TW201408908A - 行星齒輪變速機構 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於一種行星齒輪變速機構，包括：一第一環齒輪、一第二環齒輪、一第一級行星齒輪系統，以及以中心軸線並列設置之複數個次級行星齒輪系統與一末級行星齒輪系統。第一級行星齒輪系統所設之第一行星齒輪與相連動之第一傳動齒輪係分別與該第一太陽齒輪以及該次級行星齒輪以軸相交之方式相嚙合，而次級行星齒輪系統之次級行星齒輪亦以軸相交之方式與次級太陽齒輪相嚙合。第一級行星齒輪系統與次級、末級行星齒輪系統間並藉由複數個耦接總成相耦接，用以將該第一行星齒輪之轉動傳遞至相鄰之次級與末級行星齒輪；其中，第一、第二環齒輪以及各系統所設太陽齒輪之齒牙係同軸向凸出設置；各系統太陽齒輪可選擇性地被所設之制動件限制轉動，藉以達成齒比變化的效果。
Description
本發明係關於一種齒輪變速機構，尤其是關於一種利用複數個行星齒輪系統所組合之行星齒輪變速機構。
關於動能之傳遞，無論在工業技術領域或是日常生活設施中最常見者就是利用齒輪。齒輪傳動除可依其齒數配置而有輸入與輸出速度比之增減外，其扭矩增加之功能亦常利用於需耗費較多功之輸入端上，用以減輕所應施予之力量。除此之外，利用傘形齒輪等變化傳導齒輪之軸角，亦常使用於需較多自由度作功之動力傳導應用上。
目前較為普遍之齒輪應用除機械設備外，最多者即為交通工具之動力傳導機構以及變速裝置上。特別是結構相當複雜之汽車變速箱，其係利用行星齒輪之齒比變化達到多段變速之目的，惟，該等機構須結合多組行星齒輪系統，因而使整個機構龐大且複雜，在製造生產上需耗費較多的成本。此外，為因應現代人休閒之需求，自行車運動已成為最熱門之方式之一，為使騎乘者能夠克服上坡時所產生之阻力，或增加其騎乘之速度感，自行車之變速系統亦設有多種齒輪變速裝置。其中最常見者為不同齒徑大小之飛輪組合，藉由前後齒輪比，達成減速增扭或加速減扭之目的。
利用飛輪齒徑變化達到變速之目的時，為能產生多段效果，常需在前後齒盤上增設更多之鏈輪，造成車身重量之增加，反而增加實際騎乘之阻力。為此，目前市面有所謂內變速器之改良，其係將變速齒輪機構設置於後輪花轂內，藉以避免
飛輪沾染灰塵或受撞擊碰觸，影響鏈條之定位以及脫鏈等缺失。雖其亦在減少齒輪機構之體積，然而其所利用之行星齒輪系統同樣是傳統平面式的配置方式。請參閱第一圖，一般之行星齒輪系統10，包括一環齒輪11、一太陽齒輪12與複數個行星齒輪13。環齒輪11與太陽齒輪12係同軸心設置，而該些行星齒輪13則嚙合設置於環齒輪11與太陽齒輪12間之環狀空間內，且該些行星齒輪13係可轉動的設置於一行星支架14上，當行星齒輪13轉動時，將同時帶動行星支架14而使其轉動。環齒輪、太陽齒輪與行星齒輪可隨意固定其一，則由某一元件輸入動力，將由另一元件輸出。一般情形下，以行星支架為輸出端時，無論係以太陽齒輪或環齒輪為輸入端，都可產生大於1的傳動比，而達到減速增扭傳動之目的。若是以行星支架為輸入端，無論以太陽齒輪或環齒輪為輸出端，都可使傳動比小於1，而達到加速減扭傳動之目的。
因此，利用該等變速器，若欲達到多段變速之目的，必需組合多組行星齒輪系統，使該等變速器不但在重量上無法減輕多少，同時因徑向上空間之需求，也使該內變速器之體積無法進一步縮小，使該等變速器存在著無法克服體積與重量減縮的缺點。
此外，變速時之頓挫感亦常存在於齒輪間或齒盤間之變換，不但使變速不夠平順，同時也減損了騎乘者騎乘時之舒適度。
另一方面，習知利用數組行星齒輪之變速系統，其對於太陽齒輪之限制轉動，通常係藉由一控制軸上之卡掣銷，箝制太陽輪之轉動，由於該卡掣銷係徑向單邊之制動，常於經久使用後使太陽齒輪產生偏軸之現象，進而影響相對齒輪間之嚙合密合狀態，使齒輪之使用耐久性不佳。
本發明之目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，藉由複數個太陽齒輪選擇性之轉動，達到不同齒比設定之效果。
本發明之次一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，藉由複數個太陽齒輪選擇性之轉動以及不同皮帶輪輪徑之變化組合，達到更為多段變速之效果。
本發明之再一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，利用有別於傳統之行星齒輪系統機構，將行星齒輪轉軸與太陽齒輪以軸相交之方式設置，使減少行星齒輪系統於徑向上所需之空間，進而達到減少整體行星齒輪變速機構體積之目的。
本發明之另一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，藉由整體行星齒輪變速機構體積縮減之效果，可應用於較為小型之變速裝置，或是利用於交通工具之變速系統上，一方面減少其裝設空間，另一方面亦可因體積減小而達到重量減輕之目的。
本發明之復一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，於數個行星齒輪系統間利用皮帶輪與皮帶傳動，藉由皮帶之撓性特性，緩衝變速時齒輪嚙合變化所產生之頓挫現象，使變速更為平順。
本發明之又一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組合方式，藉由皮帶之撓性特性，緩衝變速時齒輪嚙合變化所產生之頓挫現象，使利用於人力車之變速系統時，讓騎乘者於變速時無感於變速之進行，增加騎乘之舒適度。
本發明之重一目的在於提供一種特殊之行星齒輪系統組
合方式，配合與太陽齒輪相對應之環形制動件，使太陽齒輪之制動施力更為平均，進而能較長久維持齒輪間之嚙合狀態，延長齒輪組之使用壽命。
為縮小行星齒輪變速機構之體積、延長齒輪組之使用壽命，並能提供不同齒比之變速效果，同時避免變速時所產生之頓挫現象，本發明將提供一種行星齒輪變速機構，包括：一第一環齒輪，該第一環齒輪可繞一中心軸線轉動，其循該中心軸線軸向凸設有一第一環齒；一第一級行星齒輪系統，其包括：一第一太陽齒輪、一第一制動件、至少一第一行星齒輪以及至少一第一傳動齒輪，其中，該第一太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第一外齒牙，該第一制動件可選擇性地卡掣該第一太陽齒輪而控制其轉動，各該第一行星齒輪與各該第一傳動齒輪係相連動且對應設置，各該第一行星齒輪可繞一第一行星軸線轉動，而該第一行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該第一行星齒輪與該第一傳動齒輪可分別與該第一外齒牙以及該第一環齒相嚙合；以及複數個次級行星齒輪系統，該些次級行星齒輪系統間以及與該第一級行星齒輪系統間係沿該中心軸線並列設置，各該次級行星齒輪系統包括：一次級太陽齒輪、一第二制動件與至少一次級行星齒輪，其中，該次級太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第二外齒牙，該第二制動件可選擇性地卡掣該次級太陽齒輪而控制其轉動，各該次級行星齒輪可繞一第二行星軸線轉動，而該第二行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該次級行星齒輪可與該第二外齒牙相嚙合；以及一第二環齒輪，該第二環齒輪可繞該中心軸線轉動，其循該中心軸線軸向凸設有一第二環齒；與一末級行星齒輪系統，該末級行星齒輪系統係沿該中心軸線並
列設置於該些次級行星齒輪系統軸向末端，其包括：一末級太陽齒輪、一第三制動件、至少一末級行星齒輪以及至少一第二傳動齒輪，其中，該末級太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第三外齒牙，該第三制動件可選擇性地卡掣該末級太陽齒輪而控制其轉動，各該末級行星齒輪與各該第二傳動齒輪係相連動且對應設置，各該末級行星齒輪可繞一第三行星軸線轉動，而該第三行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該末級行星齒輪與該第二傳動齒輪可分別與該第三外齒牙以及該第二環齒相嚙合；以及複數個耦接總成，各該耦接總成係分別設置於該第一級行星齒輪系統、該些次級行星齒輪系統以及該末級行星齒輪系統相鄰之間，該些耦接總成可將該第一行星齒輪之轉動傳遞至相鄰次級行星齒輪系統之該次級行星齒輪以及該末級行星齒輪；其中，該第一環齒、該第二環齒、該第一外齒牙、該第二外齒牙與該第三外齒牙係同軸向凸出設置。
依據本發明的一實施例，所述之行星齒輪變速機構，其中該第一制動件、該些第二制動件與該第三制動件係分別套設於一控制調整桿上，其中，該第一制動件循該中心軸線軸向凸設有一第一制動齒，該第一制動齒可因該第一制動件選擇性地位移而與該第一太陽齒輪進一步所設之一第一內齒牙相嚙合，而控制該第一太陽齒輪之轉動；各該些第二制動件則循該中心軸線分別軸向凸設有一第二制動齒，各該第二制動齒可因各該第二制動件選擇性地位移而與各該次級太陽齒輪進一步所設之一第二內齒牙相嚙合，而控制各該次級太陽齒輪之轉動；該第三制動件循該中心軸線軸向凸設有一第三制動齒，該第三制動齒可因該第三制動件選擇性地位移而與該末級太陽齒輪進一步所設之一第三內齒牙相嚙合，而控制該末級太陽齒輪之轉動。
此外，所述之行星齒輪變速機構，各該耦接總成可包括：二皮帶輪與一皮帶，其中，該二皮帶輪係分別同軸與該第一行星齒輪以及相鄰之該次級行星齒輪相接設，或分別同軸與二相鄰次級行星齒輪相接設，或分別同軸與該次級行星齒輪以及相鄰之該末次級行星齒輪相接設，並可與之同步轉動，而該皮帶則繞設於相鄰二該皮帶輪之間。
在另一實施例中，所述之行星齒輪變速機構，其第一級行星齒輪系統可進一步容設於一第一支架中，該些次級行星齒輪系統進一步分別容設於一第二支架中，而該末級行星齒輪系統則進一步容設於一第三支架中，其中各該太陽齒輪係可旋轉地容置於各該所對應支架所設之一容置空間中，而各該些行星齒輪則分別藉由一軸承可轉動地固設於各該支架上，該些支架係相連結，並可因該些行星齒輪轉動之帶動而一同繞該中心軸線轉動。
藉由本發明實施例中太陽齒輪與行星齒輪之軸相交方式設置，以及串列之行星齒輪系統配置模式，可克服習知為增加變速段位所產生體積龐大之缺點。同時，藉由本發明實施例中太陽齒輪選擇性的轉動組合，亦可產生更多之齒比變化，使大幅增加變速之段位，而得廣泛利用於不同之變速需求。此外，透過皮帶之撓性緩衝，本發明亦得避免習知變速時所產生之頓挫感，讓變速更為平順，使利用於人力車時提供騎乘者更為舒適的感受。
以下將配合圖式進一步說明本發明的實施方式，下述所列舉的實施例係用以闡明本發明，並非用以限定本發明之範圍，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
請同時參閱第二、三與第四圖，該些圖分別係本發明實施例之組合示意圖與分解圖。本發明實施例之行星齒輪變速機構，包括：一第一環齒輪20、一第一級行星齒輪系統30、複數個次級行星齒輪系統40、一第二環齒輪60與一末級行星齒輪系統70。第一級行星齒輪系統30與複數個次級行星齒輪系統40以及末級行星齒輪系統70係以中心軸線201為軸並列設置。
第一環齒輪20，其可繞中心軸線201轉動，其循該中心軸線201軸向凸設有一第一環齒21。第一環齒21設置方向可為軸向之兩端，而其齒牙形式可為傘行齒輪或正齒輪。第一環齒輪20並可於其環周外表面設有一外螺紋22，藉以與其他構件相連接，作為動力之輸入端或輸出端。
第一級行星齒輪系統30則包括：一第一太陽齒輪31、一第一制動件37、至少一第一行星齒輪32以及至少一第一傳動齒輪34。其中，第一太陽齒輪31亦係以中心軸線軸201為軸轉動，其循該中心軸線201軸向凸設有一第一外齒牙311與一第一內齒牙312，該些齒牙形式可為傘行齒輪或正齒輪，但並不以此為限。第一制動件37可套設於一控制調整桿80上，其循該中心軸線201軸向凸設有一第一制動齒371，該第一制動齒371可因該第一制動件37選擇性地位移而與該第一太陽齒輪31所設之第一內齒牙312相嚙合，進而控制該第一太陽齒輪31之轉動。
第一行星齒輪32設置至少一個，較佳為二個以上，當設為複數個時，並以等角分布設置為佳，藉以使其動力傳遞更為平穩，減少齒輪間齒牙之摩擦，延長齒輪使用壽命。每一第一行星齒輪32以轉軸33連接有一第一傳動齒輪34，此二者係
連動轉動。第一行星齒輪32與第一傳動齒輪34係以第一行星軸線301為軸轉動，而該第一行星軸線301係與中心軸線201相垂直，使該第一行星齒輪32係與第一太陽齒輪31之第一外齒牙311相嚙合，而第一傳動齒輪34則與第一環齒輪20之第一環齒21相嚙合。惟，前述第一行星軸線301與中心軸線201之軸角並不以此為限，60度或120度亦是應用上常使用之角度，故在60度至120度內，皆屬較佳之軸角範圍。配合軸角之變化，相嚙合之第一外齒牙311與第一行星齒輪32以及第一環齒21與第一傳動齒輪34得選用可相嚙合之任何形式齒輪。該些齒輪可為軸相交齒輪，軸角亦可為60度至120度之間，但不以此為限，其中90度為最佳。此時，該齒輪形式可選用直齒傘行齒輪，利用其剛性大、體積小之特性，進一步減縮本發明實施例之體積。此外，為進一步符合低噪音、高負荷、高轉速之目的，亦可選用彎齒傘形齒輪，但不以此為限。
次級行星齒輪系統40可僅設置一個或複數個，當有複數個時其齒比變化將更為豐富。複數個次級行星齒輪系統40間或是次級行星齒輪系統40與第一級行星齒輪系統30間，係沿該中心軸線201並列設置。
各次級行星齒輪系統40，包括：一次級太陽齒輪41、一第二制動件47與至少一次級行星齒輪42。其中，次級太陽齒輪41亦係以中心軸線201為軸轉動，其循該中心軸線201軸向凸設有一第二外齒牙411與一第二內齒牙412，該些齒牙形式可為傘形齒輪或正齒輪，但並不以此為限。第二制動件47可套設於一控制調整桿80上，其循該中心軸線201軸向凸設有一第二制動齒471，該第二制動齒471可因該第二制動件47選擇性地位移而與次級太陽齒輪41所設之第二內齒牙412相嚙合，進而控制該次級太陽齒輪41之轉動。
次級行星齒輪42設置至少一個，較佳為二個以上，當設為複數個時，並以等角分布設置為佳，藉以使其動力傳遞更為平穩，減少齒輪間齒牙之摩擦，延長齒輪使用壽命。次級行星齒輪42以次級行星軸線401為軸轉動，而該次級行星軸線401係與中心軸線201相垂直，使該次級行星齒輪42係與次級太陽齒輪41之第二外齒牙411相嚙合。惟，前述次級行星齒輪42與中心軸線201之軸角並不以此為限，60度或120度亦是應用上常使用之角度，故在60度至120度內，皆屬較佳之軸角範圍。配合軸角之變化，相嚙合之第二外齒牙311與次級行星齒輪42得選用可相嚙合之任何形式齒輪。該些齒輪可為軸相交齒輪，軸角亦可為60度至120度之間，但不以此為限，其中90度為最佳。此時，該齒輪形式可選用直齒傘形齒輪，利用其剛性大、體積小之特性，進一步減縮本發明實施例之體積。此外，為進一步符合低噪音、高負荷、高轉速之目的，亦可選用彎齒傘形齒輪，但並不以此為限。
該些次級行星齒輪系統40軸向末端並列接設有一末級行星齒輪系統70與一第二環齒輪60。第二環齒輪60，其可繞中心軸線201轉動，其循該中心軸線201軸向凸設有一第二環齒61。第二環齒61設置方向可為軸向之兩端，而其齒牙形式可為傘行齒輪或正齒輪，但並不以此為限。第二環齒輪70並可於其環周外表面設有一外螺紋62，藉以與其他構件相連接，作為動力之輸入端或輸出端。
末級行星齒輪系統70則包括：一末級太陽齒輪71、一第三制動件77、至少一末級行星齒輪72以及至少一第二傳動齒輪74。其中，末級太陽齒輪71亦係以中心軸線軸201為軸轉動，其循該中心軸線201軸向凸設有一第三外齒牙711與一第三內齒牙712，該些齒牙形式可為傘行齒輪或正齒輪，但並不
以此為限。第三制動件77可套設於一控制調整桿80上，其循該中心軸線201軸向凸設有一第三制動齒771，該第三制動齒771可因該第三制動件77選擇性地位移而與末級太陽齒輪71所設之第三內齒牙712相嚙合，進而控制該末級太陽齒輪71之轉動。
末級行星齒輪72設置至少一個，較佳為二個以上，當設為複數個時，並以等角分布設置為佳，藉以使其動力傳遞更為平穩，減少齒輪間齒牙之摩擦，延長齒輪使用壽命。每一末級行星齒輪72以轉軸73連接有一第二傳動齒輪74，此二者係連動轉動。末級行星齒輪72與第二傳動齒輪74係以末級行星軸線701為軸轉動，而該末級行星軸線701係與中心軸線201相垂直，使該末級行星齒輪72係與末級太陽齒輪71之第一外齒牙711相嚙合，而末級傳動齒輪74則與第二環齒輪60之第二環齒61相嚙合。惟，前述末級行星軸線701與中心軸線201之軸角並不以此為限，60度或120度亦是應用上常使用之角度，故在60度至120度內，皆屬較佳之軸角範圍。配合軸角之變化，相嚙合之第三外齒牙711與末級行星齒輪72以及第二環齒21與第二傳動齒輪74得選用可相嚙合之任何形式齒輪。該些齒輪可為軸相交齒輪，軸角亦可為60度至120度之間，但不以此為限，其中90度為最佳。此時，該齒輪形式可選用直齒傘形齒輪，利用其剛性大、體積小之特性，進一步減縮本發明實施例之體積。此外，為進一步符合低噪音、高負荷、高轉速之目的，亦可選用彎齒傘形齒輪但並不以此為限。
於本發明實施例中，第一環齒21、第二環齒61、第一外齒牙311、第二外齒牙411與第三外齒牙711係同軸向凸出設置，但其設置方向並不以此為限，惟須考慮第一環齒21、第二環齒61之最後轉動方向與其輸入或輸出端設定之關係。
第一級行星齒輪系統30與相鄰之該次級行星齒輪系統40之間，以及該些相鄰次級行星齒輪系統40之間，以及次級行星齒輪系統40與末級行星齒輪系統70之間，係藉由複數個耦接總成50相連接傳動，而將第一行星齒輪32之轉動傳遞至相鄰次級行星齒輪系統40之次級行星齒輪42，進而再傳遞至末級行星齒輪系統70之末級行星齒輪72。
各耦接總成50包括：二皮帶輪51與一皮帶52，其中，二皮帶輪51係利用轉軸33與43分別與第一行星齒輪32以及相鄰次級行星齒輪42同軸相接設，並可與之同步轉動；或以二轉軸43分別與相鄰之次級行星齒輪42同軸相接設，並可與之同步轉動；或是以轉軸43與73分別與次級行星齒輪42以及末級行星齒輪72同軸相接設，並可與之同步轉動；相鄰二皮帶輪51之間則分別繞設有一皮帶52。
本發明實施例中，可進一步將第一級行星齒輪系統30容設於一第一支架35中，將該些次級行星齒輪系統40分別容設於一第二支架44中，而將該末級行星齒輪系統70容設於一第三支架75中。其中前述第一太陽齒輪31、次級太陽齒輪41與末級太陽齒輪71係可旋轉地分別容置於各該所對應支架所設之一容置空間351、441與751中，而第一行星齒輪32、次級行星齒輪42與末級行星齒輪72則可分別藉由一軸承36、46與76，但並不以此為限，於裝設孔352、442與753中，可轉動地固設於各該支架上。第一支架35與第三支架75分別設有穿槽353、754，藉以讓皮帶52穿設。
第一支架35與該第三支架75分別設有複數個固定孔354與752，而該些第二支架44則分別設有複數個槽溝443。該些支架係藉由複數個與該些槽溝443以及固定孔354與752相對應之固定桿45固定而相連接。該些支架並可因該些行星齒輪
轉動之帶動而一同繞該中心軸線201轉動。
請同時參閱第五、六與第七圖，該些圖係本發明實施例中行星齒輪機構之相關示意圖。本發明實施例之行星齒輪變速機構，可由第一環齒輪20作為動力之輸入端，當第一環齒輪20轉動時，與第一齒環21相嚙合之第一傳動齒輪34將同步轉動。第一傳動齒輪34轉動同時帶動相連接之第一行星齒輪32與皮帶輪51之轉動。第一行星齒輪32轉動時則進一步帶動相嚙合之第一太陽齒輪31。此時，除了摩擦或軸向力之損失外，輸入之動力隨第一太陽齒輪之空轉並未有差異變化。
皮帶輪51轉動後經由皮帶52接連帶動相鄰皮帶輪51之轉動，而進一步使相鄰次級行星齒輪系統40中之該些次級行星齒輪42連帶轉動，各次級行星齒輪42之轉動使各該與之相嚙合之次級太陽齒輪41也產生轉動。最後此動力，經由另一皮帶52傳遞至末級行星齒輪系統70中，帶動相連動之末級行星齒輪72與第二傳動輪74之轉動。末級行星齒輪72之轉動使相嚙合之末級太陽齒輪71轉動，而第二傳動輪74之轉動則最後將動力傳遞至第二環齒輪60上。當各該行星齒輪系統中之太陽齒輪，選擇性地被限制轉動時，該行星齒輪系統中之行星齒輪因無法再轉動該太陽齒輪，使該行星齒輪反向以軸移方式進行轉動，因而使支架緣該中心軸線產生轉動，而對輸入之動力產生傳動比之改變。因此，得藉由本發明實施例，組合多種太陽齒輪限制轉動之方式，即可產生多種齒比變換之效果，而得應用於各種變速系統中。此外，亦得改變原由第一環齒輪20為輸入端之設計方式，將第二環齒輪60或支架設定為輸入端或為輸出端，變化其傳動方式，以應用於不同之需求。
請參閱第八圖，該圖係本發明另一實施例之示意圖。本發明實施例中，亦得將該行星齒輪變速機構應用至自行車後輪花
轂內，透過與鏈輪90以及離合器91之結合，使自行車產生多段之變速效果。離合器91上可進一步設置一螺紋911，藉以作為動力輸出端或輸入端之固定位置。
10‧‧‧行星齒輪系統
11‧‧‧環齒輪
12‧‧‧太陽齒輪
13‧‧‧行星齒輪
14‧‧‧行星支架
20‧‧‧第一環齒輪
201‧‧‧中心軸線
21‧‧‧第一環齒
22‧‧‧外螺紋
30‧‧‧第一級行星齒輪系統
301‧‧‧第一行星軸線
31‧‧‧第一太陽齒輪
311‧‧‧第一外齒牙
312‧‧‧第一內齒牙
32‧‧‧第一行星齒輪
33‧‧‧轉軸
34‧‧‧第一傳動齒輪
35‧‧‧第一支架
351‧‧‧容置空間
352‧‧‧裝設孔
353‧‧‧穿槽
354‧‧‧固定孔
36‧‧‧軸承
37‧‧‧第一制動件
371‧‧‧第一制動齒
40‧‧‧次級行星齒輪系統
401‧‧‧第二行星軸線
41‧‧‧次級太陽齒輪
411‧‧‧第二外齒牙
412‧‧‧第二內齒牙
42‧‧‧次級行星齒輪
43‧‧‧轉軸
44‧‧‧第二支架
441‧‧‧容置空間
442‧‧‧裝設孔
443‧‧‧槽溝
45‧‧‧固定桿
46‧‧‧軸承
47‧‧‧第二制動件
471‧‧‧第二制動齒
50‧‧‧耦接總成
51‧‧‧皮帶輪
52‧‧‧皮帶
60‧‧‧第二環齒輪
61‧‧‧第二環齒
62‧‧‧外螺紋
70‧‧‧末級行星齒輪系統
701‧‧‧第三行星軸線
71‧‧‧末級太陽齒輪
711‧‧‧第三外齒牙
712‧‧‧第三內齒牙
72‧‧‧末級行星齒輪
73‧‧‧轉軸
74‧‧‧第二傳動齒輪
75‧‧‧第三支架
751‧‧‧容置空間
752‧‧‧固定孔
753‧‧‧裝設孔
754‧‧‧穿槽
76‧‧‧軸承
77‧‧‧第三制動件
75‧‧‧第三支架
751‧‧‧容置空間
752‧‧‧固定孔
753‧‧‧裝設孔
754‧‧‧穿槽
76‧‧‧軸承
77‧‧‧第三制動件
771‧‧‧第三制動齒
80‧‧‧控制調整桿
90‧‧‧鏈輪
91‧‧‧離合器
911‧‧‧螺紋
第一圖係習知行星齒輪系統之示意圖。
第二圖係本發明實施例之示意圖。
第三圖係本發明實施例分解立體圖。
第四圖係本發明實施例另一分解立體圖。
第五圖係本發明實施例中行星齒輪機構之示意圖。
第六圖係本發明實施例中行星齒輪機構之側視示意圖。
第七圖係本發明實施例中行星齒輪機構之上視示意圖。
第八圖係本發明另一實施例之示意圖。
20‧‧‧第一環齒輪
21‧‧‧第一環齒
31‧‧‧第一太陽齒輪
311‧‧‧第一外齒牙
32‧‧‧第一行星齒輪
34‧‧‧第一傳動齒輪
37‧‧‧第一制動件
41‧‧‧次級太陽齒輪
411‧‧‧第二外齒牙
42‧‧‧次級行星齒輪
47‧‧‧第二制動件
50‧‧‧耦接總成
51‧‧‧皮帶輪
52‧‧‧皮帶
60‧‧‧第二環齒輪
61‧‧‧第二環齒
71‧‧‧末級太陽齒輪
711‧‧‧第三外齒牙
72‧‧‧末級行星齒輪
74‧‧‧第二傳動齒輪
77‧‧‧第三制動件
80‧‧‧控制調整桿
Claims (16)
- 一種行星齒輪變速機構，包括：一第一環齒輪，該第一環齒輪可繞一中心軸線轉動，其循該中心軸線軸向凸設有一第一環齒；一第一級行星齒輪系統，其包括：一第一太陽齒輪、一第一制動件、至少一第一行星齒輪以及至少一第一傳動齒輪，其中，該第一太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第一外齒牙，該第一制動件可選擇性地卡掣該第一太陽齒輪而控制其轉動，各該第一行星齒輪與各該第一傳動齒輪係相連動且對應設置，各該第一行星齒輪可繞一第一行星軸線轉動，而該第一行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該第一行星齒輪與該第一傳動齒輪可分別與該第一外齒牙以及該第一環齒相嚙合；複數個次級行星齒輪系統，該些次級行星齒輪系統間以及與該第一級行星齒輪系統間係沿該中心軸線並列設置，各該次級行星齒輪系統包括：一次級太陽齒輪、一第二制動件與至少一次級行星齒輪，其中，該次級太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第二外齒牙，該第二制動件可選擇性地卡掣該次級太陽齒輪而控制其轉動，各該次級行星齒輪可繞一第二行星軸線轉動，而該第二行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該次級行星齒輪可與該第二外齒牙相嚙合；一第二環齒輪，該第二環齒輪可繞該中心軸線轉動，其循該中心軸線軸向凸設有一第二環齒；一末級行星齒輪系統，該末級行星齒輪系統係沿該中心軸線並列設置於該些次級行星齒輪系統軸向末端，其包括：一末級太陽齒輪、一第三制動件、至少一末級行星齒輪以及至少 一第二傳動齒輪，其中，該末級太陽齒輪循該中心軸線軸向凸設有一第三外齒牙，該第三制動件可選擇性地卡掣該末級太陽齒輪而控制其轉動，各該末級行星齒輪與各該第二傳動齒輪係相連動且對應設置，各該末級行星齒輪可繞一第三行星軸線轉動，而該第三行星軸線係與該中心軸線相垂直，使該末級行星齒輪與該第二傳動齒輪可分別與該第三外齒牙以及該第二環齒相嚙合；以及複數個耦接總成，各該耦接總成係分別設置於該第一級行星齒輪系統、該些次級行星齒輪系統以及該末級行星齒輪系統相鄰之間，該些耦接總成可將該第一行星齒輪之轉動傳遞至相鄰次級行星齒輪系統之該次級行星齒輪以及該末級行星齒輪；其中，該第一環齒、該第二環齒、該第一外齒牙、該第二外齒牙與該第三外齒牙係同軸向凸出設置。
- 如申請專利範圍第1項所述之行星齒輪變速機構，其中該第一制動件、該些第二制動件與該第三制動件係分別套設於一控制調整桿上，其中，該第一制動件循該中心軸線軸向凸設有一第一制動齒，該第一制動齒可因該第一制動件選擇性地位移而與該第一太陽齒輪進一步所設之一第一內齒牙相嚙合，而控制該第一太陽齒輪之轉動；各該些第二制動件則循該中心軸線分別軸向凸設有一第二制動齒，各該第二制動齒可因各該第二制動件選擇性地位移而與各該次級太陽齒輪進一步所設之一第二內齒牙相嚙合，而控制各該次級太陽齒輪之轉動；該第三制動件循該中心軸線軸向凸設有一第三制動齒，該第三制動齒可因該第三制動件選擇性地位移而與該末級太陽齒輪進一步所設之一第三內齒牙相嚙合，而控制該末級太陽齒輪之轉動。
- 如申請專利範圍第2項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第2項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之環齒輪與傳動齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第2項所述之行星齒輪變速機構，其中各該耦接總成包括：二皮帶輪與一皮帶，其中，該二皮帶輪係分別同軸與該第一行星齒輪以及相鄰之該次級行星齒輪相接設，或分別同軸與二相鄰次級行星齒輪相接設，或分別同軸與該次級行星齒輪以及相鄰之該末次級行星齒輪相接設，並可與之同步轉動，而該皮帶則繞設於相鄰二該皮帶輪之間。
- 如申請專利範圍第5項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪係屬軸相交齒輪。
- 如申請專利範圍第6項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪間之軸角為90度。
- 如申請專利範圍第6項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第8項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪係屬彎齒傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第1項所述之行星齒輪變速機構，其中各該耦接總成包括：二皮帶輪與一皮帶，其中，該二皮帶輪係分別同軸與該第一行星齒輪以及相鄰之該次級行星齒輪相接設，或分別同軸與二相鄰次級行星齒輪相接設，或分別同軸與該次級行星齒輪以及相鄰之該末次級行星齒輪相接設，並可與之同步轉動，而該皮帶則繞設於相鄰二該皮帶輪之間。
- 如申請專利範圍第10項所述之行星齒輪變速機構，其中該些相對應嚙合之太陽齒輪與行星齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第1項所述之行星齒輪變速機構，其中相對應嚙合之該第一太陽齒輪與該第一行星齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第1項所述之行星齒輪變速機構，其中相對應嚙合之該第一環齒輪與該第一傳動齒輪係屬傘形齒輪。
- 如申請專利範圍第1項所述之行星齒輪變速機構，其中該第一級行星齒輪系統進一步容設於一第一支架中，該些次級行星齒輪系統進一步分別容設於一第二支架中，而該末級行星齒輪系統則進一步容設於一第三支架中，其中各該太陽齒輪係可旋轉地容置於各該所對應支架所設之一容置空間中，而各該些行星齒輪則分別藉由一軸承可轉動地固設於各該支架上，該些支架係相連結，並可因該些行星齒輪轉動之帶動而一同繞該中心軸線轉動。
- 如申請專利範圍第14項所述之行星齒輪變速機構，其中該第一支架與該第三支架分別設有複數個固定孔，而該些第二支架，則分別設有複數個溝槽，該些支架係藉由複數個與該些溝槽以及固定孔相對應之固定桿固定而相連接。
- 如申請專利範圍第15項所述之行星齒輪變速機構，其中各該固定桿之兩端係分別插置於該第一支架與該第三支架所設相對應之該固定孔中，各該固定桿則壓卡於各該些第二支架上所設相對應之各該溝槽上，而分別將該第一支架、該些第二支架與該第三支架依序相連接固定。
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