轮毂嵌入式多段变速器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种轮毂嵌入式多段变速器，尤其涉及一种精简的轮毂嵌入式多段变 速器，该变速器通过使用一具有一段或两或更多段的多段行星齿轮组以及一双单向离合 器，在惯性行程期间赋予其一过速功能而实现多段变速，同时，即使在一被驱动行程状态下 通过使用一强制变速功能，即使以一小力操控一变速杆仍然能实现快速变速，藉此使产品 适销性最大化且大为改进变速的精确性。 现有技术
[0002] 一般而言，如自行车、轮椅、汽车以及小轮摩托车等具有轮子，且使用例如人力或 电动力的各种驱动力行进的交通工具，具有提升行进性能的变速器。
[0003] 此种变速器根据驾乘者的操作从快速至低速以多段进行变速而得到在行进状态 下所需要的扭力或速度。
[0004] 特别地，最近，由一太阳齿轮、一行星齿轮、一环形齿轮以及一托架组成的一行星 齿轮组被设置于一轮毂壳中以得到一精简的配置，藉此能够进行多段变速且防止齿轮被暴 露于外侧。
[0005] 然而，技术的问题存在于：使用行星齿轮组的现有变速器尽管是一个复杂的结构， 其变速段数目却较少，且特别地，在被负载、被驱动的行进状态中的变速操控期间，卡爪被 驱动的负载强烈局限而不能被平顺地控制，从而产生不平顺的变速。
【发明内容】
[0006] 技术问题
[0007] 本发明旨在解决上述问题且因而提供一轮毂嵌入式多段变速器，该变速器使用一 具有一一段或两或更多段的多段行星齿轮组以及一双单向离合器精简地配置以便显著地 最大化产品的市场价值且即使在一被负载、被驱动行程状态下通过使用一强制变速功能， 即使以一小力操控一变速杆仍然能实现快速变速，使变速的精确性大为改进。
[0008] 技术解决
[0009] 本发明提供一轮毂嵌入式多段变速器，包含：一轴杆，固定于一车辆本体，一驱动 器，用于接收转动力，以及一轮毂壳，用于输出该转动力，其中驱动器及轮毂壳可转动地定 位于轴杆的一外周上；一变速单元，用于改变来自驱动器输入的转动力以及输出被改变的 转动力至轮毂壳，其中变速单元包含：一行星齿轮组，由设置于轮毂壳内的一太阳齿轮、一 行星齿轮、一托架以及一环形齿轮组成；一第一输出离合器，作为托架和轮毂壳之间的单向 离合器；以及一第二输出离合器，作为彼此一体形成而具有一定的相位角差异的两个单向 离合器，分别位于驱动器和环形齿轮之间以及位于环形齿轮和轮毂壳之间，藉此，通过转动 速度的差异，驱动器的转动力被传送至环形齿轮或环形齿轮的转动力被传送至轮毂壳；以 及一控制单元，用于控制变速单元的变速，其中控制单元包括：一周向卡爪控制件，该周向 卡爪控制件可通过一变速杆的操控周向转动以控制位于爪座部中的多个卡爪，该爪座部形 成于轴杆的一外周面上，藉此选择性地限制太阳齿轮的转动；以及一轴向卡爪控制件，可通 过变速杆的操控轴向移动以控制设置于驱动器的内周面上的卡爪，藉此选择性地传送驱动 器的转动至托架。
[0010] 进一步地，第二输出离合器优选包含：单向倾斜凹口，所述单向倾斜凹口在环形齿 轮的内和外周面具有一定的相位角差异；以及一保持架，用于转动地支撑多个滚轮而被定 位于单向倾斜凹口之内，其中位于保持架的内周上的滚轮及位于保持架的外周上的滚轮与 保持架一体成形以维持一定的相位角差异。因此第二输出离合器包含一双单向离合器，该 双单向离合器具有一形成于驱动器的外周面和环齿轮的内周面之间的内侧单向离合器以 及一形成于环齿轮的外周面和轮毂壳的内周面之间的外侧单向离合器。
[0011] 此外，行星齿轮可包含一一段行星齿轮或一具有两或多段的多段行星齿轮，且更 可通过行星的段数，设置卡爪和太阳齿轮，因而能以"（2X行星齿轮的段数）+1"的变速段 的数目获得输出。
[0012] 特别地，控制单元可包含一缆线连接件，其中一可利用变速杆的操控得以撤回的 缆线连接至缆线连接件，且缆线连接件转动地被支撑于轴杆的外周面上，一中间连接件接 合一缆线连接件的内周面而被一体转动；一穿通连接件组装于中间连接件的一内周面而被 一体转动，其中穿通连接件通过回复弹簧单向地并弹性地转动；一角度控制件装入穿通连 接件并被控制以一体转动，其中，螺旋斜面形成于角度控制件的一侧；一周向卡爪控制件被 连接至角度控制件，以通过角度控制件的转动控制多个位于轴杆的爪座部上的卡爪；以及 一轴向卡爪控制件，由一固定于轴杆的导引件的轴向导引槽所引导，轴向卡爪控制件可轴 向移动，其中通过角度控制件的转动，轴向卡爪控制件沿着螺旋斜面轴向移动而控制设置 在驱动器的内周面上的卡爪。
[0013] 并且，轴向卡爪控制件可具有一通常为圆形的外周面，该外周面具有沿着外周面 的轴向的轴向倾斜表面段以及一随后的圆形表面段，以便接触设置在驱动器的内周面上的 卡爪，因而当轴向卡爪控制件在一方向移动时，轴向卡爪控制件远离设置在驱动器的内周 面上的卡爪，且使设置在驱动器的内周面上的卡爪直立，且当轴向卡爪控制件通过轴向回 复弹簧从相反的方向回复时，设置在驱动器的内周面上的卡爪被倾斜表面段放倒下来，且 通过外周面的圆形表面段保持在放倒的状态。
[0014] 特别地，控制单元可包含：一周向强制变速构件，其中周向强制变速构件包含形成 于周向卡爪控制件的外周面上的多个转动限制突起以及多个单向倾斜凹口；转动限制凹 部，形成于角度控制件的一外周边上以容纳转动限制突起使其具有自由行程（freeplay); 多个滚轮，被角度控制件以一径向可浮动的方式支撑；以及一周向回复弹簧，连接于周向卡 爪控制件及角度控制件之间以弹性地支撑周向卡爪控制件，使其在相对于角度控制件的一 方向转动；且轮毂嵌入多段变速器可具有一周向强制变速功能，用以保证当角度控制件和 周向卡爪控制件的相位角产生差异时，滚轮强制地移出形成在相对于滚轮的内周边而向内 定位的周向卡爪控制件的外周面上的单向倾斜凹口并转动，以便形成一接触托架的内周面 的强制变速离合器，藉此迫使周向卡爪控制件转动而使多个位于轴杆的爪座部中的卡爪至 少其中之一被迫放倒下来。
[0015] 此外，依据本发明的轮毂嵌入多段变速器可进一步包含一轴向强制变速构件，该 轴向强制变速构件的结构为：轴向卡爪控制件形成有周向分布而形成一多边形且通到外周 面的圆形表面段的卡爪容纳槽，卡爪容纳槽可容纳直立状态下的设置在驱动器的内周面上 的卡爪，且引导卡爪至外周面的圆形表面段，藉此迫使设置在转动的驱动器的内周面上的 卡爪被放倒下来。
[0016] 有益效果
[0017] 本发明为一新颖的发明，通过本发明，一精简的轮毂嵌入多段变速器可通过使用 一具有一一段或两段或更多段的多段的行星齿轮组以及一双单向离合器实现变速，使产品 的市场可能性最大化，且即使在一被驱动行程状态利用强制变速功能，即使以一小力操控 变速杆仍然能实现快速变速，藉此从而使变速的精确性大为改进。
[0018] 对附图的简单说明
[0019] 图1为一透视图，显示依据本发明的一轮毂嵌入多段变速器；
[0020] 图2为一前视图，显示依据本发明的一轮毂嵌入式多段变速器；
[0021] 图3为一前剖面视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中 的一状态，其中一轴向卡爪控制件已被移至左侧；
[0022] 图4为一前剖面视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中 的一状态，其中一轴向卡爪控制件已被移至右侧；
[0023] 图5为一分解透视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例，其 中轮毂嵌入式多段变速器为部分分解以显示轮毂壳的内部；
[0024] 图6为一分解透视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的 行星齿轮组，该行星齿轮组被分解；
[0025] 图7为一分解透视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的 驱动器，该驱动器被分解；
[0026] 图8为一分解透视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的 第二输出离合器，该第二输出离合器分解；
[0027] 图9和10为透视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的 控制单元；
[0028] 图11为一分解透视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中 的控制单元，该控制单元被分解；
[0029] 图12为一右侧视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中 的通过周向卡爪控制件的转动所控制的卡爪；
[0030] 图13为一视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中设置 于驱动器内周面上的卡爪被放倒下来；
[0031] 图14为一视图，其中显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中 设置于驱动器的内周面上的卡爪被直立；
[0032] 图15为一视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的第 一及第二输出离合器；
[0033] 图16为一分解透视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例 中的控制单元的一主要部分；
[0034] 图17为一视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的一 周向强制变速功能；
[0035] 图18为一视图，显示在依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的一实施例中的一 轴向强制变速功能；以及
[0036] 图19及20为前剖面视图，显示依据本发明的轮毂嵌入式多段变速器的不同的实 施例。
【附图说明】
[0037] 100 轴杆
[0038] 101、102、104、105 爪座部
[0039] 200 驱动器
[0040] 203 爪座部
[0041] 210 链轮
[0042] 300 轮毂壳
[0043] 310 防尘罩
[0044] 400 变速单元
[0045] 410 行星齿轮组
[0046] 411a 第一太阳齿轮
[0047] 411b 第二太阳齿轮
[0048] 412 行星齿轮
[0049] 412a 较大直径部
[0050] 412b 较小直径部
[0051] 413 托架
[0052] 413b 单向倾斜凹口
[0053] 414 环齿轮
[0054] 414a、414b 单向倾斜凹口
[0055] 420 第一输出离合器
[0056] 430 第二输出离合器
[0057] 43la、43lb 滚轮
[0058] 433 保持架
[0059] 500 控制单元
[0060] 501 第--^爪
[0061] 502 第二卡爪
[0062] 503 第三卡爪
[0063] 504 第四卡爪
[0064] 505 第五卡爪
[0065] 510 周向卡爪控制件
[0066] 511、512、514、515 槽
[0067] 516 转动限制突起
[0068] 517 单向倾斜凹口
[0069