CN106184599B - 内装变速器 - Google Patents

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Abstract

一种内装变速器(50)，设计自由度高，其包含：能够安装于自行车的车架的轮毂轴(52)；从轮毂轴(52)的轴心(CX)分离设置，绕轮毂轴(52)的轴心不能旋转的第一轴(54)；从轮毂轴(52)的轴心(CX)以及第一轴(54)的轴心(CY)分离设置，绕轮毂轴(52)的轴心(CX)不能旋转的第二轴(56)；与第一轴(54)同轴设置，绕第一轴(54)的轴心(CY)能够旋转的多个第一旋转体(58)；与第二轴(56)同轴设置，与第一旋转体(58)分别连结，绕第二轴(56)的轴心(CZ)能够旋转的多个第二旋转体(60)；控制第一旋转体(58)的旋转状态和第二旋转体(60)的旋转状态的至少任一者的离合机构(62)；绕轮毂轴(52)的轴心(CX)旋转的轮毂壳(64)。

Description

内装变速器
技术领域
本发明涉及搭载于自行车的内装变速器。
背景技术
已知具备轮毂轴、安装于轮毂轴的输出用的多个变速齿轮、与轮毂轴另设非同轴的旋转轴、安装于旋转轴的输入用的多个变速齿轮的内装变速器。在专利文献1中公开了其一例。
专利文献1：(美国)US5667233
上述内装变速器由于需要与轮毂轴同轴设置多个变速齿轮，所以设计自由度低。
发明内容
本发明目的在于提供一种设计自由度高的内装变速器。
〔1〕本发明的内装变速器的一方案具备：轮毂轴，该轮毂轴能够安装于自行车的车架；第一轴，该第一轴与所述轮毂轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；第二轴，该第二轴与所述轮毂轴的轴心和第一轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；多个第一旋转体，该多个第一旋转体与所述第一轴同轴设置，绕所述第一轴的轴心能够旋转；多个第二旋转体，该多个第二旋转体与所述第二轴同轴设置，分别与所述第一旋转体连结，绕所述第二轴的轴心能够旋转；离合机构，该离合机构控制所述第一旋转体绕所述第一轴的轴心的旋转状态和所述第二旋转体绕所述第二轴的轴心的旋转状态的至少任一者；以及轮毂壳，该轮毂壳绕所述轮毂轴的轴心旋转，收容所述第一轴、所述第二轴、所述第一旋转体、所述第二旋转体以及所述离合机构。
〔2〕根据上述内装变速器的一例，所述第一旋转体包含齿轮；所述第二旋转体包含与所述第一旋转体啮合的齿轮。
〔3〕根据上述内装变速器的一例，所述多个第一旋转体包含被输入旋转的输入齿轮和对所述轮毂壳输出旋转的输出齿轮。
〔4〕根据上述内装变速器的一例，所述输入齿轮和所述输出齿轮中的至少任一个具有直径不同的多个齿轮。
〔5〕根据上述内装变速器的一例，所述多个第二旋转体具有与所述输入齿轮的所述多个齿轮分别啮合的多个输入侧齿轮。
〔6〕根据上述内装变速器的一例，所述多个第二旋转体具有与所述输出齿轮的所述多个齿轮分别啮合的多个输出侧齿轮。
〔7〕根据上述内装变速器的一例，所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述多个输入侧齿轮的任一个的旋转选择性地传递给所述第二轴。
〔8〕根据上述内装变速器的一例，所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述第二轴的旋转选择性地传递给所述多个输出侧齿轮的任一个。
〔9〕根据上述内装变速器的一例，所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述多个输入侧齿轮的任一个的旋转选择性地传递给所述第二轴，将所述第二轴的旋转选择性地传递给所述多个输出侧齿轮的任一个。
〔10〕根据上述内装变速器的一例，在所述第二轴的外周部形成开口，所述多个卡合部中的至少一个卡合部配置在所述开口，所述控制轴具有控制配置在所述开口的所述卡合部的控制部分，该控制轴相对所述第二轴旋转，从而切换所述卡合部从所述开口突出的第一状态和所述卡合部退避到所述开口内的第二状态。
〔11〕根据上述内装变速器的一例，所述离合机构还具备弹性部件，该弹性部件以将所述卡合部从所述开口突出的方式偏置。
〔12〕根据上述内装变速器的一例，所述离合机构具备将所述第二轴的旋转增速并给予所述控制轴的增速机构和将所述第二轴的旋转减速并给予所述控制轴的减速机构。
〔13〕根据上述内装变速器的一例，所述增速机构包含：第一同步齿轮，该第一同步齿轮与所述第二轴一体旋转；第二同步齿轮，该第二同步齿轮能够与所述控制轴一体旋转；第一辅助齿轮，该第一辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合；第二辅助齿轮，该第二辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的另一方啮合，与所述第一辅助齿轮一体旋转；以及第一切换部，该第一切换部切换所述第一辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合的状态和所述第一辅助齿轮不与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合的状态。
〔14〕根据上述内装变速器的一例，所述减速机构包含：所述第一同步齿轮；第三同步齿轮，该第三同步齿轮能够与所述控制轴一体旋转，齿数比所述第二同步齿轮少；第三辅助齿轮，该第三辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合；以及第四辅助齿轮，该第四辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的另一方啮合，与第三辅助齿轮一体旋转；第二切换部，该第二切换部切换所述第三辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合的状态和所述第三辅助齿轮不与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合的状态。
〔15〕根据上述内装变速器的一例，还具备固定于所述轮毂轴，支承所述第一轴和所述第二轴的支承部件。
〔16〕根据上述内装变速器的一例，所述轮毂轴具备第一轮毂轴和与所述第一轮毂轴分离的第二轮毂轴，所述第一轮毂轴向所述轮毂壳的轴心方向的一方突出，所述第二轮毂轴向所述轮毂壳的轴心方向的另一方突出。
〔17〕根据上述内装变速器的一例，径方向上所述轮毂轴与所述第一轴之间的距离和径方向上所述轮毂轴与所述第二轴之间的距离实质上相等。
〔18〕根据上述内装变速器的一例，所述第一轴的轴心与所述第二轴的轴心关于所述轮毂轴的轴心对称配置。
〔19〕根据上述内装变速器的一例，还具备驱动部，该驱动部具有与所述输入齿轮啮合的内齿轮，能够安装链轮。
〔20〕根据上述内装变速器的一例，所述轮毂壳具有与所述输出齿轮啮合的内齿轮。
发明的效果：
上述内装变速器提高了设计自由度。
附图说明
图1是搭载有实施方式的内装变速器的自行车的侧面图。
图2是图1的内装变速器的正面图。
图3是图2的内装变速器的分解立体图。
图4是沿图2的D4-D4线的剖面图。
图5是图3的内装变速器的离合机构的正面图。
图6是图5的离合机构的立体图。
图7是图6的第一切换部及其周边的放大图。
图8是图6的第二切换部及其周边的放大图。
图9是第二轴以及控制轴的分解立体图。
图10是控制轴收容于第二轴的状态下沿图9的D10-D10线的剖面图。
图11(a)是控制轴收容于第二轴的状态下且第二卡合部处于第一状态下沿图9的D11-D11线的剖面图，图11(b)是控制轴收容于第二轴的状态下且第二卡合部处于第二状态下沿图9的D11-D11线的剖面图。
图12是第一锁定解除部件解除了锁定部件与第一键部件卡合的状态时的第一切换部及其周边的放大图。
图13是锁定部件与第一键部件卡合的状态被解除后的第一切换部及其周边的放大图。
图14是第一键部件与第一同步齿轮啮合的状态下的第一切换部及其周边的立体图。
图15是第一辅助齿轮与第一同步齿轮啮合的状态下的第一切换部及其周边的放大图。
图16是第二辅助齿轮与第二同步齿轮啮合的状态下的离合机构的放大图。
图17是第一键部件接触着引导部时的第一切换部及其周边的放大图。
图18是锁定部件与第一键部件卡合的状态下的第一切换部及其周边的放大图。
图19是表示与各变速级对应的卡合部的状态的表。
附图标记说明：
10 自行车
12 车架
50 内装内装变速器
52 轮毂轴
52A 第一轮毂轴
52B 第二轮毂轴
54 第一轴
56 第二轴
56A 开口
58 第一旋转体
60 第二旋转体
62 离合机构
64 轮毂壳
64A 内齿轮
66 支承部件
68 驱动部
70 输入齿轮
72 输出齿轮
74 输入侧齿轮
76 输出侧齿轮
78 控制轴
78A 控制部分
80 卡合部
82 弹簧(弹性部件)
84 增速机构
86 减速机构
88 第一同步齿轮
90 第二同步齿轮
92 第一辅助齿轮
92A 缺齿部
94 第二辅助齿轮
98 第一切换部
126 第三同步齿轮
128 第三辅助齿轮
128A 缺齿部
130 第四辅助齿轮
132 第二切换部
146A 内齿轮
具体实施方式
(实施方式)
图1是搭载了内装变速器50的自行车10的侧面图。自行车10具备车架12、车把14、前轮16、后轮18、驱动机构20、助力机构22、电池单元24、变速操作装置26、控制部28以及内装变速器50。
驱动机构20包含左右的曲柄臂30、曲柄轴32、左右的踏板34、前链轮36、后链轮38以及车链40。左右的曲柄臂30经由一个曲柄轴32可旋转地安装于车架12。踏板34可绕踏板轴旋转地安装于曲柄臂30。
前链轮36连结于曲柄轴32。前链轮36与曲柄轴32同轴设置。前链轮36可以以与曲柄轴32不相对旋转的方式连结，也可以以曲柄轴32前转时前链轮36也前转的方式经由单向离合器(省略图示)连结。
后链轮38可绕后轮18的车轴18A旋转地安装。后链轮38经由内装变速器50连结于后轮18。
车链40卷装在前链轮36和后链轮38上。当施加于踏板轴34上的人力驱动力使曲柄臂30旋转时，由前链轮36、车链40以及后链轮38使后轮18旋转。
助力机构22具备助力马达42以及减速器(省略图示)。助力机构22对由助力马达42的驱动对使前链轮36旋转的人力驱动力进行助力。助力机构22具备检测从曲柄轴32输入的人力驱动力的传感器(省略图示)，对应人力驱动力驱动助力马达42。助力马达42例如是电动马达。助力马达42的旋转经由减速器传递给前链轮36。在助力马达42与前链轮36之间能够设置单向离合器(省略图示)用以防止曲柄臂30前转时助力马达42由人力驱动力旋转。
电池单元24具备电池44以及用于将电池44可拆装地安装于车架12上的电池座46。电池44包含一个或多个电池单元。电池44由二次电池构成。电池44与助力马达42以及内装变速器50电连接，对助力马达42以及内装变速器50供给电力。
变速操作装置26例如具备多个按钮，与内装变速器50电连接。由用户操作变速操作装置26的按钮，从而内装变速器50切换变速级。
控制部28基于助力操作部(省略图示)的操作，驱动助力马达42，使助力马达42的输出上升，使助力马达42停止，或者使助力马达42的输出降低。
内装变速器50将后链轮38(参照图1)的旋转变速。内装变速器50与后轮18的车轴18A(参照图1)的轮毂一体化，具备多个变速级。
如图2或图3所示，内装变速器50具备轮毂轴52、第一轴54、第二轴56、多个第一旋转体58、多个第二旋转体60、离合机构62、轮毂壳64、支承部件66以及驱动部68。
图2、图3或图4所示的轮毂轴52可安装于自行车10的车架12(参照图1)。轮毂轴52具备第一轮毂轴52A以及与第一轮毂轴52A分离的第二轮毂轴52B。第一轮毂轴52A向轮毂壳64的轴心方向的一方突出。第二轮毂轴52B向轮毂壳64的轴心方向的另一方突出。第一轮毂轴52A与第二轮毂轴52B同轴。支承部件66包含与第一轮毂轴52A连结的支承部件66a以及与第二轮毂轴52B连结的支承部件66b。支承部件66a、66b沿轮毂轴方向隔开间隔设置。支承部件66a支承第一轮毂轴52A的位于第二轮毂轴52B侧的端部。支承部件66b支承第二轮毂轴52B的位于第一轮毂轴52A侧的端部。支承部件66a以及支承部件66b沿轮毂轴52的径方向延伸。
第一轴54与轮毂轴52的轴心CX分离设置，不能绕轮毂轴52的轴心CX旋转。第一轴54形成中空。轮毂壳64的径方向上的轮毂轴52与第一轴54之间的距离与轮毂壳64的径方向上的轮毂轴52与第二轴56之间的距离实质上相等。第一轴54的两端部分别支承于支承部件66a、66b，固定于支承部件66a、66b。第一轴54不能绕第一轴54的轴心CY旋转。经由第一轴54连结支承部件66a、66b，阻止支承部件66a与支承部件66b的相对移动。另外，还可以设置连结支承部件66a与支承部件66b的连结部件。
第二轴56与轮毂轴52的轴心CX以及第一轴54的轴心CY分离设置，不能绕轮毂轴52的轴心CX旋转。第二轴56是可旋转地支承多个第二旋转体60的中空轴。第一轴54的轴心CY与第二轴56的轴心CZ相对轮毂轴52的轴心CX对称配置。第二轴56的两端部分别可旋转地支承于支承部件66a、66b。第二轴56可绕第二轴56的轴心CZ旋转。
图2或图3所示的多个第一旋转体58与第一轴54同轴设置，可绕第一轴54的轴心CY旋转。多个第一旋转体58可旋转地支承于第一轴54。多个第一旋转体58配置于支承部件66a与支承部件66b之间。多个第一旋转体58包含作为被输入旋转的多个输入齿轮70以及对轮毂壳64输出旋转的多个输出齿轮72。可以在多个第一旋转体58与第一轴54之间分别设置轴承。另外，用于本实施方式的内装变速器50的各齿轮可以由金属形成，也可以由合成树脂形成。
多个输入齿轮70具有彼此直径不同的第一输入齿轮70A以及第二输入齿轮70B。第一输入齿轮70A比第二输入齿轮70B直径大。第一输入齿轮70A比第二输入齿轮70B齿数多。第一输入齿轮70A与第二输入齿轮70B一体形成。第一输入齿轮70A在第一轴54的轴方向上比第二输入齿轮70B配置在靠近第一轮毂轴52A的位置上。另外，第一输入齿轮70A和第二输入齿轮70B可以由单件形成，也可以分体形成并彼此固定。
多个输出齿轮72具有彼此直径不同的第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C。第一输出齿轮72A比第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C直径大。第二输出齿轮72B比第三输出齿轮72C直径大。第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C齿数顺次变多。第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C一体形成。第一输出齿轮72A比第二输出齿轮72B靠近第一轮毂轴52A侧设置。第一输出齿轮72A在轮毂轴方向上配置在轮毂壳64的突缘64B之间。
第一输出齿轮72A在第一轴54的轴方向上比第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C配置在靠近第一轮毂轴52A的位置。
第二输出齿轮72B在第一轴54的轴方向上比第三输出齿轮72C配置在靠近第一轮毂轴52A的位置，换言之在第一轴54的轴方向上配置在第一输出齿轮72A与第三输出齿轮72C之间。第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C可以由单件形成，也可以分体形成并彼此固定。
多个第二旋转体60与第二轴56同轴设置，与第一旋转体58分别连结。多个第二旋转体60配置在支承部件66a与支承部件66b之间。多个第二旋转体60可绕第二轴56的轴心CZ旋转。多个第二旋转体60具有分别与多个输入齿轮70啮合的多个输入侧齿轮74以及分别与多个输出齿轮72啮合的多个输出侧齿轮76。
多个输入侧齿轮74具有彼此直径不同的第一输入侧齿轮74A以及第二输入侧齿轮74B。
第一输入侧齿轮74A比第二输入侧齿轮74B直径小。第一输入侧齿轮74A比第二输入侧齿轮74B齿数少。第一输入侧齿轮74A在第一轴54的轴方向上比第二输入侧齿轮74B配置在靠近第一轮毂轴52A的位置。第一输入侧齿轮74A与第一输入齿轮70A啮合。第二输入侧齿轮74B与第二输入齿轮70B啮合。
多个输出侧齿轮76具有彼此直径不同的第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B以及第三输出侧齿轮76C。
第一输出侧齿轮76A比第二输出侧齿轮76B以及第三输出侧齿轮76C直径小。第二输出侧齿轮76B比第三输出侧齿轮76C直径小。第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B以及第三输出侧齿轮76C齿数顺次减少。
第一输出侧齿轮76A在第一轴54的轴方向上比第二输出侧齿轮76B以及第三输出侧齿轮76C配置在靠近第一轮毂轴52A的位置上。第二输出侧齿轮76B在第一轴54的轴方向上比第三输出侧齿轮76C配置在靠近第一轮毂轴52A的位置、换言之在第一轴54的轴方向上配置在第一输出侧齿轮76A与第三输出侧齿轮76C之间。第一输出侧齿轮76A与第一输出齿轮72A啮合。第二输出侧齿轮76B与第二输出齿轮72B啮合。第三输出侧齿轮76C与第三输出齿轮72C啮合。
图5或图6所示的离合机构62控制第二旋转体60绕第二轴56的轴心CZ的旋转状态。离合机构62具有控制轴78、多个卡合部80、多个弹簧82、增速机构84以及减速机构86。
图9或图10所示的控制轴78配置在中空的第二轴56内，能够相对第二轴56旋转。控制轴78与第二轴56同轴设置，能够与第二轴56一起旋转。控制轴78至少轴方向的一部分配置在中空的第二轴56内。控制轴78具有控制卡合部80的第一控制部分78A以及第二控制部分78B。第一控制部分78A是控制轴78的圆筒状的外周面的一部分。第二控制部分78B是形成于控制轴78的外周面的凹部。第二控制部分78B在第二轴56的轴方向上设置在与卡合部80对应的位置上。
图9或图10所示的多个卡合部80是爪形状的部件。卡合部80将第一输入侧齿轮74A或第二输入侧齿轮74B任一个的旋转选择性地传递给第二轴56。卡合部80将第二轴56的旋转选择性地传递给第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B或第三输出侧齿轮76C的任一个。
多个卡合部80具有沿第二轴56以及控制轴78的轴方向并列配置的第一卡合部80A、第二卡合部80B、第三卡合部80C、第四卡合部80D以及第五卡合部80E。多个卡合部80分别配置在形成于第二轴56的外周部的多个开口56A。各开口56A贯通第二轴56的外周部以及内周部。各开口56A在第二轴56的轴方向上设置于与第一输入侧齿轮74A、第二输入侧齿轮74B、第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B以及第三输出侧齿轮76C分别对应的位置上。在第二轴56的轴方向上相邻的各开口56A优选在第二轴56的周方向上离开形成。
如图4所示，第一卡合部80A配置在多个开口56A中的存在于第一输入侧齿轮74A的内周侧的开口56A。第二卡合部80B配置在多个开口56A中的存在于第二输入侧齿轮74B的内周侧的开口56A。第三卡合部80C配置在多个开口56A中的存在于第一输出侧齿轮76A的内周侧的开口56A。第四卡合部80D配置在多个开口56A中的存在于第二输出侧齿轮76B的内周侧的开口56A。第五卡合部80E配置在多个开口56A中的存在于第三输出侧齿轮76C的内周侧的开口56A。
如图9所示，多个卡合部80的先端以从开口56A突出的方式由安装于第二轴56的外周的作为弹性部件的多个弹簧82偏置。在多个输入侧齿轮74的内周部以及多个输出侧齿轮76的内周部上形成有可与卡合部80卡合的被卡合部75(参照图11)。被卡合部75至少包含一个凹部或凸部。本实施方式中，被卡合部75由周方向上交替并列凹部和凸部而形成。另外，被卡合部75可以由棘齿形成。
如图11(a)所示，例如第二卡合部80B与第二控制部分78B相对置时，第二卡合部80B的先端由弹簧82施力而从开口56A突出，与被卡合部75卡合。因此，第二卡合部80B从开口56A突出的第一状态下，第二卡合部80B与第二输入侧齿轮74B啮合。
如图11(b)所示，例如第二卡合部80B与第一控制部分78A相对置时，第二卡合部80B的基端由第一控制部分78A向第二轴56的径方向靠压。因此，第二卡合部80B的先端抵抗弹簧82的施加力而退避到开口56A内。因此，第二卡合部80B退避到开口56A内的第二状态下，第二卡合部80B与第二输入侧齿轮74B不啮合。
在图11(a)以及图11(b)中，表示的是关于第二卡合部80B与第二输入侧齿轮74B的连结以及非连结的状态，但是关于其他卡合部80和与其对应的输入侧齿轮74或输出侧齿轮76的连结以及非连结也是同样的。即、卡合部80若与第一控制部分78A对置，则卡合部80接触第一控制部分78A，被向第二轴56的径方向靠压而移动到退避位置。另一方面，卡合部80若与第二控制部分78B对置，则卡合部80的基端部移动到被卡合部75的凹部，卡合部80的先端部移动到突出位置。另外，卡合部80的基端部可以接触也可以不接触第二控制部分78B。
控制轴78相对第二轴56旋转，从而切换各卡合部80A～80E从开口56A突出的第一状态和各卡合部80A～80E退避到开口56A内的第二状态。
第一卡合部80A处于第一状态时与第一输入侧齿轮74A一起构成单向离合器。第二卡合部80B处于第一状态时与第二输入侧齿轮74B一起构成单向离合器。第三卡合部80C处于第一状态时与第一输出侧齿轮76A一起构成单向离合器。第四卡合部80D处于第一状态时与第二输出侧齿轮76B一起构成单向离合器。第五卡合部80E处于第一状态时与第三输出侧齿轮76C一起构成单向离合器。这样的单向离合器起到当后链轮38向自行车10的前进方向旋转时从输入侧齿轮74向卡合部80、从卡合部80向输出侧齿轮76传递动力的作用。
即、第一卡合部80A处于第一状态时第二轴56的旋转速度也比第一输入侧齿轮74A的旋转速度高的情况下，第一卡合部80A不与第一输入侧齿轮74A卡合，第一输入侧齿轮74A能够自由旋转。第二卡合部80B处于第一状态时第二轴56的旋转速度也比第二输入侧齿轮74B的旋转速度高的情况下，第二卡合部80B不与第二输入侧齿轮74B卡合，第二输入侧齿轮74B能够自由旋转。第三卡合部80C处于第一状态时第二轴56的旋转速度也比第一输出侧齿轮76A的旋转速度低的情况下，第三卡合部80C与第一输出侧齿轮76A不卡合，第一输出侧齿轮76A能够自由旋转。第四卡合部80D处于第一状态时第二轴56的旋转速度也比第二输出侧齿轮76B的旋转速度低的情况下，第四卡合部80D与第二输出侧齿轮76B不卡合，第二输出侧齿轮76B能够自由旋转。第五卡合部80E处于第一状态时第二轴56的旋转速度也比第三输出侧齿轮76C的旋转速度低的情况下，第五卡合部80E与第三输出侧齿轮76C不卡合，第三输出侧齿轮76C能够自由旋转。
图5或图6所示的增速机构84将第二轴56的旋转增速并给予控制轴78。增速机构84具有第一同步齿轮88、第二同步齿轮90、第一辅助齿轮92、第二辅助齿轮94、切换驱动部96以及第一切换部98。增速机构84关于支承部件66a配置在与支承部件66b相反的一侧。增速机构84配置在支承部件66a与后链轮38(参照图3)之间。
第一同步齿轮88安装于第二轴56的端部，与第二轴56一体旋转。第二同步齿轮90安装于控制轴78的端部，与控制轴78一体旋转。第一同步齿轮88设置于第二轴56的位于后链轮38侧的端部，关于支承部件66a配置在与支承部件66b相反的一侧。第二同步齿轮90设置于控制轴78的位于后链轮38侧的端部，关于支承部件66a配置在与支承部件66b相反的一侧。第二同步齿轮90的直径比第一同步齿轮88的直径小。
图7所示的第一辅助齿轮92可旋转地安装于设置在支承部件66a上的支承轴66A上。第一辅助齿轮92在其外周的一部分形成有不存在齿的缺齿部92A。第一辅助齿轮92配置在能够与第一同步齿轮88啮合的位置。支承轴66A与第二轴56以及控制轴78平行设置。不进行变速动作时，第一辅助齿轮92A的缺齿部92A配置在与第一同步齿轮88相对置的位置上，在第一同步齿轮88与第一辅助齿轮92之间不传递动力。
如图5或6所示，第二辅助齿轮94可旋转地安装于设置在支承部件66a上的支承轴66A上。第二辅助齿轮94与第一辅助齿轮92相连。因此，第二辅助齿轮94与第一辅助齿轮92一体旋转。第二辅助齿轮94配置在能够与第二同步齿轮90啮合的位置。第二辅助齿轮94在其外周的一部分形成不存在齿的缺齿部94A。当不进行变速动作时，第二辅助齿轮94的缺齿部94A配置在与第二同步齿轮90相对置的位置上，在第二同步齿轮90与第二辅助齿轮94之间不传递动力。
切换驱动部96具备变速用马达100、马达减速机构101以及将旋转运动变化为直线运动的变换机构103。马达减速机构101包含安装于变速用马达100的输出轴的小径齿轮102、与小径齿轮102啮合的大径齿轮104。变换机构103包含与大径齿轮104一体旋转的中径齿轮106和形成有中径齿轮106及齿条齿轮108A的引导部件108。切换驱动部96还具备能够将引导部件108偏置于中立位置的偏置部件109以及安装于引导部件108的长度方向的端部的锁定解除部件110、112。
如图4所示，变速用马达100的一部分收容在第一轴54的内周部。变速用马达100的旋转轴与轮毂轴52的轴心CX平行设置。变速用马达100由控制部105控制。变速用马达100与设于第一轴54的内周部的控制部105连接。控制部105包含电路基板107、运算电路以及存储器。电路基板107与在形成于轮毂轴52的孔53及形成于锁定螺母115的孔117中通过的电配线(省略图示)连接，并与电池44以及变速操作装置26(参照图1)连接。控制部105具备无线通信装置，可以与变速操作装置26进行无线通信。
在第一轴54上与第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B对应的位置上形成第一贯通孔54A。本实施方式中，第一贯通孔54A形成在与第二输入齿轮70B对应的位置上。
另外，在第一轴54上与第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个对应的位置上形成第二贯通孔54B。本实施方式中，第二贯通孔54B形成在与第二输出齿轮72B对应的位置上。
在第一轴54的内周部设置有用于检测第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B的旋转速度的第一传感器111和用于检测第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个的旋转速度的第二传感器113。第一传感器111以及第二传感器113设置于电路基板107上。第一传感器111设置于与第一贯通孔54A对应的位置上。第二传感器113设置于与第二贯通孔54B对应的位置上。第一传感器111以及第二传感器113由磁传感器、光学传感器等构成。第一传感器111以及第二传感器113由磁传感器构成的情况下，在第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B的内周部和第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个的内周部设置磁铁。
通过检测第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B的旋转速度，能够计算曲柄轴32的踏频。曲柄轴32的踏频基于前链轮36的齿数、后链轮38的齿数和第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B的旋转速度计算。
通过检测第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个的旋转速度，能够计算自行车10的行驶速度。自行车10的行驶速度基于后车轮的半径或直径、第一输出齿轮72A的齿数、轮毂壳64的内齿轮64A(参照图3)的齿数、第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个的旋转速度来计算。
控制部105基于存储在存储器中的预定的程序计算曲柄轴32的踏频以及自行车10的行驶速度。另外，控制部105根据第一输入齿轮70A或第二输入齿轮70B的旋转速度、第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C的任一个的旋转速度来计算内装变速器50的变速比，确定当前的变速级。变速比与变速级的对应关系预先对应存储在存储器中。当被输入来自变速操作装置26的用于增大变速比的变速信号时，当前的变速比不是最大变速比的情况下控制部105以变速比变大的方式驱动变速用马达100。另一方面，当被输入来自变速操作装置26的用于减小变速比的变速信号时，当前的变速比不是最小变速比的情况下控制部105以变速比变小的方式驱动变速用马达100。在第一贯通孔54A和第二贯通孔54B中可以安装由透磁材料或透光材料构成的盖。设置控制部105的第一轴54的内部空间为了防水而优选密闭。
通过将基于来自变速操作装置26(参照图1)的信号的变速用马达100的旋转顺次传递给小径齿轮102、大径齿轮104以及中径齿轮106，从而引导部件108沿着齿条齿轮108A延伸的方向移动。当引导部件108沿着齿条齿轮108A延伸的方向移动时偏置部件109接触到引导部件108而向引导部件108返回初始位置的方向偏置。
图5或图6所示的第一锁定解除部件110安装成可绕设于支承部件66a的支承轴66B旋转。支承轴66B与支承轴66A平行设置。在第一锁定解除部件110的一端部设置有与支承轴66A平行的支承轴110A。支承轴110A可移动地插入到形成于引导部件108的长度方向的一方的端部上的长孔108B中。若引导部件108移动，则支承轴110A被长孔108B引导，第一锁定解除部件110绕支承轴66B旋转。
第二锁定解除部件112安装成可绕设于支承部件66a的支承轴66C旋转。支承轴66C与支承轴66A平行设置。在第二锁定解除部件112的一端部设置有与支承轴66C平行的支承轴112A。支承轴112A可移动地插入到形成于引导部件108的长度方向的另一方的端部上的长孔108B中。若引导部件108移动，则支承轴112A被长孔108B引导，第二锁定解除部件112绕支承轴66C旋转。
图7所示的第一切换部98对第一辅助齿轮92与第一同步齿轮88啮合的状态和第一辅助齿轮92与第一同步齿轮88不啮合的状态进行切换。第一切换部98具备第一键部件114、弹簧116、锁定部件118、键支承部件120以及引导部122。另外，图7中，省略了第二辅助齿轮94的图示。
第一键部件114安装成能够绕设于第一辅助齿轮92的支承轴92B旋转。支承轴92B与支承轴66A平行设置。支承轴92B支承第一键部件114的基端部。在第一键部件114的先端部形成有突起114A。第一键部件114设置成能够在向第一辅助齿轮92的缺齿部92A突出并与第一同步齿轮88接触的突出位置和作为不与第一同步齿轮88接触的位置的退避位置之间移动。
弹簧116绕支承轴92B安装，沿第一键部件114的先端向突出位置突出的方向上对第一键部件114进行着施力。弹簧116由扭簧构成。
锁定部件118安装成能够绕设于第一辅助齿轮92的支承轴92C旋转，具有卡合部分118A和解除部分118B。支承轴92C与支承轴66A平行设置。支承轴92C设于卡合部分118A以及解除部分118B之间。
卡合部分118A其先端是爪形状，当第一键部件114处于退避位置时，能够与第一键部件114的先端的突起114A卡合。解除部分118B绕支承轴92C与卡合部分118A一体旋转。解除部分118B被第一锁定解除部件110靠压而向一方向旋转，从而使卡合部分118A的先端向第一辅助齿轮92的外侧移动，解除卡合部分118A的先端与第一键部件114的突起114A卡合的状态。
键支承部件120与第一辅助齿轮92一体形成。当第一键部件114处于突出位置时键支承部件120阻止在第一键部件114从退避位置朝向突出位置的方向上第一键部件114绕支承轴92B旋转，支承第一键部件114。由此，当第一键部件114向绕支承轴66A的一方向旋转起来，能够使第一辅助齿轮92向一方向旋转。
引导部122安装于支承部件66。第一辅助齿轮92旋转，从而引导部122使第一键部件114从突出位置向退避位置移动。当第一键部件114处于突出位置时，若第一辅助齿轮92旋转，则第一键部件114接触引导部122，从而第一键部件114向绕支承轴92B的另一方向旋转。若第一键部件114向退避位置移动，则卡合部分118A与突起114A卡合，从而第一键部件114再次被保持在退避位置。
图5或图6所示的减速机构86将第二轴56的旋转减速并给予控制轴78。减速机构86具有第三同步齿轮126、第三辅助齿轮128以及第四辅助齿轮130以及第二切换部132。减速机构86关于支承部件66a配置在支承部件66b的相反侧。减速机构86配置在支承部件66a与后链轮38之间。
第三同步齿轮126安装于控制轴78的端部，能够与控制轴78一体旋转。第三同步齿轮126比第二同步齿轮90安装于控制轴78的轴方向的外侧。第三同步齿轮126设于控制轴78的后链轮38侧的端部，关于支承部件66a配置在支承部件66b的相反侧。第三同步齿轮126齿数比第二同步齿轮90多。第三同步齿轮126的直径比第一同步齿轮88的直径大。第三同步齿轮126比第二辅助齿轮94直径大。第三同步齿轮126可以与第二同步齿轮90一体形成。
图8所示的第三辅助齿轮128可旋转地安装在设于支承部件66a的支承轴66D上。第三辅助齿轮128在其外周的一部分上形成有不存在齿的缺齿部128A。第三辅助齿轮128配置在能够与第三同步齿轮126啮合的位置上。另外，在图8中，省略了第四辅助齿轮130的图示。支承轴66D与第二轴56以及控制轴78平行设置。当不进行变速动作时，第三辅助齿轮128的缺齿部128A配置在与第一同步齿轮88相对置的位置，不在第一同步齿轮88与第三辅助齿轮128之间传递动力。
第二切换部132对第三辅助齿轮128与第一同步齿轮88啮合的状态和第三辅助齿轮128不与第一同步齿轮88啮合的状态进行切换。第二切换部132具备第二键部件134、弹簧136、锁定部件138、键支承部件140以及引导部142。
第二键部件134安装成能够绕设于第三辅助齿轮128的支承轴128B旋转。支承轴128B与支承轴66D平行设置。支承轴128B支承第二键部件134。在第二键部件134的先端部形成有突起134A。第二键部件134设置成能够在向第三辅助齿轮128的缺齿部128A突出并与第一同步齿轮88接触的突出位置和作为不与第一同步齿轮88接触的位置的退避位置之间移动。
弹簧136绕支承轴128B安装，沿第二键部件134的先端向突出位置突出的方向上对第二键部件134进行着施力。弹簧136由扭簧构成。
锁定部件138安装成能够绕设于第三辅助齿轮128的支承轴128C旋转，具有卡合部分138A和解除部分138B。支承轴128C与支承轴66D平行设置。支承轴128C设于卡合部分138A以及解除部分138B之间。
卡合部分138A其先端是爪形状，当第二键部件134处于退避位置时，能够与第二键部件134的先端的突起134A卡合。解除部分138B绕支承轴128C与卡合部分138A一体旋转。解除部分138B被第二锁定解除部件112靠压而向一方向旋转，从而使卡合部分138A的先端向第三辅助齿轮128的外侧移动，解除卡合部分138A的先端与第二键部件134的突起134A的突起卡合着的状态。
键支承部件140与第三辅助齿轮128一体形成。键支承部件140当第二键部件134处于突出位置时阻止在第二键部件134从退避位置朝向突出位置的方向上第二键部件134绕支承轴128B旋转，支承第二键部件134。由此，当第二键部件134向绕支承轴66D的一方向旋转起来，能够使第三辅助齿轮128向一方向旋转。
引导部142安装于支承部件66。第三辅助齿轮128旋转，从而引导部142使第二键部件134从突出位置向退避位置移动。当第二键部件134处于突出位置时，若第三辅助齿轮128旋转，则第二键部件134接触引导部142，从而第二键部件134向绕支承轴128B的另一方向旋转。若第二键部件134向退避位置移动，则卡合部分138A与突起134A卡合，从而第二键部件134再次被保持在退避位置。
如图5或图6所示，第四辅助齿轮130可旋转地安装于设置在支承部件66a的支承轴66D上。第四辅助齿轮130与第三辅助齿轮128相连。因此，第四辅助齿轮130与第三辅助齿轮128一体旋转。第四辅助齿轮130配置在可与第三同步齿轮126啮合的位置上。
第四辅助齿轮130在其外周的一部分上形成有不存在齿的缺齿部130A。第四辅助齿轮130比第二辅助齿轮94直径小。不进行变速动作时，第四辅助齿轮130的缺齿部130A配置在与第三同步齿轮126相对置的位置上，在第三同步齿轮126与第四辅助齿轮130之间不传递动力。
如图3和图4所示，在轮毂壳64上形成有与输出齿轮72中的第一输出齿轮72A啮合的内齿轮64A。内齿轮64A在轮毂壳64的内周部绕轮毂轴52形成环状。内齿轮64A可以与轮毂壳64一体形成，也可以与轮毂壳64分体形成，通过压入等固定在轮毂壳64的内周部。轮毂壳64可旋转地支承在轮毂轴52上。轮毂壳64的轮毂轴方向的一端部经由轴承可旋转地支承于驱动部68。轮毂壳64的轮毂轴方向的另一端部经由轴承支承于第二轮毂轴52B。
驱动部68具备安装有后链轮38的驱动体144以及被传递来自驱动体144的动力的输入部146。驱动部68经由锁定螺母115可旋转地支承于第一轮毂轴52A。驱动体144经由轴承支承于锁定螺母115。锁定螺母115上形成有用于拉出配线的孔117。驱动体144包含可拆装地固定后链轮38的安装部。驱动体144包含罩住轮毂壳64的侧面的开口的侧壁部144A和从侧壁部144A向轮毂壳64的内周部延伸的环状部144B。轮毂壳64经由轴承可旋转地支承于环状部144B。
输入部146经由单向离合器146B连接于驱动体144。当后链轮38以及驱动体144前转起来，输入部146与后链轮38以及驱动体144一起进行一体旋转。输入部146形成环状。在输入部146上形成有与输入齿轮70中的第一输入齿轮70A啮合的内齿轮146A。输入部146配置成其轮毂轴方向的一端部包围环状部144B的外周部。在轮毂轴方向的一端部与环状部144B的外周部之间设置单向离合器146B。单向离合器146B当后链轮38向自行车10的前进方向旋转起来时将驱动体144的旋转传递给输入部146。单向离合器146B可以由辊式离合器构成，也可以由爪式的离合器形成。
关于内装变速器50的作用进行说明。
当由施加给图1所示的踏板34的人力驱动力使曲柄臂30旋转，前链轮36、车链以及后链轮38旋转。
图3所示的后链轮38旋转，从而驱动体144旋转。驱动体144的旋转经由单向离合器146B传递给输入部146。输入部146的旋转传递给与输入部146的内齿轮146A啮合的第一输入齿轮70A以及与第一输入齿轮70A一体形成的第二输入齿轮70B，即传递给输入齿轮70。输入齿轮70的旋转传递给与输入齿轮70啮合的输入侧齿轮74。输入侧齿轮74中的与卡合部80啮合的第一输入侧齿轮74A或第二输入侧齿轮74B的旋转传递给第二轴56以及控制轴78。另外，输入侧齿轮74中的不与卡合部80啮合的第一输入侧齿轮74A或第二输入侧齿轮74B绕第二轴56空转。
第二轴56以及控制轴78的旋转传递给输出侧齿轮76中与卡合部80啮合的第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B或第三输出侧齿轮76C。另外，第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B或第三输出侧齿轮76C中不与卡合部80啮合的两个齿轮绕第二轴56空转。
输出侧齿轮76的旋转传递给与输出侧齿轮76啮合的输出齿轮72。第一输出齿轮72A、第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C一体旋转，与第一输出齿轮72A啮合的内齿轮64A旋转，从而轮毂壳64绕轮毂轴52的轴心CX旋转。轮毂壳64旋转，从而后轮18(参照图1)旋转。
另外，用户操作变速操作装置26(参照图1)，从而当发出内容为变更内装变速器50的变速级的要求时，第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变更，从而内装变速器50的变速级变更。
如图5或图12所示，例如从用户发出内容为提高内装变速器50的变速比的要求时，切换驱动部96的变速用马达100向一方向旋转，变速用马达100的输出轴的旋转顺次传递给小径齿轮102、大径齿轮104以及中径齿轮106。中径齿轮106的旋转传递给引导部件108的齿条齿轮108A，引导部件108向一方向移动。引导部件108的长孔108B的端部与第一锁定解除部件110的支承轴110A接触，从而第一锁定解除部件110绕支承轴66B向一方向旋转，第一锁定解除部件110的先端与锁定部件118的解除部分118B接触。由此，锁定部件118绕支承轴92C旋转，卡合部分118A与第一键部件114的突起114A的卡合被解除。
如图13所示，卡合部分118A与第一键部件114的突起114A的卡合被解除，从而第一键部件114由弹簧116的施加力而从退避位置向突出位置移动，第一键部件114与第一同步齿轮88啮合。
如图14和图15所示，第一同步齿轮88的旋转传递给第一键部件114，从而第一辅助齿轮92旋转，第一辅助齿轮92和第一同步齿轮88啮合。
如图16所示，伴随第一辅助齿轮92旋转，与第一辅助齿轮92相连的第二辅助齿轮94一体旋转，第二辅助齿轮94与第二同步齿轮90啮合。第二同步齿轮90的直径比第一同步齿轮88的直径小，所以第二轴56的旋转增速，传递给控制轴78。因此，控制轴78相对第二轴56绕轴心CZ相对旋转，第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变化，卡合部80A～80E中的至少任一个的状态变化，变速比变高。
另一方面，例如从用户发出内容为降低内装变速器50的变速比的要求时，切换驱动部96的变速用马达100向另一方向旋转，变速用马达100的输出轴的旋转顺次传递给小径齿轮102、大径齿轮104以及中径齿轮106。中径齿轮106的旋转传递给引导部件108的齿条齿轮108A，引导部件108向另一方向移动。引导部件108的长孔108B的端部与第二锁定解除部件112的支承轴112A接触，从而第二锁定解除部件112绕支承轴66C向一方向旋转，第二锁定解除部件112的先端与锁定部件138的解除部分138B接触。之后，第二切换部132与第一切换部98同样地动作，伴随第三辅助齿轮128旋转，与第三辅助齿轮128相连的第四辅助齿轮130一体旋转，第四辅助齿轮130与第三同步齿轮126啮合。第三同步齿轮126的直径比第一同步齿轮88的直径大，所以第二轴56的旋转被减速，传递给控制轴78。因此，控制轴78相对第二轴56绕轴心CZ相对旋转，第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变化，卡合部80A～80E中的至少任一个的任一状态变化，变速比降低。
关于将第二轴56的旋转增速，传递给控制轴78后的第一切换部98的动作进行说明。
如图17所示，第二轴56的旋转被增速而传递给控制轴78后，第一辅助齿轮92旋转规定角度，从而第一键部件114与引导部122接触。第一键部件114与引导部122接触的状态下若第一辅助齿轮92进一步旋转，则第一键部件114抵抗弹簧116的施加力而从突出位置向退避位置移动。
如图18所示，第一键部件114移动到退避位置，从而第一键部件114的突起114A与锁定部件118的卡合部分118A卡合。第一键部件114的突起114A与锁定部件118的卡合部分118A卡合的状态下，第一辅助齿轮92进一步旋转，从而第一辅助齿轮92旋转至第一辅助齿轮92的缺齿部92A与第一同步齿轮88相对置的位置时，第一辅助齿轮92与第一同步齿轮88不再啮合，变为图7所示的状态。由此，第一辅助齿轮92的旋转停止。另外，关于第二切换部132，由同样的动作，也变为图8所示的状态，第三辅助齿轮128的旋转停止。
当第一辅助齿轮92旋转一圈，则控制轴78向绕第二轴56的轴心CZ的第一方向相对旋转，第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变化规定量。当第四辅助齿轮130旋转一圈，则控制轴78向绕第二轴56的轴心CZ的第二方向相对旋转，第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变化规定量。以第二轴56与控制轴78的相对旋转相位变化规定量时变速一级的方式预先决定第二轴56上的第二控制部分78B的位置。
如图19所示，本实施方式的内装变速器50的变速级是6级。在图19中，“上”表示对应的卡合部80为第一状态，“下”表示对应的卡合部80为第二状态。
级数1中，能够与第一输入侧齿轮74A卡合的第一卡合部80A以及能够与第一输出侧齿轮76A卡合的第三卡合部80C为第一状态，第二卡合部80B、第四卡合部80D以及第五卡合部80E为第二状态。
级数2中，能够与第一输入侧齿轮74A卡合的第一卡合部80A以及能够与第二输出侧齿轮76B卡合的第四卡合部80D为第一状态，第二卡合部80B、第三卡合部80C以及第五卡合部80E为第二状态。
级数3中，能够与第一输入侧齿轮74A卡合的第一卡合部80A以及能够与第三输出侧齿轮76C卡合的第五卡合部80E为第一状态，第二卡合部80B、第三卡合部80C以及第四卡合部80D为第二状态。
级数4中，能够与第二输入侧齿轮74B卡合的第二卡合部80B以及能够与第一输出侧齿轮76A卡合的第三卡合部80C为第一状态，第一卡合部80A、第四卡合部80D以及第五卡合部80E为第二状态。
级数5中，能够与第二输入侧齿轮74B卡合的第二卡合部80B以及能够与第二输出侧齿轮76B卡合的第四卡合部80D为第一状态，第一卡合部80A、第三卡合部80C以及第五卡合部80E为第二状态。
级数6中，能够与第二输入侧齿轮74B卡合的第二卡合部80B以及能够与第三输出侧齿轮76C卡合的第五卡合部80E为第一状态，第一卡合部80A、第三卡合部80C以及第四卡合部80D为第二状态。
例如从级数3变更到级数4时，由增速机构84将第二轴56的旋转增速并传递给控制轴78，能够与第三输出侧齿轮76C卡合的第五卡合部80E从第一状态变化到第二状态。并且，能够与第二输入侧齿轮74B卡合的第二卡合部80B从第一状态变化到第二状态。
另外，能够与第一输入侧齿轮74A卡合的第一卡合部80A在级数4、级数5以及级数6中，能够取得第一状态或第二状态。在级数4、级数5以及级数6中，第二输入侧齿轮74B的旋转速度比第一输入侧齿轮74A的旋转速度高。因此，由于第二轴56的旋转速度比第一输入侧齿轮74A的旋转速度低，所以即使第一卡合部80A为第一状态，第一卡合部80A也不会与第一输入侧齿轮74A卡合。因此，第一卡合部80A可以不由控制轴78控制。
另外，能够与第一输出侧齿轮76A卡合的第三卡合部80C在级数2、级数3、级数5以及级数6中，能够取得第一状态或第二状态。在级数2、级数3、级数5以及级数6中，第二输出侧齿轮76B或第三输出侧齿轮76C的旋转速度比第一输出侧齿轮76A的旋转速度高。因此，由于第二轴56的旋转速度比第一输出侧齿轮76A的旋转速度低，所以即使第三卡合部80C为第一状态，第三卡合部80C也不会与第一输出侧齿轮76A卡合。因此，第三卡合部80C可以不由控制轴78控制。
变速时需要多个卡合部80动作的情况下，可以是要动作的卡合部80大致同时动作的构成，也可以是要从第一状态变为第二状态的卡合部80动作之后使要从第二状态变为第一状态的卡合部80动作的构成。通过预先设定第二控制部分78B绕控制轴78的位置，从而能够设定卡合部80的动作定时(timing)。
根据内装变速器50，例如取得以下的效果。
(1)内装变速器50具备与轮毂轴52的轴心CX分离设置的第一轴54以及第二轴56。在第一轴54上安装有第一旋转体58，在第二轴56上安装有第二旋转体60。因此，内装变速器50的设计自由度高。
(2)离合机构62的增速机构84以及第一切换部98将人力驱动力使第二轴56的旋转增速并传递给控制轴78，变更内装变速器50的变速级。因此，内装变速器50利用较大的人力驱动力变速，所以容易变速。
(3)离合机构62的增速机构84以及第二切换部132将人力驱动力使第二轴56的旋转减速并传递给控制轴78，变更内装变速器50的变速级。因此，内装变速器50利用较大的人力驱动力变速，所以容易变速。
(变形例)
有关上述实施方式的说明是本发明的内装变速器能够取得的方式的例示，不意味着限定于该方式。本发明的内装变速器能够取得实施方式以外例如以下所示的实施方式的变形例以及相互不矛盾的至少两个变形例组合的方式。
·变形例的内装变速器50中，输入齿轮70以及输出齿轮72的至少一个与第一轴54一体旋转。
·变形例的内装变速器50中，代替第一旋转体58以及第二旋转体60的齿轮，包含链轮或带轮。该变形例的内装变速器50中，通过链或带将第一旋转体58以及第二旋转体60连结，并且在驱动部68与第一旋转体58之间或第二旋转体60与轮毂壳64之间设置使旋转方向逆转的逆转机构。逆转机构例如能够由多个齿轮实现。
变形例的内装变速器50中，省略第二输入齿轮70B。该变形例的内装变速器50中，第二输入侧齿轮74B、与第二输入侧齿轮74B对应的第二卡合部80B、第二控制部分78B以及开口56A也省略。即、该变形例的内装变速器50的变速级为3级。
·变形例的内装变速器50中，第二输出齿轮72B以及第三输出齿轮72C中的至少一个齿轮省略。省略第二输出齿轮72B的情况下，第二输出侧齿轮76B以及对应的第四卡合部80D、第二控制部分78B以及开口56A也省略。省略第三输出齿轮72C的情况下，第三输出侧齿轮76C以及对应的第五卡合部80E、第二控制部分78B以及开口56A也省略。省略一个齿轮的情况下，该变形例的内装变速器50的变速级为3级。省略两个齿轮的情况下，该变形例的内装变速器50的变速级为4级。
·变形例的内装变速器50中，省略第一输入侧齿轮74A或第二输入侧齿轮74B。省略第一输入侧齿轮74A的情况下，与第一输入侧齿轮74A对应的卡合部80A、第二控制部分78B以及开口56A也省略。省略第二输入侧齿轮74B的情况下，第二输入齿轮70B、与第二输入侧齿轮74B对应的第二卡合部80B、第二控制部分78B以及开口56A也省略。即、该变形例的内装变速器50的变速级为3级。
·变形例的内装变速器50中，省略第一输出侧齿轮76A、第二输出侧齿轮76B或第三输出侧齿轮76C中的一个齿轮或两个齿轮。省略第一输出侧齿轮76A的情况下，与第一输出侧齿轮76A对应的卡合部80C、第二控制部分78B以及开口56A也省略。省略第二输出侧齿轮76B的情况下，与第二输出侧齿轮76B对应的第四卡合部80D、第二控制部分78B以及开口56A也省略，第二输出齿轮72B也可以省略。省略第三输出侧齿轮76C的情况下，与第三输出侧齿轮76C对应的第五卡合部80E、第二控制部分78B以及开口56A也省略，第三输出齿轮72C也可以省略。省略一个齿轮的情况下，该变形例的内装变速器50的变速级为4级。省略两个齿轮的情况下，该变形例的内装变速器50的变速级为2级。
·变形例的内装变速器50省略增速机构84、切换驱动部96、第一切换部98、减速机构86以及第二切换部132。该变形例的内装变速器50中，电动马达等促动器直接或者经由马达减速机构使控制轴78旋转，从而变更控制轴78相对第二轴56的相对旋转相位，变更内装变速器50的变速级。
·变形例的内装变速器50中，轮毂壳64的径方向上的轮毂轴52与第一轴54之间的距离和轮毂壳64的径方向上的轮毂轴52与第二轴56之间的距离不同。
·变形例的内装变速器50中，第一轴54的轴心CY与第二轴56的轴心CZ相对于轮毂轴52的轴心CX不对称配置。
·变形例的内装变速器50中，可以是由增速机构84以使变速比降低的方式进行变速，由减速机构86以使变速比增高的方式进行变速。
·变形例的内装变速器50中，输入齿轮70以及输入侧齿轮74可以分别由3个以上齿轮形成，也可以是输出齿轮72以及输出侧齿轮76分别由4个以上齿轮形成。
·变形例的内装变速器50中，在控制轴78设置卡合部80，由第二轴56对卡合部80的第一状态和第二状态进行切换。在该变形例中，第二轴56的周方向上的多个开口56A的位置分别不同，第一卡合部80A～第五卡合部80E中与开口56A面对的卡合部80变为第一状态，与开口56不面对的卡合部80为第二状态。
·后链轮38是与轮毂轴52同轴设置的，但是也可以将后链轮38设置成绕与轮毂轴52不同的其他轴旋转。在内装变速器50中例如可以将后链轮38与第一轴54同轴设置。

Claims (17)

1.一种内装变速器，具备：
轮毂轴，该轮毂轴能够安装于自行车的车架；
第一轴，该第一轴与所述轮毂轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
第二轴，该第二轴与所述轮毂轴的轴心和第一轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
多个第一旋转体，该多个第一旋转体与所述第一轴同轴设置，绕所述第一轴的轴心能够旋转；
多个第二旋转体，该多个第二旋转体与所述第二轴同轴设置，分别与所述多个第一旋转体连结，绕所述第二轴的轴心能够旋转；
离合机构，该离合机构控制所述多个第一旋转体绕所述第一轴的轴心的旋转状态和所述多个第二旋转体绕所述第二轴的轴心的旋转状态的至少任一者；以及
轮毂壳，该轮毂壳绕所述轮毂轴的轴心旋转，收容所述第一轴、所述第二轴、所述多个第一旋转体、所述多个第二旋转体以及所述离合机构；
所述多个第一旋转体包含被输入旋转的输入齿轮和对所述轮毂壳输出旋转的输出齿轮；
所述输入齿轮和所述输出齿轮中的至少任一个具有直径不同的多个齿轮；
所述多个第二旋转体具有与所述输入齿轮的所述多个齿轮分别啮合的多个输入侧齿轮。
2.如权利要求1所述的内装变速器，其中，
所述多个第一旋转体包含齿轮；
所述多个第二旋转体包含与所述多个第一旋转体啮合的齿轮。
3.如权利要求1所述的内装变速器，其中，
所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，
所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，
所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，
所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述多个输入侧齿轮的任一个的旋转选择性地传递给所述第二轴。
4.一种内装变速器，具备：
轮毂轴，该轮毂轴能够安装于自行车的车架；
第一轴，该第一轴与所述轮毂轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
第二轴，该第二轴与所述轮毂轴的轴心和第一轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
多个第一旋转体，该多个第一旋转体与所述第一轴同轴设置，绕所述第一轴的轴心能够旋转；
多个第二旋转体，该多个第二旋转体与所述第二轴同轴设置，分别与所述多个第一旋转体连结，绕所述第二轴的轴心能够旋转；
离合机构，该离合机构控制所述多个第一旋转体绕所述第一轴的轴心的旋转状态和所述多个第二旋转体绕所述第二轴的轴心的旋转状态的至少任一者；以及
轮毂壳，该轮毂壳绕所述轮毂轴的轴心旋转，收容所述第一轴、所述第二轴、所述多个第一旋转体、所述多个第二旋转体以及所述离合机构；
所述多个第一旋转体包含被输入旋转的输入齿轮和对所述轮毂壳输出旋转的输出齿轮；
所述输入齿轮和所述输出齿轮中的至少任一个具有直径不同的多个齿轮；
所述多个第二旋转体具有与所述输出齿轮的所述多个齿轮分别啮合的多个输出侧齿轮。
5.如权利要求4所述的内装变速器，其中，
所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，
所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，
所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，
所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述第二轴的旋转选择性地传递给所述多个输出侧齿轮的任一个。
6.如权利要求4所述的内装变速器，其中，
所述第二轴由可旋转地支承所述多个第二旋转体的中空轴形成，
所述离合机构包含控制轴和多个卡合部，
所述控制轴配置在所述第二轴内，能够相对所述第二轴旋转，
所述多个卡合部由所述控制轴的旋转而动作，将所述多个输入侧齿轮的任一个的旋转选择性地传递给所述第二轴，将所述第二轴的旋转选择性地传递给所述多个输出侧齿轮的任一个。
7.如权利要求3所述的内装变速器，其中，
在所述第二轴的外周部形成开口，
所述多个卡合部中的至少一个卡合部配置在所述开口，
所述控制轴具有控制配置在所述开口的所述多个卡合部的控制部分，该控制轴相对所述第二轴旋转，从而切换所述多个卡合部从所述开口突出的第一状态和所述多个卡合部退避到所述开口内的第二状态。
8.如权利要求7所述的内装变速器，其中，所述离合机构还具备弹性部件，该弹性部件以将所述多个卡合部从所述开口突出的方式偏置。
9.如权利要求3所述的内装变速器，其中，
所述离合机构具备将所述第二轴的旋转增速并给予所述控制轴的增速机构和将所述第二轴的旋转减速并给予所述控制轴的减速机构。
10.如权利要求9所述的内装变速器，其中，
所述增速机构包含：
第一同步齿轮，该第一同步齿轮与所述第二轴一体旋转；
第二同步齿轮，该第二同步齿轮能够与所述控制轴一体旋转；
第一辅助齿轮，该第一辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合；
第二辅助齿轮，该第二辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的另一方啮合，与所述第一辅助齿轮一体旋转；以及
第一切换部，该第一切换部切换所述第一辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合的状态和所述第一辅助齿轮不与所述第一同步齿轮以及所述第二同步齿轮的一方啮合的状态。
11.如权利要求10所述的内装变速器，其中，
所述减速机构包含：
所述第一同步齿轮；
第三同步齿轮，该第三同步齿轮能够与所述控制轴一体旋转，齿数比所述第二同步齿轮少；
第三辅助齿轮，该第三辅助齿轮能够与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合；以及
第四辅助齿轮，该第四辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的另一方啮合，与第三辅助齿轮一体旋转；
第二切换部，该第二切换部切换所述第三辅助齿轮与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合的状态和所述第三辅助齿轮不与所述第一同步齿轮以及所述第三同步齿轮的一方啮合的状态。
12.如权利要求1所述的内装变速器，还具备固定于所述轮毂轴，支承所述第一轴和所述第二轴的支承部件。
13.如权利要求1所述的内装变速器，其中，
所述轮毂轴具备第一轮毂轴和与所述第一轮毂轴分离的第二轮毂轴，
所述第一轮毂轴向所述轮毂壳的轴心方向的一方突出，所述第二轮毂轴向所述轮毂壳的轴心方向的另一方突出。
14.如权利要求1所述的内装变速器，其中，径方向上所述轮毂轴与所述第一轴之间的距离和径方向上所述轮毂轴与所述第二轴之间的距离实质上相等。
15.如权利要求1所述的内装变速器，其中，所述第一轴的轴心与所述第二轴的轴心关于所述轮毂轴的轴心对称配置。
16.一种内装变速器，具备：
轮毂轴，该轮毂轴能够安装于自行车的车架；
第一轴，该第一轴与所述轮毂轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
第二轴，该第二轴与所述轮毂轴的轴心和第一轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
多个第一旋转体，该多个第一旋转体与所述第一轴同轴设置，绕所述第一轴的轴心能够旋转；
多个第二旋转体，该多个第二旋转体与所述第二轴同轴设置，分别与所述多个第一旋转体连结，绕所述第二轴的轴心能够旋转；
离合机构，该离合机构控制所述多个第一旋转体绕所述第一轴的轴心的旋转状态和所述多个第二旋转体绕所述第二轴的轴心的旋转状态的至少任一者；
轮毂壳，该轮毂壳绕所述轮毂轴的轴心旋转，收容所述第一轴、所述第二轴、所述多个第一旋转体、所述多个第二旋转体以及所述离合机构；以及
驱动部；
所述多个第一旋转体包含被输入旋转的输入齿轮和对所述轮毂壳输出旋转的输出齿轮；
该驱动部具有与所述输入齿轮啮合的内齿轮，能够安装链轮。
17.一种内装变速器，具备：
轮毂轴，该轮毂轴能够安装于自行车的车架；
第一轴，该第一轴与所述轮毂轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
第二轴，该第二轴与所述轮毂轴的轴心和第一轴的轴心分离设置，绕所述轮毂轴的轴心不能旋转；
多个第一旋转体，该多个第一旋转体与所述第一轴同轴设置，绕所述第一轴的轴心能够旋转；
多个第二旋转体，该多个第二旋转体与所述第二轴同轴设置，分别与所述多个第一旋转体连结，绕所述第二轴的轴心能够旋转；
离合机构，该离合机构控制所述多个第一旋转体绕所述第一轴的轴心的旋转状态和所述多个第二旋转体绕所述第二轴的轴心的旋转状态的至少任一者；以及
轮毂壳，该轮毂壳绕所述轮毂轴的轴心旋转，收容所述第一轴、所述第二轴、所述多个第一旋转体、所述多个第二旋转体以及所述离合机构；
所述多个第一旋转体包含被输入旋转的输入齿轮和对所述轮毂壳输出旋转的输出齿轮；
其中，所述轮毂壳具有与所述输出齿轮啮合的内齿轮。
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