TWI511902B - 自行車八速內變速器 - Google Patents

Description

自行車八速內變速器

本發明係涉及一種自行車變速裝置，尤其是一種自行車八速內變速器。

自行車的變速器分類依組成機構與裝設方式的差異，可區分為外變速器(Derailleur)與內變速器(Transmission hub)兩類，皆置於自行車後輪輪轂，一般的內變速器通常是以行星齒輪系做為變速機構主體，將齒輪箱軸與其他變速與傳動部分全包覆在自行車後車輪輪轂內，其動力由鏈輪輸入，藉由切換不同的輸入件、輸出件及固定件，經變速機構改變轉速與扭矩後，將動力輸出至後車輪，達到多段變速的目的。

外變速器的優點在於機構簡單且價格低廉，普遍使用在中低價位的自行車上，但此種變速系統易受外在環境影響，切換檔位時常有換檔不順與鏈條脫軌的困擾；而內變速器具有以下優點：

1、體積小且構造緻密，不易受限於狹小的輪軸空間限制。

2.換檔作動穩定，鏈條不會因為檔位變換而產生脫鏈現象。

3.具有輪轂外殼保護，不易因撞擊或外在環境影響而損壞，有較長的使用壽命等優勢。

由於內變速器具有外變速器所缺乏的多項優點，因此近年來在市場上熱銷的電動自行車與輕型電動載具逐漸配備內變速器，有關自行車內變速器的研究成果大多集中於行星 齒輪系變速機構的相關理論，對於調速機構的設計理論及變速機構與調速機構的整合則鮮少探討，於專利證書號數I323232號「自行車十六速內變速器裝置」發明專利案揭露了一種現有的內變速器，其中構件眾多且變速過程繁複，實有加以簡化加強之必要。

為了解決現有的內變速器構件眾多且變速過程繁複的問題，本發明的主要目的在於提出一種自行車八速內變速器，其係以分流式機構搭配調速機構設計，可將動力輸入之轉速進行二次變速輸出，可在有限的構裝空間內達多段變速之目的，並簡化結構及變速流程。

本發明所運用的技術手段係在於提供一種自行車八速內變速器，包括：一輪轂單元，包括有一呈圓筒狀之殼體、兩分別結合於該殼體兩側的側蓋、一軸向穿設該殼體並固定於該兩側蓋的主軸及一可滑動且設置於該主軸內部的調速機構，該調速機構係包括有一調速滑桿，其係可沿該主軸之軸心方向平移滑動，且係凸設有複數個間隔不等的凸齒，各凸齒係凸出於該主軸，且各凸齒各凸齒的數量十二個，且最佳設計寬度為3mm，且各凸齒之兩端需留0.5mm的間隙；一傳動單元，其係固定於該輪轂單元之一側；一第一變速單元，其係套設結合於該輪轂單元之主軸，並係連接於該傳動單元，該第一變速單元係包括有一調速環、一第一環齒輪、一第一行星臂、複數個第一行星齒輪、複數個第二行星齒輪、一第一太陽齒輪及一第二太 陽齒輪，該調速環係套設於該主軸並連接於該傳動單元，該第一環齒輪係套設於該調速環之外周，該第一行星臂係連接於該調速環之外周並位於該第一環齒輪之前方，該複數個第一行星齒輪及該複數個第二行星齒輪係分別設置於該第一行星臂，且各第一、第二行星齒輪係可轉動且分別等間隔設置於該第一行星臂之外周，該第一太陽齒輪及該第二太陽齒輪係分別套設結合於該主軸及該調速機構外周，且能夠藉由該調整機構調整卡制，使該第一太陽齒輪能夠對應嚙合於各第一行星齒輪，或使該第二太陽齒輪能夠對應嚙合於各第二行星齒輪，該第一環齒輪係可轉動且可選擇地連接該調速環或該第一行星齒輪；一第二變速單元，其係套設結合於該輪轂單元之主軸，並連接於該第一變速單元，且包括有一第二環齒輪、複數個第三行星齒輪及一第三太陽齒輪，該第二環齒輪係套設於該主軸，並可轉動地且可選擇地連接於該第一變速單元之行星臂或第二行星齒輪，各第三行星齒輪係等間隔環設於該第二環齒輪，該第三太陽齒輪係套設結合於該主軸及該調速機構外周，且能夠藉由該調整機構調整卡制，使該第三太陽齒輪能夠對應嚙合於各第三行星齒輪；以及一差速單元，其係包括有一環套筒及複數個行星齒輪，該環套筒係可轉動地套設於該主軸，且圍繞於該第一變速單元及該第二變速單元之外周，且該環套筒係可選擇地連接至該第二變速單元之第二環齒輪或各第三行星齒輪，各行星齒輪係等間隔環繞設置於該差速單元之後端，且係嚙合於該第一變速單元之環齒輪及該輪轂單元之外殼 內側。

前述之自行車八速內變速器，其中該第一變速單元之調速環可以一第一離合器卡制於第一環齒輪，於該第一行星臂可以一第二離合器卡制於該第二環齒輪，該第二環齒輪可以一第三離合器卡制於該環套筒，該第一、第二、第三離合器均為單向棘爪式離合器。

本發明可以獲得的功效增進在於整合分流式機構與調速機構之八速分流式內變速器，其組成包含一個差速單元與兩個變速單元，是以一組自由度為2的行星差速齒輪系，搭配二組行星齒輪系的變速裝置，鏈輪所傳入的輸入動力分流成二部分，藉由二組行星齒輪系的轉速搭配，可將動力輸入之轉速進行二次變速輸出，並可藉由增加行星齒輪系的階數，可在有限的構裝空間內達多段變速之目的，同時本發明兼具結構精簡、變速容易且平均傳動效率為98.58%，是相當高效率的自行車變速器。

為了能夠詳細瞭解本發明的技術特徵及實用功效，並可依照說明書的內容來實施，更進一步以如圖式所示的較佳實施例，詳細說明如后：本發明係一種自行車八速內變速器，請參閱圖1的較佳實施例，其係包括一輪轂單元10、一傳動單元20、一第一變速單元30、一第二變速單元40及一差速單元50，其中：該輪轂單元10係包括有一殼體11、兩側蓋12、一主軸13及一調速機構14，該殼體11係呈圓筒狀，該殼體11係於鄰近一側蓋12的內壁形成一內齒面111，該兩側蓋12係分別 蓋合於該殼體11之兩側，該主軸13係沿著該殼體11之軸向穿設並固定於該兩側蓋12，且該主軸13係可固定於一車架(圖未示)，使該殼體11及該兩側蓋12以該主軸13為中心轉動，該主軸13係為中空管狀並於管壁開設有一呈長條狀的滑動槽131，該調速機構14係可滑動地設置於該主軸13內，且包括有一壓縮彈簧141、一調速滑桿142、一拉桿143及一拉伸彈簧144，該壓縮彈簧141係以一端固設於該主軸13內部，並係以另一端可彈性拉伸地結合該調速滑桿142，該調速滑桿142係可沿該主軸13之軸心方向平移滑動，且係凸設有複數個間隔不等且呈矩形的凸齒1421，各凸齒1421的數量較佳為十二個，各凸齒1421係凸出於該主軸13之滑動槽131，各凸齒1421的最佳設計寬度為3mm，且各凸齒1421之兩端需留0.5mm的間隙以確保換檔時不會造成干涉，該拉桿143係連接於該調速滑桿142異於結合該壓縮彈簧141的一側，且係延伸至該主軸13外側，該拉伸彈簧144係套設於該拉桿143之外周並結合於該調速滑桿142，該拉桿143係可結合至一變速機構(圖未示)，藉由該變速機構調整可拉動該拉桿143作動，並使該調速滑桿142連動滑移，進而造成各凸齒1421位移而產生變速的效果。

該傳動單元20係為一鏈輪裝置並結合於該輪殼單元10之其中一側，且係以其中一側蓋12蓋合於該傳動單元20之外側，同時定義設有該傳動單元20之側邊為後端，另一側則為前端；該傳動單元20係包括有一鏈輪座21及一鏈盤22，該鏈輪座21係呈圓筒狀且套設結合於該主軸13並可轉動地連接 於該殼體11之一側，該鏈盤22係套設固定於該鏈輪座21之外側，該傳動單元20係可連接一鏈條傳動裝置(圖未示)，藉由人力或機械動力帶動該鏈輪座21產生旋轉，並使動力傳遞至其他部位，由於該傳動單元20為現有技術且非重點所在，故不加以說明。

該第一變速單元30係套設結合於該輪轂單元10之主軸13，並係連接於該傳動單元20，該第一變速單元30係包括有一調速環31、一第一環齒輪32、一第一行星臂33、三個第一行星齒輪34、三個第二行星齒輪35、一第一太陽齒輪36及一第二太陽齒輪37；其中，該調速環31係套設於該主軸13並連接於該鏈輪座21之內側，於該調速環31之外周設有一第一離合器311，並於該調速環31之前端係形成一嚙合端312，該第一環齒輪32係呈圓筒狀並於中央開設有一環繞形成棘槽狀的穿設孔321，該第一環齒輪32係以該穿設孔321對應套設於該調速環31之第一離合器311，使該第一離合器311可對應卡制於該穿設孔321，並於該第一環齒輪32之外側形成一外環齒322，及於前端內側形成一內環齒323，該第一行星臂33係呈圓筒狀並套設於該調速環31之外周，且係以一端嚙合於該嚙合端312，並在該第一行星臂33之前端設有一第二離合器331，該第一離合器311及該第二離合器331均為單向棘爪式離合器；各第一行星齒輪34及各第二行星齒輪35係由後向前設置於該第一行星臂33，且各第一行星齒輪34及各第二行星齒輪35係分別可轉動且間隔地環設於該第一行星臂33之外周 面，該第一太陽齒輪36及該第二太陽齒輪37係分別由後向前套設於該主軸13，且位於該滑動槽131的上方，且該第一太陽齒輪36及該第二太陽齒輪37係可分別對應嚙合於各第一行星齒輪34及各第二行星齒輪35，且該第一太陽齒輪36及該第二太陽齒輪37均於中央係環設有複數個內栓槽361、371。

該第二變速單元40係設置於該輪轂單元10之主軸13，並位於該第一變速單元30之前方，該第二變速單元40係包括有一第二環齒輪41、三第三行星齒輪42及一第三太陽齒輪43，該第二環齒輪41呈階級圓筒狀並於後側朝後延伸形成一行星臂411，於該行星臂411之內側係環繞設有一環棘槽4111及位於該環棘槽4111後方的一環齒面4112，以及於該第二環齒輪41的前端環設形成沿徑向凸起的一卡制部412，於該卡制部412係環繞設置有兩個第三離合器413，該兩第三離合器413為單向棘爪式離合器，該第二環齒輪41係套設結合於該主軸13，並係以該環棘槽4111對應卡制於該第一變速單元30之第二離合器331，以及以該環齒面4112對應嚙合於各第二行星齒輪35之外周，該三第三行星齒輪42係設置於該第二環齒輪41之行星臂411與該卡制部412之間，且各第三行星齒輪42係可轉動並等間隔環設於該第二環齒輪41的外周面，該第三太陽齒輪43係對應套設於該主軸13，且位於該滑動槽131的上方，且該第三太陽齒輪43係對應嚙合於各第三行星齒輪42之內周，且於中央環設有複數個內栓槽431。

該輪轂單元10之調速機構14可以該調速滑桿142前、後 推移使各凸齒1421對應抵靠於該第一變速單元30之第一太陽齒輪36、第二太陽齒輪37或該第二變速單元40之太陽齒輪42或不抵靠，藉此使該第一變速單元30或該第二變速單元40產生不同的變速效果。

該差速單元50係設置於該輪轂單元10之內部，並係圍繞於該第一變速單元30及該第二變速單元40之外周，且包括有一環套筒51及三行星齒輪52，該環套筒51係呈長形圓筒狀，並於內周壁形成階級狀，且設置有一可對應嚙合於該第二變速單元40之各第三行星齒輪42的環齒面511，以及設有一可對應卡制於該兩第三離合器413的環棘槽512，該環套筒51係套設於該第一變速單元30及該第二變速單元40之外周，同時以該環齒面511及該環棘槽512對應連接於該第二變速單元40之各第三行星齒輪42及兩第三離合器413，各行星齒輪52係可轉動地且等間隔環設於該環套筒51之後端，且該差速單元50係以各行星齒輪52對應嚙合於該第一環齒輪32之外環齒322，藉由該差速單元50能夠使該第一變速單元30及該第二變速單元40所傳入之轉動分力合流後，以各行星齒輪52將轉動分力傳遞至該輪轂單元10之殼體11，並帶動該殼體11產生轉動。

如圖1所示，本發明係能夠由該傳動單元20傳入動力至該第一變速單元30，藉由該調速機構14之調整切換不同檔位，進而產生不同速差，並經由該第二變速單元40分流後，使動力匯集至該差速單元50合成為變速後的分力，最後傳遞至該輪轂單元10，各檔位切換的實施方式如圖2至圖9所示： 如圖2所示，其係為本發明於第一檔的動力流向示意圖，其係拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142之凸齒1421調整至抵靠該第一太陽齒輪36之內栓槽361，使該第一太陽齒輪36被固定，造成該第一環齒輪32與各第一行星齒輪34、該第一太陽齒輪36嚙合產生變速，同時於該調速環31分流產生於分流1及分流2；因此，分流1當動力由該第一行星臂33輸入且由該第一環齒輪32輸出時，產生增速單元作用，使該第一環齒輪32之角速度會大於該第一行星臂33之角速度，故此時該第一環齒輪32與該第一離合器311產生超速作用而不會互相卡制，動力將由已變速的該第一環齒輪32帶動靜止的該差速單元50之各行星齒輪52轉動，使動力往該差速單元50傳遞；同時分流2因為該調速滑桿142未抵靠該第二太陽齒輪37及該第三太陽齒輪43，因此動力直接經由該第一行星臂33之第二離合器331卡制並傳遞至該第二環齒輪41，並由該第二環齒輪41之兩第三離合器413卡制傳遞至該環套筒51，於該差速單元50之各行星齒輪52使分流1及分流2產生合流，再一併傳動帶動該輪轂單元10之外殼11轉動。

如圖3所示，其係為本發明於第二檔的動力流向示意圖，第二檔為直接驅動檔，其係於第一檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142沒有抵靠任何太陽齒輪，使該第一變速單元30及該第二變速單元40形成空轉，動力傳入該調速環31後，直接由該第一離合器311傳入第一環齒輪32，並帶動該差速單元50之各行星齒輪52 ，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動。

如圖4所示，其係為本發明於第三檔的動力流向示意圖，其係於第二檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142同時固定該第一變速單元30之第一太陽齒輪36及第二太陽齒輪37，而該第三太陽齒輪43形成空轉，同時於該調速環31處產生分流1及分流2，分流1為第一太陽齒輪36之動力流向，其係與第一檔的動力流向相同，故不加以說明；分流2之動力流向係由該調速環31流入該第一行星臂33，當該第二太陽齒輪37之內栓槽371受到該調速滑桿142之凸齒1421所抵靠，使該第二太陽齒輪37、各第二行星齒輪35及該第二環齒輪41之行星臂411產生嚙合作動，由於增速單元作用，該第二環齒輪41之角速度會大於該第一行星臂33之角速度產生超速作用，使該第二離合器331脫離該第二環齒輪41之環棘槽4111而不產生卡制效果，因此動力繼續經由該第二環齒輪41之兩第三離合器413傳入至該差速單元50之環套筒51，並於該差速單元50之三行星齒輪52處分流1與分流2產生合流，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動。

如圖5所示，其係為本發明於第四檔的動力流向示意圖，其係於第三檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142同時固定該第一變速單元30之第二太陽齒輪37，使該第一太陽齒輪36及該第三太陽齒輪43形成空轉，於該調速環31分流產生於分流1及分流2，分流1直接流向該差速單元50，如第二檔之動力流向，分流2之動力流向則如同第三檔，由該第一行星臂33經過各第二行星齒 輪35傳入第二環齒輪41，再由第二環齒輪41經該兩第三離合器413於該差速單元50合流，故不加以詳述。

如圖6所示，其係為本發明於第五檔的動力流向示意圖，其係於第四檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142同時固定該第一變速單元30之第一太陽齒輪36及該第二變速單元40之該第三太陽齒輪43，使該第二太陽齒輪37形成空轉，於該調速環31分流產生於分流1及分流2，分流1之動力流向如同第一檔及第三檔，故不加以詳述；分流2之動力流向係由該第一行星臂33藉由該第二離合器331卡制於該第二環齒輪41之行星臂411作動，由於該第三太陽齒輪43之內栓槽431受到該調速滑桿142之凸齒1421所抵靠，使該第三太陽齒輪43、各第三行星齒輪42與該環套筒51之環齒面511產生嚙合，動力即由該環套筒51傳入至該差速單元50之各行星齒輪52，與該分流1之動力產生合流，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動。

如圖7所示，其係為本發明於第六檔的動力流向示意圖，其係於第五檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142固定該第二變速單元40之該第三太陽齒輪43，使該第一太陽齒輪36及該第二太陽齒輪37形成空轉，於該調速環31分流產生於分流1及分流2，分流1之動力流向如同第二檔，分流2之動力流向如同第五檔，最後匯集合流於該差速單元50之各行星齒輪52，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動，故不加以詳述。

如圖8所示，其係為本發明於第七檔的動力流向示意圖 ，其係於第六檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142同時固定該第一變速單元30之第一太陽齒輪36、第二太陽齒輪37及該第二變速單元40之該第三太陽齒輪43，於該調速環31分流產生於分流1及分流2，分流1之動力流向如同第一檔；分流2之動力流向由於該第二太陽齒輪37與該第三太陽齒輪43均被該調速滑桿142所固定，使該第二太陽齒輪37、各第二行星齒輪35與該第二環齒輪41之環齒面4112相嚙合，同時使該第三太陽齒輪43、各第三行星齒輪42與該環套筒51之環齒面511產生嚙合，動力由該第一行星臂33直接經由各第二行星齒輪35傳至該第二環齒輪41，再由該第二環齒輪41經該環套筒51直接匯集，並與分流1於該差速單元50之各行星齒輪52形成合流，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動。

如圖9所示，其係為本發明於第八檔的動力流向示意圖，其係於第七檔繼續向後拉動調整該調速機構14之調速滑桿142，使該調速滑桿142同時固定第二太陽齒輪37及該第二變速單元40之該第三太陽齒輪43，使該第一變速單元30之第一太陽齒輪36形成空轉，於該調速環31分流產生於分流1及分流2，分流1之動力流向如同第二檔，而分流2之動力流向如同第七檔，最後於該差速單元50之各行星齒輪52形成合流，接著帶動該輪轂單元10之外殼11轉動，故不加以說明。

本發明係假設變速器的輪轂外徑最大應在140mm以內，太陽齒輪之最小齒數應大於或等於20齒，行星齒輪的齒數 應大於或等於18齒，若行星齒輪系的裝配空間的最大外徑為140mm，當齒輪模數為1，最大齒數限制為140齒，且齒數會等於齒輪直徑，經由試誤法及參數組合，可求得各齒輪之直徑及齒數關係如下表1所示：

本發明藉由上述之設計參數進行運動分析、轉矩分析、功率流分析與傳動效率分析，得到各檔位之傳動性能分析結果如下表2所示：

本設計例的傳動效率經運算後可得知平均傳動效率為98.58%，是相當高效率的自行車變速器，同時簡化了現有內變速器的複雜設計，並搭配平移式的調速滑桿設計，使變速過程更為容易。

以上所述，僅是本發明的較佳實施例，並非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特徵的範圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部更動或修飾的等效實施例，均仍屬於本發明技術特徵的範圍內。

10‧‧‧輪轂單元

11‧‧‧殼體

111‧‧‧內齒面

12‧‧‧側蓋

13‧‧‧主軸

131‧‧‧滑動槽

14‧‧‧調速機構

141‧‧‧壓縮彈簧

142‧‧‧調速滑桿

1421‧‧‧凸齒

143‧‧‧拉桿

144‧‧‧拉伸彈簧

20‧‧‧傳動單元

21‧‧‧鏈輪座

22‧‧‧鏈盤

30‧‧‧第一變速單元

31‧‧‧調速環

311‧‧‧第一離合器

312‧‧‧嚙合端

32‧‧‧第一環齒輪

321‧‧‧穿設孔

322‧‧‧外環齒

323‧‧‧內環齒

33‧‧‧第一行星臂

331‧‧‧第二離合器

34‧‧‧第一行星齒輪

35‧‧‧第二行星齒輪

36‧‧‧第一太陽齒輪

37‧‧‧第二太陽齒輪

361、371‧‧‧內栓槽

40‧‧‧第二變速單元

41‧‧‧第二環齒輪

411‧‧‧行星臂

4111‧‧‧環棘槽

4112‧‧‧環齒面

412‧‧‧卡制部

413‧‧‧第三離合器

42‧‧‧第三行星齒輪

43‧‧‧第三太陽齒輪

431‧‧‧內栓槽

50‧‧‧差速單元

51‧‧‧環套筒

511‧‧‧環齒面

512‧‧‧環棘槽

52‧‧‧行星齒輪

圖1係本發明較佳實施例的剖面結構示意圖。

圖2係本發明較佳實施例第一檔的動力流向示意圖。

圖3係本發明較佳實施例第二檔的動力流向示意圖。

圖4係本發明較佳實施例第三檔的動力流向示意圖。

圖5係本發明較佳實施例第四檔的動力流向示意圖。

圖6係本發明較佳實施例第五檔的動力流向示意圖。

圖7係本發明較佳實施例第六檔的動力流向示意圖。

圖8係本發明較佳實施例第七檔的動力流向示意圖。

圖9係本發明較佳實施例第八檔的動力流向示意圖。

10‧‧‧輪轂單元

11‧‧‧殼體

111‧‧‧內齒面

12‧‧‧側蓋

13‧‧‧主軸

131‧‧‧滑動槽

14‧‧‧調速機構

141‧‧‧壓縮彈簧

142‧‧‧調速滑桿

1421‧‧‧凸齒

143‧‧‧拉桿

144‧‧‧拉伸彈簧

20‧‧‧傳動單元

21‧‧‧鏈輪座

22‧‧‧鏈盤

30‧‧‧第一變速單元

31‧‧‧調速環

311‧‧‧第一離合器

312‧‧‧嚙合端

32‧‧‧第一環齒輪

321‧‧‧穿設孔

322‧‧‧外環齒

323‧‧‧內環齒

33‧‧‧第一行星臂

331‧‧‧第二離合器

34‧‧‧第一行星齒輪

35‧‧‧第二行星齒輪

36‧‧‧第一太陽齒輪

37‧‧‧第二太陽齒輪

361、371‧‧‧內栓槽

40‧‧‧第二變速單元

41‧‧‧第二環齒輪

411‧‧‧行星臂

4111‧‧‧環棘槽

4112‧‧‧環齒面

412‧‧‧卡制部

413‧‧‧第三離合器

42‧‧‧第三行星齒輪

43‧‧‧第三太陽齒輪

431‧‧‧內栓槽

50‧‧‧差速單元

51‧‧‧環套筒

511‧‧‧環齒面

512‧‧‧環棘槽

52‧‧‧行星齒輪

Claims (2)

1. 一種自行車八速內變速器，包括：一輪轂單元，包括有一呈圓筒狀之殼體、兩分別結合於該殼體兩側的側蓋、一軸向穿設該殼體並固定於該兩側蓋的主軸及一可滑動且設置於該主軸內部的調速機構，該調速機構係包括有一調速滑桿，其係可沿該主軸之軸心方向平移滑動，且係凸設有複數個間隔不等的凸齒，各凸齒係凸出於該主軸，且各凸齒各凸齒的數量十二個，且最佳設計寬度為3mm，且各凸齒之兩端需留0.5mm的間隙；一傳動單元，其係固定於該輪轂單元之一側；一第一變速單元，其係套設結合於該輪轂單元之主軸，並係連接於該傳動單元，該第一變速單元係包括有一調速環、一第一環齒輪、一第一行星臂、複數個第一行星齒輪、複數個第二行星齒輪、一第一太陽齒輪及一第二太陽齒輪，該調速環係套設於該主軸並連接於該傳動單元，該第一環齒輪係套設於該調速環之外周，該第一行星臂係連接於該調速環之外周並位於該第一環齒輪之前方，該複數個第一行星齒輪及該複數個第二行星齒輪係分別設置於該第一行星臂，且各第一、第二行星齒輪係可轉動且分別等間隔設置於該第一行星臂之外周，該第一太陽齒輪及該第二太陽齒輪係分別套設結合於該主軸及該調速機構外周，且能夠藉由該調整機構調整卡制，使該第一太陽齒輪能夠對應嚙合於各第一行星齒輪，或使該第二太陽齒輪能夠對應嚙合於各第二行星齒輪，該第一環齒輪係可轉動且可選擇地連接該調速環或該第一行星齒輪； 一第二變速單元，其係套設結合於該輪轂單元之主軸，並連接於該第一變速單元，且包括有一第二環齒輪、複數個第三行星齒輪及一第三太陽齒輪，該第二環齒輪係套設於該主軸，並可轉動地且可選擇地連接於該第一變速單元之行星臂或第二行星齒輪，各第三行星齒輪係等間隔環設於該第二環齒輪，該第三太陽齒輪係套設結合於該主軸及該調速機構外周，且能夠藉由該調整機構調整卡制，使該第三太陽齒輪能夠對應嚙合於各第三行星齒輪；以及一差速單元，其係包括有一環套筒及複數個行星齒輪，該環套筒係可轉動地套設於該主軸，且圍繞於該第一變速單元及該第二變速單元之外周，且該環套筒係可選擇地連接至該第二變速單元之第二環齒輪或各第三行星齒輪，各行星齒輪係等間隔環繞設置於該差速單元之後端，且係嚙合於該第一變速單元之環齒輪及該輪轂單元之外殼內側。
2. 如請求項1所述之自行車八速內變速器，其中該第一變速單元之調速環可以一第一離合器卡制於第一環齒輪，於該第一行星臂可以一第二離合器卡制於該第二環齒輪，該第二環齒輪可以一第三離合器卡制於該環套筒，該第一、第二、第三離合器均為單向棘爪式離合器。