CN109693496A - 一种轮毂变速装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种轮毂变速装置，安装在车轮轮毂中，包括：与车轮的飞轮连接的动力输入机构；可改变动力输入机构的输入速度的动力变速机构；与动力变速机构连接的动力输出机构。本申请公开的轮毂变速装置解决了自行车或摩托车的变速装置裸露在外而容易被人为破坏的问题。

Description

一种轮毂变速装置

技术领域

本申请涉及轮毂制动设备制造技术领域，特别是涉及一种轮毂变速装置。

背景技术

近年来，人们可以在校园、地铁站点、公交站点、居民区、商业区、公 共服务区等区域享受到自行车共享服务，极大了方便了人们的出行。并且， 自行车主要靠人力运行，不会对环境造成污染，符合现代人低碳出行的理念。 因此，由于便利性和低碳环保性，共享自行车已经引起了越来越多的人们注 意。

然而，由于共享自行车的“共享”理念，部分素质较低的使用者并不会 爱惜车辆，甚至主动破坏车辆。例如共享自行车的变速装置多外置在车上， 容易遭受损坏，使得变速效果失灵，这大大增加了维护成本。因此，如何解 决变速装置裸露在外而容易被人为破坏的问题已经成为本领域技术人员亟待 解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供了一种轮毂变速装置，解 决了自行车或摩托车的变速装置裸露在外而容易被人为破坏的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种轮毂变速装置，其特征在于，安装在车轮轮毂中，包括：

与所述车轮的飞轮连接的动力输入机构；

可改变所述动力输入机构的输入速度的动力变速机构；

与所述动力变速机构连接的动力输出机构；

其中，所述动力变速机构包括设置在所述轮毂内的动力驱动组件，设置 在所述动力输入机构与所述动力驱动组件之间的动力传动组件，以及与所述 动力输出机构连接的动力输出控制组件，所述动力驱动组件可通过驱动所述 动力传动组件与所述动力输出控制组件接触或分离，以改变所述动力输出机 构的输出速度。

优选的，所述动力传动组件包括与转动套装在所述轮毂的轮毂轴上的旋 转传动座，以及可随所述旋转传动座的旋转而沿所述轮毂轴轴向移动的平移 传动构件，所述平移传动构件具有与所述动力输出控制组件接触或分离的位 置。

优选的，所述旋转传动座包括与所述动力驱动组件连接的驱动件，以及 设置在驱动件上且高度沿周向逐渐变化的凸轮座，且所述凸轮座与所述平移 传动构件滑动连接。

优选的，所述凸轮座与所述驱动件通过第一弹簧连接，所述凸轮座可相 对所述驱动件沿周向旋转。

优选的，所述动力驱动组件包括与外界控制开关电气连接的第一动力控 制构件，以及与所述第一动力控制构件电气连接的第一动力构件，所述第一 动力构件可驱动所述动力传动组件与所述动力输出控制组件接触或分离。

优选的，所述动力驱动组件还包括第一齿轮盘，所述驱动件上设置有与 所述第一齿轮盘啮合的第一齿部。

优选的，所述动力驱动组件还包括第一电气安装座，用于安装所述第一 动力构件，所述动力驱动组件上设置有第一电气过线孔。

优选的，所述动力驱动组件包括用于感应所述旋转传动座旋转角度的位 置感应构件，以及与所述位置感应构件电气连接的第二动力控制构件，以及 与所述第二动力控制构件电气连接的第二动力构件，所述第二动力构件可驱 动所述动力传动组件与所述动力输出控制组件接触或分离。

优选的，所述动力驱动组件还包括第二齿轮盘，所述驱动件上设置有与 所述第二齿轮盘啮合的第二齿部。

优选的，所述动力驱动组件还包括第二电气安装座，用于安装所述第二 动力构件，所述动力驱动组件上设置有第二电气过线孔。

优选的，所述位置感应构件包括设置在所述旋转传动座上的2块第一磁 块，以及用于感应所述第一磁块且设置在所述电气安装座上的第一霍尔感应 件。

优选的，所述动力驱动组件是转动套装在所述轮毂轴上的拉绳座，所述 拉绳座与所述旋转传动座同轴旋转装配。

优选的，所述动力输出控制组件包括与所述平移传动构件同步轴向移动 的且与所述动力输入机构连接的离合器，可与所述离合器分离或接触且将动 力输出至所述动力输出机构的棘爪，以及可与所述离合器分离或接触且将动 力输出至所述动力输出机构的行星轮系。

优选的，所述平移传动构件通过套装在所述轮毂轴上的控制套与所述离 合器连接，且所述控制套可与所述离合器同步轴向移动。

优选的，所述离合器上设置有控制所述棘爪压下的斜坡结构。

优选的，所述控制套上设置有第二弹簧，所述第二弹簧远离所述控制套 的一端固定装配在所述轮毂轴上。

优选的，所述行星轮系包括固定套接在所述轮毂轴上的太阳轮，可通过 所述动力输出机构将动力输出至所述轮毂的内齿圈，与所述离合器离合配合 且可通过所述动力输出机构将动力输出至所述轮毂的行星架，以及设置在所 述行星架与所述内齿圈之间的行星轮。

优选的，所述离合器与动力输入机构之间通过滑动牙嵌式结构形成常结 合传动状态。

优选的，所述离合器与行星架之间通过牙嵌式离合结构形成离合配合。

优选的，所述动力输出机构包括与内齿圈连接且与所述轮毂内壁配合的 第一动力输出组件，与所述行星架连接且与所述轮毂内壁配合的第二动力输 出组件。

优选的，所述第一动力输出组件是第一单向离合器。

优选的，所述第二动力输出组件是第二单向离合器。

优选的，还包括用于测量轮毂转速的测速机构。

优选的，所述测速机构包括设置在所述轮毂上的第二磁块，以及相对所 述轮毂变速装置固定设置的第二霍尔感应件。

优选的，所述离合器与所述控制套间设置有第三弹簧，用于缓冲所述控 制套带动所述离合器移动的动作。

本发明提供的一种轮毂变速装置，其中，动力驱动组件可提供动力驱动 动力传动组件相对动力输出控制组件移动，以使得驱动动力传动组件与动力 输出控制组件接触或分离，以使得输入速度被改变。由于动力变速机构的动 力驱动组件、动力传动组件以及动力输出控制组件安装在轮毂内，因此，避 免了裸露在外而遭受到外力冲击而损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员 来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种轮毂变速装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的动力传动组件与动力输出控制组件的结构示 意图；

图3为本发明实施例提供的动力传动组件的正视图；

图4为本发明实施例提供的动力传动组件的后视图；

图5为本发明实施例提供的动力传动组件的分解图；

图6为本发明实施例提供的驱动件的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的旋转传动座的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的动力传动组件与动力输出控制组件的剖面示 意图；

图9为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于低速档时的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于低速档时的棘爪的状态示 意图；

图11为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于直接档时的结构示意图；

图12为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于直接档时的棘爪的状态示 意图；

图13为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于增速档时的结构示意图；

图14为本发明实施例提供的轮毂变速系统处于增速档时的棘爪的状态示 意图；

图15为本发明实施例提供的动力传动组件与动力输出控制组件的的另一 种实施方式的剖面示意图；

图16为图15中A处的放大示意图；

图17为图16中B处的放大示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合 本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描 述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施 例。基于本申请中的实施例，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例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例提供的一种轮毂变速装置包括：

与车轮的飞轮连接的动力输入机构1；

可改变动力输入机构1的输入速度的动力变速机构2；

与动力变速机构2连接的动力输出机构3；

其中，动力变速机构2包括设置在轮毂4内的动力驱动组件21，设置在 动力输入机构1与动力驱动组件21之间的动力传动组件22，以及与动力输出 机构3连接的动力输出控制组件23，动力驱动组件21可通过驱动动力传动组 件22与动力输出控制组件23接触或分离，以改变动力输出机构3的输出速 度。

具体的，如图1至图2所示，动力输入机构1是安装在飞轮上的飞轮座， 初始速度由飞轮传入飞轮座，再由飞轮座传入动力变速机构2，速度经由动力 变速机构2改变后，由动力输出机构3输出至轮毂4。其中，动力驱动组件 21可提供动力驱动动力传动组件22相对动力输出控制组件23移动，以使得 驱动动力传动组件22与动力输出控制组件23接触或分离，以使得输入速度 被改变。由于动力变速机构2的动力驱动组件21、动力传动组件22以及动力 输出控制组件23安装在轮毂4内，因此，避免了裸露在外而遭受到外力冲击 而损坏。

其中，动力传动组件22包括与转动套装在轮毂4的轮毂轴上的旋转传动 座221，以及可随旋转传动座221的旋转而沿轮毂轴轴向移动的平移传动构件 222，平移传动构件222具有与动力输出控制组件23接触或分离的位置。

具体的，如图3至图7所示，旋转传动座221在动力驱动组件21的驱动 下绕轮毂轴转动，平移传动构件222随旋转传动座221的旋转沿轮毂轴径向 移动，在移动的过程中具有与动力输出控制构件接触与分离的位置，从而实 现传输速度的改变。旋转传动座221与平移传动构件222之间的巧妙连接， 极大的缩减了轮毂4内的安装空间，提高了空间利用率。

其中，旋转传动座221包括与动力驱动组件21连接的驱动件2211，以及 设置在驱动件2211上且高度沿周向逐渐变化的凸轮座2212，且凸轮座2212 与平移传动构件222滑动连接。

具体的，驱动件2211是环形齿轮盘，凸轮座2212是设置在环形齿轮盘 上的，且在沿轮毂轴轴向方向的高度沿轴向逐渐变化的凸轮盘，平移传动件 是沿轮毂轴轴向方向伸长且其一端与凸轮盘接触的直杆。环形齿轮盘、凸轮 盘以及直杆紧密设置在轮毂轴附近区域内，进一步提高了空间的利用率，也 进一步提高了动力传动组件22的集成度。

其中，凸轮座2212与驱动件2211通过第一弹簧2213连接，凸轮座2212 可相对驱动件2211沿周向旋转。

具体的，凸轮盘设置在环形齿轮盘中且与环形齿轮盘通过第一弹簧2213 连接，动力驱动组件21与环形齿轮盘连接且驱动环形齿轮盘绕轮毂轴旋转， 进而环形齿轮盘拉动第一弹簧2213伸长，直至第一弹簧2213的弹性形变的 形变量达至最大后开始拉动凸轮盘同步绕轮毂轴旋转，避免了动力驱动组件 21启动时，由于凸轮盘与直杆之间的卡滞，而影响动力驱动组件21的正常运 转，而第一弹簧2213的设置为发生卡滞的现象提供了缓冲的时间。

其中，动力驱动组件21包括与外界控制开关电气连接的第一动力控制构 件，以及与第一动力控制构件电气连接的第一动力构件，第一动力构件可驱 动动力传动组件22与动力输出控制组件23接触或分离。

具体的，第一动力控制构件是集成电路板卡，第一动力构件是电机，电 机的输出轴与环形齿轮盘连接，集成电路板卡通过电线与外界触摸开关或无 线开关连接，使用者可在轮毂4外使用触摸开关或无线开关输入变速档位信 号，变速档位信号输送至集成电路板卡后进行判断并发送控制信号送至电机， 控制电机运行并驱动环形齿轮盘绕轮毂轴转动，进而带动凸轮盘转动，进而 带动直杆沿轮毂轴轴向方向移动，并在移动过程中与动力输出控制组件23接 触或分离。

其中，动力驱动组件21还包括第一齿轮盘，驱动件2211上设置有与第 一齿轮盘啮合的第一齿部。

具体的，电机的输出轴与第一齿轮盘连接并可驱动第一齿轮盘转动，由 于第一齿轮盘与环形齿轮盘啮合，因此，第一齿轮盘可进一步带动环形齿轮 盘绕轮毂轴转动，进而带动凸轮盘转动，进而带动直杆沿轮毂轴轴向方向移 动，并在移动过程中与动力输出控制组件23接触或分离。第一齿轮盘的设置， 增大了电机输出轴的输出扭矩，起到了更加省力的作用。

其中，动力驱动组件21还包括第二电气安装座217’，用于安装第二动 力构件212’，动力驱动组件21上设置有第二电气过线孔。

具体的，集成电路板卡与电机重叠设置在第二电气安装座217’的两面， 集成电路板卡与电机通过贯通第二电气过线孔的电线实现电气连接。因此， 第二电气安装座217’上的电气部件的集成度得到提高，缩减了电气部件总的 占用空间。

其中，动力驱动组件21包括用于感应旋转传动座221旋转角度的位置感 应构件213’，以及与位置感应构件213’电气连接的第二动力控制构件211’， 以及与第二动力控制构件211’电气连接的第二动力构件212’，第二动力构 件212’可驱动动力传动组件22与动力输出控制组件23接触或分离。

具体的，第二动力控制构件211’是集成电路板卡，第二动力构件212’ 是电机，位置感应构件213’用于感应电机带动环形齿轮盘旋转的角度，当环 形齿轮盘旋转的角度到所需角度后，位置感应构件213’将角度信号发送至集 成电路板卡，由集成电路板卡进行判定并发送控制信号至电机，控制电机停 止运行。因此，位置感应构件213’的设置，可以允许轮毂4组件实现自动换 挡。

其中，动力驱动组件21还包括第二齿轮盘214’，驱动件2211上设置有 与第二齿轮盘214’啮合的第二齿部215’。

具体的，电机的输出轴与第二齿轮盘214’连接并可驱动第二齿轮盘214’ 转动，由于第二齿轮盘214’与环形齿轮盘啮合，因此，第二齿轮盘214’可 进一步带动环形齿轮盘绕轮毂轴转动，进而带动凸轮盘转动，进而带动直杆 沿轮毂轴轴向方向移动，并在移动过程中与动力输出控制组件23接触或分离。 第二齿轮盘214’的设置，增大了电机输出轴的输出扭矩，起到了更加省力的 作用。

其中，动力驱动组件21还包括第三电气安装座，用于安装第三动力构件， 动力驱动组件21上设置有第三电气过线孔。

具体的，集成电路板卡与电机重叠设置在第三电气安装座的两面，集成 电路板卡与电机通过贯通第三电气过线孔的电线实现电气连接。因此，第三 电气安装座上的电气部件的集成度得到提高，缩减了电气部件总的占用空间。

其中，位置感应构件213’包括设置在旋转传动座221上的2块第一磁块 216’，以及用于感应第一磁块216’且设置在电气安装座上的第一霍尔感应 件。

具体的，环形齿轮盘上周向设置有2块第一磁块216’，当其中一块第一 磁块216’转至第一霍尔感应件的感应区内，第一霍尔感应件传入集成电路板 卡的信号判定为一档；当另一块第一磁块216’转至第一霍尔感应原件的感应 区内，第一霍尔感应原件传入集成电路板卡的信号判定为二档；当2块第一 磁块216’皆通过第一霍尔感应原件且皆不在感应区内，第一霍尔感应原件传 入集成电路板卡的信号判定为三档。在其他实施例中，可根据实际的需要自 行设置第一霍尔感应原件和第一磁块216’的相对位置以及数量，只要起到准 确判定档位的作用即可，不仅限于上述方案，在此不再赘述。

其中，动力驱动组件21是转动套装在轮毂轴上的拉绳座，拉绳座与旋转 传动座221同轴旋转装配。

具体的，通过外力拉动拉绳座中的绳可以使得拉绳座绕轮毂轴转动，由 于，拉绳座与旋转传动座221同轴旋转装配，因此，拉绳座转动可以进而带 动旋转传动座221同步转动。因此，拉绳座的设置，可以允许了轮毂4组件 实现人工手动换挡。

其中，动力输出控制组件23包括与平移传动构件222同步轴向移动的且 与动力输入机构1连接的离合器231，可与离合器231分离或接触且将动力输 出至动力输出机构3的棘爪232，以及可与离合器231分离或接触且将动力输 出至动力输出机构3的行星轮系233。

具体的，如图1和图8所示，旋转传动座221中的直杆在凸轮盘的带动 下沿轮毂轴轴向移动，带动离合器231沿轮毂轴轴向方向移动，按照离合器 231在轮毂轴轴向方向的位置，离合器231可以与棘爪232分离或接触，离合 器231与棘爪232卡接时可带动棘爪232绕轮毂轴同步转动；按照离合器231 在轮毂轴轴向方向的位置，离合器231可以与行星轮系233分离或接触，离 合器231与行星轮系233的行星架2333卡接时可带动行星架2333同步转动。 因此，通过行星轮系233、棘爪232的配合，可以改变从动力输入机构1输入 到动力输出机构3的输出转速。

其中，平移传动构件222通过套装在轮毂轴上的控制套234与离合器231 连接，且控制套234可与离合器231同步轴向移动。

具体的，平移传动构件222是直杆，直杆上设置有凸块，控制套234上 设置有卡接口，控制套234通过凸块卡接在卡接口中与直杆连接，且设置在 直杆与离合器231之间，控制套234可随直杆的移动而移动，进而带动离合 器231沿轮毂轴轴向移动，并且离合器231可套接在控制套234上绕控制套 234周向转动，避免了离合器231直接与直杆连接，而使得离合器231轴向转 动时与直杆之间产生较大的摩擦力，而长期磨损直杆，并影响旋转传动座221 和直杆之间的运转。

其中，离合器231上设置有控制棘爪232压下的斜坡结构。

具体的，在离合器231的外圈设有沿周向设置的斜坡结构，斜坡结构的 一侧的离合器231外径大于另一侧的外径，相互之间通过斜坡结构连接，在 斜坡结构的两侧分别形成低位面，即对应较大的离合器231外径，和高位面， 即较小的离合器231外径，该斜坡结构与棘爪232接触，可控制棘爪232从 弹起状态变换为压下状态。

其中，控制套234上设置有第二弹簧235，第二弹簧235远离控制套234 的一端固定装配在轮毂轴上。

具体的，第二弹簧235的一端与控制套234固定连接，另一端通过轴承 相对轮毂轴固定连接，第二弹簧235用于在控制套234将离合器231向左拉 动后，驱动控制套234向右回位。

其中，行星轮系233包括固定套接在轮毂轴上的太阳轮2331，可通过动 力输出机构3将动力输出至轮毂4的内齿圈2332，与离合器231离合配合且 可通过动力输出机构3将动力输出至轮毂4的行星架2333，以及设置在行星 架2333与内齿圈2332之间的行星轮2334。

具体的，太阳轮2331固定套接在轮毂轴上，离合器231分别可与行星架 2333和棘爪232离合配合，动力从动力输入机构1出发，当离合器231与行 星架2333卡接时，动力经由离合器231传输至行星架2333，再由内齿圈2332 输出至动力输出机构3；当离合器231与棘爪232卡接时，动力经由离合器 231传输至棘爪232，再由与棘爪232连接的内齿圈2332输出至动力输出机 构3。

更具体的，棘爪232的中间位置通过销轴转动设置在内齿圈2332上，棘 爪232的外侧棘齿端通过压簧弹起与轮毂4内壁的棘槽嵌合，形成单向传动， 内侧则穿过内齿圈2332与离合器231的外径接触，经过斜坡结构两端的高位 面和低位面之间的变换，通过杠杆作用将棘爪232的外侧压下，使内齿圈2332 和轮毂4分离。

其中，离合器231与动力输入机构1之间通过滑动牙嵌式结构形成常结 合传动状态。

具体的，动力输入机构1是飞轮座，飞轮座与离合器231的一端通过滑 动牙嵌式结构滑动连接，使得飞轮传入的动力可一直通过飞轮座传入离合器 231。

其中，离合器231与行星架2333之间通过牙嵌式离合结构形成离合配合。

具体的，直杆通过控制套234带动离合器231沿轮毂轴向左移动，可使 得离合器231与行星架2333之间的牙嵌式结构相结合，直杆再次通过控制套 234带动离合器231沿轮毂轴向右移动，可使得离合器231与行星架2333之 间的牙嵌式结构分离。

其中，动力输出机构3包括与内齿圈2332连接且与轮毂4内壁配合的第 一动力输出组件31，与行星架2333连接且与轮毂4内壁配合的第二动力输出 组件32。

其中，第一动力输出组件31是第一单向离合器。

其中，第二动力输出组件32是第二单向离合器。

本实施例以三速内变速器为例，以下结合图9至图14详细说明本实施例 的三速内变速器的挡位传动状态。

当凸轮座的凸轮面的低位与直杆接触时，控制套234及离合器231在第 二弹簧235的作用下向右推动，此时离合器231与行星架2333之间为动力分 离状态，并且离合器231的斜坡结构的高位面与棘爪232的内侧接触，将棘 爪232控制为压下状态，使内齿圈2332与轮毂4之间为动力分离状态，此时 动力由飞轮座进入，通过第一单向离合器传递至内齿圈2332，内齿圈2332将 旋转动力传入行星轮系233进行减速传动，然后由行星架2333经第二单向离 合器输出至轮毂4，带动轮毂4连接的车轮转动，该挡位为低速档，动力传递 路线如图9中的箭头所示，棘爪232的状态如10所示。

当凸轮座的凸轮面的中间位置与直杆接触时，凸轮座通过直杆推动控制 套234向左侧的行星架2333靠近，此时离合器231与行星架2333之间仍为 分离状态，但是在离合器231向左移动的过程中，离合器231的外圈与棘爪 232内侧接触的位置由高位面经斜坡结构变换至低位面，棘爪232的内侧失去 离合器231的限制，在自身压簧的作用下弹起，内齿圈2332与轮毂4之间变 换为单向动力传动状态，此时，动力由飞轮座进入，直接通过棘爪232传递 至内齿圈2332最后传递至轮毂4输出，带动与轮毂4连接的车轮转动，该挡 位为直接挡，轮毂4的转速超过行星架2333的转速，第二单向离合器被超越， 动力传递路线如图11中的箭头所示，棘爪232的状态如图12所示。

当凸轮座的凸轮面的高位与直杆接触，凸轮座继续通过直杆杆推动控制 套234向左侧的行星架2333靠近，将离合器231与行星架2333之间变换为 结合状态，此时棘爪232的内侧保持与离合器231外圈的低位面接触，内齿 圈2332与轮毂4之间为单向动力传递状态，此时，动力由飞轮座进入，通过 离合器231传递至行星架2333，行星架2333将旋转动力传入行星轮系233进 行增速传动，然后由内齿圈2332由棘爪232输出至轮毂4，带动轮毂4连接的车轮转动，该挡位为增速挡，轮毂4及内齿圈2332的转速超过飞轮座的转 速，第一单向离合器被超越，动力传递路线如图13中的箭头所示，棘爪232 的状态仍然如图14所示。

其中，还包括用于测量轮毂4转速的测速机构。

具体的，轮毂4组件上设置有测速机构，可用于测量轮毂4在单位时间 内的所转圈数，进而得到车轮的行驶速度。

更具体的，测速机构与集成电路板卡连接，可将实时速度信息传递给集 成电路板卡，集成电路板卡接收信息后进行判定并发送控制信息至电机，控 制电机的转动时间，进而控制旋转传动座221的旋转角度，进而实现档位的 自动变换。

其中，测速机构包括设置在轮毂4上的第二磁块41，以及相对轮毂4组 件固定设置的第二霍尔感应件。

具体的，第二霍尔感应件设置在与轮毂轴固定设置的轴承上，第二磁块 41固定设置在轮毂4上，第二磁块41跟随轮毂4的转动而转动，当第二磁块 41通过第二霍尔感应件的感应区时，所记录的圈数为一圈。

其中，离合器231与控制套234间设置有第三弹簧236，用于缓冲控制套 234带动离合器231移动的动作。

具体的，如图5至图16所示，第三弹簧236通过垫片2341和卡簧2342 安装在控制套234和离合器231之间，控制套234沿轮毂轴的轴向方向移动 时，会先带动第三弹簧236拉伸或压缩，直至达到第三弹簧236的弹性形变 的最大值后，才开始带动与第三弹簧236连接的离合器231沿轮毂轴的轴向 方向移动。因此，第三弹簧236在控制套234带动离合器231移动的动作中 起到了缓冲作用，避免了离合器231与控制套234之间的传动动作卡滞，而 烧毁电机。

更具体的，垫片2341与控制套234端面之间留有间隙，则第三弹簧236 的作用力不直接作用于控制套234上，则离合器231旋转时不会影响到控制 套234，极大地避免了控制套234与离合器231之间的摩擦而受到磨损。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用 本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易 见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例， 而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (25)

1.一种轮毂变速装置，其特征在于，安装在车轮轮毂(4)中，包括：

与所述车轮的飞轮连接的动力输入机构(1)；

可改变所述动力输入机构(1)的输入速度的动力变速机构(2)；

与所述动力变速机构(2)连接的动力输出机构(3)；

其中，所述动力变速机构(2)包括设置在所述轮毂(4)内的动力驱动组件(21)，设置在所述动力输入机构(1)与所述动力驱动组件(21)之间的动力传动组件(22)，以及与所述动力输出机构(3)连接的动力输出控制组件(23)，所述动力驱动组件(21)可通过驱动所述动力传动组件(22)与所述动力输出控制组件(23)接触或分离，以改变所述动力输出机构(3)的输出速度。

2.如权利要求1所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力传动组件(22)包括与转动套装在所述轮毂(4)的轮毂轴上的旋转传动座(221)，以及可随所述旋转传动座(221)的旋转而沿所述轮毂轴轴向移动的平移传动构件(222)，所述平移传动构件(222)具有与所述动力输出控制组件(23)接触或分离的位置。

3.如权利要求2所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述旋转传动座(221)包括与所述动力驱动组件(21)连接的驱动件(2211)，以及设置在驱动件(2211)上且高度沿周向逐渐变化的凸轮座(2212)，且所述凸轮座(2212)与所述平移传动构件(222)滑动连接。

4.如权利要求3所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述凸轮座(2212)与所述驱动件(2211)通过第一弹簧(2213)连接，所述凸轮座(2212)可相对所述驱动件(2211)沿周向旋转。

5.如权利要求2所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)包括与外界控制开关电气连接的第一动力控制构件，以及与所述第一动力控制构件电气连接的第一动力构件，所述第一动力构件可驱动所述动力传动组件(22)与所述动力输出控制组件(23)接触或分离。

6.如权利要求5所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)还包括第一齿轮盘，所述驱动件(2211)上设置有与所述第一齿轮盘啮合的第一齿部。

7.如权利要求5所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)还包括第一电气安装座，用于安装所述第一动力构件，所述动力驱动组件(21)上设置有第一电气过线孔。

8.如权利要求2所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)包括用于感应所述旋转传动座(221)旋转角度的位置感应构件(213’)，以及与所述位置感应构件(213’)电气连接的第二动力控制构件(211’)，以及与所述第二动力控制构件(211’)电气连接的第二动力构件(212’)，所述第二动力构件(212’)可驱动所述动力传动组件(22)与所述动力输出控制组件(23)接触或分离。

9.如权利要求8所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)还包括第二齿轮盘(214’)，所述驱动件(2211)上设置有与所述第二齿轮盘(214’)啮合的第二齿部(215’)。

10.如权利要求8所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)还包括第二电气安装座(217’)，用于安装所述第二动力构件(212’)，所述动力驱动组件(21)上设置有第二电气过线孔。

11.如权利要求10所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述位置感应构件(213’)包括设置在所述旋转传动座(221)上的2块第一磁块(216’)，以及用于感应所述第一磁块(216’)且设置在所述电气安装座上的第一霍尔感应件。

12.如权利要求2所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力驱动组件(21)是转动套装在所述轮毂轴上的拉绳座，所述拉绳座与所述旋转传动座(221)同轴旋转装配。

13.如权利要求2所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力输出控制组件(23)包括与所述平移传动构件(222)同步轴向移动的且与所述动力输入机构(1)连接的离合器(231)，可与所述离合器(231)分离或接触且将动力输出至所述动力输出机构(3)的棘爪(232)，以及可与所述离合器(231)分离或接触且将动力输出至所述动力输出机构(3)的行星轮系(233)。

14.如权利要求13所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述平移传动构件(222)通过套装在所述轮毂轴上的控制套(234)与所述离合器(231)连接，且所述控制套(234)可与所述离合器(231)同步轴向移动。

15.如权利要求13所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述离合器(231)上设置有控制所述棘爪(232)压下的斜坡结构。

16.如权利要求13所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述控制套(234)上设置有第二弹簧(235)，所述第二弹簧(235)远离所述控制套(234)的一端固定装配在所述轮毂轴上。

17.如权利要求13所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述行星轮系(233)包括固定套接在所述轮毂轴上的太阳轮(2331)，可通过所述动力输出机构(3)将动力输出至所述轮毂(4)的内齿圈(2332)，与所述离合器(231)离合配合且可通过所述动力输出机构(3)将动力输出至所述轮毂(4)的行星架(2333)，以及设置在所述行星架(2333)与所述内齿圈(2332)之间的行星轮(2334)。

18.如权利要求17所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述离合器(231)与动力输入机构(1)之间通过滑动牙嵌式结构形成常结合传动状态。

19.如权利要求17所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述离合器(231)与行星架(2333)之间通过牙嵌式离合结构形成离合配合。

20.如权利要求17述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述动力输出机构(3)包括与内齿圈(2332)连接且与所述轮毂(4)内壁配合的第一动力输出组件(31)，与所述行星架(2333)连接且与所述轮毂(4)内壁配合的第二动力输出组件(32)。

21.如权利要求20所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述第一动力输出组件(31)是第一单向离合器。

22.如权利要求20所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述第二动力输出组件(32)是第二单向离合器。

23.如权利要求1所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，还包括用于测量轮毂(4)转速的测速机构。

24.如权利要求23所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述测速机构包括设置在所述轮毂(4)上的第二磁块(41)，以及相对所述轮毂变速装置固定设置的第二霍尔感应件。

25.如权利要求14所述的一种轮毂变速装置，其特征在于，所述离合器(231)与所述控制套(234)间设置有第三弹簧(236)，用于缓冲所述控制套(234)带动所述离合器(231)移动的动作。