TW201418600A - 多段式傳動裝置 - Google Patents

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TW201418600A
TW201418600A TW102128407A TW102128407A TW201418600A TW 201418600 A TW201418600 A TW 201418600A TW 102128407 A TW102128407 A TW 102128407A TW 102128407 A TW102128407 A TW 102128407A TW 201418600 A TW201418600 A TW 201418600A
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Hyuk Yoo
Tae-Jin Jung
Seong-Cheol An
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Mbi Co Ltd
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Abstract

本發明係有關於一種多段式傳動裝置，且更特別的是，有關於一種緊湊的多段式傳動裝置，其係利用行星齒輪組實作成有更多段數以及在因加速操縱而正向操作時以及在因減速操縱而反向操作時用強制回位構件實現平滑的換檔。該多段式傳動裝置包含：一個兩端被固定的軸桿100，以及一用於接受一旋轉力的一鏈輪200與用於輸出該旋轉力的輪轂外殼300，其中鏈輪200與輪轂外殼300係可旋轉地位在該軸桿100的外周上；一包含數個單向離合器及數個行星齒輪組的換檔單元400，每個行星齒輪組由設於輪轂外殼300內的一太陽齒輪、數個行星齒輪、一托架及一環齒輪組成以改變通過該鏈輪200輸入的該旋轉力以及輸出該經改變之旋轉力至輪轂外殼300；以及一用於控制換檔的控制單元500，其係根據一換擋桿的操縱來控制設於該軸桿100上的數個棘爪以選擇性地限制該太陽齒輪之旋轉，其中使該換擋桿旋轉的操縱產生一驅動棘爪離合器620在該軸桿100之軸向方向的一位移，藉此通過不可旋轉驅動棘爪離合器620與可旋轉驅動棘爪630的接合或分離來實現進一步的換檔，從而改善產品可銷售性以及最大化使用者的使用方便性。

Description

多段式傳動裝置
本發明係有關於一種多段式傳動裝置，且更特別的是，有關於緊湊的多段式傳動裝置，其係利用行星齒輪組實作成有更多段數以及在因加速操縱而正向操作時以及在因減速操縱而反向操作時用強制回位構件(forced return means)實現平滑的換檔，從而改善產品可銷售性及最大化使用方便性。
一般而言，自行車、輪椅、手推車或其類似物設有傳動裝置用以改變行駛速度，其係具有輪子以及利用各種驅動力(例如，人力或電動力)來行駛。
此一傳動裝置係根據騎士或使用者的操縱由高速至低速以多段方式進行換檔以在行駛狀態下得到必要的扭矩或速度。
特別是，最近，在輪轂外殼(hub shell)中裝設由太陽齒輪、行星齒輪、環齒輪(ring gear)及托架組成的行星齒輪組以實現緊湊的組態，藉此以多段方式進行換檔以及防止齒輪暴露於外。
不過，有技術問題在於使用行星齒輪組的習知多段式傳動裝置儘管有複雜的結構但是換檔段數少，特別是，已與太陽齒輪內周面接合以限制太陽齒輪之旋轉的棘爪在換檔操縱期間不分離而導致換檔不平滑。
想出本發明以解決上述問題從而想要提供一種用行星齒輪組組配成緊湊型的多段式傳動裝置以便改善產品可銷售性以及在因加速操縱而正向操作時以及在因減速操縱而反向操作時用強制回位構件實現平滑的換檔以便最大化使用者的使用方便性。
本發明提供一種多段式傳動裝置，其係包含：一個兩端被固定的軸桿，以及一用於接受一旋轉力的一鏈輪(sprocket)與用於輸出該旋轉力的輪轂外殼，其中該鏈輪及該輪轂外殼係可旋轉地位在該軸桿的外周上；一包含數個單向離合器及數個行星齒輪組的換檔單元，每個行星齒輪組由設於輪轂外殼內的一太陽齒輪、數個行星齒輪、一托架及一環齒輪組成以改變通過該鏈輪輸入的該旋轉力以及輸出該經改變之旋轉力至該輪轂外殼；以及一用於控制換檔的控制單元，其係根據一換擋桿的操縱來控制設於該軸桿上的數個棘爪以選擇性地限制該太陽齒輪之旋轉，其中使該換擋桿旋轉的操縱產生一驅動棘爪離合器在該軸桿之軸向方向的一位移，藉此用數個驅動棘爪介入於一可旋轉驅動器與該不可旋轉驅動棘爪離合器之間，選擇性地轉移該旋轉力，從而實現該換檔。
而且，最好該多段式傳動裝置更包含：能夠選擇性地控制處於接合狀態之該等棘爪進入強制分離狀態的第一強制回位構件，以及由一驅動棘爪離合器及一旋轉限制環(rotation limiting ring)組成並且能夠選擇性地控制一驅動棘爪進入強制分離狀態的第二強制回位構件，此係根據該換擋桿的旋轉操縱狀態以及該等棘爪的接 合狀態來利用輸入至該鏈輪的旋轉力。
此外，最佳的是，該控制單元有用於控制該等棘爪的一或更多控制環，其中該等控制環係沿著該軸桿之該軸向方向堆疊成可一體地旋轉，以及一或更多棘爪經選擇性地控制成可處於接合狀態或分離狀態，藉此控制換檔。
本發明為新穎發明，藉本發明，可用行星齒輪組將多段式傳動裝置組配成緊湊型以便改善產品可銷售性以及在因加速操縱而正向操作時以及在因減速操縱而反向操作時可用強制回位構件實現平滑的換檔以便最大化使用者的使用方便性。
100‧‧‧軸桿
101，102，103‧‧‧棘爪坐落部
200‧‧‧鏈輪
300‧‧‧輪轂外殼
310‧‧‧防塵蓋
400‧‧‧換檔單元
410‧‧‧一檔行星齒輪組
411‧‧‧一檔環齒輪
412‧‧‧一檔托架
413‧‧‧一檔行星齒輪
414‧‧‧一檔太陽齒輪
420‧‧‧二檔行星齒輪組
421‧‧‧二檔環齒輪
422‧‧‧二檔托架
423‧‧‧二檔行星齒輪
424‧‧‧二檔第一太陽齒輪
425‧‧‧二檔第二太陽齒輪
430‧‧‧三檔行星齒輪組
431‧‧‧三檔環齒輪
432‧‧‧三檔托架
433‧‧‧三檔行星齒輪
434‧‧‧三檔太陽齒輪
500‧‧‧控制單元
501‧‧‧二檔第一棘爪
502‧‧‧二檔第二棘爪
503‧‧‧三檔棘爪
510‧‧‧二檔控制環
520‧‧‧三檔控制環
530‧‧‧纜環
531‧‧‧外纜環
532‧‧‧內纜環
541‧‧‧連接環
542‧‧‧角度控制環
550‧‧‧連結環
551‧‧‧傾斜接觸面
560‧‧‧接合環
600‧‧‧驅動單元
610‧‧‧驅動器
611‧‧‧板環
620‧‧‧驅動棘爪離合器
621‧‧‧傾斜表面
622‧‧‧單向齒部
623‧‧‧接觸面
630‧‧‧驅動棘爪
640‧‧‧旋轉限制環
700‧‧‧第一強制回位構件
710‧‧‧正向轉動體
711‧‧‧棘輪
720‧‧‧反向轉動體
721‧‧‧棘輪
731‧‧‧上凸部
732‧‧‧下凸部
740‧‧‧蓋體
750‧‧‧強制回位環
751‧‧‧上凹部
752‧‧‧下凹部
753‧‧‧彈性調整螺栓
754‧‧‧壓縮彈簧
755‧‧‧下凹部突出物
756‧‧‧傳送插銷
760‧‧‧正向棘爪
770‧‧‧反向棘爪
810，820‧‧‧間隙維持環
901，902‧‧‧錐形螺母
903，904，905‧‧‧軸承
910‧‧‧第一單向離合器
920‧‧‧第二單向離合器
930‧‧‧第三單向離合器
940‧‧‧第四單向離合器
第1圖為根據本發明之多段式傳動裝置的透視圖；第2圖為根據本發明之多段式傳動裝置的前視圖；第3圖為根據本發明之多段式傳動裝置的部份切掉透視圖；第4圖為根據本發明之多段式傳動裝置的正面剖視圖；第5圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的輪轂外殼；第6圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的三檔行星齒輪組；第7圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的二檔行星齒輪組；第8圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的鏈輪；第9圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的驅動器；第10圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的驅動棘爪離合器；第11圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的一檔行星齒輪組；第12圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的棘爪；第13圖的透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的控制單元； 第14圖圖示本發明多段式傳動裝置之驅動棘爪的接合狀態；第15圖圖示本發明多段式傳動裝置之驅動棘爪的分離狀態；第16圖的視圖圖示本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件的反向操作；第17的視圖圖示本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件的正向操作；第18圖的透視圖圖示本發明多段式傳動裝置的棘爪；第19圖圖示本發明多段式傳動裝置之棘爪的控制；以及第20圖的展開透視圖圖示設於本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件內的彈簧之配置。
第1圖為根據本發明之多段式傳動裝置的透視圖，以及第2圖為根據本發明之多段式傳動裝置的前視圖。
第3圖為根據本發明之多段式傳動裝置的部份切掉透視圖，以及第4圖為根據本發明之多段式傳動裝置的正面剖視圖。
第5圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的輪轂外殼，第6圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的三檔行星齒輪組，以及第7圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的二檔行星齒輪組。
第8圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的鏈輪，以及第9圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的驅動器。
第10圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的驅動棘爪離合器，以及第11圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的一檔行星齒輪組。
第12圖的展開透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的棘爪，以及第13圖的透視圖圖示根據本發明之多段式傳動裝置的控制單元。
第14圖圖示本發明多段式傳動裝置之驅動棘爪的接合狀態，以及第15圖圖示本發明多段式傳動裝置之驅動棘爪的分離狀態.
第16圖的視圖圖示本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件的反向操作，以及第17的視圖圖示本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件的正向操作。
第18圖的透視圖圖示本發明多段式傳動裝置的棘爪，第19圖圖示本發明多段式傳動裝置之棘爪的控制，以及第20圖的展開透視圖圖示設於本發明多段式傳動裝置之第一強制回位構件內的彈簧之配置。
在本發明的多段式傳動裝置中，控制環經堆疊成可控制多個棘爪，藉此用行星齒輪組實現多段式換檔。除了行星齒輪組以外，也裝設驅動棘爪離合器及驅動棘爪以倍增用該等行星齒輪組組態的換檔段數。特別是，裝設強制回位構件以強迫釋放與太陽齒輪強力接合而不自其出來的棘爪。本發明的技術精神是要以此方式實現更平滑的換檔。
以下用圖式詳述本發明的具體實施例。
本發明多段式傳動裝置包含兩端固定的軸桿100；以及用於接受旋轉力的鏈輪200與用於輸出該旋轉力的輪轂外殼300，其中鏈輪200與輪轂外殼300可旋轉地位在軸桿100的外周上；包含數個單向離合器以及行星齒輪組的換檔單元400，各個行星齒輪組由設在輪轂外殼300內的太陽齒輪、行星齒輪、托架及環齒輪構成以改變通過鏈輪200輸入的旋轉力以及輸出經改變之旋轉力至輪轂外殼300；以及控制單元500，其係用於根據換擋桿的操縱來控制設於軸桿100上的棘爪以選擇性地限制太陽齒輪的旋轉來控制換檔。其中使該換擋桿旋轉的操縱產生驅動棘爪離合器620在軸桿100軸向方向的位移，藉此用數個驅動棘爪630介入於可旋轉驅動器610與不可旋轉驅動棘爪離合器620之間，選擇性地轉移該旋轉力，從而實現換檔。
首先，本發明多段式傳動裝置大體包括軸桿100、鏈 輪200、輪轂外殼300、換檔單元400及控制單元500，如第1圖至第4圖所示。
軸桿100的兩端是固定的而且被需要換檔之摩托車、自行車、人力車(rickshaw)或其類似物(以下被稱為“行駛器具”)的主體不可旋轉地支撐，用諸如緊固螺母之類的緊固構件。
而且，軸桿100在彼之各個部份有不同的直徑。特別是，在軸桿100中間部份的外周，下凹地形成有預定相位角差(phase angle difference)的多個棘爪坐落部101、102及103藉此可放置棘爪於其中，如下述。
此軸桿100構成本發明的骨幹，以及下述所有組件都可旋轉或不可旋轉地設在軸桿100的外周上。
接下來，鏈輪200允許本發明多段式傳動裝置自行駛器具接受旋轉力，例如人力或電動力，以及可旋轉地設在軸桿100的一側上。
因此，鏈輪200接受驅動力，例如，通過動力傳輸構件，例如鏈條。
此外，輪轂外殼300位在軸桿100的最外側以及經組配成可輸出經改變之驅動力至行駛器具的輪子或其類似物。
輪轂外殼300有大體為中空的圓柱形狀，以及它的一端是封閉的而且另一端是開放的使得通過開放端可插入各種組件及組裝於其中。
輪轂外殼300的封閉端設有錐形螺母902及軸承904，其係耦合至軸桿100以便支撐輪轂外殼300與軸桿100獨立地可旋轉。
接下來，換檔單元400安置於輪轂外殼300內以多段方式改變通過鏈輪200輸入的旋轉力以及通過輪轂外殼300輸出經改變的旋轉力。換檔單元400包含多個行星齒輪組與多個單向離合器。
在此具體實施例中，用3個行星齒輪組舉例說明，亦即，一檔行星齒輪組410、二檔行星齒輪組420及三檔行星齒輪組430。
換言之，換檔單元400由一檔行星齒輪組410、二檔行星齒輪組420及三檔行星齒輪組430組成，而且轉移該旋轉力，它是由驅動單元600傳送至一檔托架412或一檔環齒輪411，經由一檔行星齒輪組410傳送至二檔托架422。通過二檔行星齒輪組420與三檔行星齒輪組430可分6段改變轉移至二檔托架422的旋轉力，以及經改變之旋轉力可輸出至輪轂外殼300。
該等行星齒輪組各自包含環齒輪、托架、行星齒輪及太陽齒輪。該等行星齒輪形成為有不同直徑的兩段，亦即，較大的直徑段與較小的直徑段，以及被托架可旋轉地支撐。該環齒輪設在托架的外側上，以及該太陽齒輪位在托架的內側上。
因此，換檔(例如，加速或減速)的實現係藉由通過環齒輪或托架接受旋轉力以及通過該等行星齒輪輸出該旋轉力至托架或環齒輪。
因此，一檔行星齒輪組410包含一檔環齒輪411、一檔托架412、一檔行星齒輪413及一檔太陽齒輪414，如第9圖及第11圖所示。
而且，一檔太陽齒輪414永遠保持固定狀態而不旋轉， 因為它有形成於其內周面以及與軸桿100之外周面接合的耦合凹槽，而不是用棘爪限制旋轉。
此外，三檔行星齒輪組430由三檔環齒輪431、三檔托架432、三檔行星齒輪433及三檔太陽齒輪434組成，如第6圖所示。
特別是，二檔行星齒輪組420設有兩個太陽齒輪，如第7圖所示，從而由二檔環齒輪421、二檔托架422、二檔行星齒輪423、二檔第一太陽齒輪424及二檔第二太陽齒輪425組成。
換言之，二檔行星齒輪組420之二檔第一太陽齒輪424的外周面與形成為兩段式之二檔行星齒輪423的較大直徑部份接合，以及二檔第二太陽齒輪425的外周面與二檔行星齒輪423的較小直徑部份接合。
因此，在本發明中，當二檔第一棘爪501、二檔第二棘爪502及三檔棘爪503升高各自進入形成於二檔第一太陽齒輪424、二檔第二太陽齒輪425及三檔太陽齒輪434之內周面的內齒部時，通過接合選擇性地限制該等太陽齒輪的旋轉。
而且，隨後會詳述升高或平放二檔第一棘爪501、二檔第二棘爪502及三檔棘爪503的控制。
因此，在本發明中，根據太陽齒輪是否可旋轉來改變該等行星齒輪組中之每一者的齒數比(gear ratio)，從而實現換檔。
而且，一檔行星齒輪組410之一檔托架412與二檔行星齒輪組420之二檔托架422係直接相互耦合從而一體地旋轉，而且二檔行星齒輪組420的二檔環齒輪421與三檔行星齒輪組430的三檔托架432直接相互耦合從而一體地旋轉。
因此，在傳送至換檔單元400的驅動力經由二檔行星齒輪組420從一檔行星齒輪組410轉移至三檔行星齒輪組430時，實現多段式換檔以及隨後通過輪轂外殼300輸出驅動力。
此外，該等多個單向離合器裝設於換檔單元400內，使得，如果位於單向離合器內部之組件的轉速大於位於單向離合器外部的另一組件的話，位於單向離合器內部之該組件的旋轉力會轉移至位於該單向離合器外部的該另一組件。
反之，如果位於單向離合器內部之組件的轉速小於位於單向離合器外部的另一組件的話，位於單向離合器內部之組件的旋轉力不會轉移至位於該單向離合器外部的該另一組件。
此具體實施例提供按上述方式組態的4個單向離合器，如第3圖所示。
換言之，第一單向離合器910設於驅動單元600之驅動器610(如下述)的外周面與一檔行星齒輪組410(設於換檔單元400)之一檔環齒輪411的內周面之間，以及第二單向離合器920設於二檔行星齒輪組420(設於換檔單元400)之二檔托架422的外周面與二檔環齒輪421的內周面之間。
此外，第三單向離合器930設於二檔行星齒輪組420(設於換檔單元400)之二檔環齒輪421的外周面與輪轂外殼300的內周面之間，以及第四單向離合器940設於三檔行星齒輪組430(設於換檔單元400)之三檔環齒輪431的外周面與輪轂外殼300的內周面之間。
因此，已經受換檔的最終旋轉力只通過第三單向離合器930或第四單向離合器940輸出至輪轂外殼300。
最後，用於控制換檔單元400的控制單元500包含3個棘爪：各自位於軸桿100之棘爪坐落部101、102及103中的二檔第一棘爪501、二檔第二棘爪502及三檔棘爪503，如第18圖所示，以及該等棘爪經定位成可用環簧(ring sPring)使它們可回彈地升高。
特別是，在本發明的控制單元500中，用於控制該等棘爪的一或更多控制環沿著軸桿100的軸向方向堆疊成可一體地旋轉，如第12圖所示。而且，最好一或更多棘爪經選擇性地控制成可處於接合狀態或分離狀態，從而控制換檔。
換言之，該等棘爪各有突出地形成於不同區間的控制部與卡合部(catching portion)。首先，如第18圖所示，二檔第一棘爪501及二檔第二棘爪502中之每一者的控制部經形成為與圖中右端有預定距離，以及也形成與控制部隔開的卡合部。
此時，二檔第一棘爪501的控制部與卡合部相互毗鄰，而與二檔第一棘爪501的相比，二檔第二棘爪502的控制部與卡合部彼此隔開更遠。
此外，三檔棘爪503有在圖中右端的控制部與在左端的卡合部，因此該控制部與該卡合部最遠地相互隔開。
亦即，控制環是要定位於形成於各個棘爪的控制部，以及太陽齒輪是要定位於各個卡合部。
此外，在本發明中，沿著軸桿100的軸向方向以及在二檔第一棘爪501、二檔第二棘爪502及三檔棘爪503的外周上，堆疊根據換擋桿之旋轉而以互鎖方式旋轉的二檔控制環510及三檔控制環520。在二檔控制環510的內周面中形成凹槽為較佳，使得 二檔第一棘爪501與二檔第二棘爪502根據二檔控制環510的旋轉可選擇性地進入該等凹槽；以及在三檔控制環520的內周面中形成凹槽使得三檔棘爪503根據三檔控制環520的旋轉可選擇性地進入該等凹槽。
換言之，二檔第一棘爪501及二檔第二棘爪502的各個控制部與圖中右端的距離差對應至三檔控制環520的厚度。
因此，當會根據二檔控制環510及三檔控制環520之旋轉角度而彈性升高的棘爪之控制部位在凹槽中時，該棘爪的卡合部升高以及與形成於太陽齒輪內周面的內齒部接合，從而限制該太陽齒輪的旋轉。
特別是，在二檔控制環510中圍繞軸桿100之中軸成對與二檔第一棘爪501及二檔第二棘爪502對應地形成多個凹槽；以及在三檔控制環520中圍繞軸桿100之中軸與三檔棘爪503對應地形成多個凹槽。
此時，對於形成於二檔控制環510的凹槽，每當三檔控制環520旋轉15度時，三檔棘爪503的接合及分離狀態會切換，以及在旋轉30度後，已進入二檔控制環510之凹槽的二檔第一棘爪501及二檔第二棘爪502離開凹槽。
以下，描述換檔操縱如果轉移至上述二檔控制環510及三檔控制環520。
在本發明中，控制單元500最好包含：纜環530，其係可旋轉地支承於軸桿100的外周面上以及連接至其抽回係依照該換擋桿之操縱的一纜索；連結環(joint ring)550，其係經由連接至纜環530的連接環541以及套入連接環541及與其一體操作的角度控 制環542通過彈簧590有彈性地接受操縱力；以及接合環560，其係與連結環550接合及一體地旋轉以及耦合至三檔控制環520以便使二檔控制環510及三檔控制環520旋轉。
而且，纜環530包含連接該纜索的外纜環531，以及與外纜環531內周面接合及可旋轉地支承於軸桿100上的內纜環532，如第8圖所示。
之後，該操縱力通過連接環541及角度控制環542轉移至連結環550，如第11圖所示。在此，形成有凸部的連接環541以便與角度控制環542接合及一體地旋轉。
而且，彈簧590連接於角度控制環542、連結環550之間，如第20圖所示，使得該操縱力通過彈簧590由角度控制環542轉移至連結環550。
第19圖根據二檔控制環510及三檔控制環520的控制角度圖示二檔第一棘爪501、二檔第二棘爪502及三檔棘爪503的受控狀態，以及總結於下表。
下表1也顯示單向離合器是否根據各個棘爪的操作來轉移旋轉力。
另外，在本發明中，提供可轉移旋轉力的驅動單元600，該旋轉力係通過鏈輪200輸入至換檔單元400。
設於驅動單元600的驅動器610位於輪轂外殼300的開放側，如第9圖所示，以及設有耦合至軸桿100的錐形螺母901及軸承903藉此用軸桿100可旋轉地支撐驅動器610。
此外，輪轂外殼300與驅動單元600經裝設成可用位於其間的軸承905可獨立地旋轉以及圖示於第8圖的防塵蓋310防止異物滲入。
軸承903、904、905係以球軸承為例圖示，然而它們 可為滑動軸承因而其種類沒有限制。
特別是，在本發明中，驅動棘爪離合器620根據換擋桿之旋轉操縱在軸桿100軸向方向出現位移造成旋轉力經由驅動棘爪630在可旋轉驅動器610、不可旋轉驅動棘爪離合器620之間選擇性地轉移，從而實現換檔。
換言之，除了上述換檔單元400的換檔以外，輸入換檔單元400的旋轉力也可根據驅動棘爪630的旋轉是否受限於驅動棘爪離合器620而經受兩段式換檔。
而且，驅動棘爪離合器620為不可旋轉以及只能沿著軸桿100軸向方向移動的組件，以及可用緊湊組態倍增換檔段數。
因此，驅動單元600根據驅動棘爪離合器620與驅動棘爪630的接合或分離由驅動單元600選擇性地轉移旋轉力至一檔行星齒輪組410的一檔環齒輪411或一檔托架412，使得可分兩段輸出旋轉力從而總共可以輸出12種換檔比率(shifting ratio)。
換言之，在本發明中，在連結環550的預定區間中形成傾斜接觸面551，以及該多段式傳動裝置最好包含位於連接環541外以及有與傾斜接觸面551對應地形成之傾斜表面621的驅動棘爪離合器620，以及形成於該驅動棘爪離合器之外周面的單向齒部622及接觸面623；在軸桿100軸向方向與驅動棘爪離合器620接合以及有與軸桿100接合之內周面的旋轉限制環640，藉此造成驅動棘爪離合器620不可旋轉但是可沿著軸桿100軸向方向移動；以及在驅動器610內經支撐成可旋轉預定角度以及與驅動器610一體地迴轉的驅動棘爪630有與驅動棘爪離合器620之接觸面623接觸而迴轉的內端，其中當驅動棘爪630的外端不與形成於一檔行星齒輪組 410之一檔托架412內周面的齒部接合時，或在驅動棘爪離合器620因移到在軸向方向的中間位置而使該內端與該接觸面及驅動棘爪離合器620的單向齒部622接合時，該內端由於驅動器610的迴轉而重覆地與該齒部的峰或該齒部的谷接觸，藉此以強迫方式使該外端重覆地與一檔行星齒輪組410之一檔托架412的內周面接合及分離，以及其中在該內端因驅動棘爪離合器620沿著軸向方向移到末端位置而與接觸面623及驅動棘爪離合器620的單向齒部622分離時，該外端與一檔行星齒輪組410之一檔托架412內周面的齒部接合使得驅動器610與一檔托架412直接相互耦合以及一體地旋轉。
因此，驅動棘爪離合器620與旋轉限制環640可具有第二強制回位構件的功能。
至於傾斜接觸面551，在連結環550中形成相位角差有180度的兩個傾斜接觸面。
此外，位於連接環541外的驅動棘爪離合器620有形成於其一面上的傾斜表面621，使得當連結環550旋轉造成傾斜接觸面551與傾斜表面621接觸時，驅動棘爪離合器620在第14圖移到右邊。
而且，彈簧580連接於角度控制環542、驅動棘爪離合器620之間，如第20圖所示。
此驅動棘爪離合器620由於與旋轉限制環640接合而不可旋轉。彈簧570設於驅動棘爪離合器620、旋轉限制環640之間，如第20圖所示，以有彈性地維持其間的間隙。
換言之，彈簧570彈性支撐驅動棘爪離合器620以移到圖中左邊從而已移到右邊的驅動棘爪離合器620可藉彈簧570返 回。
此外，在驅動棘爪630裝設彈性體(未圖示)以彈性支撐驅動棘爪630使得驅動棘爪在一方向旋轉。當驅動棘爪630與驅動單元600一起旋轉時，驅動棘爪630的內端與驅動棘爪離合器620的接觸面623保持接觸，如第15圖所示。
不過，當轉動驅動棘爪630的內端根據驅動棘爪離合器620的軸向方向運動進入單向齒部622之間時，如第14圖所示，驅動棘爪630旋轉同時它的外端與形成於一檔托架412內周面的內齒輪接合，藉此造成驅動器610與一檔托架412藉由驅動棘爪630直接相互耦合以及一體地旋轉。
因此，已經由驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪411→一檔托架412轉移的旋轉力通過驅動棘爪630直接由驅動器610轉移至一檔托架412使得該旋轉力可更快地轉移。因此，驅動單元600本身完成兩段式換檔，藉此與用3個行星齒輪組組配成的6段換檔一起實現總共12段的換檔。
在此，為了造成在換擋桿旋轉預定角度後可產生前述換檔，在角度控制環542形成在預定角度範圍內的凹槽，以及形成於連結環550上的凸部將會位於該凹槽中。
而且，在驅動器610內裝設與其有預定間隙的板環611以與其一體地旋轉，以及用板環611可旋轉地支撐驅動棘爪630。
換言之，板環611可個別裝設使得驅動棘爪630適當地位於預定位置。
特別是，最佳的是，本發明多段式傳動裝置更包含能夠選擇性地控制處於接合狀態之該等棘爪進入強制分離狀態的第一 強制回位構件700以及由驅動棘爪離合器620及旋轉限制環640組成以及能夠選擇性地控制驅動棘爪630進入強制分離狀態的第二強制回位構件，此係根據換擋桿的旋轉操縱狀態以及棘爪的接合狀態來利用輸入至鏈輪200的旋轉力。這有利地致使能更平滑的換檔。
在本發明中，最佳的是，第一強制回位構件700包含堆疊及耦合至板環611之一面以與其一體地旋轉以及有棘輪711形成於其內周面的正向轉動體710；在彼之一面上有形成於外周面之齒部以及在另一面上有形成於內周面之棘輪721的反向轉動體720，其中該反向轉動體在該齒部與一檔行星齒輪413之較大直徑部份接合時旋轉，該一檔行星齒輪413係組配成兩段式以及設於一檔行星齒輪組410中；從連結環550之背面一體突出地形成的上凸部731及下凸部732；從連結環550背面之上半部突出地形成的弧形蓋體740；強制回位環750，其係位於連結環550之一側上以及有可各自容納上凸部731及下凸部732而與其有預定間隙地形成的上凹部751及下凹部752，其中用與直到一預定位置之下凹部突出物(lower recess protrusion)755密接的彈性調整螺栓753、壓縮彈簧754及傳送插銷(delivery pin)756藉由接受來自壓縮彈簧754的彈力，使下凸部732有彈性地位於下凹部752的中央，以及其中強制回位環750耦合至接合環560以便轉移操縱力；正向棘爪760與反向棘爪770，兩者各自設於強制回位環750的兩面上以與正向轉動體710的棘輪711及反向轉動體720的棘輪721接合，使得它的接合選擇性地受限於蓋體740；以及用於有彈性地升高正向棘爪760及反向棘爪770的彈性體。
換言之，永遠正向旋轉的正向轉動體710設在強制回 位環750的右邊，如第17圖所示，以及永遠反向旋轉的反向轉動體720設在強制回位環750的左邊，如第16圖所示。
當在這些情況下操縱換檔時，如果相關棘爪與形成於太陽齒輪內周面的內齒部強力接合以致於該棘爪無法從該內齒部出來從而不能達成換檔，即使連結環550已旋轉，上凸部731與下凸部732(圖示於第17圖)在上凹部751及下凹部752(圖示於第11圖)內出現游隙使得在連結環550、強制回位環750之間產生預定相位角差。
就此情形而言，設在強制回位環750的正向棘爪760或反向棘爪770由連結環550的蓋體740釋出以及被彈性體彈性攤開，然後與位於其外的正向轉動體710或反向轉動體720的棘輪711或722接合。因此，經受換檔的旋轉力轉移至強制回位環750以便強迫完成沒有被換擋桿操縱力實現的換檔。
此時，強制回位環750位於正向轉動體710、反向轉動體720之間藉此在正向及反向都可操縱它。當進行正向的換檔操縱時，亦即，進行加速操縱，正向棘爪760與正向轉動體710的棘輪711接合，如第17圖所示。
反之，當進行反向換檔操縱時，亦即，進行減速操縱，反向棘爪770與反向轉動體720的棘輪721接合，如第16圖所示。
在此，與如第11圖所示之下凹部突出物755接觸的傳送插銷756設在強制回位環750之下凹部752的兩面上使得下凸部732位於在兩端之間的中間點。每個傳送插銷756用壓縮彈簧754彈性支撐，以及壓縮彈簧754再度連接至彈性調整螺栓753。因此，藉由擰緊或鬆開彈性調整螺栓753，可調整壓縮彈簧754的彈力。
因此，除換檔操縱之外，第一強制回位構件700可位於連結環550的中央。
另外，最好提供固定至軸桿100以及各自位於二檔第一太陽齒輪424、二檔第二太陽齒輪425之間和二檔第二太陽齒輪425、三檔太陽齒輪434之間的間隙維持環810及820以造成二檔托架422、三檔托架432、二檔第一太陽齒輪424、二檔第二太陽齒輪425及三檔太陽齒輪434繞著軸桿100的軸線旋轉以及在軸向方向與軸桿100保持一間隙。這使得二檔第一太陽齒輪424、二檔第二太陽齒輪425及三檔太陽齒輪434能適當地旋轉而不搖擺。
以下，用圖式描述本發明多段式傳動裝置的操作以使第一段至第十二段彼此有區別。
第一段
第一段為換擋桿不被操縱從而沒有棘爪與太陽齒輪接合的狀態，如第19圖所示。
在此狀態下，當通過鏈輪200轉移驅動力時，驅動器610會旋轉。
此時，設於驅動單元600的驅動棘爪630只在與驅動棘爪離合器620的接觸面623接觸時旋轉，以及驅動棘爪630不直接轉移驅動單元600的旋轉力至一檔行星齒輪組410的一檔托架412。
因此，驅動器610的旋轉力通過設於驅動單元600的第一單向離合器910轉移至一檔行星齒輪組410的一檔環齒輪411，以及一檔行星齒輪413繞著固定的一檔太陽齒輪414旋轉。因此，一檔托架412與二檔行星齒輪組420的二檔托架422一體地旋轉。
此時，由於設於二檔行星齒輪組420的二檔第一太陽齒輪424及二檔第二太陽齒輪425都處於可旋轉狀態，二檔托架422的旋轉通過第二單向離合器920轉移至二檔環齒輪421。
因此，三檔行星齒輪組430的三檔托架432與二檔環齒輪421一起旋轉。但是，由於三檔太陽齒輪434處於可旋轉狀態，三檔行星齒輪433不會轉移旋轉力。
因此，二檔環齒輪421的旋轉力通過第三單向離合器930轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。
第二段
第二段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示旋轉約15度以及只有三檔棘爪503與三檔太陽齒輪434接合以及限制三檔太陽齒輪434旋轉的狀態。
經由鏈輪200→驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪413→一檔托架412→二檔托架422→第二單向離合器920→二檔環齒輪421轉移旋轉力的過程與第一段的相同。
之後，二檔環齒輪421的旋轉力轉移至三檔托架432。在此，由於三檔太陽齒輪434的旋轉被三檔棘爪503限制，三檔行星齒輪433旋轉以及造成三檔環齒輪431比第一段更快地旋轉。
因此，三檔環齒輪431的旋轉通過第四單向離合器940轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出，以及此時，第三單向離合器930係空轉(idle)。
第三段
第三段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制 環520如第19圖所示進一步旋轉約15度以及只有二檔第一棘爪501與二檔第一太陽齒輪424接合以及限制二檔第一太陽齒輪424旋轉的狀態。
經由鏈輪200→驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪413→一檔托架412→二檔托架422轉移旋轉力的過程與第二段的相同。
不過，由於只限制設於二檔行星齒輪組420的二檔第一太陽齒輪424旋轉，二檔托架422的旋轉造成經組配成兩段式之二檔行星齒輪423的較大直徑部份與二檔第一太陽齒輪424接合，使得二檔環齒輪421比第二段更快地旋轉。
即使在此情況下，三檔行星齒輪組430的三檔托架432也與二檔環齒輪421一起旋轉。不過，由於三檔太陽齒輪434處於可旋轉狀態，三檔行星齒輪433不轉移該旋轉力。
因此，二檔環齒輪421的旋轉力通過第三單向離合器930轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。
此時，假設，如上述，在由第二段換檔至第三段時，在第二段已與三檔太陽齒輪434接合的三檔棘爪503不會自其出來因而沒有實現平滑的換檔。
就此情形而言，連結環550反時鐘方向旋轉15度，而強制回位環750不旋轉。因此，反向棘爪770由連結環550的蓋體740釋出，然後與正在反時鐘方向旋轉之反向轉動體720的棘輪721接合。
因此，在反時鐘方向有強大旋轉力轉移至強制回位環750，同時已與三檔太陽齒輪434之內齒部接合的三檔棘爪503出來， 從而實現第三段的換檔。
反之，假設，當進行由第四段至第三段的換檔時，在第四段已與三檔太陽齒輪434接合的三檔棘爪503不自其出來因而沒有實現平滑的換檔。
就此情形而言，連結環550順時鐘方向旋轉15度，而強制回位環750不旋轉。因此，正向棘爪760由連結環550的蓋體740釋出，然後與正在順時鐘方向旋轉之正向轉動體710的棘輪711接合。
因此，在順時鐘方向有強大旋轉力轉移至強制回位環750，同時已與三檔太陽齒輪434之內齒部接合的三檔棘爪503出來，從而實現第三段的換檔。
第四段
第四段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示進一步旋轉約15度以及二檔第一棘爪501、三檔棘爪503各自與二檔第一太陽齒輪424、三檔太陽齒輪434接合以及限制二檔第一太陽齒輪424及三檔太陽齒輪434旋轉的狀態。
經由鏈輪200→驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪413→一檔托架412→二檔托架422→兩段式二檔行星齒輪423的較大直徑部份→二檔環齒輪421轉移旋轉力的過程與第三段的相同。
之後，二檔環齒輪421的旋轉力轉移至三檔托架432。此時，由於三檔太陽齒輪434的旋轉被三檔棘爪503限制，三檔行星齒輪433旋轉以及造成三檔環齒輪431比第三段更快地旋轉。
因此，三檔環齒輪431的旋轉通過第四單向離合器940轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。此時，第三單向離合器930係空轉。
如上述，如果由第三段換檔至第四段，在第三段已與二檔第一太陽齒輪424接合的二檔第一棘爪501不會自其出來因而沒有實現平滑的換檔，或由第五段換檔至第四段，在第五段已與二檔第二太陽齒輪425接合的二檔第二棘爪502不會自其出來因而沒有實現平滑的換檔，第一強制回位構件700造成實現平滑的換檔，如上述。由於相同的強制回位操作也可應用於以下換檔，因此以下省略重覆的說明。
第五段
第五段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示進一步旋轉約15度以及只有二檔第二棘爪502與二檔第二太陽齒輪425接合以及限制二檔第二太陽齒輪425旋轉的狀態。
經由鏈輪200→驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪413→一檔托架412→二檔托架422轉移旋轉力的過程與第四段的相同。
不過，由於設於二檔行星齒輪組420之二檔第二太陽齒輪425的旋轉被限制，二檔托架422的旋轉造成經組配成兩段式之二檔行星齒輪423的較小直徑部份與二檔第二太陽齒輪425接合，從而造成二檔環齒輪421比第四段更快地旋轉。
即使此時，三檔行星齒輪組430的三檔托架432係與二檔環齒輪421一起旋轉。不過，由於三檔太陽齒輪434處於可旋 轉狀態，三檔行星齒輪433不轉移該旋轉力。
因此，二檔環齒輪421的旋轉力通過第三單向離合器930轉移輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。
第六段
第六段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示進一步旋轉約15度以及二檔第二棘爪502、三檔棘爪503各自與二檔第二太陽齒輪425、三檔太陽齒輪434接合以及限制二檔第二太陽齒輪425及三檔太陽齒輪434旋轉的狀態。
經由鏈輪200→驅動器610→第一單向離合器910→一檔環齒輪411→一檔行星齒輪413→一檔托架412→二檔托架422→兩段式二檔行星齒輪423的較小直徑部份→二檔環齒輪421轉移旋轉力的過程與第五段的相同。
之後，二檔環齒輪421的旋轉力轉移至三檔托架432。此時，由於三檔太陽齒輪434的旋轉被三檔棘爪503限制，三檔行星齒輪433的旋轉轉動及造成三檔環齒輪431比第五段更快地旋轉。
因此，三檔環齒輪431的旋轉通過第四單向離合器940轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。此時，第三單向離合器930係空轉。
第七段
第七段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示進一步旋轉約15度以及沒有棘爪與太陽齒輪接合的狀態。
不過，在旋轉角度根據換擋桿之操縱而逐漸增加的連結環550處，驅動棘爪離合器620的傾斜表面621變成與傾斜接觸面551接觸，使得驅動棘爪離合器620移到圖的右邊。
在此狀態下，當驅動力通過鏈輪200轉移時，驅動器610會旋轉。
此時，設於驅動單元600的驅動棘爪630通過驅動棘爪離合器620的接觸面623而位於形成單向齒部622以及可樞轉預定角度的地方。因此，驅動棘爪630的內端插在單向齒部622之間，以及它的外端與形成於一檔托架412內周面的內齒部接合。
因此，轉換造成驅動棘爪630直接轉移驅動單元600的旋轉力至一檔行星齒輪組410的一檔托架412。
因此，驅動器610的旋轉力通過驅動棘爪630直接轉移至一檔行星齒輪組410的一檔托架412，以及一檔托架412與二檔行星齒輪組420的二檔托架422一體地旋轉。
此時，由於設於二檔行星齒輪組420的二檔第一太陽齒輪424及二檔第二太陽齒輪425都處於可旋轉狀態，二檔托架422的旋轉通過第二單向離合器920轉移至二檔環齒輪421。
因此，儘管三檔行星齒輪組430的三檔托架432與二檔環齒輪421一起旋轉，然而三檔太陽齒輪434處於可旋轉狀態從而三檔行星齒輪433不轉移該旋轉力。
因此，二檔環齒輪421的旋轉力通過第三單向離合器930轉移至輪轂外殼300的內周面，從而產生輸出。
此時，驅動棘爪離合器620以及對應至第二強制回位構件的旋轉限制環640用以下方式強迫控制驅動棘爪630：當驅動 棘爪630的內端與驅動棘爪離合器620的接觸面及單向齒部622接合時，驅動器610的迴轉造成該內端重覆地與齒部的峰或谷接觸藉此以強迫方式重覆地接合及分離該外端與一檔行星齒輪組410之一檔托架412的內周面。
第八至第十二段
第八至第十二段為操縱換擋桿使得二檔控制環510與三檔控制環520如第19圖所示進一步以每段旋轉約15度的狀態。這些狀態與第二至第六段實質相同，除了經由緣由鏈輪200→驅動器610→驅動棘爪630→一檔托架412→二檔托架422→第二單向離合器920→二檔環齒輪421轉移旋轉力的過程以外。
因此，本發明多段式傳動裝置有優異的優點在於：可用多個行星齒輪組組配成緊湊的多段式傳動裝置以便改善產品可銷售性；通過根據換擋桿之操縱來產生在軸桿100軸向方向之位移的組態，藉由改變旋轉力的轉移路徑可倍增用該等行星齒輪組實現的換檔段數；以及藉由實現平滑換檔，藉由在因加速操縱而正向操作時以及在因減速操縱而反向操作時用該強制回位構件實現平滑的換檔，可最大化使用者的使用方便性。
上述具體實施例只是用以更好地了解本發明之技術精神的實施例，而且本發明的範疇不受限於該等具體實施例或圖式。
100‧‧‧軸桿
200‧‧‧鏈輪
300‧‧‧輪轂外殼
310‧‧‧防塵蓋
500‧‧‧控制單元
531‧‧‧外纜環

Claims (11)

  1. 一種多段式傳動裝置，其係包含：一個兩端被固定的軸桿(100)，以及一用於接受一旋轉力的鏈輪(200)與一用於輸出該旋轉力的輪轂外殼(300)，該鏈輪(200)及該輪轂外殼(300)係可旋轉地位在該軸桿(100)的一外周上；一包含數個單向離合器及數個行星齒輪組的換檔單元(400)，每個行星齒輪組係由設於該輪轂外殼(300)內的一太陽齒輪、數個行星齒輪、一托架及一環齒輪(ring gear)組成以改變通過該鏈輪(200)輸入的該旋轉力以及輸出該經改變之旋轉力至該輪轂外殼(300)；以及一用於控制換檔的控制單元(500)，其係根據一換擋桿的操縱來控制設於該軸桿(100)上的數個棘爪以選擇性地限制該太陽齒輪之旋轉，其中使該換擋桿旋轉的操縱產生一驅動棘爪離合器(620)在該軸桿(100)之軸向方向的一位移，藉此用數個驅動棘爪(630)介入於一可旋轉驅動器(610)與該不可旋轉驅動棘爪離合器(620)之間，選擇性地轉移該旋轉力，從而實現該換檔。
  2. 一種多段式傳動裝置，其係包含：一個兩端被固定的軸桿(100)，以及一用於接受一旋轉力的鏈輪(200)與一用於輸出該旋轉力的輪轂外殼(300)，該鏈輪(200)及該輪轂外殼(300)係可旋轉地位在該軸桿(100)的一外周上；一包含數個單向離合器及數個行星齒輪組的換檔單元(400)，每個行星齒輪組係由設於該輪轂外殼(300)內的一太陽齒輪、數 個行星齒輪、一托架及一環齒輪組成以改變通過該鏈輪(200)輸入的該旋轉力以及輸出該經改變之旋轉力至該輪轂外殼(300)；以及一用於控制換檔的控制單元(500)，其係根據一換擋桿的操縱來控制設於該軸桿(100)上的數個棘爪以選擇性地限制該太陽齒輪之旋轉，其中該多段式傳動裝置更包含：一個能夠選擇性地控制處於接合狀態之該等棘爪進入強制分離狀態的第一強制回位構件(700)，以及一個由一驅動棘爪離合器(620)及一旋轉限制環(640)組成並且能夠選擇性地控制一驅動棘爪(630)進入一強制分離狀態的第二強制回位構件，此係根據該換擋桿的旋轉操縱狀態以及該等棘爪的接合狀態來利用輸入至該鏈輪(200)的旋轉力。
  3. 一種多段式傳動裝置，其係包含：一個兩端被固定的軸桿(100)，以及一用於接受一旋轉力的鏈輪(200)與一用於輸出該旋轉力的輪轂外殼(300)，該鏈輪(200)及該輪轂外殼(300)係可旋轉地位在該軸桿(100)的一外周上；一包含數個單向離合器及數個行星齒輪組的換檔單元(400)，每個行星齒輪組係由設於該輪轂外殼(300)內的一太陽齒輪、數個行星齒輪、一托架及一環齒輪組成以改變通過該鏈輪(200)輸入的該旋轉力以及輸出該經改變之旋轉力至該輪轂外殼(300)；以及一用於控制換檔的控制單元(500)，其係根據一換擋桿的操 縱來控制設於該軸桿(100)上的數個棘爪以選擇性地限制該太陽齒輪之旋轉，其中該控制單元(500)有用於控制該等棘爪的一或更多控制環，該等控制環係沿著該軸桿(100)之該軸向方向堆疊成可一體地旋轉，以及一或更多棘爪經選擇性地被控制成可處於一接合狀態或分離狀態，藉此控制換檔。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中之任一項所述的多段式傳動裝置，其中：該換檔單元(400)包含一個一檔行星齒輪組(410)、一個二檔行星齒輪組(420)以及一個三檔行星齒輪組(430)而且轉移該旋轉力，其係由該驅動單元(600)傳送至一個一檔托架(412)或一個一檔環齒輪(411)，經由該一檔行星齒輪組(410)至一個二檔托架(422)；以及通過該二檔行星齒輪組(420)及該三檔行星齒輪組(430)，可分6段改變轉移至該二檔托架(422)的該旋轉力，以及該經改變之旋轉力可輸出至該輪轂外殼(300)。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之多段式傳動裝置，其中：該驅動單元(600)根據該驅動棘爪離合器(620)與該驅動棘爪(630)的接合或分離選擇性地由該驅動單元(600)轉移該旋轉力至該一檔行星齒輪組(410)的該一檔托架(412)或該一檔環齒輪(411)，藉此可分兩段輸出該旋轉力從而總共可輸出12種換檔比率。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之多段式傳動裝置，其中：根據該換擋桿之旋轉以一互鎖方式旋轉的一個二檔控制環(510)及一個三檔控制環(520)係沿著該軸桿(100)之該軸向方向堆疊於一個二檔第一棘爪(501)、一個二檔第二棘爪(502)及一個三檔棘爪(503)的外周上；在該二檔控制環(510)的一內周面形成數個凹槽使得該二檔第一棘爪(501)與該二檔第二棘爪(502)可根據該二檔控制環(510)的旋轉選擇性地進入該等凹槽；以及在該三檔控制環(520)的一內周面形成數個凹槽使得該三檔棘爪(503)可根據該三檔控制環(520)的旋轉選擇性地進入該等凹槽。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之多段式傳動裝置，其中：在該二檔控制環(510)中圍繞該軸桿(100)之一中軸成對與該二檔第一棘爪(501)及該二檔第二棘爪(502)對應地形成多個凹槽；以及在該三檔控制環(520)中圍繞該軸桿(100)之該中軸與該三檔棘爪(503)對應地形成多個凹槽。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之多段式傳動裝置，其中該控制單元(500)包含：一纜環(530)，其係可旋轉地支承於該軸桿(100)的該外周面上以及具有一連接至其之纜索，該纜索之抽回係依照該換擋桿之操縱； 一連結環(550)，其係經由連接至該纜環(530)的一連接環(541)以及套入該連接環(541)及與其一體操作的一角度控制環(542)通過一彈簧有彈性地接受一操縱力；以及一接合環(560)，其係與該連結環(550)接合及一體地旋轉以及耦合至該三檔控制環(520)以便旋轉該二檔控制環(510)及該三檔控制環(520)。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之多段式傳動裝置，其中：在該連結環(550)的一預定區間中形成一傾斜接觸面(551)，以及該多段式傳動裝置更包含：一驅動棘爪離合器(620)，其係位在該連接環(541)外以及具有與該傾斜接觸面(551)對應地形成的一傾斜表面(621)，以及形成於該驅動棘爪離合器之一外周面的單向齒部(622)及一接觸面(623)；一旋轉限制環(640)，其係在該軸桿(100)之該軸向方向與該驅動棘爪離合器(620)接合以及有一與該軸桿(100)接合的內周面，藉此造成該驅動棘爪離合器(620)不可旋轉但是可沿著該軸桿(100)之該軸向方向移動；以及一驅動棘爪(630)，其係在該驅動器(610)內經支撐成可旋轉一預定角度以及與該驅動器(610)一體地迴轉，該驅動棘爪有一與該驅動棘爪離合器(620)之該接觸面(623)接觸而迴轉的內端，其中在該驅動棘爪的一外端不與形成於該一檔行星齒輪組(410)之該一檔托架(412)內周面的齒部接合時，或在該驅動棘爪離合 器(620)因移到在該軸向方向的一中間位置而使該內端與該接觸面及該驅動棘爪離合器(620)的該單向齒部(622)接合時，該內端由於該驅動器(610)的迴轉而重覆地與該齒部的峰或該齒部的谷接觸，藉此以強迫方式使該外端重覆地與該一檔行星齒輪組(410)之該一檔托架(412)的該內周面接合及分離，以及其中在該內端因該驅動棘爪離合器(620)移到沿著該軸向方向一末端位置而與該接觸面(623)及該驅動棘爪離合器(620)的該單向齒部(622)分離時，該外端與該一檔行星齒輪組(410)之該一檔托架(412)之該內周面的該齒部接合使得該驅動器(610)與該一檔托架(412)直接相互耦合以及一體地旋轉。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之多段式傳動裝置，其中該第一強制回位構件(700)包含：一正向轉動體(710)，其係堆疊及耦合至一板環(611)之一面以與其一體地旋轉以及有一棘輪(711)形成於其一內周面；一反向轉動體(720)，在彼之一面上有形成於一外周面的齒部以及在另一面上有一棘輪(721)形成於一內周面，該反向轉動體在該齒部與組配成兩段式以及設於該一檔行星齒輪組(410)之該一檔行星齒輪(413)的該較大直徑部份接合時旋轉；從該連結環(550)之背面一體突出地形成的一上凸部(731)與一下凸部(732)；一從該連結環(550)之該背面之一上半部突出地形成的弧形蓋體(740)；一強制回位環(750)，其係位於該連結環(550)之一側上以及 有可各自容納該上凸部(731)及該下凸部(732)而與其有一預定間隙地形成的一上凹部(751)及一下凹部(752)，其中用與直到一預定位置之一下凹部突出物(755)密接的一彈性調整螺栓(753)、一壓縮彈簧(754)及一傳送插銷(756)藉由接受來自該壓縮彈簧(754)的一彈力，使該下凸部(732)有彈性地位於該下凹部(752)的中央，以及其中該強制回位環(750)耦合至接合環(560)以便轉移一操縱力；一正向棘爪(760)與一反向棘爪(770)，兩者各自設於該強制回位環(750)的兩面上以與該正向轉動體(710)之該棘輪(711)與該反向轉動體(720)之該棘輪(721)接合，使得它的接合選擇性地受限於該蓋體(740)；以及一用於有彈性地升高該正向棘爪(760)及該反向棘爪(770)的彈性體。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之多段式傳動裝置，其中：間隙維持環(810及820)經裝設成可固定至該軸桿(100)以及各自位於該二檔第一太陽齒輪(424)與該二檔第二太陽齒輪(425)之間以及位於該二檔第二太陽齒輪(425)與該三檔太陽齒輪(434)之間，以造成該二檔托架(422)、該三檔托架(432)、該二檔第一太陽齒輪(424)、該二檔第二太陽齒輪(425)及該三檔太陽齒輪(434)繞著軸桿之該軸線旋轉以及相關於該軸桿(100)在該軸向方向保持一間隙。
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