CN1199696A - 自行车用内藏变速轮毂 - Google Patents

Abstract

在向增速侧变速时,自行车用内藏变速轮毂10通过第2 单向超越离合器51将动力从驱动体21传递到内齿轮43,不通过离合器部件45而进行变速操作。在向减速侧变速时,设在轮毂轴22上可自由移动的变速键49与离合器部件45的凸轮面47当接,传递到离合器部件45的旋转驱动力被转换为离合器部件45的轴向的辅助力,即使在离合器部件45以及第1单向超越离合器50的脱离阻力很大的场合,也能利用旋转驱动力来操作离合器部件45。

Description

自行车用内藏变速轮毂

本发明涉及自行车用轮毂，具体是涉及到能够安装在自行车构架上并将来自输入体的动力以选择的指定变速比传递到输出体的自行车用内藏变速轮毂。

自行车特别是被称为城市脚踏车的轻便车，因为价格便宜而且乘骑舒适而被广泛用于上下班及上下学。众所周知，为了能在平地上高速行驶或在上坡时少用力，这种轻便车的后轮装有内藏变速轮毂。

内藏变速轮毂一般具有：固定在自行车构架上的轮毂轴、围绕轮毂轴能自由旋转的轮毂壳体、收容在轮毂壳体内的行星齿轮机构、用于选择通过行星齿轮机构的多个驱动传递路径的离合器机构、用于使离合器机构移动的摇杆。离合器机构具有：在轴向移动为了切换驱动传递路径的离合器部件、按压该离合器部件的推杆。为了进行变速操作，例如可通过安装在车把上的变速控制杆与变速缆线连接摇杆。

该内藏变速轮毂通过变速控制杆来卷绕牵引变速缆线的内部缆线，以此而通过摇杆来按压推杆，使离合器部件向轴向一侧移动，例如进行从高速段向低速段的变速操作。但是，即使放松了内部缆线，也不能仅利用推杆而使离合器部件向另一侧移动。因此，利用复位弹簧的作用力使离合器部件向轴向另一侧移动，例如进行从低速段向高速段的变速操作。

前述以前的内藏变速轮毂，行驶中当踏着脚蹬作用大的驱动力时，在离合器部件与行星齿轮机构构成部件之间产生很大的阻力。即：当作用驱动力时，离合器部件与行星齿轮机构构成部件之间配合部分的摩擦力增大，很难移动离合器部件来进行变速操作。

为了防止这个问题，在牵引内部缆线用推杆按压离合器部件时，必须要用大于摩擦力的力来推压离合器部件，卷绕内部缆线时的力增大。而且，在用复位弹簧放松内部缆线而使离合器部件返回时，必须要使复位弹簧的弹簧力大于摩擦力。但是，如果使复位弹簧的弹簧力增大，则在按压推杆时，必须要用比该弹簧力大的力来进行按压，因而用变速控制杆卷绕内部缆线时的力进一步增大。

因此，在向任何方向进行变速操作的场合，当行驶中在作用驱动力的状态下进行变速操作时，操作变速控制杆都要用很大的力。因为这样的原因，在内藏变速轮毂的场合，行驶中在踏着脚蹬作用驱动力的状态下，用轻微的操作力很难进行变速操作。

本发明的课题是：在内藏变速轮毂中，在行驶中即使作用驱动力时，也能够用轻微的操作力来进行两个方向的变速操作。

方案1的自行车用内藏变速轮毂是能够安装在自行车构架上并将来自输入体的动力以选择的指定变速比传递到输出体的自行车用内藏变速轮毂，该轮毂具有：轮毂轴、驱动体、筒状的从动体、行星齿轮机构、第1单向超越离合器、第2以及第3单向超越离合器、筒状的离合器部件、离合器操作部。轮毂轴能够固定在构架上。驱动体能够绕着轮毂轴旋转并能与输入体连接。从动体在内部具有内部收容空间，而且能够绕着轮毂轴旋转，并能与输出体连接。行星齿轮机构配置在从动体的收容空间内，并且具有：与轮毂轴同芯配置的恒星齿轮、与恒星齿轮啮合的行星齿轮、可自由旋转地支撑行星齿轮并绕着轮毂轴能够旋转的齿轮环架、能够绕着轮毂轴旋转而且与行星齿轮在外侧啮合的内齿轮，行星齿轮机构把来自驱动体的动力传递到从动体。第1单向超越离合器配置在内齿轮与从动体之间，仅能在一个方向传递动力，而且在能够传递动力的状态中，可以进行动力传递状态与动力断开状态的切换。在驱动体与内齿轮之间以及在齿轮环架与从动体之间分别配置第2以及第3单向超越离合器，仅在一个方向传递动力。离合器部件设置在轮毂轴上并可自由转动，而且在轴向可以自由移动，通过在轴向的移动，进行驱动体与齿轮环架的连接状态与脱离状态的切换，而且，对第1单向超越离合器进行传递动力状态与动力断开状态的切换。离合器操作部使离合器部件在轴向移动，而且与离合器部件配合，可以将离合器部件的旋转驱动力转换为在轴向的位移。

在该内藏变速轮毂中，在由离合器操作部将驱动体与齿轮环架形成为脱离状态、而且将离合器部件配置在使第1单向超越离合器位于动力隔断状态的减速位置处、并且使输入体在一个方向旋转时，其旋转通过驱动体、第2单向超越离合器传递到内齿轮，进而通过行星齿轮机构从齿轮环架(内齿轮的齿数)/(恒星齿轮的齿数+内齿轮的齿数)减速输出。而后该减速的旋转通过第3单向超越离合器从齿轮环架传递到从动体，输出体在一个方向减速旋转。

而且，在由离合器操作部将驱动体与齿轮环架形成为脱离状态、而且将离合器部件配置在使第1单向超越离合器位于动力传递状态的直接位置处、并且使输入体在一个方向旋转时，旋转通过驱动体、第2单向超越离合器传递到内齿轮，进而通过第1单向超越离合器将驱动体的旋转直接传递到从动体，输出体在一个方向以相同的转速旋转。

而且，在由离合器操作部将驱动体与齿轮环架形成为连接状态、而且将离合器部件配置在使第1单向超越离合器位于动力传递状态的增速位置处、并且使输入体在一个方向旋转时，该旋转通过驱动体、离合器部件传递到内齿轮，进而通过行星齿轮机构从内齿轮(恒星齿轮的齿数+内齿轮的齿数)/(内齿轮的齿数)增速输出。而后，该增速的旋转通过第1单向超越离合器从内齿轮传递到从动体，输出体在一个方向增速旋转。

这里，当离合器部件从减速位置通过直接位置移动至增速位置时，即使旋转传递到离合器部件，也因为离合器部件仅空转而不传递旋转力，所以在该方向使离合器部件移动所需的力可以小些。另外，使离合器部件从增速位置向直接位置移动时，由于离合器部件与齿轮环架的摩擦，离合器部件难以从齿轮环架脱离，在使离合器部件从直接位置向减速位置移动时，因为把内齿轮与轮毂壳体连接的第1单向超越离合器处于作用驱动力的状态，所以难以形成为动力切断状态。但是，当离合器操作部与离合器部件配合，则离合器部件的旋转驱动力被转换为向轴向的位移，产生辅助力，利用自行车的旋转驱动力而使离合器部件在轴向容易移动。因此，可以使离合器部件从增速位置向减速位置移动所需的力小，因此，行驶中即使作用驱动力，也能够利用轻微的操作力来进行两个方向的变速操作。

方案2的自行车用内藏变速轮毂是在方案1所述的轮毂中，离合器操作部具有：设在轮毂轴上的导向面、通过沿导向面移动而使离合器部件在轴向移动的变速键、按压变速键的按压部件，离合器部件具有能与变速键当接而且相对轮毂轴的轴芯倾斜的凸轮面，当变速键与该凸轮面当接时，通过一个方向的旋转而可以将旋转驱动力转换为轴向的位移。

这里，当变速键与离合器部件的凸轮面当接时，变速键由于离合器部件一个方向的旋转而上到凸轮面，旋转驱动力被转换为离合器部件的轴向的位移。因此，能够用简单的结构将旋转驱动力转换为轴向的位移。

方案3的自行车用内藏变速轮毂是在方案2所述的轮毂中，在轮毂轴上形成贯通轮毂轴的轴芯并在与一个方向相反侧螺旋状扭转形态的贯通槽，导向面是形成贯通槽面的一部分，而且导向面相对轮毂轴的轴芯倾斜规定的槽倾斜角度。

这种场合，因为贯通槽的导向面相对轴芯倾斜，并在和一个方向相反侧以螺旋状扭转，所以，当离合器部件在一个方向一边旋转、变速键一边上到凸轮面时，变速键在与导向面接触部分的整个长度被凸轮面向导向面一侧按压，由于离合器部件而使变速键很难在轴向脱开。而且，当作用非常大的驱动力时，因为不是离合器部件而是变速键动作部在轴向脱开，所以，在驱动力非常的的状态下不进行变速，变速冲击少，而且能够防止由于驱动力所引起的内部动力传递机构部分的损坏。

方案4的自行车用内藏变速轮毂是在方案3所述的轮毂中，槽倾斜角度是从10度至50度的范围。如果槽倾斜角度不足10度，则当变速键被按压在凸轮面上时，变速键容易在轴向脱离。而且，如果超过50度，则在用按压部件按压变速键时阻力增大，会增加变速操作时的操作力。

方案5的自行车用内藏变速轮毂是在方案3或4所述的轮毂中，离合器部件的凸轮面相对轮毂轴芯的倾斜角度比槽倾斜角度大，而且是从20度至70度的范围。使凸轮面的倾斜角度比槽倾斜角度大是因为在变速键与离合器部件当接时，变速键实际移动的导向面的角度比凸轮面小，所以变速键能够在离开凸轮面的方向移动。而且，若倾斜角度不够20度则倾斜过大，不能高效率地将旋转驱动力转换为轴向的位移，如果倾斜角度超过70度则倾斜过小，不能得到充分的轴向位移，即使将旋转驱动力转换为轴向的位移，离合器部件也难以从齿轮环架脱离，而且，很难把第1单向超越离合器从动力传递状态转至动力切断状态。

方案6的自行车用内藏变速轮毂是在方案4或5所述的轮毂中，变速键截面为三角形状，其长度方向相对轮毂轴交叉延伸地配置在贯通槽内。这种场合，由于简单形状的变速键能够在扭转的贯通槽内移动，而且在贯通槽内由于摩擦力而限制了移动。即：当变速键的三角形的一面与凸轮面当接时，被凸轮面按压，而另一面与导向面接触，变速键由于摩擦很难在轴向移动。而且，在被按压部件的移动中，因为仅一面接触而另一面不接触，所以移动中的阻力小。

方案7的自行车用内藏变速轮毂是在方案2至6任一项所述的轮毂中，还具备第1施力部件、第2施力部件和第3施力部件；第1施力部件是用于对离合器部件向齿轮环架一侧施加力，第2施力部件是对变速键向离合器部件一侧施加力，第3施力部件安装在变速键与离合器部件之间，而且当两个部件当接时，在变速键与离合器部件当接之前，通过第3施力部件的弹性力对两个部件在相离开方向施加力。

这里，因为由第1施力部件对离合器部件向齿轮环架一侧施加力，所以，离合器部件向增速侧的移动中将离合器部件与齿轮环架连接时，即使两个部件未在连接位置的场合，利用离合器部件的旋转也能够确切地将两个部件连接。而且，因为由第2施力部件将变速键向离合器部件一侧作用力，所以，在离合器部件向减速侧移动时，能够确切地使离合器部件向减速侧移动。而且，因为由第3施力部件在变速键与离合器部件相离开的方向作用力，所以在向减速侧变速中，即使变速键与凸轮面当接并且离合器部件从齿轮环架脱离时，变速键也能从凸轮面离开。因此，行驶中凸轮面与变速键不当接，不会发生当接声音。

方案8的自行车用内藏变速轮毂是在方案7所述的轮毂中，第3施力部件是全长被限定为一定长度的螺旋弹簧。这种场合，可以设定变速键与离合器部件当接时的作用力。这样，在脱离阻力不大时，变速键与离合器部件的间隔为该施力部件的设定长度，能够更准确地进行离合器部件的位置确定。

方案9的自行车用内藏变速轮毂是在方案7或8所述的轮毂中，按压部件将变速键向齿轮环架一侧按压。这种场合，在没有按压变速键的状态下，离合器部件配置在减速位置，随着按压而从直接位置移动至增速位置。

方案10的自行车用内藏变速轮毂是在方案9所述的轮毂中，按压部件是杆状部件，设置三个施力部件的各自作用力是按照第2施力部件、第3施力部件、第1施力部件的顺序变弱。这种场合，当使按压部件在向与按压侧相反侧后退时，因为第2施力部件的作用力比其它的施力部件大，所以，可以由第2施力部件使离合器部件移动。而且，因为第3施力部件的作用力比第1施力部件大，所以，在由按压部件按压变速键并由第1施力部件使离合器部件向增速侧移动时，变速键很难与离合器当接。

方案11的自行车用内藏变速轮毂是在方案9所述的轮毂中，按压部件具有：具有规定长度的杆状操作体、安装在操作体的前端并在轴向可相对移动的动作体、安装在操作体与动作体之间并对两个部件在相离开方向施加力的施力部件，变速键能在轴向两个方向按压离合器部件，施力部件是第1施力部件，设置的三个施力部件的各自作用力是按照第1施力部件、第2施力部件、第3施力部件的顺序变弱。

这种场合，用按压部件按压变速键而使离合器部件从减速侧向增速侧移动时，因为第1施力部件的作用力比第2施力部件大，所以，能够顶住第2施力部件的作用力而将变速键向增速侧移动。结果，变速键按压离合器部件而使离合器部件向增速侧移动。而且，当使按压部件向与按压侧相对侧后退时，因为第2施力部件的作用力比第3施力部件大，所以由第2施力部件可以使离合器部件移动。而且，因为在按压部件上安装了作用力最大的第1施力部件，所以能够使弹簧圈数多而减小弹簧常数。结果，能够使其它的施力部件的弹簧常数进一步减小，可以减小变速操作整体的操作力。而且，因为第2施力部件的作用力比第3施力部件大，所以在向减速侧移动时，必要时辅助力可以确切地使变速键与离合器部件当接。

方案12的自行车用内藏变速轮毂是在方案7或8所述的轮毂中，按压部件将变速键向离合器部件一侧按压。这种场合，在没有按压变速键的状态下，离合器部件配置在增速位置，随着按压而从直接位置向减速位置移动。

方案13的自行车用内藏变速轮毂是在方案12所述的轮毂中，按压部件具有：具有规定长度的杆状操作体、安装在操作体的前端并在轴向可相对移动的动作体、安装在操作体与动作体之间并对两个部件在相离开方向施加力的施力部件，变速键可以在轴向两个方向按压离合器部件，施力部件是第2施力部件，设置的三个施力部件的各自作用力是按照第2施力部件、第3施力部件、第1施力部件的顺序而变弱。

这种场合，用按压部件按压变速键并使离合器部件从增速侧向减速侧移动时，因为第2施力部件的作用力比第1施力部件大，所以，能够顶住第1施力部件的作用力而将变速键向减速侧移动。结果，变速键按压离合器部件，离合器部件向减速侧移动。而且，因为第2施力部件的作用力比第3施力部件大，所以在向减速侧移动时，必要时辅助力可以确切地使变速键与离合器部件当接。另外，当使按压部件向与按压侧相反侧后退，而且用第1施力部件按压离合器部件时，因为第3施力部件的作用力比第1施力部件大，所以在离合器部件与变速键相离开的状态下，由第3施力部件使离合器部件向增速侧移动。

图1是采用本发明一实施形式的自行车的侧面图。

图2是其内藏变速轮毂的纵剖面结构图。

图3是其内藏变速轮毂的减速位置的重要部分的局部放大图。

图4是操作机构的重要部分的斜视图。

图5是表示变速键和凸轮面关系的模式图。

图6是推杆侧面部分的截面图。

图7是内藏变速轮毂的直接位置的图3的相当图。

图8是内藏变速轮毂的增速位置的图3的相当图。

图9是实施形式2的图3的相当图。

图10是实施形式3的图3的相当图。

实施形式1

[整体结构]

图1是采用本发明一实施形式的轻便自行车，该车具备：具有双梁形的构架体2与前叉3的构架1、车把4、驱动部5、前轮6、安装3段变速的内藏变速轮毂10的后轮7、前车闸装置8以及在手边操作内藏变速轮毂10的变速操作部9。

在构架1安装包括车座11、车把4、前轮6以及后轮7的各个部件。

车把4具有固定在前叉3上部的车把轴杆14和固定在车把轴杆14上的车把杆15。在车把杆15的右端安装构成前车闸装置8的刹车杆16与把手17及变速操作部9。变速操作部9安装在刹车杆16内侧的车把杆15上，并且通过由内部缆线与外套管所组成的变速操作缆线73而与内藏变速轮毂10连接。变速操作部9具有用于卷绕操作内部缆线的卷绕控制杆，并且具有解除由卷绕控制杆的卷绕操作并放松内部缆线的解除控制杆，因为是一般构造，故省略详细说明。

驱动部5具有设在构架体2的下部(梁托)的齿轮曲柄18、挂在齿轮曲柄18上的车链19和内藏变速轮毂。

[内藏变速轮毂的结构]

内藏变速轮毂10是带有包括减速、直接以及增速的动力传递路径共计3段结构的倒轮车闸的轮毂。如图2所示，该内藏变速轮毂10具有：固定在自行车构架体2的后棘爪2a上的轮毂轴21、配置在轮毂轴21一端侧外周的驱动体22、配置在轮毂轴21以及驱动体22外周的轮毂壳体23、行星齿轮机构24、用于选择动力传递路径的操作机构25、为使操作机构25动作的摇杆26、倒轮车闸27。

如图2以及图3所示，轮毂轴21是杆状部件，其中间部为大直径而两端部为小直径，而且在两端形成螺纹。在轮毂轴21的轴芯部，在从图2的右端向中间部形成操作孔21a。在操作孔21a的底部附近形成贯通轴芯的贯通槽21b。贯通槽21b贯通轮毂轴21的轴芯，而且相对轴芯倾斜所定的槽倾斜角度β(参照图5)，并随着从图5右向左在与行进方向相反对侧扭转。在使用规定直径的立铣刀形成贯通轴芯的孔之后，使轮毂轴21在行进方向一边缓慢地旋转，一边在轴向中央侧送进而形成这样的贯通槽21b。因此，这样的贯通槽21b是在两端交叉的贯通孔随着轴向的移动而逐渐旋转所形成螺旋状连续的形状。该槽倾斜角度β最好是从10度至50度的范围。

驱动体22一端通过滚珠30以及滚珠承受座31被支撑在轮毂轴21上并可自由旋转，在一端的外周固定小齿轮32。而且在驱动体22的另一端内周沿轴向形成多个花键内齿22a。

轮毂壳体23是筒状部件，在其内周的收容空间23a收容驱动体22以及行星齿轮机构24。轮毂壳体23通过滚珠33、34以及滚珠承受座35而能绕着轮毂轴21旋转。而且，在轮毂壳体23的外周两端固定有用于支撑辐条7a(参照图1)的轮毂36、37。

[行星齿轮机构的结构]

行星齿轮机构24具有：与轮毂轴21同芯而且形成整体的恒星齿轮40、配置在轮毂轴21外周的齿轮环架41、与恒星齿轮40啮合的3个行星齿轮42(图中仅示出了1个行星齿轮)、内齿轮43。

齿轮环架41是筒状的部件，可自由旋转地被支撑在轮毂轴21。在齿轮环架41沿圆周方向形成3个凹口41a，由销44将行星齿轮42支撑在该各凹口41a上并可自由旋转。而且，在齿轮环架41的一端内周形成花键内齿41b，在另一端外周形成花键外齿41c(图1)。

内齿轮43大致形成为圆筒状，并从行星齿轮42延伸至驱动体22的外周。在内齿轮43的另一端内周形成内齿43b。如前所述，当行星齿轮42与恒星齿轮40啮合的同时，也与内齿轮43的内齿43b啮合。

而且，在内齿轮43的一端形成凹口43a，如图4所示，构成第1单向超越离合器50的离合器棘爪53由销54支撑在该凹口43a上并可自由摇动。该离合器棘爪53被扭转螺旋弹簧55向立起的方向施加力。第1单向超越离合器50从内齿轮24向轮毂壳体23仅传递行进方向的旋转驱动力。仅在当内齿轮24在行进方向旋转时，离合器棘爪53才与轮毂轴23内周面所形成的棘轮齿23b啮合。该第1单向超越离合器50能够进行动力传递状态与动力切断状态的切换，动力传递状态是能够传递内齿轮24在行进方向旋转的状态，也即离合器棘爪53通过后述的离合器部件的移动而与棘轮爪23b相啮合的动力传递状态，当离合器棘爪53从棘轮爪23b避开则成为动力切断状态。

在驱动体22与内齿轮24之间配置第2单向超越离合器51，该第2单向超越离合器51从驱动体22向内齿轮24仅传递行进方向的旋转驱动力。而且，在齿轮环架41与轮毂壳体23之间配置第3单向超越离合器52，该第3单向超越离合器52从齿轮环架41向轮毂壳体23仅传递行进方向的旋转驱动力。另外，第3单向超越离合器52在一端内周具有形成花键内齿56a的筒状的离合器壳体56。该花键内齿56a与齿轮环架41的花键外齿41c配合，离合器壳体56与齿轮环架41一体旋转。这两个单向超越离合器51、52与第1单向超越离合器50不同，不进行在能够传递动力状态的切换。

[操作机构的结构]

操作机构25是选择动力传递路径的部件，具有离合器部件45和离合器操作部46。

离合器部件45是用于对驱动体22与齿轮环架41进行连接状态与脱离状态的切换，而且对第1单向超越离合器50进行动力传递状态与动力切断状态的切换。离合器部件45配置在轮毂轴21的外周，沿轴向可自由移动并能自由转动。

如图4所示，离合器部件45为筒状部件，在其一端的外周形成花键外齿45a，花键外齿45a与花键内齿22a可自由滑动地相配合。而且，在离合器部件45的另一端形成大直径部分45b，并在其外周形成花键外齿45c.花键外齿45c能与在齿轮环架41上形成的花键内齿41b相配合。大直径部分45b与一端之间形成圆锥面45d。设置该圆锥面45d是为了把第1单向超越离合器50的离合器棘爪53从以实线表示的立起位置(动力传递位置)放倒成为以双点划线表示的避开位置(动力切断位置)。当离合器部件45从左侧向右端的减速位置移动时，离合器棘爪53沿圆锥面45d上到大直径部分45b而放倒成为避开状态。

在离合器部件45的内周面，形成如图3所示在轴向相隔间距的2个阶梯部45e、45f。如图4所示，左侧的阶梯部45f上形成在周向相隔间距的多个凸轮面47。如图5所示，凸轮面47具有：一端凹入的平面47a、与平面47a的行进方向A的下流侧相连的圆弧面47b、与上流侧相连的倾斜面47c。该倾斜面47c相对轴芯的倾斜角度α比贯通槽21b的槽倾斜角度β大，而且理想情况是在20度至70度的范围。

离合器操作部46使离合器部件45在轮毂轴21的轴向移动，并且与离合器部件45配合，将离合器部件45的旋转驱动力转换为轴向的位移。如图3所示，离合器操作部46具有在操作孔21a内轴向移动的推杆48以及由推杆48向齿轮环架41侧按压的变速键49。

如图6所示，推杆48具有：规定长度的操作体65、安装在操作体65的前端并能在轴向移动的动作体66、在操作体65与动作体66之间配置的第1螺旋弹簧60。操作体65具有杆68以及拧入杆68的当接部69。在杆68的基端形成螺纹部68a，在前端形成大直径部68b。将当接部69拧入该螺纹部68a。另外，大直径部68b可自由滑动地安装在动作体66内部所形成的导向孔66a内。另外，导向孔66a在操作体66一侧的直径变小，以使不能拔出动作体66。第1螺旋弹簧60以压缩状态安装在动作体66的端面与当接部69的端面之间，并在动作体66与操作体65相离开的方向作用力，当动作体66按压变速键49时，第1螺旋弹簧60对离合器部件45向齿轮环架41一侧施加力。

如图4所示，变速键49是截面为三角形状的杆状部件，当被按压时，变速键49在贯通槽21b内在和行进方向的反方向旋转，即一边扭转一边在轴向移动。变速键49对贯通槽21b的接触面49b形成同贯通槽21b一样的角度。例如，贯通槽21b的槽倾斜角度β为30度的场合，接触面49b相对轮毂轴芯的角度大致也是30度。而且，由于安装在离合器部件45的另一端内周的挡圈63使变速键49在离合器部件45的内部向外方的移动被限制。因此，实际如图4所示，不会向离合器部件45外方飞出。由此，变速键49被推杆48按压，使离合器部件45向图3左方移动。

而且，变速键49在离合器部件45的内部能够与凸轮面47当接。在变速键49与凸轮面47的平面47a当接的状态下，当离合器部件45在行进方向旋转时，变速键49被凸轮面47的倾斜面47c向贯通槽21b的导向面21c侧按压，被限制了向轴向左方的移动，而离合器部件45向轴向右方移动。即：将离合器部件45的旋转驱动力转换为轴向的位移，辅助变速操作。

在变速键49的两端形成凹口49a，在此处卡住第2螺旋弹簧61，该第2螺旋弹簧的一端卡在轮毂轴21上。由该第2螺旋弹簧61对变速键49总是向离合器部件45侧施加力。而且，在变速键49与离合器部件45之间安装第3螺旋弹簧62。第3螺旋弹簧62由未图示的限制部件将其全长设定为规定的长度，当第3螺旋弹簧62被压缩时，在变速键49与离合器部件45当接之前对两部件在相离开方向施加力。由此，移动中离合器部件45与变速键49相隔一定距离而被正确地确定位置。

这里，第1～第3螺旋弹簧60、61、62的作用力是按此顺序减小。即：弹簧力按此顺序减小。此处如果第1螺旋弹簧60的弹簧力比第2螺旋弹簧61小，则即使用推杆48按压变速键49，第1螺旋弹簧60也会变形，而变速键49不移动。而且，如果第2螺旋弹簧61的弹簧力比第3螺旋弹簧62小，则即使用第2螺旋弹簧61按压变速键49，变速键49也不会到达凸轮面47，不能辅助变速操作。

另外，因为第1螺旋弹簧60在操作孔21a内配置在操作体65与动作体66之间的比较大的空间内，所以能增加圈数而减小弹簧常数和弹簧力。因此，能够进而减小第2以及第3螺旋弹簧61、62的弹簧常数和弹簧力，可以减小向增速侧变速时按压推杆48的力，即，能够减小在变速操作部9的卷绕控制杆的操作力。结果，也减小了内部缆线的张力，内部缆线不容易破断。

[摇杆结构]

摇杆26安装在轮毂轴21的轴端。摇杆26具备：安装在轴端的支撑托架70、由支撑托架70支撑并可自由摇动的连杆部件71。变速操作缆线73的外套管73a卡在该支撑托架70上，而内部缆线73b卡在连杆部件71上。连杆部件71的前端与推杆48的基端当接。此处通过由变速操作部9来牵引内部缆线73b而使连杆部件71摇动，从而按压推杆48而进行向增速侧的变速操作。而且，通过放松内部缆线由第2螺旋弹簧61通过变速键49来按压离合器部件45而进行向减速侧的变速操作。

[倒轮车闸的结构]

如图2所示，倒轮车闸27安装在车闸壳体56中。倒轮车闸27具备：由车闸壳体56支撑的车闸辊57、在齿轮环架41的另一端外周形成的凸轮面4d、在轮毂壳体23的另一端内面起制动作用的车闸闸瓦58。当驱动体22在逆方向旋转时，车闸辊57由凸轮面41d向径向外方推压。结果，车闸闸瓦58与轮毂壳体23的内面接触而进行制动。

安装倒轮车闸27容易发生制动锁定(抱死)的现象。制动锁定现象是在逆转制动时，当第1单向超越离合器50为动力传递状态，在使用车闸的状态下传递驱动力而出现的不能解除制动的现象。为了防止这种现象，在该实施形式中，在第1单向超越离合器50上安装棘爪架59。

棘爪架59在轮毂壳体23的棘轮爪23b与第1单向超越离合器50的离合器棘爪53之间设有一定角度的间隙，设置此间隙是为了在内齿轮43旋转时能够解除制动。即，棘爪架59使离合器棘爪53不能立起一定角度，或者即使立起一定角度，也是使其立起在不会被棘轮爪23b卡住的位置，使得驱动开始时的离合器棘爪53被棘轮爪23b卡住的时间滞后些。

[变速动作]

通过这样的行星齿轮机构24以及单向超越离合器50～52，该内藏变速轮毂10具有：由驱动体22-内齿轮43-行星齿轮机构24-齿轮环架41-轮毂壳体23构成的减速动力传递路径，由驱动体22-内齿轮43-轮毂壳体23构成的直接动力传递路径，由驱动体22-离合器部件45-齿轮环架71-行星齿轮机构54-内齿轮43-轮毂壳体23构成的增速动力传递路径。

用摇杆26通过变速操作缆线73来操作推杆48，由此来进行变速。

[减速-增速侧的动作]

在图3所示推杆48没有被压入的状态下，离合器部件45配置在右端的减速位置，来自驱动体22的旋转通过减速动力传递路径被减速，传递到轮毂壳体23。即，输入驱动体22的旋转通过第2单向超越离合器51而传递到内齿轮43。此时，第1单向超越离合器50的离合器棘爪53由离合器部件45而旋转到图4中以双点划线所示的避开状态，第1单向超越离合器50成为动力切断状态。因此，传递给内齿轮43的旋转进而通过行星齿轮机构24、齿轮环架41以及第3单向超越离合器52而传动到轮毂壳体23。这种场合，输入的旋转由恒星齿轮40、行星齿轮42以及内齿轮43的齿数所确定的变速比被减速输出。

另外，当操作变速操作部9的卷绕控制杆时，摇杆26的连杆部件71摇动，推杆48被推进一段。结果，因为第1螺旋弹簧60的弹簧力比第2螺旋弹簧61的弹簧力大，所以变速键49通过推杆48由连杆部件71推压而被导入贯通槽21b内，一边绕着轮毂轴旋转一边向图3左方移动，离合器部件45通过挡圈63也被推压而向直接位置移动。而后，当离合器部件45配置在图7所示的直接位置时，通过圆锥面45d而成为避开状态的第1单向超越离合器50的棘爪53由于扭转螺旋弹簧55的弹簧力而恢复到图4中以实线所示的立起状态。在该状态下，第1单向超越离合器50从内齿轮43向轮毂壳体23仅能传递行进方向的旋转。因此，来自驱动体22的旋转通过直接动力传递路径就此而传递到轮毂壳体23。即，输入驱动体22的旋转通过第2单向超越离合器51传递到内齿轮43，进而通过第1单向超越离合器50传递到轮毂壳体23，驱动体22的旋转通过内齿轮43直接传递到轮毂壳体23。另外，此时，旋转从内齿轮43通过行星齿轮机构24传递到齿轮环架41，齿轮环架41减速旋转，但因为轮毂壳体23的旋转比齿轮环架41快，所以旋转不会从齿轮环架41通过第3单向超越离合器52而传递到轮毂壳体23。

当从直接状态操作卷绕控制杆并进一步压入推杆48时，变速键49进一步向左方移动，离合器部件45也相应随此向增速位置移动。而后，当离合器部件45配置在图8所示的增速位置时，离合器部件45的花键外齿45c与齿轮环架41的花键内齿41b啮合。在向该增速位置移动时，当离合器部件45配置在离合器部件45的花键外齿45c与齿轮环架41的花键内齿41b相啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接之后，离合器部件45就此而向左方的增速位置移动。但是，当离合器部件45配置在未相啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接时，变速键49以及离合器部件45一度停止向左方的移动。这样，推杆48的动作部66后退，第1螺旋弹簧60压缩，变速键49被按压。而后，当离合器部件45旋转并且2个齿45c、41b成为啮合位置时，由于第1螺旋弹簧60的弹簧力通过变速键49离合器部件45移动，2个齿45c、41b相啮合。

在该状态下，传递至驱动体22的旋转通过增速传递路径而传递到轮毂壳体23.即，从驱动体22通过离合器部件45而传递到齿轮环架41。进而，传递到齿轮环架41的旋转通过行星齿轮机构24、内齿轮43以及第1单向超越离合器50而传递到轮毂壳体23。这种场合，输入的旋转由恒星齿轮40、行星齿轮42以及内齿轮43的齿数所确定的变速比被增速输出。另外，虽然此时通过第2单向超越离合器51从驱动体22向内齿轮43传递旋转，但因为内齿轮43的旋转比驱动体22快，所以不会从第2单向超越离合器51传递旋转。

这样从减速侧向增速侧变速时，因为是在驱动体22与内齿轮43之间直接传递旋转，所以，可以使没有作用力的离合器部件45移动。因此，可以使为用于推压离合器部件45的第1螺旋弹簧60的弹簧力小些，而且，因为第2螺旋弹簧61的弹簧力比此还小，所以可以轻松地进行变速操作。

[增速-减速侧的辅助动作]

当在图8所示的增速位置操作变速操作部9的解除控制杆时，第1螺旋弹簧60的作用力消失，变速键49由第2螺旋弹簧61按压，推杆48a向右方后退一段。而后，变速键49通过第3螺旋弹簧62而按压离合器部件45，使离合器部件45向直接位置移动。在没有踏着脚蹬不传递驱动力时，离合器部件45从齿轮环架41脱离，离合器部件45移动至直接位置。但是，因为当踏着脚蹬时是从离合器部件45向齿轮环架41传递驱动力，所以，由于摩擦力会有花键内齿41b与花键外齿45b相啮合的情况。这种场合，仅由第2螺旋弹簧的61的作用力离合器部件45不会向图8右方移动。在这种状态下，如图5所示，当变速键49与离合器部件45的凸轮面47的平面47a当接时，通过离合器部件45向行进方向A的旋转，变速键49插入贯通槽21b部分的整个长度被按压在导向面21c侧而由于摩擦力很难在轴向避开。结果，当变速键49上到倾斜面47c时，离合器部件45向右方移动。而后，当花键内齿41b与花键外齿45c的啮合脱开，离合器部件45通过变速键49由第2螺旋弹簧61按压而向直接位置移动。即，通过变速键49与离合器部件45的凸轮面47c的接触，将离合器部件45的旋转运动转换为轴向的位移来辅助变速。

这里，因为变速键49由第2螺旋弹簧61按压，而且贯通槽21b相对轴芯倾斜且螺旋状扭转，所以，如前所述，变速键49很难向轴向左方避开。因此，在传递的驱动力比第2螺旋弹簧61的作用力以及变速键49与导向面21c的摩擦力小时，变速键49在轴向不避开。但是，当作用比该力大的驱动力时，则会出现离合器部件45不移动而变速键49克服第2螺旋弹簧61的作用力以及与导向面21c的摩擦力，向轴向左方避开。这里，上述摩擦力可通过槽倾斜角度β来设定。如果使该槽倾斜角度β过大，则在用推杆48按压变速键49时，变速键49难以向左方移动。而且如果使该槽倾斜角度β过小，则虽然使推杆48按压时的阻力减小，但摩擦力也减小。因此，该槽倾斜角度β最好是在10度至50度的范围。另外，通过调整该槽倾斜角度β和凸轮面47的倾斜面47c的倾斜角度α以及3个螺旋弹簧60～62的弹簧力，则可以调整辅助时变速键49避开的临界驱动力。

另外，即使作用比设定的驱动力大的驱动力，在变速键49在轴向避开并且离合器部件45不移动的场合，当齿轮曲柄18到达上死点或者下死点附近而驱动力减小时，离合器部件45由变速键49的辅助力按压而向右方移动。因此，在上陡坡作用非常大的驱动力时不进行变速，减少了变速冲击，而且花键齿以及单向超越离合器等驱动力的传递部分也不容易损坏。

当离合器部件45移动时，变速键49通过第3螺旋弹簧62而离开凸轮面47。因此，既使离合器部件45旋转，也不会产生由于同变速键49接触而引起的异常噪音。而且，当配置在图7所示的直接位置时，如前所述，旋转通过直接传递路径从驱动体22传递到轮毂壳体23。

当离合器部件45配置在直接位置的状态下操作解除控制杆时，推杆48a进一步后退，变速键49按压离合器部件45。此时，离合器部件45的圆锥面45d与第1单向超越离合器50的离合器棘爪53接触，使离合器棘爪53从立起状态倒放成为避开状态。但是，因为离合器棘爪53从内齿轮43向轮毂壳体23传递动力，所以，仅由第2螺旋弹簧61的作用力难以将离合器棘爪53放倒成为避开状态。这种场合与前述相同，也是当变速键49与离合器部件45的凸轮面47当接时，产生辅助力而使离合器部件45在轴向移动，能够将离合器棘爪53放倒。

这里，在从减速侧向增速侧的增速变速操作时，因为不通过离合器部件45而将旋转直接传递到内齿轮43，所以，能够减小变速时的操作力。而且，在从增速侧向减速侧的减速变速操作时，因为将离合器部件45的旋转力转换为轴向的位移而辅助变速操作，所以，在向增速侧变速时踏着脚蹬也可以用轻松的操作力来进行变速。

实施形式2

在前述实施形式1中，是在推杆48上安装第1螺旋弹簧60来实现减小向增速侧变速时的弹簧力，但如图9所示，也可以用杆状部件构成推杆48。这种场合，第1螺旋弹簧60以压缩状态配置在离合器部件45与滚珠承受座31之间。而且，3个螺旋弹簧60～62的作用力是按照第2螺旋弹簧61、第3螺旋弹簧62、第1螺旋弹簧60的顺序而减小。这里如果第2螺旋弹簧61的作用力比第3螺旋弹簧62小，则在使推杆48a向减速侧后退时，即使按压变速键49，变速键49也不会与离合器部件45当接，不能得到辅助力。而且，如果第3螺旋弹簧62的作用力比第1螺旋弹簧60小，则在使推杆48a向减速侧后退而且第2螺旋弹簧61按压变速键49时，第3螺旋弹簧62变形，仅变速键49移动，而变速键49与离合器部件45不能离开，因而不能确定离合器部件45的位置。另外，变速键49使离合器部件45仅向减速侧移动，而向增速侧时两部件各自移动。即，在离合器部件45上不设置挡圈。第3螺旋弹簧62的全长由未图示的限制部件限制为一定长度，既使离合器部件45与变速键49各自移动，也能将其保持一定的间隔。其它结构与前述的实施形式1相同，故省略说明。

[减速-增速侧的动作]

在这样的实施形式2中，在图9所示的推杆48a没有被压入的状态下，与实施形式1相同，离合器部件45配置在右端的减速位置，来自驱动体22的旋转通过减速动力传递路径被减速，传递到轮毂壳体23。即，输入驱动体22的旋转通过第2单向超越离合器51而传递到内齿轮43。

另外，当操作变速操作部9的卷绕控制杆时，摇杆26的连杆部件71摇动，推杆48a被押进一段。结果，变速键49被推杆48按压，一边绕着轮毂轴旋转，一边向图9左方移动，由第1螺旋弹簧60施加力的离合器部件45随着变速键49而向直接位置移动。而后，当离合器部件45配置在直接位置时，由圆锥面45d而成为避开状态的第1单向超越离合器50的棘爪53由于扭转螺旋弹簧55的弹簧力而恢复到图4以实线所示的立起状态，与实施形式1相同，来自驱动体22的旋转通过直接动力传递路径而直接传递到轮毂壳体23。

当在直接位置操作卷绕控制杆并且进一步压入推杆48a时，变速键49继续向左方移动，离合器部件45也随之向增速位置移动。而后，当离合器部件45配置在增速位置时，离合器部件45的花键外齿45c与齿轮环架41的花键内齿41b啮合。在向该增速位置移动时，当离合器部件45配置在离合器部件45的花键外齿45c与齿轮环架41的花键内齿41b相啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接后，离合器部件45就此向左方的增速位置移动。但是，当离合器部件45配置在未啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接时，离合器部件45向左方的移动被一度停止。但是，因为由于第1螺旋弹簧60的作用力按压离合器部件45，所以当离合器部件45旋转而2个齿45c、41b成为啮合位置时，离合器部件45移动而2个齿45c、41b相啮合。在该状态下，与实施形式1相同，传递至驱动体22的旋转通过增速传递路径传递给轮毂壳体23。

这样从减速侧向增速侧变速时，与实施形式1相同，因为在驱动体22与内齿轮43之间直接传递旋转，所以可以使没有作用力的离合器部件45移动。因此，可以使得用于按压离合器部件45的第1螺旋弹簧60的弹簧力减小，用轻微的力即可进行变速操作。

[增速-减速侧的辅助动作]

当在增速位置操作解除变速操作部9的解除控制杆时，由第2螺旋弹簧61对变速键49施加力，推杆48a向右方后退一段。而后，变速键49按压离合器部件45，使离合器部件45向直接位置移动。但是，当踏着脚蹬时，因为从离合器部件45向齿轮环架41传递驱动力，所以，由于摩擦力会有花键内齿41b与花键外齿45b相互啮合的情况。这种场合与前述实施形式1相同，会产生辅助力而使离合器部件45向减速侧移动。

另外，当作用的驱动力比规定的驱动力大，并且变速键49在轴向脱离而离合器部件45没移动的场合，当齿轮曲柄18到达上死点或者下死点附近驱动力减小时，离合器部件45由于变速键49的辅助力按压而移动。因此，在该实施形式2中，当作用非常大的驱动力时不进行变速，因而变速冲击少，而且花键齿以及单向超越离合器等驱动力传递部分不容易损坏。

当离合器部件45向右方移动时，变速键49通过第3螺旋弹簧62从凸轮面47离开。因此，即使离合器部件45旋转，也不会产生同变速键49相触的异常声音。而且，当将离合器部件45配置在直接位置时，则通过直接传递路径传递旋转。

当离合器部件45配置在直接位置的状态下操作解除控制杆时，推杆48a进一步后退，变速键49按压离合器部件45。此时，离合器部件45的圆锥面45d与第1单向超越离合器50的离合器棘爪53接触，使离合器棘爪53从立起状态放倒成为避开状态。但是，因为离合器棘爪53从内齿轮43向轮毂壳体23传递动力，所以，仅由第2螺旋弹簧61的作用力难以将离合器棘爪53放到成为避开状态。这种场合与前述相同，也是当变速键49与离合器部件45的凸轮面47当接时，产生辅助力而使离合器部件45在轴向可以移动。

这里，可得到与前述实施形式1相同的效果，而且使推杆48的结构简单。但是，在这种场合，因为配置在较狭窄空间的第2螺旋弹簧61的作用力最大，所以，为了确保变形量而把第2螺旋弹簧的弹簧常数减小是很困难的，变形时的弹簧力会急剧增大。因此，增速时所需的操作力比前述实施形式1大。

实施形式3

在前述2个实施形式中，在没用推杆按压的状态下将离合器部件配置在减速位置，而在该实施形式中，如图10所示，将离合器部件45配置在增速位置。

这种场合，在推杆48上安装第2螺旋弹簧61。而且，在离合器部件45与滚珠承受座31之间配置第1螺旋弹簧60。另外，3个螺旋弹簧60～62的作用力是按照第2螺旋弹簧61、第3螺旋弹簧62、第1螺旋弹簧60的顺序减小。这种场合设定弹簧力的理由与实施形式2相同。

如图10所示，从轮毂轴的图10的左端(倒轮车闸安装侧)向中央部沿轴芯形成操作孔21a。摇杆(未图示)安装在轮毂轴21的左侧轴端。而且，为了在变速键49a的三角形的顶点当接推杆48，在变速键49a的中央部形成与推杆48当接的凹面49b。而且，与实施形式2相同，第1螺旋弹簧60以压缩状态配置在离合器部件45与滚珠承受座31之间。其它结构与前述两个实施形式相同，故省略说明。

[增速-减速侧的辅助动作]

在这样的实施形式2中，在没有压入推杆48的图10所示的状态下，当在增速位置操作变速操作部9的卷绕控制杆时，变速键49a由推杆48按压而克服第1螺旋弹簧60的作用力，使离合器部件45向减速侧移动。此时，在没有传递驱动力时，变速键49a通过第3螺旋弹簧62按压离合器部件45，使离合器部件45向直接位置移动。在传递驱动力的场合，则第3螺旋弹簧62或者第2螺旋弹簧61一边变形，变速键49一边与凸轮面47当接，通过前述的辅助力使离合器部件45移动。而且，从直接位置向减速位置移动时也传递驱动力，因而难以使离合器棘爪53成为避开状态，此时通过辅助力使离合器部件45移动，使离合器棘爪53形成为避开状态，使离合器部件45向减速位置移动。

另外，在作用比设定的驱动力大的驱动力、变速键49a在轴向脱开而离合器部件45不移动的场合，当齿轮曲柄18到达上死点或者下死点附近驱动力减小时，离合器部件45由于变速键49a的辅助力被按压移动。因此，该实施形式3中，在作用非常大的驱动力时也不进行变速，因而变速冲击少，而且花键齿以及单向超越离合器等驱动力传递部分不容易损坏。

[减速-增速侧的辅助动作]

当在减速位置操作解除控制杆时，由第1螺旋弹簧60的作用力将离合器部件45向增速侧按压，推杆48移动，离合器部件45向直接位置移动。而后，当离合器部件45配置在直接位置时，由于圆锥面45d而形成为避开状态的第1单向超越离合器50的棘爪53由于扭转螺旋弹簧55的弹簧力恢复到图4中以实线所示的立起状态，与实施形式1和2相同，来自驱动体22的旋转通过直接动力传递路径直接传递到轮毂壳体23。

当在直接位置操作解除控制杆时，由第1螺旋弹簧60的作用力将离合器部件45向增速侧按压，推杆48移动，离合器部件45向增速位置移动。而后，当离合器部件45配置在增速位置时，离合器部件45的花键外齿45c与齿轮环架41的花键内齿41b啮合。在向该增速位置移动时，当离合器部件45配置在花键外齿45c与花键内齿41b相啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接之后，离合器部件45就此向左方的增速位置移动。但是，但是当离合器部件45配置在花键外齿45c与花键内齿41b未啮合的位置时，在离合器部件45与齿轮环架41当接时，一度停止离合器部件45向左方的移动。但是，因为离合器部件45由第1螺旋弹簧60作用力按压，所以，当离合器部件45旋转并且2个齿45c、45b成为啮合位置时，离合器部件45移动，而且2个齿45c、45b啮合。在这种状态下，与实施形式1和2相同，传递到驱动体22的旋转通过增速传递路径传递到轮毂壳体23。

这样从减速侧向增速侧变速时，因为与实施形式1以及2相同，是在驱动体22与内齿轮43之间传递直接旋转，所以，可以使未作用力的离合器部件45移动。因此，用于按压离合器部件45的第1螺旋弹簧60的弹簧力可以小些。而且，因为可以使宽收容空间内的第2螺旋弹簧61的弹簧力为最大，所以，可以把整体的弹簧力设定得小些，行驶中在传递驱动力的状态下用轻松的力即可变速操作。

[其它实施例]

(a)在实施形式3中，推杆也可以构成实施形式2类型的杆状部件。这种场合，因为由推杆限制了变速键向轴向端侧的移动，所以，也可以沿轴芯构成贯通槽。在这样的实施形式中，因为作用大的力也会产生辅助力，所以总能进行变速。但是，此时在推杆作用大的力，而且在内部缆线也作用大的力。而且，变速冲击也变大，动力传递部件的强度必须也要设定的高些。

(b)在本实施形式中，为了安装倒轮车闸而设置了防止制动锁定用的棘爪架，但在没有安装倒轮车闸的场合则不需要棘爪架。

(c)旋转传递机构并不仅限于行星齿轮机构，也可以是行星滚柱机构。

如上所述，在本发明的内藏变速轮毂中，当离合器部件向减速侧移动时，因为通过离合器部件与离合器操作部的配合，使离合器部件的旋转驱动力转换为轴向位移而产生辅助力，所以离合器部件容易移动，既使在行驶中也可以用轻松的力来移动离合器部件。另外，当向增速侧移动时，因为离合器部件不传递动力，所以用轻微的力即可移动离合器部件。因此，行驶中即使在作用驱动力的状态下，用轻松的操作力也能够进行两个方向的变速操作。

Claims (13)

1.一种自行车用内藏变速轮毂，该自行车用内藏变速轮毂能够安装在自行车构架上并将来自输入体的动力以选择的指定变速比传递到输出体，其特征在于：该自行车用内藏变速轮毂具有轮毂轴、驱动体、筒状的从动体、行星齿轮机构、第1单向超越离合器、第2以及第3单向超越离合器、筒状的离合器部件、离合器操作部；轮毂轴能够固定在前述构架上；驱动体能绕着前述轮毂轴旋转并能与前述输入体连接；从动体在内部具有内部收容空间，而且能绕着前述轮毂轴旋转，并能与前述输出体连接；行星齿轮机构配置在前述从动体的收容空间内并且具有：与前述轮毂轴同芯配置的恒星齿轮、与前述恒星齿轮啮合的行星齿轮、可自由旋转地支撑前述行星齿轮并能绕着前述轮毂轴旋转的齿轮环箍、能绕着前述轮毂轴旋转而且与前述行星齿轮外侧啮合的内齿轮，行星齿轮机构将来自前述驱动体的动力传递到前述从动体；第1单向超越离合器配置在前述内齿轮与从动体之间，仅能在一个方向传递动力，而且在能够传递动力的状态中，可以进行动力传递状态与动力断开状态的切换；在前述驱动体与内齿轮之间以及在前述齿轮环箍与从动体之间分别配置第2以及第3单向超越离合器，仅在一个方向传递动力；离合器部件设置在前述轮毂轴上，并且可自由转动而且在轴向可自由移动，通过在前述轴向的移动，进行前述驱动体与齿轮环箍的连接状态与脱离状态的切换，而且对前述第1单向超越离合器进行动力传递状态与动力断开状态的切换；离合器操作部使前述离合器部件在轴向移动，而且与前述离合器部件配合而将前述离合器部件的旋转驱动力可以转换为在前述轴向的位移。

2.如权利要求1所述的自行车周内藏变速轮毂，其特征在于：前述离合器操作部具有：设在前述轮毂轴上的导向面、通过沿前述导向面移动而使前述离合器部件在前述轴向移动的变速键、按压前述变速键的按压部件，前述离合器部件具有能与前述变速键当接而且相对前述轮毂轴的轴芯倾斜的凸轮面，用于当前述变速键与该凸轮面当接时，通过前述一个方向的旋转而将旋转驱动力转换为轴向的位移。

3.如权利要求2所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：在前述轮毂轴上，形成贯通前述轮毂轴的轴芯并在与前述一个方向相反侧螺旋状扭转状态的贯通槽，前述导向面是形成前述贯通槽面的一部分，而且相对前述轮毂轴的轴芯倾斜规定的槽倾斜角度。

4.如权利要求3所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述槽倾斜角度是从10度至50度的范围。

5.如权利要求3或4所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述离合器部件的凸轮面相对前述轮毂轴芯的倾斜角度比前述槽倾斜角度大，而且是从20度至70度的范围。

6.如权利要求4或5所述的自行车周内藏变速轮毂，其特征在于：前述变速键截面为三角形状，其长度方向相对前述轮毂轴交叉延伸地配置在前述贯通槽内。

7.如权利要求2至6任一项所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：还具备第1施力部件、第2施力部件和第3施力部件；第1施力部件是用于对前述离合器部件向前述齿轮环箍一侧施加力，第2施力部件是对前述变速键向前述离合器部件一侧施加力，第3施力部件安装在前述变速键与前述离合器部件之间，而且当两个部件当接时，在前述变速键与前述离合器部件当接之前，通过第3施力部件的弹性力对两个部件在离开方向施加力。

8.如权利要求7所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述第3施力部件是全长被限定为规定长度的螺旋弹簧。

9.如权利要求7或8所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述按压部件将前述变速键向前述齿轮环箍一侧按压。

10.如权利要求9所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述按压部件是杆状部件，设置三个施力部件的各自作用力是按照前述第2施力部件、第3施力部件、第1施力部件的顺序变弱。

11.如权利要求9所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述按压部件具有：具有规定长度的杆状操作体、安装在前述操作体的前端并在轴向可相对移动的动作体、安装在前述操作体与动作体之间并对两个部件在相离开方向施加力的施力部件，前述变速键能在轴向两个方向按压前述离合器部件，前述施力部件是前述第1施力部件，设置的三个施力部件的各自作用力是按照前述第1施力部件、第2施力部件、第3施力部件的顺序而变弱。

12.如权利要求7或8所述的自行车周内藏变速轮毂，其特征在于：前述按压部件将前述变速键向前述离合器部件一侧按压。

13.如权利要求12所述的自行车用内藏变速轮毂，其特征在于：前述按压部件具有：具有规定长度的杆状操作体、安装在前述操作体的前端并在轴向可相对移动的动作体、安装在前述操作体与动作体之间并对两个部件在离开方向施加力的施力部件，前述变速键能在轴向两个方向按压前述离合器部件，前述施力部件是第2施力部件，设置三个施力部件的各自作用力是按照前述第2施力部件、前述第3施力部件、前述第1施力部件的顺序变弱。

Images