CN216519429U - 一种内变速器及轮毂组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种内变速器，包括，轮毂轴；可旋转地安装于所述轴上的轮毂壳体；安装于所述轴上，且置于所述轮毂壳体内，用于向所述轮毂壳体传递驱动力的行星齿轮构件；可旋转地安装于所述轮毂轴上，用于向所述行星齿轮构件输入驱动力的动力输入构件；设置于所述行星齿轮构件与所述轮毂壳体之间的滚柱式或楔形超越离合器；在离心力的作用下控制所述滚柱式或楔形超越离合器的保持架，以使得所述行星齿轮构件的驱动力通过所述超越离合器传递给所述轮毂壳体的离心控制构件。本申请提供的内变速器，能够实现自动变速，且变速平顺无响声。本申请还公开了一种轮毂组件，能解决同样的问题。

Description

一种内变速器及轮毂组件

技术领域

本申请涉及变速器领域，更具体地说，尤其涉及一种内变速器，还涉及一种带有该内变速器的轮毂组件。

背景技术

自行车变速器分为外变速器和内变速器两大类。

外变速器是采用开放式链条机构为传动系统，通过拨动链条到不同的齿盘或飞轮上实现不同的链条传动比。外变速器的构件外露，容易受到外力的干扰，产生换挡动作不稳定，并且普遍具有使用寿命不长的缺点，换挡过程中噪音较大。

内变速器是以行星齿轮构件作为传动主体，同时封闭装配在的后车轮轴的轮毂内，能够克服外变速器存在的上述缺陷，提供较佳的传动性能，其在的生产应用中越来越普及。

内变速器的档位控制机构是通过控制行星齿轮机构中的中心齿轮或行星架或外齿圈的咬合或分开实现不同的传动速比。内变速器在控制变档过程中，需要设置多个操纵机构实现，操作复杂，且一般内变速器的档位越多，控制的执行机构也越多，造成内变速器的结构复杂，同时操纵起来也十分麻烦。

后来，出现了自动内变速器，能够随着车速自动变速，然而，现有的自动内变速器，其自动变速过程中耦合较慢且响声较大。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种内变速器，相较于现有技术而言，能够实现自动变速，且变速平顺无响声。

本申请提供的技术方案如下：

一种内变速器，包括，

轮毂轴；

可旋转地安装于所述轴上的轮毂壳体；

安装于所述轮毂轴上，且置于所述轮毂壳体内，用于向所述轮毂壳体传递驱动力的行星齿轮构件；

可旋转地安装于所述轮毂轴上，用于向所述行星齿轮构件输入驱动力的动力输入构件；

设置于所述行星齿轮构件与所述轮毂壳体之间的滚柱式或楔形超越离合器；

在离心力的作用下控制所述滚柱式或楔形超越离合器的保持架，以使得所述行星齿轮构件的驱动力通过所述滚柱式或楔形超越离合器传递给所述轮毂壳体的离心控制构件。

优选的，所述离心控制构件，包括，

固定安装在所述轮毂壳体上的安装杆；

套设在所述安装杆上，且能够在所述安装杆上转动的离心块；

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

优选的，所述离心控制构件，包括，

可绕自身轴线转动地设置于所述轮毂壳体上的安装杆，

与所述安装杆连接，能够在离心力的作用下带动所述安装杆转动的离心块，

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

优选的，所述离心控制构件，包括，

固定安装在所述行星齿轮构件的内齿圈上的安装杆；

套设在所述安装杆上，且能够在所述安装杆上转动的离心块；

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

优选的，所述离心控制构件，包括，

可绕自身轴线转动地设置于所述行星齿轮构件的内齿圈上的安装杆，

与所述安装杆连接，能够在离心力的作用下带动所述安装杆转动的离心块，

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

优选的，

所述离心块上设有控制孔；

在所述控制环上设置有控制销，所述控制销置于所述控制孔内，且能够在所述控制孔内位移与转动。

优选的，

在所述保持架上设置有作用块；

在所述控制环上设置有驱动块，所述驱动块具有与所述作用块接触的状态，以使得所述控制环转动时，所述驱动块带动所述作用块位移。

优选的，

在所述保持架上设置有作用块；

在所述控制环上设置有驱动槽，所述作用块置于所述驱动槽内，以使得所述控制环转动时，所述驱动槽带动所述作用块位移。

优选的，

在所述控制环上设置有供所述安装杆穿过的转动区，所述离心块安装在所述控制环远离所述内齿圈的一侧。

优选的，还包括，

一端与所述轮毂壳体连接，另一端与所述保持架连接，用于辅助所述控制环带动所述保持架转动的拉簧。

优选的，还包括，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述轮毂壳体，用于辅助所述安装杆转动的扭簧。

优选的，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述内齿圈，用于辅助所述安装杆转动的扭簧。

优选的，还包括，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述离心块，用于辅助所述离心块转动的扭簧。

优选的，所述离心块包括，

靠近所述安装杆的第一端与远离所述安装杆的第二端，所述第二端重量大于所述第一端的重量。

优选的，所述滚柱式或楔形超越离合器的滚柱或楔块保持槽设置在所述轮毂壳体的内侧。

优选的，所述滚柱式或楔形超越离合器的滚柱或楔块保持槽设置在所述内齿圈的外侧。

一种轮毂组件，包括，

上述任意一项所述的内变速器；以及，

安装在所述轮毂轴上的轮毂电机。

一种轮毂组件，包括，

上述任意一项所述的内变速器；以及，

与所述内变速器连接的智能刹车锁。

本提供的内变速器，与现有技术相比较，由于采用滚柱式或楔形超越离合器，因此，自动变速过程中无响声，且由于直接通过离心控制构件作用于滚柱式或楔形超越离合器的保持架，因此，使得行星齿轮构件与轮毂壳体之间的耦合更快，变档响应更快且变速平顺。

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为本实施例一提供的内变速器沿轮毂轴剖面视图；

图2为本实施例一提供的内变速器行星齿轮构件、滚柱式超越离合器以及轮毂壳体关系示意图；

图3为本实施例一中离心控制构件的示意图；

图4为本实施例一中控制环的示意图；

图5为本实施例一中拉簧连接示意图；

图6为本实施例一中离心块的结构示意图；

图7为本实施例一中内衬的结构示意图；

图8为本实施例一中保持架的结构示意图；

图9为本实施例二提供的内变速器的离心控制构件的结构示意图；

图10为本实施例二提供的内变速器行星齿轮构件、滚柱式超越离合器以及轮毂壳体关系示意图；

图11为本实施例二中控制环的结构示意图；

图12为本实施例二中内衬的结构示意图；

图13为本实施例二中内齿圈的结构示意图；

图14为本实施例二中保持架的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将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的一部分实施例，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，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

实施例一

请如图1至图8所示，本实施例提供一种内变速器，包括，轮毂轴100；可旋转地安装于轮毂轴100上的轮毂壳体200；安装于轴100上，且置于轮毂壳体200内，用于向轮毂壳体200传递驱动力的行星齿轮构件300；可旋转地安装于轮毂轴100上，用于向行星齿轮构件300输入驱动力的动力输入构件 400；设置于行星齿轮构件300与轮毂壳体200之间的滚柱式超越离合器500；在离心力的作用下控制滚柱式超越离合器500的保持架510，以使得行星齿轮构件300的驱动力通过滚柱式超越离合器500传递给轮毂壳体200的离心控制构件600。

本实施例中以滚柱式超越离合器为例，当然，也可以采用楔形超越离合器。

本实施例提供的自行车内变速器，当骑行者在蹬骑过程中，通过动力输入构件400实现动力的输入，且从而将驱动力传递直接传递给轮毂壳体200，从而带动轮毂壳体200转动，实现自行车轮转动；动力输入构件400输入的同时，动力会输入至行星齿轮构件300，自行车轮转动且达到预设速度后，在离心力的作用下，离心控制构件600工作，直接作用于滚柱式超越离合器500 的保持架510，从而使得行星齿轮构件300的驱动力通过滚柱式超越离合器 500传递给轮毂壳体200，实现自动变速。由于采用滚柱式超越离合器500，因此，自动变速过程中无响声，且由于直接通过离心控制构件600作用于滚柱式超越离合器500的保持架510，因此，使得行星齿轮构件300与轮毂壳体 200之间的耦合更快，变档响应更快且变速平顺。

本实施例中的轮毂轴100用于与自行车的车架固定。

本实施例中的轮毂壳体200，包括输出部210与内衬220。

本实施例中的行星齿轮构件300，包括中心轮310，中心轮310与轮毂轴 100固定；均匀分布于中心轮310四周，且与中心轮310啮合的行星轮320；支撑行星轮320的行星架330，行星架330支撑约束行星轮320，以使得行星轮320公转；套设在行星轮320外，并与所有行星轮320啮合的内齿圈340。

本实施例中的动力输入构件400可以为链轮、皮带轮或锥齿轮。

本实施例中的离心控制构件600，包括，固定安装在轮毂壳体200上的安装杆610；套设在安装杆610上，且能够在安装杆610上转动的离心块620；与离心块620连接，且随离心块620转动而转动，带动保持架510转动的控制环630。

当然也可以采用如下结构：离心控制构件600，包括，可绕自身轴线转动地设置于轮毂壳体200上的安装杆610，与安装杆610连接，能够在离心力的作用下带动安装杆610转动的离心块620，与离心块620连接，且随离心块 620转动而转动，带动保持架510转动的控制环630。

其中，安装杆610设置于轮毂壳体200上具体为，安装杆610固定在内衬220上，且优选安装杆610与轮毂轴100平行。

当自行车下坡时，动力输入构件400会停止输入驱动力，而轮毂壳体200 却高速转动，如若将离心控制构件600安装在其他位置，如行星齿轮构件300 上，此时行星齿轮构件300与轮毂壳体200的转速不同，随着时间推移，离心块620受离心力越来越小，最后使得滚柱式超越离合器500处于超越状态，即，轮毂壳体200与0行星齿轮构件300分开以各自的速度转动，骑行者在此期间进行驱动力输入时，会出现踏空现象，不仅影响骑行者的体验感，突然的踏空存在安全隐患。而采用上述两种结构时，安装杆610安装在轮毂壳体200上，离心块620所受离心力直接与轮毂壳体200的转速相关，即离心块620控制的行星齿轮构件的输出速比与当前轮毂壳体200的转速相匹配，整个变速平顺，且骑行者体验感好，无安全隐患。

本实施例中的离心块620上设有控制孔621；在控制环630上设置有控制销631，控制销631置于控制孔621内，且能够在控制孔621内位移与转动。

当离心块620在离心力的作用下转动时，控制孔621随离心块620的转动而移动，在移动的过程中，由于控制销631置于控制孔621内，因此，控制孔621会带动控制销631位移，又由于控制销631设置在控制环630上，因此，控制销631的位移直接带动控制环630以轮毂轴100的轴线转动。

本实施例中，在保持架510上设置有作用块511；在控制环630上设置有驱动块632，驱动块632具有与作用块511接触的状态，以使得控制环630转动时，驱动块632带动作用块511位移。

当控制环630转动时，驱动块632随控制环630转动，在此过程中，驱动块632与作用块511接触，带动作用块511转动，又由于作用块设置在保持架510上，从而带动保持架510转动，最终带动保持架上的滚柱520产生位移，使得内齿圈340与轮毂壳体200耦合。

本实施例提供的内变速器，还包括，一端与轮毂壳体200连接，另一端与保持架510连接，用于辅助控制环630带动保持架510转动的拉簧710。拉簧710的设置，能够为保持架510的转动提供助力，使得自动变速更加平顺。

本实施例提供的内变速器，还包括，套设在安装杆610上，一端与安装杆610固定，另一端作用于轮毂壳体200，用于辅助安装杆610转动的扭簧 720。扭簧720的设置，能够为离心块620的转动提供助力，使得自动变速更加平顺。

其中，扭簧720一端与安装杆610固定，另一端作用于离心块620，具体为，在安装杆610上设置有扭簧安装位613，扭簧720的一端卡在扭簧安装位 613内，在离心块620上设置有限位销622，扭簧720的另一端作用于限位销 622。当离心块620不受离心力时，扭簧720在限位销622与扭簧安装位613 的作用下处于扭转状态。

本实施例中，离心块620包括，靠近安装杆610的第一端611与远离安装杆610的第二端612，第二端612重量大于第一端611的重量。如此设置，能够使得离心块620离心效果更好。

本实施例中滚柱式超越离合器500的滚柱保持槽530设置在轮毂壳体200 的内侧，即，设置在内衬220上。

本实施例还提供一种轮毂组件，包括，上述任意一所述的内变速器；以及，安装在轮毂轴上的轮毂电机。

本实施例还提供了另一种轮毂组件，包括，上述任意一项所述的内变速器；以及，与内变速器连接的智能刹车锁。

实施例二

请如图9至14所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，本实施施例中的离心控制构件600，包括，固定安装在行星齿轮构件300的内齿圈340上的安装杆610；套设在安装杆610上，且能够在安装杆610上转动的离心块 620；与离心块620连接，且随离心块620转动而转动，带动保持架510转动的控制环。

本实施例中的离心控制构件600，还可以是如下结构，具体包括，可绕自身轴线转动地设置于行星齿轮构件300的内齿圈340上的安装杆610，与安装杆610连接，能够在离心力的作用下带动安装杆610转动的离心块620，与离心块620连接，且随离心块620转动而转动，带动保持架510转动的控制环 630。

其中，控制环630带动保持架510转动具体为，在保持架510上设置有作用块511；在控制环630上设置有驱动槽633，作用块511置于驱动槽633 内，以使得控制环630转动时，驱动槽633带动作用块511位移。

具体地，作为一种优选，作用块511为一凸块，驱动槽633为设置在控制环630外圆周上的一缺口，凸块置于缺口内，当控制环630转动时，缺口的一边与凸块接触并带动凸块产生位移，从而带动保持架510以轮毂轴100 的轴线转动。

本实施例中，在控制环630上设置有供安装杆610穿过的转动区634，离心块620安装在控制环630远离内齿圈340的一侧。

具体地，转动区634可以是设置在控制环630上的槽，作为一种优选，转动区634为设置在控制环630内圆周上的缺口，且缺口内具有安装杆610 能够相对于控制环630位移的空间。

本实施例提供的内变速器中，扭簧720套设在安装杆610上，一端与安装杆610固定，另一端作用于内齿圈340，用于辅助安装杆610转动。该结构的设置，能够为离心块620的转动提供助力，使得自动变速更加平顺。

本实施例中，滚柱式超越离合器500的滚柱保持槽530设置在内齿圈340 的外侧。

本实施例还提供一种轮毂组件，包括，上述任意一所述的内变速器；以及，安装在轮毂轴上的轮毂电机。

本实施例还提供了另一种轮毂组件，包括，上述任意一项所述的内变速器；以及，与内变速器连接的智能刹车锁。

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。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的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本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 (18)

1.一种内变速器，其特征在于，包括，

轮毂轴；

可旋转地安装于所述轴上的轮毂壳体；

安装于所述轮毂轴上，且置于所述轮毂壳体内，用于向所述轮毂壳体传递驱动力的行星齿轮构件；

可旋转地安装于所述轮毂轴上，用于向所述行星齿轮构件输入驱动力的动力输入构件；

设置于所述行星齿轮构件与所述轮毂壳体之间的滚柱式或楔形超越离合器；

在离心力的作用下控制所述滚柱式或楔形超越离合器的保持架，以使得所述行星齿轮构件的驱动力通过所述超越离合器传递给所述轮毂壳体的离心控制构件。

2.根据权利要求1所述的内变速器，其特征在于，所述离心控制构件，包括，

固定安装在所述轮毂壳体上的安装杆；

套设在所述安装杆上，且能够在所述安装杆上转动的离心块；

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

3.根据权利要求1所述的内变速器，其特征在于，所述离心控制构件，包括，

可绕自身轴线转动地设置于所述轮毂壳体上的安装杆，

与所述安装杆连接，能够在离心力的作用下带动所述安装杆转动的离心块，

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

4.根据权利要求1所述的内变速器，其特征在于，所述离心控制构件，包括，

固定安装在所述行星齿轮构件的内齿圈上的安装杆；

套设在所述安装杆上，且能够在所述安装杆上转动的离心块；

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

5.根据权利要求1所述的内变速器，其特征在于，所述离心控制构件，包括，

可绕自身轴线转动地设置于所述行星齿轮构件的内齿圈上的安装杆，

与所述安装杆连接，能够在离心力的作用下带动所述安装杆转动的离心块，

与所述离心块连接，且随所述离心块转动而转动，带动所述保持架转动的控制环。

6.根据权利要求2至5任意一项所述的内变速器，其特征在于，

所述离心块上设有控制孔；

在所述控制环上设置有控制销，所述控制销置于所述控制孔内，且能够在所述控制孔内位移与转动。

7.根据权利要求2或3所述的内变速器，其特征在于，

在所述保持架上设置有作用块；

在所述控制环上设置有驱动块，所述驱动块具有与所述作用块接触的状态，以使得所述控制环转动时，所述驱动块带动所述作用块位移。

8.根据权利要求4或5所述的内变速器，其特征在于，

在所述保持架上设置有作用块；

在所述控制环上设置有驱动槽，所述作用块置于所述驱动槽内，以使得所述控制环转动时，所述驱动槽带动所述作用块位移。

9.根据权利要求4或5所述的内变速器，其特征在于，

在所述控制环上设置有供所述安装杆穿过的转动区，所述离心块安装在所述控制环远离所述内齿圈的一侧。

10.根据权利要求2至5任意一项所述的内变速器，其特征在于，还包括，

一端与所述轮毂壳体连接，另一端与所述保持架连接，用于辅助所述控制环带动所述保持架转动的拉簧。

11.根据权利要求2所述的内变速器，其特征在于，还包括，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述轮毂壳体，用于辅助所述安装杆转动的扭簧。

12.根据权利要求4所述的内变速器，其特征在于，还包括，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述内齿圈，用于辅助所述安装杆转动的扭簧。

13.根据权利要求3或5所述的内变速器，其特征在于，还包括，

套设在所述安装杆上，一端与所述安装杆固定，另一端作用于所述离心块，用于辅助所述离心块转动的扭簧。

14.根据权利要求2至5任意一项所述的内变速器，其特征在于，所述离心块包括，

靠近所述安装杆的第一端与远离所述安装杆的第二端，所述第二端重量大于所述第一端的重量。

15.根据权利要求2或3所述的内变速器，其特征在于，所述滚柱式或楔形超越离合器的滚柱或楔块保持槽设置在所述轮毂壳体的内侧。

16.根据权利要求4或5所述的内变速器，其特征在于，所述滚柱式或楔形超越离合器的滚柱或楔块保持槽设置在所述内齿圈的外侧。

17.一种轮毂组件，其特征在于，包括，

权利要求1至16任意一项所述的内变速器；以及，

安装在所述轮毂轴上的轮毂电机。

18.一种轮毂组件，其特征在于，包括，

权利要求1至16任意一项所述的内变速器；以及，

与所述内变速器连接的智能刹车锁。

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