CN108216483B - 自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂 - Google Patents

自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂 Download PDF

Info

Publication number
CN108216483B
CN108216483B CN201711207057.9A CN201711207057A CN108216483B CN 108216483 B CN108216483 B CN 108216483B CN 201711207057 A CN201711207057 A CN 201711207057A CN 108216483 B CN108216483 B CN 108216483B
Authority
CN
China
Prior art keywords
rotating body
bicycle
shaft
coupling member
transmission
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711207057.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108216483A (zh
Inventor
仁木一乔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kojima Island
Original Assignee
Kojima Island
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kojima Island filed Critical Kojima Island
Publication of CN108216483A publication Critical patent/CN108216483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108216483B publication Critical patent/CN108216483B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M11/00—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels
    • B62M11/04—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio
    • B62M11/06—Transmissions characterised by the use of interengaging toothed wheels or frictionally-engaging wheels of changeable ratio with spur gear wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/08—Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with electrical or fluid transmitting systems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/55—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor power-driven at crank shafts parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/04—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion with internally-toothed gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/085—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with more than one output shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/08—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism
    • F16H63/16—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism
    • F16H63/18—Multiple final output mechanisms being moved by a single common final actuating mechanism the final output mechanisms being successively actuated by progressive movement of the final actuating mechanism the final actuating mechanism comprising cams
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Structure Of Transmissions (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

本发明提供一种具有更高变速性能的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂。自行车用变速器具备：第一传递部，该第一传递部包括传递人力驱动力的第一旋转体；第二传递部，该第二传递部包括与所述第一旋转体连结的第二旋转体、和可旋转地支撑所述第二旋转体的旋转轴；连结部件，该连结部件能够相对于所述第二旋转体在所述旋转轴的轴向上移动，能够将所述第二旋转体和所述旋转轴连结，以使从所述第一传递部传递来的人力驱动力经由所述第二旋转体传递给所述旋转轴；及解除部，该解除部通过利用从所述第一传递部传递来的人力驱动力使所述连结部件在所述轴向上移动，从而解除所述第二旋转体与所述旋转轴的连结。

Description

自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂
技术领域
本发明涉及自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂。
背景技术
已知一种切换自行车的变速比的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂。自行车用内装变速轮毂是自行车用变速器可以采取的方式的一例。专利文献1公开了现有的自行车用内装变速轮毂的一例。该自行车用内装变速轮毂具备轮毂轴、支撑于轮毂轴的多个变速齿轮、安装于轮毂轴的多个爪、和切换多个爪与多个变速齿轮之间的连结状态的控制环。控制环通过电线与变速杆连结。在骑行者操作变速杆的情况下，控制环被电线拉动而旋转，伴随着多个爪与多个变速齿轮之间的连结状态切换，自行车的变速比切换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2011-162184号公报
所希望的是即使在用于行驶而施加在自行车的负荷高的情况下，自行车的变速比顺利地切换。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有更高变速性能的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂。
(1)根据本发明的自行车用变速器的一个方式，其具备：第一传递部，该第一传递部包括传递人力驱动力的第一旋转体；第二传递部，该第二传递部包括与所述第一旋转体连结的第二旋转体、和可旋转地支撑所述第二旋转体的旋转轴；连结部件，该连结部件能够相对于所述第二旋转体在所述旋转轴的轴向上移动，能够将所述第二旋转体和所述旋转轴连结，以使从所述第一传递部传递来的人力驱动力经由所述第二旋转体传递给所述旋转轴；及解除部，该解除部通过利用从所述第一传递部传递来的人力驱动力使所述连结部件在所述轴向上移动，从而解除所述第二旋转体与所述旋转轴的连结。
由于包括解除部，该解除部利用人力驱动力来解除第二旋转体与旋转轴之间的连结，因此，即使在为了行驶而向自行车施加的负荷高的情况下，解除第二旋转体与旋转轴之间的连结的力也变大。因此，能够提升变速性能。
(2)在上述(1)所述的自行车用变速器中，还包括导向部，该导向部对所述连结部件在所述轴向上进行引导。
因此，能够使连结部件的动作稳定。
(3)在上述(2)所述的自行车用变速器中，所述导向部包括限制所述旋转轴与所述连结部件之间的相对旋转的限制结构。
因此，能够使连结部件的动作更加稳定。
(4)在上述(3)所述的自行车用变速器中，所述导向部的所述限制结构包括以在所述轴向上延伸的方式形成于所述旋转轴的外周部的导向槽，所述连结部件配置于所述导向槽。
因此，能够通过简易的限制结构使连结部件的动作稳定。
(5)在上述(2)～(4)中任一项所述的自行车用变速器中，还具备推压部件，该推压部件将所述连结部件向所述第二旋转体推压。
因此，能够稳定地连结旋转轴和第二旋转体。
(6)在上述(1)～(5)中任一项所述的自行车用变速器中，所述连结部件包括环，所述旋转轴在所述轴向上相对能够移动地插入该环。
因此，能够使连结部件的动作稳定。
(7)在上述(1)～(6)中任一项所述的自行车用变速器中，所述第二旋转体包括在所述第二旋转体的侧面开口的凹部、或突出于所述第二旋转体的侧面的凸部，所述连结部件包括以能够与所述第二旋转体的凹部连结的方式设置于所述连结部件的凸部、或以能够与所述第二旋转体的凸部连结的方式设置于所述连结部件的凹部。
因此，能够稳定地连结旋转轴和第二旋转体。
(8)在上述(1)～(7)中任一项所述的自行车用变速器中，所述解除部包括接触部件，该接触部件通过与所述连结部件接触，使所述连结部件在所述轴向上移动，从而远离所述第二旋转体。
因此，能够通过简易的结构解除旋转轴与第二旋转体之间的连结。
(9)在上述(8)所述的自行车用变速器中，所述连结部件包括与所述第二旋转体的侧面相对的凸轮面，所述接触部件通过与所述凸轮面接触，以使所述连结部件在所述轴向上移动。
由于通过接触部件与凸轮面的接触，来解除旋转轴与第二旋转体之间的连结，因此能够将接触部件构造得小型。
(10)在上述(8)或(9)所述的自行车用变速器中，所述解除部构成为：将所述接触部件的状态从所述接触部件远离所述连结部件的第一状态、和所述接触部件与所述连结部件接触的第二状态中的一者切换至另一者。
由于解除部承担将从第一状态和第二状态中的一者切换至另一者的职责、以及从另一者切换一者的职责，因此能够使自行车用变速器的结构简单。
(11)在上述(10)所述的自行车用变速器中，所述连结部件包括与所述第二旋转体的侧面相对的凸轮面，所述凸轮面构成为：在所述第二状态下，所述凸轮面与所述第二旋转体的侧面在所述轴向上的最大距离比关于所述轴向的所述接触部件的前端部的宽度宽。
因此，能够在第二状态下，将接触部件的前端部插入凸轮面与第二旋转体的侧面之间，容易地解除旋转轴与第二旋转体之间的连结。
(12)在上述(10)或(11)所述的自行车用变速器中，所述解除部包括驱动轴，该驱动轴与所述接触部件连结，以使伴随该驱动轴的旋转，将所述接触部件的状态从所述第一状态和所述第二状态中的一者切换至另一者。
由于使接触部件工作的构件是旋转的驱动轴，因此能够减小用于配置解除部的空间。
(13)在上述(12)所述的自行车用变速器中，所述驱动轴设置为能够绕着与所述旋转轴的中心轴线不同的中心轴线旋转。
因此，能够限制驱动轴与旋转轴之间的干涉。
(14)在上述(13)所述的自行车用变速器中，所述驱动轴配置为与所述旋转轴平行。
因此，能够更有效地限制驱动轴与旋转轴之间的干涉。
(15)在上述(12)～(14)中任一项所述的自行车用变速器中，所述解除部包括设置于所述驱动轴的轴凸轮面、和设置在所述轴凸轮面与所述接触部件之间的连结部，所述连结部构成为：将所述驱动轴的旋转变换为平移运动，然后传递给所述接触部件。
因此，能够通过连结部调整驱动轴相对于接触部件的位置。
(16)在上述(12)～(15)中任一项所述的自行车用变速器中，还包括使所述驱动轴旋转的电动致动器。
因此，使驱动轴容易旋转。
(17)在上述(8)～(16)中任一项所述的自行车用变速器中，所述接触部件包括经由所述旋转轴而相对设置的第一接触部件和第二接触部件。
由于各接触部件与连结部件接触，因此，能够使连结部件在旋转轴的轴向上稳定地移动。
(18)在上述(1)～(18)中任一项所述的自行车用变速器中，所述第二旋转体的个数为多个，所述连结部件的个数比所述第二旋转体的个数少。
因此，能够使自行车用变速器的结构简单。
(19)在上述(18)所述的自行车用变速器中，在所述第二旋转体的个数为n的情况下，所述连结部件的个数为n-1。
因此，能够使自行车用变速器的结构简单。
(20)在上述(1)～(19)中任一项所述的自行车用变速器中，所述第二传递部包括可旋转地支撑于所述旋转轴的第三旋转体，所述第一传递部包括与所述第三旋转体连结的第四旋转体，还包括追加连结部件，该追加连结部件能够相对于所述第三旋转体在所述旋转轴的轴向上移动，能够将所述第三旋转体与所述旋转轴连结，从而将所述第四旋转体的旋转传递给所述旋转轴。
因此，能够设定更多样的变速比。
(21)在上述(20)所述的自行车用变速器中，所述第三旋转体的个数为多个，所述追加连结部件的个数比所述第三旋转体的个数少。
因此，能够使自行车用变速器的结构简单。
(22)在上述(21)所述的自行车用变速器中，在所述第三旋转体的个数为n的情况下，所述追加连结部件的个数为n-1。
因此，能够使自行车用变速器的结构简单。
(23)在上述(1)～(22)中任一项所述的自行车用变速器中，还具备收容所述第一传递部、所述第二传递部、所述连结部件、和所述解除部的壳体。
因此，能够通过壳体保护第一传递部、第二传递部、连结部件、和解除部。
(24)在上述(23)所述的自行车用变速器中，还具备发电机构，所述壳体还收容所述发电机构。
因此，能够通过壳体保护发电机构。
(25)在上述(23)或(24)所述的自行车用变速器中，还具备蓄电机构，所述壳体还收容所述蓄电机构。
因此，能够通过壳体保护蓄电机构。
(26)在上述(23)～(25)中任一项所述的自行车用变速器中，还具备控制单元，该控制单元电控制所述连结部件的动作，所述壳体还收容所述控制单元。
因此，能够通过壳体保护控制单元。
(27)在上述(23)～(26)中任一项所述的自行车用变速器中，所述壳体是轮毂壳。
因此，能够通过轮毂壳保护第一传递部、第二传递部、连结部件、和解除部。
(28)根据本发明的自行车用内装变速轮毂的一个方式，其具备：轮毂壳；第一传递部，该第一传递部包括传递人力驱动力的第一旋转体，且收容于所述轮毂壳；第二传递部，该第二传递部包括与所述第一旋转体连结的第二旋转体、和可旋转地支撑所述第二旋转体的旋转轴，且收容于所述轮毂壳；连结部件，该连结部件能够将所述第二旋转体和所述旋转轴连结，以使所述第一传递部传递来的人力驱动力经由所述第二旋转体传递给所述旋转轴，且收容于所述轮毂壳；及解除部，该解除部构成为：收容于所述轮毂壳，且通过利用从所述第一传递部传递给所述第二传递部的人力驱动力来解除所述连结部件与所述第二旋转体之间的连结。
由于包括解除部，该解除部利用人力驱动力来解除第二旋转体与旋转轴之间的连结，因此，即使在用于行驶而施加在自行车的负荷高的情况下，解除第二旋转体与旋转轴之间的连结的力也变大。因此，能够提升变速性能。
发明的效果
关于本发明的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂具有更高的变速性能。
附图说明
图1是搭载有实施方式的自行车用变速器的自行车的侧视图；
图2是图1的自行车用变速器的正视图；
图3是表示图2的自行车用变速器的内部结构的立体图；
图4是图3的自行车用变速器的正面图；
图5是图4的第二旋转体的立体图；
图6是图5的第二旋转体的正视图；
图7是沿图3的D7-D7线的剖视图；
图8是图4的第一旋转体和解除部的立体图；
图9是图4的自行车用变速器的后视图；
图10是图8的解除部的正面侧的立体图；
图11是图10的解除部的底面侧的立体图；
图12是图4的旋转轴和连结部件的正面侧的立体图；
图13是图12的旋转轴和连结部件的后面侧的立体图；
图14是图4的自行车用变速器的侧视图；
图15是从图14的自行车用变速器中省略了控制单元的状态的侧视图；
图16是级数1的情况下的自行车用变速器的平面图；
图17是级数2的情况下的自行车用变速器的平面图；
图18是级数3的情况下的自行车用变速器的平面图；
图19是级数4的情况下的自行车用变速器的平面图；
图20是级数5的情况下的自行车用变速器的平面图；
图21是级数6的情况下的自行车用变速器的平面图；
图22是表示变速器和连结部件的连结状态以及单向离合器的连结状态之间的关系的表。
具体实施方式
以下的关于实施方式的说明是关于本发明的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂可以采取的方式的示例，并不意图限制其方式。关于本发明的自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂可以采取实施方式的变形例、和彼此不矛盾的至少两个变形例组合所得的方式等这样的与实施方式不同的方式。
(实施方式)
图1是具备自行车用变速器10的自行车A的一例。该自行车A是包括使用电能来辅助自行车A的推进的辅助机构C的城市自行车。搭载自行车用变速器10的自行车A的结构能够任意变更。在第一例中，自行车A不包括辅助机构C。在第二例中，自行车A的种类是公路自行车、登山自行车、或越野自行车。在第三例中，自行车A包括第一例和第二例的特征。如图1所示，自行车A具备自行车本体A1、车把A2、前轮A3、后轮A4、驱动机构B、辅助机构C、电池单元D、变速操作装置E、控制部F、和自行车用变速器10。自行车A还包括转矩传感器和车速传感器(省略图示)。自行车本体A1具备车架A12。在一例中，自行车用变速器10是自行车用内装变速轮毂。自行车用变速器10安装于自行车本体A1。在一例中，自行车用变速器10安装于自行车本体A1的车架A12。
驱动机构B通过链条传动、皮带传动、或轴传动将人力驱动力传递至后轮A4。图1所示的驱动机构B包括链条传动。驱动机构B包括前链轮B1、后链轮B2、链条B3、曲柄G、和一对踏板B4。
曲柄G包括曲柄轴G1、右曲柄G2、和左曲柄G3。曲柄轴G1可旋转地支撑于设置在车架A12的中轴。一对踏板B4中的一者可旋转地支撑于右曲柄G2。一对踏板B4中的另一者可旋转地支撑于左曲柄G3。
前链轮B1连结于曲柄轴G1。曲柄轴G1和前链轮B1具有同轴。关于曲柄轴G与前链轮B1之间的连结的结构能够任意变更。在第一例中，前链轮B1与曲柄轴G1以相对不能够旋转的方式连结。在第二例中，在曲柄轴G1与前链轮B1之间设置有单向离合器(省略图示)。单向离合器在曲柄轴G1向前转的旋转速度比前链轮B1的旋转速度快的情况下，将曲柄轴G1的旋转传递给前链轮B1。
辅助机构C包括辅助马达C1、驱动电力C2、减速机C3、和单向离合器(省略图示)。辅助机构C辅助自行车A的推进。在一例中，辅助机构C通过将转矩传递给前链轮B1，从而辅助自行车A的推进。转矩传感器将响应施加在对象物的转矩的信号输出。转矩传感器的检测对象物例如是曲柄或踏板。在检测对象物是曲柄或踏板的情况下，转矩传感器将响应施加在曲柄或踏板的人力驱动力的信号输出。转矩传感器的具体结构能够从多种结构中进行选择。在第一例中，转矩传感器包括应变式传感器。在第二例中，转矩传感器包括磁应变式传感器。在第三例中，转矩传感器包括光学传感器。在第四例中，转矩传感器包括压力传感器。
在第一例中，自行车用变速器10是所谓的自行车用内装变速轮毂，构成后轮A4的一部分(中心部)。在第二例中，自行车用变速器10设置在辅助机构C内。在第三例中，自行车用变速器10是齿轮箱，该齿轮箱包括没有搭载辅助机构C的自行车A的车架A12的曲柄安装部。后链轮B2可旋转地支撑于后轮A4，与自行车用变速器10连结。链条B3卷挂在前链轮B1和后链轮B2。在曲柄G和前链轮B1通过施加在一对踏板B4的人力驱动力而向前转的情况下，后轮A4通过经由链条B3、后链轮B2和自行车用变速器10传递的人力驱动力而向前转。
电池单元D包括电池D1和电池座D2。电池D1是包括一个或多个单电池的蓄电池。电池座D1固定于自行车A的车架。电池D1可装卸于电池座D2。电池座D2通过电线(省略图示)分别与辅助马达C1和自行车用变速器10连接。在电池D1安装在电池座D2的情况下，电池D1至少分别与辅助马达C1和自行车用变速器10电连接。
变速操作装置E包括用户操作的操作部E1。操作部E1的一例是一个或多个按钮。变速操作装置E1与自行车用变速器10通信连接，以能够将响应操作部E1的操作的信号发送给自行车用变速器10。在第一例中，变速操作装置E通过能够进行PLC(Power LineCommunication)的电线或通信线与自行车用变速器10通信连接。在第二例中，变速操作装置E通过能够进行无线通信的无线通信单元与自行车用变速器10通信连接。在操作部E1被操作的情况下，通过用于变更自行车用变速器10的变速级的信号被发送给自行车用变速器10，响应于该信号，自行车用变速器10工作，从而变速器被变更。
控制部F分别与自行车用变速器10和辅助机构C通信连接，以至少能够控制自行车用变速器10和辅助机构C。在第一例中，控制部F通过能够进行PLC的电线或通信线与自行车用变速器10和辅助机构C中的至少一者通信连接。在第二例中，变速操作装置E通过能够无线通信的无线通信单元与自行车用变速器10和辅助机构C的至少一者通信连接。控制部F的结构能够从多种结构中进行选择。在第一例中，控制部F包括演算处理部和存储部。在第二例中，控制部F包括演算处理部，不包括存储部。存储部与控制部F分别设置。控制部F的一例是处理器。演算处理部的一例是CPU(Central Processing Unit)或MPU(Micro ProcessingUnit)。存储部的一例是存储器。
自行车用变速器10用于使后轮A4的旋转数相对于后链轮B2的旋转数发生变化。作为自行车用内装变速轮毂的自行车用变速器10具备多个变速级。如图3和图4所示，自行车用变速器10具备变速单元10A。变速单元10A构成为能够从多个变速级中选择一个变速级。变速单元10A具备第一传递部12、第二传递部14、连结部件16、和解除部18。自行车用变速器10优选地具备导向部20(参照图12)、推压部件22(参照图12)、电动致动器24、轮毂轴26A、26B、第一支撑部件28A、第二支撑部件28B、变速器构30、壳体32(参照图2)、发电机构34(参照图7)、蓄电机构36(参照图7)、和控制单元38(参照图14)。
如图4所示，第一支撑部件28A相对于变速单元10A配置在轮毂壳32A(后述)的第一端部10B侧，以支撑变速单元10A。第二支撑部件28B相对于变速单元10A配置在轮毂壳32A(后述)的第二端部10C侧，以支撑变速单元10A。第一传递部12包括第一旋转体40、支撑轴42、和第四旋转体44。在第一旋转体40传递有人力驱动力。第一旋转体40与支撑轴42同轴设置，能够绕着支撑轴42的中心轴线CX旋转。多个第一旋转体40可旋转地支撑于支撑轴42。第一旋转体40在支撑轴42的轴向上，配置在支撑部件28A和支撑部件28B之间。
第一旋转体40包括第一输入齿轮40A和第二输入齿轮40B。各齿轮40A、40B的齿数与基准节距圆直径彼此不同。第一输入齿轮40A与第二输入齿轮40B相比齿数多。第一输入齿轮40A的基准节距圆直径比第二输入齿轮40B的基准节距圆直径长。第一输入齿轮40A在支撑轴42的轴向上，与第二输入齿轮40B相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。在第一例中，第一输入齿轮40A和第二输入齿轮40B一体地形成。在第二例中，第一输入齿轮40A和第二输入齿轮40B分体地形成，彼此固定在一起。构成用于自行车用变速器10的各齿轮的材料能够任意选择。在第一例中，构成用于自行车用变速器10的各齿轮的材料是金属。在第二例中，构成用于自行车用变速器10的各齿轮的材料是合成树脂。在第一例中，支撑轴42不可旋转地支撑于第一支撑部件28A和第二支撑部件28B。在第二例中，支撑轴42可旋转地安装于第一支撑部件28A和第二支撑部件28B。支撑轴42是中空形状。
第四旋转体44将旋转输出给壳体32(参照图2)。第四旋转体44包括第一输出齿轮44A、第二输出齿轮44B、和第三输出齿轮44C。各齿轮44A～44C的齿数和基准节距圆直径彼此不同。第一输出齿轮44A的齿数最少。第二输出齿轮44B的齿数第二少。第三输出齿轮44C的齿数最多。第一输出齿轮44A的基准节距圆直径最短。第二输出齿轮44B的基准节距圆直径第二短。第三输出齿轮44C的基准节距圆直径最长。在第一例中，第一输出齿轮44A、第二输出齿轮44B、和第三输出齿轮44C一体地形成。在第二例中，第一输出齿轮44A、第二输出齿轮44B、和第三输出齿轮44C分体地形成，彼此固定在一起。
第一输出齿轮44A在支撑轴42的轴向上，与第二输出齿轮44B和第三输出齿轮44C相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。第二输出齿轮44B在支撑轴42的轴向上，与第三输出齿轮44C相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。第二输出齿轮44B在支撑轴42的轴向上，配置在第一输出齿轮44A和第三输出齿轮44C之间。第三输出齿轮44C在支撑轴42的轴向上，与第二输出齿轮44B相比，配置在第二轮毂轴26B的附近。
第二传递部14包括第二旋转体46、旋转轴48、和第三旋转体50。第二旋转体46与第一旋转体40连结。第二旋转体46与旋转轴48同轴设置。第二旋转体46在旋转轴48的轴向上，配置在第一支撑部件28A和第二支撑部件28B之间。第二旋转体46可绕着旋转轴48的中心轴线CY旋转。第二旋转体46包括第一输入侧齿轮46A和第二输入侧齿轮46B。
各齿轮46A、46B的齿数和基准节距圆直径彼此不同。第一输入侧齿轮46A的齿数比第二输入侧齿轮46B的齿数少。第一输入侧齿轮46A的基准节距圆直径比第二输入侧齿轮46B的基准节距圆直径短。第一输入侧齿轮46A与第一输入齿轮40A连结。第一输入侧齿轮46A在旋转轴48的轴向上，与第二输入侧齿轮46B相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。第二输入侧齿轮46B与第二输入齿轮40B连结。旋转轴48可旋转地支撑于第一支撑部件28A和第二支撑部件28B。
第三旋转体50包括第一输出侧齿轮50A、第二输出侧齿轮50B、和第三输出侧齿轮50C。各齿轮50A～50C的齿数和基准节距圆直径彼此不同。第一输出侧齿轮50A的齿数最多。第二输出侧齿轮50B的齿数第二多。第三输出侧齿轮50C的齿数最少。第一输出侧齿轮50A的基准节距圆直径最长。第二输出侧齿轮50B的基准节距圆直径第二长。第三输出侧齿轮50C的基准节距圆直径最短。
第一输出侧齿轮50A在旋转轴48的轴向上，与第二输出侧齿轮50B和第三输出侧齿轮50C相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。第二输出侧齿轮50B在旋转轴48的轴向上，与第三输出侧齿轮50C相比，配置在第一轮毂轴26A的附近。第二输出侧齿轮50B在旋转轴48的轴向上，配置在第一输出侧齿轮50A和第三输出侧齿轮50C之间。第一输出侧齿轮50A与第一输出齿轮44A连结。第二输出侧齿轮50B与第二输出齿轮44B连结。第三输出侧齿轮50C与第三输出齿轮44C连结。
如图5和图6所示，连结部件16包括连结部件52、第一追加连结部件54、和第二追加连结部件56。各连结部件52、54、56是旋转轴48在旋转轴48的轴向上能够相对移动地插入的环。
连结部件52相对于第二旋转体46可在旋转轴48的轴向上移动。连结部件52能够将第二旋转体46和旋转轴48连结，从而从第一传递部12(参照图4)传递来的人力驱动力经由第二旋转体46传递给旋转轴48。连结部件52在旋转轴48的轴向上，配置在第一输入侧齿轮46A和第二输入侧齿轮46B之间。连结部件52具有能够与第二旋转体46连结的连结结构。在图5所示的第一例中，连结结构包括以能够与在第二旋转体46的第一输入侧齿轮46A的侧面开口的凹部46C连结的方式设置在连结部件52的凸部52A。在第二例中，连结结构包括以能够与突出于第二旋转体46的侧面的凸部连结的方式设置在连结部件52的凹部。连结部件52的个数为任意。在优选的一例中，连结部件52的个数比第二旋转体46的个数少。例如，在第二旋转体46的个数为n个的情况下，连结部件52的个数为n-1个。n是2以上的任意一个自然数。连结部件52包括与第二旋转体46的第一输入侧齿轮46A的侧面相对设置的凸轮面52B。凸轮面52B设置为在与旋转轴48的周向非平行的方向上延伸。凸轮面52B的形状是螺旋状。
第一追加连结部件54相对于第三旋转体50在旋转轴48的轴向上可移动。第一追加连结部件54能够将第三旋转体50和旋转轴48连结。第一追加连结部件54在旋转轴48的轴向上，配置在第一输出侧齿轮50A和第二输出侧齿轮50B之间。第一追加连接部54具有能够与第三旋转体50的第一输出侧齿轮50A连结的连结结构。在图5所示的第一例中，连结结构包括以能够与在第三旋转体50的第一输出侧齿轮50A的侧面开口的凹部50E连结的方式设置在第一追加连结部件54的凸部54A。在第二例中，连结结构包括以能够与突出于第三旋转体50的第一输出侧齿轮50A的侧面的凸部连结的方式设置在第一追加连结部件54的凹部。第一追加连结部件54包括与第三旋转体50的第一输出侧齿轮50A的侧面相对设置的凸轮面54B。凸轮面54B设置为在与旋转轴48的周向非平行的方向上延伸。凸轮面54B的形状为螺旋状。
第二追加连结部件56相对于第三旋转体50能够在旋转轴48的轴向上移动。第二追加连结部件56能够将第三旋转体50和旋转轴48连结。第二追加连结部件56在旋转轴48的轴向上，配置在第二输出侧齿轮50B和第三输出侧齿轮50C之间。第二追加连接部件56具有能够与第三旋转体50的第二输出侧齿轮50B连结的连结结构。在图5所示的第一例中，连结结构包括以能够与在第三旋转体50的第二输出侧齿轮50B的侧面开口的凹部50F连结的方式设置在第二追加连结部件56的凸部56A。在第二例中，连结结构包括以能够与突出于第三旋转体50的第二输出侧齿轮50B的侧面的凸部连结的方式设置在第二追加连结部件56的凹部。第二追加连结部件56包括与第三旋转体50的第二输出侧齿轮50B的侧面相对设置的凸轮面56B。凸轮面56B设置为在与旋转轴48的周向非平行的方向上延伸。凸轮面56B的形状为螺旋状。
第一追加连结部件54和第二追加连结部件56的个数是任意的。在优选的一例中，第一追加连结部件54和第二追加连结部件56的合计个数比第三旋转体50的个数少。例如，在第三旋转体50的个数是n个的情况下，第一追加连结部件54和第二追加连结部件56的合计个数是n-1个。n是2以上的任意一个自然数。
图8所示的解除部18通过利用从第一传递部12(参照图4)传递来的人力驱动力，使连结部件52在旋转轴48的轴向上移动，从而解除第二旋转体46与旋转轴48之间的连结。解除部18通过利用从第一传递部12传递来的人力驱动力，使第一追加连结部件54和第二追加连结部件56在旋转轴48的轴向上移动，从而解除第三旋转体50与旋转轴48之间的连结。解除部18具备支撑部58、工作部60、和驱动轴70。
图8和图9所示的支撑部58支撑多个工作部60。支撑部58包括基础部58A和轴连结部58B、58C。基础部58A配置为与旋转轴48的中心轴线CY平行。基础部58A沿着旋转轴48的中心轴线CY延伸。基础部58A通过多个螺栓H1固定于第一支撑部件28A和第二支撑部件28B(参照图4)。
轴连结部58B设置在基础部58A的一侧的端部。轴连结部58B将驱动轴70的一侧的端部可旋转地支撑。轴连结部58C设置在基础部58A的另一侧的端部。轴连结部58C将驱动轴70的另一侧的端部可旋转地支撑。
图10和图11所示的工作部60包括第一工作部60A、第二工作部60B、和第三工作部60C。各工作部60A～60C沿旋转轴48的轴向设置。各工作部60A～60C具备接触部件64、保持部66、和连结部68。
接触部件64包括第一接触部件72和第二接触部件74。第一接触部件72从保持部66朝向旋转轴48(参照图8)延伸。第二接触部件74包括第一部分74A和第二部分74B。第一部分74A从保持部66朝向旋转轴48延伸。第二部分74B从第一部分74A的旋转轴48侧的端部朝向第一接触部件72弯曲。第一接触部件72的前端与第二接触部件74的第二部分74B的前端经由旋转轴48而相对设置。
保持部66通过多个螺栓H2(参照图9)固定于支撑部58的基础部58A。保持部66包括第一部分66A、第二部分66B、第三部分66C、第一引导部66D、和第二引导部66E。第一部分66A在比驱动轴70更靠上方处通过多个螺栓H2固定于基础部58A。第二部分66B在比驱动轴70更靠下方处通过多个螺栓H2固定于基础部58A。第三部分66C将第一部分66A和第二部分66B连接。第一引导部66D设置在第一部分66A和第三部分66C之间。第一引导部66D以第一接触部件72能够相对于保持部66滑动的方式支撑第一接触部件72。第一接触部件72相对于保持部66能够在靠近旋转轴48的方向、和远离旋转轴48的方向上滑动。第二引导部66E设置在第二部分66B和第三部分66C之间。第二引导部66E以第二接触部件74的第一部分74A能够相对于保持部66滑动的方式支撑第二接触部件74。第二接触部件74的第一部分74A能够在靠近旋转轴48的方向、和远离旋转轴48的方向上滑动。
连结部68构成为将驱动轴70的旋转变换为平移运动，然后传递给接触部件64。连结部68包括连结板76和轴接触部78。
连结板76将第一接触部件72和第二接触部件74彼此连结。连结板76包括基础部76A、第一突起76B、第二突起76C、和第三突起76D。
基础部76A的形状是从第一接触部件72朝向第二接触部件74延伸的板状。第一突起76B设置在基础部76A的长度方向的一侧的端部。第一突起76B插入第一接触部件72的连结孔72A。第二突起76C设置在基础部76A的长度方向的另一侧的端部。第二突起76C插入第二接触部件74的连结孔74C。第三突起76D设置在基础部76A的长度方向的中央。第三突起76D插入第三部分66C的连结孔66F。连结板76能够以第三突起76D为旋转中心，相对于保持部66旋转。连接板76在扭簧(省略图示)的作用下，第一突起76B被朝向靠近驱动轴70的方向(以下称为“第一旋转方向”)推压。扭簧安装于第三突起76D。轴接触部78与基础部76A相连。轴接触部78能够与驱动轴70的轴凸轮面82、84、86接触。
驱动轴70与接触部件64连结，从而将接触部件64的状态从接触部件64远离连结部件16的第一状态和接触部件64接触连结部件16的第二状态中的一者切换至另一者。驱动轴70设置为能够绕着与旋转轴48的中心轴线CY不同的中心轴线CZ旋转。驱动轴70配置为与旋转轴48平行。驱动轴70包括第一轴凸轮面82、第二轴凸轮面84、和第三轴凸轮面86。
第一轴凸轮面82设置在能够与驱动轴70中的第一工作部60A的轴接触部78接触的位置。第一轴凸轮面82将第一工作部60A的接触部件64的状态从接触部件64与连结部件52接触的第二状态切换至接触部件64与连结部件52不接触的第一状态。
当第一轴凸轮面82与第一工作部60A的轴接触部78接触时，轴接触部78被第一轴凸轮面82顶上去。因此，连结板76抵抗扭簧的力，向与第一旋转方向相反的第二旋转方向旋转，各接触部件72、74的状态变为第一状态。当第一轴凸轮面82与第一工作部60A的轴接触部78不接触时，在扭簧的力的作用下，各接触部件72、74的状态变为第二状态。连结部件52的凸轮面52B(参照图8)构成为在第二状态下，凸轮面52B与第二旋转体46的第一输入侧齿轮46A的侧面在轴向上的最大距离比关于轴向的各接触部件72、74的前端部的宽度更宽。
第二轴凸轮面84设置在能够与驱动轴70中的第二工作部60B的轴接触部78接触的位置。第二轴凸轮面84将第二工作部60B的各接触部件72、74的状态从接触部件64与第一追加连结部件54接触的第二状态切换至各接触部件72、74与第一追加连结部件54不接触的第一状态。
当第二轴凸轮面84与第二工作部60B的轴接触部78接触时，轴接触部78被第二轴凸轮面84顶上去。因此，连接板76抵抗扭簧的力，向第二旋转方向旋转，各接触部件72、74的状态变为第一状态。当第二轴凸轮面84与第二工作部60B的轴接触部78不接触时，在扭簧的力的作用下，各接触部件72、74的状态变为第二状态。第一追加连结部件54的凸轮面54B(参照图8)构成为在第二状态下，凸轮面54B与第三旋转体50的第一输出侧齿轮50A的侧面在轴向上的最大距离比关于轴向的各接触部件72、74的前端部的宽度更宽。
第三轴凸轮面86设置在能够与驱动轴70中的第三工作部60C的轴接触部78接触的位置。第三轴凸轮面86将第三工作部60C的各接触部件72、74的状态从各接触部件72、74与第二追加连结部件56接触的第二状态切换至各接触部件72、74与第二追加连结部件56不接触的第一状态。
当第三轴凸轮面86与第三工作部60C的轴接触部78接触时，轴接触部78被第三轴凸轮面86顶上去。因此，连接板76抵抗扭簧的力，向第二旋转方向旋转，各接触部件72、74的状态变为第一状态。当第三轴凸轮面86与第三工作部60C的轴接触部78不接触时，在扭簧的力的作用下，各接触部件72、74的状态变为第二状态。第二追加连结部件56的凸轮面56B(参照图8)构成为在第二状态下，凸轮面56B与第三旋转体50的第二输出侧齿轮50B的侧面在轴向上的最大距离比关于轴向的各接触部件72、74的前端部的宽度更宽。
图12和图13所示的导向部20将各连结部件52、54、56朝向旋转轴48的轴向引导。导向部20包括限制旋转轴48与各连结部件52、54、56之间的相对旋转的限制结构。图12和图13所示的限制结构的一例是以在旋转轴48的轴向上延伸的方式在旋转轴48的外周部形成的多个导向槽20A～20F。
第一导向槽20A和第二导向槽20B限制旋转轴48与连结部件52之间的相对旋转。连结部件52包括两个限制突起52C。其中一个限制突起52C(参照图12)从连结部件52的侧面向第一导向槽20A突出。其中一个限制突起52C插入第一导向槽20A。另一个限制突起52C(参照图13)从连结部件52的侧面向第二导向槽20B突出。另一个限制突起52C插入第二导向槽20B。
第三导向槽20C和第四导向槽20D限制旋转轴48与第一追加连结部件54之间的相对旋转。第一追加连结部件54包括两个限制突起54C。其中一个限制突起54C(参照图12)从第一追加连结部件54的侧面向第三导向槽20C突出。其中一个限制突起54C插入第三导向槽20C。另一个限制突起54C(参照图13)从第一追加连结部件54的侧面向第四导向槽20D突出。另一个限制突起54C插入第四导向槽20D。
第五导向槽20E和第六导向槽20F限制旋转轴48与第二追加连结部件56之间的相对旋转。第二追加连结部件56包括两个限制突起56C。其中一个限制突起56C(参照图12)从第二追加连结部件56的侧面向第五导向槽20E突出。其中一个限制突起56C插入第五导向槽20E。另一个限制突起56C(参照图13)从第二追加连结部件56的侧面向第六导向槽20F突出。另一个限制突起56C插入第六导向槽20F。
旋转轴48包括两个凹部48A。其中一个凹部48A在旋转轴48的周向上，设置在第一导向槽20A和第二导向槽20B之间。其中一个凹部48A设置在旋转轴48中的配置有第二输入侧齿轮46B(参照图4)的位置。其中一个凹部48A配置有第一单向离合器88和压簧(省略图示)。第一单向离合器88在压簧的作用下，被朝向突出于其中一个凹部48A的方向推压。第一单向离合器88在第二输入侧齿轮46B向前转的旋转速度高于旋转轴48的旋转速度的情况下，将第二输入侧齿轮46B的旋转传递给旋转轴48，在第二输入侧齿轮46B的旋转速度为旋转轴48的旋转速度以下的情况下，不将第二输入侧齿轮46B的旋转传递给旋转轴48。
另一个凹部48A在旋转轴48的周向上，设置在第五导向槽20E和第六导向槽20F之间。另一个凹部48A设置在旋转轴48中的配置有第三输出侧齿轮50C(参照图4)的位置。另一个凹部48A配置有第二单向离合器90和压簧(省略图示)。第二单向离合器90在压簧的作用下，被朝向突出于另一个凹部48A的方向推压。第二单向离合器90在第三输出侧齿轮50C向前转的旋转速度高于旋转轴48的旋转速度的情况下，将第三输出侧齿轮50C的旋转传递给旋转轴48，在第三输出侧齿轮50C的旋转速度为旋转轴48的旋转速度以下的情况下，不将第三输出侧齿轮50C的旋转传递给旋转轴48。
多个推压部件22将各连结部件52、54、56向第二旋转体46推压。各推压部件22配置在第一导向槽20A～第六导向槽20F。在第一例中，各推压部件22包括金属件22A和压簧22B。金属件22A固定于旋转轴48。压簧22B的一侧的端部固定于金属件22A。压簧22B的另一侧的端部固定于对应的限制突起52C、54C、56C中的任一个。在第二例中，推压部件22包括任意弹性部件。在第三例中，推压部件22包括电力运转的部件。
图4所示的电动致动器24配置在收容空间32B，驱动变速单元10A。电动致动器24使驱动轴70(参照图8)旋转。电动致动器24的一例是电动马达。电动致动器24通过电线(省略图示)与控制单元38(参照图14)电连接。电动致动器24的输出轴24A与变速器构30(参照图14)连结。
图14和图15所示的变速器构30将电动致动器24的输出轴24A的旋转减速，然后传递给驱动轴70。变速器构30包括第一齿轮30A、第二齿轮30B、第三齿轮30C、第四齿轮30D、第五齿轮30E、和第六齿轮30F。另外，变速器构30也可以是将电动致动器24的输出轴24A的旋转增速，然后传递给驱动轴70的增速机构。
第一齿轮30A安装于电动致动器24的输出轴24A。第二齿轮30B～第五齿轮30E可旋转地支撑于第一支撑部件28A。第二齿轮30B与第一齿轮30A连结。第三齿轮30C与第二齿轮30B连结。第四齿轮30D与第三齿轮30C连结。第五齿轮30E与第四齿轮30D连结。第六齿轮30F安装于插入第一支撑部件28A的驱动轴70的端部。
图7所示的发电机构34配置在壳体32的收容空间32B。发电机构34的一例是发电机。蓄电机构36对从发电机构34供给的电力进行蓄电。蓄电机构36通过电线(省略图示)与发电机构34和控制单元38电连接。蓄电机构36积蓄发电机构34所发电的电力。蓄电机构36包括第一电容器36A、第二电容器36B、和电解电容器36C。第一电容器36A配置在中空的支撑轴42的内部。也就是说，蓄电机构36的第一电容器36A经由支撑轴42设置于第一支撑部件28A。第二电容器36B和电解电容器36C配置在控制单元38的壳体38A的内部。
壳体32收容第一传递部12、第二传递部14、连结部件16、和解除部18。在一例中，壳体32包括轮毂壳32A。轮毂壳32A包括壳本体32C和盖部件32D。壳本体32C经由中间部件A43(参照图1)与轮圈A42连结，该中间部件A43与构成后轮A4的车轮的轮圈A42(参照图1)连结。盖部件32D可旋转地设置于壳本体32C。根据一例，盖部件32D包括飞轮。轮毂壳32A包括关于中心轴线的第一端部10B和第二端部10C(均参照图7)。电动致动器24相对于变速单元10A，至少部分配置在轮毂壳32A的第一端部10B侧。发电机构34相对于变速单元10A，至少部分配置在轮毂壳32A的第二端部10C侧。变速器构30相对于变速单元10A，至少部分配置在轮毂壳32A的第一端部10B侧。蓄电机构36相对于变速单元10A，至少部分配置在轮毂壳32A的第一端部10B侧。控制单元38相对于变速单元10A，至少部分配置在轮毂壳32A的第一端部10B侧。更为详细地，电动致动器24设置于第一支撑部件28A。电动致动器24配置为当从轮毂壳32A的径向看去时与变速单元10A重叠。变速器构30以位于与变速单元10A相反一侧的方式设置于第一支撑部件28A。蓄电机构36以至少部分位于与变速单元10A相反一侧的方式设置于第一支撑部件28A。控制单元38以位于变速单元10A相反一侧的方式设置于第一支撑部件28A。
如图3所示，发电机构34配置在比第二支撑部件28B更靠轮毂壳32A的第二端部10C侧(参照图2)。发电机构34包括具有磁铁的转子34A和具有线圈的定子34B。转子34A以位于与变速单元10A相反一侧的方式，经由设置于第二支撑部件28B的变速器构35与变速单元10A连结。在第一例中，变速器构35将变速单元10A的旋转增速，然后传递给转子34A。在第二例中，变速器构35将变速单元10A的旋转减速，然后传递给转子34A。
控制单元38包括壳体38A和控制部38B。壳体38A安装于第一支撑部件28A。控制部38B配置在壳体38A的内部。控制部38B与电动致动器24(参照图4)和变速操作装置E(参照图1)通信连接。
控制部38B包括存储器(省略图示)。存储器预先存储控制部38B执行的程序。控制部38B基于存储于存储器的程序来算出曲柄轴G1的踏频和自行车A的行驶速度。控制部38B根据第一旋转体40的旋转速度和包含于第四旋转体44的齿轮中的任意一个的旋转速度来算出自行车用变速器10的变速比，确定现在的变速级。变速比与变速级之间的对应关系预先存储于存储器。自行车用变速器10还具备与控制单元38电连接的无线通信单元92(参照图14)，用于与外部机器(省略图示)通信。无线通信单元92至少部分配置在收容空间32B。自行车用变速器10还具备用于检测自行车用变速器10的状态的通知单元94。通知单元94至少部分配置在收容空间32B。
变速操作装置E(参照图1)在操作部E1被实施升档操作的情况下，输出包括升档信号的变速信号。变速操作装置E在操作部E1被实施降档操作的情况下，输出包括降档信号的变速信号。变速信号被发送给控制部38B。控制部38B在接收了包括升档信号的变速信号的情况下，控制电动致动器24，以使变速比变化为升档信号所指定的变速比。在一例中，控制部38B控制电动致动器24，以使驱动轴70的旋转速度从与现在的变速比对应的旋转角度变化为与升档信号所指定的变速比对应的旋转角度。控制部38B在接收了包括降档信号的变速信号的情况下，控制电动致动器24，以使变速比变化为降档信号所指定的变速比。在一例中，控制部38B控制电动致动器24，以使驱动轴70的旋转速度从与现在的变速比对应的旋转角度变化为与降档信号所指定的变速比对应的旋转角度。
图22表示自行车用变速器10的连结状态与自行车用变速器10的级数之间的关系。在一例中，自行车用变速器10能够选择的级数是级数1～级数6的6级。自行车用变速器10的变速比按照级数1～级数6的顺序变小。图22中的“连结状态”表示各连结部件52、54、56、以及各单向离合器88、90与所对应的齿轮连结的状态。图22的“非连结状态”表示各连结部件52、54、56、以及各单向离合器88、90与所对应的齿轮未连结的状态。
如图16所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使各工作部60A～60C的接触部件64变为第二状态的情况下，第一单向离合器88和第二单向离合器90变为连结状态，连结部件52、第二追加连结部件56、和第一追加连结部件54变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数1。
如图17所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使第一工作部60A和第二工作部60B的接触部件64变为第二状态，且第三工作部60C的接触部件64变为第一状态的情况下，第一单向离合器88和第二追加连结部件56变为连结状态，连结部件52、第二单向离合器90、和第一追加连结部件54变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数2。
如图18所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使第一工作部60A和第三工作部60C的接触部件64变为第二状态，且第二工作部60B的接触部件64变为第一状态的情况下，第一单向离合器88和第一追加连结部件54变为连结状态，连结部件52、第二单向离合器90、和第二追加连结部件56变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数3。
如图19所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使第一工作部60A的接触部件64变为第一状态，且第二工作部60B和第三工作部60C的接触部件64变为第二状态的情况下，连接部件52和第二单向离合器90变为连结状态，第一单向离合器88、第二追加连结部件56、和第一追加连结部件54变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数4。
如图20所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使第一工作部60A和第三工作部60C的接触部件64变为第二状态，且第二工作部60B的接触部件64变为第二状态的情况下，连结部件52和第二追加连结部件56变为连结状态，第一单向离合器88、第二单向离合器90、和第一追加连结部件54变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数5。
如图21所示，在驱动轴70的旋转角度被调整，以使第一工作部60A和第二工作部60B的接触部件64变为第一状态，且第三工作部60C的接触部件64变为第二状态的情况下，连结部件52和第一追加连结部件54变为连结状态，第一单向离合器88、第二单向离合器90、和第二追加连结部件56变为非连结状态。因此，变速级被设定为级数6。
例如，在变速级从级数3变更为级数4的情况下，电动致动器24使驱动轴70旋转，以使驱动轴70的旋转角度从与级数3对应的角度变更为与级数4对应的角度。在驱动轴70的旋转角度从与级数3对应的角度变更为与级数3对应的角度和与级数4对应的角度之间的角度的情况下，第一工作部60A的各接触部件72、74变为第一状态，第二工作部60B的各接触部件72、74变为第二状态。
当第一工作部60A的各接触部件72、74为第一状态时，连结部件52在推压部件22的推压作用下，相对于旋转轴48向第一方向移动，连结部件52的凸部52A插入第一输入侧齿轮46A的凹部46C，或连结部件52的凸部52A按压第一输入侧齿轮46A的侧面。在凸部52A插入凹部46C的情况下，第一输入侧齿轮46A与连结部件52连结，第一输入侧齿轮46A和旋转轴48关于动力的传递成为连结状态。
第一输入侧齿轮46A与第一输入齿轮40A连结。第一输入齿轮40A与支撑轴42连结。因此，在支撑轴42在人力驱动力的作用下旋转的情况下，第一输入齿轮40A和第一输出侧齿轮46A也在人力驱动力的作用下旋转。由于第一输入侧齿轮46A关于动力的传递与支撑轴42不连结，因此，在从第一输入齿轮40A传递来的旋转力的作用下，绕着旋转轴48相对于支撑轴42旋转。在连结部件52的凸部52A按压第一输入侧齿轮46A的侧面的状态下，随着第一输入侧齿轮46A的旋转，在第一输入侧齿轮46A的凹部46C的旋转位置与连接部件52的凸部52A的旋转位置一致的情况下，凸部52A插入凹部46C，第一输入侧齿轮46A与连结部件52连结。因此，第一输入侧齿轮46A与支撑轴42关于动力的传递成为连结状态。
在第二工作部60B的各接触部件72、74从第一状态转换为第二状态的情况下，按照如下所述，第一输出侧齿轮50A与第一追加连结部件54之间的连结状态从连结状态变更为非连结状态。
第一输出侧齿轮50A与第二输入侧齿轮46B连结，第二输入侧齿轮46B与支撑轴42连结。因此，在支撑轴42通过人力驱动力而旋转的情况下，第二输入侧齿轮46B和第一输出侧齿轮50A也通过人力驱动力而旋转。在第二工作部60B的各接触部件72、74与第一追加连结部件54的凸轮面54B接触的状态下，通过第一输出侧齿轮50A旋转，从而在关于旋转轴48的中心轴线CY的周向上，各接触部件72、74向凸轮面54B与第一输出侧齿轮50A的侧面之间的间隔相对变窄的方向移动。因此，第一追加连结部件54在沿着旋转轴48的中心轴线CY的方向上向第二方向移动，以使凸轮面54B与第一输出侧齿轮50A的侧面之间的间隔变宽，第一追加连结部件54的凸部54A脱离第一输出侧齿轮50A的凹部50E，第一追加连结部件54与第一输出侧齿轮50A变为非连结状态。因此，第一输出侧齿轮50A与旋转轴48关于动力的传递成为非连结状态。
符号说明：
10 自行车用变速器
12 第一传递部
14 第二传递部
16 连结部件
18 解除部
20 导向部
22 推压部件
24 电动致动器
32 壳体
32A 轮毂壳
34 发电机构
36 蓄电机构
38 控制单元
40 第一旋转体
44 第四旋转体
46 第二旋转体
46C 凹部
48 旋转轴
50 第三旋转体
52 连结部件
52A 凸部
52B 凸轮面
54 第一追加连结部件
56 第二追加连结部件
64 接触部件
68 连结部
70 驱动轴
72 第一接触部件
74 第二接触部件
82 第一轴凸轮面(轴凸轮面)
84 第二轴凸轮面(轴凸轮面)
86 第三轴凸轮面(轴凸轮面)

Claims (28)

1.一种自行车用变速器，其具备：
第一传递部，该第一传递部包括传递人力驱动力的第一旋转体；
第二传递部，该第二传递部包括与所述第一旋转体连结的第二旋转体、和可旋转地支撑所述第二旋转体的旋转轴；
连结部件，该连结部件能够相对于所述第二旋转体在所述旋转轴的轴向上移动，能够将所述第二旋转体和所述旋转轴连结，以使从所述第一传递部传递来的人力驱动力经由所述第二旋转体传递给所述旋转轴；及
解除部，该解除部通过利用从所述第一传递部传递来的人力驱动力使所述连结部件在所述轴向上移动，从而解除所述第二旋转体与所述旋转轴的连结。
2.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，还具备导向部，该导向部对所述连结部件在所述轴向上进行引导。
3.根据权利要求2所述的自行车用变速器，其中，所述导向部包括限制所述旋转轴与所述连结部件之间的相对旋转的限制结构。
4.根据权利要求3所述的自行车用变速器，其中，所述导向部的所述限制结构包括以在所述轴向上延伸的方式形成于所述旋转轴的外周部的导向槽，
所述连结部件配置于所述导向槽。
5.根据权利要求2所述的自行车用变速器，其中，还具备推压部件，该推压部件将所述连结部件向所述第二旋转体推压。
6.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，所述连结部件包括环，所述旋转轴在所述轴向上能够相对移动地插入该环。
7.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，
所述第二旋转体包括在所述第二旋转体的侧面开口的凹部、或突出于所述第二旋转体的侧面的凸部，
所述连结部件包括以能够与所述第二旋转体的凹部连结的方式设置于所述连结部件的凸部、或以能够与所述第二旋转体的凸部连结的方式设置于所述连结部件的凹部。
8.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，所述解除部包括接触部件，该接触部件通过与所述连结部件接触，使所述连结部件在所述轴向上移动，从而远离所述第二旋转体。
9.根据权利要求8所述的自行车用变速器，其中，
所述连结部件包括与所述第二旋转体的侧面相对的凸轮面，
所述接触部件通过与所述凸轮面接触，以使所述连结部件在所述轴向上移动。
10.根据权利要求8所述的自行车用变速器，其中，
所述解除部构成为：
将所述接触部件的状态从所述接触部件远离所述连结部件的第一状态、和所述接触部件与所述连结部件接触的第二状态中的一者切换至另一者。
11.根据权利要求10所述的自行车用变速器，其中，
所述连结部件包括与所述第二旋转体的侧面相对的凸轮面，
所述凸轮面构成为：在所述第二状态下，所述凸轮面与所述第二旋转体的侧面在所述轴向上的最大距离比关于所述轴向的所述接触部件的前端部的宽度宽。
12.根据权利要求10所述的自行车用变速器，其中，所述解除部包括驱动轴，该驱动轴与所述接触部件连结，以使伴随该驱动轴的旋转，将所述接触部件的状态从所述第一状态和所述第二状态中的一者切换至另一者。
13.根据权利要求12所述的自行车用变速器，其中，所述驱动轴设置为能够绕着与所述旋转轴的中心轴线不同的中心轴线旋转。
14.根据权利要求13所述的自行车用变速器，其中，所述驱动轴配置为与所述旋转轴平行。
15.根据权利要求12所述的自行车用变速器，其中，
所述解除部包括设置于所述驱动轴的轴凸轮面、和设置在所述轴凸轮面与所述接触部件之间的连结部，
所述连结部构成为：将所述驱动轴的旋转变换为平移运动，然后传递给所述接触部件。
16.根据权利要求12所述的自行车用变速器，其中，还包括使所述驱动轴旋转的电动致动器。
17.根据权利要求8所述的自行车用变速器，其中，所述接触部件包括经由所述旋转轴而相对设置的第一接触部件和第二接触部件。
18.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，
所述第二旋转体的个数为多个，
所述连结部件的个数比所述第二旋转体的个数少。
19.根据权利要求18所述的自行车用变速器，其中，在所述第二旋转体的个数为n的情况下，所述连结部件的个数为n-1。
20.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，
所述第二传递部包括可旋转地支撑于所述旋转轴的第三旋转体，
所述第一传递部包括与所述第三旋转体连结的第四旋转体，
还包括追加连结部件，该追加连结部件能够相对于所述第三旋转体在所述旋转轴的轴向上移动，能够将所述第三旋转体与所述旋转轴连结，从而将所述第四旋转体的旋转传递给所述旋转轴。
21.根据权利要求20所述的自行车用变速器，其中，
所述第三旋转体的个数为多个，
所述追加连结部件的个数比所述第三旋转体的个数少。
22.根据权利要求21所述的自行车用变速器，其中，
在所述第三旋转体的个数为n的情况下，所述追加连结部件的个数为n-1。
23.根据权利要求1所述的自行车用变速器，其中，还具备收容所述第一传递部、所述第二传递部、所述连结部件、以及所述解除部的壳体。
24.根据权利要求23所述的自行车用变速器，其中，
还具备发电机构，
所述壳体还收容所述发电机构。
25.根据权利要求23所述的自行车用变速器，其中，
还具备蓄电机构，
所述壳体还收容所述蓄电机构。
26.根据权利要求23所述的自行车用变速器，其中，
还具备控制单元，该控制单元电控制所述连结部件的动作，
所述壳体还收容所述控制单元。
27.根据权利要求23所述的自行车用变速器，其中，
所述壳体是轮毂壳。
28.一种自行车用内装变速轮毂，其具备：
轮毂壳；
第一传递部，该第一传递部收容于所述轮毂壳，且包括传递人力驱动力的第一旋转体；
第二传递部，该第二传递部收容于所述轮毂壳，且包括与所述第一旋转体连结的第二旋转体、和可旋转地支撑所述第二旋转体的旋转轴；
连结部件，该连结部件收容于所述轮毂壳，且能够将所述第二旋转体和所述旋转轴连结，以使从所述第一传递部传递来的人力驱动力经由所述第二旋转体传递给所述旋转轴；及
解除部，该解除部构成为：收容于所述轮毂壳，且通过利用从所述第一传递部传递给所述第二传递部的人力驱动力来解除所述连结部件与所述第二旋转体之间的连结。
CN201711207057.9A 2016-12-21 2017-11-27 自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂 Active CN108216483B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016-248441 2016-12-21
JP2016248441A JP6705740B2 (ja) 2016-12-21 2016-12-21 自転車用変速機および自転車用内装変速ハブ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108216483A CN108216483A (zh) 2018-06-29
CN108216483B true CN108216483B (zh) 2020-01-21

Family

ID=62251253

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711207057.9A Active CN108216483B (zh) 2016-12-21 2017-11-27 自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10822052B2 (zh)
JP (1) JP6705740B2 (zh)
CN (1) CN108216483B (zh)
DE (1) DE102017129065A1 (zh)
TW (1) TWI737864B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7120871B2 (ja) * 2018-10-02 2022-08-17 株式会社シマノ 制御装置および変速システム
JP7199219B2 (ja) * 2018-12-27 2023-01-05 株式会社シマノ ハブ
TWI721517B (zh) * 2019-08-01 2021-03-11 劉文桂 自行車變速裝置
US20230045281A1 (en) * 2021-08-03 2023-02-09 Shimano Inc. Component assembly for human-powered vehicle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2756805A3 (fr) * 1996-12-06 1998-06-12 Liu Yun Liu Dispositif de changement de vitesse pour moyeu arriere de bicyclette
CN1212225A (zh) * 1997-08-08 1999-03-31 株式会社岛野 自行车用内装变速轮毂
CN1696009A (zh) * 2004-05-13 2005-11-16 株式会社岛野 自行车用内置变速轮毂
CN201592760U (zh) * 2009-07-06 2010-09-29 郭昌竹 三轮摩托车后桥变速加力装置
CN106184600A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 株式会社岛野 变速器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2209535C2 (de) * 1972-02-29 1974-01-17 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Mehrgangübersetzungsnabe mit Rücktrittbremse
DE2940841A1 (de) * 1979-10-09 1981-04-23 Fichtel & Sachs Ag, 8720 Schweinfurt Kombinierte mehrgang-schaltung fuer antriebsnabe fuer fahrraeder o.dgl.
US4571219A (en) * 1980-09-15 1986-02-18 Daniel Corporation Bicycle transmission
SE462279B (sv) * 1988-09-29 1990-05-28 Trama Ab Anordning vid cyklar
DE4342347C1 (de) * 1993-12-11 1995-02-09 Fichtel & Sachs Ag Mehrgangnabe für Fahrräder
KR970042080A (ko) * 1995-12-30 1997-07-24 마재열 자전거의 주행장치
DE19720796B4 (de) * 1997-05-16 2005-10-20 Bernhard Rohloff Mehrgang-Getriebenabe für Fahrräder
CN100335357C (zh) * 1999-12-30 2007-09-05 株式会社岛野 自行车毂盘变速器用曲拐
KR100954300B1 (ko) 2010-02-09 2010-04-22 (주)엠비아이 자전거 속도변환 보조장치
JP5149938B2 (ja) * 2010-06-11 2013-02-20 株式会社シマノ モータ内蔵自転車用ハブ
DE102010049438A1 (de) * 2010-10-23 2012-04-26 Sram Deutschland Gmbh Betätigungsmechanik für eine Mehrfach-Fahrradgetriebenabe
TWI561427B (en) * 2010-11-12 2016-12-11 Sun Race Sturmey Archer Inc Drive transmission capable of multi-speed gear-shifting by reverse rotation
DE102013206710A1 (de) * 2013-04-15 2014-10-16 Robert Bosch Gmbh Motorisch und mit Muskelkraft betreibbares Fahrzeug
ITVR20130272A1 (it) * 2013-12-09 2015-06-10 Siral S R L Dispositivo di cambio di velocità per mezzi di trasporto

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2756805A3 (fr) * 1996-12-06 1998-06-12 Liu Yun Liu Dispositif de changement de vitesse pour moyeu arriere de bicyclette
CN1212225A (zh) * 1997-08-08 1999-03-31 株式会社岛野 自行车用内装变速轮毂
CN1696009A (zh) * 2004-05-13 2005-11-16 株式会社岛野 自行车用内置变速轮毂
CN201592760U (zh) * 2009-07-06 2010-09-29 郭昌竹 三轮摩托车后桥变速加力装置
CN106184600A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 株式会社岛野 变速器

Also Published As

Publication number Publication date
JP6705740B2 (ja) 2020-06-03
CN108216483A (zh) 2018-06-29
US20180170482A1 (en) 2018-06-21
DE102017129065A1 (de) 2018-06-21
TW201823098A (zh) 2018-07-01
TWI737864B (zh) 2021-09-01
JP2018100060A (ja) 2018-06-28
US10822052B2 (en) 2020-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108216484B (zh) 自行车用内装变速轮毂
CN108216483B (zh) 自行车用变速器及自行车用内装变速轮毂
RU2463195C1 (ru) Нажимное устройство переключения скоростей велосипеда
JP6370736B2 (ja) 自転車用ドライブユニット、および、このドライブユニットを備える自転車
US9994284B2 (en) Bicycle assist unit
US7479079B2 (en) Variable speed generator for a human powered vehicle
EP2351943B1 (en) Bicycle hub assembly
EP2586694A1 (en) Electrically assisted bicycle
CN106184599B (zh) 内装变速器
CN106660607A (zh) 电动助力自行车
JP2011126416A (ja) 電動補助自転車用リアハブ内装変速装置
EP4051564A1 (en) Propulsion unit for electric power-assisted bicycle
WO2012077538A1 (ja) 電動補助自転車及び電動二輪車
WO2024013091A1 (en) Transmission assembly for a bicycle
TW202408872A (zh) 用於自行車之具備致動裝置之底托架變速箱
WO2023118607A2 (en) Self-powered system for a bicycle
JP2011136676A (ja) 回生機構を備えた電動補助自転車
TW202408871A (zh) 用於電動自行車之具備感測器配置之底托架變速箱
JP2024090432A (ja) 人力駆動車用の変速機
JP2022034780A (ja) 人力駆動車用の内装変速機および人力駆動車用の変速システム
TW202408870A (zh) 用於自行車之具備輔助驅動之底托架變速箱
TW202408874A (zh) 用於自行車之具備換檔裝置之底托架變速箱
IT202000013132A1 (it) Cambio di rapporto per un sistema di trasmissione a catena di un veicolo a propulsione umana, e relativi sistema di trasmissione e veicolo a propulsione umana comprendenti detto cambio
CN115158527A (zh) 一种电助力自行车自动变速器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant