内变速花鼓简介

银虎

在这简单的行星齿轮机构,内齿轮或称为太阳齿(绿色)是输入端,当行星齿框架(黄色)是固定时,两个行星齿(蓝色)是自由运转的,而外环齿(红色)就是输出端。
内变速花鼓是变速自行车的变速机构中的一种型式,通常使用在通勤车辆或者一些小轮径自行车,诸如折叠车.内变速花鼓是利用行星齿轮原理,花鼓外壳是输出端,而飞轮是输入端,借者改变齿轮输入出变化而得到不同的齿轮比。
在欧洲大陆,内变速系统较普及,例如在巴黎与里昂的Vélib'和Vélo'v公共自行车租赁系统就使用3速内变速装置自行车。
不像外变速装置链**露在外,而内变速装置齿轮位于内部且润滑良好与密封性佳,借着利用龙头把手变速装置(指拨式或旋转式)驱动变速线改变松紧来改变齿轮比而达到变速的目的。
历史：
第一个紧凑行星齿轮变速装置专利于1895年被授予美国Noblesville,Indiana机械师SewardThomasJohnson,这项2速内变速装置于商业化却是失败的。1896年英国SalfordWilliamReilly发表类似的专利于1898年以内变速花鼓方式成功商业生产,这是一项重大的成功,,维持了10年的生产,这使行星齿轮方式的内变速花鼓快速的应用。
Reilly由1902年制定了一项3速内变速花鼓。他参与公司的花鼓制造，但已经签署了对他们的未来齿轮设计知识产权。绕过这个问题，Reilly的3速内变花鼓专利以他的同事JamesArcher为名。与此同时，著名的英国记者和发明家亨利HenrySturmey还发明了一种3速内变速花鼓。1903年FrankBowden是Raleighcycle公司的负责人，形成了三速内变速花鼓集团后，Reilly/Archer与Sturmey获得专利权。Reilly的花鼓投产的第一产品就是SturmeyArcher3速内变速花鼓。
在1902年MikaelPedersen（开始生产DursleyPedersen自行车）也获得3速内变速花鼓专利，这是产生于1903年。这是说，根据“反轴”的原则，但被认为不寻常的行星齿轮，其中第二个太阳齿是用来代替一个环。
1909年有14个不同的3速内变速花鼓出现在英国市场。
1904年的FichtelundSachs（德国Schweinfurt）在Wanderer的授权下生产内变速花鼓。
到1930年内变速花鼓已经使用于世界各地的自行车。特别在英国受欢迎，荷兰，德国等国家。自1970年代以来，特别常见使用于讲英语的国家。但是，在许多地方，欧洲北部，在那里经常使用自行车作为日常交通工具，而不仅仅是对体育或乐趣，内变速花鼓仍广泛使用。然而是因为现代外变速提供准确变速，齿轮范围更广泛和更时尚的形象，较低的价格等等因素，使内变速花鼓在那里变得不那么受欢迎。
到1987年Sturmey-Arche只有3速与5速内变速花鼓，以及Fichtel&Sachs和Shimano只有2速和3速花鼓。在这一年的第一本书（除了服务手册）的一些80年来专门处理行星齿轮自行车出版。此后市场虽小，但不断增加的兴趣于内变速花鼓，体现在更广泛的产品。在2008年，Sturmey–Archer制造3速，5速与8速内变速花鼓，SRAM（继承Fichtel&Sachs）制造3速，5速，7速和9速，Shimano西玛诺制造3速，7速和8速，Rohloff制造14速和NuVinci制造无段变速（CVT无级变速器）花鼓。
尽管大多数内变速花鼓使用一个后链轮，SRAM的DualDrive的内变速花鼓结合多速后齿盘变速系统，提供了后轮更大的变速范围。BromptonBicycle布朗普顿自行车有自己的设计，以2速外变速装置加上了3速SRAM内变速花鼓。该系统使用于折叠自行车和斜躺式自行车和运货自行车小轮和/或增加重量需要更广泛的齿轮比与较小的变速步骤）。内变速花鼓在过去也被用于摩托车,虽然这是目前已不多见了。
优点：
由于机构是密封的花鼓和润滑剂于里面,不会暴露在灰尘或外在天气中。因此，内变速花鼓比外变速装置需要较少的维修，拥有高的可靠度，适用于通勤自行车。
内变速花鼓于搬运时不容易受到撞击损害。
当自行车停止可以变速,外变速自行车需要链移才能变速，如果自行车已经停止，而在高齿轮,这造成困扰。
内变速比外变速装置来的平顺。正如链不会侧向移动，可以使用链盖，甚至完全密封，保护骑行者的衣服油脂沾污和损害，有利于通勤自行车。一个完全封闭链将保持清洁润滑和链条寿命。
后轮辐条是两边对称的。对称辐条负荷更均衡地分配在后轮的优势，并在车轮荷载高在通勤用或旅游自行车。
内变速花鼓有一个广泛的齿轮比且没有重叠;例如14速内变速花鼓高到低范围约为5比1，而24速外变速系统有3个重叠范围大约相同的,总范围只有大约16至19有效齿轮比和更复杂的换挡模式。
缺点：
内变速花鼓提供了广泛的比率是非常昂贵的，价值超过车架与前叉。
有些人，特别需要很多速，效率比外变速系统来的低，虽然外变速系统变得不那么有效时，肮脏和破旧。简单的3速内变速花鼓运行时，在妥善润滑可以匹配或超过外变速系统效益，受益于缺乏外变速之赛马式轮毂和完善chainline。
重量比外变速系统来的高，重量集中于自行车后方。
维修比外变速系统来的困难，构造精密与组合复杂。备件供应没问题，重组后轮较困难，更换零组件的成本不如更换整组花鼓。
3速或5速花鼓通常变速时有相当大的跳跃。Sturmey-Archer曾经生产密切比3速和4速用于赛车，但这些已生产自1960年代以来就停止了。