CN201923273U - 电动自行车的内变速轮毂 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种电动自行车的内变速轮毂，主要包含有一轮毂轴、可旋转地设于轮毂轴的一轮毂壳、可旋转地设于轮毂轴的一动力源，以及可旋转地设于轮毂轴的一驱动机构，其中的驱动机构并与动力源连接，使得驱动机构可受动力源的驱动而单向驱动轮毂壳转动，为了达到变速的效果，轮毂轴另设有一变速控制件及一变速机构，变速机构可受变换控制件的驱动而以不同的转速单向驱动轮毂壳转动。

Description

电动自行车的内变速轮毂

技术领域

本实用新型与电动自行车有关，特别是有关于一种电动自行车的内变速轮毂。

背景技术

为了在上坡路段能够省力，在下坡路段能够省时，不论是人力或电动自行车均会安装一变速器来达到变速的效果。目前的变速器主要区分为外变速与内变速两种态样，简单来说，外变速的变速器主要是安装在自行车的车架上或其它外部位置而显露在外，虽然具有变速范围较大的特色，但是需要定期保养且会占据较大的空间，内变速的变速器则是将所有的构件安装于后轮毂内，可节省空间且不需要时常保养。因此，本案的创作人主要针对内变速态样的变速器进行研发及改良，以提供一种具有良好传动效果及多段变速的内变速轮毂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电动自行车的内变速轮毂，其具有良好的动力传输及多段变速的效果。

为达成上述目的，本实用新型的内变速轮毂包含有一轮毂轴、一轮毂壳、一动力源、一驱动机构、一变速机构，以及一变速控制件。该轮毂壳、该动力源及该驱动机构均可旋转地设于该轮毂轴，其中的驱动机构并与该动力源连接；该变速机构可旋转地设于该轮毂轴，并设于该驱动机构与该轮毂壳之间；该变速控制件设于该轮毂轴，并可分离地与该变速机构连接。

本实用新型的有益效果：通过上述设计，该驱动机构可受该动力源的驱动而单向驱动该轮毂壳转动，且该变速机构可受该变速控制件的控制而以不同转速单向驱动该轮毂壳旋转，以达到变速的效果。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施例的剖视图。

图2为本实用新型一较佳实施例的动力传递路径示意图。

主要元件符号说明

内变速轮毂10    轮毂轴20

轮毂壳30        动力源40

定子42          转子44

驱动机构50      驱动件51

传动件52        单向器53a，53b

减速齿轮组54    托架55

主齿轮56        第一环齿轮57

减速齿轮58      单向器59

变速机构60      托架61

行星齿轮62      第一齿部622

第二齿部624     第一太阳齿轮63

第二太阳齿轮64  第二环齿轮65

单向器66        变速控制件70

第一棘齿71      第二棘齿72

具体实施方式

兹配合图式列举以下较佳实施例，用以对本实用新型的结构及功效进行详细说明。

请参阅图1及图2，为本实用新型一较佳实施例的电动自行车的内变速轮毂10，包含有一轮毂轴20、一轮毂壳30、一动力源40、一驱动机构50、一变速机构60，以及一变速控制件70。

轮毂轴20穿过轮毂壳30，并以其两端分别固定于电动自行车的车架(图中未示)，使得轮毂壳30能以轮毂轴20为中心相对轮毂轴20旋转。

动力源40具有一定子42与一转子44，定子42固定于轮毂轴20，转子44套设于轮毂轴20且与定子42连接，可受定子42的驱动而以轮毂轴20为中心相对轮毂轴20旋转。

驱动机构50具有一驱动件51、一传动件52、两单向器53a，53b，以及一减速齿轮组54。驱动件51可旋转地套设于轮毂轴20，用以供一齿盘(图中未示)设置；传动件52套设于轮毂轴20且包覆着动力源40；各单向器53a，53b为单向棘轮，其中一组单向器53a设于驱动件51与传动件52之间，另外一组单向器53b设于传动件52的外壁面与轮毂壳30的内壁面之间；减速齿轮组54具有一托架55、一主齿轮56、一第一环齿轮57、三减速齿轮58，以及一单向器59，托架55固定于轮毂轴20，主齿轮56固定于转子44而随动力源40的转子44转动第一环齿轮57以其外环面设于传动件52的内壁面而可传动传动件52，各减速齿轮58可旋转地设于托架55，并啮合于主齿轮56及第一环齿轮57的内环面之间，单向器59为单向棘轮，设于托架55的外壁面及传动件52的内壁面之间。

变速机构60具有一托架61、三行星齿轮62、一第一太阳齿轮63、一第二太阳齿轮64、一第二环齿轮65，以及一单向器66。托架61可旋转地套设于轮毂轴20，并固定于驱动机构50的传动件52而可受传动件52驱动旋转；各行星齿轮62可旋转地设于托架61，且各行星齿轮62具有同轴的一第一齿部622及一第二齿部624，第一齿部622的半径小于第二齿部624的半径；第一太阳齿轮63可旋转地套设于轮毂轴20，并与各行星齿轮62的第一齿部622啮合；第二太阳齿轮64可旋转地套设于轮毂轴20，并与各行星齿轮62的第二齿部624啮合，第二太阳齿轮64的半径小于第一太阳齿轮63的半径，使得各行星齿轮62的第一齿部622的半径与第一太阳齿轮63的半径总和等于各行星齿轮62的第二齿部624的半径与第二太阳齿轮64的半径总和；第二环齿轮65以其内环面啮合各行星齿轮62的第二齿部624；单向器66为单向棘轮，设于第二环齿轮65的外环面与轮毂壳30的内壁面之间。

变速控制件70具有一第一棘齿71及一第二棘齿72。第一棘齿71及第二棘齿72分别枢设于轮毂轴20，并分别与第一太阳齿轮63及第二太阳齿轮64作可分离地啮合，用以可选择变速机构60的动力传递路径以转换其变速比。

以上为本实用新型的内变速轮毂10的详细结构，以下再配合第二图就本实用新型的操作过程及特色进行说明。

当动力源40的转子44受定子42的驱动而旋转时，便能驱动减速齿轮组54的主齿轮56旋转，主齿轮56将会同步驱动减速齿轮组54的各减速齿轮58旋转，接着各减速齿轮58会再透过与第一环齿轮57的啮合而再带动传动件52旋转，使得传动件52能以单向器53b驱动轮毂壳30旋转。在此情况下，若变速控制件70恰好位于低速档，第一棘齿71与第一太阳齿轮63之间不会相互啮合，第二棘齿72与第二太阳齿轮64之间亦不会相互啮合，使得变速机构60的托架61会随着传动件52同步旋转，各行星齿轮62便会随着托架61的旋转而带动第一太阳齿轮63与第二太阳齿轮64产生空转，所以驱动构件20的转速大于变速机构60的第二环齿轮65的转速，变速机构60在此时并不会产生变速效果，且动力将由传动件52经单向器53b传递至轮毂壳30，而变速机构60的单向器66无作用。另一方面，若传动件52的转速大于驱动件51的转速时，单向器53会被迫解除传动效果。

若将变速控制件70位于中速档时，第一棘齿71与第一太阳齿轮63之间仍未相互啮合，第二棘齿72与第二太阳齿轮64之间则是相互啮合，此时，除了驱动机构50的传动件52持续能够单向驱动轮毂壳30旋转之外，变速机构60的第二太阳齿轮64会被第二棘齿72固定住，并通过与各行星齿轮62的第二齿部624之间的啮合而迫使各行星齿轮62反转，各行星齿轮62便会再透过与第二环齿轮65的啮合而再带动第二环齿轮65旋转，所以变速机构60的第二环齿轮65的转速大于驱动构件20的转速，变速机构60在此时会产生变速效果，动力将由第二环齿轮65经单向器66传递至轮毂30，而驱动构件20与轮毂30间的单向器53b无作用，使得变速机构60即能产生中速条件的变速驱动轮毂壳30。

若将变速控制件70位于高速档时，第一棘齿71与第一太阳齿轮63之间会相互啮合，第二棘齿72与第二太阳齿轮64之间会相互分离，此时，变速机构60的第一太阳齿轮63会被第一棘齿71固定住，并通过与各行星齿轮62的第一齿部622之间的啮合而迫使各行星齿轮62反转，各行星齿轮62便会再透过与第二环齿轮65的啮合而再带动第二环齿轮65旋转，所以变速机构60的第二环齿轮65的转速大于驱动构件20的转速，变速机构60在此时会产生变速效果，动力将由第二环齿轮65经单向器66传递至轮毂30，而驱动构件20与轮毂30间的单向器53b无作用，使得变速机构60即能产生中速条件的变速驱动轮毂壳30。其中变速机构60的变速比由数学公式计算出变速比，结果显示经由固定第二太阳齿轮64传递至轮毂壳30的变速比小于经由固定第一太阳齿轮63传递至轮毂毂30的变速比。

综合上述可知，本实用新型的设计确实能够提供轮毂壳良好的动力传输效果，并且能够通过变速机构与变速控制件的配合而达到多段变速的功用。

本实用新型于前揭实施例中所揭露的构成元件，仅为举例说明，并非用来限制本案的范围，其它等效元件的替代或变化，亦应为本案的申请专利范围所涵盖。

Claims (14)

1.一种电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，包含有：

一轮毂轴；

一轮毂壳，为旋转地设于该轮毂轴；

一动力源，为旋转地设于该轮毂轴；

一驱动机构，为旋转地设于该轮毂轴，并与该动力源连接，并受该动力源的驱动而单向驱动该轮毂壳转动，该驱动机构与该动力源之间设有一减速齿轮组，该减速齿轮组包括有一固定于该轮毂轴的托架、一受该动力源驱动的主齿轮、一传动该驱动机构的第一环齿轮、一可旋转地设于该托架且啮合于该主齿轮及该第一环齿轮之间的减速齿轮；

一变速机构，为旋转地设于该轮毂轴，并设于该驱动机构与该轮毂壳之间；以及

一变速控制件，连接该变速机构，该变速控制件选择该变速机构动力传递路径以转换其变速比。

2.如权利要求1所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速机构具有一托架、一旋转地设于该托架的行星齿轮、至少一固定该轮毂轴的太阳齿轮及一可单向驱动该轮毂轴的第二环齿轮，该托架结合于该驱动机构，该行星齿轮啮合于该太阳齿轮及第二环齿轮之间。

3.如权利要求2所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该驱动机构还包含有一驱动件、一传动件，以及两单向器，该传动件供该变速机构的托架固接，其中一该单向器设于该驱动件及该传动件之间，另外一该单向器设于该传动件的外环面且与该轮毂壳啮合。

4.如权利要求2所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速机构具有一第一太阳齿轮、一第二太阳齿轮以及一单向器，该第一太阳齿轮的半径大于该第二太阳齿轮的半径，该单向器设于该环齿轮的外环面且与该轮毂壳啮合；该变速控制件可选择性地固定该第一太阳齿轮或该第二太阳齿轮。

5.如权利要求4所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速控制件具有一第一棘齿及一第二棘齿，该第一棘齿及该第二棘齿 皆枢设于该轮毂轴，当该变速控制件位于高速档，该第一棘齿啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿未啮合该第二太阳齿轮，当该变速控制件位于中速档，该第一棘齿未啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿啮合该第二太阳齿轮，当该变速控制件位于低速档，该第一棘齿未啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿未啮合该第二太阳齿轮。

6.如权利要求4所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速机构的行星齿轮具有同轴的一第一齿部及一第二齿部，该第一齿部啮合该第一太阳齿轮，该第二齿部啮合于该第二太阳齿轮及该环齿轮之间，该第一齿部的半径小于该第二齿部的半径，该第一齿部的半径与该第一太阳齿轮的半径总和等于该第二齿部的半径与该第二太阳齿轮的半径总和。

7.如权利要求1所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该动力源具有一定子及一转子，该定子固定于该轮毂轴，该转子套设于该轮毂轴且与该定子连接，且该转子固定连接该主齿轮以驱动该减速齿轮组。

8.一种电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，包含有：

一轮毂轴；

一轮毂壳，为旋转地设于该轮毂轴；

一动力源，为旋转地设于该轮毂轴；

一驱动机构，为旋转地设于该轮毂轴，并与该动力源连接，可受该动力源的驱动而单向驱动该轮毂壳转动；

一变速机构，为旋转地设于该轮毂轴，并设于该驱动机构与该轮毂壳之间，该变速机构包括一托架、一旋转地设于该托架的行星齿轮、至少一能固定该轮毂轴的太阳齿轮及一能单向驱动该轮毂轴第二环齿轮，该托架结合于该驱动机构，该行星齿轮啮合于该太阳齿轮及第二环齿轮之间；以及

一变速控制件，连接该变速机构，该变速控制件选择该变速机构动力传递路径以转换其变速比。

9.如权利要求8所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该驱动机构还包含有一驱动件、一传动件，以及两单向器，该传动件供 该变速机构的托架固接，其中一该单向器设于该驱动件及该传动件之间，另外一该单向器设于该传动件的外环面且与该轮毂壳啮合。

10.如权利要求8所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速机构具有一第一太阳齿轮、一第二太阳齿轮以及一单向器，该第一太阳齿轮的半径大于该第二太阳齿轮的半径，该单向器设于该环齿轮的外环面且与该轮毂壳啮合；该变速控制件可选择性地固定该第一太阳齿轮或该第二太阳齿轮。

11.如权利要求10所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速控制件具有一第一棘齿及一第二棘齿，该第一棘齿及该第二棘齿皆枢设于该轮毂轴，当该变速控制件位于高速档，该第一棘齿啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿未啮合该第二太阳齿轮，当该变速控制件位于中速档，该第一棘齿未啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿啮合该第二太阳齿轮，当该变速控制件位于低速档，该第一棘齿未啮合该第一太阳齿轮，该第二棘齿未啮合该第二太阳齿轮。

12.如权利要求10所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该变速机构的行星齿轮具有同轴的一第一齿部及一第二齿部，该第一齿部啮合该第一太阳齿轮，该第二齿部啮合于该第二太阳齿轮及该环齿轮之间，该第一齿部的半径小于该第二齿部的半径，该第一齿部的半径与该第一太阳齿轮的半径总和等于该第二齿部的半径与该第二太阳齿轮的半径总和。

13.如权利要求9或10所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该单向器为单向棘轮。

14.如权利要求8所述的电动自行车的内变速轮毂，其特征在于，该动力源具有一定子及一转子，该定子固定于该轮毂轴，该转子套设于该轮毂轴且与该定子连接，且该转子经一设于该驱动机构及该动力源之间的减速齿轮组驱动该驱动机构。