中置电机的牙盘三级变速装置及其中置电机的制作方法

1.本实用新型属于自行车中置电机技术领域，尤其涉及一种中置电机的牙盘三级变速装置及其中置电机。


背景技术：

2.目前，主要搭载于高端车型上的助力自行车中置电机基本是电机转子到牙盘之间的传动路径上可变速，而中轴到牙盘，即人力踩踏动力传递路径上不能变速，因而对骑行者来说变速范围并无变化。中置电机的生产企业技术人员均在研发通过人力踩踏动力传递路径输出多级变速，且使其更小型化、轻量化的中置电机，以满足市场需求。申请人以申请号为202121375473.1的一种中置电机的牙盘变速装置及其中置电机，主要结构是：包括中轴、增速机构、速度选择机构和脚踏力矩检测机构，所述增速机构通过支撑在中轴上的高速太阳轮及支撑在高速太阳轮上的低速太阳轮构成与中轴共轴的输出结构，再通过速度选择机构向牙盘选择输出两种速度的脚踏动力，所述增速机构包括行星轮系增速输出机构和固定轮系过渡轮增速输出机构；所述速度选择机构包括径向速度选择机构和轴向速度选择机构。申请人又以申请号为202110791588.7的专利文献申请了一种中置电机的牙盘变速装置及其中置电机，包括中轴、及与中轴共轴的变速输出机构和速度选择机构，变速输出机构包括左、右侧行星架、行星轮轴、行星轮、齿圈和太阳轮，行星轮与行星轮轴滑动连接，行星轮与齿圈啮合，行星轮与太阳轮啮合，太阳轮通过轴承支撑在中轴上，太阳轮外圈通过轴承支撑在右侧行星架上，右侧行星架设有右侧行星架棘齿，太阳轮上设有太阳轮棘齿，构成太阳轮高速输出和行星架直接输出的行星轮系增速输出机构，变速输出机构与速度选择机构连接。申请人不间断的研发中置电机的牙盘变速装置以满足市场的升级需求。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种中置电机的牙盘三级变速装置及其中置电机，牙盘变速装置增加了高、中、低三个档位，既可以实现人力踩踏动力传递路径的变速输出，又能够减小电机的整体尺寸及体积。
4.本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种中置电机的牙盘三级变速装置,包括中轴及与中轴共轴的变速输出机构和速度选择机构，其特征是：所述变速输出机构包括输入太阳轮、双联行星轮大、小齿轮、行星轮轴、左侧行星架、右侧行星架、齿圈、输出太阳轮和轴套，所述行星轮轴支撑在左、右侧行星架上，所述双联行星轮大、小齿轮与行星轮轴滑动连接，所述输入太阳轮与双联行星轮小齿轮啮合，所述双联行星轮小齿轮与固接在壳体上的齿圈啮合，双联行星轮大齿轮与输出太阳轮啮合，所述输出太阳轮通过太阳轮支撑轴承支撑在轴套上，输出太阳轮外圈通过右侧行星架支撑轴承支撑在右侧行星架上，所述左、右侧行星架通过螺栓固定呈整体结构，并构成太阳轮高速输出和行星架输出的行星轮系高速、低速输出机构；所述输入太阳轮内圆设有花键槽，输入太阳轮的左侧花键槽与力矩传感器花键齿插接，输入太阳轮的右侧花键槽与轴套的花键齿插接，力矩传感器、输入
太阳轮和轴套插接呈整体结构并与中轴间隙配合，构成轴套中速输出机构；所述行星轮系高速、低速输出机构和轴套中速输出机构分别与速度选择机构连接。
5.一种中置电机的牙盘三级变速装置,包括中轴及与中轴共轴的变速输出机构和速度选择机构，其特征是：所述变速输出机构包括中速输出太阳轮、双联行星轮大、小齿轮、行星轮轴、左侧行星架、右侧行星架、齿圈、输出太阳轮和轴套，所述中速输出太阳轮通过中速输出太阳轮支撑轴承支撑在中轴上，中速输出太阳轮内圆设有花键槽，花键槽与轴套的花键齿插接，所述左侧行星架内圆上设有花键槽，花键槽与力矩传感器的花键齿插接，所述行星轮轴支撑在左、右侧行星架上，所述双联行星轮大、小齿轮与行星轮轴滑动连接，所述中速输出太阳轮与双联行星轮小齿轮啮合，所述双联行星轮小齿轮与固接在壳体上的齿圈啮合，双联行星轮大齿轮与输出太阳轮啮合，所述输出太阳轮通过太阳轮支撑轴承支撑在轴套上，轴套通过轴套支撑轴承支撑在中轴上，输出太阳轮外圈通过右侧行星架支撑轴承支撑在右侧行星架上，所述左、右侧行星架通过螺栓固定呈整体结构，行星架为输入件，两只输出太阳轮分别为中、高速输出件，构成太阳轮增速输出及行星架低速同步输出的高、中、低三档速度输出机构，高、中、低三档速度输出机构分别与速度选择机构连接。
6.所述速度选择机构包括输出套和档位控制环，输出套的外圆设有低速选择千斤，输出套的内圆设有高速选择千斤，千斤背面卡接有千斤复位弹簧，所述低速选择千斤与右侧行星架内圈圆周设置的右侧行星架棘齿触接，所述高速选择千斤与输出太阳轮棘齿触接，电机输入齿轮内圆上设有中速选择千斤槽，选择千斤槽中置有中速选择千斤，中速选择千斤与轴套上的轴套棘齿触接，所述输出套端面设有定位凸块，定位凸块上设有螺钉过孔，所述档位控制环上对应高速选择千斤和中速选择千斤的位置交错设置有高速选择千斤避让开口和中速选择千斤避让开口，所述档位控制环上固接有中速档摩擦环，所述中速档摩擦环上滑动连接有高速档摩擦环，所述中速档摩擦环底部上对应输出套端面定位凸块位置设有定位凸块避让开口，其外圆周上对应高速档摩擦环凸起位置设有高速档摩擦环凸起避让开口，所述输出套通过定位凸块贯穿的螺钉与电机输入齿轮固定，所述档位控制环置于输出套和电机输入齿轮之间，所述中速档摩擦环的定位凸块避让开口上设有档位控制环复位弹簧，所述中速档摩擦环和高速档摩擦环分别通过阻尼转角机构做转角位移，构成棘轮式中档位和高档位速度选择机构。
7.所述阻尼转角机构包括中速档位控制弹簧、高速档位控制弹簧和档位控制电机，中、高速档位控制弹簧形状呈开口状，高速档位控制弹簧卡装在高速档摩擦环外圆上，中速档位控制弹簧卡装在中速档摩擦环外圆上，中、高速档位控制弹簧的开口端分别与档位控制电机菱形头触接，中、高速档位控制弹簧闭合端通过定位销与中置电机主壳体销接，中、高速档位控制弹簧内侧设有阻尼中速档摩擦环和高速档摩擦环外圆的摩擦片。
8.所述档位控制电机菱形头数量为两只，其相互呈45
°
角与档位控制电机输出轴键接，使档位控制环分两段转动角度，实现高、中、低速的选择。
9.一种安装有牙盘三级变速装置的中置电机。
10.有益效果：与现有技术相比,本实用新型的中置电机的牙盘变速装置是在原设计结构的基础上进一步改进，增加到高、中、低三个档位，在中置电机的整体小型化、轻量化的同时，又能够给骑行者提供更宽的变速范围及更加舒适的骑行体验。
附图说明
11.图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
12.图2是图1的立体外观示意图；
13.图3是图1的分解图示意图；
14.图4是力矩传感器与轴套连接示意图；
15.图5是图3中的速度选择机构局部示意图；
16.图6是图5中的速度选择机构局部分解图；
17.图7是速度选择机构局部剖视图；
18.图8是速度选择机构剖视图；
19.图9是高速档位工作状态的立体示意图；
20.图10是中速档位工作状态的立体示意图；
21.图11是中速档位工作状态的局部位置关系示意图；
22.图12是低速档位工作状态的位置示意图；
23.图13是低速档位工作状态的局部位置关系示意图；
24.图14是实施例1高速档位时的传动原理示意图；
25.图15是实施例1中速档位时的传动原理示意图；
26.图16是实施例1低速档位时的传动原理示意图；
27.图17是本实用新型实施例2的结构示意图；
28.图18是实施例2的传动原理示意图；
29.图19是采用实施例1结构的中置电机结构示意图；
30.图20是采用实施例1结构的中置电机外观示意图。
31.图中：1、中轴，2、力矩传感器，2-1、花键齿，3、输入太阳轮，3-1、花键槽，4、双联行星轮小齿轮，4-1、双联行星轮大齿轮，5、行星轮轴，6、左侧行星架，6-1、右侧行星架，6-2、右侧行星架棘齿，7、齿圈，8、输出太阳轮，8-1、输出太阳轮棘齿，9、太阳轮支撑轴承，10、右侧行星架支撑轴承，11、左侧行星架支撑轴承，12、轴套，12-1、轴套棘齿，12-2、花键齿，13、输出套，13-1、定位凸块，14、档位控制环，14-1、高速选择千斤避让开口，14-2、中速选择千斤避让开口，15、中速档摩擦环，15-1、定位凸块避让开口，15-2、高速档摩擦环凸起避让开口，16、高速档摩擦环，16-1、高速档摩擦环凸起，17、档位控制环复位弹簧，18、中速档摩擦片，19、高速档摩擦片，20、电机输入齿轮，20-1、电机输入齿轮凸台，20-2、电机输入齿轮凹槽，20-3、中速选择千斤槽，20-4、高速档摩擦环凸起避让凹槽，21、电机输入齿轮内侧支撑轴承，22、电机输入齿轮外侧支撑轴承承，23、中轴支撑轴承，24、低速选择千斤，25、中速选择千斤，26、高速选择千斤，27、千斤复位弹簧，28、中速档位控制弹簧，29、高速档位控制弹簧，30、定位销，31、档位控制电机，31-1、档位控制电机菱形头，32、输出套固定螺钉，33、牙盘，34、螺栓，35、壳体，36、中速输出太阳轮,37、中速输出太阳轮支撑轴承，38、轴套支撑轴承。
具体实施方式
32.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分
理解本实用新型，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。
33.在本实用新型的各实施例中，为了便于描述而非限制本实用新型，本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的术语"连接"并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。"上"、"下"、"下方"、"左"、"右"等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。
34.实施例1
35.详见附图1-16，本实施例提供了一种中置电机的牙盘三级变速装置,包括中轴1及与中轴共轴的变速输出机构和速度选择机构，所述变速输出机构包括输入太阳轮3、双联行星轮大、小齿轮4-1、4、行星轮轴5、左侧行星架6、右侧行星架6-1、齿圈7、输出太阳轮8和轴套12，所述行星轮轴支撑在左、右侧行星架上，所述双联行星轮大、小齿轮与行星轮轴滑动连接，所述输入太阳轮与双联行星轮小齿轮啮合，所述双联行星轮小齿轮与固接在壳体35上的齿圈啮合，双联行星轮大齿轮与输出太阳轮啮合，所述输出太阳轮通过太阳轮支撑轴承9支撑在轴套上，输出太阳轮外圈通过右侧行星架支撑轴承10支撑在右侧行星架上，所述左侧行星架通过左侧行星架支撑轴承11支撑在壳体上，所述左、右侧行星架通过螺栓34固定呈整体结构，并构成太阳轮高速输出和行星架输出的行星轮系高速、低速输出机构；所述输入太阳轮内圆设有花键槽3-1，输入太阳轮的左侧花键槽与力矩传感器花键齿2-1插接，输入太阳轮的右侧花键槽与轴套的花键齿12-2插接，力矩传感器、输入太阳轮和轴套插接呈整体结构并与中轴间隙配合，构成轴套中速输出机构；所述行星轮系高速、低速输出机构和轴套中速输出机构分别与速度选择机构连接。
36.实施例2
37.最佳技术方案是，一种中置电机的牙盘三级变速装置,包括中轴1及与中轴共轴的变速输出机构和速度选择机构，所述变速输出机构包括中速输出太阳轮36、双联行星轮大、小齿轮4-1、4、行星轮轴5、左侧行星架6、右侧行星架6-1、齿圈7、输出太阳轮8和轴套12，所述中速输出太阳轮通过中速输出太阳轮支撑轴承37支撑在中轴1上，中速输出太阳轮内圆设有花键槽，花键槽与轴套的花键齿插接，所述左侧行星架内圆上设有花键槽，花键槽与力矩传感器2的花键齿插接，所述行星轮轴支撑在左、右侧行星架上，所述双联行星轮大、小齿轮与行星轮轴滑动连接，所述中速输出太阳轮36与双联行星轮小齿轮4啮合，所述双联行星轮小齿轮与固接在壳体上的齿圈啮合，双联行星轮大齿轮4-1与输出太阳轮8啮合，所述输出太阳轮通过太阳轮支撑轴承9支撑在轴套上，轴套通过轴套支撑轴承38支撑在中轴上，输出太阳轮外圈通过右侧行星架支撑轴承10支撑在右侧行星架上，所述左、右侧行星架通过螺栓34固定呈整体结构，行星架为输入件，两只输出太阳轮分别为中、高速输出件，构成太阳轮增速输出及行星架低速同步输出的高、中、低三档速度输出机构，高、中、低三档速度输出机构分别与速度选择机构连接。
38.下面详细描述具体结构及三种速度输出状态
39.如图1，图14所示，采用3k传动结构，一太阳轮为输入件，另一太阳轮为高速输出件，行星架为低速输出件。中轴脚踏动力通过力矩传感器带动输入太阳轮、行星轮及行星架旋转，与输入太阳轮并行的输出太阳轮高速输出，传动比小于1；行星架低速输出，传动比大于1；与输入太阳轮键接的轴套则与中轴同步输出，传动比等于1。脚踏动力以高、中、低三种速度输出，太阳轮输出为高速增速输出，轴套为中速同步输出，行星架为低速减速输出。具体参数如表1所示：
40.表1
[0041][0042]
低速档减速比：
[0043][0044]
低速档时，中轴转动一圈，牙盘转动0.38圈，即减速输出；
[0045]
高速档减速比：
[0046]
高速档时，中轴转动一圈，牙盘转动1.37圈，即增速输出；
[0047]
中速档时，中轴转动一圈，牙盘也转动1圈，即同步输出。
[0048]
实施例1的中轴转动一圈时，高、中、低三档牙盘相对的转动圈数分别为1.37圈、1圈、0.38圈。
[0049]
实施例2
[0050]
本实施例为最佳的中置电机的牙盘变速装置。
[0051]
如图17图18所示，采用3k传动结构，行星架为输入件，其中中速输出太阳轮为中速输出件之一，另一输出太阳轮为高速输出件，行星架也作为低速输出件。中轴脚踏动力通过力矩传感器带动行星架、行星轮及太阳轮旋转，两个太阳轮分别输出中、高速输出，传动比小于1；行星架低速输出，传动比等于1。脚踏动力以高、中、低三种速度输出，太阳轮输出为增速输出，行星架为低速同步输出。具体参数如表3所示：
[0052]
表3
[0053][0054]
输出件为中速太阳轮时，中速档减速比：
[0055][0056]
中速档时，中轴转动一圈，牙盘转动2.6圈，即增速输出；
[0057]
输出件为高速太阳轮时，高速档减速比：
[0058][0059][0060]
高速档时，中轴转动一圈，牙盘转动3.6圈，即增速输出；
[0061]
低速档时，中轴转动一圈，牙盘也转动1圈，即同步输出。
[0062]
实施例2的中轴转动一圈时，高、中、低三档牙盘相对的转动圈数分别为3.6圈、2.6圈、1圈。
[0063]
详见附图5-13，所述速度选择机构采用棘轮机构，所述速度选择机构包括输出套13和档位控制环14，输出套的外圆设有低速选择千斤24，输出套的内圆设有高速选择千斤26，千斤背面卡接有千斤复位弹簧27，所述低速选择千斤与右侧行星架内圈圆周设置的右侧行星架棘齿6-2触接，所述高速选择千斤26与输出太阳轮棘齿8-1触接，电机输入齿轮内圆上设有中速选择千斤槽，中速选择千斤槽中置有中速选择千斤25，中速选择千斤与轴套上的轴套棘齿12-1触接，所述输出套端面设有定位凸块13-1，定位凸块上设有螺钉过孔，所述档位控制环上对应高速选择千斤和中速选择千斤的位置交错设置有高速选择千斤避让开口14-1和中速选择千斤避让开口14-2，所述档位控制环上固接有中速档摩擦环15，所述中速档摩擦环上滑动连接有高速档摩擦环16，所述中速档摩擦环底部上对应输出套端面定位凸块位置设有定位凸块避让开口15-1，其外圆周上对应高速档摩擦环凸起位置设有高速档摩擦环凸起避让开口15-2，所述输出套通过定位凸块贯穿的螺钉32与电机输入齿轮20固定，所述档位控制环置于输出套和电机输入齿轮之间，所述中速档摩擦环的定位凸块避让开口上设有档位控制环复位弹簧17，所述中速档摩擦环和高速档摩擦环分别通过阻尼转角机构做转角位移，构成棘轮式中档位和高档位速度选择机构。
[0064]
本实用新型的优选方案是，所述阻尼转角机构包括中速档位控制弹簧28、高速档
位控制弹簧29和档位控制电机31，中、高速档位控制弹簧形状呈开口状，高速档位控制弹簧卡装在高速档摩擦环外圆上，中速档位控制弹簧卡装在中速档摩擦环外圆上，中、高速档位控制弹簧的开口端分别与档位控制电机菱形头31-1触接，中、高速档位控制弹簧闭合端通过定位销30与中置电机主壳体销接，中、高速档位控制弹簧内侧设有阻尼中速档摩擦环和高速档摩擦环外圆的摩擦片18、19。所述档位控制电机菱形头数量为两只，其相互呈45
°
角与档位控制电机输出轴键接，使档位控制环分两段转动角度，实现了高、中、低速的选择。
[0065]
所述阻尼转角机构采用抱闸摩擦片式或卡钳摩擦片式结构。本实施例采用抱闸摩擦片式已在在先申请的专利文献中(申请号：202121375473.1，202110685353.x)公开，在此不再赘述。所述阻尼转角机构可以采用多种形式结构，只要实现棘轮式速度选择机构的档位控制环受到阻力，使其出现转角位移即可。本实用新型阻尼转角机构的特点是采用两只控制弹簧，即中速档位控制弹簧28和高速档位控制弹簧29，通过档位控制电机菱形头控制两只控制弹簧的张开或闭合，使档位控制环分两段转动角度，实现了高、中、低速的选择。速度选择机构的速度选择切换动作可以用微型电机来驱动，也可以通过拉线方式手动驱动。
[0066]
速度选择机构工作原理及工作过程
[0067]
1、高档位速度输出：如图9所示，阻尼转角机构的档位控制电机菱形头将中、高档位控制弹簧都撑开时(此时菱形头定义为0
°
)，中、高速档摩擦片分别与中、高速档摩擦环分离，档位控制环没有转角位移时，档位控制环在档位控制环复位弹簧的作用下顺时针旋转到图9所示位置，此时中、高速选择千斤与档位控制环没有相互接触，均穿过千斤避让开口，探出。高、中、低速选择千斤在千斤复位弹簧作用下各自与输出太阳轮棘齿、轴套棘齿、右侧行星架棘齿接触。当中轴顺时针旋转时，输出太阳轮、轴套、行星架也顺时针旋转，转速高到低依次为：输出太阳轮，轴套，行星架。由于输出太阳轮转速最高，输出太阳轮棘齿通过高速选择千斤带动输出套同步旋转，此时输出套转速将超越轴套及行星架，中、低速选择千斤各自与轴套棘齿及右侧行星架棘齿打滑。输出套带动电机输入齿轮及牙盘呈高档位旋转；
[0068]
2、中档位速度输出：如图10图11所示，阻尼转角机构的档位控制电机菱形头顺时针转动45度后，将高速档位控制弹簧落下，而低速档位控制弹簧仍保持撑开状态。由于高速档位控制弹簧落下，高速档摩擦片与高速档摩擦环接触产生阻尼，高速档摩擦环发生转角位移，转角位移大小由电机输入齿轮凸台上的高速档摩擦环凸起避让凹槽宽决定，即高速档摩擦环带动中速档摩擦环及档位控制环转动到图11所示位置，此时中速选择千斤尚未与档位控制环接触，穿过千斤避让开口，探出，而高速选择千斤被档位控制顶起，高速选择千斤没有探出。只有中、低速选择千斤在千斤复位弹簧作用下各自与轴套棘齿、右侧行星架棘齿接触。当中轴顺时针旋转时，输出太阳轮、轴套、行星架也顺时针旋转，转速高到低依次为：输出太阳轮，轴套，行星架。由于高速选择千斤被顶起，与输出太阳轮棘齿不接触，输出太阳轮将空转，轴套转速高于行星架，轴套棘齿通过中速选择千斤带动输出套同步旋转，此时输出套转速将超越行星架，低速选择千斤与右侧行星架棘齿打滑。输出套带动电机输入齿轮及牙盘呈中档位旋转；
[0069]
3、低档位速度输出：如图12图13所示，阻尼转角机构的档位控制电机菱形头顺时针再转动45
°
后(此时菱形头定义为90
°
)，中速档位控制弹簧也落下。中速档摩擦片与中速档摩擦环接触产生阻尼，中速档摩擦环进一步发生转角位移，转角位移大小由高速档摩擦环凸起避让开口宽度决定，即中速档摩擦环带动档位控制环转动到图13所示位置，此时中
速选择千斤也被档位控制环顶起，中速选择千斤也没有探出。只有低速选择千斤在千斤复位弹簧作用下与右侧行星架棘齿接触。当中轴顺时针旋转时，输出太阳轮、轴套、行星架也顺时针旋转，转速高到低依次为：输出太阳轮，轴套，行星架。由于高、中速选择千斤都被顶起，与输出太阳轮棘齿及轴套棘齿不接触，输出太阳轮及轴套均空转，行星架棘齿则通过低速选择千斤带动输出套同步旋转。输出套带动电机输入齿轮及牙盘呈低档位旋转。
[0070]
表2是速度选择机构中关键部件在高、中、低档位时不同的工作状态(表中每列自上而下表示工作状态)
[0071]
表2
[0072][0073]
详见附图1、3，本实用新型采用常用的力矩传感器，其结构属于常规结构不再赘述。
[0074]
实施例3
[0075]
详见附图19图20，一种安装有牙盘变速装置的中置电机。
[0076]
如图19所示，采用实施例1的牙盘变速装置的中置电机，电机动力通过电机齿头
→
一级减速大齿轮
→
电机侧单向离合器
→
二级减速小齿轮
→
电机输入齿轮
→
牙盘。
[0077]
当助力骑行时，人力与电机动力共同驱动自行车，即有人力与电机动力两路动力传递路径。电机动力传递路径为：转子
→
电机齿头
→
一级减速大齿轮
→
电机侧单向离合器
→
二级减速小齿轮
→
电机输入齿轮
→
牙盘。
[0078]
人力动力传递路径：
[0079]
高速档时：中轴
→
力矩传感器
→
输入太阳轮
→
行星轮
→
输出太阳轮
→
输出套
→
电机输入齿轮
→
牙盘。
[0080]
中速档时：中轴
→
力矩传感器
→
输入太阳轮
→
轴套
→
输出套
→
电机输入齿轮
→
牙盘33。
[0081]
低速档时：中轴
→
力矩传感器
→
输入太阳轮
→
行星轮
→
行星架
→
输出套
→
电机输入齿轮
→
牙盘。
[0082]
当单纯人力骑行时，电机输入齿轮带动二级减速小齿轮旋转，由于电机转子及一级减速大齿轮处于静止状态，因此二级减速小齿轮与电机侧单向离合器打滑，不会带动电机转子旋转，互不干涉。
[0083]
当单纯电力骑行时，中轴及行星架、行星轮、太阳轮、轴套处于静止状态，电机输入齿轮与输出套同步旋转，与输出套同步旋转的高、中、低速千斤均超越对应的棘齿，打滑，不会带动主轴旋转，互不干涉。
[0084]
当人力推动倒车时，牙盘成为主动件，虽然变速机构具有三种速度传动比，速度选择机构的三种速度传递路径的选择状态也不会出现相互干扰的问题。具体原理是：若速度选择机构处于高速档位时，高、中、低速选择千斤分别与太阳轮棘齿、轴套棘齿与右侧行星架棘齿咬合，由于两个太阳轮是增速输出，转速高于行星架，即为低速选择千斤带动行星架同步旋转，而此时输出太阳轮棘齿及轴套棘齿则打滑，故仍保持一个传递路径；若当速度选择机构处于中速档或低速档位时，此时的电机输入齿轮逆向转动，同时带动摩擦环及档位控制环14逆向转动，强行使档位控制环克服摩擦力而复位，则使速度选择机构又处于高速档位状态，故仍保持一个传递路径，实现了三种速度传递路径相互不会干扰。
[0085]
本实用新型的变速机构的主要特点是：所述变速机构通过支撑在中轴上的输入太阳轮、轴套及支撑在轴套上的输出太阳轮构成与中轴共轴的输出结构，再通过速度选择机构向牙盘选择输出三种速度的脚踏动力，三种速度可以切换。
[0086]
本实用新型参与中置电机工作，其发挥的作用分析：
[0087]
本实用新型参与中置电机工作后，以脚踏的动力可根据骑行需求，以在高、中、低三种速度之间切换，具有更宽的调速范围，适应性更强，骑行更加舒适。
[0088]
上述参照实施例对该一种中置电机的牙盘三级变速装置及其中置电机进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本实用新型总体构思下的变化和修改，应属本实用新型的保护范围之内。