本实用新型涉及自行车技术领域，具体地说，是涉及一种自行车内变速器以及设置有该自行车内变速器的自行车。
背景技术：
随着自行车的广泛普及，自行车已经由起初的普通车型发展到现在的高级变速车型，且自行车的种类也在逐步增加，例如，普通自行车、公路自行车、山地自行车、速降自行车等等。而目前，自行车的变速器大致分为塔轮式外变速器和封闭式内变速器两大类，外变速器是采用开放式链轮机构为传动系统，结构较为简单，通过换挡装置拨动链条到不同的齿盘或飞轮上来实现不同的链条传动比，但是外变速器的结构外露，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短且换挡过程中噪音大的缺点。而内变速器是以行星齿轮机构为传动主体，同时封闭装配在自行车的后车轮轴的花鼓筒内，能够克服外变速器存在的上述缺陷，为自行车提供较佳的传动性能，使得内变速器在生产应用中越来越普及。
目前的内变速器在进行变速、换挡时，主要是通过变速杆推动变速键进行移动，使变速键对位于行星架和变速键之间的弹性件进行压缩或释放，进而使得作用在离合器上的弹性件进行释放或压缩的方式来实现变速、换挡操作，但是，由于现有的变速键与离合器之间不存在直接联动关系，使得内变速器在进行变速、换挡时的工作可靠性差，导致变速、换挡时容易出错。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本实用新型的主要目的是提供一种加工成本低且工作可靠性好的自行车内变速器。
本实用新型的另一目的是提供一种加工成本低且工作可靠性好的自行车。
为了是实现本实用新型主要目的，本实用新型提供一种自行车内变速器，包括轮毂轴、轮毂壳和驱动体，轮毂轴固定于自行车上，轮毂轴的周壁上设置有太阳轮，轮毂轴上设置有通槽，通槽沿轮毂轴的轴向延伸地设置，轮毂轴的轴心设置有与通槽相连通的长孔，轮毂壳套装在轮毂轴上，轮毂壳绕轮毂轴的轴线与轮毂轴可转动地连接，驱动体绕轮毂轴的轴线与轮毂壳的第一端可转动地连接，其中，还包括变速单元，变速单元包括行星齿轮系、行星架、内齿圈和拨动组件，行星架连接在轮毂壳的第二端和轮毂轴之间，行星齿轮系安装在行星架上，行星齿轮系的行星齿轮与太阳轮啮合，内齿圈设置有内齿的第一端套装在行星架上并与行星齿轮啮合，内齿圈的第二端套装在驱动体上，拨动组件包括离合器、变速键、棘爪挡圈和变速杆，离合器沿轮毂轴的轴向与轮毂轴可滑动地连接，离合器的内周壁上设置有第一卡槽，变速键穿过通槽，变速杆安装在长孔内，变速杆与变速键邻接，棘爪挡圈卡合在第一卡槽内，且棘爪挡圈将变速键固定在离合器内，变速杆通过变速键控制离合器在驱动体、内齿圈和行星架之间移动。
由上可见，变速杆通过变速键来控制离合器的位置，使得离合器在驱动体、齿轮座和行星架之间移动，进而实现自行车内变速器的变速、换挡操作。而通过在离合器内设置棘爪挡圈，并使棘爪挡圈将变速键固定在离合器内，使得离合器和变速键之间产生直接联动，当变速杆推动变速键移动时，变速键能够直接带动离合器进行移动，进而保证自行车内变速器的工作的可靠性。可见，通过对该自行车内变速器的设置和结构设计，使得该自行车内变速器具有加工成本低且工作可靠性好的优点。
进一步的方案是，棘爪挡圈的周向设置有多个第一卡爪，多个第一卡爪扣合在第一卡槽内。
由上可见，在棘爪挡圈的周向上设置多个第一卡爪，使得棘爪挡圈能够卡合在离合器的第一卡槽上，使得自行车内变速器在进行变速、换挡时，保证棘爪挡圈和变速键不会脱离离合器，并且，棘爪挡圈的多个第一卡爪均具有弹性，使得在对棘爪挡圈进行安装时更加方便。
更进一步的方案是，轮毂壳的第二端的内周壁设置有第二卡槽，行星架的第一端设置有第二卡爪，第二卡爪与第二卡槽卡合，驱动体的外周壁设置有第三卡爪，内齿圈的第二端设置有第三卡槽，第三卡槽与第三卡爪卡合。
由上可见，当自行车内变速器位于减速档时，变速单元的离合器处于空转状态，而驱动体的第三卡爪会卡合在内齿圈的第三卡槽内，进而带动内齿圈转动，而内齿圈通过内齿与行星齿轮系的行星齿轮的啮合来驱动行星架转动，进而使得行星架通过第二卡爪带动轮毂壳转动输出，实现减速运行。
更进一步的方案是，轮毂壳的第一端的内周壁设置有第四卡槽，驱动体的内周壁设置有第五卡槽，离合器的第一端的周壁设置有第一卡齿，第一卡齿卡合在第五卡槽内，内齿圈的周壁上设置有离合器爪，离合器爪通过转轴与内齿圈可转动地连接，离合器爪与第四卡槽啮合，且离合器爪与离合器邻接。
由上可见，当自行车内变速器位于直驱档时，变速杆推动变速键移动，进而推动离合器向行星架方向移动，同时，离合器推动第四卡爪卡合在第四卡槽内，离合器的第一卡槽与第五卡槽卡合，驱动体的第三卡爪与内齿圈的第三卡槽卡合，使得驱动体通过内齿圈带动轮毂壳输出，实现直驱运行。
更进一步的方案是，行星架的第二端设置有第六卡槽，离合器的第二端的周壁设置有第二卡齿，第二卡齿与第六卡槽相匹配地设置。
由上可见，当自行车内变速器位于增速档时，变速杆推动离合器的第二卡齿卡合在行星架的第六卡槽内，同时，驱动体的第三卡爪与内齿圈的第三卡槽卡合，行星架的第二卡爪与轮毂壳的第二卡槽卡合，使得驱动体通过离合器直接驱动行星架转动，进而使得行星架带动轮毂壳传动输出，实现增速运行。
更进一步的方案是，自行车内变速器还包括密封盖，密封盖连接在驱动体和轮毂壳的第一端之间。
由上可见，密封盖能够对驱动体与轮毂壳的连接处进行密封，防止外部灰尘、水分进入轮毂壳内部，对变速单元起到保护作用。
为了实现本实用新型的另一目的，本实用新型提供一种自行车，包括车架、换挡装置和自行车内变速器，内变速器包括轮毂轴、轮毂轴和驱动体，轮毂轴固定于自行车的车架上，轮毂轴的周壁上设置有太阳轮，轮毂轴上设置有通槽，通槽沿轮毂轴的轴向延伸地设置，轮毂轴的轴心设置有与通槽相连通的长孔，轮毂壳套装在轮毂轴上，轮毂壳绕轮毂轴的轴线与轮毂轴可转动地连接，驱动体绕轮毂轴的轴线与轮毂壳的第一端可转动地连接，其中，还包括变速单元，变速单元包括行星齿轮系、行星架、内齿圈和拨动组件，行星架连接在轮毂壳的第二端和轮毂轴之间，行星齿轮系安装在行星架上，行星齿轮系的行星齿轮与太阳轮啮合，内齿圈设置有内齿的第一端套装在行星架上并与行星齿轮啮合，内齿圈的第二端套装在驱动体上，拨动组件包括离合器、变速键、棘爪挡圈和变速杆，离合器沿轮毂轴的轴向与轮毂轴可滑动地连接，离合器的内周壁上设置有第一卡槽，变速键穿过通槽，变速杆安装在长孔内，变速杆的第一端与变速键邻接，变速杆的第二端与换挡装置连接，棘爪挡圈卡合在第一卡槽内，且棘爪挡圈将变速键固定在离合器内，变速杆通过变速键控制离合器在驱动体、内齿圈和行星架之间移动。
由上可见，换挡装置通过驱动变速杆，使变速杆通过变速键来控制离合器的位置，使得离合器在驱动体、齿轮座和行星架之间移动，进而实现自行车内变速器的变速、换挡操作。而通过在离合器内设置棘爪挡圈，并使棘爪挡圈将变速键固定在离合器内，当变速杆推动变速键移动时，变速键能够直接带动离合器进行移动，进而保证自行车内变速器的工作的可靠性。可见，通过对该自行车内变速器的设置和结构设计，使得该自行车内变速器及自行车均具有加工成本低且工作可靠性好的优点。
进一步的方案是，棘爪挡圈的周向设置有多个第一卡爪，多个第一卡爪扣合在第一卡槽内。
由上可见，在棘爪挡圈的周向上设置多个第一卡爪，使得棘爪挡圈能够卡合在离合器的第一卡槽上，使得自行车内变速器在进行变速、换挡时，保证棘爪挡圈和变速键不会脱离离合器，并且，棘爪挡圈的多个第一卡爪均具有弹性，使得在对棘爪挡圈进行安装时更加方便。
更进一步的方案是，自行车内变速器还包括密封盖，密封盖连接在驱动体和轮毂壳的第一端之间。
由上可见，密封盖能够对驱动体与轮毂壳的连接处进行密封，防止外部灰尘、水分进入轮毂壳内部，对变速单元起到保护作用。
附图说明
图1是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的结构图。
图2是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的剖视图。
图3是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的省略部分组件后的剖视图。
图4是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的驱动体的结构图。
图5是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的行星架和行星齿轮系的相对位置示意图。
图6是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的内齿圈的结构图。
图7是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的离合器的结构图。
图8是本实用新型自行车实施例的自行车内变速器的棘爪挡圈的结构图。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
具体实施方式
参照1至图3，自行车包括车架、换挡装置和自行车内变速器10，其中，自行车内变速器10包括轮毂壳1、驱动体2、轮毂轴3、变速单元4、密封盖5、第一弹性件61、第二弹性件62、第一轴承71、第二轴承72、第三轴承73、第一固定组件81和第二固定组件82。
轮毂壳1的第一端的内周壁设置有第四卡槽12、轮毂壳1的第二端的内周壁设置有第二卡槽11。
轮毂轴3固定在自行车的车架上，轮毂壳1套装在轮毂轴3上，且轮毂壳1绕轮毂轴3的轴线与轮毂轴3可转动地连接。具体地，轮毂壳1与轮毂轴3之间连接有第二轴承72，驱动体2和轮毂轴3之间连接有第三轴承73，第二轴承72和第三轴承73能够使得自行车内变速器10具有良好的传动性能和稳定性，使自行车内变速器10能够具有更好的极限转速，并能够提高自行车内变速器10的防拆性能。此外，轮毂轴3的周向上设置有太阳轮31，轮毂轴3上设置有通槽32，通槽32沿轮毂轴3的轴向延伸地设置，轮毂轴3的轴心设置有与通槽32相连通的长孔34。
参照图4，并结合图2，驱动体2绕轮毂轴3的轴线与轮毂壳的第一端可转动地连接，具体地，驱动体2和轮毂壳1之间连接有第一轴承71，同理地，第一轴承71能够使得自行车内变速器10具有良好的传动性能和稳定性，使自行车内变速器10能够具有更好的极限转速，并能够提高自行车内变速器10的防拆性能。驱动体2的外周壁设置有第三卡爪21，驱动体2的内周壁设置有第五卡槽22。
参照图5，并结合图2，变速单元4包括行星齿轮系41、行星架42、内齿圈43、离合器44和拨动组件45。行星架42套装在轮毂轴3上，行星齿轮系41安装在行星架42上，且行星齿轮系41的行星齿轮411与轮滚轴3上的太阳轮31啮合。行星架42的第一端设置有第二卡爪421，第二卡爪421与轮毂壳1的第二卡槽11啮合，使得第二卡爪421与第二卡槽11之间形成一个单向离合结构。此外，行星架42的第二端设置有第六卡槽422。
参照图6，并结合图2，内齿圈43的第二端套装在驱动体2上，且内齿圈43与轮毂壳1连接。具体地，内齿圈43的第一端设置有内齿431，内齿圈43的第一端套装在行星架42上，且内齿431与行星架42上的行星齿轮系41的行星齿轮411啮合。内齿圈43的第二端设置有第三卡槽432，且内齿圈43的第二端套装在驱动体2上，第三卡槽432与驱动体2上的第三卡爪21卡合。
此外，内齿圈43的周壁上设置有第四卡爪433，第四卡爪433通过转轴434与内齿圈43可转动地连接，且第四卡爪433与内齿圈43之间连接有弹性件435，弹性件435用于对第四卡爪433的转动进行复位。第四卡爪433位于轮毂壳1的第四卡槽12内，且第四卡爪433与离合器44邻接。
参照图6，并结合图2，离合器44沿轮毂轴3的轴向与轮毂轴3可滑动地连接，且离合器44与驱动体2连接。具体地，离合器44的第一端的周壁设置有第一卡齿442，第一卡齿442与驱动体2的第五卡槽22卡合，离合器44的第二端的周壁设置有第二卡齿443，第二卡齿443与行星架42的第六卡槽422相匹配地设置。此外，离合器44的第二端的内周壁上设置有第一卡槽441，离合器44的外周壁上设置有楔面444，楔面444位于第一卡齿442和第二卡齿443之间，且楔面444与内齿圈43的第四卡爪433邻接。
参照图8，并结合图2，拨动组件45包括变速键451、棘爪挡圈452和变速杆453，变速键451穿过轮毂轴3的通槽32并可沿通槽32的延伸方向滑动，变速杆453安装在长孔34内，变速杆453的第一端与变速键451邻接，棘爪挡圈452卡合在离合器44的第一卡槽441内，且棘爪挡圈452将变速键451固定在离合器44内。具体地，棘爪挡圈452的周向设置有多个第一卡爪4521，多个第一卡爪4521扣合在第一卡槽441内。换挡装置安装在自行车内变速器上10，且变速杆453的第二端与换挡装置连接，换挡装置通过控制变速杆453沿轮毂轴3的轴向滑动，使得变速杆453通过变速键451控制离合器44在驱动体2、内齿圈43和行星架42之间移动。
通过在离合器44和变速键451之间设置棘爪挡圈452，使得离合器44和变速键451之间产生直接联动，进而使得变速键451被定位在离合器44内，当变速杆453推动变速键451移动时，变速键451能够直接带动离合器44进行移动，而在棘爪挡圈452的周向上设置多个第一卡爪4521，使得棘爪挡圈452能够卡合在离合器44的第一卡槽441上，使得自行车内变速器10在进行变速、换挡时，保证棘爪挡圈452和变速键451不会脱离离合器44，并且，棘爪挡圈452的多个第一卡爪4521均具有弹性，使得在对棘爪挡圈452进行安装时更加方便。
第一弹性件61的两端分别与行星架42、变速键451连接。第二弹性件62的两端分别与离合器44、轮毂轴3连接，具体地，轮毂轴3上设置有卡接有档盘33，第二弹性件62的两端分别与离合器44和档盘33连接。
参照图2和图3，密封盖5连接在驱动体2和轮毂壳1的第一端之间，且密封盖5与第一轴承71邻接。密封盖5能够对驱动体2与轮毂壳1的连接处进行密封，防止外部灰尘、水分进入轮毂壳1内部，对变速单元4起到保护作用。
第一固定组件81与轮毂轴3的第一端连接，且第一固定组件81与第三轴承73邻接；第二固定组件82与轮毂轴3的第二端连接，且第二固定组件82与第二轴承邻接。可见，第一固定组件81用于对第三轴承71、驱动体2和轮毂壳1进行固定，第二固定组件82用于对第二轴承72和轮毂壳1进行固定，进而防止轮毂壳1、驱动体2之间发生相对移动，提高了自行车内变速器10的整体的连接的紧固性。
自行车内变速10的换挡形式包括：
第一，减速档。变速单元4的离合器44通过第一卡齿442与驱动体2的第五卡槽22卡合，且离合器44与行星架42处于分离状态。同时，驱动体2的第三卡爪21卡合在内齿圈43的第三卡槽内，并且，内齿圈43的第四卡爪433解除与轮毂壳1的第四卡槽12的卡合，行星架42的第二卡爪421与轮毂壳1的第二卡槽11卡合。此时，当驱动体2被驱动时，离合器44处于空转状态，而驱动体2通过内齿圈43转动，内齿圈43通过内齿431驱动行星齿轮系41转动，进而使行星齿轮系41相对轮毂轴3转动，且行星齿轮系41通过第二卡爪421带动轮毂壳1转动，实现减速运行。
第二，直驱档。换挡装置的推动架通过推动变速杆453，使得变速杆453推动变速键451沿轮毂轴3的轴向朝向行星架42移动3毫米至5毫米，进而使得变速键451通过棘爪挡圈452推动离合器44沿沿轮毂轴3的轴向朝向行星架42移动3毫米至5毫米。此外，变速键451对第一弹性件61进行压缩，且相应地，第一弹性件61被压缩3毫米至5毫米。同时，第二弹性件62释放弹性势能，辅助推动离合器44沿轮毂轴3的滑动。内齿圈43的第四卡爪433在离合器44的楔面444的推动下绕转轴434转动，并卡合在轮毂壳1的第四卡槽12内。此时，离合器44与行星架42处于分离状态，并且离合器44通过第一卡齿442与驱动体2的第五卡槽22卡合，驱动体2的第三卡爪21卡合在内齿圈43的第三卡槽432内。当驱动体2被驱动时，驱动体2带动离合器44、内齿圈43转动，内齿圈43通过第四卡爪433带动轮毂壳1转动。此时，虽然内齿圈43带动行星架42转动，但是由于行星架42上的行星齿轮系41的减速，使得行星架42的转动速度滞后于内齿圈43的转动速度，进而使得行星架42处于空转状态，进而实现直驱运行。
第三，增速档。换挡装置的推动架通过推动变速杆453，使得变速杆453推动变速键451沿轮毂轴3的轴向朝向行星架42推动，此时，变速键451带动离合器44移动并对第一弹性件61进行压缩，且相应地，第一弹性件61被压缩储能。同时，第二弹性件62释放弹性势能，辅助推动离合器44沿轮毂轴3的轴向向行星架42移动，并使离合器44的第二卡齿443卡合在行星架42的第六卡槽422内，实现对行星架42进行连接。并且，内齿圈43的第四卡爪433在离合器44的作用下绕转轴434转动，并卡合在轮毂壳1的第四卡槽12内。此外，离合器44通过第一卡齿442与驱动体2的第五卡槽22卡合。当驱动体2被驱动时，驱动体2带动离合器44、内齿圈43转动，使得离合器44带动行星架42转动，进而使得行星架42上行星齿轮系41驱动内齿圈43转动，内齿圈43通过第四卡爪带动轮毂壳1转动。此时，内齿圈43、轮毂壳1的转速相等，行星架42、离合器44和驱动体2的转速相等，而内齿圈43的转动速度超前与行星架42的转动速度，使得行星架42上第二卡爪421与轮毂壳1的第二卡槽11之间构成的单向离合机构处于空运行状态，并且内齿圈43与驱动体2之间同样处于空转状态，进而实现增速运行。
由上述方案可见，变速杆通过变速键并结合第一弹性件和第二弹性件来控制离合器的位置，使得离合器在驱动体、齿轮座和行星架之间移动，进而实现自行车内变速器的变速、换挡操作。而通过在离合器和变速键之间设置棘爪挡圈，使得离合器和变速键之间产生直接联动，进而使得变速键被定位在离合器内，当变速杆推动变速键移动时，变速键能够直接带动离合器进行移动，而将第一弹性件与变速键进行直接连接，能够提高拨动组件能够进行快速复位，进而保证自行车内变速器的工作的可靠性。通过对本实用新型的自行车内变速器及自行车的设置和结构设计，使得该自行车内变速器及自行车均具有加工成本低且工作可靠性好的优点。
最后需要强调的是，以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。