緊件，8、磁塊固定件，80、磁塊，9、第二并緊件。

【具體實施方式】

下面通過具體實施例對本發明所述的一種全自動三級變速驅動裝置作進一步的詳細描述。

參圖1至圖3所示，一種全自動三級變速驅動裝置，包括：中心軸1、輪轂2及安裝于中心軸1與輪轂2之間的變速機構3。

所述變速機構3包括：行星變速器4、輸入換擋機構5及輸出換擋機構6，所述行星變速器4包括：齒圈40、中心輪41、行星輪42及行星架43，所述中心輪41與中心軸1固定連接或一體成型，所述行星架43與齒圈40的一端形成第一收容腔44，所述齒圈40設有位于第一收容腔44內的第一內壁400，所述齒圈40的第一內壁400處設有第一內棘輪401，所述行星架43設有位于第一收容腔44內的第一外壁430，所述行星架43的第一外壁430處設有第一外棘輪431，所述行星架43與齒圈40的另一端形成第二收容腔45，所述齒圈40設有位于第二收容腔45內的第二內壁402，所述齒圈40的第二內壁402處設有第二內棘輪403，所述行星架43設有位于第二收容腔45內的第二外壁432，所述行星架43的第二外壁432處設有第二外棘輪433。

所述輸入換擋機構5包括：輸入換檔件架50及安裝于輸入換檔件架50上的數個輸入換檔件51，所述數個輸入換檔件51之間通過平衡拉桿連接。所述輸入換擋件架50上設置有輸入飛輪，以提供動力輸入，所述輸入換擋件架50的一端設有第一并緊件7，所述輸入換檔件架50與第一并緊件7之間設有第一滾珠(未圖示)。所述輸入換擋件架50與輪轂2之間設有第二滾珠(未圖示)。所述輸入換擋件架50的外側設有磁塊固定件8，所述磁塊固定件8通過第三固定件與輸入換擋件架50相固持，所述磁塊固定件8的端面處設置有與第一配重塊相配合的磁塊80。通過設置磁塊80，換擋后可降低對輸入轉速的需求。所述輸入換擋件51包括第一安裝部510及設置于第一安裝部510一端的一側面上的第一配重塊511，所述第一安裝部510的另一端設有第一雙面棘爪512，所述第一安裝部510收容于第二收容腔45內，所述第一安裝部510在位于第一配重塊511及第一雙面棘爪512之間的位置處設有第一定位孔513，所述輸入換擋件51通過安裝于第一定位孔513內的第一固定件與輸入換檔件架50相固定，所述第一雙面棘爪512中的內面棘爪5120與第二外棘輪433相配合，所述第一雙面棘爪512中的外面棘爪5121與第二內棘輪403相配合。所述輸入換檔件架50上設有用于控制輸入換擋件51初始位置的第一彈性部，所述第一彈性部可以為扭簧或彈簧片。

所述輸出換擋機構6包括：輸出換檔件架60及安裝于輸出換檔件架60上的數個輸出換檔件61，所述輸出換檔件架60上設有用于控制輸出換擋件61初始位置的第二彈性部，所述第二彈性部可以為扭簧或彈簧片。所述數個輸出換檔件61之間通過平衡拉桿連接。所述輸出換檔件架60的一端設有第二并緊件9，所述輸出換擋件架60與第二并緊件9之間設有第三滾珠(未圖示)。所述輪轂2與輸出換擋件架60固定連接，所述輸出換檔件61包括第二安裝部610及設置于第二安裝部610一端的一側面上的第二配重塊611，所述第二安裝部610收容于第一收容腔44內，所述第二安裝部610上設有第二雙面棘爪612及第二定位孔613，所述第二雙面棘爪612與第二配重塊611設置于第二安裝部610的同一端，所述第二定位孔613設置于第二安裝部610的另一端，所述輸出換擋件61通過安裝于第二定位孔613內的第二固定件與輸出換擋件架60相固定，所述第二雙面棘爪612的內面棘爪6120與第一外棘輪431相配合，所述第二雙面棘爪612的外面棘爪6121與第一內棘輪401相配合。在本實施方式中，所述第一雙面棘爪512及第二雙面棘爪612的齒形均為不能超越隨行的梯形齒形。所述第一內棘輪401、第一外棘輪431、第二內棘輪403、第二外棘輪433的棘輪齒形均為不能超越隨行的梯形齒形。所謂不能超越隨行即：當停止踩踏車輪滑行時，輸出速度快于輸入速度，第一內棘輪401、第一外棘輪431、第二內棘輪403、第二外棘輪433，只能帶動棘爪一起旋轉，而無法產生空轉，這樣設計的好處在于：不能超越隨行，棘爪棘輪只能同步運轉，讓輸入換擋件架50在沒有輸入動力的時候有個反饋動力保證輸入棘爪在車行駛速度下離心不變。

本發明中全自動三級變速驅動裝置的工作原理為：動力從輸入換檔件架50輸入，經過變速機構變速后，由輸出換擋件架60輸出，由于輸出換擋件架60與輪轂2固定連接，最終由輪轂2輸出，本發明共實現三檔變速，動力從輸入換擋件架50輸入，帶動輸入換檔件51旋轉，初始位置時，輸入換檔件51的第一雙面棘爪512的外面棘爪5121與齒圈40的第二內棘輪403相嚙合，輸出換檔件61在初始位置時，第二雙面棘爪612的內面棘爪6120與第一外棘輪431相嚙合，因此動力由齒圈40輸入，行星架43輸出，傳遞給輸出換檔件61后最終由輪轂2輸出，實現慢檔輸出，隨著輸入速度的加快，第一配重塊511的離心力加大，配重塊511向外圓方向展開，使第一雙面棘爪512向內圓收起，輸入速度達到一定值時，輸入換檔件51的第一雙面棘爪512的外面棘爪5121與齒圈40的第二內棘輪403相脫離，輸入換檔件51的第一雙面棘爪512的內面棘爪5120與行星架43的第二外棘輪433相嚙合，同時輸出換檔件61的第二雙面棘爪612的內面棘爪6120還是與第一外棘輪431相嚙合，此時磁塊80將第一配重塊511吸住，即使輸入速度有所降低時，第一配重塊511也不會向內圓收起，而造成換擋不穩定，動力由行星架43輸入，再由行星架43輸出，實現中檔變速，當輸入速度更加快的時候，第二配重塊611的離心力加大，配重塊611向外圓方向展開，使第二雙面棘爪612同步向外圓方向展開，當輸出速度達到一定值時，輸出換檔件61的第二雙面棘爪612的內面棘爪6120與第一外棘輪431相脫離，輸出換檔件61的第二雙面棘爪612的外面棘爪6121與第一內棘輪401相嚙合，動力由行星架43輸入，齒圈40輸出，實現高速檔，從而通過離心力實現了全自動三級變速。本發明中反饋動力是這樣實現的：輪轂2轉動，從而帶動輸出換檔件61的第二雙面棘爪612轉動，只要輪轂2速度不降，那么輸出換檔件61的第二雙面棘爪612的轉速與輪轂2一樣，那么離心力不變，第二雙面棘爪612依然與齒圈40連接，齒圈40的速度與輪轂2一樣，從而帶動行星架43轉動，行星架43再通過梯形棘爪帶動輸入換檔件51的第一雙面棘爪512轉動，從而保證在同一速度下沒有動力輸入的情況下使輸入換檔件51的第一雙面棘爪512的轉速不變。

綜上所述，本發明中的全自動三級變速驅動裝置結構緊湊、安裝方便、傳動效率高、換擋牢靠，通過設置兩套換擋機構來實現全自動三級變速。

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