[发明专利]具有嵌套行星齿轮机构的自行车轮毂内变速器

说明书

本发明公开了具有嵌套行星齿轮机构的自行车轮毂内变速器，属于行星齿轮机构传动技术领域；克服了现有轮毂内变速器重量较重且存在数量较多、布置分散的换挡机构的问题；包括设置第一行星齿轮组嵌套在第二行星齿轮组的内圆周组成第一嵌套行星齿轮机构，第三行星齿轮组嵌套在第四行星齿轮组的内圆周组成第二嵌套行星齿轮机构，精简轮毂内变速器的结构，可将内变速器的尺寸做得更小；一个不可转动的轮毂轴；七个可转动的轴；设置在轮毂轴上并沿轴向相继集中布置的六个换挡机构，换挡机构数量少、结构紧凑，换挡逻辑简单，换挡机构允许选择性地被操纵使得在轮毂内变速器输入轴和输出轴之间形成八个前进挡位。

技术领域

本发明属于行星齿轮机构传动技术领域，涉及一种轮毂变速装置，特别是用于自行车的动力传动系，具体涉及具有嵌套行星齿轮机构的自行车轮毂内变速器。

背景技术

自行车是一种交通工具，对于业余爱好者和职业运动员来说，自行车还是健身、娱乐和竞技的工具。自行车厂商不断地改进自行车的各种部件，已经被重新设计的一种部件是自行车轮毂，使轮毂具有不同的转速和转矩的部件是变速器。变速器分为外变速器和内变速器两种。外变速器是通过调整前、后齿轮盘齿数来调整车速快慢和转矩大小，使自行车能适应不同的路况。外变速器结构较简单，但构件裸露在外部，易受外界雨水、泥土、油污等影响，需定期清洗保养，并且换挡动作不稳定，换挡过程中产生噪声较大，普遍具有使用寿命不长的缺点。内变速器是将行星齿轮机构安装于自行车后轮轮毂内部，骑行者可以选择不同的齿轮传动比来调整车速快慢和转矩大小。与外变速器相比，内变速器具有体积小、寿命长、免维修的优点，使内变速器生产应用越来越普及。

轮毂内变速器通常包括安装于自行车车架的轮毂轴，轮毂轴可转动地支撑飞轮和轮毂壳，骑行人的踩踏力经由主动链轮和链条传递给飞轮。轮毂壳内容纳有设置在飞轮和轮毂壳之间的多个行星齿轮机构，动力经由飞轮传递给多个行星齿轮机构，再传递给轮毂壳。多个行星齿轮机构可产生多个不同动力传递路径的特定传动比，骑行人可以通过换挡机构来选择传动比。

行星齿轮机构的轮毂内变速器已在现有技术中被多次描述并且始终被进一步开发和改进。比如专利号为200710126284.9的中国发明专利，公开了一种自行车轮毂组件，该组件沿着轮毂轴轴向布置四个行星齿轮机构，有选择地操纵七个换挡机构控制四个行星齿轮机构的太阳轮或行星架或齿圈的接合或分离实现八个不同的动力传动路径，该换挡机构采用棘爪式超越离合器。自行车轮毂内的换挡机构数量增加，一方面会使换挡逻辑变得更加复杂，另一方面会使内变速器结构变得复杂且重量增加，显然这些不利的因素会制约轮毂内变速器在自行车上的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服了现有轮毂内变速器重量较重且存在数量较多、布置分散的换挡机构的问题，提供了一种换挡机构数量少、结构紧凑、重量较轻且控制逻辑简单的具有嵌套行星齿轮机构的自行车轮毂内变速器。