本發明涉及自行車技術領域，具體涉及一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器。

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檔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，被密封在棘輪套內部，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?，F在技術中的內變速器普遍存在以下缺陷：1、需要手動換檔，無法實現自動換檔；2、當內變速器換檔到高速檔時，踏頻如果在降低，那么變速器很難保持在高速檔。

因此，有必要提供一種解決上述技術問題的中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器。

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可降低對踏頻要求的中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器，包括：動力輸入件、中心軸、棘輪套及設置于中心軸與棘輪套之間的變速機構，所述動力輸入件安裝于棘輪套上，所述變速機構包括：兩套自動離心換檔機構及兩套并排設置的行星變速器，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：第一齒圈、第一中心輪、第一行星架及第一行星輪，所述第一中心輪套設于中心軸上并與車架固定連接，所述第二行星變速器包括：第二齒圈、第二中心輪、第二行星架及第二行星輪，所述第二中心輪套設于中心軸上，所述第二中心輪與第一齒圈形成一組合件，所述第二齒圈與車架固定連接，所述第二行星架與中心軸固定連接，所述自動離心換檔機構包括第一自動離心換檔機構及第二自動離心換檔機構，所述第一自動離心換檔機構包括：第一棘爪件架、第一棘輪及至少一個第一棘爪件，所述第一棘爪件架設置于第一行星架上，所述第一棘輪設置于棘輪套內，所述第一棘爪件安裝于第一棘爪件架上，所述第二自動離心換檔機構包括：第二棘爪件架、第二棘輪及至少一個第二棘爪件，所述第二棘爪件架設置于第二行星架上，所述第二棘輪設置于棘輪套內，所述第二棘爪件安裝于第二棘爪件架上，所述組合件與棘輪套之間設有超越離合器。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述第一自動離心換擋機構還包括至少一個第一聯動件，所述第一棘爪件通過第一連接件安裝于第一棘爪件架上，所述第一聯動件通過第二連接件安裝于第一棘爪件架上，所述第一棘爪件及第一聯動件在圓周方向上呈間隔設置，所述第一棘爪件包括第一端部、第二端部及設置于第一端部與第二端部之間的第一安裝部，至少一個第一棘爪件的第二端部的外壁處設有與棘輪相配合的棘爪部，所述第一棘爪件的第一安裝部設有用于安裝第一連接件的第一安裝孔，所述第一聯動件包括第三端部、第四端部及設置于第三端部與第四端部之間的第二安裝部，所述第一聯動件的第二安裝部設有用于安裝第二連接件的第二安裝孔，所述第一棘爪件的第二端部和/或第一聯動件的第三端部設有配重塊，所述第一棘爪件架上或第一聯動件上或第一棘爪件上安裝有用于控制第一棘爪件初始位置的彈性件，沿半徑方向所述第一聯動件的第三端部限位于第一棘爪件第二端部的內側、沿半徑方向所述第一聯動件的第四端部限位于第一棘爪件第一端部的內側或沿半徑方向所述第一棘爪件的第一端部限位于第一聯動件的第四端部的內側、所述第一棘爪件的的第二端部限位于第一聯動件第三端部的內側，所述第二自動離心換檔機構的結構與第一自動離心換檔機構的結構相同。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述第一自動離心換擋機構還包括至少一個第一聯動件,所述第一棘爪件通過第一連接件安裝于第一棘爪件架上，所述第一聯動件的一端與相鄰的其中一個第一棘爪件活動連接，所述第一聯動件的另一端與相鄰的另外一個第一棘爪件活動連接，所述第一棘爪件及第一聯動件在圓周方向上呈間隔設置，所述第一棘爪件包括第一端部、第二端部及設置于第一端部與第二端部之間的第一安裝部，所述第一安裝部設有用于安裝第一連接件的第一安裝孔，所述第一棘爪件的第二端部設有配重塊，至少一個第一棘爪件的第二端部的外壁處設有與棘輪相配合的棘爪部，所述第一棘爪件架上或第一聯動件上或第一棘爪件上安裝有用于控制第一棘爪件初始位置的彈性件，所述第二自動離心換檔機構的結構與第一自動離心換檔機構的結構相同。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述第一棘爪件架包括：圓環狀基部及自圓環狀基部的外壁向外延伸的數個安裝座。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述彈性件為扭簧、彈簧或彈簧片。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述第一連接件及第二連接件均為銷。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述第一棘爪件與第一聯動件的配合面呈漸開線狀或弧線狀設置。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述中心軸的一端設有凸臺，所述中心軸的另一端設有并緊件，所述第二齒圈與棘輪套之間通過軸承或滾珠連接，所述第二齒圈與凸臺之間通過軸承或滾珠連接，所述第一中心輪與棘輪套之間通過軸承或滾珠連接，所述第一中心輪與并緊件之間通過軸承或滾珠連接。

優選地，本發明中的一種中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器進一步設置為：所述動力輸入件與棘輪套之間設有超越離合器。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：本發明中的中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器結構緊湊、安裝方便、傳動效率高、換檔牢靠、變速穩定，通過在變速器內設置兩套自動離心換檔機構，從而可實現全自動三檔變速，另外本發明中的變速器在中高檔時可降低對踏頻的要求，從而使得騎行更加輕松。

【附圖說明】

圖1是本發明實施例1中三檔全自動變速器的主視結構示意圖。

圖2是本發明實施例1中三檔全自動變速器的分解結構示意圖。

圖3是沿圖1所示A-A線的剖視結構示意圖。

圖4為第一自動離心換檔機構的結構示意圖。

圖1至圖4中：1、動力輸入件，2、中心軸，20、凸臺，3、棘輪套，4、自動離心換檔機構，40、第一自動離心換檔機構，400、第一棘爪件架，4000、彈性件，401、第一棘爪件，4010、第一端部，4011、第二端部，4012、第一安裝部，4013、棘爪部，402、第一聯動件，4020、第三端部，4021、第四端部，4022、第二安裝部，403、第一棘輪，41、第二自動離心換檔機構，410、第二棘爪件架，411、第二棘爪件，412、第二聯動件，413、第二棘輪，5、行星變速器，50、第一行星變速器，500、第一齒圈，501、第一中心輪，502、第一行星架，503、第一行星輪，51、第二行星變速器，510、第二齒圈，511、第二中心輪，512、第二行星架，513、第二行星輪，6、超越離合器，60、棘爪，61、棘輪，7、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中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器作進一步的詳細描述。

實施例1

參圖1至圖4所示，本發明中的中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器包括：動力輸入件1、中心軸2、棘輪套3及設置于棘輪套3與中心軸2之間的變速機構，所述動力輸入件1與棘輪套3固定連接，當然在其他的實施方式中，所述動力輸入件1與棘輪套3之間也可設置超越離合器，從而保證棘輪套3一直處于旋轉狀態。所述變速機構包括兩套自動離心換檔機構4及兩套行星變速器5。

所述行星變速器5包括由右向左依次設置的第一行星變速器50、第二行星變速器51，所述第一行星變速器50包括第一齒圈500、第一中心輪501、第一行星架502及第一行星輪503，所述第一中心輪501套設于中心軸2上并與車架固定連接，所述第二行星變速器51包括第二齒圈510、第二中心輪511、第二行星架512及第二行星輪513，所述第二中心輪511與第一齒圈500一體成型，所述第二齒圈510與車架固定連接，所述第二行星架512與中心軸2之間通過花鍵實現固定連接。

所述自動離心換檔機構4包括第一自動離心換檔機構40、第二自動離心換檔機構41，所述第一自動離心換檔機構40包括：第一棘爪件架400、三個第一棘爪件401、三個第一聯動件402及第一棘輪403，所述第一棘爪件架400包括：圓環狀基部及自圓環狀基部的外壁向外延伸的數個安裝座，所述第一聯動件402及第一棘爪件401分別安裝于安裝座上。當然在其他實施方式中，不設置聯動件402或只設置一個聯動件402或只設置一個棘爪件401，同樣可以實現本發明。所述第一棘爪件架400與第一行星架502一體成型，所述第一棘輪403設置于棘輪套3內壁的右端位置處并與棘輪套3一體成型，所述第一棘爪件401通過銷安裝于第一棘爪件架400上，所述第一聯動件402通過銷安裝于第一棘爪件架400上，所述三個第一棘爪件401及三個第一聯動件402在圓周方向上呈間隔設置，所述第一棘爪件401包括第一端部4010、第二端部4011及設置于第一端部4010與第二端部4011之間的第一安裝部4012，所述第一棘爪件401的第一安裝部4012設有用于安裝銷的第一安裝孔，在本實施方式中，每個第一棘爪件401的第二端部4011的外壁處均設有與第一棘輪403相配合的棘爪部4013，當然在其他實施方式中，也可以只有一個第一棘爪件401的第二端部4011的外壁處設有與第一棘輪403相配合的棘爪部4013，或者只有兩個第一棘爪件401的第二端部4011的外壁處設有與第一棘輪403相配合的棘爪部4013，同樣可以實現本發明。所述第一聯動件402包括第三端部4020、第四端部4021及設置于第三端部4020與第四端部4021之間的第二安裝部4022，所述第一聯動件402的第二安裝部4022設有用于安裝銷的第二安裝孔，所述第一棘爪件401的第二端部4011和第一聯動件402的第三端部4020設有配重塊，沿半徑方向所述第一聯動件402的第三端部4020限位于第一棘爪件401第二端部4011的內側，沿半徑方向所述第一聯動件402的第四端部4021限位于第一棘爪件401第一端部4010的內側，這樣設置的好處在于不但棘爪件可產生離心力，聯動件也可產生離心力，從而大大提高了離心機構的離心力，使得整個離心機構可以設置的更加小型化，同時該種結構的離心機構可以設置較多的離心棘爪數量，從而使整個離心機構工作時穩定性更高。所述第一棘爪件架400上安裝有用于控制第一棘爪件401初始位置的彈性件4000，所述彈性件可以為扭簧、彈簧或彈簧片，當然在其他的實施方式中，所述彈性件4000可以安裝在第一棘爪件401上或第一聯動件402上，同樣可以實現本發明。所述第一棘爪件401與第一聯動件402的配合面呈漸開線狀或弧線狀設置，這樣設置的好處在于：可使棘爪件的擺動角度與聯動件的擺動角度保持一致。所述第二自動離心換檔機構41包括：第二棘爪件架410、數個第二棘爪件411、數個第二聯動件412及第二棘輪413，所述第二棘爪件架410與第二行星架512固定連接，所述第二棘輪413設置于棘輪套3內并與棘輪套3一體成型，所述第二自動離心換檔機構41的結構與第一自動離心換檔機構40的結構相同。當然在其他的實施方式中，自動離心換擋機構也可以是這樣的結構，所述聯動件的一端與相鄰的其中一個棘爪件活動連接，所述聯動件的另一端與相鄰的另外一個棘爪件活動連接，即聯動件可通過兩端折彎的方式分別與兩個相鄰的棘爪件構成活動連接或者聯動件直接通過銷與兩個相鄰的棘爪件構成活動連接，此時聯動件相當于平衡拉桿起聯動作用，同樣可以實現本發明。

所述第一齒圈500與棘輪套3的內壁之間設有超越離合器6，所述超越離合器6包括：棘爪60及棘輪61，在本實施方式中，所述棘爪60設置于第一齒圈500上，棘輪61設置于棘輪套3內，當然在其他的實施方式中，所述棘爪60也可設置于棘輪套3內，棘輪61也可設置于第一齒圈500上，同樣可以實現本發明。

所述中心軸2的一端設有凸臺20，所述中心軸2的另一端設有并緊件7，所述第二齒圈510與棘輪套3之間通過軸承或滾珠連接，所述第二齒圈510與凸臺20之間通過軸承或滾珠連接，所述第一中心輪501與棘輪套3之間通過軸承或滾珠連接，所述第一中心輪501與并緊件7之間通過軸承或滾珠連接。

本實施例中變速器的工作原理為：所述超越離合器6的棘爪60為常開狀態，即第一齒圈500與棘輪套3始終保持嚙合狀態，本實施例中的變速器共實現三檔變速，低速檔時，動力由動力輸入件1輸入，由于動力輸入件1與棘輪套3一體成型，棘輪套3又與第一齒圈500相嚙合，因此動力傳輸給第一齒圈500，由于第一齒圈500與第二中心輪511一體成型，因此動力傳輸給第二中心輪511，通過第二行星輪513的傳動，第二中心輪511將動力傳輸給第二行星架512，由于第二行星架512與中心軸2固定連接，因為動力最終傳輸給中心軸2并由中心軸2進行動力輸出。隨著動力輸入件1速度的提升，第一自動離心換檔機構40中第一棘爪件401的配重塊產生離心力沿遠離軸心的方向運動，由于第一棘爪件401的棘爪部與配重塊安裝于同一端，因此，棘爪部也沿遠離軸心的方向運動，從而與棘輪套3內的第一棘輪403相嚙合，第一棘爪件401與棘輪套3相嚙合時，所述超越離合器6為隨動狀態，動力由動力輸入件1輸入，由于動力輸入件1與棘輪套3一體成型，棘輪套與第一棘爪件401相嚙合，第一棘爪件401安裝于第一棘爪件架400上，第一棘爪件架400又與第一行星架502一體成型，因此動力傳輸給第一行星架502，通過第一行星輪503的傳動，第一行星架502將動力傳輸給第一齒圈500，由于第一齒圈500與第二中心輪511一體成型，因此動力傳輸給第二中心輪511，通過第二行星輪513的傳動，第二中心輪511將動力傳輸給第二行星架512，由于第二行星架512與中心軸2一體成型，因此，動力最終傳輸給中心軸2并由中心軸2進行動力輸出，從而實現中速檔，當動力輸入件1速度再次提升時，第二自動離心換檔機構41中第二棘爪件411的配重塊端產生離心力沿遠離軸心的方向運動，由于第二棘爪件411的棘爪部與配重塊安裝于同一端，因此，棘爪部也沿遠離軸心的方向運動，從而與棘輪套3內的第二棘輪413相嚙合，第二棘爪件411與棘輪套3相嚙合時，所述超越離合器6及第一自動離心換檔機構40為隨動狀態，動力由動力輸入件1輸入，由于動力輸入件1與棘輪套3一體成型，棘輪套3與第二棘爪件411相嚙合，第二棘爪件411安裝于第二棘爪件架410上，第二棘爪件架410又與第二行星架512一體成型，因此動力傳輸給第二行星架512，由于第二行星架512與中心軸固定連接，因此動力最終傳輸給中心軸并由中心軸進行動力輸出。實現高速檔，本發明中的變速器可降低對踏頻的要求，例如：假設將本實施例中的最大速比設置為3:1，高速檔與中速檔速比為2:1，中速檔與低速檔速比為1.5:1，第一自動離心機構的棘爪打開的工作轉速為160轉/分鐘，第二自動離心機構的棘爪打開的工作轉速為120轉/分鐘，那么低速檔時當輸入件輸入速度為150轉/分鐘時，第一自動離心棘爪及第二自動離心棘爪的速度分別為100轉/分鐘、50轉/分種、均小于各自自動離心機構的棘爪打開的工作轉速，自動離心機構的棘爪無法打開，此時輸出轉速為50轉/分鐘。當輸入件的輸入速度提到240轉/分鐘時，第一自動離心棘爪及第二自動離心棘爪的速度分別為160轉/分鐘、80轉/分種，此時第一自動離心棘爪打開，第二自動離心棘爪仍處于關閉狀態，實現中速檔，此時的輸出轉速為80轉/分鐘。此時的輸入件直接與第一自動離心機構的棘爪嚙合，輸入件的輸入轉速240轉/分鐘，遠大于第一自動離心機構的棘爪打開的工作轉速160轉/分鐘，所以可以降低輸入件的輸入轉速，也就是可以降低踩踏頻率。在第一自動離心機構的棘爪打開的工作狀態下，當輸入轉速再次提高到240轉/分鐘，第一自動離心棘爪及第二自動離心棘爪的速度為分別為240轉/分鐘、120轉/分種，此時第二自動離心棘爪打開，第一自動離心棘爪仍處于打開狀態，實現高速檔。此時的輸出轉速為120轉/分鐘。此時的輸入件直接與第二自動離心機構的棘爪嚙合，輸入件的輸入轉速240轉/分鐘，遠大于第二自動離心機構的棘爪打開的工作轉速120轉/分鐘，所以可以降低輸入件的輸入轉速，也就是可以降低踩踏頻率。通過一系列提高輸入轉速，實現自動離心換檔，降低踩踏頻率，再次提高輸入轉速，再次實現更高級自動離心換檔這一自動離心換檔循環。

本發明中的中心輪齒圈固定式雙輪驅動三檔全自動變速器結構緊湊、安裝方便、傳動效率高、換檔牢靠、變速穩定，通過在變速器內設置兩套自動離心換檔機構，從而可實現全自動三檔變速，另外本發明中的變速器在中高檔時可降低對踏頻的要求，從而使得騎行更加輕松。

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。