CN107128126A - 自行车轮毂组件和自行车传动*** - Google Patents

自行车轮毂组件和自行车传动*** Download PDF

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Abstract

一种自行车轮毂组件包括轮毂轴、轮毂外壳、链轮支撑主体，和离合器。链轮支撑主体可旋转地安装在轮毂轴上，以绕旋转轴线旋转。链轮支撑主体相对于轮毂轴和轮毂外壳绕旋转轴线可旋转。离合器具有第一联接状态、第一释放状态和第二联接状态，在第一联接状态中在踩踏期间踩踏旋转力在第一旋转方向从链轮支撑主体传递至轮毂外壳，在第一释放状态中在滑行期间轮毂外壳相对于链轮支撑主体在第一旋转方向可旋转，以及在第二联接状态中在滑行期间滑行旋转力在第一旋转方向从轮毂外壳传递至链轮支撑主体。

Description

自行车轮毂组件和自行车传动***
技术领域
本发明涉及自行车轮毂组件和自行车传动***。
背景技术
骑自行车正成为越来越受欢迎的娱乐形式和交通方式。而且，对于业余爱好者和职业运动员，骑自行车均已成为一项非常受欢迎的竞技体育。不论自行车用于娱乐、交通或是竞技，自行车产业正不断改进自行车的各种部件。传动***是一种被广泛重新设计的自行车部件。
发明内容
根据本发明的第一方面，一种自行车轮毂组件包括轮毂轴、轮毂外壳、链轮支撑主体，和离合器。所述轮毂轴限定旋转轴线。所述轮毂外壳可旋转地安装在所述轮毂轴上，以绕所述旋转轴线旋转。链轮支撑主体可旋转地安装在轮毂轴上，以绕旋转轴线旋转。链轮支撑主体相对于轮毂轴和轮毂外壳绕旋转轴线可旋转。离合器具有第一联接状态、第一释放状态和第二联接状态，在第一联接状态中在踩踏期间踩踏旋转力在第一旋转方向从链轮支撑主体传递至轮毂外壳，在第一释放状态中在滑行期间轮毂外壳相对于链轮支撑主体在第一旋转方向可旋转，以及在第二联接状态中在滑行期间滑行旋转力在第一旋转方向从轮毂外壳传递至链轮支撑主体。
对于根据第一方面的自行车轮毂组件，当离合器的状态从第一联接状态改变至第二联接状态时，即使在滑行期间，链轮支撑主体也可以绕旋转轴线在第一旋转方向旋转。这允许自行车传动设备即使在滑行期间也使速度级在由安装在链轮支撑主体上的链轮限定的多个速度级之间改变。因此，可以利用滑行的时间段改变档位位置。
根据本发明的第二方面，根据第一方面的自行车轮毂组件构造为使得所述轮毂外壳包括至少一个第一齿。所述链轮支撑主体包括第一螺旋花键。所述离合器包括第一棘轮构件和第二棘轮构件。所述第一棘轮构件包括至少一个第一棘轮齿和与所述第一螺旋花键接合的第二螺旋花键。所述第二棘轮构件包括至少一个第二棘轮齿和至少一个第二齿。至少一个第二棘轮齿与所述至少一个第一棘轮齿可接合。所述至少一个第二齿接合至少一个第一齿。
对于根据第二方面的自行车轮毂组件，当第一棘轮构件相对于链轮支撑主体旋转时，第一螺旋花键和第二螺旋花键相对于链轮支撑主体移动第一棘轮构件。由此，可以相对于链轮支撑主体移动第一棘轮构件，以使用第一棘轮构件和链轮支撑主体之间的相对旋转使至少一个第一棘轮齿与至少一个第二棘轮齿接合。因此，可以使离合器的状态在第一联接状态和第一释放状态之间改变。
根据本发明的第三方面，根据第二方面的自行车轮毂组件构造为使得所述离合器包括致动器，以使用电力朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件的致动器，以将所述至少一个第二棘轮齿与所述至少一个第一棘轮齿接合。
对于根据第三方面的自行车轮毂组件，可以使用电力使离合器的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
根据本发明的第四方面，根据第三方面的自行车轮毂组件构造为使得所述第一棘轮构件包括铁。所述第二棘轮构件包括铁。所述致动器包括第一线圈，以产生磁场以朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件。
对于根据第四方面的自行车轮毂组件，可以使用由磁场产生的磁力移动第一棘轮构件和第二棘轮构件以使至少一个第一棘轮齿与至少一个第二棘轮齿接合。
根据本发明的第五方面，根据第四方面的自行车轮毂组件构造为使得所述致动器包括第二线圈，以产生磁场以朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件。
对于根据第五方面的自行车轮毂组件，可以增加由磁场产生的磁力，以允许在第二联接状态中至少一个第一棘轮齿更强地与至少一个第二棘轮齿接合。
根据本发明的第六方面，根据第五方面的自行车轮毂组件构造为使得所述第二线圈沿径向设置在所述第一线圈的内侧。
对于根据第六方面的自行车轮毂组件，可以在第一线圈和第二线圈之间产生磁场以产生磁力。
根据本发明的第七方面，根据第五或第六方面的自行车轮毂组件构造为使得所述第一线圈沿径向设置在所述第一棘轮构件和所述第二棘轮构件中的至少一个的外侧。所述第二线圈沿径向设置在所述第一棘轮构件和所述第二棘轮构件中的至少一个的内侧。
对于根据第七方面的自行车轮毂组件，可以将磁力有效地传递至第一棘轮构件和第二棘轮构件。
根据本发明的第八方面，根据第三至第七方面中的任一个的自行车轮毂组件构造为使得所述致动器包括形状记忆弹簧，所述形状记忆弹簧具有根据施加至所述形状记忆弹簧的电力可变化的轴向长度。
对于根据第八方面的自行车轮毂组件，可以使用电力改变从形状记忆弹簧传递至第一棘轮构件的偏置力。
根据本发明的第九方面，根据第八方面的自行车轮毂组件构造为使得当电力施加至所述形状记忆弹簧时，所述形状记忆弹簧具有第一轴向长度。当电力未施加至所述形状记忆弹簧时，所述形状记忆弹簧具有第二轴向长度。所述第一轴向长度长于所述第二轴向长度。
对于根据第九方面的自行车轮毂组件，可以使偏置力在对应于第一轴向长度的力和对应于第二轴向长度的力之间改变。由此，通过使形状记忆弹簧的长度在第一轴向长度和第二轴向长度之间切换，可以使离合器的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
根据本发明的第十方面，根据第八或第九方面的自行车轮毂组件构造为使得所述第一棘轮构件设置在所述形状记忆弹簧和所述第二棘轮构件之间。
对于根据第十方面的自行车轮毂组件，可以用形状记忆弹簧朝向第二棘轮构件偏置第一棘轮构件。
根据本发明的第十一方面，根据第八至第十方面的自行车轮毂组件中的任一个构造为使得所述形状记忆弹簧设置在所述轮毂外壳和所述第一棘轮构件之间。
对于根据第十一方面的自行车轮毂组件，可以为形状记忆弹簧利用设置在轮毂外壳和第一棘轮构件之间的空间。
根据本发明的第十二方面，根据第三至第十一方面中的任一个自行车轮毂组件进一步包括控制施加至所述离合器的电力的离合器控制器。
对于根据第十二方面的自行车轮毂组件，可以经由离合器控制器轻松地使离合器的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
根据本发明的第十三方面，自行车传动***包括根据第一方面的自行车轮毂组件、自行车传动设备，以及单向离合器。所述自行车传动设备将自行车曲柄联接至所述自行车轮毂组件的所述链轮支撑主体，以传递所述踩踏旋转。所述自行车传动设备具有多个速度级。所述单向离合器设置在限定在所述自行车曲柄和所述自行车传动设备之间的传动路径上。
对于根据第十三方面的自行车传动***，自行车轮毂组件允许自行车传动设备即使在滑行期间也使速度级在多个速度级之间改变。因此，可以利用滑行的时间段改变速度级。
根据本发明的第十四方面，根据第十三方面的自行车传动***进一步包括响应于使用者输入产生操作信号的操作装置。所述自行车轮毂组件包括响应于所述操作信号控制施加至所述离合器的电力的离合器控制器。
对于根据第十四方面的自行车传动***，可以经由操作装置操作自行车轮毂组件。
根据本发明的第十五方面，根据第十四方面的自行车传动***构造为使得所述自行车传动设备基于所述操作信号操作。
对于根据第十五方面的自行车传动***，可以经由除自行车轮毂组件之外的操作装置操作自行车传动设备。
根据本发明的第十六方面，根据第十四或第十五方面的自行车传动***构造为使得当所述自行车曲柄不旋转时，所述离合器控制器基于所述操作信号将所述离合器状态改变至所述第二联接状态。
对于根据第十六方面的自行车传动***，可以在滑行期间通过操作操作装置将离合器的状态改变至第二联接状态。
根据本发明的第十七方面，根据第十六方面的自行车传动***进一步包括感测所述自行车曲柄的旋转速度的旋转速度传感器。
对于根据第十七方面的自行车传动***，可以利用由旋转速度传感器感测到的旋转速度，以控制离合器的状态。
根据本发明的第十八方面，根据第十六或第十七方面的自行车传动***构造为使得当所述自行车曲柄旋转时，在所述离合器控制器接收到所述操作信号的情况下，所述离合器控制器控制所述离合器以保持所述第二联接状态。
对于根据第十八方面的自行车传动***，在滑行期间当接收到操作信号时可以保持第二联接状态。
附图说明
通过参考结合附图所考虑的以下详细描述，本发明的更完整意图及其许多优点将变得更加明显，此时变得更加容易被理解。
图1为设置有根据第一实施方式的自行车传动设备的自行车的侧视图。
图2为安装至图1中图示的自行车的自行车车架的自行车传动设备的立体视图。
图3为安装至图1中图示的自行车的自行车车架的自行车传动设备的立体视图。
图4为图1中图示的自行车传动设备的剖视图。
图5为图1中图示的自行车传动设备的立体视图，其中没有基座构件。
图6为图1中图示的自行车传动设备的立体视图。
图7为图1中图示的自行车传动设备的立体视图。
图8为图1中图示的自行车传动设备的斜向后看去的平面图，其中没有基座构件。
图9为图1中图示的自行车传动设备的第一传动构件的侧视图。
图10为图1中图示的自行车传动设备的第二传动构件的侧视图。
图11为图1中图示的自行车传动设备的剖视图。
图12为图1中图示的自行车传动设备的斜向后看去的另一平面图，其中没有基座构件。
图13为图1中图示的自行车传动设备的导向装置的立体图。
图14为示出了图1中图示的自行车传动设备的第一传动构件、第二传动构件，和导向装置的设置方式的示意图。
图15为示出了图1中图示的自行车传动设备的第一传动构件、第二传动构件，和导向装置的设置方式的示意图。
图16为示出了图1中图示的自行车传动设备的第一传动构件、第二传动构件，和导向装置的设置方式的示意图。
图17为图1中图示的自行车传动***的自行车轮毂组件的剖视图。
图18为图17中图示的自行车轮毂组件的局部放大的剖视图。
图19为图17中图示的自行车轮毂组件的分解的立体视图。
图20为图17中图示的自行车轮毂组件的分解的立体视图。
图21为图17中图示的自行车轮毂组件的剖视图(第一联接状态)。
图22为图17中图示的自行车轮毂组件的剖视图(第一释放状态)。
图23为图17中图示的自行车轮毂组件的剖视图(第二联接状态)。
图24示出了在图17中图示的自行车轮毂组件的第一线圈和第二线圈中的流动的电流的流动方向。
图25示出了在图17中图示的自行车轮毂组件的第一线圈和第二线圈中流动的电流产生的磁场。
图26为图1中图示的自行车传动***的框图。
图27示出了由图1中图示的自行车传动设备的第一传动构件和第二传动构件限定的传动比比的一个示例。
图28示出了图1中图示的自行车传动设备中的速度级、第一传动构件的位置和导向构件的位置的组合的一个示例。
图29为示出了图17中图示的自行车轮毂组件的操作的流程图。
图30为根据第二实施方式的自行车传动***的框图。
图31为图30中图示的自行车传动***的自行车轮毂组件的局部放大的剖视图。
图32为图30中图示的自行车传动***的自行车轮毂组件的形状记忆弹簧的示意图。
图33为图30中图示的自行车传动***的自行车轮毂组件的分解的立体视图。
具体实施方式
现在将参考附图描述实施方式，各附图中，同样的附图标记指代对应的或相同的元件。
第一实施方式
首先参考图1，图示了装配有根据第一实施方式的自行车传动***12的自行车。虽然自行车10图示为山地自行车，但自行车传动***12可以应用至公路自行车或者任何类型的自行车。
如图1所见，自行车10包括手把B1、车座B2、自行车车架B3、前制动操作装置B41、后制动操作装置B42、前制动装置B51、后制动装置B52、前轮B61、后轮B62，和自行车曲柄B7。前制动操作装置B41经由操作缆线可操作地联接至前制动装置B51。后制动操作装置B42经由操作缆线可操作地联接至后制动装置B52。
在本申请中，以下方向性术语“前”、“后”、“向前”、“向后”、“左”、“右”、“横向”、“向上”和“向下”及任何其他类似的方向性术语是是指基于面向手把B1地坐在自行车10的车座B2上的使用者(例如，骑车者)所确定的那些方向。因此，用来描述自行车传动***12的这些术语应该相对于在水平面上处于直立***置的中使用的装配有自行车传动***12的自行车10来解释。
自行车传动***12包括自行车传动设备14。自行车曲柄B7包括曲柄臂B71和B72，曲柄臂B71和B72各自联接至自行车传动设备14，以将踩踏旋转力RF1输入至自行车传动设备14中。
自行车传动***12进一步包括响应于使用者输入而产生操作信号的操作装置16。自行车传动设备14由使用者经由操作装置16操作，以改变自行车传动设备14的速度级。例如，操作装置16安装至手把B1并且与前制动操作装置B41相邻。如果需求和/或期望，操作装置16可以集成至前制动操作装置B41和后制动操作装置B42中的至少一个中。
操作装置16可操作地联接至自行车传动设备14。在此实施方式中，操作装置16无线地连接至自行车传动设备14。自行车传动设备14响应于操作装置16的换档操作而被无线致动。但是，如果需求和/或期望，操作装置16可以机械联接至自行车传动设备14。而且，操作装置16可以经由电操作缆线电连接至自行车传动设备14。
如图1所见，自行车传动设备14安装至自行车车架B3。自行车传动设备14将踩踏旋转力RF1以可变化的速度级传递至后轮B62。自行车传动设备14具有多个速度级。在此实施方式中，可变化的速度级包括不同于彼此的速度级。虽然在此实施方式中，自行车传动设备14具有十三个速度级，但自行车传动设备14可以具有至少两个速度级。而且，如果需求和/或期望，自行车传动设备14可以具有连续地可变化的速度级。
如图2和3所见，自行车传动设备14包括基座构件18。基座构件18安装至自行车车架B3并且用作自行车传动设备14的壳体。在此实施方式中，基座构件18作为与自行车车架B3分开的构件接附至自行车车架B3。但是，如果需求和/或期望，基座构件18的至少部分可以与自行车车架B3一体地设置为单个的单体构件。
在此实施方式中，自行车车架B3包括第一车架B31和第二车架B32。基座构件18作为与第一车架B31分开的构件安装至第一车架B31。第二车架B32绕枢转轴线PA1可枢转地联接至第一车架B31。第一车架B31包括在自行车10的横向方向D0与彼此隔开的第一副车架B311和B312。枢转轴线PA1平行于横向方向D0。基座构件18设置在第一副车架B311和B312之间。
第二车架B32包括在横向方向D0与彼此隔开的第二副车架B321和B322。第二副车架B321作为整块的单体构件联接至第二副车架B322。第二副车架B321绕枢转轴线PA1可枢转地联接至第一副车架B311。第二副车架B322绕枢转轴线PA1可枢转地联接至第一副车架B312。
如图1所见，自行车车架B3进一步包括悬架装置B33、第一连杆B34，和第二连杆B35。第一连杆B34可枢转地联接至第一车架B31。第二连杆B35可旋转地联接至后轮B62以及第一连杆B34的一端。第二连杆B35刚性地联接至第二副车架B321和B322。第二连杆B35和第二副车架B321和B322可一体地设置为整块的单体构件。悬架装置B33可枢转地联接至第一车架B31以及第一连杆B34的另一端，用于吸收施加至自行车车架B3的震动。
如图4所见，自行车传动设备14包括第一传动构件20、第二传动构件22，和第一联接构件24。基座构件18包括第一传动构件20和第二传动构件22设置在其中的内部空间26。第一传动构件20设置在基座构件18的内部空间26中。第二传动构件22设置在基座构件18的内部空间26中。
第一传动构件20相对于基座构件18绕第一旋转轴线A1可旋转。第二传动构件22相对于基座构件18绕第二旋转轴线A2可旋转。
如图4所见，第一联接构件24将第一传动构件20联接至第二传动构件22，以将第一传动构件20的旋转以可变化的速度级传递至第二传动构件22。第一联接构件24提供闭合的环路，使得当从平行于第一旋转轴线A1的传动轴向方向D1(图5)观看时，该闭合的环路环绕第一旋转轴线A1和第二旋转轴线A2。在此实施方式中，第一联接构件24包括与第一传动构件20和第二传动构件22接合的自行车链条。但是，第一联接构件24可以包括诸如联接带的联接构件。
如图5所见，在此实施方式中第二旋转轴线A2平行于第一旋转轴线A1。但是，如果需求和/或期望，第二旋转轴线A2可以不平行于第一旋转轴线A1。第一旋转轴线A1和第二旋转轴线A2平行于自行车10的横向方向D0。
如图5和图6所见，自行车传动设备14进一步包括输入轴28。输入轴28可旋转地安装至基座构件18(图6)，以接收输入扭矩。输入轴28响应于输入扭矩相对于基座构件18(图6)绕输入旋转轴线A3可旋转。自行车传动设备14进一步包括输入轴承组件29。输入轴28经由输入轴承组件29(图5)可旋转地安装至基座构件18(图6)。如图6和图7所见，输入轴28作为自行车曲柄B7的曲柄轴联接至自行车曲柄B7的曲柄臂B71和B72。
如图5所见，自行车传动设备14进一步包括输入联接构件30。输入联接构件30将输入轴28联接至第一传动构件20，以将输入轴28的旋转传递至第一传动构件20。第一传动构件20经由输入联接构件30联接至输入轴28，以与输入轴28一起相对于基座构件18旋转。
如图4所见，输入联接构件30提供闭合的环路，使得当从传动轴向方向D1观看时，该闭合的环路环绕输入旋转轴线A3和第一旋转轴线A1。输入联接构件30设置在基座构件18的内部空间26中。在此实施方式中，输入联接构件30包括将输入轴28联接至第一传动构件20的自行车链条。但是，输入联接构件30可以包括诸如联接带的联接构件。
如图5所见，自行车传动设备14进一步包括输入嵌齿轮31。输入嵌齿轮31联接至输入轴28，以与输入轴28一起相对于基座构件18绕输入旋转轴线A3旋转。输入联接构件30接合输入嵌齿轮31。
如图4所见，自行车传动***12包括单向离合器32。单向离合器32设置在限定在自行车曲柄B7和自行车传动设备14之间的传动路径上。在此实施方式中，单向离合器32设置在自行车传动设备14中。单向离合器32将输入轴28的第一旋转R1传递至第一传动构件20，并且防止输入轴28的第二旋转R2从输入轴28传递至第一传动构件20。第二旋转R2与第一旋转R1绕输入旋转轴线A3相反。
如图8所见，单向离合器32将输入嵌齿轮31联接至输入轴28并且设置在输入轴28和输入嵌齿轮31之间。如图4所见，单向离合器32将输入轴28的第一旋转R1传递至输入嵌齿轮31并且防止输入轴28的第二旋转R2从输入轴28传递至输入嵌齿轮31。如果需求和/或期望，单向离合器32可以从自行车传动设备14省略。
如图8所见，自行车传动设备14进一步包括第一轴33和中间嵌齿轮34。第一轴33限定第一旋转轴线A1。第一传动构件20相对于第一轴33绕第一旋转轴线A1可旋转。中间嵌齿轮34相对于第一轴33绕第一旋转轴线A1可旋转。中间嵌齿轮34联接至第一传动构件20，以与第一传动构件20一起相对于基座构件18绕第一旋转轴线A1旋转。自行车传动设备14进一步包括第一轴承组件35。第一轴33经由第一轴承组件35绕第一旋转轴线A1可旋转地安装至基座构件18。
如图5所见，输入联接构件30接合中间嵌齿轮34。中间嵌齿轮34经由输入联接构件30联接至输入嵌齿轮31。输入联接构件30将输入嵌齿轮31联接至中间嵌齿轮34，以将输入轴28的旋转传递至第一传动构件20。输入嵌齿轮31包括包括齿的链轮。中间嵌齿轮34包括包括齿的链轮。输入轴28经由输入嵌齿轮31、输入联接构件30，和中间嵌齿轮34联接至第一传动构件20，以与第一传动构件20一起相对于基座构件18旋转。
如图8所见，自行车传动设备14进一步包括输出轴36。输出轴36相对于基座构件18绕第二旋转轴线A2可旋转。第二传动构件22联接至输出轴36，以与输出轴36一起相对于基座构件18绕第二旋转轴线A2旋转。自行车传动设备14进一步包括输出轴承组件37。输出轴36经由输出轴承组件37可旋转地安装至基座构件18。
自行车传动设备14进一步包括输出嵌齿轮38。输出嵌齿轮38联接至输出轴36，以与输出轴36一起相对于基座构件18绕第二旋转轴线A2旋转。即，第二传动构件22、输出轴36，和输出嵌齿轮38彼此一体地相对于基座构件18绕第二旋转轴线A2可旋转。输出嵌齿轮38包括包括齿的链轮。踩踏旋转力RF1从输入轴28经由输入嵌齿轮31、输入联接构件30、中间嵌齿轮34、第一传动构件20、第一联接构件24、第二传动构件22，和输出轴36传递至输出嵌齿轮38。如图1和图6所见，诸如自行车链条的输出联接构件40接合输出嵌齿轮38和自行车10的后链轮B9(图1)。
如图8所见，第一传动构件20相对于基座构件18在平行于第一旋转轴线A1的传动轴向方向D1可移动。第二传动构件22相对于基座构件18在传动轴向方向D1静止。在此实施方式中，第一传动构件20在传动轴向方向D1相对于基座构件18和第二传动构件22在第一轴向位置P1和第二轴向位置P2之间可移动。
自行车传动设备14的可变化的速度级根据第一传动构件20、第二传动构件22，和第一联接构件24之间在传动轴向方向D1的至少一个位置关系是可变化的。传动轴向方向D1包括第一传动轴向方向D11和与第一传动轴向方向D11相反的第二传动轴向方向D12。
第一传动构件20包括在传动轴向方向D1设置的第一嵌齿轮CW11至CW17。第一嵌齿轮CW11至CW17中的每个与第一联接构件24可接合。第一嵌齿轮CW11至CW17分别地与第二嵌齿轮CW21至CW27一起限定速度级。第二传动构件22包括在传动轴向方向D1设置的第二嵌齿轮CW21至CW27。第二嵌齿轮CW21至CW27各自与第一联接构件24可接合。第二嵌齿轮CW21至CW27分别地与第一嵌齿轮CW11至CW17一起限定速度级。
如图8所见，第一嵌齿轮CW11至CW17的总数等于第二嵌齿轮CW21至CW27的总数。在此实施方式中，第一传动构件20包括在传动轴向方向D1设置的七个第一嵌齿轮CW11至CW17。第二传动构件22包括在传动轴向方向D1设置的七个第二嵌齿轮CW21至CW27。如果需求和/或期望，第一嵌齿轮的总数可以不同于第二嵌齿轮的总数。
在此实施方式中，第一嵌齿轮CW11至CW17在传动轴向方向D1以有规律的间隔与彼此间隔开。第二嵌齿轮CW21至CW27在传动轴向方向D1以与第一嵌齿轮CW11至CW17的有规律的间隔相等的有规律的间隔与彼此间隔开。
在第一传动构件20定位在第一轴向位置P1处的第一状态中，第一嵌齿轮CW11设置在与第二嵌齿轮CW27的轴向位置大致相等的轴向位置处。在第一传动构件20定位在第二轴向位置P2处的第二状态中，第一嵌齿轮CW12设置在与第二嵌齿轮CW27的轴向位置大致相等的轴向位置处。在第一传动构件20的第一状态中，第一嵌齿轮CW11至CW17分别地设置在与第二嵌齿轮CW27至CW21的轴向位置相等的轴向位置处。在第一传动构件20的第二状态中，第一嵌齿轮CW12至CW17分别地设置在与第二嵌齿轮CW27至CW22的轴向位置相等的轴向位置处。
如图9所见，第一嵌齿轮CW11至CW17包括第一最大嵌齿轮CW17和第一最小嵌齿轮CW11。第一最小嵌齿轮CW11具有小于第一最大嵌齿轮CW17的外径的外径。如图8所见，第一最小嵌齿轮CW11在第一传动轴向方向D11与第一最大嵌齿轮CW17间隔开。
如图10所见，第二嵌齿轮CW21至CW27包括第二最大嵌齿轮CW27和第二最小嵌齿轮CW21。第二最小嵌齿轮CW21具有小于第二最大嵌齿轮CW27的外径的外径。如图8所见，第二最小嵌齿轮CW21在第二传动轴向方向D12与第二最大嵌齿轮CW27间隔开。
如图9所见，第一嵌齿轮CW11至CW17的每个包括在第一传动构件20的周向方向D2设置的第一齿42。第一嵌齿轮CW11至CW17分别地具有各自由第一齿42限定的第一齿节圆。在踩踏期间，第一传动构件20在驱动旋转方向D21绕第一旋转轴线A1旋转。
如图10所见，第二嵌齿轮CW21至CW27的每个包括在第二传动构件22的周向方向D4设置的第二齿44。第二嵌齿轮CW21至CW27分别地具有各自由第二齿44限定的第二齿节圆。在踩踏期间，第二传动构件22在驱动旋转方向D41绕第二旋转轴线A2旋转。
如图11所见，自行车传动设备14进一步包括轴承结构46。轴承结构46将第一传动构件20绕第一旋转轴线A1可旋转地联接至第一轴33。第一传动构件20具有第一开口48。第一轴33延伸通过第一开口48。轴承结构46设置在第一开口48中。
第一轴33相对于基座构件18可旋转。第一轴33被限制而不能在传动轴向方向D1相对于基座构件18移动。轴承结构46将第一传动构件20在传动轴向方向D1可移动地联接至第一轴33。即，第一传动构件20相对于基座构件18和第一轴33可旋转，并且相对于基座构件18和第一轴33在传动轴向方向D1可移动。不同于第一传动构件20，中间嵌齿轮34相对于基座构件18在传动轴向方向D1静止。
如图11所见，自行车传动设备14进一步包括定位装置50，以相对于基座构件18在传动轴向方向D1在轴向位置的每个处定位第一传动构件20。定位装置50相对于基座构件18在传动轴向方向D1在第一轴向位置P1和第二轴向位置P2的每个处定位第一传动构件20。第一传动构件20相对于基座构件18在第一传动轴向方向D11从第一轴向位置P1至第二轴向位置P2可移动。第一传动构件20相对于基座构件18在第二传动轴向方向D12从第二轴向位置P2至第一轴向位置P1可移动。
在此实施方式中，定位装置50包括保持件52、滚动元件54，和维持件56。保持件52相对于第一传动构件20和第一轴33绕第一旋转轴线A1可旋转。保持件52与第一传动构件20一体地相对于基座构件18和第一轴33在传动轴向方向D1可移动。保持件52具有管状形状。滚动元件54和维持件56设置在保持件52中。维持件56可旋转地保持滚动元件54并且接附至保持件52，以与保持件52在传动轴向方向D1一体地移动。
第一轴33包括在传动轴向方向D1对滚动元件54进行导向的导向槽58。导向槽58以螺旋的形式设置在第一轴33的外周表面上。滚动元件54设置在导向槽58中并且沿导向槽58围绕第一轴33设置。保持件52、滚动元件54、维持件56，和导向槽58组成滚珠丝杆，以将第一轴33的旋转转换为第一传动构件20的线性运动。第一轴33相对于基座构件18的旋转使保持件52、滚动元件54，和维持件56相对于第一轴33和基座构件18在传动轴向方向D1移动。这使得第一传动构件20相对于基座构件18在传动轴向方向D1移动。
自行车传动设备14进一步包括切换装置60，以相对于基座构件18在传动轴向方向D1在第一轴向位置P1和第二轴向位置P2之间切换第一传动构件20的位置。
在此实施方式中，切换装置60包括切换致动器62、从动齿轮64、减速结构66，和反向输入防止元件68。切换致动器62、从动齿轮64、减速结构66，和反向输入防止元件68设置在基座构件18中并且安装至基座构件18。减速结构66包括一些齿轮，以将来自切换致动器62的输入旋转减速，并且将减速后的旋转输出至从动齿轮64。切换致动器62产生致动力，以相对于基座构件18在传动轴向方向D1移动第一传动构件20。虽然在此实施方式中切换致动器62为步进电机，但是如果需求和/或期望，切换致动器62可以为直流(DC)电机或者其他类型的致动器。从动齿轮64联接至第一轴33，以与第一轴33整体地绕第一旋转轴线A1旋转。减速结构66的输出齿轮啮合从动齿轮64，以相对于基座构件18绕第一旋转轴线A1将旋转以特定的齿轮比传递至从动齿轮64。例如，减速结构66为减速齿轮。
反向输入防止元件68将致动力从切换致动器62传递至减速结构66。具体地，反向输入防止元件68在两个旋转方向将旋转从切换致动器62传递至减速结构66。另一方面，反向输入防止元件68防止减速结构66的旋转从减速结构66传递至切换致动器62。如果需求和/或期望，反向输入防止元件68可以从切换装置60省略。
其他结构可以应用至切换装置60。例如，如果需求和/或期望，可以使用诸如齿轮或凸轮的结构相对于基座构件18直接地移动第一传动构件20。
如图12和图13所见，自行车传动设备14进一步包括导向装置76。导向装置76对第一联接构件24进行导向，以改变第一相对位置和第二相对位置中的至少一个，其中第一相对位置在第一联接构件24和第一传动构件20之间，第二相对位置在第一联接构件24和第二传动构件22之间。
导向装置76包括导向构件78和导向单元80。导向构件78与第一联接构件24可接触。导向单元80在第一导向方向D5对构件78进行导向以改变第一相对位置和第二相对位置中的至少一个。导向单元80设置在基座构件18中，并且安装至基座构件18。在此实施方式中，第一导向方向D5不平行于传动轴向方向D1。但是，如果需求和/或期望，第一导向方向D5可以平行于传动轴向方向D1。
如图13所见，导向构件78包括第一联接构件24延伸通过的导向开口81。导向构件78与第一联接构件24一起可滑动，以在第一导向方向D5移动(换档)第一联接构件24。
如图12和图13所见，导向单元80包括导向轴82和联接结构84。导向轴82相对于基座构件18绕平行于第一导向方向D5的导向旋转轴线A4可旋转。导向轴82经由轴承单元(未示出)可旋转地安装至基座构件18。联接结构84将导向轴82可旋转地联接至导向构件78。导向轴82和联接结构84组成滚珠丝杆，以将导向轴82的旋转转换为导向构件78的线性运动。
如图13所见，导向单元80进一步包括沿导向轴82在第一导向方向D5延伸的副轴85。副轴85延伸通过联接结构84的孔(未示出)，以防止联接结构84相对于基座构件18绕导向旋转轴线A4旋转。
如图13所见，导向装置76包括在第一导向方向D5移动导向构件78的导向致动器86。导向致动器86产生将导向轴82相对于基座构件18绕导向旋转轴线A4旋转的致动力。导向装置76包括中间齿轮88，将导向致动器86的旋转以特定的齿轮比传递至导向轴82。例如，中间齿轮88为减速齿轮。
虽然在此实施方式中导向装置76包括响应于输入换档信号移动导向构件78的导向致动器86，但是可以经由诸如博登(Bowden)缆线的机械控制缆线操作导向构件78。
如图4和图13所见，导向装置76包括与第一联接构件24可接触的张紧器90。在此实施方式中，张紧器90包括接合至第一联接构件24的张紧轮。导向单元80在第二导向方向D6对张紧器90进行导向，以调节第一联接构件24的张力。第二导向方向D6不同于第一导向方向D5和传动轴向方向D1。导向构件78和张紧器90在第二导向方向D6设置。第二导向方向D6优选地垂直于第一导向方向D5和传动轴向方向D1。
导向装置76包括第一导向杆91、第二导向杆92，和偏置元件93。第一导向杆91和第二导向杆92在第二导向方向D6延伸，以在第二导向方向D6对张紧器90进行导向。偏置元件93在第二导向方向D6沿第一导向杆91和第二导向杆92偏置张紧器90。偏置元件93在第二导向方向D6朝向导向构件78牵拉张紧器90。虽然在此实施方式中偏置元件93为张力弹簧，但是偏置元件93可以为除了张力弹簧之外的构件。例如，张紧器90为滑轮。
如图13所见，张紧器90与导向构件78在第一导向方向D5相对于基座构件18(图4)一体地移动。张紧器90与导向构件78一起对第一联接构件24进行导向。
如图4所见，基座构件18将润滑剂储存在内部空间26中。基座构件18包括供给口94，润滑剂通过供给口94被供给至内部空间26。而且，自行车传动设备14包括润滑剂供给装置95，以将润滑剂施加至第一联接构件24。润滑剂供给装置95接附至导向构件78，以与导向构件78一体地移动。自行车传动设备14包括附加润滑剂供给装置100，以将润滑剂供给至输入联接构件30。附加润滑剂供给装置100接附至基座构件18。
如图14所见，导向装置76在第一导向方向D5在第一至第七导向位置P11至P17之间移动并且定位导向构件78。第一至第七导向位置P11至P17分别地对应于第二嵌齿轮CW27至CW21。
如图14和图15所见，第一传动构件20相对于基座构件18和第一联接构件24在第一传动轴向方向D11可移动，而在换高速档和换低速档中的一个期间不改变在第一联接构件24和第二传动构件22之间的轴向相对位置。在此实施方式中，第一传动构件20相对于基座构件18和第一联接构件24在第一传动轴向方向D11可移动，而在换高速档期间不改变在第一联接构件24和第二传动构件22之间的轴向相对位置。而且，第一传动构件20相对于基座构件18和第一联接构件24在第二传动轴向方向D12可移动，而在换低速档期间不改变在第一联接构件24和第二传动构件22之间的轴向相对位置。
如图图15和图16所见，第一传动构件20与第一联接构件24一起相对于基座构件18在第二传动轴向方向D12可移动，以便于在换高速档和换低速档中的另一个期间改变在第一联接构件24和第二传动构件22的轴向相对位置。在此实施方式中，第一传动构件20与第一联接构件24一起相对于基座构件18在第二传动轴向方向D12可移动，以便于在换高速档期间改变在第一联接构件24和第二传动构件22之间的轴向相对位置。而且，第一传动构件20与第一联接构件24一起相对于基座构件18在第一传动轴向方向D11可移动，以便于在换低速档期间改变在第一联接构件24和第二传动构件22之间的轴向相对位置。
如图1所见，自行车传动***12包括自行车轮毂组件102。如图17所见，自行车轮毂组件102包括轮毂轴104、轮毂外壳106，和链轮支撑主体108。轮毂轴104限定旋转轴线RA1。例如，轮毂轴104联接至第二车架B32(图1)。轮毂外壳106可旋转地安装在轮毂轴104上，以绕旋转轴线RA1旋转。轮缘B63(图1)经由轮辐B64(图1)联接至轮毂外壳106。链轮支撑主体108可旋转地安装在轮毂轴104上，以绕旋转轴线RA1旋转。链轮支撑主体108相对于轮毂轴104和轮毂外壳106绕旋转轴线RA1可旋转。
如图17所见，链轮支撑主体108安装至轮毂轴104，以支撑后链轮B9。链轮支撑主体108安装至轮毂轴104，以在踩踏期间接收来自后链轮B9的旋转力。如图1所见，自行车传动设备14将自行车曲柄B7联接至自行车轮毂组件102的链轮支撑主体108，以传递踩踏旋转力RF1。如图17所见，自行车轮毂组件102包括第一轴承110和第二轴承112。第一轴承110和第二轴承112设置在轮毂轴104和轮毂外壳106之间，以相对于轮毂轴104绕旋转轴线RA1可旋转地支撑轮毂外壳106。
自行车轮毂组件102包括第三轴承114和第四轴承116。第三轴承114和第四轴承116设置在轮毂轴104和链轮支撑主体108之间，以相对于轮毂轴104绕旋转轴线RA1可旋转地支撑链轮支撑主体108。
如图18所见，自行车轮毂组件102包括离合器117。离合器117包括第一棘轮构件118和第二棘轮构件120。第一棘轮构件118安装至链轮支撑主体108，以与链轮支撑主体108一起相对于轮毂外壳106绕旋转轴线RA1旋转。第一棘轮构件118相对于链轮支撑主体108在平行于旋转轴线RA1的轴向方向AD1可移动。在此实施方式中，轴向方向AD1包括第一轴向方向AD11和与第一轴向方向AD11相反的第二轴向方向AD12。第二棘轮构件120安装至轮毂外壳106，以与轮毂外壳106一起相对于链轮支撑主体108绕旋转轴线RA1旋转。第二棘轮构件120相对于轮毂外壳106在轴向方向AD1不可移动。链轮支撑主体108、第一棘轮构件118，和第二棘轮构件120提供自行车轮毂组件102中的自行车自由轮。
如图19所见，离合器117防止链轮支撑主体108相对于轮毂外壳106在驱动旋转方向RD21旋转，以使得在踩踏期间踩踏旋转力RF1从链轮支撑主体108传递至轮毂外壳106。离合器117允许轮毂外壳106相对于链轮支撑主体108在驱动旋转方向RD21旋转，以使得在滑行(也称为空转)期间，滑行旋转力RF2不从轮毂外壳106传递至链轮支撑主体108。驱动旋转方向RD21为在在踩踏期间链轮支撑主体108相对于自行车车架B3(图1)旋转所在的方向。自行车轮毂组件102的周向方向D3包括驱动旋转方向RD21和与驱动旋转方向RD21相反的旋转方向RD22。在链轮支撑主体108停止相对于自行车车架B3(图1)在相反的旋转方向RD22的旋转，同时轮毂外壳106相对于自行车车架B3(图1)在驱动旋转方向RD21旋转时，发生滑行或空转。
如图19所见，轮毂外壳106包括至少一个第一齿121。在此实施方式中，轮毂外壳106包括多个第一齿121。轮毂外壳106进一步包括外壳主体122、第一环形部123，和第二环形部124。第一环形部123在轴向方向AD1从外壳主体122延伸。第一环形部123包括内周表面123A。第一齿121设置在第一环形部123的内周表面123A上并且从内周表面123A径向向内地延伸。第一齿121在周向方向D3设置以限定在第一齿121的相邻的两个齿之间的凹进部125。周向方向D3被限定为绕旋转轴线RA1并且包括驱动旋转方向RD21和相反的旋转方向RD22。
如图19所见，第二环形部124在轴向方向AD1从外壳主体122延伸。第二环形部124从第一环形部123径向向内地设置。第二轴承112径向地设置在第二环形部124和轮毂轴104之间。
第二棘轮构件120包括至少一个第二齿126。至少一个第二齿126接合至少一个第一齿121。在此实施方式中，第二棘轮构件120包括多个第二齿126。多个第二齿126接合多个第一齿121。第二齿126在周向方向D3设置。第二齿126分别地设置在凹进部125中。
如图19所见，链轮支撑主体108包括第一螺旋花键128。第一螺旋花键128包括第一花键齿130和限定在第一花键齿130的相邻的两个齿之间的第一花键槽132。第一棘轮构件118包括至少一个第一棘轮齿134和接合第一螺旋花键128的第二螺旋花键136。在此实施方式中，第一棘轮构件118包括多个第一棘轮齿134。第一棘轮齿134在周向方向D3设置。第二螺旋花键136包括第二花键齿138和限定在第二花键齿138的相邻的两个齿之间的第二花键槽140。第二花键齿138分别地设置在第一花键槽132中。第一花键齿130分别地设置在第二花键槽140中。
在此实施方式中，第一棘轮构件118包括第一棘轮主体142。第一棘轮主体142具有环形形状。第一棘轮齿134设置在第一棘轮主体142的轴向侧上。第一棘轮齿134相对于旋转轴线RA1径向延伸。第一棘轮齿134设置有在第一棘轮主体142的轴向侧上的锯齿状凸起。第二螺旋花键136设置在第一棘轮主体142的内周上。第二花键齿138设置在第一棘轮主体142的内周上。
如图20所见，第二棘轮构件120包括至少一个第二棘轮齿144。至少一个第二棘轮齿144与至少一个第一棘轮齿134可接合。在此实施方式中，第二棘轮构件120包括多个第二棘轮齿144。第二棘轮齿144在周向方向D3设置。多个第二棘轮齿144与多个第一棘轮齿134可接合。在第二棘轮齿144接合第一棘轮齿134的状态中，第一棘轮构件118和第二棘轮构件120一起旋转。
在此实施方式中，第二棘轮构件120包括第二棘轮主体146。第二棘轮主体146具有环形形状。第二齿126设置在第二棘轮主体146的外周表面上。第二棘轮齿144设置在第二棘轮主体146的轴向侧上。第二棘轮齿144相对于旋转轴线RA1径向延伸。第二棘轮齿144设置有在第二棘轮主体146的轴向侧上的锯齿状凸起。第二齿126从第二棘轮主体146径向向外延伸。
如图20所见，离合器117包括偏置构件148。如图18所见，偏置构件148在轴向方向AD1设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间，以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。在此实施方式中，例如，偏置构件148为压缩弹簧。
如图18所见，偏置构件148在轴向方向AD1在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间被压缩。偏置构件148朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118，以维持第一棘轮构件118和第二棘轮构件120经由第一棘轮齿134和第二棘轮齿144接合彼此的接合状态。
优选地，偏置构件148安装至轮毂外壳106，以与轮毂外壳106一起绕旋转轴线RA1旋转。如图19所见，偏置构件148包括线圈主体150和连接端152。轮毂外壳106包括连接孔106A。连接端152设置在连接孔106A中，以使得偏置构件148与轮毂外壳106一起绕旋转轴线RA1旋转。
如图21至23所见，离合器117具有第一联接状态、第一释放状态、和第二联接状态。如图21所见，在第一联接状态中，在踩踏期间，踩踏旋转力RF1在第一旋转方向RD1从链轮支撑主体108传递至轮毂外壳106。如图22所见，在第一释放状态中，在滑行期间，轮毂外壳106相对于链轮支撑主体108在第一旋转方向RD1可旋转。在第一释放状态中，滑行旋转力RF2不从轮毂外壳106传递至链轮支撑主体108。如图23所见，在第二联接状态中，在滑行期间，滑行旋转力RF2在第一旋转方向RD1从轮毂外壳106传递至链轮支撑主体108。
如图18所见，离合器117包括致动器154，该致动器154使用电力朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118，以将至少一个第一棘轮齿134与至少一个第二棘轮齿144接合。在此实施方式中，第一棘轮构件118包括铁。第二棘轮构件120包括铁。但是，第一棘轮构件118和第二棘轮构件120可以包括除了铁之外的磁性材料，以代替铁或增加于铁。除了第一棘轮构件118和第二棘轮构件120以外的构件(例如，轮毂外壳106和链轮支撑主体108)由诸如铝和树脂材料的非磁性材料制成。轮毂外壳106可以包括铁或除铁之外的磁性材料，以代替铁或增加于铁。
致动器154包括第一线圈C1，以产生磁场以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。致动器154包括第二线圈C2，以产生磁场以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。第二线圈C2沿径向设置在第一线圈C1的内侧。虽然在此实施方式中致动器154包括第一线圈C1和第二线圈C2，但是致动器154可以包括第一线圈C1和第二线圈C2中的一个。
第一线圈C1沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120中的至少一个的外侧。第二线圈C2沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120中的至少一个的内侧。在此实施方式中，第二线圈C2沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120的内侧。但是，第二线圈C2可以沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120中的一个的内侧。
第一线圈C1和第二线圈C2的每个安装至轮毂外壳106。第一线圈C1接附至第一环形部123。第二线圈C2接附至第二环形部124。但是，第一线圈C1和第二线圈C2可以安装至链轮支撑主体108。如果轮毂外壳106或者链轮支撑主体108由导电材料制成，第一线圈C1和第二线圈C2的每个与轮毂外壳106或者链轮支撑主体108绝缘。
如图24所见，在此实施方式中，第一线圈C1中的电流绕旋转轴线RA1在相反的旋转方向RD22流动。第二线圈C2中的电流绕旋转轴线RA1在驱动旋转方向RD21流动。
如图25所见，在第一线圈C1中流动的电流产生绕第一线圈C1的第一磁场MF1。第一磁场MF1在沿径向设置在第一线圈C1内侧的空间中指向第一轴向方向AD11。在第二线圈C2中流动的电流产生绕第二线圈C2的第二磁场MF2。第二磁场MF2在沿径向设置在第二线圈C2外侧的空间中指向第二轴向方向AD12。由此，总磁场MF3产生在沿径向设置在第一线圈C1和第二线圈C2之间的空间中。总磁场MF3引起第一棘轮构件118和第二棘轮构件120彼此吸引，使得第一棘轮齿134与第二棘轮齿144接合。这将离合器117的状态改变至第二联接状态，以将滑行旋转力RF2从轮毂外壳106传递至链轮支撑主体108。
如图26所见，自行车轮毂组件102进一步包括离合器控制器156，其响应于操作信号OS控制应用至离合器117的电力。当自行车曲柄B7不旋转时，离合器控制器156基于操作信号OS将离合器117的状态改变至第二联接状态。即，当自行车曲柄B7的旋转速度为零时，离合器控制器156基于操作信号OS将离合器117的状态改变至第二联接状态。如图18所见，离合器控制器156安装至轮毂外壳106。离合器控制器156可以安装在轮毂外壳106的外侧表面上或者轮毂外壳106的内侧空间中。但是，离合器控制器156可以安装至轮毂轴104。在此情形中，离合器控制器156经由集电环电连接至第一和第二线圈C1和C2。
如图26所见，自行车传动***12进一步包括旋转速度传感器157，以感测作为踏频CS的自行车曲柄B7的旋转速度。例如，旋转速度传感器157接附至自行车车架B3(图1)。旋转速度传感器157感测自行车曲柄B7的曲柄臂B71的旋转速度。例如，旋转速度传感器157检测诸如接附至曲柄臂B71(图1)的磁体的被检测构件158。旋转速度传感器157包括簧片开关或者霍尔效应元件。旋转速度传感器157进一步包括无线传送单元，以传送踏频CS的信号。
当自行车曲柄B7旋转时，在离合器控制器156接收到操作信号OS的情况下，离合器控制器156控制离合器117以保持第二联接状态。即，当自行车曲柄B7的旋转速度不为零时，在离合器控制器156接收到操作信号OS的情况下，离合器控制器156控制离合器117以保持第二联接状态。
如图26所见，离合器控制器156由微计算机组成，并且包括处理器156A和存储器156B。处理器156A包括中央处理单元(CPU)和存储器控制器。存储器156B包括只读存储器(ROM)和随机访问存储器(RAM)。存储器156B还可以称为储存设备156B。ROM包括永久的计算机可读储存介质。RAM包括暂时的计算机可读储存介质。存储器156B包括在ROM和RAM中各自具有地址的储存区域。处理器156A控制存储器156B以将数据储存在存储器156B的储存区域中，并且从存储器156B的储存区域读取数据。
至少一个程序储存在存储器156B(例如，ROM)中。该至少一个程序读入处理器156A，并从而执行离合器控制器156的功能。处理器156A和存储器156B安装在基片(未示出)上并经由总线156C与彼此连接。
虽然离合器控制器156的功能通过软件执行，但是如果需求和/或期望，离合器控制器156的功能可以通过硬件或者软件和硬件的结合而执行。
如图26所见，自行车轮毂组件102进一步包括产生交流电(AC)的发电机159。发电机159包括磁体160和发电机线圈162。发电机线圈162电连接至离合器控制器156。
如图17所见，磁体160安装至轮毂轴104，并且发电机线圈162安装至轮毂外壳106。但是，磁体160可以安装至轮毂外壳106，并且发电机线圈162可以安装至轮毂轴104。在这样的实施方式中，例如，发电机线圈162经由安装在轮毂轴104和轮毂外壳106之间的集电环电连接至离合器控制器156。
如图26所见，离合器控制器156包括用于整流的整流电路164，以将交流电AC改变为直流电(DC)。整流电路164电连接至发电机线圈162。离合器控制器156由发电机159经由整流电路164供电。
离合器控制器156包括电流控制电路166，以控制从整流电路164供给至第一线圈C1和第二线圈C2的电流。电流控制电路166经由总线156C电连接至整流电路164和处理器156A。电流控制电路166电连接至第一线圈C1和第二线圈C2。如果总线和线圈的电压不同，电流控制电路166可以直接地连接至整流电路164。
离合器控制器156包括在离合器控制器156和操作装置16之间建立无线通信的无线通信单元WU1。无线通信单元WU1包括从操作装置16无线地接收操作信号OS的无线接收器。无线通信单元WU1经由总线156C电连接至处理器156A、存储器156B，和整流电路164。无线通信单元WU1的无线接收器还从旋转速度传感器157接收踏频CS的信号。
虽然在此实施方式中自行车轮毂组件102包括作为自行车轮毂组件102的电源的发电机159，自行车轮毂组件102可以包括除了发电机159之外的电源供给，以代替发电机159或者增加于发电机159。例如，替代发电机159，自行车轮毂组件102可以包括电池。在这样的实施方式中，例如，电池安装至轮毂外壳106并且电连接至离合器控制器156。
虽然在此实施方式中，第一线圈C1和第二线圈C2安装至轮毂外壳106，但是第一线圈C1和第二线圈C2可以安装至轮毂轴104。在这样的实施方式中，离合器117安装至轮毂轴104，发电机线圈162安装至轮毂轴104，并且磁体160安装至轮毂外壳106。
在此实施方式中，基于操作信号OS操作自行车传动设备14。在此实施方式中，操作装置16产生作为操作信号OS的换高速档信号OS1和换低速档信号OS2。具体地，操作装置16包括第一开关SW1和第二开关SW2。第一开关SW1接收使用者输入UI。第二开关SW2接收使用者输入UI。在此实施方式中，使用者输入UI包括换高速档输入UI1和换低速档输入UI2。第一开关SW1接收换高速档输入UI1作为使用者输入UI。第二开关SW2接收换低速档输入UI2作为使用者输入UI。
操作装置16包括响应于使用者输入UI产生操作信号OS的信号控制器168。具体地，信号控制器168响应于换高速档输入UI1产生换高速档信号OS1。信号控制器168响应于换低速档输入UI2产生换低速档信号OS2。
操作装置16包括在操作装置16和自行车传动设备14和自行车轮毂组件102的离合器控制器156的每个之间建立无线通信的无线通信单元WU2。无线通信单元WU2包括将换高速档信号OS1和换低速档信号OS2无线地传递至自行车传动设备14和自行车轮毂组件102的每个的无线发送器。
如图26所见，自行车传动设备14进一步包括传动控制器170。传动控制器170控制切换装置60和导向装置76。具体地，传动控制器170控制切换致动器62和导向致动器86。
传动控制器170由微计算机组成，并且包括处理器170A和存储器170B。处理器170A包括CPU和存储器控制器。存储器170B包括ROM和RAM。存储器170B还可以称为储存设备170B。ROM包括包括永久的计算机可读储存介质。RAM包括暂时的计算机可读储存介质。存储器170B包括在ROM和RAM中各自具有地址的储存区域。处理器170A控制存储器170B以将数据储存在存储器170B的储存区域中，并且从存储器170B的储存区域读取数据。
至少一个程序储存在存储器170B(例如，ROM)中。至少一个程序读入处理器170A中，并从而执行传动控制器170的功能。处理器170A和存储器170B安装在基片(未示出)上并且经由总线170C与彼此连接。
传动控制器170包括在传动控制器170和操作装置16之间建立无线通信的无线通信单元WU3。无线通信单元WU3包括无线接收器，以从操作装置16无线地接收换档信号(换高速档信号和换低速档信号)。
虽然传动控制器170的功能通过软件执行，但是如果需求和/或期望，传动控制器170的功能可以通过硬件或者软件和硬件的结合而执行。
传动控制器170、切换装置60，和导向装置76由安装在自行车车架B3或基座构件18上的电池(例如可充电电池)供电。
传动控制器170将传动路线RT1(图27)储存在存储器170B中。图27示出了第一嵌齿轮CW11至CW17的每个中第一齿42的总数，第二嵌齿轮CW21至CW27的每个中第二齿44的总数，以及由第一嵌齿轮CW11至CW17和第二嵌齿轮CW21至CW27限定的传动比。传动路线RT1由由第一嵌齿轮CW11至CW17和第二嵌齿轮CW21至CW27限定的传动比中的十三个传动比限定。即，传动控制器170包括传动路线存储器，用于储存由由第一嵌齿轮CW11至CW17和第二嵌齿轮CW21至CW27限定的传动比中的至少两个限定的传动路线RT1。
为了基于图27的传动路线RT1控制切换装置60和导向装置76，传动控制器170将基于传动路线RT1限定的换档信息SF1储存在存储器170B中。如图28所见，例如，换档信息SF1包括用于自行车传动设备14的速度级的第一传动构件20的轴向位置和导向构件78的位置的组合。传动控制器170进一步将自行车传动设备14的当前速度级储存在存储器170B中。
如图26所见，切换装置60包括第一电机驱动器172和第一位置传感器174。第一电机驱动器172基于来自传动控制器170的命令和/或信号控制切换致动器62。第一位置传感器174感测第一传动构件20的轴向位置。在此实施方式中，第一位置传感器174感测切换致动器62的旋转位置、减速结构66的旋转位置，以及第一轴33的旋转位置中的一个，以获得第一传动构件20的轴向位置。虽然在此实施方式中第一位置传感器174为电位计，但是如果需求和/或期望，第一位置传感器174可以为诸如旋转编码器的其他传感器。传动控制器170将在第一轴向位置P1和第二轴向位置P2之中的第一传动构件20的当前轴向位置储存在存储器170B中。即，传动控制器170包括第一位置存储器，以储存第一传动构件20的当前轴向位置。
导向装置76包括第二电机驱动器176和第二位置传感器178。第二电机驱动器176基于来自传动控制器170的命令和/或信号控制导向致动器86。第二位置传感器178感测导向构件78的位置。在此实施方式中，第二位置传感器178感测导向致动器86的旋转位置、中间嵌齿轮88的旋转位置，以及导向轴82的旋转位置中的一个，以获得导向构件78的位置。虽然在此实施方式中，第二位置传感器178为电位计，但是第二位置传感器178可以为诸如旋转编码器的其他传感器。传动控制器170将导向构件78的当前位置储存在存储器170B中。即，传动控制器170包括第二位置存储器，以储存导向构件78的当前位置。
传动控制器170基于操作信号OS(换高速档信号OS1或换低速档信号OS2)和储存在存储器170B中的传动路线RT1(例如，换档信息SF1)控制切换致动器62和导向致动器86。
例如，在速度级位于低齿轮的状态中(图14)，当换高速档信号OS1从操作装置16输入至传动控制器170时，传动控制器170控制切换致动器62以使第一传动构件20在第一传动轴向方向D11(图15和28)从第一轴向位置P1移动至第二轴向位置P2。此时，如图15和28所见，传动控制器170控制导向致动器86，以将导向构件78保持在第一导向位置P11处。由此，第一传动构件20相对于第二传动构件22和第一联接构件24在第一传动轴向方向D11换档。因此，如图15、27和28所见，第一联接构件24从第一嵌齿轮CW11换档至第一嵌齿轮CW12，将自行车传动设备14的速度级从从低齿轮改变至第二齿轮。
在速度级为第二齿轮的状态中(图15)，当换高速档信号OS1从操作装置16输入至传动控制器170时，传动控制器170控制切换致动器62，以将第一传动构件20在第二传动轴向方向D12(图15和28)从第二轴向位置P2移动至第一轴向位置P1。此时，如图16和28所见，传动控制器170控制导向致动器86，以将导向构件78从第一导向位置P11移动至第二导向位置P12。在此实施方式中，第一传动构件20和导向构件78大致同时地移动。由此，第一传动构件20和第一联接构件24相对于第二传动构件22在第二传动轴向方向D12换档。因此，如图16、27和28所见，第一联接构件24从第二嵌齿轮CW27换档至第二嵌齿轮CW26，将自行车传动设备14的速度级从第二齿轮改变至第三齿轮。
在速度级为第三齿轮的状态中(图16)，当换低速档信号OS2从操作装置16输入至传动控制器170时，传动控制器170控制切换致动器62，以将第一传动构件20在第一传动轴向方向D11(图15和28)从第一轴向位置P1移动至第二轴向位置P2。此时，如图15和28所见，传动控制器170控制导向致动器86，以将导向构件78从第二导向位置P12移动至第一导向位置P11。由此，第一传动构件20和第一联接构件24相对于第二传动构件22在第一传动轴向方向D11换档。因此，如图15、27和28所见，第一联接构件24从第二嵌齿轮CW26换档至第二嵌齿轮CW27，将自行车传动设备14的速度级从第三齿轮改变至第二齿轮。
在速度级为第二齿轮的状态中(图15)，当换低速档信号OS2从操作装置16输入至传动控制器170时，传动控制器170控制切换致动器62，以将第一传动构件20在第二传动轴向方向D12(图14和28)从第二轴向位置P2移动至第一轴向位置P1。此时，如图14和28所见，传动控制器170控制导向致动器86，以将导向构件78保持在第一导向位置P11处。由此，第一传动构件20相对于第二传动构件22和第一联接构件24在第二传动轴向方向D12换档。因此，如图14、27和28所见，第一联接构件24从第一嵌齿轮CW12换档至第一嵌齿轮CW11，将自行车传动设备14的速度级从第二嵌齿轮改变至低齿轮。
下面将参考图29描述自行车传动***12的操作。
如图29所见，离合器控制器156确定自行车10是处于踩踏期间还是滑行期间。具体地，离合器控制器156确定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS是否为零(步骤S1)。例如，在滑行期间踏频CS为零，并且在踩踏期间踏频CS不为零。当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS不为零(步骤S1)时重复步骤S1。即，在踩踏期间重复步骤S1。当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS为零时，离合器控制器156确定操作信号OS是否由离合器控制器156接收到(步骤S2)。当离合器控制器156断定操作信号OS未由离合器控制器156接收到时(步骤S1和S2)时，重复步骤S1和S2。
当离合器控制器156断定操作信号OS由离合器控制器156接收到时，第一线圈C1和第二线圈C2由电流控制电路166激活(步骤S2和S3)。如图25所见，在第一线圈C1和第二线圈C2的激活期间，第一磁场MF1和第二磁场MF2由第一线圈C1和第二线圈C2产生。第一棘轮构件118和第二棘轮构件120通过由磁场产生的磁力朝向链轮支撑主体108移动。这使得至少一个第一齿121与至少一个第二齿126接合，将离合器117的状态从第一释放状态改变至第二联接状态。这允许自行车传动设备14即使在滑行期间也使速度级在由安装在链轮支撑主体108上的链轮限定的多个速度级之间改变。因此，可以利用滑行的时间段改变档位位置。
离合器控制器156确定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS是否为零(步骤S4)。当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS保持为零时，离合器控制器156确定换档是否完成(步骤S4)。当换档完成时，传动控制器170经由无线通信单元WU3发送确定换档已经完成的信号。当换档未完成时，重复步骤4。即，在滑行期间维持第二联接状态。当无线通信单元WU1接收到确定换档已经完成的信号时，电流控制电路166停止激活第一线圈C1和第二线圈C2(步骤S5和S6)。当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS不为零时，电流控制电路166停止激活第一线圈C1和第二线圈C2(步骤S4和S6)。这使离合器117的状态从第二联接状态改变至第一释放状态。离合器控制器156可以确定是否经过了预定的时间，来替代在步骤S5中的确定换档是否完成。当离合器控制器156断定已经经过了预定的时间时，离合器控制器156停止激活第一线圈C1和第二线圈C2。离合器控制器156可以省略步骤S5。在省略了步骤S5的情形中，当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS为零时，离合器控制器156重复步骤S4。当离合器控制器156断定由旋转速度传感器157感测到的踏频CS不为零时，离合器控制器156停止激活第一线圈C1和第二线圈C2。
自行车传动设备14和自行车轮毂组件102包括以下特征。
(1)对于自行车轮毂组件102，离合器117具有第一联接状态，第一释放状态，和第二联接状态。在第一联接状态中，在踩踏期间踩踏旋转力RF1在第一旋转方向RD1从链轮支撑主体108传递至轮毂外壳106。在第一释放状态中，在滑行期间轮毂外壳106相对于链轮支撑主体108在第一旋转方向RD1可旋转。在第二联接状态中，在滑行期间滑行旋转力RF2在第一旋转方向RD1从轮毂外壳106传递至链轮支撑主体108。因此，当离合器117的状态从第一联接状态改变至第二联接状态时，即使在滑行期间，链轮支撑主体108也可以绕旋转轴线RA1在第一旋转方向RD1旋转。这允许自行车传动设备14即使在滑行期间也使速度级在由安装在链轮支撑主体108上的链轮限定的多个速度级之间改变。因此，可以利用滑行的时间段改变档位位置。
(2)轮毂外壳106包括至少一个第一齿121。链轮支撑主体108包括第一螺旋花键128。离合器117包括第一棘轮构件118和第二棘轮构件120。第一棘轮构件118包括至少一个第一棘轮齿134和接合第一螺旋花键128的第二螺旋花键136。第二棘轮构件120包括至少一个第二棘轮齿144和至少一个第二齿126。至少一个第二棘轮齿144与至少一个第一棘轮齿134可接合。至少一个第二齿126接合至少一个第一齿121。因此，当第一棘轮构件118相对于链轮支撑主体108旋转时，第一螺旋花键128和第二螺旋花键136相对于链轮支撑主体108移动第一棘轮构件118。由此，可以相对于链轮支撑主体108移动第一棘轮构件118，以使用第一棘轮构件118和链轮支撑主体108之间的相对旋转使至少一个第一棘轮齿134与至少一个第二棘轮齿144接合。因此，可以使离合器117的状态在第一联接状态和第一释放状态之间改变。
(3)离合器117包括致动器154，以使用电力朝向第二棘轮构件120的偏置第一棘轮构件118，以使至少一个第一棘轮齿134与至少一个第二棘轮齿144接合。因此，可以使用电力使离合器117的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
(4)第一棘轮构件118包括铁。第二棘轮构件120包括铁。致动器154包括第一线圈C1，第一线圈C1产生磁场以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。因此，可以使用由磁场产生的磁力移动第一棘轮构件118和第二棘轮构件120以使至少一个第一棘轮齿134与至少一个第二棘轮齿144接合。
(5)致动器154包括第二线圈C2，第二线圈C2产生磁场，以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。因此，可以增加由磁场产生的磁力，以允许在第二联接状态中至少一个第一棘轮齿134更强地与至少一个第二棘轮齿144接合。
(6)第二线圈C2沿径向设置在第一线圈C1的内侧。因此，可以在第一线圈C1和第二线圈C2之间产生磁场以产生磁力。
(7)第一线圈C1沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120中的至少一个的外侧。第二线圈C2沿径向设置在第一棘轮构件118和第二棘轮构件120中的至少一个的内侧。因此，可以将磁力有效地传递至第一棘轮构件118和第二棘轮构件120。
(8)自行车轮毂组件102进一步包括控制施加至离合器117的电力的离合器控制器156。因此，可以经由离合器控制器156轻松地使离合器117的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
(9)自行车传动***12包括自行车轮毂组件102、自行车传动设备14，和单向离合器32。自行车轮毂组件102允许自行车传动设备14即使在滑行期间也使速度级在多个速度级之间改变。因此，可以利用滑行的时间段改变速度级。
(10)自行车传动***12进一步包括响应于使用者输入UI产生操作信号OS的操作装置16。自行车轮毂组件102包括响应于操作信号OS控制施加至离合器117的电力的离合器控制器156。因此，可以经由操作装置16操作自行车轮毂组件102。
(11)自行车传动设备14基于操作信号OS***作。因此，可以经由除自行车轮毂组件102之外的操作装置16操作自行车传动设备14。
(12)当自行车曲柄B7不旋转时，离合器控制器156基于操作信号OS将离合器117的状态改变至第二联接状态。因此，可以在滑行期间通过操作操作装置16将离合器117的状态改变至第二联接状态。
(13)自行车传动***12进一步包括感测自行车曲柄B7的旋转速度的旋转速度传感器157。因此，可以利用由旋转速度传感器157感测到的旋转速度，以控制离合器117的状态。
(14)当自行车曲柄B7旋转时，在离合器控制器156接收操作信号OS的情况下，离合器控制器156控制离合器117以保持第二联接状态。因此，在滑行期间当接收到操作信号OS时可以保持第二联接状态。
第二实施方式
下面将参考图30至33描述根据第二实施方式的包括自行车轮毂组件302的自行车传动***212。除了离合器，自行车传动***212具有与自行车传动***12相同的结构和/或构造。由此，与第一实施方式中的那些元件具有大致相同功能的元件在本文将编以相同的标号，并且为了简洁本文将不再次详细地描述和/或图示。
如图30所见，自行车轮毂组件302包括离合器317和离合器控制器356。离合器317具有与第一实施方式的离合器117的相同的结构和/或构造。离合器控制器356具有与第一实施方式的离合器控制器156相同的结构和/或构造。离合器317包括致动器354。致动器354具有和第一实施方式的致动器154相同的结构和/或构造。如图31所见，但是，致动器354包括替代第一实施方式的偏置构件148的形状记忆弹簧348。形状记忆弹簧348具有与偏置构件148的形状大致相同的形状。但是不同于偏置构件148，形状记忆弹簧348由形状记忆合金制成。形状记忆弹簧348记住在高于常温的预定温度下自由状态中的原始形状。当形状记忆弹簧348被加热至预定温度时，形状记忆弹簧348回复至原始形状。
第一棘轮构件118设置在形状记忆弹簧348和第二棘轮构件120之间。形状记忆弹簧348设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间。形状记忆弹簧348设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间，以朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。
如图32所见，形状记忆弹簧348具有根据根据施加至形状记忆弹簧348的电力而可变化的轴向长度。具体地，当电力施加至形状记忆弹簧348时，形状记忆弹簧348具有第一轴向长度L1。当电力未施加至形状记忆弹簧348时，形状记忆弹簧348具有第二轴向长度L2。第一轴向长度L1长于第二轴向长度L2。例如，第一轴向长度L1对应于预定温度，并且第二轴向长度L2对应于常温。当形状记忆弹簧348的温度从常温增加至预定温度时，形状记忆弹簧348的轴向长度从第二轴向长度L2增加至第一轴向长度L1。当形状记忆弹簧348的温度从预定温度减少至常温时，形状记忆弹簧348的轴向长度从第一轴向长度L1减少至第二轴向长度L2。
在形状记忆弹簧348设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间的状态中，形状记忆弹簧348的温度的增加，使得从形状记忆弹簧348施加至第一棘轮构件118的偏置力增加。形状记忆弹簧348的温度的减少，使得从形状记忆弹簧348施加至第一棘轮构件118的偏置力减少。即，施加至形状记忆弹簧348的电力的增加，使得从形状记忆弹簧348施加至第一棘轮构件118的偏置力增加。施加至形状记忆弹簧348的电力的减少，使从形状记忆弹簧348施加至第一棘轮构件118的偏置力减少。
如图30所见，离合器控制器356包括电流控制电路366，以控制从整流电路164供给至形状记忆弹簧348的DC电流。电流控制电路366经由总线156C电连接至整流电路164和处理器156A。电流控制电路366电连接至形状记忆弹簧348。离合器控制器356将对应于预定温度的电流值储存在存储器156B中。电流控制电路366基于该电流值将DC电流供给至形状记忆弹簧348，以将形状记忆弹簧348的温度增加至预定温度。这将形状记忆弹簧348的轴向长度从第二轴向长度L2改变至第一轴向长度L1。
如图33所见，形状记忆弹簧348包括卷绕主体350、第一端352，和第二端353。第一端352和第二端353经由电线(未示出)电连接至电流控制电路366。当自行车曲柄B7不旋转时，电流控制电路366响应于操作信号OS将DC电流供给至第一端352。当自行车曲柄B7旋转时，电流控制电路366停止将DC电流供给至第一端352。
当DC电流从电流控制电路366供给至形状记忆弹簧348时，形状记忆弹簧348从第二轴向长度L2伸展至第一轴向长度L1。这增加形状记忆弹簧348的偏置力，该偏置力朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。这使得第一棘轮齿与第二棘轮齿接合，将离合器的状态从第一释放状态改变至第二联接状态。
除了形状记忆弹簧348的上述操作，自行车轮毂组件302的操作与第一实施方式的自行车轮毂组件102的操作大致相同。由此，为了简洁本文将不再次详细地描述和/或图示。
对于自行车传动***212，可以获得与根据第一实施方式的自行车传动***12的效果相同的效果。而且，自行车轮毂组件302包括以下特征。
(1)对于自行车轮毂组件302，离合器317包括形状记忆弹簧348，该形状记忆弹簧348具有根据施加至形状记忆弹簧348的电力可变化的轴向长度。因此，可以使用电力改变从形状记忆弹簧348传递至第一棘轮构件118的偏置力。
(2)当电力施加至形状记忆弹簧348时，形状记忆弹簧348具有第一轴向长度L1。当电力未施加至形状记忆弹簧348时，形状记忆弹簧348具有第二轴向长度L2。第一轴向长度L1长于第二轴向长度L2。因此，可以使偏置力在对应于第一轴向长度L1的力和对应于第二轴向长度L2的力之间改变。由此，通过使形状记忆弹簧348的长度在第一轴向长度L1和第二轴向长度L2之间切换，可以使离合器317的状态在第一释放状态和第二联接状态之间改变。
(3)第一棘轮构件118设置在形状记忆弹簧348和第二棘轮构件120之间。因此，可以用形状记忆弹簧348朝向第二棘轮构件120偏置第一棘轮构件118。
(4)形状记忆弹簧348设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间。因此，可以为形状记忆弹簧348利用设置在轮毂外壳106和第一棘轮构件118之间的空间。
本文所使用的术语“包括”及其派生词意图为开放性术语，其指明所记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在，但不排除其他未记载的特征、元件、部件、群组、整体和/或步骤的存在。这种定义也适应具有类似含义的词汇，例如，术语“具有”、“包含”及其派生词。
术语“构件”、“区段”、“部分”、“部”、“元件”、“主体”和“结构”当用作单数时可以具有单个部或者多个部的双重含义。
本申请中引用的诸如“第一”和“第二”的序数仅仅为标示，不具有其他含义，例如，特定顺序等。而且，例如术语“第一元件”本身不暗示“第二元件”的存在，而且术语“第二元件”本身不暗示“第一元件”的存在。
本文所使用的术语“一对”除了涵盖元件对具有彼此相同形状或结构的构造之外，还可以涵盖元件对具有彼此不同的形状或结构的构造。
最后，本文所使用的诸如“大致”、“大约”和“靠近”的程度术语意味着所修饰术语的合理量的偏差，使得最终结果不会显著改变。
明显地，根据上述教导，可能对本发明做出许多变型和改变。因此，可以理解：在所附权利要求的范围内除了在本文具体地描述的以外，也可以实施本发明。

Claims (18)

1.一种自行车轮毂组件，包括：
轮毂轴，所述轮毂轴限定旋转轴线；
轮毂外壳，所述轮毂外壳可旋转地安装在所述轮毂轴上，以绕所述旋转轴线旋转；
链轮支撑主体，所述链轮支撑主体可旋转地安装在所述轮毂轴上，以绕所述旋转轴线旋转，所述链轮支撑主体相对于所述轮毂轴和所述轮毂外壳绕所述旋转轴线可旋转；以及
离合器，所述离合器具有
第一联接状态，在所述第一联接状态中，在踩踏期间踩踏旋转力在第一旋转方向从所述链轮支撑主体传递至所述轮毂外壳，
第一释放状态，在所述第一释放状态中，在滑行期间所述轮毂外壳相对于所述链轮支撑主体在所述第一旋转方向可旋转，以及
第二联接状态，在所述第二联接状态中，在滑行期间滑行旋转力在所述第一旋转方向从所述轮毂外壳传递至所述链轮支撑主体。
2.根据权利要求1所述的自行车轮毂组件，其中
所述轮毂外壳包括至少一个第一齿，
所述链轮支撑主体包括第一螺旋花键，
所述离合器包括
第一棘轮构件，该第一棘轮构件包括
至少一个第一棘轮齿，以及
第二螺旋花键，所述第二螺旋花键接合所述第一螺旋花键，以及
第二棘轮构件，该第二棘轮构件包括
至少一个第二棘轮齿，所述至少一个第二棘轮齿与所述至少一个第一棘轮齿可接合，以及
至少一个第二齿，所述至少一个第二齿接合所述至少一个第一齿。
3.根据权利要求2所述的自行车轮毂组件，其中
所述离合器包括致动器，以使用电力朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件，以将所述至少一个第一棘轮齿与所述至少一个第二棘轮齿接合。
4.根据权利要求3所述的自行车轮毂组件，其中
所述第一棘轮构件包括铁，
所述第二棘轮构件包括铁，以及
所述致动器包括第一线圈，以产生磁场以朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件。
5.根据权利要求4所述的自行车轮毂组件，其中
所述致动器包括第二线圈，以产生磁场以朝向所述第二棘轮构件偏置所述第一棘轮构件。
6.根据权利要求5所述的自行车轮毂组件，其中
所述第二线圈沿径向设置在所述第一线圈的内侧。
7.根据权利要求5所述的自行车轮毂组件，其中
所述第一线圈沿径向设置在所述第一棘轮构件和所述第二棘轮构件中的至少一个的外侧，并且
所述第二线圈沿径向设置在所述第一棘轮构件和所述第二棘轮构件中的至少一个的内侧。
8.根据权利要求3所述的自行车轮毂组件，其中
所述致动器包括形状记忆弹簧，所述形状记忆弹簧具有根据施加至所述形状记忆弹簧的电力可变化的轴向长度。
9.根据权利要求8所述的自行车轮毂组件，其中
当电力施加至所述形状记忆弹簧时，所述形状记忆弹簧具有第一轴向长度，
当电力未施加至所述形状记忆弹簧时，所述形状记忆弹簧具有第二轴向长度，并且
所述第一轴向长度长于所述第二轴向长度。
10.根据权利要求8所述的自行车轮毂组件，其中
所述第一棘轮构件设置在所述形状记忆弹簧和所述第二棘轮构件之间。
11.根据权利要求8所述的自行车轮毂组件，其中
所述形状记忆弹簧设置在所述轮毂外壳和所述第一棘轮构件之间。
12.根据权利要求3所述的自行车轮毂组件，进一步包括：
离合器控制器，所述离合器控制器控制施加至所述离合器的电力。
13.一种自行车传动***包括：
根据权利要求1所述的自行车轮毂组件；
自行车传动设备，所述自行车传动设备将自行车曲柄联接至所述自行车轮毂组件的所述链轮支撑主体，以传递所述踩踏旋转力，所述自行车传动设备具有多个速度级；以及
单向离合器，所述单向离合器设置在限定在所述自行车曲柄和所述自行车传动设备之间的传动路径上。
14.根据权利要求13所述的自行车传动***，进一步包括：
操作装置，所述操作装置响应于使用者输入产生操作信号，其中
所述自行车轮毂组件包括响应于所述操作信号控制施加至所述离合器的电力的离合器控制器。
15.根据权利要求14所述的自行车传动***，其中
所述自行车传动设备基于所述操作信号操作。
16.根据权利要求14所述的自行车传动***，其中
当所述自行车曲柄不旋转时，所述离合器控制器基于所述操作信号将所述离合器状态改变至所述第二联接状态。
17.根据权利要求16所述的自行车传动***，进一步包括：
旋转速度传感器，所述旋转速度传感器感测所述自行车曲柄的旋转速度。
18.根据权利要求16所述的自行车传动***根据，其中
当所述自行车曲柄旋转时，在所述离合器控制器接收到所述操作信号的情况下，所述离合器控制器控制所述离合器以保持所述第二联接状态。
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