一种棘爪座及内变速花鼓的装配方法与流程

1.本发明属于内变速器技术领域，特别涉及一种棘爪座及内变速花鼓的装配方法。


背景技术：

2.本技术人于2023年5月20日提交的名称为一种内置电机的内变速花鼓、自行车及换挡控制方法，申请号为cn202310571433.1的发明专利申请中，记载了采用棘爪座安装棘爪的技术方案，但现有技术的棘爪座依赖其他结构进行装配和定位，这将导致装配困难、装配精度不高等问题。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供了一种棘爪座及内变速花鼓的装配方法，能够减少装配工序，具有装配精度高的特点。
5.为解决上述技术问题，本技术提供的一种棘爪座，所述棘爪座的中心设置有第二限位槽，所述棘爪座的外周面还设置有棘爪安装槽，棘爪安装在所述棘爪安装槽内，棘爪具有向外张开和向内收起两种状态，所述棘爪座形成有多个配合面，用于对所述棘爪座轴向定位和周向定位。
6.进一步地，所述棘爪座形成的多个配合面包括第一配合面，所述第一配合面与驱动机构对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座周向定位。
7.进一步地，所述棘爪座形成的多个配合面包括第四配合面，所述第四配合面与传动机构对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座周向定位。
8.进一步地，所述第一配合面和第四配合面为圆柱面。
9.进一步地，所述棘爪座形成的多个配合面包括第二配合面，所述第二配合面与芯轴对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座轴向定位。
10.进一步地，所述棘爪座的外周面还设置有卡簧槽，所述卡簧槽内安装有卡簧，所述卡簧使所述棘爪保持向外张开。
11.进一步地，所述棘爪座的外周面还设置有避让槽。
12.进一步地，所述棘爪安装槽设置有两组。
13.进一步地，所述棘爪座的一端设置有第五过线槽，所述第五过线槽与所述第二限位槽连通。
14.进一步地，所述棘爪座为分体式。
15.本技术还提供了一种内变速花鼓的装配方法，包括上述的棘爪座，包括以下步骤：
16.装配电机部分，将电机模块分别与芯轴、输出件装配，取第一线缆，第一线缆的一端为快拆接头，第一线缆的另一端接入电机模块，第一线缆的一部分线芯与电机模块的电路板连接，取第二线缆，第二线缆的一端与第一线缆的另一部分线芯连接，第二线缆的另一端穿过第五过线槽向芯轴的缺口处引出，将第一端盖紧固在输出件；
17.装配内变速部分，先将棘爪座与换挡控制机构的棘爪和换挡控制装置装配，再将棘爪座分别与驱动机构、传动机构装配，装配后，使棘爪座的第二配合面与驱动机构的第一端面平齐，将传动机构与第二端盖固定配合，取第三线缆，将第三线缆依次穿过控制盒的过线孔和棘爪座的第五过线槽，将第三线缆的一端与控制盒的电路板连接；
18.将第三线缆置入第三过线槽并向缺口处引出，将电机部分的组合体和内变速部分的组合体进行装配，将第二端盖与输出件紧固，将第二线缆的末端和第三线缆的末端剪短、平齐，并将第二线缆和第三线缆连接，最后将堵头封闭缺口。
19.进一步地，所述棘爪座与驱动机构装配步骤包括：
20.以棘爪座的第一配合面为定位基准，将驱动机构套装在棘爪座的第一配合面，以对棘爪座周向定位。
21.进一步地，所述棘爪座与传动机构装配步骤包括：
22.以棘爪座的第四配合面为定位基准，将传动机构套装在棘爪座的第四配合面，以对棘爪座周向定位。
23.进一步地，所述将电机部分的组合体和内变速部分的组合体进行装配的步骤包括：
24.使棘爪座的第二配合面与芯轴的第七配合面相抵，从而对棘爪座轴向定位。
25.进一步地，还包括第四线缆，第四线缆连接于控制盒的电路板，第四线缆用于接收通信信号，第四线缆的布置方式与所述第三线缆的布置方式相同。
26.由上可知，本技术提供的一种棘爪座，形成有多个配合面，可以对棘爪座轴向定位和周向定位，在装配内变速部分时，能够起到减少装配工序，装配精度高的作用，有效避免由于装配误差而引起的不良品、故障或性能不稳定等问题，提高产品的质量和可靠性。通过提高装配精度，可以避免不必要的检验和修复工序，降低生产成本。由于装配件之间的配合和对位更加精确，装配速度也可以提高，从而增加生产效率和产量。本技术提供的一种内变速花鼓的装配方法，先装配精度要求高的电机部分，后装配精度要求低的内变速部分，最后再整体装配，提高了装配精度；本装配方法还采用独特的线缆穿设方法，能够避免线缆层叠或折断，且使线缆统一从一头出线，更美观，也更便于与外部设备接线。
27.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
28.图1为现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的电助力自行车的结构示意图。
29.图2为现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的立体图。
30.图3为现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的主视图。
31.图4为现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的左视图。
32.图5为图4沿a-a线的剖视图。
33.图6为现有技术的驱动机构的立体图。
34.图7为现有技术的驱动机构另一个角度的立体图。
35.图8为换挡控制机构的立体图。
36.图9为换挡控制装置的立体图。
37.图10为换挡控制装置的主视图。
38.图11为图10沿b-b线的剖面图。
39.图12为图10沿c-c线的剖面图。
40.图13为现有技术的棘爪座的立体图。
41.图14为现有技术的第一棘爪的立体图。
42.图15为现有技术的第一棘爪另一个角度的立体图。
43.图16为现有技术的第一棘爪两种状态的结构示意图。
44.图17为现有技术的第一棘爪与第一太阳齿轮联动的结构示意图。
45.图18为现有技术的传动机构的立体图。
46.图19为现有技术的传动机构另一个角度的立体图。
47.图20为现有技术的传动机构的爆炸图。
48.图21为现有技术的传动机构的纵剖视图。
49.图22为本技术棘爪座的立体图。
50.图23为本技术棘爪座另一个角度的立体图。
51.图24为本技术棘爪座的主视图。
52.图25为图24中沿d-d线的剖面图。
53.图26为图24中沿e-e线的剖面图。
54.图27为本技术内变速部分的立体图。
55.图28为本技术内变速部分装配后的侧剖视图。
56.图29为本技术芯轴的立体图。
57.图30为本技术芯轴的侧剖视图。
58.图31为本技术电机部分的立体图。
59.图32为本技术装配方法的示意图之一。
60.图33为本技术装配方法的示意图之二。
61.图34为本技术装配方法的示意图之三。
62.图35为本技术装配方法的示意图之四。
63.图36为本技术装配方法的示意图之五。
64.图37为本技术装配方法的示意图之六。
65.标号说明：
66.1-输出件，21-第一端盖，22-第二端盖，3-输入件，
67.4-芯轴，41-限位面，42-第一过线槽，43-第二过线槽，44-第三过线槽，45-第四过线槽，46-第七配合面，47-缺口，48-堵头，
68.5-驱动机构，51-控制盒，511-过线孔，512-第一限位槽，52-密封盖，53-换挡驱动件，531-第一连接部，54-第一端面，
69.6-换挡控制机构，61-换挡控制装置，611-第一端部，6111-第二连接部，6112-第二开口槽，612-连接杆，613-第二端部，6131-第一开口槽，6a-第一控制面，6b-第二控制面，65-棘爪座，651-第二限位槽，652-棘爪安装槽，653-卡簧槽，654-避让槽，655-第一配合面，
656-第二配合面，657-第三配合面，658-第四配合面，659-第五配合面，6510-第六配合面，6511-第五过线槽，66-第一棘爪，661-锁止部，662-控制部，6621-接触面，663-转轴部，67-第二棘爪，601-第一挡位角度，602-第二挡位角度，603-第三挡位角度，
70.7-传动机构，701-行星架，7011-输入件安装槽，7012-第三安装孔，702-第一太阳齿轮，7021-第一轮齿，7022-锁止槽，703-第二太阳齿轮，7031-第二轮齿，704-双联行星齿轮，7041-第三轮齿，7042-第四轮齿，705-齿圈，7051-第五轮齿，706-轴套，707-销钉，708-销钉挡圈，709-离合结构，
71.8-电机模块，81-定子，82-磁体，83-电机减速装置，831-减速行星架，832-减速行星齿轮，833-减速太阳齿轮，834-减速齿圈，
72.9-控制模块，10-换挡操作模块，1101-第一线缆，1102-第二线缆，1103-第三线缆，1104-第四线缆。
具体实施方式
73.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
74.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
75.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
76.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
77.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的
关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
78.本技术的现有技术记载在本技术人于2023年5月20日提交的名称为一种内置电机的内变速花鼓、自行车及换挡控制方法，申请号为cn202310571433.1的发明专利申请中，在本说明书中做简单描述，对部分与本技术不相关的内容进行了删节。
79.图1示出了现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的电助力自行车的结构示意图。如图所示，现有技术的手自一体内变速花鼓通过辐条编织在自行车后轮的轮圈上，内变速花鼓的芯轴4卡入自行车车架的后叉的安装槽内，芯轴4两端的螺纹分别通过两颗螺母紧固，使芯轴4与车架固定。内变速花鼓要实现手动或者自动的方式改变传动比，还需要搭配控制模块9以及换挡操作模块10进行控制。控制器、内变速花鼓以及换挡操作模块10由内置在控制模块9的电源供电。
80.如图5所示，电机模块8包括定子81和磁体82。定子81包括铁芯以及绕制在铁芯的线圈。铁芯由多个硅钢片堆叠而成。电机模块8一般为高速无刷电机，具有较高的转速，但其扭矩较小，通常需要增设电机减速装置83使转速降低，扭矩增大。在本实施例中，在定子81的右侧设置电机减速装置83，电机减速装置83具体为行星齿轮减速机构，包括减速行星架831、减速行星齿轮832和减速太阳齿轮833。减速太阳齿轮833通过连接键固定在芯轴4上，减速行星齿轮832可转动式地安装在减速行星架831上，行星架701的一端延伸至靠近第一端盖21处。定子81固定地安装在芯轴4上，磁体82为薄片状，布置在定子81的径向，定子81和磁体82之间保留极小的空隙，即气隙。优选的，磁体82布置在电机减速装置83的减速行星架831的内壁，减速行星架831也与输出件1保留极小的空隙。
81.磁体82的s极和磁极的n级沿着减速行星架831的内壁交替布置。当定子81的线圈通入电流后形成强磁场，在磁场的作用下，磁体82产生旋转力矩，带动减速行星架831转动，由于减速太阳齿轮833固定，因此减速行星架831为主动件，减速齿圈834为被动件，又因减速齿圈834与输出件1固定，因此电机模块8产生的扭矩经过减速后传递至输出件1，进而传递到车轮上驱动车辆行走。
82.电机模块8具有自动调节助力大小模式，踏频传感器和转速传感器不断将曲柄和车轮的转速信号发送给控制器，控制器计算得到踏频的大小，车轮的转速、转速的加速度，自动控制调整助力大小。通过传感器检测骑行者的加速意图，在车速越快的时候提供越大的电机输出功率，在车速越慢的时候提供越小的电机输出功率。
83.电机模块8具有手动调节助力大小模式，例如可以提供无助力模式、运动模式、纯助力模式。在无助力模式下，电机模块8不工作，仅仅以人力驱动自行车前进；在运动模式下，电机模块8按照人力驱动产生的扭矩的比例提供助力，比如人力提供百分之五十扭矩，电机模块8提供百分之五十扭矩；在纯助力模式下，人力驱动产生的扭矩几乎为零，骑行者只需要轻踩脚踏，电机模块8即能满功率提供助力。
84.用于切换助力模块大小的按钮可以单独设置成单独的控制模块9，也可以集成在换挡操作模块10中。
85.图2示出了现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的立体图。现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的右侧固定安装有输入件3，输入件3用于传递骑行者踩踏产生的扭矩。在链传动系统中，输入件3为飞轮，骑行者通过蹬踏带动曲柄，从而带动牙盘的转
动，牙盘通过链条带动飞轮转动，进而带动输出件1转动，驱使后车轮前进；在皮带传动系统中，输入件3为后带轮，骑行者通过蹬踏带动曲柄，从而带动前带轮的转动，前带轮通过皮带带动后带轮转动，进而带动输出件1转动，驱使后车轮前进；在轴传动系统中，输入件3为锥齿轮，相应的，骑行者通过传动轴输出扭矩到锥齿轮，带动输出件1转动。
86.图3示出了现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的主视图，图4示出了现有技术内置电机的手自一体内变速花鼓的左视图，图5示出了图4沿a-a线的剖视图。内变速花鼓的左侧为第一端盖21，中间为输出件1，右侧为第二端盖22，端盖与输出件1配合使内部具有一定密封性的空腔，空腔内设置有电机模块8、驱动机构5、换挡控制机构6和传动机构7。内变速花鼓的中心穿设有一根芯轴4，芯轴4上从左至右依次安装有电机模块8、驱动机构5、换挡控制机构6和传动机构7。芯轴4整体结构为阶梯光轴，芯轴4的两端的外周面加工有螺纹，用于与螺母紧固在车架的后叉上。芯轴4在电机模块8的安装位置加工有倾斜的第一过线槽42，第一过线槽42用于布置向电机模块8供电的线缆，芯轴4在其中心加工有第二过线槽43，第二过线槽43用于布置向驱动机构5供电的线缆。芯轴4还加工有两个限位面41，两个限位面41均平行于芯轴4的轴线且两个限位面41相互平行，限位面41的作用是装配驱动机构5、换挡控制机构6，以及对驱动机构5、换挡控制机构6进行限位。换挡控制机构6套装在传动机构7的内部，传动机构7的外侧与输出件1连接以传递扭矩。
87.图6示出了现有技术的驱动机构5的立体图，图7示出了现有技术的驱动机构5的另一个角度的立体图。图8示出了现有技术的驱动机构5的爆炸图。图9示出了现有技术的驱动机构5的另一个角度的爆炸图。现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓的驱动机构5包括控制盒51、安装在控制盒51的开口处的密封盖52，控制盒51的内部安装有驱动装置和电路板。控制盒51的中心开设有贯穿的第一限位槽512，第一限位槽512的槽型与芯轴4的限位面41所在的纵剖面相适配，其作用是将控制盒51套装在芯轴4后不发生自转。为了便于电路板的供电和传输控制信号，控制盒51还设置有过线孔511，过线孔511的位置在第一限位槽512的下方，线缆从控制盒51的外部穿过过线孔511与电路板连接。控制盒51内形成一定的密封结构，能够有效防止水分和灰尘浸入电路板和驱动装置，延长驱动装置的使用寿命。
88.驱动机构5的中心安装有与其铰接的换挡驱动件53，换挡驱动件53与驱动装置联动，驱动装置输出扭矩使换挡驱动件53转动，换挡驱动件53设置有第二连接部6111，第二连接部6111用于承插连接换挡控制机构6。第一连接部531具体为方型凸起，数量设置有一个。
89.图8示出了现有技术的换挡控制机构6的立体图。换挡控制机构6包括换挡控制装置61、棘爪和棘爪座65，棘爪安装在棘爪座65上，换挡控制装置61设置有开口槽，通过驱动装置驱动换挡控制装置61旋转，控制棘爪有规律地收起和张开。
90.如图9和图10所示，现有技术的换挡控制装置61包括设置在一端的第一端部611，以及设置在另一端的第二端部613，第一端部611和第二端部613通过连接杆612相连。第一端部611设置有第二连接部6111，作用是便于与驱动机构5装配，第二连接部6111与上述的第一连接部531相适配，即第一连接部531为方型凸起，第二连接部6111为对应的方型凹槽，反之，第一连接部531也可以采用方型凹槽，第二连接部6111采用对应的方型凸起。
91.图11示出了换挡控制装置61的第二端部613沿b-b线的剖面图，图11示出了换挡控制装置61的第二端部613沿c-c线的剖面图，第二端部613在其外周面设置有第一开口槽6131。第二端部613的内周面为第一控制面6a，第一开口槽6131侧壁为第二控制面6b，在本
实施例中，第一控制面6a为圆弧面，第二控制面6b为斜面，第一控制面6a的圆弧面通过第二控制面6b的斜面过渡到第二端部613的外周面。设置第一控制面6a和第二控制面6b均是为了控制棘爪的张开和收起。图12示出了换挡控制装置61的第一端部611沿d-d线的剖面图，第一端部611在其外周面设置有第二开口槽6112。
92.在图11中，假设有三条过第二端部613圆心的直线，第一条直线与水平线的夹角为α，相邻两条直线之间的夹角均为β，那么假设第一条直线为第一挡位角度601，第二条直线为第二挡位角度602，第三条直线为第三挡位角度603。则有第一挡位角度601为α，第二挡位角度602为α+β，第三挡位角度603为α+2β。
93.通过控制换挡控制装置61旋转到不同角度，从而控制不同的棘爪张开或收起，进而切换到不同挡位。具体如下，当换挡控制装置61旋转到第一挡位角度601时候，所有的棘爪均处于收起状态；当换挡控制装置61旋转到第二挡位角度602时候，第二棘爪67张开，第一棘爪66收起；当换挡控制装置61旋转到第三挡位角度603时候，第一棘爪66张开，第二棘爪67收起。
94.图13示出了现有技术的棘爪座65的立体图。棘爪座65整体为柱体结构，棘爪座65的中心设置有第二限位槽651，跟第一限位槽512一样，第二限位槽651的槽型与芯轴4的限位面41所在的纵剖面相适配，其作用也是将棘爪座65套装在芯轴4后不发生自转。棘爪座65的上方设置有两个棘爪安装槽652，第一棘爪66和第二棘爪67分别安装在棘爪安装槽652内。棘爪座65的外周面还设置有两个卡簧槽653，卡簧槽653所在的平面垂直于棘爪座65的轴线方向，卡簧槽653安装有卡簧(未画出)，卡簧在装配时卡簧保持收缩状态，因此具有向外张开的趋势，能够将张力作用在第一棘爪66和第二棘爪67上，使第一棘爪66和第二棘爪67保持向外张开，只有在受到特定方向的力才会向内收起。
95.第一棘爪66的结构如图14和图15所示，第一棘爪66具有锁止部661、控制部662以及转轴部663，转轴部663设置在锁止部661的底部，转轴部663呈半个圆柱体状，棘爪座65的棘爪安装槽652与转轴部663的形状相适应，转轴部663铰接在棘爪安装槽652内使第一棘爪66绕着转轴部663的轴线转动。第一棘爪66的锁止部661用于与传动机构7中的齿轮锁止或脱离。第一棘爪66的控制部662沿着锁止部661的厚度方向凸起，控制部662的其中一个侧面为接触面6621。图21示出了第一棘爪66两种状态的结构示意图。当换挡控制装置61旋转到特定角度后，换挡控制装置61的第一控制面6a与控制部662的接触面6621相互接触，第一控制面6a对控制部662的接触面6621施加朝着棘爪座65中心方向的压力，迫使第一棘爪66克服卡簧的张力向内收起；当换挡控制装置61旋转到另外的特定角度后，换挡控制装置61的第一控制面6a过渡到第二控制面6b(即开口槽的侧面)与控制部662的接触面6621相互接触，第二控制面6b向着棘爪座65中心的压力逐渐减小，第一棘爪66便逐渐向外张开。为了使棘爪收起后不与棘爪座65发生干涉，棘爪座65还设置有避让槽654。
96.图17示出了现有技术的第一棘爪66与第一太阳齿轮702联动的结构示意图。第一太阳齿轮702由轴承支承，其中心开设有锁止槽7022，锁止槽7022的槽型类似于花键槽，区别在于锁止槽7022的槽壁向外扩。锁止槽7022的槽壁与第一棘爪66的侧壁相对应，当第一棘爪66向内收起后，第一棘爪66的锁止部661不接触到锁止槽7022的槽壁，第一太阳齿轮702处于自由状态；当第一棘爪66向外张开后，第一棘爪66的锁止部661与锁止槽7022的槽壁相抵，第一太阳齿轮702处于锁止状态，即第一太阳齿轮702无法逆时针旋转。同样的，第
二太阳齿轮703均设置相同的锁止槽7022。
97.图18和图19示出了现有技术的传动机构7的立体图。图20示出了传动机构7的爆炸图。传动机构7包括至少一级行星齿轮机构和至少一组离合结构。在本实施例中，设置有一级行星齿轮机构，每组行星齿轮均包括太阳齿轮、行星架、齿圈和至少一个行星齿轮，传动机构7具体包括行星架701、第一太阳齿轮702、第二太阳齿轮703、双联行星齿轮704和齿圈705。
98.行星架701的整体结构为左端直径大、右端直径小的中空筒状结构，行星架701的右端的外周面设置有输入件安装槽7011，输入件3安装在输入件安装槽7011内与行星架701紧固，以传递扭转。行星架701左侧的中空筒状结构的内部用于安装第一太阳齿轮702和第二太阳齿轮703。
99.行星架701的外周面开设有安装槽，安装槽的两个相对的槽壁分别加工有两个第三安装孔7012，通过销钉707穿过双联行星齿轮704的中心孔、轴套706以及第三安装孔7012将双联行星齿轮704安装在安装槽内，销钉707通过两端的销钉挡圈708进行限位，零件之间的配合关系有：销钉707与第三安装孔7012过盈配合，双联行星齿轮704的中心孔与销钉707过度配合或间隙配合，双联行星齿轮704能够绕自身的轴线转动。
100.如图21所示，双联行星齿轮704具有第三轮齿7041和第四轮齿7042，第三轮齿7041位于第四轮齿7042的右侧，双联行星齿轮704的正下方安装有第一太阳齿轮702和第二太阳齿轮703，第一太阳齿轮702的第一轮齿7021与双联行星齿轮704的第三轮齿7041外啮合，第二太阳齿轮703的第二轮齿7031与双联行星齿轮704的第四轮齿7042外啮合，第二太阳齿轮703的第二轮齿7031与齿圈705的第五轮齿7051内啮合。
101.在本实施例中，安装槽设置有四个，因此可以安装四个双联行星齿轮704，双联行星齿轮704的个数视传动机构7的实际工作状况以及载荷而定，通常载荷越大，双联行星齿轮704的个数越多。
102.行星架701的右侧还设置有离合结构709，离合结构709的底面连接于行星架701的外周面，离合结构709的顶面连接于齿圈705的内周面。离合结构709具体包括保持架、滚子以及实现离合功能的工作面，保持架的直径大于行星架在剖切面处的外周面的直径，小于齿圈在剖切面处的内周面的直径，保持架开设有多个滚子限位槽7092，滚子装配在滚子限位槽内，滚子只能够绕自身轴线转动。滚子可选用圆柱滚子、滚珠等，在本实施例中选用圆柱滚子。通过在行星架701和齿圈705之间设置离合结构709，可选择性从行星架701和齿圈705两者之间选择转速高的一个向外传递扭矩，达到改变传动比的效果。
103.现有技术的内置电机的手自一体内变速花鼓中，通过驱动机构5驱动换挡控制机构6的换挡控制装置61旋转到不同角度，如从第一挡位角度601旋转到第二挡位角度602，则内变速花鼓从一档升档到二档，如从第二挡位角度602旋转到第一挡位角度601，则内变速花鼓从二档降档到一档。驱动机构5的驱动方式有两种，一种是手动模式，另一种是自动模式。变换驱动方式需要内变速花鼓搭配换挡操作模块10实现。换挡操作模块10安装在自行车车头上的，骑行者使用其手指按压换挡操作模块10进行控制。换挡操作模块10具有模式切换按钮、升档按钮和降档按钮，骑行者按压模式切换按钮在手动模式和自动模式之间切换。在手动模式下，骑行者通过按压升档按钮进行升档，通过按压降档按钮进行降档。在自动模式下，骑行者无需任何操作，内变速花鼓根据车辆速度执行换挡操作，例如，当车辆速
度达到十公里每小时，从一档自动升到二档；又例如，当车辆速度降低到十公里每小时以下，从二档自动降到一档。骑行者既可以根据实际路况切换到手动模式自由变更挡位，提高骑行的灵活性，又可以切换到自由模式自动变更挡位，提高骑行的舒适性。
104.图22和图23示出了本技术的棘爪座65的立体图，图24示出了本技术的棘爪座65的主视图，本技术的棘爪座65的与上述现有技术的区别在于，对棘爪座65的整体结构做了延长，使棘爪座65形成多个配合面，这样棘爪座65更方便与驱动机构5、换挡控制机构6和传动机构7装配。
105.具体的，棘爪座65通过在其轴向延长，形成有第一配合面655、第二配合面656、第三配合面657、第四配合面658、第五配合面659和第六配合面6510，其中，第一配合面655和第三配合面657为棘爪座65轴向延长的圆柱面的外周面，及第一配合面655与第二配合面656除了长度不一致外，形状完全一致，第一配合面655和第三配合面657用于套接在驱动机构5的换挡驱动件53的内周面上，棘爪座65和驱动机构5组合成一个整体；第二配合面656设置在第一配合面655的侧面，两个配合面相互垂直，为了使棘爪座65装配在芯轴4上对棘爪座65准确定位，在芯轴4上设置有第七配合面46，如图所示，第七配合面46设置在芯轴4在驱动机构5对应位置的轴肩处，第七配合面46具体为端面，当棘爪座65沿着芯轴4的轴向插入到芯轴4上后，棘爪座65的第二配合面656与芯轴4的第七配合面46相抵，能够对棘爪座65进行精准定位。棘爪座65的第三配合面657、第四配合面658和第五配合面659位于同一侧，均为直径依次减小的圆柱面，其中，第四配合面658用于套接轴承，轴承的内孔和第四配合面658采用过渡配合，第三配合面657和第四配合面658之间形成的轴肩用于定位轴承，轴承的外孔和传动机构7采用过渡配合，第六配合面6510位于第五配合面659侧面，用于最后安装螺母时螺母与第六配合面6510相抵，从而将棘爪座65紧固。
106.图25示出了图24中沿d-d线的剖视图，图26示出了图24中沿e-e线的剖视图，可见在棘爪座65设置的避让槽654，与图13中的现有技术的避让槽654结构一致，在此不再赘述。
107.为了更好地穿线，棘爪座65的一端还设置有第五过线槽6511，第五过线槽6511具体设置在棘爪座65的左端，第五过线槽6511贯穿第二限位槽651，棘爪座65安装在芯轴4后，第五过线槽6511开口朝上，且与上述的控制盒51的过线孔511处于同一竖直方向，并且与芯轴4的第三过线槽44重合，这样线缆才能顺利从第二过线槽43中连接到控制盒51内的电路板。
108.在某些实施例中，棘爪座65可以是一体的，也可以是分体的。分体式的棘爪座65更容易加工，但装配精度会略有降低。
109.在现有技术中，如图5所示，现有技术的内置电机的内变速花鼓的装配方法是，先将电机部分的线缆(粗线)焊接好后，将线缆从第一过线槽42引出，然后再把驱动机构5处的线缆先与电路板焊接好后，再将线缆从第二过线槽43处向芯轴4的右端引出，由此可见，现有技术的内置电机的内变速花鼓的装配方法只能在芯轴4两头出线，这就造成装配工序变多，线缆相对凌乱，不仅不美观，也不便于与外部设备接线的问题。
110.因此本技术中，芯轴4除了现有技术开设的第一过线槽42和第二过线槽43之外，为了更好地穿设线缆，在第二过线槽43的中部设置有第三过线槽44，以及在第二过线槽43的左端部设置有第四过线槽45，如图29和图30所示，第三过线槽44朝竖直方向贯穿第二过线槽43的中部，与控制盒51的过线孔511联通；第四过线槽45朝竖直方向贯穿第二过线槽43的
左端部，与第一过线槽42连通。其中，第一过线槽42用于接入线缆用于连接电机，电机处的线缆一般采用九芯线缆，其中六芯线用于电机供电和控制，另外三芯线分离后从依次从第四过线槽45和第二过线槽43穿过，向芯轴4的右端引出；而控制盒51处的线缆，在装配到花鼓之前，先与穿过控制盒51的过线孔511、棘爪座65的第五过线槽6511，再穿过芯轴4的第三过线槽44向芯轴4的右端方向引出。最后再将线缆封闭在芯轴4内，故在芯轴4的一端设置有缺口47，缺口47处装配有堵头48，堵头48一般采用软质胶塞，具有一定的形变能力，能防止水分进入，堵头48也可以避免金属对信号的屏蔽作用。
111.本技术还提供了一种内变速花鼓的装配方法，具体包括以下步骤：
112.步骤一：
113.根据机械零部件的装配原则，需要按照一定的顺序进行，才能保证零部件装配正确，配合关系合理。一般先装配主要零件，后装配次要零件；先装配精度高的零件，后装配精度低的零件；先装配体积大的零件，后装配体积小的零件；先装配外部零件，后装配内部零件。由于电机模块8的装配精度要求较高，且体积较大，属于主要零件，故在本实施例中，先装配电机部分，参考图31和图32，具体包括，将电机模块8分别与芯轴4、输出件1装配，具体包括，将电机模块8的定子81通过平键与芯轴4固定连接，使定子81的内孔与芯轴4的同轴度公差控制在0.01mm以内；将电机模块8的减速齿圈834的外周面与输出件1对应位置的内周面固定连接，使减速齿圈834的外周面与输出件1对应位置的内周面的同轴度公差控制在0.01mm以内，以完成电机部分的装配。
114.取第一线缆1101，第一线缆1101的一端为快拆接头，用于与控制模块9快速连接或快速拆卸，第一线缆1101的另一端接入电机模块8，第一线缆1101的一部分线芯与电机模块8的电路板连接；取第二线缆1102，第二线缆1102的一端与第一线缆1101的另一部分线芯连接，第二线缆1102的另一端穿过第五过线槽向芯轴4的缺口47处引出；在本实施例中，第一线缆1101需要输送超过400w的直流电，故采用九芯线缆，其中六芯线用于电机供电和控制，另外三芯线用于向控制盒51供电和控制，三芯线与第二线缆1102连接，然后穿过第四过线槽45向芯轴4的缺口47处引出。电机部分的接线工序完成，通过螺钉将第一端盖21紧固在输出件1。
115.步骤二：
116.装配内变速部分，
117.先将棘爪座65与换挡控制机构6的棘爪和换挡控制装置61装配，再将棘爪座65分别与驱动机构5、传动机构7、第二端盖22装配，参考图33。
118.在该步骤中，先将棘爪座65与换挡控制机构6的其他零件装配成整体，即换挡控制机构6的其他零件如第一棘爪66、第二棘爪67、卡簧和换挡控制装置61装配到棘爪座65对应的位置。在棘爪座65分别与驱动机构5、传动机构7装配过程中，可以以棘爪座65的第一配合面655为定位基准，将驱动机构5套装在棘爪座65的第一配合面655，以对棘爪座65周向定位。驱动机构5的换挡驱动件53的外周面与棘爪座65的第一配合面655形成过渡配合或过盈配合关系，并且同轴度公差控制在0.05mm以内。
119.套装后，向棘爪座65施力使其向驱动机构5的端面移动，直至棘爪座65的第二配合面656与控制盒51的端面平齐，这里的平齐指的是棘爪座65的第二配合面656与驱动机构5的端面的平面度公差控制在0.01mm以内。
120.然后以棘爪座65的第四配合面658为定位基准，将传动机构7套装在棘爪座65的第四配合面658，以对棘爪座65周向定位。由于传动机构7是可相对于棘爪座65转动的，因此棘爪座65还需要安装能够支承传动机构7的轴承，具体是在棘爪座65的第四配合面658套装轴承，轴承由第三配合面657和第四配合面658形成的轴肩定位，将套装了轴承的棘爪座65与传动机构7套接，实现传动机构7对棘爪座65的间接周向定位。
121.传动机构7、第二端盖22和输出件1是同步旋转的，因此需要将传动机构7与第二端盖22固定配合，具体是将齿圈705的外周面与第二端盖22对应的内周面过盈配合。
122.将棘爪座65、驱动机构5、传动机构7装配成整体后，应该对驱动机构5中的控制盒51进行接线。打开驱动装置的密封盖52，取第三线缆1103，将第三线缆1103依次穿过控制盒51的过线孔511和棘爪座65的第五过线槽6511，将第三线缆1103的一端与控制盒51的电路板连接，将第三线缆1103的另一端悬出以便后续装配。
123.步骤三：
124.将第三线缆1103置入第三过线槽44并向缺口47处引出，将电机部分的组合体和内变速部分的组合体进行装配，将第二端盖22与输出件1紧固，将第二线缆1102的末端和第三线缆1103的末端剪短、平齐，并将第二线缆1102和第三线缆1103连接，最后将堵头48封闭缺口47。参考图34、图35和图36，具体如下：
125.将第三线缆1103置入第三过线槽44并向缺口47处引出，将步骤一装配的组合体与步骤二装配的组合体进行装配，在装配过程中，先使用夹具夹紧步骤一装配的组合体，然后将棘爪座65的第二限位槽651从芯轴4的右端插入，向步骤二装配的组合体施加左向的力，使棘爪座65的第二配合面656与芯轴4的第七配合面46相抵，平行度公差控制在0.1mm以内。
126.在上述过程中，由于棘爪座65的第二限位槽651到芯轴4的第三过线槽44的直线距离不断缩小，为了防止第三线缆1103层叠或者折断，需要不断将第三线缆1103向缺口47方向拉扯以保持紧绷状态，最后在缺口47处将第二线缆1102的末端和第三线缆1103的末端剪短，使两者平齐，并将第二线缆1102和第三线缆1103连接，具体可通过焊接或者安装接线座的方式，随后在线缆处套接热缩管，使用热缩管时，通常需要通过加热来触发其收缩效果，可以使用热风枪、热吹风机或其他加热装置进行加热。加热后，热缩管会紧密包裹在线缆的表面上，形成牢固且密封的保护层。
127.通过螺钉将第二端盖22紧固到输出件1，最后将堵头48封闭缺口47，形成密封的结构，完成整个内变速花鼓的装配工序。
128.本内变速花鼓既可以通过有线连接的方式与控制盒51连接，也可以通过无线连接的方式与控制盒51连接。有线连接的方式是指第二线缆1102有单独一条信号线对控制器进行控制，而无线连接的方式需要额外增设无线通信模块而不需要单独的一条信号线，无线通信模块可以是wi-fi模块、蓝牙模块、zigbee模块、lora模块、nb-iot模块、4g/5g模块等，通过无线通信模块与设置在控制模块9中的主控单元建立低功耗、短距离无线通道，实时收发换挡指令以控制内变速花鼓换挡。由于整个内变速花鼓都是金属材质制成，屏蔽了无线信号，因此在某些实施例中，可以增设第四线缆1104，如图37所示，第四线缆1104连接于控制盒51的电路板，第四线缆1104用于接收通信信号，以增强信号的稳定性和高速性，可以实现可靠的通信。第四线缆1104的布置方式与第三线缆1103的布置方式相同，需要说明的是，第四线缆1104是单独的线，不与其他线缆连接。
129.由上可知，本技术提供的一种棘爪座65，形成有多个配合面，可以对棘爪座65轴向定位和周向定位，在装配内变速部分时，能够起到减少装配工序，装配精度高的作用，有效避免由于装配误差而引起的不良品、故障或性能不稳定等问题，提高产品的质量和可靠性。通过提高装配精度，可以避免不必要的检验和修复工序，降低生产成本。由于装配件之间的配合和对位更加精确，装配速度也可以提高，从而增加生产效率和产量。本技术提供的一种内变速花鼓的装配方法，先装配精度要求高的电机部分，后装配精度要求低的内变速部分，最后再整体装配，提高了装配精度；本装配方法还采用独特的线缆穿设方法，能够避免线缆层叠或折断，且使线缆统一从一头出线，更美观，也更便于与外部设备接线。
130.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
131.以上所述的仅是本发明的一些实施方式。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。

技术特征：
1.一种棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)的中心设置有第二限位槽(651)，所述棘爪座(65)的外周面还设置有棘爪安装槽(652)，棘爪安装在所述棘爪安装槽(652)内，棘爪具有向外张开和向内收起两种状态，所述棘爪座(65)形成有多个配合面，用于对所述棘爪座(65)轴向定位和周向定位。2.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)形成的多个配合面包括第一配合面(655)，所述第一配合面(655)与驱动机构(5)对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座(65)周向定位。3.根据权利要求1或2所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)形成的多个配合面包括第四配合面(658)，所述第四配合面(658)与传动机构(7)对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座(65)周向定位。4.根据权利要求3所述的棘爪座，其特征在于，所述第一配合面(655)和第四配合面(658)为圆柱面。5.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)形成的多个配合面包括第二配合面(656)，所述第二配合面(656)与芯轴(4)对应的配合面进行配合，从而对所述棘爪座(65)轴向定位。6.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)的外周面还设置有卡簧槽(653)，所述卡簧槽(653)内安装有卡簧，所述卡簧使所述棘爪保持向外张开。7.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)的外周面还设置有避让槽(654)。8.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪安装槽(652)设置有两组。9.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)的一端设置有第五过线槽(6511)，所述第五过线槽(6511)与所述第二限位槽(651)连通。10.根据权利要求1所述的棘爪座，其特征在于，所述棘爪座(65)为分体式。11.一种内变速花鼓的装配方法，包括如权利要求1-10任一项棘爪座，其特征在于，包括以下步骤：装配电机部分，将电机模块(8)分别与芯轴(4)、输出件(1)装配，取第一线缆(1101)，第一线缆(1101)的一端为快拆接头，第一线缆(1101)的另一端接入电机模块(8)，第一线缆(1101)的一部分线芯与电机模块(8)的电路板连接，取第二线缆(1102)，第二线缆(1102)的一端与第一线缆(1101)的另一部分线芯连接，第二线缆(1102)的另一端穿过第五过线槽(6511)向芯轴(4)的缺口(47)处引出，将第一端盖(21)紧固在输出件(1)；装配内变速部分，先将棘爪座(65)与换挡控制机构(6)的棘爪和换挡控制装置(61)装配，再将棘爪座(65)分别与驱动机构(5)、传动机构(7)装配，装配后，使棘爪座(65)的第二配合面(656)与驱动机构(5)的第一端面(54)平齐，将传动机构(7)与第二端盖(22)固定配合，取第三线缆(1103)，将第三线缆(1103)依次穿过控制盒(51)的过线孔(511)和棘爪座(65)的第五过线槽(6511)，将第三线缆(1103)的一端与控制盒(51)的电路板连接；将第三线缆(1103)置入第三过线槽(44)并向缺口(47)处引出，将电机部分的组合体和内变速部分的组合体进行装配，将第二端盖(22)与输出件(1)紧固，将第二线缆(1102)的末端和第三线缆(1103)的末端剪短、平齐，并将第二线缆(1102)和第三线缆(1103)连接，最后将堵头(48)封闭缺口(47)。
12.根据权利要求11所述的内变速花鼓的装配方法，其特征在于，所述棘爪座(65)与驱动机构(5)装配步骤包括：以棘爪座(65)的第一配合面(655)为定位基准，将驱动机构(5)套装在棘爪座(65)的第一配合面(655)，以对棘爪座(65)周向定位。13.根据权利要求11所述的内变速花鼓的装配方法，其特征在于，所述棘爪座(65)与传动机构(7)装配步骤包括：以棘爪座(65)的第四配合面(658)为定位基准，将传动机构(7)套装在棘爪座(65)的第四配合面(658)，以对棘爪座(65)周向定位。14.根据权利要求11所述的内变速花鼓的装配方法，其特征在于，所述将电机部分的组合体和内变速部分的组合体进行装配的步骤包括：使棘爪座(65)的第二配合面(656)与芯轴(4)的第七配合面(46)相抵，从而对棘爪座(65)轴向定位。15.根据权利要求11所述的内变速花鼓的装配方法，其特征在于，还包括第四线缆(1104)，第四线缆(1104)连接于控制盒(51)的电路板，第四线缆(1104)用于接收通信信号，第四线缆(1104)的布置方式与所述第三线缆(1103)的布置方式相同。

技术总结
本发明属于内变速器技术领域，特别涉及一种棘爪座及内变速花鼓的装配方法。本申请提供的一种棘爪座，形成有多个配合面，可以对棘爪座轴向定位和周向定位，在装配内变速部分时，能够起到减少装配工序，装配精度高的作用。通过提高装配精度，可以避免不必要的检验和修复工序，降低生产成本。本申请提供的一种内变速花鼓的装配方法，先装配精度要求高的电机部分，后装配精度要求低的内变速部分，最后再整体装配，提高了装配精度；本装配方法还采用独特的线缆穿设方法，能够避免线缆层叠或折断，且使线缆统一从一头出线，更美观，也更便于与外部设备接线。外部设备接线。外部设备接线。


技术研发人员：李激初 林杰煌 何煦
受保护的技术使用者：广东洛梵狄智能科技有限公司
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/9