CN117957165A - 踏板推进式多速齿轮系统 - Google Patents

Abstract

一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，包括：‑主轴件(5)；‑周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上；其中，该周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11，12)；并且其中，‑第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11，12)包括：太阳齿轮(111，121)、行星齿轮(112，122)及环形齿轮(113，123)；其中，主轴件(5)包括向外延伸的支撑突出部(131)；并且其中，第二太阳齿轮(121)构造成滑动地配置在主轴件(5)上，并且在方向(D)上由支撑突出部(131)轴向地支撑。

Description

踏板推进式多速齿轮系统

技术领域

本发明是关于用于踏板推进式车辆的周转内部齿轮机构。

背景技术

用于踏板车辆的内部齿轮机构由于其坚固耐用、使用寿命长及最近的技术改良而重新流行起来。当使外部齿轮(其暴露并易受冲击、劣化迅速且需要频繁维护)换档时，链条是侧向弯曲且其轴套磨损及拉伸，从而导致嵌齿及链环过早磨损。

在此意义上，内部齿轮使较优选的，但典型的多速内部齿轮无法处理骑行者及辅助马达的高扭矩。大多数内部齿轮诸如在EP1571077 A2中仅仅借助于棘爪进行换档、或者在例如DE19720796的情况中利用棘爪及轴向离合器两者进行换档，尽管US9279480提供了在多个层面上的改良。但仍期望进一步优化，以简化、降低成本且改良功能。

在WO2020130841A1中已解决了允许更高扭矩所涉及的多个结构性挑战中的一些挑战，但与设计紧致性及加工、制造及物流相关以例如降低成本且改良可用性的多个问题仍待解决。

发明内容

本发明的目标是提供一种比现有技术更紧致、更易于加工及制造且更易于物流搬运的多速齿轮系统。这将有助于降低寿命成本且可能有助于较环保的运输。根据本发明的多速齿轮系统既可用于仅手动操作的踏板推进式车辆，也可用于马达辅助式车辆。

在一方面中，本发明是一种根据独立权利要求的踏板推进式车辆的多速齿轮系统。

该多速齿轮系统的功能性相对于现有技术多速齿轮系统已经改良。进一步地，元件的数量已减少，重量已减小，且组装及维护已简化。这进而允许降低齿轮的总成本。

在多个具体实施例中，本发明的多速齿轮系统具有7个独立齿轮，其具有高于400％的齿轮速比范围。

附图说明

图1以立体剖面图示出根据本发明的具体实施例的多速齿轮系统(1)的元件中的一些元件。

图2以立体图示出根据本发明的具体实施例的具有齿轮换档致动器(9)的多速齿轮系统(1)。

图3a及图3b以不同立体图示出多速齿轮系统(1)的一些元件，其中，外环(103)包括周转齿轮区段(隐藏的)以及配置在该齿轮区段的相对两侧上的第一离合器组和第二离合器组(35、45)。第一向外离合器元件(71)可为驱动元件且连接至例如嵌齿轮。第二向外离合器元件(72)可为从动元件且在此具体实施例中驱动第一壳体(170)，如在图1中所见。主轴件(5)可以旋转地固定至车辆的车架。

图4是多速齿轮系统(1)的具体实施例的一些内部元件的分解立体立体图。如可见，所展示的多个元件可按一特定次序轴向地组装。

图5是多速齿轮系统(1)的具体实施例的中间及外部元件中的一些元件的分解视图。如可见，所展示的多个元件可按一特定次序轴向地组装，且与图4中的内部元件组合以构成图4中所展示的卡匣。

图6是多速齿轮系统(1)的多个元件中的一些元件的组合的剖视图、侧视图及图解视图。更具体地，利用竖直箭头及水平箭头分别示出一些径向地及轴向地相互作用的表面。这允许在组装期间完全对准，而不需要添加填隙片等。

图7以立体图示出多速齿轮系统(1)的第一内、中间及外离合器元件(351、352、353)，该第一内、中间及外离合器元件与第二内、中间及外离合器元件(451、452、453)完全相同。

图8以分解立体图示出第二向外离合器元件(72)与壳体盖(180)之间的相互作用。壳体盖中的卡爪(180a)及凹部与第二向外离合器元件(72)中的对应的卡爪及凹部匹配。进一步地，通过壳体盖(180)在方向(D)上径向地且轴向地锁定第二向外离合器元件(72)。

图9以立体图示出本发明的具体实施例的分度系统(indexing system)的细节。在此处示出为多个凹槽的第一分度器件(220)相对于换档轴(200)旋转地固定。在此处示出为多个滚珠的第二分度器件(230)相对于多速齿轮系统旋转地固定。例如在图10及图11中示出的弹性器件(240)将第一分度器件及第二分度器件推在一起。利用箭头示出来自弹性器件的推力(F)。当将滚珠推动至凹槽中时，该滚珠将沿切向作用于该凹槽的壁上，以提供扭矩(T)，扭矩将驱迫换档轴(200)旋转直至该滚珠到达凹槽的底部，此处存在扭矩平衡，且换档轴在分度位置(P)中。进一步地，凹槽在轴向方向上倾斜，并且来自弹性器件的推力(F)使连续的轴向力沿方向(D)作用于换档轴上。如此将改良旋转换档轴的端部朝向邻接元件的密封。

图10以立体图示出与在图9中相同的分度系统及换档轴(200)，该分度系统及换档轴部分地配置在多速齿轮系统的主轴件(5)内侧。

图11示出与在图10中相同的分度系统及换档轴(200)，但不具有主轴件且在不同的立体图中。在此情况中，换档轴具有第一及第二换档凸轮(211、212)以及在沿方向(D)的一端中且呈花键联接形式的换档致动器界面(260)。

图12以剖面C-C示出图11中示出的分度系统。在此处，第二分度器件(230)包括第一分度元件和第二分度元件(231、232)，两者皆被弹性器件(240)径向向内按压。在此处，换档轴位于端部分度位置(P)中，这是因第二分度器件(232)邻接第一侧上的端止挡件(250)。

图13示出与在图12中相同的剖面，其中，已使换档轴顺时针转动，直至与第一侧相对的端止挡件的第二侧邻接第一分度器件(231)。在此处示出的分度器件包括七个可用的分度位置，且通常可用于对具有七个独特齿轮比的多速齿轮系统的换档进行分度。

图14以组合的图解视图及剖视图示出本发明的具体实施例的多速齿轮系统(1001)，其包括通气通道，当壳体的内侧与外侧之间的压力差(举例而言)由于大气或温度改变而改变时，通气通道可防止泄漏。

具体实施方式

在以下描述中，阐明了本发明的各种实施例及具体实施例，以便为本领域技术人员提供对本发明的更全面理解。但本发明无意将在各种具体实施例的内容中且参考附图描述的具体细节解释为限制性。相反的，本发明的范围仅由所附权利要求范围限定。

下文描述的具体实施例具有编号。另外，描述关于编号的具体实施例定义的附属具体实施例。除非另有规定，否则可与一个或多个编号的具体实施例组合的任何具体实施例也可直接与所提及的编号的具体实施例的附属具体实施例中的任一者组合。

在独立具体实施例EM 1中，本发明是一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，该周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上；其中，该周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11、12)；并且其中，第一周转齿轮组(11)包括第一太阳齿轮(111)、第一行星齿轮(112)及第一环形齿轮(113)，以及

-第二周转齿轮组(12)，包括第二太阳齿轮(121)、第二行星齿轮(122)及第二环形齿轮(123)，其中

-多速齿轮系统(1)包括配置在周转齿轮区段(10)的相应侧上的第一离合器组和第二离合器组(35、45)，其中

-第一离合器组(35)包括第一向外离合器元件(71)以及径向堆叠、可轴向移动的第一内、中间及外离合器元件(351、352、353)，

-第二离合器组(45)包括第二向外离合器元件(72)以及径向堆叠、可轴向移动的第二内、中间及外离合器元件(451、452、453)，其中，周转齿轮区段(10)还包括：

-第一载架(101)，保持第二行星齿轮(122)，其中，第一端(101a)可释放地连接至第一内离合器元件(351)，并且与该第一端相对的第二端(101b)可释放地连接至第二内离合器元件(451)，其中，第一太阳齿轮(111)配置成为在第一端(101a)与第二行星齿轮(122)之间旋转地固定至第一载架(101)，并且其中，第一太阳齿轮(111)的内径大于第一端(101a)的外径。

在第一附属具体实施例中，第二太阳齿轮(121)配置成为旋转地固定在主轴件(5)上，并且第二端(101b)的内径大于第二太阳齿轮(121)的外径。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，周转齿轮区段(10)还包括：

-第二载架(102)，保持第一行星齿轮(112)，其中，第二载架的第一端(102a)可释放地连接至第一中间离合器元件(352)，并且与该第一端相对的第二端(102b)可释放地连接至第二中间离合器元件(452)，其中，第二环形齿轮(123)配置成为在第二端(102b)与第二行星齿轮(122)之间旋转地固定至第二载架(102)，并且其中，第二端(102b)的内径大于第二环形齿轮(123)的外径。

在可与第一或第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，周转齿轮区段(10)还包括：

-外环(103)，其中第一端(103a)可释放地连接至第一外离合器元件(353)，并且与该第一端相对的第二端(103b)可释放地连接至第二外离合器元件(453)，其中，第一环形齿轮(113)配置成为在第一端与第二周转齿轮组(12)之间旋转地固定至外环(103)，并且其中，第二载架(102)的第一端(102a)小于第一环形齿轮(113)的内径。

在可与第一至第三附属具体实施例中的任一者组合的第四附属具体实施例中，其中，第一行星齿轮和第二行星齿轮(112、122)是相同的。

在可与第一至第四附属具体实施例中的任一者组合的第五附属具体实施例中，第一及第二内离合器元件(351、451)是相同的且对称地配置在周转齿轮区段(10)周围。

在可与第一至第五附属具体实施例中的任一者组合的第六附属具体实施例中，第一及第二中间离合器元件(352、452)是相同的且对称地配置在周转齿轮区段(10)周围。

在可与第一至第六附属具体实施例中的任一者组合的第七附属具体实施例中，第一及第二外离合器元件(353、453)是相同的且对称地配置在周转齿轮区段(10)周围。

在可与第一至第七附属具体实施例中的任一者组合的第八附属具体实施例中，第一离合器组和第二离合器组(35、45)分别包括第一动态换档环和第二动态换档环及第一静态换档环和第二静态换档环(331、431、341、441)以及一个或多个换档滚珠(312、412)，其中，这些换档滚珠构造成径向地移动，且邻接第一静态及动态换档环对和第二静态及动态换档环对中的一者(331、431、341、441)的倾斜表面，以使动态换档环(341、441)在径向地延伸时朝向周转齿轮区段(10)向内轴向地移动。

在可与第一至第八附属具体实施例中的任一者组合的第九附属具体实施例中，第一离合器组(35)构造成在第一动态换档环(341)向内移动时顺序地释放第一内及中间离合器元件(351、352)，并且第二离合器组(45)构造成在第二动态换档环(441)向内移动时顺序地释放外及中间离合器元件(453、452)。为了使第二离合器组(45)自外至中间操作，使用止推盘(411)。

在也可与EM 1组合的独立具体实施例EM 2中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上；其中，周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11、12)；并且其中

-第一周转齿轮组(11)包括第一太阳齿轮(111)、第一行星齿轮(112)及第一环形齿轮(113)，并且

-第二周转齿轮组(12)包括第二太阳齿轮(121)、第二行星齿轮(122)及第二环形齿轮(123)，其中，主轴件(5)包括向外延伸的支撑突出部(131)，并且其中

第二太阳齿轮(121)构造成滑动地配置在主轴件(5)上且在方向(D)上由支撑突出部(131)轴向地支撑。

在第一附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括保持第二行星齿轮(122)的第一载架(101)，其中，该第一载架构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在主轴件上，直至由第二太阳齿轮(121)轴向地支撑。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括保持第一行星齿轮(112)的第二载架(102)，其中，该第二载架构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在主轴件上，直至由第一载架(101)轴向地支撑。

在可与第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括内部配置的第一环形齿轮(113)，其中，外环(103)构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在主轴件上，直至第一环形齿轮(113)由第二载架(102)轴向地支撑。

在可与第三附属具体实施例组合的第四附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括：第一止推环(134)，构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在主轴件上，直至由外环(103)轴向地支撑。

在可与第四附属具体实施例组合的第五附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括：第一壳体(170)，构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在主轴件上，直至由第一止推环(134)轴向地支撑。

在可与第五附属具体实施例组合的第六附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括：壳体盖(180)，构造成在与轴向方向(D)相反的方向上滑动地配置在主轴件(5)上，并且构造成在与轴向方向(D)相反方向上对主轴件施加力。进一步地，壳体盖(180)构造成相对于主轴件(5)旋转。在图6中，壳体盖(180)与轴承的聚集已被标示为一条线，以简化呈现。在主轴件(5)的相对端中，第一壳体通过如所示出的滚珠轴承轴向地锁定至主轴件，其中，第一向外离合器元件(71)配置在主轴件(5)与第一壳体(170)之间，且在方向(D)上被轴向地固定。

当壳体盖处于适当位置中时，齿轮的所有内部零件在两个方向上轴向地锁定。

与轴向支撑件相互作用中的一些相互作用利用水平箭头来表示。该相互作用中的一些相互作用是旋转的，而其他相互作用是固定的。

在可与第一至第六附属具体实施例中的任一者组合的第七附属具体实施例中，第一止推环(134)可包含塑胶材料。

在也可与EM 1或EM 2组合的独立具体实施例EM 3中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上；其中，周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11、12)；并且其中第一周转齿轮组(11)包括第一太阳齿轮(111)、第一行星齿轮(112)及第一环形齿轮(113)，并且

-第二周转齿轮组(12)包括第二太阳齿轮(121)、第二行星齿轮(122)及第二环形齿轮(123)，其中

-第二太阳齿轮(121)配置在主轴件(5)上，并且其中，第二周转齿轮组(12)由主轴件(5)径向地支撑。

在第一附属具体实施例中，第一太阳齿轮(111)配置在第一载架(101)上，并且其中，多速齿轮系统(1)包括配置在主轴件(5)与第一载架(101)之间的内支撑环(132)，其中，第一周转齿轮组(11)由内支撑环(132)径向地支撑。

在可与第一附属具体实施例组合的第一附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括外环(103)，该外环包括第一环形齿轮(113)；其中，该外环由第一环形齿轮(113)径向地支撑；并且其中，多速齿轮系统(1)还包括配置在第二载架(102)与外环(103)之间的中间支撑环(133)；其中，外环(103)由中间支撑环(133)径向地支撑。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括：第一壳体(170)；以及第一外支撑环和第二外支撑环(135、136)，配置在壳体与外环(103)之间且轴向间隔开；其中，外环(103)通过第一壳体(170)被第一外支撑环和第二外支撑环(135、136)径向地支撑。

在可与第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，多速齿轮系统(1)包括固定至第一壳体(170)且旋转地固定至主轴件(5)的壳体盖(180)。在图6中，壳体盖(180)与轴承的聚集已被标示为一条线，以简化呈现。

当壳体盖处于适当位置中时，第一壳体(170)的一端径向地锁定至主轴件(5)。在相对端中，该第一壳体通过如所示出的滚珠轴承径向地锁定至主轴件；其中，第一向外离合器元件(71)配置在主轴件(5)与第一壳体(170)之间且相对于该主轴件及该第一壳体旋转。

与径向支撑件的多个相互作用中的一些相互作用利用竖直箭头来表示。这些相互作用中的一些相互作用是旋转的，而其他相互作用是固定的。

在可与第一至第三附属具体实施例中的任一者组合的第四附属具体实施例中，内支撑环(132)、中间支撑环(133)、第一外支撑环和第二外支撑环(135、136)中的任一者可包含塑胶材料。

在也可与EM 1至EM 3中的任一者组合的独立具体实施例EM 4中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上；其中，周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11、12)；并且其中

-第一周转齿轮组(11)包括第一太阳齿轮(111)、第一行星齿轮(112)及第一环形齿轮(113)，并且

-第二周转齿轮组(12)包括第二太阳齿轮(121)、第二行星齿轮(122)及第二环形齿轮(123)，其中

-第一太阳齿轮(111)与第一环形齿轮(113)之间的齿数比为0.7+/-0.1，并且第二太阳齿轮(111)与第二环形齿轮(113)之间的齿数比为0.6+/-0.1。

在第一附属具体实施例中，其中，第二环形齿轮(123)与第一环形齿轮(113)之间的齿数比为0.82+/-0.15。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，其中，第一行星齿轮和第二行星齿轮(112、122)具有相同数量的齿。

在也可与EM 1至EM 4中的任一者组合的独立具体实施例EM 5中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部及输出部；其中，周转齿轮区段(10)同轴地配置在主轴件(5)上，以及

-第一离合器组和第二离合器组(35、45)，配置在周转齿轮组(10)的相应侧上，其中

主轴件(5)在周转齿轮区段(10)的内侧以及第一离合器组和第二离合器组(35、45)的内侧具有均匀的内径。

在第一附属具体实施例中，主轴件(5)包含铝。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，主轴件(5)包括纵向的花键(137)，该花键构造成将太阳齿轮中的任一者旋转地锁定至主轴件(5)。

在可与第一附属具体实施例或第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，主轴件(5)包括支撑突出部(131)，支撑突出部在花键外侧径向地延伸，以在一个轴向方向上锁定太阳齿轮中的一者。

在可与第一至第三附属具体实施例中的任一者组合的第四附属具体实施例中，花键(137)可构造成旋转地保持以下各项中的任一者：

-弹性器件(240)，构造成将第一分度器件和第二分度器件沿径向方向弹性地推动至主轴件(5)中的孔中，

-轴件端套筒，构造成旋转地固定至车辆的车架，

-第一动态换档环和第二动态换档环(341、441)。

在可与第一至第四附属具体实施例中的任一者组合的第五附属具体实施例中，主轴件(5)包括：一个或多个贯穿孔(313、413)，用于使一个或多个换档滚珠(312、412)配置成相对于一个或多个孔径向地移动。

在也可与EM 1至EM 5中的任一者组合的独立具体实施例EM 6中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1、1001)包括：

-壳体(170、1170)，

-第一密封件(51)，

-第一轴(200)，延伸穿过第一密封件(51)及壳体(170、1170)的壁；其中，第一轴(200)构造成相对于该壳体旋转，以及

-通气通道，构造成在多速齿轮系统的任何三维旋转位置中释放该壳体的内侧与外侧之间的压力差。

第一轴可为换档轴。

在第一附属具体实施例中，壳体构造成部分地填充有液体润滑剂；其中，通气通道具有第一端(31)及第二端(32)；其中，第一端(31)在该壳体外部，且第二端(32)在该壳体内部；并且其中，该第二端构造成在多速齿轮系统的任何三维旋转位置中均保持在液体润滑剂上方。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，第一轴(200)是中空的；并且其中，第一轴(200)的至少一些部分构成通气通道的至少一部分。

在可与第一或第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，第二端(32)是第一轴(200)的壁中的通气孔。

在可与第一至第三具体实施例中的任一者组合的第四附属具体实施例中，齿轮系统包括同轴地配置在换档轴(200)外侧且构造成相对于换档轴旋转的主轴件(5)；其中，该主轴件包括第一孔(313)；其中，在第二端(32)与该第一孔之间维持一流体通道，而不管该主轴件与该换档轴之间的旋转位置如何。

通气通道的第二端可实质上配置在该壳体的中间。

在图14中展示通气通道的特定实施例。在壳体(1170)内侧存在周转齿轮区段(10)以及第一离合器组和第二离合器组(35、45)，如同在本文中别处描述的。主轴件(5)延伸穿过该壳体。主轴件内侧是换档轴(200)，而该换档轴是中空的以允许贯穿螺栓(45)穿过以将主轴件(5)固定至诸如自行车车架之类的车架。

在此处，第二太阳齿轮(121)旋转地固定至主轴件(5)。齿轮可通过以下方式来换档：通过致动器(290)使换档轴(200)旋转。

第一及第二密封件(51、52)分别配置在换档轴与主轴件之间。密封件之间的区域可被视为属于壳体的内部且密封以隔绝外部灰尘、污染等。类似地，通过密封件防止任何流体(诸如诸密封件之间的润滑物)从该壳体泄漏。

为了允许换档轴(200)旋转，换档轴的内径大于贯穿螺栓(45)的外径。这为第二端(32)与位于在主轴件(5)的端部的第一端(31)之间的通气通道提供空间，该孔作为穿过换档轴(200)的壁的通气孔。在通气通道的两端中可存在防尘盖(37)或类似元件，以保护齿轮免受污垢及灰尘影响，但不会阻碍通过其通气通道的压力的对准。

进一步地，通气通道通过第一及第二孔(313、413)与壳体(1170)的内部的其余部分(即，在换档轴(200)外侧的空间)流体连通。这些孔用于装纳配置在换档轴(200)的换档凸轮(211、212)与第一离合器组和第二离合器组之间的多个换档滚珠(312、412)，但在此情况中也用于允许流体通过。

在此情况中，第一及第二孔(313、413)可称为具有多重角色。首先，这些孔允许离合器由换档轴在内部齿轮中操作。其次，这些孔允许换档凸轮的润滑，并且第三，这些孔是壳体的内部与外部之间的通气通道的一部分，以允许恒定的压力对准而减少内部元件上的磨损。

在此具体实施例中，假定壳体含有液体润滑物，且已指示液位(L)。在此位置中，机械动力传输装置可通气，如上文所阐释。

在图14中，多速齿轮系统示出为向侧面倾斜。随着齿轮系统倾斜，液位(L)相对于壳体改变且主轴件可被液体覆盖。液体可进入使主轴件和换档轴之间的环形区与壳体的内部齿轮腔互连的第一或第二孔(313、413)。然而，只要通气通道的第二端(32)实质上配置在壳体的中间，液体通常不能够从齿轮系统逸出。

也应理解，在此情况下已到达其环形区的液体在齿轮系统旋转回至主轴件基本上水平的正常位之后，通过第一或第二孔(313、413)排入主壳体中。

进一步地，由于第一及第二密封件(51、52)配置成分别邻近第一及第二孔(313、413)外侧，因此，液体将不会累积在主轴件与换档轴之间的多个端部的环形区中。

在图11中可见，构造成在第二轴(42)内侧径向引导换档轴(200)的引导凸轮可具有一个或多个径向的凹部，以允许在第二端(32)的主孔与第一及第二换档凸轮(44a、44b)之间通气。

在也可与EM 1至EM 6中的任一者组合的独立具体实施例EI 1中，一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)包括：

-换档轴(200)，构造成在多个分度位置(P)之间旋转；其中，每个分度位置对应于多速齿轮系统的一独特齿轮比，

-分度系统，构造成使该换档轴旋转至在旋转方向上最近的分度位置，并且进一步构造成在第一方向(D)上提供该换档轴的连续轴向推动。

在第一附属具体实施例中，其中，分度系统(210)包括：

-第一分度器件(220)，相对于该换档轴旋转地固定，

-第二分度器件(230)，相对于该多速齿轮系统被旋转地固定，以及

-弹性器件(240)，构造成将第一分度器件和第二分度器件弹性地推在一起。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，第一分度器件(220)包括沿着垂直于换档轴(200)的轴向方向的第一剖面的周界的至少一部分配置的多个凹部，并且第二分度器件(230)构造成与这些凹部的壁相互作用以提供一扭矩，以使换档轴旋转至在旋转方向上最近的分度位置(P)。

在可与第一或第二附属具体实施例组合的第三附属具体实施例中，当换档轴在分度位置中时，分度系统处于扭矩平衡中。即，当换档轴在分度位置中时，来自该分度系统的扭矩为零。然而，一旦旋转力开始作用于换档轴上以使该分度位置的换档轴在任何方向上旋转，该分度系统便将建立反扭矩以试图维持均衡。作用于换档轴上的齿轮换档扭矩将必须克服反扭矩以转接至下一个分度位置。一旦下一个分度位置比前一个分度位置在旋转方向上更接近，分度系统便将提供一扭矩以在下一个分度位置中达成扭矩均衡。

在第四附属具体实施例中，第一分度器件(220)可构造成：当换档轴在第一剖面中处于扭矩平衡中时，在具有第一半径的第一相互作用点(241)中与第二分度器件(230)相互作用，并且当换档轴在第二剖面中处于扭矩平衡中时，在具有第二半径的第二相互作用点(241)中与第二分度器件(230)相互作用，其中，第二剖面相对于第一剖面位于第一方向(D)上，且第二半径大于第一半径。进一步地，第一剖面与第二剖面以大于零的距离分离。

在可与上述附属具体实施例中的任一者组合的第四附属具体实施例中，换档轴(200)构造成在下部的分度位置与上部的分度位置之间旋转，其中，在下部的分度位置与上部的分度位置之间，第一分度器件的周界的任何点的半径在第一方向(D)上增加。

在可与EI 1组合的具体实施例EI 2中，该分度系统包括：旋转的端止挡件(250)，构造成防止换档轴(200)在下部的分度位置的下方及在上部的分度位置的上方旋转。

在第一附属具体实施例中，端止挡件(250)为换档轴的突出部，该端止挡件构造成在换档轴(200)到达下部的分度位置及上部的分度位置时邻接第一分度器件(220)。

在可与EI 1或EI 2组合的具体实施例EI 3中，多速齿轮系统包括多个独特齿轮比，其中，第二分度器件包括由第一数量的分度位置(P)分离的第一分度元件和第二分度元件(231、232)，该第一数量等于独特齿轮比的数量。

在第一附属具体实施例中，第一分度器件包括X数量的凹部，其中，X的数量小于独特齿轮比的数量乘以二的数量。

在可与第一附属具体实施例组合的第二附属具体实施例中，第一分度元件和第二分度元件(231、232)中的任一者为滚珠。

在可与EI 1至EI 3中的任一者组合的具体实施例EI 4中，弹性器件(240)为在换档轴的多于一半的周界上夹持的夹持弹簧。

在附属具体实施例中，多速齿轮系统包括主轴件(5)，其中，换档轴(200)配置在主轴件内侧，并且其中，该主轴件包括用于第二分度器件(230)的一个或多个孔，其中，该第二分度器件(230)通过夹持在主轴件(5)周围的弹性器件按压至这些孔中。

在上述具体实施例中的任一者中，换档轴(200)可构造成在内部同轴地托住贯穿螺栓或贯穿轴，以将具有多速齿轮轮毂的轮子轻易地安装至车辆及将该轮子移除。

在独立具体实施例EM 7中，本发明是一种用于产生如EM 1至EM 6及EI至EI 4中的任一者的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)的方法，其中，该齿轮系统包括第二向外离合器元件(72)及壳体盖(180)，其中，第二向外离合器元件(72)构造成利用匹配的卡爪驱动该壳体盖(180)，并且壳体盖(180)包括分别配置在卡爪的下方及上方的内部第一及第二支撑柱形表面(181、182)，其中，该方法包括：

-铸造或锻造壳体盖(180)，使第一柱形表面(181)及这些卡爪延伸得足够高，以轻易地从模具移除该壳体盖，

-车床加工这些卡爪的上部，以产生该第二柱形表面。

因此，可简化具有径向及轴向支撑件的从动壳体盖的生产，且不需要昂贵的铣削操作。

在示例性具体实施例中，以组合方式展示各种特征及细节。关于特定实施例描述多个特征的事实不应被解释为暗示这些特征必须一起包括在本发明的所有具体实施例中。相反地，参考不同具体实施例描述的特征不应被解释为互相排斥。本领域技术人员将容易地理解，并入本文描述的特征的任何子集且非明确地相互依存的具体实施例已由发明人设想到且为既定公开的一部分。然而，对所有具体实施例的明确描述不会有助于对本发明的原理的理解，且因此已为了简单或简洁起见而省略了特征的一些排列。

Claims (22)

1.一种具有多个独特齿轮比的踏板推进式车辆的多速齿轮系统，包括：

-主轴件(5)，

-周转齿轮区段(10)，具有输入部和输出部；其中，所述周转齿轮区段(10)同轴地配置在所述主轴件(5)上；其中，所述周转齿轮区段包括互连的第一周转齿轮组和第二周转齿轮组(11，12)；并且其中

-所述第一周转齿轮组(11)包括第一太阳齿轮(111)、第一行星齿轮(112)和第一环形齿轮(113)，并且

-所述第二周转齿轮组(12)包括第二太阳齿轮(121)、第二行星齿轮(122)和第二环形齿轮(123)，其中，所述主轴件(5)包括向外延伸的支撑突出部(131)，并且其中

所述第二太阳齿轮(121)构造成滑动地配置在所述主轴件(5)上，并且在方向(D)上由所述支撑突出部(131)轴向地支撑。

2.根据权利要求1所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述多速齿轮系统(1)包括保持所述第二行星齿轮(122)的第一载架(101)；其中，所述第一载架构造成在轴向方向(D)上滑动地配置在所述主轴件上，直至所述第一载架由所述第二太阳齿轮(121)轴向地支撑；并且其中，所述多速齿轮系统(1)包括保持所述第一行星齿轮(112)的第二载架(102)；其中，所述第二载架构造成在所述轴向方向(D)上滑动地配置在所述主轴件上，直至所述第二载架由所述第一载架(101)轴向地支撑；并且其中，所述多速齿轮系统(1)包括内部配置的第一环形齿轮(113)；其中，外环(103)构造成在所述轴向方向(D)上滑动地配置在所述主轴件上，直至所述第一环形齿轮(113)由所述第二载架(102)轴向地支撑。

3.根据权利要求2所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，所述多速齿轮系统包括：第一止推环(134)，构造成在所述轴向方向(D)上滑动地配置在所述主轴件上，直至所述第一止推环由外环(103)轴向地支撑。

4.根据权利要求3所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，所述多速齿轮系统包括：第一壳体(170)，构造成在所述轴向方向(D)上滑动地配置在所述主轴件上，直至所述第一壳体由第一止推环(134)轴向地支撑。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述第二太阳齿轮(121)配置在所述主轴件(5)上，并且其中，所述第二周转齿轮组(12)由所述主轴件(5)径向地支撑；其中，所述第一太阳齿轮(111)配置在所述第一载架(101)上；并且其中，所述多速齿轮系统(1)包括配置在所述主轴件(5)与所述第一载架(101)之间的内支撑环(132)；其中，所述第一周转齿轮组(11)由所述内支撑环(132)径向地支撑。

6.根据权利要求5所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，所述多速齿轮系统包括外环(103)，所述外环包括所述第一环形齿轮(113)；其中，所述外环由所述第一环形齿轮(113)径向地支撑；并且其中，所述多速齿轮系统(1)还包括配置在所述第二载架(102)与所述外环(103)之间的中间支撑环(133)；其中，所述外环(103)由所述中间支撑环(133)径向地支撑。

7.根据权利要求6所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，所述多速齿轮系统包括：第一壳体(170)；以及轴向间隔开的第一外支撑环和第二外支撑环(135，136)，配置在所述壳体与所述外环(103)之间；其中，所述外环(103)通过所述第一壳体(170)由所述第一外支撑环和第二外支撑环(135，136)径向地支撑。

8.根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，

-所述第一太阳齿轮(111)与所述第一环形齿轮(113)之间的齿数比为0.7+/-0.1，并且所述第二太阳齿轮(111)与所述第二环形齿轮(113)之间的齿数比为0.6+/-0.1。

9.根据权利要求8所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述第二环形齿轮(123)与所述第一环形齿轮(113)之间的齿数比为0.82+/-0.15。

10.根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述第一行星齿轮和第二行星齿轮(112，122)具有相同数量的齿。

11.根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述主轴件(5)在所述周转齿轮区段(10)的内侧以及第一离合器组和第二离合器组(35，45)的内侧具有均匀的内径。

12.根据权利要求11所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述主轴件(5)包括纵向的花键(137)，所述花键构造成将所述太阳齿轮中的任一者旋转地锁定至所述主轴件(5)。

13.根据权利要求11或12所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述主轴件(5)包括支撑突出部(131)，所述支撑突出部在所述花键外侧径向地延伸，以在一个轴向方向上锁定所述太阳齿轮中的一者。

14.根据权利要求11至13中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述花键(137)可构造成旋转地保持以下各项中的任一者：

-弹性器件(240)，构造成将第一分度器件和第二分度器件沿径向方向弹性地推动至所述主轴件(5)中的孔中，

-轴件端套筒，构造成旋转地固定至车辆的车架，

-第一动态换档环和第二动态换档环(341，441)。

15.根据权利要求11至14中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述主轴件(5)包括：一个或多个贯穿孔(313，413)，用于使一个或多个换档滚珠(312，412)配置成相对于一个或多个所述孔径向地移动。

16.根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，所述多速齿轮系统包括：

-壳体(170，1170)，

-第一密封件(51)，

-第一轴(200)，延伸穿过所述第一密封件(51)和所述壳体(170，1170)的壁；其中，所述第一轴(200)构造成相对于所述壳体旋转，以及

-通气通道，构造成在所述多速齿轮系统的任何三维旋转位置中释放所述壳体的内侧与外侧之间的压力差。

17.根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，包括：

-换档轴(200)，构造成在多个分度位置(P)之间旋转，其中，每个分度位置对应于所述多速齿轮系统的一独特齿轮比，

-分度系统，构造成使所述换档轴旋转至在旋转方向上最近的分度位置，并且进一步构造成在第一方向(D)上提供所述换档轴的连续的轴向推动。

18.根据权利要求17所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述分度系统(210)包括：

-第一分度器件(220)，相对于所述换档轴旋转地固定，

-第二分度器件(230)，相对于所述多速齿轮系统旋转地固定，以及

-弹性器件(240)，构造成将所述第一分度器件和所述第二分度器件弹性地推在一起。

19.根据权利要求18所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述第一分度器件(220)构造成：当所述换档轴在第一剖面中处于扭矩平衡中时，在具有第一半径的第一相互作用点(241)中与所述第二分度器件(230)相互作用，并且当所述换档轴在第二剖面中处于扭矩平衡中时，在具有第二半径的第二相互作用点(241)中与所述第二分度器件(230)相互作用，其中，所述第二剖面相对于所述第一剖面位于所述第一方向(D)上，并且所述第二半径大于所述第一半径。进一步地，所述第一剖面与所述第二剖面以大于零的距离分离。

20.根据权利要求17至19中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述换档轴(200)构造成在下部的分度位置与上部的分度位置之间旋转，其中，在所述下部的分度位置与所述上部的分度位置之间，所述第一分度器件的周界的任何点的半径在所述第一方向(D)上增加。

21.根据权利要求18至20中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)，其中，所述多速齿轮系统包括多个独特齿轮比，并且其中，所述第二分度器件包括由第一数量的分度位置(P)分离的第一分度元件和第二分度元件(231，232)，所述第一数量等于所述独特齿轮比的数量。

22.一种用于产生根据前述权利要求中任一项所述的踏板推进式车辆的多速齿轮系统(1)的方法，其中，所述齿轮系统包括第二向外离合器元件(72)和壳体盖(180)，其中，所述第二向外离合器元件(72)构造成利用匹配的卡爪驱动所述壳体盖(180)，并且所述壳体盖(180)包括分别配置在所述卡爪的下方及上方的内部第一支撑柱形表面和第二支撑柱形表面(181，182)，其中，所述方法包括：

-铸造或锻造所述壳体盖(180)，使所述第一柱形表面(181)和所述卡爪延伸得足够高，以轻易地从模具移除所述壳体盖，

-车床加工所述卡爪的上部，以产生所述第二柱形表面。