CN101264786A - 自行车轮毂传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自行车轮毂传动装置,包括轮毂轴(10)、可转动地支撑在轮毂轴(10)上的驱动件(11)、可转动地支撑在驱动件(11)上的轮毂壳体(12)、设置在驱动件(11)和轮毂壳体(12)之间以将旋转动力从驱动件(11)通过多条动力传递路线来传递给轮毂壳体(12)的行星齿轮机构(13)、和促动行星齿轮机构(13)来选择不同传动比的离合器装置(14)。离合器装置(14)包括至少一个离合器片(14a),其不可转动地支撑在轮毂轴(10)上且可以相对轮毂轴(10)轴向运动,以与行星齿轮机构(13)中的至少一个太阳轮(13a)接合/脱开接合。

Description

自行车轮毂传动装置
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的自行车轮毂传动装置。
背景技术
这种轮毂传动装置是公知的,例如,从申请人的专利EP0679570B2可以获知。
内装多级速度轮毂传动(轮毂变速)装置构成了自行车后轮的一部分,包括安装在自行车车架上的轮毂轴、被轮毂轴可转动地支撑以接收踏板力的驱动件和被轮毂轴可转动地支撑的轮毂壳体。一动力传递机构设置在驱动件和轮毂壳体之间以从驱动件向轮毂壳体通过多条动力传递路径来传输旋转动力。轮毂传动装置还包括离合器装置来促动动力传递机构以选择不同的传动比。
动力传递机构通常包括行星齿轮机构,其具有各自可转动地支撑在轮毂轴上的多个太阳轮、至少一个齿圈和行星齿轮架。行星齿轮架与太阳轮和齿圈相接合来可转动地支撑多个行星齿轮。为了改变动力传递路径和相应的传动比,上述各种齿轮构件可以通过操作离合器装置来选择性地彼此不可转动地连接。
文献EP0679570B2公开了一种内轮毂传动装置,其包括一行星齿轮机构,行星齿轮机构包括三个太阳轮、三个与太阳轮接合的行星齿轮和一个与行星齿轮接合的齿圈。为了选择不同的动力传递路径,可以通过棘爪来选择性地锁定三个太阳轮,棘爪安装在相应太阳轮的内圆周部分上并可以通过弹簧操作与相应的太阳轮内表面接合。一轴套插入到轮毂轴的外周面上,轮毂轴可以转动从而连接/脱开连接相应的太阳轮。
棘爪和轴套布置在固定轮毂轴和相应太阳轮内侧之间的棘爪切换离合器结构布局使得轮毂壳体具有相对较大的直径。另外,轴套对棘爪的控制也相对复杂。
文献EP0679570B2还公开了内轮毂传动机构,其包括一行星齿轮机构,行星齿轮机构具有与轮毂轴整体形成的太阳轮、一组与太阳轮接合的行星齿轮和与行星齿轮接合的齿圈。齿圈还通过离合器与驱动件相连。为了选择不同的传动比,设置一离合器机构,其包括安装在轮毂轴外周的离合器部件,从而离合器部件可以在旋转方向并在轴向上自由运动。离合器部件与驱动件接合,并且可以通过与离合器部件相连的杆来轴向运动离合器部件从而与行星齿轮架相接合。
齿圈被设计成通过离合器部件推动杆时允许朝着驱动部分运动,当传动路径从直接相连传动路径变成减速传递路径时,齿圈需要相对较大且较重的设计,这增加了内轮毂齿轮的重量。另外,当传动路径从直接相连传动路径变成减速传递路径时,需要相对较大的力来操作推杆。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供一种具有简单且可靠结构的自行车轮毂传动装置。
根据本发明,该目的是通过根据专利权利要求1的轮毂传动装置来实现的。根据本发明的轮毂传动装置的其它优选设计在从属权利要求中进行了说明。
本发明基于以下构思,提供一种自行车轮毂传动装置,包括轮毂轴、相对于轮毂轴可转动地支撑的驱动件、相对于驱动件可转动地支撑的轮毂壳体、设置在驱动件和轮毂壳体之间以将旋转动力从驱动件通过多条动力传递路线来传递给轮毂壳体的行星齿轮机构、和促动行星齿轮机构来选择不同传动比的离合器装置。离合器装置包括至少一个离合器片,其不可转动地支撑在轮毂轴上且可以相对轮毂轴轴向运动,以与行星齿轮机构中的至少一个太阳轮接合/脱开接合。
离合器装置的连接/脱开连接功能是通过至少一个离合器片实现的,其不可转动地支撑在轮毂轴上且可以相对于轮毂轴轴向运动。因此,相应的太阳轮可以连接轮毂轴,从而可以被锁定以实现所需的动力传递路线。该至少一个离合器片的不可转动及可轴向运动的布置实现了具有紧凑结构需要较小空间的齿轮机构。
此外,根据本发明的轮毂传动机构具有以下优点:由于结构相对简单,所以制造这种轮毂传动装置的加工成本就会低廉。根据本发明实现轮毂传动装置所必需的部件数目减少,这不仅能降低成本,而且便于轮毂传动机构的组装,并降低齿轮机构构件故障的风险。
与上文所述的EP0671570B2的使用可转动离合器件的第二实施例相比,根据本发明的轮毂传动装置采用至少一个不可转动地支撑在轮毂轴上且可相对轮毂轴轴向运动的离合器片。本发明轮毂传动装置的构造提供的优点是比EP0679570B2的轮毂传动装置更紧凑。
在本发明的优选实施例中,该轮毂轴包括与离合器片接合的纵向导向装置。该纵向导向装置允许离合器片轴向运动同时防止离合器片绕轮毂轴周向转动。如果通过轴向运动离合器片到接合位置使被转动固定的离合器片与太阳轮相接合,则相连接的太阳轮被转动锁定。因此该纵向导向装置提供了一种实现支撑该不可转动但可轴向运动的离合器片的简单结构。
优选地,该纵向导向装置包括在它的外周面上的细齿(serration),其与离合器片相应形成的内周面接合。通过该细齿,可以提供离合器片在转动方向上的牢固固定以及轴向精确导引。
离合器片不限制于特定数目,优选采用二到四个离合器片,每个都不可转动地支撑在轮毂轴上,且可相对于轮毂轴轴向运动,以分别和行星齿轮机构的二到四个太阳轮相接合/脱开接合。因而,本发明可以设计出三到八速度级的轮毂传动装置。各离合器片可被弹簧轴向偏置。从而可以对各离合器片施加轴向力,使得在变换行星齿轮机构时可以让离合器片轴向运动。
优选地,提供换档轴套,其相对于轮毂轴至少可以轴向运动并连接到换档机构上。该换档轴套可以促动离合器装置,具体为离合器片或多个离合器片。该换档轴套可被布置成相对于轮毂轴转动,从而换档轴套的轴向运动和旋转运动都可以进行。换档轴套的旋转运动和轴向运动提供了不同功能,例如,促动离合器片和支撑功能,以放大用来在连续蹬踏力下从高档向低档换档所用的换档力或操作力。
在一优选实施例中,换档轴套包括用于离合器片的止挡装置。这种换档轴套的结构使得可以偏置离合器片顶住换档轴套,从而实现对离合器片轴向运动的简单控制。
在一优选实施例中,提供旋转转换装置,用来将换档轴套的旋转运动转换成换档轴套的轴向运动,从而帮助行星齿轮机构的换档。该旋转转换装置可以包括设置在换档轴套内周面上的凸轮部分和键部件,键元件与换档机构相连且可与凸轮部分接合。
如果键部件和凸轮部分相互接合,换档轴套的转动就转化为轴向运动,从而迫使换档轴套以及离合器片或多个离合器片在轮毂轴轴向方向上运动。
该键部件可动设置在轮毂轴的外周面上形成的导向槽中,该槽适于在键部件和凸轮部分接合状态轴向锁定键部件。从而,键部件可用作凸轮部分的固定配合部件,对轮毂轴的纵向或轴向产生一个反作用力。
为了防止键部件与凸轮部分意外接合,可以在换档轴套和键部件之间设置弹簧,来在远离凸轮部分的方向上偏置键部件。
优选地,换档轴套与行星齿轮机构的行星齿轮架和/或驱动件相接合。这种结构允许给换档轴套传递旋转力,其转化成轴向力来支撑换档轴套的轴向运动,从而支撑相连离合器片的运动。该换档机构可以包括杆,其轴向可动地设置在轮毂轴上且被偏置向朝着驱动件的方向。
附图说明
现在通过举例并参考附图的方式来介绍本发明,附图中:
图1是示出了根据本发明实施例的轮毂传动装置的纵向剖面图;
图2示出了根据图1的轮毂传动装置,其中离合器装置处于第一位置I,且两个太阳轮都是自由无约束的;
图3示出了根据图1的轮毂传动装置,其中离合器装置处于位置II,且第一太阳轮被锁定;
图4示出了根据图1的轮毂传动装置,其中离合器装置处于第三位置III,且第二太阳轮被锁定;以及
图5是示出了根据图1轮毂传动装置的离合器装置的透视图。
具体实施方式
图1示出了一个根据本发明构造的三速轮毂传动装置。本发明不限于三速轮毂传动,而且涵盖了设计成多于三速的轮毂传动,例如,4、5、6、7或8速度级。根据图1的轮毂传动装置安装到自行车后轮上,并且包括轮毂轴10、驱动件11和轮毂壳体12,这些部件都由轮毂轴10可转动地支撑。
该轮毂传动装置还包括布置在驱动件11和轮毂壳体12之间的行星齿轮机构13,其通过多条动力传递路径从驱动件11向轮毂壳体12传递旋转动力,选择性地促动多条动力传递路径来选择所需传动比。
行星齿轮机构13包括多个太阳轮,具体是两个太阳轮13a、13b。本发明不局限于包含两个太阳轮的行星齿轮机构,还包括多于两个太阳轮的齿轮机构,例如三个或四个太阳轮。另外,也可以只有一个太阳轮。太阳轮13a、13b同心布置在轮毂轴10上,在非锁定状态下可以自由旋转。
太阳轮13a、13b与行星齿轮13d相接合,例如与布置在太阳轮13a、13b外表面上的三个行星齿轮13d相啮合。各行星齿轮13d由行星齿轮架13c可转动地支撑。在该实施例中,行星齿轮架13c与驱动件11整体成形,且包括多个各自被驱动件11支撑的销13g。
本发明不局限于驱动件11和行星齿轮架13c整体成形的设计。其它的构造中行星齿轮架13c和驱动件11是分开的构件,这些构造也涵盖在本发明内。各行星齿轮13d具有至少两个不同直径的不同接合部分,其中大直径接合部分与第一太阳轮13a相接合,小直径接合部分与第二太阳轮13b相接合。
行星齿轮机构13还包括齿图13e,其与行星齿轮13d相接合。特别地,齿圈13e与各行星齿轮13d的小直径接合部分相接合。
为了从行星齿轮机构13向轮毂壳体12传递旋转动力,设置两个离合器24、25。第一离合器24连接齿圈13e和轮毂壳体12。第二离合器25连接行星齿轮架13c/驱动件11和轮毂壳体12。两个离合器24、25都被构造成单向棘爪离合器。其它种类的单向离合器也可以,例如滑动离合器或滚柱离合器。
为了促动行星齿轮机构13,设置包括至少一个离合器片14a的离合器装置14。该至少一个离合器片14a由轮毂轴10不可转动地支撑,且可相对于轮毂轴10轴向运动。离合器片14a可以与行星齿轮机构13的至少一个太阳轮13a接合/脱开接合。
特别地,离合器装置14包括两个离合器片14a、14b。根据太阳轮的数量,也可以有其它任意数量的离合器片,例如三个、四个甚至更多。另外,也可以只设置一个离合器片,其可以与两个太阳轮交替接合。如果设置多个离合器片,这些离合器片中的至少一个由轮毂轴10不可转动地支撑且相对于轮毂轴10可轴向运动。在本实施例中,离合器片14a、14b相对于轮毂轴10是不转动但可轴向运动的。
离合器片14a、14b都可以是环形的,其中接合装置14c分别设置在各离合器片14a、14b即各环的外周面上,并且接合装置14c可包括突起或细齿。其它形式的离合器片14a、14b也是可以的。接合装置14c在接合状态与相应的设置在太阳轮13a、13b的每个内周面上的接合装置13f共同作用。
如从图1中所看到的,接合装置14c设置在远离驱动件11的位置,即图1中各太阳轮13a、13b的左侧。为了保证同时只有一个离合器片14a、14b与一个太阳轮13a、13b接合,则第一太阳轮13a的接合装置13f与第一离合器片14a之间的距离至少在初始状态下小于第二太阳轮13b的接合装置13f与第二离合器片14b之间的距离。
此外,选择相应的接合装置13f、14c之间的距离使得当第二太阳轮13b和第二离合器片14b相接合时第一太阳轮13a和第一离合器片14a脱开接合。
轮毂轴10在其外周面上设置导向装置15,在本实施例中,其由细齿15a实现。其它形式的导向装置也是可以的,例如至少一个在轮毂轴10的轴向上延伸的纵向突起。或者,设置在轮毂轴10外周面纵向上的至少一个凹陷。
各离合器片14a、14b的内周面相应地被构造成和导向装置15,即具体为细齿15a相接合。细齿15a允许离合器片14a、14b沿着轮毂轴10轴向运动并且阻止离合器片14a、14b旋转。因此,如果离合器片14a、14b之一与太阳轮13a、13b之一相接合,则相应的太阳轮13a、13b就与轮毂轴10相连,从而被锁住。
离合器装置14的结构设计也在图5的透视图中示出了。如图5所示,离合器装置14的第一和第二离合器片14a、14b布置在轮毂轴10的轴向方向上。换档轴套17设在轮毂轴10上与第二离合器片14b相邻,从而第一和第二离合器片14a、14b中的每一个以及换档轴套同轴布置在轮毂轴10上。另外,从图5中明显看出离合器片14a、14b各具有环形构型,其中与各太阳轮13a、13b相接合的接合装置14c形成在各图形或环形离合器片14a、14b的外周面上。
如图5所示,第一和第二离合器片14a、14b的接合装置14c被构造成细齿。其支撑换档轴套17的径向突起17b的外周面,该外周面同样被构造成细齿形式。径向突起17b的细齿或总称为接合装置17c与行星齿轮架13c内周面相接合,该内周面以与换档轴套17的径向突起17b上的细齿或接合装置17c互补的方式形成。
进一步如图5所示,轮毂轴10的外周面至少部分设置有导向装置15,具体为细齿15a。细齿15a的轴向长度适于允许换档轴套17、第一离合器片14a和第二离合器片14b充分轴向运动,以完成离合器装置14接合/脱开接合的功能。
离合器片14a、14b的轴向运动通过弹簧16a、16b来实现,其中第一弹簧16a设置在第一离合器片14a和锁紧螺母26之间,锁紧螺母26在轮毂传动装置的驱动件11一侧连接到轮毂轴10上。从而,第一离合器片14a被偏置向远离驱动件11的方向。第二弹簧16b设置在第一和第二离合器片14a、14b之间,将第二离合器片14b偏置向远离驱动件11的方向。第二离合器片14b被第二弹簧16b推动顶住换档轴套17的止挡装置17a,换档轴套17被轮毂轴10支撑可至少轴向运动。
在该实施例中,换档轴套17还被轮毂轴10可转动地支撑。换档轴套17具有控制第二离合器片14b和第一离合器片14a轴向运动的功能。为此,换档轴套17与带有键部件21的换档机构18相连,其中键部件21布置在轮毂轴10的导向槽22内并且从导向槽22径向突起。杆23布置在轮毂轴10内的一纵向孔中,连接到键部件21上。
杆23和键部件21可以沿着轮毂轴10轴向运动。键部件21在轴向上与换档轴套17相连,从而换档轴套17可以通过键部件21和杆23的相应运动在远离驱动件11的轴向方向上运动。也可以想出换档机构18的另一种结构布局,其中换档轴套17可以被推向相反的方向。
由于两个离合器片14a、14b都被偏置顶住换档轴套17,所以离合器片14a、14b跟随换档轴套17在换档机构18的作用下在轴向上远离驱动件11的轴向运动。因而,换档轴套17可以从第一位置I运动到第二位置II,最终到达第三位置III,从图1中可以看出。三个位置I、II、III对应于三个换档位,其可以通过图1的轮毂传动机构实现,如图2、3、4所示。
为了将离合器机构14从第二位置II或第三位置III返回第一位置I,在轮毂轴10的孔内设置第三弹簧16d,其在朝着驱动件11的方向上偏置杆23。即,如果释放杆23,弹簧16d将杆23推回到初始位置。为了帮助换低档操作,设置一个旋转转换装置19,其给换档轴套17施加一个轴向力,最后在与第一和第二弹簧16a、16b偏置方向相反的方向上作用在离合器片14b和离合器片14a上。旋转转换装置19包括凸轮部分20,其形成在换档轴套17的内周面上,且适于与键部件21相接合。
凸轮部分20包括一倾斜的接触面,其与键部件21共同作用,从而将换档轴套17的旋转运动转化成换档轴套17的轴向运动。换档轴套17具有两个台阶,从而第一台阶容纳设置在键部件21和换档轴套17之间的第四弹簧16c。第四弹簧16c迫使键部件21远离凸轮部分20,以避免键部件21与凸轮部分20意外接合。
在分别和行星齿轮架13c和驱动件11相接合的径向突起17b的带动下换档轴套17进行旋转运动。在接合状态下,键部件21构成与凸轮部分20相互作用的固定配合件。为了轴向锁止键部件21,导向槽22相对于轮毂轴10的纵向轴线倾斜,从图1中可以看到,示出了导向槽22的局部平面图。从图5中能够可以看到倾斜的导向槽22。本发明不局限于根据图1或5的倾斜导向槽,而还可以包括能够在键部件21和凸轮部分20接合时轴向锁止键部件21的其它装置。
下面将更详细地介绍根据上述结构的轮毂传动装置所用的四个弹簧的力平衡条件。
第一弹簧16a的力大于在第一和第二离合器片14a、14b之间的第二弹簧16b的力。第三弹簧16d作用在杆23上的力大于键部件21和换档轴套17之间的第四弹簧16c的力,第四弹簧16c的力大于第一和第二弹簧16a、16b的力的总和。
由于本发明所实现的行星齿轮机构的紧凑设计,可以在轮毂传动机构中获得额外的空间,可用来容纳其它构件,例如发电机27和/或制动件28。这在图1中可明显看出。本发明还包括其它实施例,例如只包括一个紧凑齿轮机构的轻型实施例。
下面,详细解释根据图1的轮毂传动机构的工作情况。
图2示出了第一速度级的轮毂传动装置。从图2中可明显看出,太阳轮13a、13b两个都是自由的,因为离合器片14a、14b处于初始的未接合位置I。因此,驱动力从驱动件11直接通过单向离合器25传递到轮毂壳体12。
图3示出了第二速度级2的轮毂传动装置(换高档)。为了从速度级1(图2)切换到速度级2,从内轮毂传动装置的外侧推动杆23,从而与杆23相连的键部件21在导向槽22内从初始位置运动到图3所示的中间位置。由于换档轴套17与键部件21轴向相连,所以换档轴套17也同样运动,从初始位置到图3所示的中间位置。
由于第一弹簧16a的弹簧偏置力大于第二弹簧16b的弹簧偏置力,两个离合器片14a、14b都被推动并在第一弹簧16a的弹簧力作用下运动到中间位置II,即沿着轮毂轴10外周面的细齿15a。在位置II处,离合器片14a与相对于轮毂轴10固定的第一太阳轮13a接合。在这种状态下,驱动力从驱动件11通过行星齿轮机构13传递给轮毂壳体12。特别地,驱动力通过围绕第一太阳轮13a旋转的行星齿轮13d、齿圈13e和离合器24从驱动件11传递给轮毂壳体12。
图4示出了当进一步从内轮毂传动装置的外侧推杆23,将键部件21在导向槽22内运动到图4所示的最终位置III时,处于速度级3的轮毂传动装置(换高档)。与键部件21一起,换档轴套17在轴向方向(和圆周方向)上运动直到到达最终位置III。
由于第一弹簧16a的弹簧偏置力大于第二弹簧16b的弹簧偏置力,离合器片14a、14b在第一弹簧16a的弹簧偏置力作用下沿着细齿15a运动到位置III。因此,第一离合器片14a的接合装置14c与第一太阳轮13a的接合装置13f脱开接合,第二离合器片14b的接合装置14c和第二太阳轮13b的接合装置13f相接合。从而,第二太阳轮13b相对于轮毂轴10固定。在这种状态下,驱动力从驱动件11通过绕第二太阳轮13b转动的行星齿轮13d、齿圈13e和离合器24传递到轮毂壳体12。
下面,表1中给出了换档轴套的不同位置以及所建立的传动路径的概要。
表1
速度级 换档轴套位置 太阳轮113a 太阳轮213b 传动路径
1 I(直接连接) 自由 自由 驱动件11-离合器25-轮毂壳体12
2 II(小速度增加) 锁止 自由 驱动件11-绕太阳轮13a转动的行星齿轮13d-齿圈13e-离合器24-轮毂壳体12
3 III(大速度增加) 自由 锁止 驱动件11-绕太阳轮13b转动的行星齿轮13d-齿圈13e-离合器24-轮毂壳体12
在从第三速度级到第二速度级或者从第二速度级到第一速度级的降档操作中,有时如果换档操作期间施加高负载,则离合器片14a、14b和相关的太阳轮13a、13b可以保持接合。在这种情况下,第三弹簧16d的弹簧力单独不足以将换档轴套17运动到位置II或位置I。
然后,键部件21相对于换档轴套17克服位于键部件21和换档轴套17之间的第三弹簧16c的弹簧力而运动,直到键部件21与凸轮部分20相接合。由于凸轮部分20的倾斜形状,换档轴套17从驱动件11通过径向突起17b所传递的旋转运动可以转换成换档轴套17朝向驱动件11方向上的轴向移动。由于导向槽22的倾斜形状,键部件21如果与凸轮部分20相接合就被轴向锁住。所产生的轴向力即便是在高负载情况下也将离合器片14a和离合器片14b朝着驱动件11的方向推动。
本发明绝不局限于根据图1至4的三速轮毂传动装置,而是可以预想到具有不同速级例如4、5、6、7或8速级的其它轮毂传动装置。
附图标记列表
10轮毂轴
11驱动件
12轮毂壳体
13行星齿轮机构
13a、13b太阳轮
13c行星齿轮架
13d行星齿轮
13e齿圈
13f接合装置
13g销
14离合器装置
14a、14b离合器片
14c接合装置
14d距离支架
15导向装置
15a细齿
16a、16b、16c、16d弹簧
17换档轴套
17a止挡装置
17b径向突起
17c接合装置
18换档机构
19旋转转换装置
20凸轮部分
21键部件
22导向槽
23杆
24、25离合器
26锁止螺母
27发电机
28制动件

Claims (14)

1. 一种自行车轮毂传动装置,包括:
轮毂轴(10),
驱动件(11),相对于轮毂轴(10)可转动地支撑,
轮毂壳体(12),相对于驱动件(11)可转动地支撑,
行星齿轮机构(13),设置在驱动件(11)和轮毂壳体(12)之间,以将旋转动力从驱动件(11)通过多条动力传递路线来传递给轮毂壳体(12),和
离合器装置(14),用于促动行星齿轮机构(13)来选择不同传动比
其特征在于,
离合器装置(14)包括至少一个离合器片(14a),该离合器片不可转动地支撑在轮毂轴(10)上并且能相对轮毂轴(10)轴向运动,以与行星齿轮机构(13)中的至少一个太阳轮(13a)接合/脱开接合。
2. 根据权利要求1的轮毂传动装置,
其特征在于,轮毂轴(10)包括与离合器片(14a)接合的纵向导向装置(15)。
3. 根据权利要求2的轮毂传动装置,
其特征在于,该纵向导向装置(15)包括在轮毂轴(10)外周面上的细齿(15a),该细齿与离合器片(14a)相应形成的内周面接合。
4. 根据权利要求1至3任意一项的轮毂传动装置,
其特征在于,离合器装置(14)包括二到四个离合器片(14a、14b),每个离合器片都不可转动地支撑在轮毂轴(10)上,且可相对于轮毂轴(10)轴向运动,以分别和行星齿轮机构(13)的二到四个太阳轮(13a、13b)相接合/脱开接合。
5. 根据权利要求1至3任意一项的轮毂传动装置,
其特征在于,各离合器片(14a、14b)被弹簧(16a、16b)轴向偏置。
6. 根据权利要求1至3任意一项的轮毂传动装置,
其特征在于,提供换档轴套(17),该换档轴套相对于轮毂轴(10)至少能轴向运动并连接到换档机构(18)上。
7. 根据权利要求6的轮毂传动装置,
其特征在于,换档轴套(17)可相对于轮毂轴(10)转动。
8. 根据权利要求6的轮毂传动装置,
其特征在于,换档轴套(17)包括用于离合器片(14a、14b)的止挡装置(17a)。
9. 根据权利要求7的轮毂传动装置,
其特征在于,提供旋转转换装置(19),用来将换档轴套(17)的旋转运动转换成换档轴套(17)的轴向运动。
10. 根据权利要求9的轮毂传动装置,
其特征在于,该旋转转换装置(19)包括设置在换档轴套(17)内周面上的凸轮部分(20)和键部件(21),该键元件与换档机构(18)相连且可与凸轮部分(20)接合。
11. 根据权利要求10的轮毂传动装置,
其特征在于,键部件(21)可动地设置在轮毂轴(10)的外周面上形成的导向槽(22)中,该导向槽适于在键部件(21)和凸轮部分(20)接合的状态下轴向锁定键部件(21)。
12. 根据权利要求9的轮毂传动装置,
其特征在于,在换档轴套(17)和键部件(21)之间设置弹簧(16c),该弹簧在远离凸轮部分(20)的方向偏置键部件(21)。
13. 根据权利要求9的轮毂传动装置,
其特征在于,换档轴套(17)与行星齿轮机构(13)的行星齿轮架(13c)和/或驱动件(11)相接合。
14. 根据权利要求6的轮毂传动装置,
其特征在于,换档机构(18)包括杆(23),该杆轴向可动地设置于轮毂轴(10)且被偏置向朝着驱动件(11)的方向。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017198229A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Kim Leung Luk Smart gearing system for bicycle
CN108466672A (zh) * 2017-02-23 2018-08-31 株式会社岛野 自行车用变速器以及具备其的自行车用辅助系统

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2256368B1 (en) * 2009-05-27 2015-07-08 Sun Race Sturmey-Archer Inc. Speed change mechanism
US8376110B2 (en) * 2010-01-08 2013-02-19 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US9428246B2 (en) * 2011-12-09 2016-08-30 Shimano Inc. Bicycle generator and/or shifting device
US9005068B2 (en) * 2012-12-21 2015-04-14 Shimano Inc. Continuously variable bicycle transmission mechanism and bicycle hub

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB190507796A (en) 1905-04-12 1906-01-04 Montagu Saunders Improvements in Variable-speed Gearing applicable to Cycles, Motor Cars and the like
DE3440067A1 (de) * 1984-11-02 1986-05-07 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Mehrgangnabe fuer fahrraeder oder dergleichen
DE3440069C2 (de) * 1984-11-02 1993-12-02 Fichtel & Sachs Ag Mehrgangnabe für Fahrräder oder dergleichen
DE4203509A1 (de) * 1992-02-07 1993-08-12 Fichtel & Sachs Ag Mehrgang-antriebsnabe fuer fahrraeder
DE4324935C2 (de) * 1992-08-13 1996-02-08 Fichtel & Sachs Ag Mehrgang-Antriebsnabe für Fahrräder oder dergleichen
GB9304189D0 (en) 1993-03-02 1993-04-21 Sturmey Archer Ltd Epicyclic change speed gear hubs
JP3080534B2 (ja) * 1994-04-28 2000-08-28 株式会社シマノ 内装変速機
GB9409844D0 (en) * 1994-05-17 1994-07-06 Sturmey Archer Ltd An epicyclic change gear system
US5855530A (en) * 1997-07-30 1999-01-05 Industrial Technology Research Institute Speed-changing transmission hub for a bicycle
US6325739B1 (en) 1999-12-29 2001-12-04 Shimano, Inc. Bicycle hub transmission with a mechanism for stopping rotation of one or more sun gears relative to another member
CN1281808A (zh) * 2000-09-05 2001-01-31 徐光� 自行车自动变速器
DE60101994T3 (de) * 2001-03-05 2009-01-08 Shimano Inc., Sakai Fahrradgetriebe
US6558288B2 (en) * 2001-05-18 2003-05-06 Shimano, Inc. Internal transmission device with automatic shift mechanism for a bicycle
DE10324196B4 (de) 2003-05-28 2016-09-08 Sram Deutschland Gmbh Verfahren zum Umschalten zwischen Drehmomentpfaden sowie Mechanismus zum Ausführen des Verfahrens
EP1686055B1 (en) * 2005-01-27 2007-11-28 Shimano Inc. An internal transmission for a bicycle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017198229A1 (en) * 2016-05-20 2017-11-23 Kim Leung Luk Smart gearing system for bicycle
CN108466672A (zh) * 2017-02-23 2018-08-31 株式会社岛野 自行车用变速器以及具备其的自行车用辅助系统
CN108466672B (zh) * 2017-02-23 2020-03-10 株式会社岛野 自行车用变速器以及具备其的自行车用辅助系统

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