具有斜齿轮的自行车内轮毂传动装置的制作方法

专利名称：具有斜齿轮的自行车内轮毂传动装置的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及自行车内轮毂传动装置。更具体地说，本发明涉 及包括行星齿轮机构的自行车内轮毂传动装置。
背景技术：
自行车运动正日渐成为广受欢迎的消遣方式以及交通手段。而且，
对于业余爱好者和职业运动员来说，自车行运动都已经成为非常受欢 迎的竟技性运动项目。无论自行牟用于消遣、交通还是竟赛，自行车 产业一直都在改进自行车的各种部件。 一个被广泛重新设计的部件是 自行车内轮毂传动装置。由于所有传动部件都被隐藏在轮毂壳内看不 见，所以内轮毂传动装置很受欢迎。
传统的自行车内轮毂传动装置典型地包括行星齿轮机构。 一些自 行车内轮毂传动装置包括多于一个的行星齿轮机构。该行星齿轮机构 典型地包括太阳齿轮， 一个或多个行星齿轮与该太阳齿轮啮合并绕其 旋转。在传统行星齿轮机构中，太阳齿轮和行星齿轮典型地具有公知 为直齿轮的直轮齿。传统自行车内轮毂传动装置的问题是，直齿轮有 噪音。骑着具有直齿轮式自行车内轮毂传动装置的自行车的骑车人可 听到这种噪音，并可能感觉该自行车内轮毂传动装置运转不安全，尽 管该自行车内轮毂传动装置没有机械故障。
同样，当用在自行车内轮毂传动装置等机械装置中时，直齿轮通 常是可靠的，然而当用在自行车内轮毂传动装置的行星齿轮机构中时， 直齿轮啮合的势能传递效率低。
考虑到以上问题，根据本公开，对本领域技术人员来说显然需要 一种在运转中消除这种噪音并提高效率的改进的自行车内轮毂传动装 置。本发明满足本领域的这种需要以及其他需要，根据本公开，对本 领域技术人员来说本发明会变得明了 。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种自行车内轮毂传动装置，该自行车内轮毂传动装置具有轮齿，该轮齿消除或减小通常与直齿轮相关的不 希望有的噪音。
本发明的另 一个目的是提供一种运转流畅且安静的自行车内轮毂 传动装置。
本发明的又一 目的是提供一种具有较高的轮齿啮合效率的自行车 内轮毂传动装置。
根据本发明的一个方面，内轮毂传动装置包括轮毂轴、由该轮毂 轴可旋转地支撑的驱动装置、由该轮毂轴可旋转地支撑的轮毂壳、和 动力传递机构。该动力传递机构设置于驱动装置和轮毂壳之间，用于 通过多条动力传递路径从该驱动装置向轮毂壳传递旋转动力.该动力 传递机构具有至少一个行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括太阳齿轮、 行星齿轮和齿團。行星齿轮由齿轮架支撑。该行星齿轮具有斜轮齿， 并且太阳齿轮和齿圏中的至少一个设有与行星齿轮的斜轮齿啮合的斜 轮齿。该内轮毂传动装置还包括用于从多条动力传递路径中选择一条 的变速才几构。
根据以下详细说明，这些和其它目的、特征、方面和优势对本领 与技术人员来说将变得明了 ，其中详细说明结合附图公开了本发明的 详细实施例。


现在参照形成该原始公开的一部分的附图，其中
图1是包括本发明的内轮毂传动装置的自行车的后半部的侧视图2是根据本发明第一实施例的内轮毂传动装置的剖视图，示出
了行星齿轮机构的详细结构，包括轮毂壳、轮毂轴、离合器环、齿轮
架和齿圈；
图3是根据本发明第一实施例的除去轮毂壳的内轮毂传动装置的 侧视图，示出了轮毂轴的部分、齿轮架的部分和齿圏；
图4是根据本发明第一实施例的除去轮毂壳和齿圏的内轮毂传动 装置的立体图，示出了轮毂轴的部分和离合器环；
图5是根据本发明第一实施例的类似于图3的除去轮毂壳、齿團 和齿轮架的内轮毂传动装置的侧视图，示出了轮毂轴；
图6是根据本发明笫一实施例的从轮毂轴移开而示出的齿轮架的
5侧视图7是根据本发明第一实施例的从轮毂轴移开而示出的齿團的立 体图8是根据本发明第一实施例的内轮毂传动装置的剖视图，示出 了第一动力传递路径；
图9是根据本发明第一实施例的内轮毂传动装置的另一剖视图， 示出了第二动力传递路径；
图IO是根据本发明第一实施例的内轮毂传动装置的剖视图，示出 了第三动力传递路径；
图ll是示出了本发明第二实施例的内轮毂传动装置的剖视图。
具体实施例方式
现在将参照

所选择的本发明实施例。根据本公开，对本 领域技术人员来说显然能理解提供对本发明实施例的以下说明仅为说 明的目的，并非限制所附权利要求及其等同替代限定的本发明范围。
首先参照图1，图示了根据本发明第一实施例的包括轮毂组件12 的自行车10。如下文所详细描述的，轮毂组件12的部分设有斜轮齿以 提高性能。
如图1所示，自行车10包括车架F、后轮W、前链轮S、链条C 和轮毂组件12。尽管未示出，但该自行车还包括安装有传统变速杆的 车把杆，该传统变速杆进一步连接至鲍登型缆线T,用于在动力传递 路径之间切换，如下文所详细描述。后轮W由车架F上的轮毂组件12 可旋转地支撑。链条C被配置成，用传统方式从前链轮S向后链轮14 传递旋转动力。如下文更详细地描述的那样，后链轮14被可旋转地支 撑于轮毂组件12的一部分。
如图2详示，轮毂组件12主要包括固定轴20 (轮毂轴)、驱动装 置22、轮毂壳24、变速机构26和动力传递机构28。
固定轴20是长型轴构件，其带有传统的螺紋端用于安装到自行车 车架F上，并且该固定轴20优选由金属制成。该固定轴20进一步限 定了旋转轴线A，后轮W能绕该旋转轴线A旋转。固定轴20主要包 括第一轴承支撑部分30、第二轴承支撑部分32、中心孔34、 一对长型 开口 36 (在图2和4中只可看见一个)和太阳轮齿38。第一轴承支撑部分30形成在可移除保持构件40上。第二轴承支 撑部分32也优选形成在另 一个可移除保持构件42上。中心孔34从固 定轴20的一端大致延伸到该固定轴20的中部，如图2所示。如下文 所述，变速机构至少部分地设置于中心孔34内。
固定轴20的长型开口 36向中心孔34开口。如图4详示，长型开 口 36是直的但相对于旋转轴线角偏移，因此具有倾斜状外观。长型开 口 36和中心孔34的用途在下文中随变速机构26的说明一起阐述。
太阳轮齿38是倾斜状轮齿，如图4详示。太阳轮齿38优选被加工 到固定轴20的外表面中。然而，根据这里的附图和说明应该明白，可 选地，太阳轮齿38可设在固定于或以其他方式支撑在固定轴20上的 单独环形齿轮构件上。
如图2详示，驱动装置22是以能绕固定轴20旋转的方式设置的环 形构件。后链轮14被刚性地固定于驱动装置22的外表面，如图2所 示。该驱动装置22主要包括内轴承支撑部分43、外轴承支撑部分44、 棘爪支撑部分46、多个棘爪47、齿圈轴承支撑部分48和内突齿轮组 (轮齿组)50。第一主轴承52设置于驱动装置的内轴承支撑部分43 和固定轴20的可移除保持构件40的第一轴承支撑部分30之间。因此， 该驱动装置经笫一主轴承52可绕固定轴20旋转地设置。棘爪47用作 单向离合器并以传统方式由棘爪支撑部分46支撑，因而出于简短的目 的省略了对棘爪47的说明。
轮毂壳24以能绕固定轴20旋转的方式设置，并且设置成能绕驱 动装置22的一部分旋转。轮毂壳24主要包括第一侧部轴承支撑部分 60、第二侧部轴承支撑部分62、传统的轮辐凸缘64和66、棘轮齿68 和离合器棘轮齿70。第二主轴承72设置于驱动装置22的外轴承支撑 部分44和轮毂壳24的第一侧部轴承支撑部分60之间。此外，第三主 轴承74设置于可移除保持构件42的第二轴承支撑部分32和轮毂壳24 的第二侧部轴承支撑部分62之间。因此，轮毂壳24经第三主轴承74 可绕固定轴20旋转地设置，并且经第二轴承支撑部分32可绕驱动装 置22的一部分旋转地设置。因而，轮毂壳24能绕旋转轴线A旋转。
特别参照图2和图4两者，现在将说明变速机构26。在第一实施 例中，变速机构26构造成在三条动力传递路径之间切换动力传递机构 28,这将在下文中更详细地说明。变速机构26主要包括推杆80、变速
7键82、第一螺旋弹簧84、第二螺旋弹簧86、第三螺旋弹簧88、螺旋 弹簧座90和离合器环92。该变速机构26以与第5，928，103号美国专利 (转让给Shimano公司)中所描述的传统变速机构的工作相对应的方式 工作。因而，出于简洁的目的尽可能对变速机构26少做说明。
推杆80设置于固定轴20的中心孔34内。该推杆80以传统方式可 操作地连接于图1中所述的鲍登型缆线T。由于推杆80和鲍登型缆线 T之间的连接是传统的，出于简洁的目的省略说明。然而，当通过骑 自行车的人骑自行车IO的动作使鲍登型缆线T移动时，推杆80同样 沿旋转轴线A移动而引起变速键82的运动。
变速键82优选是金属块，其由穿过一对长型开口 36而垂直于旋 转轴线A和推杆80延伸的材料形成。变速键82刚性地固定于推杆80 的一端以随其运动。当推杆80在图2和8所示的位置之间移动时，变 速键82因与长型开口 36的表面接触而绕旋转轴线A旋转。变速键82 的相反两端伸出长型开口 36并包括与离合器环92的部分结合的突起 82a，如下文中更详细地说明。
如图4详示，第一螺旋弹簧84绕推杆80设置。如第5,928,103号 美国专利中所述，第一螺旋弹簧84偏压变速键82而使其向图2所示 的位置移动。换句话说，第一螺旋弹簧84对变速键82和推杆80施力 而使它们向图2所示位置移动。
如图2所示，第二螺旋弹簧86绕固定轴20设置并进一步设置于离 合器环92内，如下文进一步描述。第三螺旋弹簧88绕固定轴20设置 但被压缩在变速键82和螺旋弹簧座90之间。螺旋弹簧座90是杯状构 件，被固定于固定轴20，如图2和4所示。由于第三螺旋弹簧88在一 端被螺旋弹簧座90限制，所以第三螺旋弹簧88偏压变速键82和离合 器环92而使它们向图2的右侧移动。换句话说，第三螺旋弹簧88偏 压变速键82和离合器环92而使它们向图8所示位置移动.
如图2和4所示，离合器环92是圆环形构件，其环绕固定轴20 但被构造成在平行于旋转轴线A的方向上沿固定轴20滑动。如图8、 9 和IO详示，离合器环92被构造成在图8所示的第一位置、图9所示的 第二位置和图IO所示的第三位置之间移动。图8对应于第一动力传递 路径。图9对应于第二动力传递路径。图2和IO对应于第三动力传递 路径。如图2和4详示，离合器环92主要包括内凸轮表面94、弹簧保持 部分96(仅图2示出)、外凸轮表面98、第一轮齿100、第二轮齿102、 和护團(retainer) 104。
如图2详示，内凸轮表面94被构造成与变速键82的部分接触，用 于响应推杆80和变速键82的运动而定位离合器环92，如在上述第 5，928，103号美国专利中详细说明的那样。弹簧保持部分96保持第二螺 旋弹簧86的一端，而第二螺旋弹簧86的另一端接触变速鍵82。因而， 第二螺旋弹簧86偏压变速键82而使其相对于离合器环92向图2的左 侧移动。换句话说，第二螺旋弹簧86偏压变速键82而使其向护圏104 移动并接触护圈104。如在第5,928,103号美国专利中所述，变速键82 可向图2的右侧移动而起初不移动离合器环92。例如，骑车人可引起 鲍登型缆线T移动，进一步引起推杆80向图2的右侧移动。变速键82 可暂时从离合器环92的护圏104分离。然而，第三螺旋弹簧88的偏压 力最终将对离合器环92施力以追随变速键82运动。
再参照图2和4，外凸轮表面98是具有固定直径的圆环形表面， 该直径定尺寸为，外凸轮表面98接触支撑在动力传递机构28的一部 分上的离合器棘爪IIO，如下文中更详细的说明。离合器环92的第一 轮齿100定尺寸为，使驱动装置22的内突齿轮组50与图2和10所示 第三动力传递路径位置上的离合器环92接触和接合。邻近外凸轮表面 98设置的第二轮齿102定尺寸为，使动力传递机构28的内突轮齿组112 与图2和10所示第三动力传递路径位置上的离合器环92接触和接合， 如下文所述。
离合器环92的护圏104径向向内延伸，并且定尺寸为限制变速键 82相对于离合器环92沿旋转轴线A的运动。具体而言，由于变速键 82的相反两端伸出长型开口 36。突起82a进一步径向向外延伸，使得 突起82a的一侧可接触到离合器环92的护圏104的面对的表面。更确 切地，如图2所示，变速键82在左侧受到护圈104的限制，并且被第 二螺旋弹簧86的力偏压而保持与护圈104接触。因而，当变速键82 向左移动时，离合器环92也向图2的左侧移动。当变速键82被移动 到图2的右侧时，离合器环92通过第二螺旋弹簧86的压缩而被推到 右侧。
现在特别参照图2、 3和6-10来说明动力传递机构28。动力传递
9机构28设置于驱动装置22和轮毂壳24之间，用于通过图8、 9和10 中所示的多条动力传递路径从驱动装置22向轮毂壳24传递旋转动力。 动力传递机构主要包括行星齿轮机构113，该行星齿轮机构113包括太 阳轮齿38 (太阳齿轮)、多个由齿轮架116支撑的行星齿轮114、以 及齿圏118。
在图6中，示出了由齿轮架116可旋转地支撑的多个行星齿轮114 中的四分之三。然而，应该明白，尽管本发明中包括四个行星齿轮114, 然而也可使用二、三、四或五个行星齿轮，或采用任何其它适当数量 行星齿轮的设计。如图6所示，行星齿轮114包括斜轮齿120。行星齿 轮114的斜轮齿的形状设计成与固定轴20的太阳轮齿38啮合，并且太 阳轮齿38定形为与行星齿轮114的斜轮齿120啮合。
如图2、 6和8-10所示，齿轮架116是环形构件，并绕固定轴20 可旋转地设置以便绕旋转轴线A旋转。如图6所示，齿轮架116是行 星齿轮支撑构件，其包括棘爪支撑部分122、多个轴124 (图2和8-10 仅示出了一个，图6中未示出)、多个棘爪126 (图2中仅示出了一个 而图6中示出了两个)、外轴承支撑部分128、内轴承支撑部分130(如 图2所示)以及上述的内突轮齿组112 (如图8中详示)。
轴124设有支撑行星齿轮114的两组轴承132，使得行星齿轮114 能绕各轴124平滑旋转。轴承132可以是任意种类的轴承结构，例如 滚珠轴承，但可另选为滚针轴承或其它滚柱型轴承。由于齿轮架116 绕固定轴20旋转，行星齿轮114绕轴124旋转并与太阳轮齿38啮合， 由此进一步绕固定轴20绕转。由于棘爪126是传统元件，出于简洁的 目的省略对其说明。内突轮齿组112被构造成，当离合器环处于图2 和10所示笫三动力传递路径位置时，与离合器环92的第二轮齿102 啮合。
如图7所示，行星齿轮机构113的齿圏118是支撑离合器棘爪110 的环形构件，被构造成绕固定轴20、齿轮架116旋转并因此绕行星齿 轮旋转。齿圈118包括第一轴承支撑部分140、第二轴承支撑部分142、 一组棘轮齿144 (仅图2中示出)和一组斜轮齿146 (如图2和7中所 示)。棘轮齿144被构造成以传统方式随棘爪47运转。斜轮齿146定 形且定尺寸为与行星齿轮114的斜轮齿120啮合。因而，行星齿轮114 具有斜轮齿120,固定轴20具有斜的太阳轮齿38 (太阳齿轮)，并且齿圏118具有斜轮齿146。斜轮齿120、太阳轮齿38和斜轮齿146都呈 限定了相对于旋转轴线A测得的斜角a的倾斜状，如图7所示。相对 于旋转轴线A测得的斜角a约为20度。
本发明包括多个轴承组件以确保不同部分的平滑旋转。齿圏118 的第二轴承支撑部分142和齿轮架116的外轴承支撑部分128包括确保 齿轮架116和齿圏118之间的平滑旋转的第一轴承组件160。第一轴承 支撑部分140和驱动装置22的齿圏轴承支撑部分48包括确保驱动装置 22和齿圏118之间的平滑旋转的第二轴承组件162。在所附权利要求 中，将行星齿轮114支撑在齿轮架116的轴124上的轴承132限定笫三 轴承组件。齿轮架116的内轴承支撑部分130包括确保固定轴20和齿 轮架116之间的平滑旋转的第四轴承组件170。
图8、 9和10中更清楚地示出了对所述实施例的不同动力传递路 径的说明。具体而言，在图8、 9和10中每一幅图中，用粗线示出了 动力传递路径。例如，图8中示出了第一动力传递路径(低速传动比)。 在第一动力传递路径上，离合器环92已通过骑车人控制自行车10的动 作被切换到第一动力传递路径位置(到图8的右侧)。在第一动力传递 路径位置，离合器环92的外凸轮表面98接触齿圏118的离合器棘爪110 的向内部分。离合器环92的外凸轮表面98和离合器棘爪110之间的接 触径向向内牵拉离合器棘爪110，使得离合器棘爪110不能接触轮毂壳 24的离合器棘轮齿70。因而，动力被从后链轮14传递到驱动装置22。 驱动装置22上的棘爪47接合齿圏118的棘轮齿144而引起齿圏118随驱 动装置22旋转。齿圈118的斜轮齿146与行星齿轮114的斜轮齿120啮 合。行星齿轮114的斜轮齿120进一步与固定轴20的太阳轮齿38啮合， 使得行星齿轮114绕固定轴20旋转。促使支撑行星齿轮114的轴124随 齿轮架116旋转。齿轮架116的旋转引起棘爪126接合轮毂壳24的棘轮 齿68，并因而使轮毂壳24旋转。由于后轮W被轮辐凸缘64和66支撑， 所以后轮W以第一动力传递路径的低速旋转。
在图9中，示出了第二动力传递路径(中速或直接速度传动比)。 在第二动力传递路径上，离合器环92已通过骑车人控制自行车10的动 作被切换到第二动力传递路径位置(到图9的中心位置)。在第二动力 传递路径位置，离合器环92的外凸轮表面98不再接触齿圈118的离合 器棘爪110。因而离合器棘爪110自由接触轮毂壳24的离合器棘轮齿70。因而，动力被从后链轮14传递到驱动装置22。驱动装置22上的棘爪47 接合齿團118的棘轮齿144而引起齿圈U8随驱动装置22旋转。离合器 棘爪110接合轮齿70而引起轮毂壳24的旋转。由于后轮W被轮辐凸缘 64和66支撑，所以后轮W沿第二动力传递路径旋转。在第二动力传递 路径上，棘爪126滑脱(ratchet),因为轮毂壳24旋转得比齿轮架116 快。
在图10中，示出了第三动力传递路径(高速传动比)。在第三动力 传递路径上，离合器环92已通过骑车人控制自行车10的动作被切换到 第三动力传递路置(到图IO的左侧)。在第三动力传递路径位置， 离合器环92的外凸轮表面98不再接触齿圏118的离合器棘爪110。因而 离合器棘爪IIO自由接触轮毂壳24的离合器棘轮齿70。进一步，由于离 合器环92处于第三动力传递路径位置，离合器环92的第二轮齿102此 时与齿轮架116的内突轮齿组112啮合，并且离合器环92的第一轮齿100 与驱动装置22的内突齿轮組50啮合。因而，动力被从后链轮14传递到 驱动装置22。因为齿闺118旋转得比驱动装置22快，所以驱动装置22 上的棘爪47相对于齿團118的棘轮齿144滑脱。取而代之的是，转矩被 从驱动装置22的内突齿轮组50传递到离合器环92的第一轮齿100。离 合器环92的第二轮齿102将转矩传递到齿轮架116的内突轮齿组112， 从而引起齿轮架116旋转。
由于齿轮架116旋转，所以轴124旋转从而引起行星齿轮114的斜轮 齿120绕固定轴20旋转。行星齿轮114的旋转进一步引起齿團118的旋 转。齿圈118的离合器棘爪110接合轮齿70从而引起轮毂壳24的旋转。 由于后轮W由轮辐凸缘64和66支撑，所以后轮W沿第三动力传递路径 旋转。在第三动力传递路径上，棘爪126滑脱，因为轮毂壳24旋转得比 齿轮架116快。
本发明的倾斜状轮齿(斜轮齿120、太阳轮齿38和斜轮齿146)有 助于实现优于现有内轮毂变速装置设计的许多好处。例如，斜轮齿提高 了太阳齿轮38和行星齿轮114之间、行星齿轮114和齿團U8之间的齿 轮啮合效率(从而提高动力传递效率)，倾斜状轮齿还减小了会在直型 轮齿的端部出现的应力。
根据这里的附图和说明应明白，上述的斜轮齿和相关的轴承结构可 应用于有多于三条动力传递路径的内轮毂变速组件，例如在下文所述的第二实施例中。
第二实施例
现在参照图11，将阐述根据第二实施例的轮毂组件212。鉴于第一 和第二实施例之间的相似性，第二实施例中与第一实施例部件相同的部 件将被标注与第一实施例的部件相同的附图标记。而且，出于简洁的目 的，将省略对与第一实施例的部件相同的第二实施例部件的说明。
轮毂组件2U具有许多与第6,607，465 (转让给Shima加公司)号美国 专利相同的特征。而且，轮毂组件212以与第6,607,465号美国专利中所 述的装置一致的方式变速和传递转矩。因而，出于简洁的目的，省略对 轮毂组件212的变速和动力传递路径的说明。
轮毂组件212主要包括(除了其他特征和元件外)固定轴220、驱动 装置222、轮毂壳224、变速机构226以及动力传递才几构228。
驱动装置222和轮毂壳224被构造成绕固定轴220旋转。动力传递机 构228被构造成，经多条动力传递路径从驱动装置222向轮毂壳224传 递转矩。动力传递机构228包括(除了其它机构外)第一太阳齿轮230、 第二太阳齿轮232、笫三太阳齿轮234、第四太阳齿轮236、笫一行星齿 轮组238、第二行星齿轮组240、第一齿圏242和第二齿圏244。
第一太阳齿轮230具有第一外轮齿组250。第二太阳齿轮233具有第 二外轮齿组252。第三太阳齿轮234具有第三外轮齿组254。第四太阳齿 轮236具有第四外轮齿组256。
第一行星齿轮组238包括小直径轮齿組260和大直径轮齿组262。
第二行星齿轮组240包括小直径轮齿组266、中等直径轮齿组268和 大直径轮齿组270。
第一齿圈242包括第一内轮齿组274，而第二齿團244包括第二内轮 齿组276。
第一太阳齿轮230的第一外轮齿组250被构造成与第一行星齿轮组 238的小直径轮齿组260啮合。
第二太阳齿轮232的第二外轮齿组252被构造成与第二行星齿轮组 240的小直径轮齿組266啮合。笫二行星齿轮组240的小直径轮齿组266 -故构造成与第二齿圈244的第二内轮齿组276啮合。
第三太阳齿轮234的第三外轮齿组254被构造成与第二行星齿轮组
13240的中等直径轮齿组268啮合。
第四太阳齿轮236的第四外轮齿组256被构造成与第二行星齿轮组 240的大直径轮齿组270啮合。
根据轮毂组件212的特定结构和任意一种设计标准，各齿轮组可设 有斜轮齿以取代直齿。例如，第一太阳齿轮230的第一外轮齿组250和 第一行星齿轮组238的小直径轮齿组260可被形成为斜轮齿。
另外，或者作为另一种选择，第一行星齿轮组238的大直径轮齿組 262和第一齿圏242的第一轮齿组274可^皮形成为斜轮齿。
另外，或者作为另一种选择，第二太阳齿轮232的第二外轮齿组252、 第二行星齿轮组240的小直径轮齿组266和第二齿團244的第二内轮齿 组276可被形成为斜轮齿。
另外，或者作为另一种选择，第三太阳齿轮234的第三外轮齿组254 和第二行星齿轮组240的中等直径轮齿组268可被形成为斜轮齿。
另外，或者作为另一种选择，第四太阳齿轮236的第四外轮齿组256 和第二行星齿轮组240的大直径轮齿组270可被形成为斜轮齿。
第二实施例中所用的斜轮齿具有与第一实施例相同的好处和优势。
通用术语说明
在理解本发明的范围时，这里所用的词"包括"及其派生词意指开放 式术语，其特定了所说明的特征、元件、部件、集合、整体和/或步骤的 存在，但不排除其它未说明的特征、元件、部件、集合、整体和/或步骤 的存在。以上所述还应用于具有类似意思的词，例如"包含"、"具有"及 其派生词。而且，单数形式的词"部件"、"段"、"部分"、"构件"或"元件" 可有双重含义即单个部件或多个部件。当用在这里描述本发明时，下列 方向性词"向前、向后、上、向下、竖直、水平、下和横向"以及任何其 它类似的方向性词指应用本发明的自行车的这些方向。因而，当用以描 述本发明时，这些术语应该相对于应用本发明的自行车的正常骑乘位置 来解释。最后，这里所用的程度词例如"基本"、"约"以及"近似"意指对 术语的合理引申，这些术语被修正而不明显改变最终结果。
尽管仅仅选择所选的实施例说明了本发明，然而根据该公开，对本 领域技术人员来说显然此处可做各种变化和改进而不脱离所附权利要求 限定的本发明范围。而且，对本发明实施例的上述说明仅出于示例性目 的，而并非限制由所附权利要求及其等同替代所限定的本发明。
权利要求
1. 一种内轮毂传动装置，包括轮毂轴；驱动装置，由所述轮毂轴可旋转地支撑；轮毂壳，由所述轮毂轴可旋转地支撑；动力传递机构，设置于所述驱动装置和轮毂壳之间，用于通过多条动力传递路径从所述驱动装置向所述轮毂壳传递旋转动力，所述动力传递机构具有至少一个行星齿轮机构，所述行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮和齿圈，所述行星齿轮由齿轮架支撑，所述行星齿轮具有斜轮齿，并且所述太阳齿轮和齿圈中的至少一个设有与所述行星齿轮的斜轮齿啮合的斜轮齿；以及变速机构，用于从所述多条动力传递路径中选择一条。
2. 如权利要求1所述的内轮毂传动装置，进一步包括第一滚珠轴 承组件，所述第一滚珠轴承组件可操作地设置于所述齿轮架和齿團之 间以支持齿轮架和齿圈之间的平滑旋转。
3. 如权利要求1所述的内轮毂传动装置，进一步包括第二滚珠轴 承组件，所述第二滚珠轴承组件可操作地设置于所述驱动装置和齿圏 之间以支持驱动装置和齿圈之间的平滑旋转。
4. 如权利要求1所述的内轮毂传动装置，进一步包括第三滚珠轴 承组件，所述第三滚珠轴承组件可操作地设置于所述齿轮架和行星齿 轮之间以便支持齿轮架和行星齿轮之间的平滑旋转。
5. 如权利要求1所述的内轮毂传动装置，进一步包括第四滚珠轴 承组件，所述第四滚珠轴承组件可操作地设置于所述齿轮架和轮毂轴 之间以便支持齿轮架和轮毂轴之间的平滑旋转。
6. 如权利要求l所述的内轮毂传动装置，其中 所述轮毂壳绕穿过所述轮毂轴延伸的旋转轴线旋转，并且所述行星齿轮上的斜轮齿形成一斜角，所述斜角相对于所述旋转轴线测量为约20度。
7. 如权利要求l所述的内轮毂传动装置，其中 所述太阳齿轮包括与所述行星齿轮的斜轮齿啮合的斜轮齿。
8. 如权利要求l所述的内轮毂传动装置，其中 所述齿圏包括与所述行星齿轮的斜轮齿啮合的斜轮齿。
9. 如权利要求8所述的内轮毂传动装置，其中 所述太阳齿轮也包括与所述行星齿轮的斜轮齿啮合的斜轮齿。
10. 如权利要求l所述的内轮毂传动装置，其中 所述太阳齿轮形成在所述轮毂轴的外表面上。
全文摘要
本发明提供一种具有斜齿轮的自行车内轮毂传动装置，其包括轮毂轴、由该轮毂轴可旋转地支撑的驱动装置、由该轮毂轴可旋转地支撑的轮毂壳、动力传递机构以及变速机构。该动力传递机构设置于该驱动装置和轮毂壳之间，用于通过多条动力传递路径从该驱动装置向该轮毂壳传递旋转动力。该动力传递机构具有至少一个行星齿轮机构，该行星齿轮机构包括太阳齿轮、行星齿轮和齿圈。该行星齿轮由齿轮架支撑。该行星齿轮具有斜轮齿，并且该太阳齿轮和齿圈中的至少一个设有与该行星齿轮的斜轮齿啮合的斜轮齿。
文档编号B62M11/14GK101468711SQ200810136158
公开日2009年7月1日 申请日期2008年7月10日 优先权日2007年12月28日
发明者樋野哲也 申请人:株式会社岛野