CN1098787C - 自行车用内装变速轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有行星齿轮机构的内装变速轮毂，即使采用大外径的行星齿轮也能够保持整体外径紧凑。它具有轮毂轴21、驱动体22、从动体23、行星齿轮机构24、离合机构25、以及离合切换机构26。驱动体22是可绕轮毂轴旋转的部件，具有第1筒体40、以及与第2筒体41，第1筒体的内部形成有容纳空间44。从动体23在第2筒体41的内周侧配置有动力传递体61。行星齿轮机构24配置在容纳空间44内。

Description

自行车用内装变速轮毂

本发明关于变速轮毂、特别是将输入体的旋转进行变速后传递给输出体的自行车用内装变速轮毂。

具有20英寸车轮的被称之为BMX的小型自行车用于在越野赛道上行驶的越野赛中。这种BMX自行车通常以例如轮盘的齿数为43个左右、后轮的小齿轮的齿数为16个左右这样一种固定的变速比驱动后轮。

在使用BMX的越野赛中重要的是如何快速起动。为了增大起动时的冲击力，最好在起动时减速为比一般行驶时稍轻快的齿轮比。因此，在越野赛中，人们使用的是这样一种BMX，即装有由有非调和比的两个链轮的小齿轮和中继器所构成的外装变速器以及以中继器和钢丝绳连结起来的变速杠杠的BMX。

但是，安装外装变速器后，为使其动作需以变速杠杆进行操作。在使用BMX进行的越野赛中，需在频繁起伏和连续拐弯的路线行驶，因此，要忙于对车把的操作而很少有精力去进行变速操作。因此，在比赛过程中进行变速操作将很麻烦。

因此，若能在后轮安装内装变速轮毂并使内装变速轮毂相应于速度自动变速，则不必进行变速操作。这种内装变速轮毂具有：轮毂轴、可绕轮毂轴旋转的驱动体、轮毂壳、将驱动体的旋转变速并传递给轮毂壳的行星齿轮机构、使行星齿轮机构的输出能够向轮毂壳传递或中断传递的离合机构、以及例如靠离心力实现离合机构的切换的离合切换机构。

在驱动体的一端与轮毂轴之间、轮毂壳的一端与驱动体的另一端之间、以及轮毂壳的另一端与轮毂轴之间分别设有轴承部，从而使得驱动体和轮毂壳能够绕轮毂轴旋转。行星齿轮机构具有：内齿齿轮、太阳齿轮、与内齿齿轮和太阳齿轮二者啮合的多个行星齿轮、以及用来支承多个行星齿轮的载体。离合切换机构靠轮毂壳的旋转所产生的离心力将离合机构切换成连结状态和分断状态中的某一种状态。

作为如上构成的内装变速轮毂，若要将变速比变小(非调和比)，即轮毂壳的旋转相对于驱动体的旋转变化不太大，则必须使内齿齿轮的齿数比太阳齿轮的齿数多很多。这势必使得内齿齿轮与太阳齿轮之间的间隙增大、行星齿轮的外径增大。

另外，即便是将变速比增大时，也有可能会使行星齿轮的外径增大。例如，当行星齿轮由大小两个齿轮部构成，并使太阳齿轮与小齿轮部啮合、内齿齿轮与大齿轮部啮合时，增大变速比将使大齿轮部的外径增大。

若行星齿轮的外径如上所述而增大，则例如在驱动体的内周面上形成有内齿齿轮、动力自内齿齿轮输入并通过行星齿轮向载体输出而进行减速的场合，驱动体的外径将增大。若驱动体的外径增大，则为了使行星齿轮机构能够沿轴向安装在内部，用来支承驱动体的、设置在驱动体两端的轴承部中的至少一端的轴承部的外径将进一步增大。因此，使得内装变速轮毂的外径增大。

本发明的任务是，作为具有行星齿轮机构的内装变速轮毂，即使行星齿轮的外径较大也能够使总体外径保持紧凑。

发明1所涉及的自行车用内装变速轮毂是将输入体的旋转变速后传递给输出体的轮毂，具有轮毂轴、驱动体、从动体和行星齿轮机构。轮毂轴是能够固定在自行车车架上的轴。驱动体是这样一种部件，即具有可与输入体连结的第1筒体和不可相对旋转地与第1筒体相连结的第2筒体且两个筒体中的至少任意一个筒体的内部形成有容纳空间的、可绕轮毂轴旋转的部件。从动体是至少有一部分配置在第2筒体的内周侧的、可绕轮毂轴旋转的、能够与输出体连结的部件。行星齿轮机构是配置在容纳空间内的、将来自驱动体的动力进行变速后传递给从动体的机构。

该内装变速轮毂中，输入体的旋转经行星齿轮机构从驱动体传递给从动体而使从动体变速。该驱动体具有第1筒体和第2筒体，在其中一个筒体上形成的容纳空间内容纳行星齿轮机构，而另一个筒体中不容纳。因此，能够通过在各个筒体中设置用来支承驱动体的小直径的轴承部而作到驱动体的外径不大于具有容纳空间的那一个筒体的外径。因此，即使将具有大外径行星齿轮的行星齿轮机构容纳于容纳空间中，也能够使内装变速轮毂的总体外径保持紧凑。

发明2所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1所述的轮毂，第1筒体和第2筒体中的另一个筒体的外径与所述的一个筒体的外径相比相等或较小。此时，即使将行星齿轮机构容纳于所述的一个筒体内，由于另一个筒体的外径不大于所述的一个筒体的外径，故驱动体的外径紧凑，能够使得内装变速轮毂的外径保持紧凑。

发明3所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1或2所述的轮毂，第1筒部具有用来将输入体不可旋转地安装在外周面上的输入体安装部。此时，能够将例如链轮之类的输入体可简单地进行自由拆装地安装在第1筒部的外周面上。

发明4所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至3的任一发明所述的轮毂，第1筒体和第2筒体在内周面上分别有可绕轮毂轴旋转的受珠面。此时，能够在驱动体的各个筒体上简单地设置轴承部。

发明5所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至4之任一发明所述的轮毂，第1筒体和第2筒体二者之间通过阴阳螺纹不可相对旋转地进行螺纹结合。此时，两个筒体可通过螺纹结合简单地进行连结。

发明6所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至4之任一发明所述的轮毂，第1筒体和第2筒体二者之间通过细齿结合方式能够简单地实现不可相对旋转的连结。

发明7所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至6之任一发明所述的轮毂，第1筒体和第2筒体中的任一筒体具有另一个筒体的前端所与之抵触的抵触部。此时，两个筒体在轴向的定位精度提高。

发明8所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至7之任一发明所述的轮毂，行星齿轮机构具有设在第1筒体的内周面上的内齿齿轮、形成于轮毂轴的外周面上的太阳齿轮、与内齿齿轮和太阳齿轮二者啮合的一个或多个行星齿轮、以及能够绕轮毂轴旋转的、支承行星齿轮使之可自由旋转的、与从动体相连结的框体，该行星齿轮可将驱动体的旋转减速后传递给从动体。此时，即使对驱动体的旋转以小的变速比进行减速，也不会使驱动体的外径大于第1筒体，可使内装变速轮毂的外径保持紧凑。

发明9所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明8所述的轮毂，行星齿轮具有与内齿齿轮啮合的小直径的第1齿轮部，以及在轴向上与第1齿轮部邻接且同心配置的、与太阳齿轮啮合的大直径的第2齿轮部。此时，行星齿轮机构的变速比在不增大内齿齿轮外径的前提下，可进一步减小。

发明10所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明9所述的轮毂，第1筒体具有与第2筒体连结的、将行星齿轮的第2齿轮部容纳在内部的大直径部分，以及将第1齿轮部容纳在内部的、在内周面上形成有内齿齿轮的小直径部分。此时，通过在第2筒体的小直径部分的外周面上安装输入体，可使输入体的外径减小。

发明11所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明1至10所述的轮毂，还具有可使从动体和第2筒体之间连结或断开的离合机构、以及可使离合机构在连结状态与断开状态之间进行切换的离合切换机构。此时，当以离合切换机构切换离合机构而使从动体与第2筒体之间连结起来时，输入体的旋转将原原本本地经由驱动体、从动体向输出体传递。而当离合器将从动体与第2筒体之间断开时，输入体的旋转经由驱动体向行星齿轮机构输入，经框体、从动体减速后传递给输出体。在这里，靠通过离合切换机构对离合机构进行切换，能够以减速和直结两种速度驱动输出体旋转。

发明12所涉及的自行车用内装变速轮毂如发明11所述的轮毂，离合切换机构靠离心力将离合机构从断开状态切换为连结状态。此时，在开始踏车蹬的起动时刻离合机构处于断开状态，输入体的旋转经由行星减速机构减速后传递给输出体。而当速度提高到预定值、预定的离心力作用于离合切换机构时，离合机构将从断开状态切换为连结状态，驱动体与从动体之间直结，从而输入体的旋转原原本本地向输出体传递。因此，不必进行变速操作即可自动提速、确定起动冲击力。

按照本发明，驱动体具有第1筒体和第2筒体，其一个筒体上所形成的容纳空间内容纳行星变速机构，另一个筒体中未容纳。因此通过在各自的筒体上设置用来支承驱动体的小直径的轴承部，即可使驱动体的外径不大于具有容纳空间的那一个筒体的外径。因此，即使将具有大外径行星齿轮的行星齿轮机构容纳于驱动体的容纳空间内，也能够保持内装变速轮毂总体外径紧凑。

图1是采用本发明一实施形式的自行车的侧视图。

图2是其内装变速轮毂的纵向剖视图。

图3是其主要部分的剖视图。

图4是行星齿轮机构的模式图。

图5是内装变速轮毂的主要部分的立体分解图。

图6是离合呈断开状态时的图3的IV-IV向剖视图。

图7是离合呈断开状态时的控制板的主视图。

图8是离合呈连结状态时的图3的IV-IV向剖视图。

图9是离合呈连结状态时的控制板的主视图。

图10是其它实施形式的与图6及图8相当的附图。

图11是其它实施形式的与图5相当的附图。

(总体结构)

图1中，采用本发明一实施形式的自行车是BMX车，具有：具有菱形架体2与前叉3的车架1，车把部分4，驱动部分5，前轮6，装有2级变速的内装变速轮毂10的后轮7，以及制动后轮7的横向牵拉式悬臂型后制动装置9。

车架1上安装有包括车座11、车把部分4、前轮6以及后轮7在内的各个部分。

车把部分4具有固定在前叉3的上部的车把轴杆14和固定在车把轴杆14上的车把15。车把15的右端装有构成后制动装置9的制动杠杆16与把手17。

驱动部分5具有设在架体2下部(悬架部)的轮盘18、挂在轮盘18上的链条19、以及装有链轮20的内装变速轮毂10。

(内装变速轮毂的结构)

内装变速轮毂10是具有减速与直结的动力传递路径的2级结构的轮毂。如图2所示，该内装变速轮毂10安装在自行车架体2的一对后叉杆2a之间。内装变速轮毂10具有：固定在后叉杆2a上的轮毂轴21，安装在轮毂轴21的一端外周上而能够围绕轮毂轴自由旋转的驱动体22，配置在轮毂轴21和驱动体22的更外周侧并与后轮7相连结的从动体23，配置在驱动体22的内周侧的行星齿轮机构24，可使驱动体22与从动体23二者或连结或断开的离合机构25，切换离合机构25的离合切换机构26，以及仅将行进方向的旋转从行星齿轮机构24向从动体23进行传递的单向离合机构27。作为驱动体22，其图2中的右端和左端分别通过轴承部31和轴承部32被可自由旋转地支承在轮毂轴21和从动体23上。从动体23的两端通过轴承部33、34支承在轮毂轴21上而能够自由旋转。

轮毂轴21是固定在自行车架体2的后叉杆2a上的部件。在轮毂轴21的两端形成有起着在后叉杆2a上进行固定等作用的螺纹。轮毂轴21的比正中部位稍靠图2右侧处形成有大直径部分21a，在大直径部分21a的右侧形成有行星齿轮机构24的太阳齿轮50。在轮毂轴21在后叉杆2a的安装部位的内侧上，旋入具有分别构成轴承部31、34的碗形推珠面31a、34a的推珠部件37、38。

驱动体22是用来对链轮20的旋转进行传递的部件。如图3所示，驱动体22具有：其右端被轴承部31所支承而可自由旋转的第1筒部40，以及与第1筒部40不可旋转地相连结的、其左端被轴承部32所支承而可自由旋转的第2筒部41。

第1筒部40由图3右侧的小直径部分42和小直径部分42左侧的、直径扩大了的大直径部分43所构成。在第1筒部40的内部形成有容纳行星齿轮机构24的容纳空间44。小直径部分42的端部的外周面上形成有阳螺纹42a，在该阳螺纹42a上旋合用来固定链轮20的锁紧螺母45。与阳螺纹42a邻接的小直径部分42的外周面上形成有由细外齿构成的链轮安装部42b，将链轮20不可旋转地予以安装。小直径部分42的大直径部分43侧的内周面上形成有行星齿轮机构24的内齿齿轮51。小直径部分42的端部的内周面上形成有构成轴承部31的碗状受珠面31b。轴承部31是由该受珠面31b、推珠面31a、以及被夹持在受珠面31b与推珠面31a之间的多个珠子31c构成。

大直径部分43的端部的内周面上形成有阴螺纹41a，与形成于第2筒部41的端面上的阳螺纹41a旋合，将第2筒部41不可旋转地予以连结。大直径部分43的外周面上嵌入将与从动体23之间的间隙密封起来的密封环28。

第2筒部41是旋入第1筒部的内周面上的、直径比第1筒部40小的部件，其端部的外周面上形成有与阴螺纹43a旋合的阳螺纹41a。第2筒部41的外周面上形成有与阳螺纹件41a邻接而与第1筒部40的大直径部分43的前端相抵触的抵触部41b。抵触部41b的外径与第1筒部40的大直径部分43的外径在实质上为相同的尺寸。第2筒部41的内周面上配置有轴承部32和离合机构25。因此，第2筒部41的内周面上形成有轴承部32的受珠面32b、离合机构25的棘爪70。轴承部32是由受珠面32b、从动体2 3的动力传递体61(后述)的端部的外周面上形成的推珠面32a、以及被夹持在受珠面32b与推珠面32a之间的多个珠子32c构成。

由于如上所述地将驱动体22分割成第1筒部40和第2筒部41两个部分，因此，即使设有轴承部32也能够使得第2筒部41部分的外径不大于第1筒部40部分的外径而将行星齿轮机构24顺着轮毂轴21安装固定。因而，能够保持轮毂的总体外径紧凑。

从动体23如图2所示，是受驱动体22驱动而使后轮7旋转的筒状部件。从动体23具有：其一部分配置在驱动体22的外周侧的轮毂壳60、靠固定螺栓66固定在轮毂壳60上的、配置在驱动体22的内周侧的动力传递体61。该动力传递体61，除具有将动力从驱动体22和行星齿轮机构24传递给轮毂壳60的功能之外，还起着作为后述的离合切换机构26的配重支承体的功能。

轮毂壳60为例如铝制的筒形部件，具有容纳驱动体22、离合切换机构26等的大直径的机构容纳部62以及与机构容纳部62一体地形成的小直径的细筒部63。在机构容纳部62及细筒部63的外周面上分别一体地形成有卡止后轮7的辐条(未图示)的轮毂凸缘64、65。细筒部63的右端上，如图3所示，形成有用来卡止动力传递体61使其不能旋转的细外齿63a，内周面上形成有供固定螺栓66旋合的阴螺纹63b。细筒部63的图2左端上形成有容纳轴承部34的空间，在该处安装形成有构成轴承部34的受珠面34b的受珠部件35。轴承部34由推珠面34a、受珠面34b以及被夹持在受珠面34b与推珠面34a之间的多个珠子34c构成。在该轴承部34的外侧嵌入防尘盖36。

动力传递体61为例如以铬钼钢制成的具有台阶的筒形部件，如图3所示，左端内周面形成有与细筒部63的细外齿63a啮合的细内齿61a。在动力传递体61的右端外周面和右端内周面上分别形成有构成轴承部32的推珠面32a和构成单向离合机构27的棘齿80。另外，与棘齿80邻接地在内周面上形成有构成轴承部33的受珠面33b。轴承部33由受珠面33b、在轮毂轴21的大直径部分21a的左端呈碗状形成的推珠面33a、以及被夹持在推珠面33a与受珠面33b之间的多个珠子33c构成。在动力传递体61的内周面上与受珠面33b的形成部邻接地形成有锥形部分61b。

固定螺栓66是如图2所示的中空筒形螺栓，将轮毂壳60和动力传递体61呈同心地紧密地加以紧固。固定螺栓66的头部66a上形成有与锥形部分61b接合的锥面66b，将动力传递体61和轮毂壳60定心而予以紧固。

行星齿轮机构24如图3所示，具有：在轮毂轴21上形成的太阳齿轮50，驱动体22的第1筒部40的小直径部分42上形成的内齿齿轮51，在轮毂轴21的大直径部分21a上可自由旋转地安装的载体52，以及被可自由旋转地支承于载体52上的三个行星齿轮53。载体52是内部贯穿轮毂轴21的凸缘状部件，在其外周面上沿周向隔开间隔形成有三个齿轮容纳部52a。在载体52上，固定有三根轴54用来支承行星齿轮53使之能够自由旋转。行星齿轮53具有与内齿齿轮51啮合的小直径的第1齿轮部53a、以及与太阳齿轮50啮合的大直径的第2齿轮部53b。第1齿轮部53a和第2齿轮部53b二者在轴向上相邻接而形成。由于行星齿轮53如上所述地由两个齿轮部53a、53b构成，故与具有一个齿轮部相比能够以较少的内齿齿轮的齿数获得非调和比的变速比。

若如图4(a)所示，太阳齿轮50的齿数为Zs、内齿齿轮51的齿数为Zr、行星齿轮53的第1齿轮部53a的齿数为Z_P1、第2齿轮部53b的齿数为Z_P2，则在内齿齿轮输入载体输出时变速比G_R可以下式表示。

G_R＝1/(1+(Zs/Zr)×(Z_P2/Z_P1))

其中，若设太阳齿轮的齿数为Zs为15、内齿齿轮的齿数Zr为57、第1齿轮部的齿数Z_P1为28、第2齿轮部的齿数Z_P2为13，则

G_R＝1/(1+(15/57)×(13/28))

＝0.891

因此，变速比G_R为0.891，驱动体22的1转减速为0.891转传递给从动体23。

而行星齿轮机构24的变速比为0.8～0.95之间即可。在这种情况下，可快速起动，且即使以非调和比进行减速，也能够保持内装变速轮毂10的外径紧凑。

另外，在行星齿轮只有一个齿轮部进行减速的场合，变速比G_R以下式表示。

G_R＝1/(1+(Zs/Zr))

此时，变速比G_R仅由内齿齿轮的齿数Zr和外齿齿轮的齿数Zs决定。此时，若太阳齿轮的齿数Zs定为15而要获得前述非调和比的变速比0.891，则只要求出方程式0.891＝1/(1+(15/Zr))的解即可。其结果，内齿齿轮的齿数Zr将为123，驱动体22的外径将大到为具有两个齿轮部时的2倍以上。

离合机构25如图3、图5和图6所示，具有形成于驱动体22的第2筒部41的内周面上的棘齿70、可与棘齿70啮合的两个离合爪71、以及作用于离合爪71的弹簧部件72。棘齿70在第2筒部41的内周面上呈锯齿状形成。离合爪71这样安装，即可在动力传递体61的外周面上与棘齿70啮合的连结姿态和自棘齿70上脱离的断开姿态之间自由摆动。动力传递体61的外周面上设有两处容纳离合爪71的爪容纳部73。弹簧部件72卷绕在形成于动力传递体61的外周面上的槽74上，当离合爪71处于连结姿态时，仅在驱动体22向行进方向旋转时其旋转才能够传递给从动体23的动力传递体61。

离合切换机构26具有使离合爪71在连结姿态与断开姿态之间进行切换的控制板75、驱使控制板75绕轮毂轴往复移动的移动机构76、以及兼为动力传递体61的配重支承体。

控制板75如图7所示，为呈变形连杆状的板状部件，其中心部位被可自由转动地支承在动力传递体61上。控制板75的外缘部位形成有沿径向向外延伸的叉爪75a。另外，在内外周之间形成有用来控制离合瓜71的两个控制窗75b。离合爪71从该控制窗75b向移动机构76侧突出地配置。控制窗75b形成有将离合爪71保持在断开姿态的断开框部75d、以及切换为连结姿态的连结框部75e。由于该连结框部75e自断开框部75d沿径向向外形成，故受到弹簧部件72作用的离合爪71能够呈连结姿态立起。而该叉爪75a和控制窗75b等均考虑了旋转平衡而与个数相应地隔开180度形成。另外，内外周之间还形成有供后述的配重保持体85的摆动轴87从中穿过的两个通孔75c。该控制板75平时在后述的弹簧机构79的作用下配置在图6及图7所示的断开位置上。此时，离合爪71其前端受控制窗75b的断开框部75d卡止而保持在断开姿态。

移动机构76如图5所示，配置在控制板75的左侧，具有可摆动的两个配重部件77、将两个配重部件77与控制板之间分别进行连结的连杆78、以及作用于控制板75使其在图6中可顺时针旋转的弹簧机构79。

配重部件77具有可自由摆动地安装在动力传递体61的端面61c上的两个配重保持体85、以及安装在配重保持体85前端的配重86。两个配重保持体85例如以聚缩醛树脂制成。配重保持体85各自呈向动力传递体61迂回而弯曲地形成，在动力传递体61的周围隔开180度以相同的姿态配置。在配重保持体85的根部和端部分别一体地形成有凸起85a和由两个突出销构成的配重安装部85b，凸起85a中有摆动轴87穿过。摆动轴87自通孔75c中穿过，其前端固定在动力传递体61上。另外，在配重保持体85的前端处，与配重安装部85b相反一侧的面上一体地形成有连杆连结销85d。连杆连结销85d是用来将连杆78可自由旋转地进行安装的销子。配重86为例如以铅或钢铁制成的扇形部件，以配重安装部85c的两个销子予以固定。

连杆78是使控制部件75与以根部作摆动的配重部件78的前端的动作相连动地旋转的部件，以其两端将配重保持体85的前端和控制板75之间进行连结。连杆78为金属制成的片状部件，在其一端和另一端分别形成有可插入连杆连结销85d的圆孔和可插入与控制板75相连结的连结销78a的圆孔。

弹簧机构79如图6所示，具有一端被卡止在叉爪75a上的螺旋弹簧88、以及对螺旋弹簧88的弹力进行调整的弹力调整机构89。通过调整该螺旋弹簧88的弹力可调整变速应时。另外，更换配重86也能够改变变速应时。

单向离合器27例如为爪式，如图6所示，具有形成于动力传递体61的内周面上的棘齿80、安装在行星齿轮机构24的载体52的外周面上而可自由地在连结姿态与断开姿态之间自由摆动的离合爪81、以及驱使离合爪81趋于呈连结姿态的弹簧部件(未图示)。该单向离合器27中，离合瓜81总是立起而处于连结姿态，当载体52向行进方向旋转时，将该旋转传递给动力传递体61。但是，当动力传递体61比载体52更高速地向行进方向旋转时，旋转将不传递。

(变速动作)

由于具有上述行星齿轮机构24、离合机构25、离合切换机构26以及单向离合器27，该内装变速轮毂10具有：

由驱动体22-内齿齿轮50-行星齿轮机构24-载体52-从动体23所构成的减速动力传递路径、

以及由驱动体22-离合机构25-从动体23所构成的直结动力传递路径。

当骑车人在起动时踏蹬车蹬使自行车出发时，其旋转经由链轮20传递给驱动体22。此时，控制板75处于断开位置，在控制板75的作用下，离合爪71被保持在断开姿态。因此，驱动体22和动力传递体61之间未连结，驱动体22的旋转经由减速动力传递路径传递给动力传递体61。其结果，起动时，链轮20的旋转例如减速为0.891后传递给轮毂壳60。因此，起动时轻踏车蹬即可，能够决定起动冲击力。

当动力传递体61的旋转速度增大到大于由弹簧机构79的调整或配重质量的改变等所决定的预定旋转速度时，配重部件77将克服控制板75的螺旋弹簧88的作用力而如图8、9所示地向外摆动。配重部件77一摆动，经由连杆78使控制板75在图8中逆时针旋转至连结位置。当控制板75旋转到连结位置时，离合爪71的端部将位于控制窗75b的连结框部75e上，离合爪71在弹簧部件72的作用下立起而呈连结姿态。其结果，驱动体22的行进方向的旋转经由直结动力传递路径直接传递给动力传递体61，链轮20的旋转原原本本地传递给后轮7。因此，当达到高于预定旋转速度时，向高速变速。在上述正常行驶状态下，驱动体22与从动体23之间是直结的，故不存在行星齿轮机构24引起传递效率降低的问题。

而在转弯等情况下，当动力传递体61降低到预定转速以下时，配重部件77在螺旋弹簧88的作用下摆动到原来的断开姿态，驱动体22的旋转将经由减速动力传递路径传递给从动体23。

(其它实施形式)

(a)配重部件和离合爪的个数不限于两个，可以是一个也可以是三个或三个以上。当为三个或三个以上时，只要与其个数相应地隔开间隔配置即可。例如，配重部件77为3个时，如图10(a)所示，可将配重部件77绕轮毂轴间隔120度以相同姿态配置。另外，离合爪71的个数也可以是一个或任意多个。在这里，当旋转速度达到预定速度时，如图10(b)所示，配重部件77向外侧摆动，控制板75通过连杆78旋转、离合爪71从断开姿态立起而呈连结姿态。如上所述地增加配重部件77则可增大离心力，使控制板75的转动更可靠。

(b)在前述实施形式中，是从减速状态变速为直结状态的，但也可从直结变速为增速。在这种情况下，如图4(b)所示，使驱动体22与载体52连结，将动力从载体52传递给内齿齿轮51即可。此时，只要使两个齿轮部53a、53b中的大直径的第2齿轮部53b与内齿齿轮51啮合，小直径的第1齿轮部53a与太阳齿轮50啮合，即能够以比一个齿轮部时更小的内齿齿轮外径获得大的变速比。另外，若想获得非调和比增速的变速比，只要按图4(a)的结构将载体52与驱动体22二者进行连结即可。

(c)前述实施形式中，驱动体22的第1筒部40与第2筒部41之间是以螺纹进行固定的，但也可如图11所示，例如在第1筒部40与第2筒部41上分别形成细内齿40c与细外齿41c，通过它们的啮合将两个筒部固定。

Claims (10)

1.一种自行车用内装变速轮毂，属于将输入体的旋转进行变速并传递给输出体的自行车用内装变速轮毂，具有：

可固定于自行车车架上的轮毂轴；

具有可与所述输入体连结和在内部形成容纳空间的第1筒体以及与第1筒体不可相对旋转地进行连结的第2筒体且可绕所述轮毂轴旋转的驱动体；

可绕所述轮毂轴旋转的、可与所述输出体连结的从动体；

配置在所述容纳空间内的、将来自所述驱动体的动力变速后传递给所述从动体的行星齿轮机构，其特征是：

所述从动体的至少一部分配置在所述第2筒体的内周侧，还具有可使所述从动体与所述第2筒体之间连结和断开的离合机构，以及通过离心力将所述离合机构在连结状态与断开状态之间进行切换的离合切换机构。

2.如权利要求1所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体及第2筒体中的所述另一个筒体的外径小于或等于所述一个筒体的外径。

3.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒部在外周面具有输入体安装部，该输入体安装部用来将所述输入体不可旋转地予以安装。

4.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体及第2筒体各自在内周面上具有绕所述轮毂轴旋转的受珠面。

5.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体及第2筒体之间是通过阴阳螺纹不可相对旋转地进行螺纹结合的。

6.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体及第2筒体之间是通过细齿结合不可相对旋转地进行结合的。

7.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体及第2筒体的任意一个筒体具有另一个筒体的前端与之抵触的抵触部。

8.如权利要求1或2所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述行星齿轮机构具有：

设在所述第1筒体的内周面上的内齿齿轮；

形成于所述轮毂轴的外周面上的太阳齿轮；

与所述内齿齿轮和太阳齿轮二者啮合的一个或多个行星齿轮；

可绕所述轮毂轴旋转的、可自由旋转地支承所述行星齿轮并与所述从动体连结的框体；

并且将所述驱动体的旋转减速后传递给所述从动体。

9.如权利要求8所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述行星齿轮具有：

与所述内齿齿轮啮合的小直径的第1齿轮部；

在轴向上与所述第1齿轮部邻接且同心配置的、与所述太阳齿轮啮合的大直径的第2齿轮部。

10.如权利要求9所述的自行车用内装变速轮毂，其特征是，所述第1筒体具有：与所述第2筒体相连结的、将所述行星齿轮的第2齿轮部容纳于内部的大直径部分，以及将所述第1齿轮部容纳于内部的、内周面上形成有所述内齿齿轮的小直径部分。

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