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TWI557019B - Bicycle three speed inner speed change mechanism - Google Patents

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TWI557019B
TWI557019B TW103143416A TW103143416A TWI557019B TW I557019 B TWI557019 B TW I557019B TW 103143416 A TW103143416 A TW 103143416A TW 103143416 A TW103143416 A TW 103143416A TW I557019 B TWI557019 B TW I557019B
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TW
Taiwan
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hub
speed
main shaft
sleeve
disposed
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Application number
TW103143416A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201620781A (zh
Inventor
yi-zhang Wu
Li-An Chen
zhe-wei Zhang
Original Assignee
Univ Nat Yunlin Sci & Tech
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Univ Nat Yunlin Sci & Tech filed Critical Univ Nat Yunlin Sci & Tech
Priority to TW103143416A priority Critical patent/TWI557019B/zh
Publication of TW201620781A publication Critical patent/TW201620781A/zh
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Description

自行車三速內變速機構
本發明涉及一種自行車變速裝置,尤指一種自行車三速內變速機構。
為了提升騎乘時的踩踏效率,以及適用不同的坡度騎乘狀況,大部分的自行車均裝配有變速裝置,其中根據變速裝置的零件組成以及裝配分式,大致可分為外變速器以及內變速器兩種,外變速器包含一前飛輪、一後飛輪以及兩撥鏈機構,其中該前飛輪以及該後飛輪均為複數片不同齒數的鏈輪疊加而成的裝置,外變速器係利用該兩撥鏈機構控制該前、後飛輪的鏈輪位置,藉以改變前、後輪的轉速與扭矩,達到多段變速的目的,外變速器具有加工製造容易以及價格低廉等優點,但在騎乘過程中較易為環境所汙染,以及切換檔位不順而導致鏈條由飛輪上脫落等缺點; 而內變速器具有體積小而不受限於輪軸空間,換檔穩定而不會在變換檔位時脫軌,以及不受外在環境所影響的優點,因此,內變速器逐漸成為折疊式自行車以及電動自行車等配備的變速器;然而,如TW第584128號「內變速之改良」發明專利案雖揭露一種現有的內變速器,但其動力轉換機構包含眾多零組件,且變速過程較為繁複,因此,現有內變速器誠有加以改良之必要。
為了解決現有內變速器有關於零件眾多且變速過程繁複的缺失,本發明的主要目的在於提供一種自行車三速內變速機構,本發明主要係以軸向平移調速套筒來達到嚙合或解除兩行星臂與環齒輪,達到變換檔位的目的, 進一步調整調速套筒上的調速凸緣以及調速棘輪面位置,可獲得兩組內變速器的設計構想。
本發明解決先前技術問題所提出的自行車三速內變速機構,係包括:一輪轂單元,該輪轂單元包括一輪轂、一主軸以及一調速機構,該輪轂為一水平設置的筒體,該輪轂包括一輸入側以及一輸出側,該輪轂在接近該輸入側處徑向環凹形成一輪轂內齒面,該輪轂內齒面為一棘輪面,該輪轂於靠近該輸出側的位置徑向環凹形成一輪轂棘輪面,該主軸為一水平設置的桿體且包括一太陽齒面,該太陽齒面環凸於該主軸靠近該輸出側的壁面,該調速機構以可相對該主軸軸向滑動的形式套設於該主軸上且包括一調速套筒,該調速套筒套設於該主軸且包括一調速凸緣、一調速室以及一調速棘輪面,該調速凸緣由該調速套筒外環側面徑向朝外環凸形成,該調速室為一開口朝向該輸出側且形成於靠近該輸出側的調速套筒內的容置空間,該調速棘輪面由該調速室內環側面徑向環凹形成;一傳動變速單元,該傳動變速單元結合於該輪轂單元的輸入側,該傳動變速單元包括一鏈盤套筒機構以及一鏈盤,該鏈盤套筒機構套設於該主軸接近該輸入側的一側,該鏈盤套筒機構為包括一套筒本體以及一第一離合器,該套筒本體為一筒體且其一側套設於該調速套筒接近該輸入側的外部,該套筒本體的另一側由位於該輪轂的輸入側伸出,該第一離合器設置於該套筒本體靠近該輸出側的外周;一第二變速單元,該第二變速單元套設於該輪轂單元的主軸且位於該輪轂內部,該第二變速單元連接於該傳動變速單元,該第二變速單元包括一第一行星臂以及一第二離合器,該第一行星臂為一筒體且套設並固接於該主軸,使得 該第一行星臂與該主軸同步轉動,且該第一行星臂設置於該調速套筒的調速室內,該第二離合器設置於該第一行星臂上靠近該調速機構的外周;一第三變速單元,該第三變速單元套設於該輪轂單元的主軸,且連接於該第一變速單元以及該輪轂單元的輪轂,該第三變速單元包括一第二行星臂、至少一行星齒輪以及一第三離合器,該第二行星臂為一筒體且套設並固接於該主軸,使得該第二行星臂與該主軸同步轉動,該第二行星臂位於該第一行星臂以及該輸出側之間,該至少一行星齒輪分別樞設於該第一行星臂與該第二行星臂之間,且該至少一行星齒輪與該主軸的太陽齒面相互嚙合,使得該至少一行星齒輪與該主軸的太陽齒面可相互帶動,該第三離合器設置於該第二行星臂上靠近該輸出側的外周,該第三離合器卡制於該輪轂的輪轂棘輪面;以及一第四變速單元,該第四變速單元設置於該輪轂單元的輪轂內部,且與該調速套筒、該傳動變速單元以及該第三變速單元相連結,該第四變速單元包括一環齒輪以及一第四離合器,該環齒輪包覆在該套筒本體接近該調速機構的一側、該調速套筒以及該至少一行星齒輪的外部,且該環齒輪位於該輪轂內部,該環齒輪包括一單向棘輪面、複數個置齒孔以及一同步內齒面,該單向棘輪面環凹設於該環齒輪靠近該輸入側的內側壁,使得該鏈盤套筒機構的第一離合器卡制於該單向棘輪面,該複數個置齒孔對應設置於該輪轂的輪轂內齒面徑向內側,各置齒孔分別為徑向貫穿該環齒輪且間隔設置的長形孔,該同步內齒面環凹設於該環齒輪靠近該輸出側的內側壁,使得該同步內齒面與該第三變速單元的至少一行星齒輪相互嚙合,該第四離合器設置於該環齒輪的各置齒孔,使得該第四離合器與該輪轂的輪轂內齒面形成一空隙。
前述的自行車三速內變速機構,其中該主軸包括一致動槽,該致動槽環凹於該主軸接近該輸入側的壁面,該調速機構包括一壓縮彈簧,該壓縮彈簧穿設於該主軸並設置於該置動槽內且其一端抵靠於該調速套筒。
前述的自行車三速內變速機構,其中該第四離合器包括複數個插銷以及複數個第四棘爪,各插銷軸向設置於各置齒孔中,且各插銷軸向穿設各第四棘爪,各棘爪透該各插銷樞設於各置齒孔中。
前述的自行車三速內變速機構,其中該調速凸緣由該調速套筒外環側面的中段處徑向朝外環凸形成,使得該調速凸緣完全抵靠於該至少一棘爪,該調速棘輪面由靠近該輸出側的調速室內環側面徑向間隔環凹形成,且該至少一置齒孔對應設置於該調速套筒的調速凸緣的徑向外側,使得該第二離合器、該調速凸緣、該第四離合器以及該輪轂內齒面為直線相對。
前述的自行車三速內變速機構,其中該調速凸緣朝該輸出側方向偏移,使得該調速凸緣與各第四棘爪徑向偏移,該調速棘輪面由靠近該輸出側的側面延伸至與該調速凸緣徑向切齊,且該第二棘爪與該調速凸緣同步偏移。
前述的自行車三速內變速機構,其中該第一、第二以及第三離合器均為單向棘爪式離合器。
前述的自行車三速內變速機構,其中該主軸包括一控制槽、一穿設孔、一控制桿以及一連結桿,該控制槽徑向貫穿該主軸於該致動槽上並朝該太陽齒面延伸,該穿設孔由該主軸接近該輸入側的側面軸向貫穿該主軸的一端且與該控制槽相通,該控制桿橫向穿設於該控制槽,使得該控制桿可在該控制槽中軸向移動,且該控制桿的兩端伸出該控制槽,該連結桿穿設該穿設孔中且設有兩端,該連結桿的其中一端固接於該控制桿,另一端經由該穿設孔而伸出該主軸,且該調速套筒靠近該輸入側的一側固接於該控制桿的兩端,使得該調速套筒隨著該控制桿的移動而移動。
本發明的技術手段可獲得的功效包括:
1.本發明以主軸、太陽齒輪、兩行星齒輪、環齒輪以及兩行星臂的行星齒輪系為基礎,透過複數個離合器的安排,並搭配可軸向移動的調速套筒為主體,最多可提供三個檔位,簡化了調速機構方面的設計,達到操控容易以及作動確實的效果。
2.本發明進一步調整調速套筒中調速凸緣以及調速棘輪面位置,經過檔位安排,使得在調速套筒在第二檔位時有兩種不同的動力傳動方向,可獲得兩組新式的三速內變速器。
10‧‧‧輪轂單元
11‧‧‧輪轂
111‧‧‧輸入側
112‧‧‧輸出側
113‧‧‧輪轂內齒面
114‧‧‧容置槽
115‧‧‧輪轂棘輪面
12‧‧‧防塵蓋
121‧‧‧通孔
13‧‧‧滾珠軸承座
14‧‧‧滾珠軸承
15‧‧‧主軸
151‧‧‧致動槽
152‧‧‧太陽齒面
153‧‧‧控制槽
154‧‧‧穿設孔
155‧‧‧控制桿
156‧‧‧連結桿
16、16A‧‧‧調速機構
161、161A‧‧‧調速套筒
162‧‧‧壓縮彈簧
163、163A‧‧‧調速凸緣
164、164A‧‧‧調速室
165、165A‧‧‧調速棘輪面
20‧‧‧傳動變速單元
21‧‧‧鏈盤套筒機構
211‧‧‧套筒本體
212‧‧‧第一棘爪
213‧‧‧內滾珠軸承
22‧‧‧外滾珠軸承
23‧‧‧鏈盤
30、30A‧‧‧第二變速單元
31、31A‧‧‧第一行星臂
32、32A‧‧‧第二棘爪
40‧‧‧第三變速單元
41‧‧‧第二行星臂
42‧‧‧行星齒輪
43‧‧‧第三棘爪
50‧‧‧第四變速單元
51‧‧‧環齒輪
511‧‧‧單向棘輪面
512‧‧‧置齒孔
513‧‧‧同步內齒面
52‧‧‧第四離合器
521‧‧‧插銷
522‧‧‧第四棘爪
圖1是本發明第一較佳實施例的外觀立體圖。
圖2是本發明第一較佳實施例的外觀立體分解圖。
圖3是本發明第一較佳實施例的局部外觀立體分解圖。
圖4是本發明第一較佳實施例的剖面側視圖。
圖5是本發明第一較佳實施例中沿圖4的5-5割面線的剖面側視圖。
圖6是本發明第一較佳實施例中沿圖4的6-6割面線的剖面側視圖。
圖7是本發明第一較佳實施例的第一檔的動力傳送方向示意圖。
圖8是本發明第一較佳實施例的第二檔的動力傳送方向示意圖。
圖9是本發明第一較佳實施例中沿圖8的9-9割面線的剖面側視圖。
圖10是本發明第一較佳實施例的第三檔動力傳送方向示意圖。
圖11是本發明第一較佳實施例中沿圖10的11-11割面線的剖面側視圖。
圖12是本發明第一較佳實施例中沿圖11的12-12割面線的剖面側視圖。
圖13是本發明第二較佳實施例的第一檔的動力傳送方向示意圖。
圖14是本發明第二較佳實施例的第二檔的動力傳送方向示意圖。
圖15是本發明第二較佳實施例的第三檔的動力傳送方向示意圖。
為能詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效,並可依照發明內容來實現,玆進一步以如圖式所示的較佳實施例,詳細說明如后:
本發明所提供的自行車三速內變速機構的第一較佳實施例,係如圖1至圖3所示,該自行車三速內變速機構包括一輪轂單元10、一傳動變速單元20、一第二變速單元30、一第三變速單元40以及一第四變速單元50,其中:該輪轂單元10包括一輪轂11、兩防塵蓋12、一滾珠軸承座13、一滾珠軸承14、一主軸15以及一調速機構16,該輪轂11為一水平設置的圓筒,該輪轂11包括一輸入側111以及一輸出側112,該輪轂11在接近該輸入側111處徑向間隔環凹形成一輪轂內齒面113,該輪轂內齒面113為一棘輪面,該輪轂11在該輸出側112的內環側壁徑向環凹形成一容置槽114,該輪轂11於靠近該容置槽114的位置徑向環凹形成一輪轂棘輪面115,該兩防塵蓋12分別蓋設於該輪轂11的輸入側111及輸出側112,且該兩防塵蓋12均具有一軸向貫穿設置的通孔121;該滾珠軸承座13貼靠於靠近該輸出側112的防塵蓋12內側面,該滾珠軸承14貼靠該滾珠軸承座13並容置於該容置槽114內,該主軸15沿著該輪轂11的軸心穿設並固定於該兩防塵蓋12、該滾珠軸承座13以及該滾珠軸承14,使得該輪轂11轉動時,該兩防塵蓋12、該滾珠軸承座13以及該滾珠軸承14可相對該主軸15的軸心轉動,該主軸15為一水平設置的桿體且包括一致動槽151、一太陽齒面152、一控制槽153、一穿設孔154、一控制桿155以及一連結桿156,該致動槽151環凹於該主軸15遠離該滾珠軸承座13的壁面且呈長條狀,該太陽齒面152環凸於該主軸15靠近該滾珠軸承座13的壁面,該控制槽153徑向貫穿該主軸15於該致動槽151上並朝該太陽齒面152延伸,該穿設孔154由該主軸15接近該輸入側111的側面軸向貫穿該主軸15的一端且與該控制槽153相通,該控 制桿155橫向穿設於該控制槽153,使得該控制桿155可在該控制槽153中軸向移動,且該控制桿155的兩端伸出該控制槽153,該連結桿156穿設該穿設孔154中且設有兩端,該連結桿156的其中一端固接於該控制桿155,另一端經由該穿設孔154而伸出該主軸15。
請配合參看如圖2至圖4所示,該調速機構16以可相對該主軸15軸向滑動的形式套設於該主軸15上靠近該輸入側111,且包括一調速套筒161以及一壓縮彈簧162,該調速套筒161套設於該主軸15上且介於該致動槽151以及太陽齒面152之間,該調速套筒161為一階級狀圓筒體且其半徑較小的部分靠近該輸入側111,該調速套筒161靠近該輸入側111的一側固接於該控制桿155的兩端,使得該調速套筒161隨著該控制桿155的移動而移動,該調速套筒161包括一調速凸緣163、一調速室164以及一調速棘輪面165,該調速凸緣163由該調速套筒161外環側面的中段處徑向朝外環凸形成,該調速室164為一開口朝向該輸出側112且形成於靠近該輸出側112的調速套筒161內的容置空間,該調速棘輪面165由靠近該輸出側112的調速室164內環側面徑向環凹形成,該壓縮彈簧162套設於該主軸15上且位於該制動槽151內,該壓縮彈簧162的一端抵靠於該調速套筒161靠近該輸入側111的側面。
該傳動變速單元20係為一鏈輪裝置並結合於該輪轂單元10的輸入側111,該傳動變速單元20包括一鏈盤套筒機構21、一外滾珠軸承22以及一鏈盤23,該鏈盤套筒機構21套設於該主軸15接近該輸入側111的一側且與位於該輸入側111的防塵蓋12相互結合,該鏈盤套筒機構21為包括一套筒本體211、一第一離合器以及一內滾珠軸承213,該套筒本體211為一圓形筒體且其一側套設於該調速套筒161接近該輸入側111的外部,且該套筒本體211包圍在該主軸15的外部,該套筒本體211的另一側由位於該輸入側111的防塵蓋12的通孔121 伸出,而該套筒本體211的中段處卡設於位於該輸入側111的防塵蓋12的通孔121內緣。
該第一離合器設置於該套筒本體211靠近該調速機構16的外周,該第一離合器為一單向棘爪式離合器,該第一離合器包括複數個第一棘爪212以及一第一束環,該內滾珠軸承213卡設於該主軸15以及該套筒本體211之間,使得該壓縮彈簧162的另一側抵靠於該內滾珠軸承213的內側面,該外滾珠軸承22卡設於該輪轂11的輸入側111與該套筒本體211的中段處之間,且該外滾珠軸承22位於靠近該輸入側111的防塵蓋12內部,該鏈盤23套設且固接於該套筒本體211伸出該防塵蓋12的部分,該鏈盤23係可連接一鏈條傳動裝置(圖未示),藉由人力或機械力可經由該鏈盤23而帶動該套筒本體211旋轉,並使得動力傳遞至其他部份。
請配合參看如圖3及4所示,該第二變速單元30套設於該輪轂單元10的主軸15且位於該輪轂11內部,該第二變速單元30連接於該傳動變速單元20,該第二變速單元30包括一第一行星臂31以及一第二離合器,該第一行星臂31為一圓形筒體且套設並固接於該主軸15,使得該第一行星臂31與該主軸15同步轉動,且該第一行星臂31設置於該調速套筒161的調速室164內,該第二離合器設置於該第一行星臂上31靠近該調速機構16的外周,該第二離合器一為單向棘爪式離合器,該第二離合器包括複數個第二棘爪32以及一第二束環。
該第三變速單元40套設於該輪轂單元10的主軸15,且連接於該第二變速單元30以及該輪轂單元10的輪轂11,該第三變速單元40包括一第二行星臂41、至少一行星齒輪42以及一第三離合器,該第二行星臂41為一圓形筒體且套設並固接於該主軸15,使得該第二行星臂41與該主軸15同步轉動,該第二行星41臂位於該第一行星臂31以及該滾珠軸承14之間,該至少一行星齒輪42分別樞設於該第一行星臂31與該第二行星臂41之間,且該至少一行星齒輪42與該 主軸15的太陽齒面152相互嚙合,使得該至少一行星齒輪42與該主軸15的太陽齒面152可相互帶動,該第三離合器設置於該第二行星臂41上靠近該輸出側112的外周,該第三離合器卡扣於該輪轂11的輪轂棘輪面115,該第三離合器為一為單向棘爪式離合器,該第三離合器包括複數個第三棘爪43以及一第三束環。
該第四變速單元50設置於該輪轂單元10的輪轂內部11,且與該調速套筒161、該傳動變速單元20以及該第三變速單元40相連結,該第四變速單元50包括一環齒輪51以及一第四離合器52,該環齒輪51包覆在該套筒本體211接近該調速機構16的一側、該調速套筒161以及該至少一行星齒輪42的外部,且該環齒輪51位於該輪轂11內部,該環齒輪51包括一單向棘輪面511、複數個置齒孔512以及一同步內齒面513,請參看圖4與圖5,該單向棘輪面511環凹設於該環齒輪51靠近該輸入側111的內側壁,使得該鏈盤套筒機構21的第一棘爪212嚙合於該單向棘輪面511,該複數個置齒孔512對應設置於該輪轂11的輪轂內齒面113徑向內側,且該複數個置齒孔512對應設置於該調速套筒161的調速凸緣163的徑向外側,該複數個置齒孔512分別為徑向貫穿該環齒輪51且間隔設置的長形孔,該同步內齒面513環凹設於該環齒輪51靠近該輸出側112的內側壁,且該同步內齒面513與該第三變速單元40的複數個行星齒輪42相互嚙合。
請參看圖2、圖4與圖6,該第四離合器52設置於該環齒輪51的複數個置齒孔512內且包括複數個插銷521以及複數個第四棘爪522,各插銷521軸向設置於各置齒孔512中,且各插銷521軸向穿設各第四棘爪522,較佳的是,各第四棘爪522為V字型棘爪,各第四棘爪522透過該各插銷521而樞設於各置齒孔512中,因該調速凸緣163抵靠於各第四棘爪522的其中一端讓各第四棘爪522限位,則各第四棘爪522與該輪轂11的輪轂內齒面113形成一空隙,使得各第四棘爪522無法卡扣於該輪轂內齒面113,較佳的是,各第四棘爪522、該調速凸緣163以及該第二棘爪32的位置直線相對。
如圖4所示,本發明係能夠由該傳動變速單元20輸入動力至該第二變速單元30、該第三變速單元40以及該第四變速單元50,藉由該調速套筒161之調整切換不同檔位,進而產生不同的速差,並將動力傳遞至該輪轂單元10。
如圖7所示,其係本發明的第一較佳實施例的第一檔(低速檔)的動力傳送方向示意圖,藉由調整鎖在該調速套筒161的調速把手,使得該調速套筒161滑向靠近該輸出側112,則該調速套筒161的調速凸緣163抵靠於第四離合器52的各第四棘爪522,使得各第四棘爪522未卡制於該輪轂11的輪轂內齒面113,其中動力由一鏈條帶動該鏈盤23轉動,該鏈盤23同步帶動該套筒本體211轉動,而因該第一棘爪212嚙合於該環齒輪51的單向棘輪面511,使得該環齒輪51隨之轉動,該環齒輪51的同步內齒面513帶動該第三變速單元40的至少一行星齒輪42轉動,而該至少一行星齒輪42經由該太陽齒面152帶動該第二行星臂41轉動,因該第三棘爪43卡制於輪轂11的輪轂棘輪面115,則最終動力由該第二行星臂41透過該第三棘爪43傳遞至該輪轂11而輸出。
如圖8與圖9所示,其係本發明的第一較佳實施例的第二檔(直接輸出檔)的動力傳動方向示意圖,調整固接於該調速套筒161的控制桿155,即拉動該連結桿156朝遠離該輸入側111的方向移動,則該壓縮彈簧162相對該第一檔時緊縮,使得該調速套筒161相對該第一檔位置靠近該輸入側111,此時,該調速套筒161的調速凸緣163未抵靠於第四離合器52的各第四棘爪522,如圖9所示,該環齒輪51旋轉時的離心力讓各第四棘爪522的一端翹起,使得各第四棘爪522卡制於該輪轂11的輪轂內齒面113,動力由該鏈條帶動該鏈盤23轉動,該鏈盤23同步帶動該套筒本體211轉動,而因該第一棘爪212嚙合於該環齒輪51的單向棘輪面511,使得該環齒輪51隨之轉動,因各第四棘爪522卡制於該輪轂11 的輪轂內齒面113,使得最終動力由該環齒輪51直接透過該第四離合器52傳遞至該輪轂11而直接輸出。
如圖10所示,其係本發明的第一較佳實施例的第三檔(高速檔)的動力傳動方向示意圖,調整固接於該調速套筒161的控制桿155,即進一步拉動該連結桿156朝遠離該輸入側111的方向移動,則該壓縮彈簧162相對該第二檔時緊縮,此時,該調速套筒161的調速凸緣163未抵靠於第四離合器52的各第四棘爪522,且該調速套筒161的調速棘輪面165對應設置於該第二變速單元30的第二棘爪32的徑向外側,使得該第二棘爪32卡制於該調速棘輪面165,如圖11所示,使得各第四棘爪522卡制於該輪轂11的輪轂內齒面113,動力由該鏈條帶動該鏈盤23轉動,如圖12所示,各第一棘爪212為單向棘爪式離合器,各第一棘爪212置於該套筒本體211所設置的棘爪槽內,並連結件該套筒本體211與該環齒輪51,當該套筒本體211的轉速小於該環齒輪51,此時該單向棘輪面511會產生一力將各第一棘爪212壓回棘爪槽內,使得該套筒本體211與該環齒輪51的斷開,此特性稱為超速(Overunning)特性,則各第一棘爪212脫離該單向棘輪面511而不產生卡制效果,相同的,因該輪轂11的角速度大於該第二行星臂41的角速度而產生超速特性,使該第三棘爪43脫離該輪轂棘輪面115而不產生卡制效果,則該動力經由該鏈盤23傳遞至該調速機構16,因該第二棘爪32卡制於該第二變速單元165,使得該調速機構16帶動該第一行星臂31轉動,而該第一行星臂31經由該太陽齒面152帶動該第三變速單元40的行星齒輪42,使得該行星齒輪42透過該同步內齒面513而帶動該環齒輪51轉動,因各第四棘爪522卡制於該輪轂11的輪轂內齒面113,則該環齒輪51藉由各第四棘爪522帶動該輪轂11,則最終動力由該環齒輪51經由該第四離合器52傳遞至該輪轂11而輸出。
如圖13所示,本發明的第二較佳實施例的結構大致與第一較佳實施例相同,其差別在於:該調速凸緣163A朝該輸出側112方向偏移,使得該 調速凸緣163A與各第四棘爪522徑向偏移,該調速棘輪面165A由靠近該輸出側112的側面延伸至與該調速凸緣163A徑向切齊,且該第二棘爪32A與該調速凸緣163A同步偏移。
如圖13所示,其係本發明的第二較佳實施例的第一檔位的動力傳送方向示意圖,其動力傳送方向與該第一較佳實施例的第一檔位相同,容不再贅述;如圖14所示,其係本發明的第二較佳實施例的第二檔的動力傳送方向示意圖,拉動該連結桿156朝遠離該輸入側111的方向移動,則該壓縮彈簧162相對該第一檔時緊縮,使得該調速套筒161A相對該第一檔位置靠近該輸入側111,此時,該調速套筒161A的調速凸緣163A抵靠於第四離合器52的各插銷522,因該調速凸緣163A抵靠於各第四棘爪522的其中一端讓各第四棘爪522限位,則各第四棘爪522與該輪轂11的輪轂內齒面113形成一空隙,使得各第四棘爪522未卡制於該輪轂11的輪轂內齒面113,且該調速套筒161A的調速棘輪面165A對應設置於該第二變速單元30的第二棘爪32A的徑向外側,使得該第二棘爪32A卡制於該調速棘輪面165A,動力由該一鏈條帶動該鏈盤23轉動,該鏈盤23同步帶動該套筒本體211轉動,該套筒本體211進而帶動該調速套筒161A轉動,該調速套筒161A藉由該調速棘輪面165A與第二棘爪32A相嚙合該帶動該第一行星臂31A轉動,該第一行星臂31A藉由該主軸15帶動該第二行星臂41轉動,因該第三棘爪43卡制於輪轂11的輪轂內齒面113,則最終動力由該第二行星臂41透過該第三棘爪43傳遞至該輪轂11而輸出;如圖15所示,其係本發明的第二較佳實施例的第三檔位的動力傳送方向示意圖,其動力傳送方向與該第一較佳實施例的第三檔位相同,容不再贅述。
10‧‧‧輪轂單元
11‧‧‧輪轂
111‧‧‧輸入側
112‧‧‧輸出側
113‧‧‧輪轂內齒面
114‧‧‧容置槽
115‧‧‧輪轂棘輪面
12‧‧‧防塵蓋
121‧‧‧通孔
13‧‧‧滾珠軸承座
14‧‧‧滾珠軸承
15‧‧‧主軸
151‧‧‧致動槽
153‧‧‧控制槽
154‧‧‧穿設孔
155‧‧‧控制桿
156‧‧‧連結桿
16‧‧‧調速機構
161‧‧‧調速套筒
162‧‧‧壓縮彈簧
163‧‧‧調速凸緣
164‧‧‧調速室
165‧‧‧調速棘輪面
20‧‧‧傳動變速單元
21‧‧‧鏈盤套筒機構
211‧‧‧套筒本體
212‧‧‧第一棘爪
213‧‧‧內滾珠軸承
22‧‧‧外滾珠軸承
23‧‧‧鏈盤
30‧‧‧第二變速單元
31‧‧‧第一行星臂
32‧‧‧第二棘爪
40‧‧‧第三變速單元
41‧‧‧第二行星臂
42‧‧‧行星齒輪
43‧‧‧第三棘爪
50‧‧‧第四變速單元
51‧‧‧環齒輪
511‧‧‧單向棘輪面
512‧‧‧置齒孔
513‧‧‧同步內齒面
52‧‧‧第四離合器
521‧‧‧插銷
522‧‧‧第四棘爪

Claims (7)

  1. 一種自行車三速內變速機構,其係包括:   一輪轂單元,該輪轂單元包括一輪轂、一主軸以及一調速機構,該輪轂為一水平設置的筒體,該輪轂包括一輸入側以及一輸出側,該輪轂在接近該輸入側處徑向環凹形成一輪轂內齒面,該輪轂內齒面為一棘輪面,該輪轂於靠近該輸出側的位置徑向環凹形成一輪轂棘輪面,該主軸為一水平設置的桿體且包括一太陽齒面,該太陽齒面環凸於該主軸靠近該輸出側的壁面,該調速機構以可相對該主軸軸向滑動的形式套設於該主軸上且包括一調速套筒,該調速套筒套設於該主軸且包括一調速凸緣、一調速室以及一調速棘輪面,該調速凸緣由該調速套筒外環側面徑向朝外環凸形成,該調速室為一開口朝向該輸出側且形成於靠近該輸出側的調速套筒內的容置空間,該調速棘輪面由該調速室內環側面徑向環凹形成;   一傳動變速單元,該傳動變速單元結合於該輪轂單元的輸入側,該傳動變速單元包括一鏈盤套筒機構以及一鏈盤,該鏈盤套筒機構套設於該主軸接近該輸入側的一側,該鏈盤套筒機構為包括一套筒本體以及一第一離合器,該套筒本體為一筒體且其一側套設於該調速套筒接近該輸入側的外部,該套筒本體的另一側由位於該輪轂的輸入側伸出,該第一離合器設置於該套筒本體靠近該輸出側的外周;   一第二變速單元,該第二變速單元套設於該輪轂單元的主軸且位於該輪轂內部,該第二變速單元連接於該傳動變速單元,該第二變速單元包括一第一行星臂以及一第二離合器,該第一行星臂為一筒體且套設並固接於該主軸,使得該第一行星臂與該主軸同步轉動,且該第一行星臂設置於該調速套筒的調速室內,該第二離合器設置於該第一行星臂上靠近該調速機構的外周;   一第三變速單元,該第三變速單元套設於該輪轂單元的主軸,且連接於該第一變速單元以及該輪轂單元的輪轂,該第三變速單元包括一第二行星臂、至少一行星齒輪以及一第三離合器,該第二行星臂為一筒體且套設並固接於該主軸,使得該第二行星臂與該主軸同步轉動,該第二行星臂位於該第一行星臂以及該輸出側之間,該至少一行星齒輪分別樞設於該第一行星臂與該第二行星臂之間,且該至少一行星齒輪與該主軸的太陽齒面相互嚙合,使得該至少一行星齒輪與該主軸的太陽齒面可相互帶動,該第三離合器設置於該第二行星臂上靠近該輸出側的外周,該第三離合器卡制於該輪轂的輪轂棘輪面;以及   一第四變速單元,該第四變速單元設置於該輪轂單元的輪轂內部,且與該調速套筒、該傳動變速單元以及該第三變速單元相連結,該第四變速單元包括一環齒輪以及一第四離合器,該環齒輪包覆在該套筒本體接近該調速機構的一側、該調速套筒以及該至少一行星齒輪的外部,且該環齒輪位於該輪轂內部,該環齒輪包括一單向棘輪面、複數個置齒孔以及一同步內齒面,該單向棘輪面環凹設於該環齒輪靠近該輸入側的內側壁,使得該鏈盤套筒機構的第一離合器卡制於該單向棘輪面,該複數個置齒孔對應設置於該輪轂的輪轂內齒面徑向內側,各置齒孔分別為徑向貫穿該環齒輪且間隔設置的長形孔,該同步內齒面環凹設於該環齒輪靠近該輸出側的內側壁,使得該同步內齒面與該第三變速單元的至少一行星齒輪相互嚙合,該第四離合器設置於該環齒輪的各置齒孔,使得該第四離合器與該輪轂的輪轂內齒面形成一空隙。
  2. 如請求項1所述之自行車三速內變速機構,前述的主軸包括一致動槽,該致動槽環凹於該主軸接近該輸入側的壁面,該調速機構包括一壓縮彈簧,該壓縮彈簧穿設於該主軸並設置於該置動槽內且其一端抵靠於該調速套筒。
  3. 如請求項2所述之自行車三速內變速機構,前述的第四離合器包括複數個插銷以及複數個第四棘爪,各插銷軸向設置於各置齒孔中,且各插銷軸向穿設各第四棘爪,各棘爪透該各插銷樞設於各置齒孔中。
  4. 如請求項3所述之自行車三速內變速機構,前述的調速凸緣由該調速套筒外環側面的中段處徑向朝外環凸形成,使得該調速凸緣完全抵靠於該至少一棘爪,該調速棘輪面由靠近該輸出側的調速室內環側面徑向間隔環凹形成,且該至少一置齒孔對應設置於該調速套筒的調速凸緣的徑向外側,使得該第二離合器、該調速凸緣、該第四離合器以及該輪轂內齒面為直線相對。
  5. 如請求項3所述之自行車三速內變速機構,前述的調速凸緣朝該輸出側方向偏移,使得該調速凸緣與各第四棘爪徑向偏移,該調速棘輪面由靠近該輸出側的側面延伸至與該調速凸緣徑向切齊,且該第二棘爪與該調速凸緣同步偏移。
  6. 如請求項1至5中任一項所述之自行車三速內變速機構,前述的第一、第二以及第三離合器均為單向棘爪式離合器。
  7. 如請求項6所述之自行車三速內變速機構,前述的主軸包括一控制槽、一穿設孔、一控制桿以及一連結桿,該控制槽徑向貫穿該主軸於該致動槽上並朝該太陽齒面延伸,該穿設孔由該主軸接近該輸入側的側面軸向貫穿該主軸的一端且與該控制槽相通,該控制桿橫向穿設於該控制槽,使得該控制桿可在該控制槽中軸向移動,且該控制桿的兩端伸出該控制槽,該連結桿穿設該穿設孔中且設有兩端,該連結桿的其中一端固接於該控制桿,另一端經由該穿設孔而伸出該主軸,且該調速套筒靠近該輸入側的一側固接於該控制桿的兩端,使得該調速套筒隨著該控制桿的移動而移動。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106741561B (zh) * 2016-12-31 2022-04-08 张家港川梭车业有限公司 一种三档全自动变速器
CN108266500B (zh) * 2017-01-04 2024-07-23 广东洛梵狄智能科技有限公司 中心轮双向离合控制机构及其应用的变速器
TWI673199B (zh) * 2018-02-06 2019-10-01 大陸商寧波彰星進出口有限公司 一種內三速雙離合變速器
CN108974243B (zh) * 2018-09-12 2024-02-13 昆山唐泽新能源科技有限公司 一种自动变速花鼓
TWI793673B (zh) * 2021-07-12 2023-02-21 光陽工業股份有限公司 電動車輛的變速機構

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179953A (en) * 1976-04-21 1979-12-25 Shimano Industrial Company, Limited Gear transmission control device for multiple-speed hub for bicycles
US4615423A (en) * 1982-08-17 1986-10-07 Fichtel & Sachs Ag Hub for a two-wheeled vehicle
TW284734B (zh) * 1994-04-28 1996-09-01 Shimano Kk

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4179953A (en) * 1976-04-21 1979-12-25 Shimano Industrial Company, Limited Gear transmission control device for multiple-speed hub for bicycles
US4615423A (en) * 1982-08-17 1986-10-07 Fichtel & Sachs Ag Hub for a two-wheeled vehicle
TW284734B (zh) * 1994-04-28 1996-09-01 Shimano Kk

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