TW202108442A - 人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置之人力驅動車用之輔助系統 - Google Patents

人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置之人力驅動車用之輔助系統 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種可適當地構成變速階段之人力驅動車用的變速裝置及具備該變速裝置之人力驅動車用的輔助系統。 本發明之人力驅動車用的變速裝置具備：具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑之第一變速單元；具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑，並以將旋轉傳達至第一變速單元之方式而構成的第二變速單元；及階段性變更人力驅動車之變速比的切換部；第一變速單元具有第一行星齒輪單元，傳達路徑至少具有：經由第一變速路徑之第一傳達路徑；經由第二變速路徑而不經由第一變速路徑之第二傳達路徑；及經由第一變速路徑及第二變速路徑兩者的第三傳達路徑；切換部於階段性增大變速比時，將傳達路徑按照第一傳達路徑、第二傳達路徑、及第三傳達路徑之順序切換。

Description

人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置之人力驅動車用之輔助系統
本發明係關於一種人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置的人力驅動車用之輔助系統。
專利文獻1中揭示的人力驅動車用之變速裝置包含階段性變更人力驅動車之變速比的內裝變速器。內裝變速器包含第一變速單元及第二變速單元。專利文獻1之變速裝置在第二及第三變速階段藉由第一變速單元使旋轉變速，且不藉由第二變速單元使旋轉變速地輸出至輸出體。專利文獻1之變速裝置在第四變速階段及變速比最大之第五變速階段，藉由第一變速單元及第二變速單元兩者使旋轉變速並輸出至輸出體。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4564978號公報
（發明所欲解決之問題）
上述變速裝置為了增大變速比，一旦用於變速之變速單元進一步增大變速比時，因為經常用於變速，所以變速階段之構成中的自由度降低。
本發明之目的為提供一種可適當地構成變速階段的人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置的人力驅動車用之輔助系統。 （解決問題之手段）
按照本發明第一方面之變速裝置係人力驅動車用之變速裝置，且具備：第一變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑；第二變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑，並以將旋轉傳達至前述第一變速單元之方式而構成；及切換部，其係階段性變更前述人力驅動車之變速比；前述第一變速單元具有第一行星齒輪單元，前述切換部藉由變更前述第一變速單元及前述第二變速單元之至少一方的旋轉狀態，來切換輸入前述第一變速單元及前述第二變速單元之旋轉的傳達路徑，前述傳達路徑至少具有：第一傳達路徑，其係經由前述第一變速路徑；第二傳達路徑，其係經由前述第二變速路徑而不經由前述第一變速路徑；及第三傳達路徑，其係經由前述第一變速路徑及前述第二變速路徑兩者；前述切換部於階段性增大前述變速比時，將前述傳達路徑按照前述第一傳達路徑、前述第二傳達路徑、及前述第三傳達路徑之順序切換。 採用上述第一方面之變速裝置時，於切換部階段性增大變速比時，因為在經由第一變速單元之第一變速路徑的第一傳達路徑與第三傳達路徑之間有不經由第一變速單元之第一變速路徑的第二傳達路徑，所以可適當地構成變速階段。採用上述第一方面之變速裝置時，在從第一傳達路徑切換至第二傳達路徑時，藉由輸入第一行星齒輪單元之轉矩抑制傳達路徑切換困難。
按照前述第一方面之第二方面的變速裝置中，前述第一變速路徑具有第一路徑及第二路徑，前述切換部係在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，以從包含前述第一路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第二路徑之前述第一變速路徑的一方切換成另一方之方式構成，分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第一路徑時之前述變速比大。 採用上述第二方面之變速裝置時，在第一傳達路徑及第三傳達路徑之至少1條中，可形成2個變速階段。
按照前述第二方面之第三方面的變速裝置中，前述第一行星齒輪單元具有：至少2個第一太陽齒輪、至少1個第一環形齒輪、分別與前述至少2個第一太陽齒輪嚙合的至少2個第一行星齒輪、及可在對應之前述第一太陽齒輪周圍移動地支撐前述至少2個第一行星齒輪之第一載體，前述切換部係以藉由變更前述至少2個第一太陽齒輪之旋轉狀態，而使前述傳達路徑經由前述至少2個第一太陽齒輪之1個之方式構成，前述第一路徑經由前述至少2個第一太陽齒輪之1個，前述第二路徑在前述至少2個第一太陽齒輪中之前述第一路徑上，經由與經由之前述第一太陽齒輪不同的1個。 採用上述第三方面之變速裝置時，藉由使分別經由第一路徑及第二路徑之第一太陽齒輪不同，可適當地形成2個變速階段。
按照前述第二方面之第四方面的變速裝置中，前述第一變速路徑進一步具有第三路徑，前述切換部在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，係以從包含前述第二路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第三路徑之前述第一變速路徑的一方切換至另一方之方式構成，分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第三路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比大。 採用上述第四方面之變速裝置時，可在第一傳達路徑及第三傳達路徑之至少1條中形成3個變速階段。
按照前述第三方面之第五方面的變速裝置中，前述第一變速路徑進一步具有第三路徑，前述切換部在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，係以從包含前述第二路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第三路徑之前述第一變速路徑的一方切換至另一方之方式構成，分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第三路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比大，前述第一行星齒輪單元至少具有3個前述第一太陽齒輪，前述第三路徑經由與至少3個第一太陽齒輪中與經由前述第一路徑及前述第二路徑的前述第一太陽齒輪不同之第一太陽齒輪。 採用上述第五方面之變速裝置時，藉由使分別經由第一路徑及第二路徑之第一太陽齒輪不同，可適當地形成3個變速階段。
按照前述第一至第五方面中任何一個之第六方面的變速裝置中，前述傳達路徑進一步具有不使輸入之旋轉變速而傳達的第四傳達路徑，前述切換部在階段性增大前述變速比時，將前述傳達路徑按照前述第四傳達路徑、前述第一傳達路徑、前述第二傳達路徑、及前述第三傳達路徑之順序切換。 採用上述第六方面之變速裝置時，係藉由不使輸入之旋轉變速而旋轉的第四傳達路徑增加變速階段。
按照前述第三或第五方面之第七方面的變速裝置中，前述第二變速單元具有第二行星齒輪單元，前述第二行星齒輪單元具有：至少1個第二太陽齒輪、至少1個第二環形齒輪、與前述至少1個第二太陽齒輪嚙合之至少1個第二行星齒輪、及可在前述至少1個第二太陽齒輪周圍移動地支撐前述第二行星齒輪之第二載體，前述切換部係以藉由變更前述至少1個第二太陽齒輪之旋轉狀態，前述傳達路徑經由前述至少1個第二太陽齒輪之1個的方式構成，前述第一載體與前述第二環形齒輪藉由傳達部連接，前述第一載體與前述第二載體藉由第一單向離合器連接，在前述第一傳達路徑中，前述第二載體之旋轉經由前述第一單向離合器而使前述第一載體旋轉，前述第三傳達路徑中，前述第二環形齒輪之旋轉經由前述傳達部而使前述第一載體旋轉。 採用上述第七方面之變速裝置時，在第一傳達路徑中，可經由第一單向離合器將第二載體之旋轉適當地傳達至第一載體，在第三傳達路徑中，可經由傳達部將第二環形齒輪之旋轉適當地傳達至第一載體。
按照前述第七方面之第八方面的變速裝置中，前述傳達路徑進一步具有不使輸入之旋轉變速而傳達的第四傳達路徑，在前述第四傳達路徑中，前述第二載體之旋轉經由前述第一單向離合器而使前述第一載體旋轉，前述第一載體之旋轉經由前述傳達部而使前述第二環形齒輪旋轉。 採用上述第八方面之變速裝置時，在第四傳達路徑中，可經由第一單向離合器將第一載體之旋轉適當地傳達至第二環形齒輪。
按照前述第七方面之第九方面的變速裝置中，前述切換部階段性增大前述變速比時，且將前述傳達路徑從前述第一傳達路徑切換至前述第二傳達路徑時，係以變更前述至少1個第二太陽齒輪之旋轉狀態後，變更前述至少2個第一太陽齒輪的旋轉狀態之方式構成。 採用上述第九方面之變速裝置時，可抑制在變更第二太陽齒輪的旋轉狀態之前，變更第一太陽齒輪的旋轉狀態。
按照前述第九方面之第十方面的變速裝置中，前述傳達部包含：設於前述第一載體之外周部及前述第二環形齒輪之內周部的一方之凹部及凸部的一方；及設於前述第一載體之外周部及前述第二環形齒輪之內周部的另一方之凹部及凸部的另一方；前述凹部在周方向之長度比前述凸部在周方向的長度大。 採用上述第十方面之變速裝置時，從第一載體傳達旋轉至第二環形齒輪時、與從第二環形齒輪傳達旋轉至第一載體時兩者，可適當地傳達旋轉。
按照前述第七至第十方面中之任何一個的第十一方面之變速裝置中，輸出體進一步具備：第二單向離合器、及第三單向離合器，前述第一環形齒輪經由前述第二單向離合器連接於前述輸出體，前述第二環形齒輪經由前述第三單向離合器連接於前述輸出體。 採用上述第十一方面之變速裝置時，藉由前述第二單向離合器抑制輸出體之旋轉傳達至第一環形齒輪，並藉由第三單向離合器抑制輸出體之旋轉傳達至第二環形齒輪。
按照本發明第十二方面的變速裝置係人力驅動車用之變速裝置，且具備：第一變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑；第二變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑，並以將旋轉傳達至前述第一變速單元之方式而構成；及切換部，其係階段性變更前述人力驅動車之變速比；前述第一變速單元具有第一行星齒輪單元，前述第一變速路徑具有各個變速比不同之複數條路徑，前述切換部係以藉由變更前述第一變速單元及前述第二變速單元之至少一方的旋轉狀態，來切換輸入前述第一變速單元及前述第二變速單元之旋轉的傳達路徑，前述傳達路徑經由前述第一變速路徑時，從包含前述複數條路徑中之1條的前述第一變速路徑、及包含前述複數條路徑中的其他1條之前述第一變速路徑的一方切換前述傳達路徑至另一方的方式構成，階段性增大前述變速比時，在藉由經由包含前述複數條路徑中之形成第一變速比的路徑之第一變速路徑的傳達路徑而形成之變速階段；及藉由經由前述複數條路徑中之形成比前述第一變速比小的變速比之第一變速路徑的傳達路徑而形成之變速階段之間，包含藉由不經由第一變速路徑之傳達路徑而形成的變速階段。 採用上述第十二方面之變速裝置時，將包含複數條路徑中之形成比第一變速比小的變速比之路徑的變速階段之變速比，階段性增大變速比時，可比包含複數條路徑中之形成第一變速比的路徑之變速階段的變速比大。因而，可適當地構成變速階段。
按照前述第一至第十二方面中之任何一個的第十三方面之變速裝置中，進一步具備輪殼（Hub），其係收容前述第一變速單元、前述第二變速單元、及前述切換部。 採用上述第十三方面之變速裝置時，在具備輪殼之變速裝置中，可適當地構成變速階段。
按照本發明之第十四方面的輔助系統係人力驅動車用之輔助系統，且具備：前述第一至第十三方面中任何一個變速裝置；及馬達，其係輔助人力驅動力。 採用上述第十四方面之輔助系統時，在具備馬達之輔助系統中，可適當地構成變速階段。採用上述第十四方面之變速裝置時，在藉由馬達輸入之旋轉轉矩變大的變速裝置中，可適當地構成變速階段。
按照前述第十四方面之第十五方面的輔助系統中，進一步具備操作部，其係為了操作前述變速裝置而藉由人手操作，前述變速裝置依對前述操作部之操作而變更前述人力驅動車的變速比。 採用上述第十四方面之變速裝置時，在具備藉由人手而操作之操作部的輔助系統中，可適當地構成變速階段。 （發明之效果）
本揭示的人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置的人力驅動車用之輔助系統可適當地構成變速階段。
＜第一種實施形態＞
參照圖1至圖16說明第一種實施形態的人力驅動車用之輔助系統40及人力驅動車用之變速裝置50。人力驅動車10係至少可藉由人力驅動力而驅動之車輛。人力驅動車10不限定車輪數量，例如亦包含單輪車及具有3輪以上車輪之車。人力驅動車10例如包含：山地自行車、公路自行車、城市自行車、貨運自行車、及躺式自行車（Recumbent）等各種自行車、以及電動自行車（E－bike）。電動自行車包含藉由電馬達輔助車輛之推進的電動輔助自行車。以下，在實施形態中將人力驅動車10作為自行車來說明。
人力驅動車10具備：輸入人力驅動力之曲柄12、車輪14、及車體16。車輪14包含：後輪14A、及前輪14B。車體16包含車架18。曲柄12包含：可對車架18旋轉之曲柄軸12A、及分別設於曲柄軸12A之軸方向端部的曲柄臂12B。各曲柄臂12B上分別連結踏板20。後輪14A藉由曲柄12旋轉而驅動。後輪14A支撐於車架18。曲柄12與後輪14A藉由驅動機構22而連結。驅動機構22包含連結於曲柄軸12A之第一旋轉體24。曲柄軸12A與第一旋轉體24亦可經由單向離合器而連結。單向離合器係以在曲柄12前轉時，使第一旋轉體24前轉，在曲柄12後轉時不使第一旋轉體24後轉之方式構成。第一旋轉體24包含：鏈輪、滑輪、或斜齒輪。驅動機構22進一步包含：第二旋轉體26、與連結構件28。連結構件28將第一旋轉體24之旋轉力傳達至第二旋轉體26。連結構件28例如包含：鏈條、皮帶、或軸桿。
第二旋轉體26連結於後輪14A。第二旋轉體26包含鏈輪、滑輪、或斜齒輪。在第二旋轉體26與後輪14A之間宜設置單向離合器。單向離合器係以當第二旋轉體26前轉時，使後輪14A前轉，當第二旋轉體26後轉時，不使後輪14A後轉之方式構成。
車架18上經由前叉30安裝前輪14B。前叉30上經由桿32連結把手34。本實施形態之後輪14A係藉由驅動機構22而連結於曲柄12，不過，後輪14A及前輪14B之至少1個亦可藉由驅動機構22而連結於曲柄12。
人力驅動車10包含人力驅動車用之電池36。電池36包含1個或複數個電池元件。電池元件包含充電池（二次電池）。電池36將電力供給至輔助系統40之馬達42。電池36宜與馬達42之控制裝置可藉由有線或無線通信地連接。電池36例如藉由電力線通信（PLC；power line communication）可與馬達42之控制裝置通信。
輔助系統40具備：變速裝置50、與輔助人力驅動力之馬達42。馬達42對人力驅動車10賦予推進力。馬達42包含1個或複數個電馬達。馬達42係以在從踏板20至後輪14A之人力驅動力的動力傳達路徑、及前輪14B之至少1個上傳達旋轉的方式構成。從踏板20至後輪14A之人力驅動力的動力傳達路徑包含後輪14A。本實施形態之馬達42係設於人力驅動車10之車架18上，並以對第一旋轉體24傳達旋轉之方式構成。包含馬達42及設置馬達42之殼體而構成驅動單元。在馬達42與曲柄軸12A之間的動力傳達路徑中宜設置使曲柄軸12A在人力驅動車10前進之方向旋轉時，馬達42不致藉由曲柄12之旋轉力而旋轉的方式設置單向離合器。後輪14A及前輪14B之至少1個上設置馬達42時，馬達42亦可包含轂馬達（Hub Motor）。
輔助系統40宜進一步具備為了操作變速裝置50而藉由人手操作的操作部44。變速裝置50依對操作部44之操作來變更人力驅動車10的變速比。變速比係後輪14A之旋轉速度對曲柄12（第一旋轉體24）的旋轉速度之比率。操作部44例如設於把手34上。操作部44宜藉由變速裝置50與波登纜線（Bowden Cable）而連接。藉由操作操作部44，波登纜線之內部纜線移動而變速裝置50動作，來變更變速比。變速裝置50亦可包含用於變更變速比之馬達。此時，操作部44與變速裝置50之馬達係構成可藉由有線通信或無線通信而通信。
如圖3所示，變速裝置50具備：第一變速單元52、第二變速單元54、及階段性變更人力驅動車10之變速比的切換部56。第一變速單元52具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑L1。第二變速單元54具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑L2，並以將旋轉傳達至第一變速單元52之方式構成。變速裝置50進一步具備軸構件58。軸構件58係支撐於車架18之轂軸。第一變速單元52及第二變速單元54係以在軸構件58之軸方向相鄰的方式設於軸構件58。
第一變速單元52具有第一行星齒輪單元60。第一行星齒輪單元60宜具有：至少2個第一太陽齒輪62、至少1個第一環形齒輪64、至少2個第一行星齒輪66、及第一載體68。至少2個第一行星齒輪66與至少2個第一太陽齒輪62分別嚙合。第一載體68可在對應之第一太陽齒輪62周圍移動地支撐至少2個第一行星齒輪66。本實施形態之第一行星齒輪單元60係具有：2個第一太陽齒輪62、1個第一環形齒輪64、及2個第一行星齒輪66。第一太陽齒輪62具有：第一太陽齒輪62A及第一太陽齒輪62B。2個第一行星齒輪66具有與第一太陽齒輪62A嚙合之第一行星齒輪66A、及與第一太陽齒輪62B嚙合之第一行星齒輪66B。
第一行星齒輪66A及第一行星齒輪66B形成一體，而構成附階之第一行星齒輪體66C。第一行星齒輪單元60宜具有複數個第一行星齒輪體66C。例如第一行星齒輪單元60具有4個第一行星齒輪體66C。第一載體68具有：分別貫穿複數個第一行星齒輪體66C之第一部分68A；在第一行星齒輪體66C之軸方向的一方側一體地支撐第一部分68A之第二部分68B；及在第一行星齒輪體66C之軸方向的另一方側一體地支撐第一部分68A之第三部分68C。第一部分68A對第一行星齒輪體66C可旋轉地支撐第一行星齒輪體66C。第一部分68A亦可構成可對第二部分68B及第三部分68C旋轉。
第一太陽齒輪62A之齒數比第一太陽齒輪62B少。第一行星齒輪66A之齒數比第一行星齒輪66B多。輸入第一行星齒輪單元60之旋轉經由第一太陽齒輪62A而輸出時的變速比，比輸入第一行星齒輪單元60之旋轉經由第一太陽齒輪62B而輸出時的變速比小。至少2個第一太陽齒輪62宜在軸構件58之軸方向配置從靠近第二變速單元54側起隨著朝向從第二變速單元54離開側而齒數大的第一太陽齒輪62。本實施形態之第一太陽齒輪62A在軸構件58的軸方向，配置於並非第一太陽齒輪62B，而係從第二變速單元54離開的位置。
第二變速單元54宜具有第二行星齒輪單元70。第二行星齒輪單元70具有：至少1個第二太陽齒輪72、至少1個第二環形齒輪74、至少1個第二行星齒輪76、及第二載體78。至少1個第二行星齒輪76與至少1個第二太陽齒輪72嚙合。第二載體78可在至少1個第二太陽齒輪72周圍移動地支撐第二行星齒輪76。本實施形態之第二行星齒輪單元70具有：1個第二太陽齒輪72、1個第二環形齒輪74、及1個第二行星齒輪76。
第二行星齒輪76設於第二行星齒輪體76A。第二行星齒輪單元70宜具有複數個第二行星齒輪體76A。例如，第二行星齒輪單元70具有4個第二行星齒輪體76A。第二載體78具有：貫穿複數個第二行星齒輪體76A之第一部分78A；在第二行星齒輪體76A之軸方向的一方側，一體地支撐第一部分78A之第二部分78B；及在第二行星齒輪體76A之軸方向的另一方側，一體地支撐第一部分78A之第三部分78C。第一部分78A可對第二行星齒輪體76A旋轉地支撐第二行星齒輪體76A。第一部分78A亦可構成可對第二部分78B及第三部分78C旋轉。
第二太陽齒輪72之齒數與第一太陽齒輪62B的齒數相等。第二環形齒輪74之齒數與第一環形齒輪64的齒數相等。第二太陽齒輪72之齒數亦可比第一太陽齒輪62B的齒數多。亦可比第一太陽齒輪62B的齒數少。第二太陽齒輪72之齒數亦可與第一太陽齒輪62A的齒數相等，亦可比第一太陽齒輪62A的齒數多，亦可比第一太陽齒輪62A的齒數少。至少2個第一太陽齒輪62之齒數及至少1個第二太陽齒輪72的齒數係依變速裝置50所要求之變速比來決定。
變速裝置50宜進一步具備傳達部80。第一載體68與第二環形齒輪74藉由傳達部80而連接。如圖3所示，傳達部80包含：設於第一載體68之外周部及第二環形齒輪74的內周部之一方的凹部80A及凸部80B的一方；及設於第一載體68之外周部及第二環形齒輪74的內周部之另一方的凹部80A及凸部80B之另一方。凹部80A之周方向的長度比凸部80B之周方向的長度大。傳達部80設於第一載體68之第二部分68B的外周部、與第二環形齒輪74之內周部。
變速裝置50宜進一步具備第一單向離合器82（參照圖2）。第一載體68與第二載體78藉由第一單向離合器82而連接。第一單向離合器82設於第一載體68之第二部分68B的內周部、與第二載體78之第三部分78C的外周部之間。第一單向離合器82將第二載體78之旋轉傳達至第一載體68，而不將第一載體68之旋轉傳達至第二載體78。
變速裝置50宜進一步具備：輸出體84、第二單向離合器86、及第三單向離合器88。第一環形齒輪64經由第二單向離合器86而連接於輸出體84。第二環形齒輪74經由第三單向離合器88而連接於輸出體84。
變速裝置50進一步具備收容第一變速單元52、第二變速單元54、及切換部56之輪轂90。輪轂90與輸出體84一體地旋轉。輸出體84設於輪轂90之內周部。輸出體84例如藉由花鍵嵌合、或梳齒（Serration）嵌合而與輪轂90一體地旋轉。輸出體84與輪轂90亦可一體地形成。在輪轂90之外周部，於輪轂90之軸方向的兩端部分別設置凸緣92。凸緣92中形成與後輪14A之輪輻（Spoke）嚙合的孔92A。
第二單向離合器86設於第一環形齒輪64之外周部與輸出體84的內周部之間。第二單向離合器86將第一環形齒輪64之旋轉傳達至輸出體84，而不將輸出體84之旋轉傳達至第一環形齒輪64。
第三單向離合器88設於第二環形齒輪74之外周部與輸出體84的內周部之間。第三單向離合器88將第二環形齒輪74之旋轉傳達至輸出體84，而不將輸出體84之旋轉傳達至第二環形齒輪74。
變速裝置50進一步具備輸入體94。輸入體94對軸構件58可旋轉地設於軸構件58。輸入體94將第二旋轉體26之旋轉傳達至第二變速單元54。輸入體94之在軸構件58的軸方向之一方端部與第二旋轉體26連接。輸入體94之在軸構件58的軸方向之另一方端部與第二載體78的第二部分78B之外周部連接。輸入體94之旋轉從第二變速單元54向輸出體84輸出，或是從第二變速單元54及第一變速單元52向輸出體84輸出。
切換部56藉由變更第一變速單元52及第二變速單元54之至少一方的旋轉狀態，來切換輸入第一變速單元52及第二變速單元54之旋轉的傳達路徑S。
傳達路徑S至少具有：經由第一變速路徑L1之第一傳達路徑S1；經由第二變速路徑L2而不經由第一變速路徑L1之第二傳達路徑S2；及經由第一變速路徑L1及第二變速路徑L2兩者之第三傳達路徑S3。切換部56在階段性增大變速比時，按照第一傳達路徑S1、第二傳達路徑S2、及第三傳達路徑S3之順序切換傳達路徑S。
第一變速路徑L1具有：第一路徑L11及第二路徑L12。切換部56於傳達路徑S經由第一變速路徑L1時，係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。切換部56在第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3之至少1個中，係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換至另一方的方式構成。各個第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3中，第一變速路徑L1中包含第二路徑L12時的變速比，比第一變速路徑L1中包含第一路徑L11時的變速比大。
傳達路徑S進一步具有不使輸入之旋轉變速而傳達的第四傳達路徑S4。切換部56於階段性增大變速比時，係按照第四傳達路徑S4、第一傳達路徑S1、第二傳達路徑S2、及第三傳達路徑S3的順序切換傳達路徑S。第四傳達路徑S4中皆不經由第一變速路徑L1及第二變速路徑L2。
表1顯示本實施形態之變速裝置50形成的各變速階段中之傳達路徑S。各變速階段中之變速比按照第一變速階段、第二變速階段、第三變速階段、第四變速階段、及第五變速階段的順序增大。本實施形態之切換部56在第三傳達路徑S3中，係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換至另一方之方式構成。本實施形態中，從第四變速階段及第五變速階段之一方切換成第四變速階段及第五變速階段的另一方時，切換部56係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。
與比第二傳達路徑S2之變速比小1個階段的變速比對應之第一傳達路徑S1中的第一變速單元52之變速比，宜比第二傳達路徑S2的變速比小。本實施形態係經由第一太陽齒輪62A時之第一行星齒輪單元60的變速比，比經由第二太陽齒輪72時之第二行星齒輪單元70的變速比小。
[表1]
變速階段 傳達路徑S 第一變速路徑L1 第二變速路徑L2
第一路徑L11 第二路徑L12
第一變速階段 第四傳達路徑S4 － － －
第二變速階段 第一傳達路徑S1 經由 － －
第三變速階段 第二傳達路徑S2 － － 經由
第四變速階段 第三傳達路徑S3 經由 － 經由
第五變速階段 第三傳達路徑S3 － 經由 經由
切換部56具有：爪構件96、手臂構件98、及施力構件100。爪構件96分別對應於至少2個第一太陽齒輪62及至少1個第二太陽齒輪72而設置。
爪構件96對軸構件58可移動地設於軸構件58的外周部。爪構件96具有：第一爪構件96A、第二爪構件96B、及第三爪構件96C。第一爪構件96A配置於軸構件58之外周部與第一太陽齒輪62A的內周部之間。第二爪構件96B配置於軸構件58之外周部與第一太陽齒輪62B的內周部之間。第三爪構件96C配置於軸構件58之外周部與第二太陽齒輪72的內周部之間。
手臂構件98對軸構件58可旋轉地設於軸構件58的外周部。手臂構件98具有：基座部98A、第一手臂98B、第二手臂98C、及第三手臂98D。基座部98A在軸構件58之軸方向延伸。
切換部56具有：第一切換部56A、第二切換部56B、及第三切換部56C。第一切換部56A包含第一爪構件96A及第一手臂98B。第二切換部56B包含第二爪構件96B及第二手臂98C。第三切換部56C包含第三爪構件96C及第三手臂98D。
施力構件100對應於各個爪構件96而設，施力構件100在各個爪構件96之從軸構件58的突出量變大的方向施力各個爪構件96。各個爪構件96包含：各個爪構件96從軸構件58之突出量小的第一狀態；與各個爪構件96從軸構件58之突出量大的第二狀態。手臂構件98係以依操作部44之操作而在軸構件58周圍旋轉的方式構成。藉由手臂構件98在軸構件58周圍旋轉，爪構件96從第一狀態及第二狀態之一方變更成第一狀態及第二狀態的另一方。
第一手臂98B藉由對軸構件58按壓第一爪構件96A而形成第二狀態。第一爪構件96A於第一狀態時，不與設於第一太陽齒輪62A之內周部的凹部102嚙合，而容許第一太陽齒輪62A對軸構件58之旋轉。第一爪構件96A於第二狀態時，與設於第一太陽齒輪62A之內周部的凹部102嚙合，管制第一太陽齒輪62A對軸構件58之旋轉。
第二手臂98C藉由對軸構件58按壓第二爪構件96B而形成第二狀態。第二爪構件96B於第一狀態時，不與設於第一太陽齒輪62B之內周部的凹部102嚙合，而容許第一太陽齒輪62B對軸構件58旋轉。第二爪構件96B於第二狀態時，與設於第一太陽齒輪62B之內周部的凹部102嚙合，管制第一太陽齒輪62B對軸構件58之旋轉。
第三手臂98D藉由對軸構件58按壓第三爪構件96C而形成第二狀態。第三爪構件96C於第一狀態時，不與設於第二太陽齒輪72之內周部的凹部102嚙合，而容許第二太陽齒輪72對軸構件58旋轉。第三爪構件96C於第二狀態時，與設於第二太陽齒輪72之內周部的凹部102嚙合，管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉。
第一手臂98B、第二手臂98C、及第三手臂98D對軸構件58之旋轉相位R中，係以對應之爪構件96變成第一狀態或第二狀態的方式構成。本實施形態中，手臂構件98對軸構件58之旋轉相位R具有：第一旋轉相位R1、第二旋轉相位R2、第三旋轉相位R3、第四旋轉相位R4、及第五旋轉相位R5。旋轉相位R係第一旋轉相位R1時，變速裝置50形成第一變速階段。旋轉相位R係第二旋轉相位R2時，變速裝置50形成第二變速階段。旋轉相位R係第三旋轉相位R3時，變速裝置50形成第三變速階段。旋轉相位R係第四旋轉相位R4時，變速裝置50形成第四變速階段。旋轉相位R係第五旋轉相位R5時，變速裝置50形成第五變速階段。
切換部56係以藉由變更至少2個第一太陽齒輪62之旋轉狀態，而傳達路徑S經由至少2個第一太陽齒輪62之1個的方式構成。第一路徑L11經由至少2個第一太陽齒輪62之1個，第二路徑L12經由至少2個第一太陽齒輪62中與在第一路徑L11中經由之第一太陽齒輪62不同的1個。例如，第一路徑L11經由第一太陽齒輪62A，第二路徑L12經由第一太陽齒輪62B。切換部56藉由將第一爪構件96A形成第二狀態，並將第二爪構件96B形成第一狀態，傳達路徑S可經由第一太陽齒輪62A。切換部56藉由將第一爪構件96A形成第一狀態，並將第二爪構件96B形成第二狀態，傳達路徑S可經由第一太陽齒輪62B。
切換部56係以藉由變更至少1個第二太陽齒輪72之旋轉狀態，傳達路徑S經由至少1個第二太陽齒輪72之1個的方式構成。切換部56藉由將第三爪構件96C形成第二狀態，傳達路徑S可經由第二太陽齒輪72。
切換部56係以於階段性增大變速比時，且將傳達路徑S從第一傳達路徑S1切換至第二傳達路徑S2時，變更至少1個第二太陽齒輪72之旋轉狀態後，變更至少2個第一太陽齒輪62之旋轉狀態的方式構成。第二手臂98C在第二旋轉相位R2與第三旋轉相位R3之間，係以第三爪構件96C之狀態變成第二狀態的方式構成，且第一手臂98B在第三旋轉相位R3中係以第一爪構件96A之狀態變成第一狀態的方式構成。管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉後，因為容許第一太陽齒輪62對軸構件58旋轉，所以不易形成容許第二太陽齒輪72及第一太陽齒輪62兩者對軸構件58旋轉之狀態。因而可適當地變更變速階段。
表2顯示藉由本實施形態之手臂構件98而形成的各變速階段中，第一太陽齒輪62A、第一太陽齒輪62B、及第二太陽齒輪72的旋轉狀態。
[表2]
變速階段 第一行星齒輪單元 第二行星齒輪單元
第一太陽齒輪62A之旋轉 第一太陽齒輪62B之旋轉 第二太陽齒輪72之旋轉
第一變速階段 容許 容許 容許
第二變速階段 管制 容許 容許
第三變速階段 容許 容許 管制
第四變速階段 管制 容許 管制
第五變速階段 容許 管制 管制
圖12所示之第四傳達路徑S4中，第二載體78之旋轉經由第一單向離合器82使第一載體68旋轉，第一載體68之旋轉經由傳達部80而使第二環形齒輪74旋轉。在第四傳達路徑S4中，第一太陽齒輪62及第二太陽齒輪72兩者容許對軸構件58旋轉。因而，從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉不變速，而經由第三單向離合器88輸出至輸出體84。
圖13所示之第一傳達路徑S1中，第二載體78之旋轉經由第一單向離合器82而使第一載體68旋轉，第三傳達路徑S3中，第二環形齒輪74之旋轉經由傳達部80而使第一載體68旋轉。
在第一傳達路徑S1中，因為第二太陽齒輪72容許對軸構件58旋轉，所以從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉不變速，而經由第一單向離合器82輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62A的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86而輸出至輸出體84。第一傳達路徑S1中，第二環形齒輪74經由傳達部80而使第一載體68旋轉。
圖14所示之第二傳達路徑S2中，因為第二太陽齒輪72管制對軸構件58之旋轉，所以將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由第三單向離合器88輸出至輸出體84。在第二傳達路徑S2中，因為全部第一太陽齒輪62容許對軸構件58旋轉，所以輸出體84之旋轉不藉由第二單向離合器86而傳達至第一變速單元52。
如圖10所示，在圖13所示之第一傳達路徑S1中，因為容許第二太陽齒輪72對軸構件58旋轉，所以第一載體68之旋轉使第二環形齒輪74旋轉。因為第一載體68及第二環形齒輪74之旋轉速度比第一環形齒輪64及輸出體84的旋轉速度慢，所以藉由第三單向離合器88容許第二環形齒輪74與輸出體84相對旋轉。
圖10之狀態下，藉由切換部56從容許第二太陽齒輪72對軸構件58旋轉之狀態變更成管制對軸構件58之旋轉的狀態，第二環形齒輪74之旋轉速度比第一載體68的旋轉速度大。因而，凸部80B在凹部80A中相對移動，第二環形齒輪74與第一載體68開始相對旋轉。在該狀態下，經由第一太陽齒輪62A時之第一變速單元52的變速比，比經由第二太陽齒輪72時之第二變速單元54的變速比小，第二環形齒輪74之旋轉速度比第一環形齒輪64的旋轉速度快。因而，第二環形齒輪74之旋轉藉由第三單向離合器88而使輸出體84旋轉，且藉由第二單向離合器86容許第一環形齒輪64與輸出體84相對旋轉。在該狀態下，切換部56將第一太陽齒輪62A對軸構件58之旋轉從管制狀態變更成容許狀態。因為容許第一環形齒輪64與輸出體84相對旋轉，所以在第一太陽齒輪62A之負荷小的狀態下，可適當地變更第一太陽齒輪62A的旋轉狀態。
如圖11所示，在凹部80A中，凸部80B到達旋轉方向之相反側的端部時，第二環形齒輪74之旋轉可使第一載體68旋轉。因而，在圖14所示之第二傳達路徑S2中，藉由第一單向離合器82，第二載體78之旋轉不致傳達至第一載體68。
圖15所示之第三傳達路徑S3中，第二太陽齒輪72為了管制對軸構件58之旋轉，將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由傳達部80輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62A的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。
圖16所示之第三傳達路徑S3中，第二太陽齒輪72為了管制對軸構件58之旋轉，將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由傳達部80輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62B的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。 ＜第二種實施形態＞
參照圖17至圖25說明第二種實施形態之變速裝置50A。第二種實施形態之變速裝置50A除了變速階段由8個階段構成之外，與第一種實施形態之變速裝置50同樣，因此，就與第一種實施形態共用之構成註記與第一種實施形態相同的符號，而省略重複之說明。
如圖18所示，變速裝置50A具備：第一變速單元52A、第二變速單元54、及階段性變更人力驅動車10之變速比的切換部56。第一變速單元52A具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑L1。第二變速單元54具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑L2，可將旋轉傳達至第一變速單元52A。
第一變速單元52A具有第一行星齒輪單元60A。第一行星齒輪單元60A宜具有：至少2個第一太陽齒輪62、至少1個第一環形齒輪64、至少2個第一行星齒輪66、及第一載體68。至少2個第一行星齒輪66與至少2個第一太陽齒輪62分別嚙合。第一載體68支撐可在對應之第一太陽齒輪62周圍移動的至少2個第一行星齒輪66。本實施形態之第一行星齒輪單元60A具有至少3個第一太陽齒輪62。本實施形態之第一行星齒輪單元60A具有：3個第一太陽齒輪62、1個第一環形齒輪64、及3個第一行星齒輪66。第一太陽齒輪62具有：第一太陽齒輪62A、第一太陽齒輪62B、及第一太陽齒輪62C。3個第一行星齒輪66具有：與第一太陽齒輪62A嚙合之第一行星齒輪66A；與第一太陽齒輪62B嚙合之第一行星齒輪66B；及與第一太陽齒輪62C嚙合之第一行星齒輪66D。
第一行星齒輪66A、第一行星齒輪66B、及第一行星齒輪66D一體地形成，而構成附階之第一行星齒輪體66E。第一行星齒輪單元60A宜具有複數個第一行星齒輪體66E。例如，第一行星齒輪單元60A具有4個第一行星齒輪體66E。第一載體68具有：分別貫穿複數個第一行星齒輪體66E之第一部分68A；在第一行星齒輪體66E之軸方向的一方側一體地支撐第一部分68A之第二部分68B；及在第一行星齒輪體66E之軸方向的另一方側一體地支撐第一部分68A之第二部分68B。第一部分78A可對第一行星齒輪體66E旋轉地支撐第一行星齒輪體66E。第一部分68A亦可構成可對第二部分68B及第三部分68C旋轉。
第一太陽齒輪62B之齒數比第一太陽齒輪62C的齒數少。第一行星齒輪66B之齒數比第一行星齒輪66D的齒數多。輸入第一行星齒輪單元60A之旋轉經由第一太陽齒輪62B而輸出時的變速比，比輸入第一行星齒輪單元60A之旋轉經由第一太陽齒輪62C而輸出時的變速比小。至少3個第一太陽齒輪62宜在軸構件58之軸方向，配置隨著從靠近第二變速單元54側朝向從第二變速單元54離開側而齒數大的第一太陽齒輪62。本實施形態之第一太陽齒輪62B係在軸構件58之軸方向，配置於並非第一太陽齒輪62C而係從第二變速單元54離開的位置。
本實施形態之第二太陽齒輪72的齒數宜比第一太陽齒輪62C的齒數多，第二環形齒輪74之齒數與第一環形齒輪64的齒數相等。第二太陽齒輪72之齒數亦可比第一太陽齒輪62C的齒數少，亦可與第一太陽齒輪62C之齒數相等。第二太陽齒輪72之齒數亦可與第一太陽齒輪62A的齒數相等，亦可比第一太陽齒輪62A之齒數多，亦可比第一太陽齒輪62A之齒數少。第二太陽齒輪72之齒數亦可與第一太陽齒輪62B的齒數相等，亦可比第一太陽齒輪62B之齒數多，亦可比第一太陽齒輪62B之齒數少。至少3個第一太陽齒輪62之齒數及至少1個第二太陽齒輪72的齒數係依變速裝置50A所要求之變速比來決定。
變速裝置50A宜進一步具備：傳達部80、第一單向離合器82、輸出體84、第二單向離合器86、及第三單向離合器88。變速裝置50A宜進一步具備收容第一變速單元52A、第二變速單元54、及切換部56之輪轂90。變速裝置50A宜進一步具備輸入體94。輸入體94之旋轉從第二變速單元54向輸出體84，或是從第二變速單元54及第一變速單元52A向輸出體84輸出。
切換部56藉由變更第一變速單元52A及第二變速單元54之至少一方的旋轉狀態，而將輸入第一變速單元52A及第二變速單元54之旋轉的傳達路徑S從1個傳達路徑S切換至其他傳達路徑S。
本實施形態之第一變速路徑L1進一步具有第三路徑L13。切換部56在第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3之至少1條中，係以從包含第二路徑L12之第一變速路徑L1、及包含第三路徑L13之第一變速路徑L1的一方切換至另一方的方式構成。各個第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3中，第一變速路徑L1中包含第三路徑L13時之變速比，比第一變速路徑L1中包含第二路徑L12時的變速比大。第三路徑L13經由與在至少3個第一太陽齒輪62中之第一路徑L11及第二路徑L12中經由的第一太陽齒輪62不同之第一太陽齒輪62。本實施形態之第三路徑L13係經由第一太陽齒輪62C。
表3顯示本實施形態之變速裝置50形成的各變速階段中之傳達路徑S。各變速階段中之變速比按照第一變速階段、第二變速階段、第三變速階段、第四變速階段、第五變速階段、第六變速階段、第七變速階段、及第八變速階段之順序變大。
本實施形態之切換部56在第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3中，係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換至另一方之方式構成。本實施形態中，從第二變速階段及第三變速階段之一方切換至第二變速階段及第三變速階段的另一方時，切換部56係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。本實施形態中，從第六變速階段及第七變速階段之一方切換至第六變速階段及第七變速階段的另一方時，切換部56係以從包含第一路徑L11之第一變速路徑L1、及包含第二路徑L12之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。
本實施形態之切換部56在第一傳達路徑S1及第三傳達路徑S3中，係以從包含第二路徑L12之第一變速路徑L1、及包含第三路徑L13之第一變速路徑L1的一方切換至另一方之方式構成。本實施形態中，從第三變速階段及第四變速階段之一方切換至第三變速階段及第四變速階段之另一方時，切換部56係以從包含第二路徑L12之第一變速路徑L1、及包含第三路徑L13之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。本實施形態中，從第七變速階段及第八變速階段之一方切換至第七變速階段及第八變速階段的另一方時，切換部56係以從包含第二路徑L12之第一變速路徑L1、及包含第三路徑L13之第一變速路徑L1的一方切換傳達路徑S至另一方的方式構成。
與第二傳達路徑S2之變速比小1個階段的變速比對應之第一傳達路徑S1中的第一變速單元52之變速比，宜比第二傳達路徑S2之變速比小。本實施形態係經由第一太陽齒輪62C時之第一行星齒輪單元60的變速比，比經由第二太陽齒輪72時之第二行星齒輪單元70的變速比小。
[表3]
變速階段 傳達路徑S 第一變速路徑L1 第二變速路徑L2
第一路徑L11 第二路徑L12 第三路徑L13
第一變速階段 第四傳達路徑S4 － － － －
第二變速階段 第一傳達路徑S1 經由 － － －
第三變速階段 第一傳達路徑S1 － 經由 － －
第四變速階段 第一傳達路徑S1 － － 經由 －
第五變速階段 第二傳達路徑S2 － － － 經由
第六變速階段 第三傳達路徑S3 經由 － － 經由
第七變速階段 第三傳達路徑S3 － 經由 － 經由
第八變速階段 第三傳達路徑S3 － － 經由 經由
第一變速路徑L1具有變速比不同之複數條路徑。切換部56在傳達路徑S經由第一變速路徑L1時，係以從包含複數條路徑中之1條的第一變速路徑L1、及包含複數條路徑中之其他1條的第一變速路徑L1之一方切換前述傳達路徑至另一方的方式構成。切換部56於階段性增大變速比時，在藉由經由包含複數條路徑中之形成第一變速比的路徑之第一變速路徑L1的傳達路徑S而形成的變速階段；與藉由經由複數條路徑中之形成比第一變速比小之變速比的第一變速路徑L1之傳達路徑S而形成的變速階段之間，包含藉由不經由第一變速路徑L1之傳達路徑S而形成的變速階段。複數條路徑中之形成第一變速比的路徑宜與複數條路徑中之可形成最大變速比的路徑對應。複數條路徑中之形成比第一變速比小的變速比之路徑宜與複數條路徑中可形成最小變速比之路徑對應。本實施形態在複數條路徑中之形成第一變速比的路徑與第三路徑L13對應，複數條路徑中形成比第一變速比小之變速比的路徑與第一路徑L11對應。本實施形態中，藉由經由包含複數條路徑中之形成第一變速比的路徑之第一變速路徑L1的傳達路徑S而形成之變速階段對應於第四變速階段。藉由經由複數條路徑中之形成比第一變速比小的變速比之第一變速路徑L1的傳達路徑S而形成之變速階段對應於第六變速階段。藉由不經由第一變速路徑L1之傳達路徑S而形成的變速階段對應於第六變速階段。
切換部56具有：爪構件96、手臂構件104、及施力構件100。爪構件96進一步具有配置於軸構件58之外周部與第一太陽齒輪62C的內周部之間的第四爪構件。
圖17所示之手臂構件104可對軸構件58旋轉地設於軸構件58的外周部。手臂構件104具有：基座部104A、第一手臂104B、第二手臂104C、第三手臂104D、及第四手臂104E。基座部104A在軸構件58之軸方向延伸。
切換部56具有：第一切換部56A、第二切換部56B、及第三切換部56C。第一切換部56A包含第一爪構件96A及第一手臂104B。第二切換部56B包含第二爪構件96B及第二手臂104C。第三切換部56C包含第三爪構件96C及第三手臂104D。第四切換部56D包含第四爪構件及第四手臂104E。
第一手臂104B藉由對軸構件58按壓第一爪構件96A而形成第二狀態。第一爪構件96A於第一狀態時，不與設於第一太陽齒輪62A之內周部的凹部102嚙合，而容許第一太陽齒輪62A對軸構件58旋轉。第一爪構件96A於第二狀態時，與設於第一太陽齒輪62A之內周部的凹部102嚙合，管制第一太陽齒輪62A對軸構件58之旋轉。
第二手臂104C藉由對軸構件58按壓第二爪構件96B而形成第二狀態。第二爪構件96B於第一狀態時，不與設於第一太陽齒輪62B之內周部的凹部102嚙合，容許第一太陽齒輪62B對軸構件58旋轉。第二爪構件96B於第二狀態時，與設於第一太陽齒輪62B之內周部的凹部102嚙合，管制第一太陽齒輪62B對軸構件58之旋轉。
第三手臂104D藉由對軸構件58按壓第三爪構件96C而形成第二狀態。第三爪構件96C於第一狀態時，不與設於第二太陽齒輪72之內周部的凹部102嚙合，容許第二太陽齒輪72對軸構件58旋轉。第三爪構件96C於第二狀態時，與設於第二太陽齒輪72之內周部的凹部102嚙合，管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉。
第四手臂104E藉由對軸構件58按壓第四爪構件而形成第二狀態。第四爪構件於第一狀態時，不與設於第一太陽齒輪62C之內周部的凹部102嚙合，容許第一太陽齒輪62C對軸構件58旋轉。第四爪構件於第二狀態時，與設於第一太陽齒輪62C之內周部的凹部102嚙合，管制第一太陽齒輪62C對軸構件58之旋轉。
第一手臂104B、第二手臂104C、第三手臂104D、及第四手臂104E在對軸構件58之旋轉相位Q中，係以對應之爪構件96變成第一狀態或第二狀態的方式構成。本實施形態中，手臂構件104對軸構件58之旋轉相位Q具有：第一旋轉相位Q1、第二旋轉相位Q2、第三旋轉相位Q3、第四旋轉相位Q4、第五旋轉相位Q5、第六旋轉相位Q6、第七旋轉相位Q7、及第八旋轉相位Q8。旋轉相位Q係第一旋轉相位Q1時，變速裝置50A形成第一變速階段。旋轉相位Q係第二旋轉相位Q2時，變速裝置50A形成第二變速階段。旋轉相位Q係第三旋轉相位Q3時，變速裝置50A形成第三變速階段。旋轉相位Q係第四旋轉相位Q4時，變速裝置50A形成第四變速階段。旋轉相位Q係第五旋轉相位Q5時，變速裝置50A形成第五變速階段。旋轉相位Q係第六旋轉相位Q6時，變速裝置50A形成第六變速階段。旋轉相位Q係第七旋轉相位Q7時，變速裝置50A形成第七變速階段。旋轉相位Q係第八旋轉相位Q8時，變速裝置50A形成第八變速階段。
切換部56係以藉由變更第一太陽齒輪62之旋轉狀態，傳達路徑S經由至少2個第一太陽齒輪62之1個的方式構成。第一路徑L11經由至少2個第一太陽齒輪62之1個，第二路徑L12經由與在至少2個第一太陽齒輪62中之第一路徑L11中經由的第一太陽齒輪62不同之1個。例如，第一路徑L11經由第一太陽齒輪62A，第二路徑L12經由第一太陽齒輪62B，第三路徑L13經由第一太陽齒輪62C。切換部56藉由將第一爪構件96A形成第二狀態，將第二爪構件96B形成第一狀態，並將第四爪構件形成第一狀態，傳達路徑S可經由第一太陽齒輪62A。切換部56藉由將第一爪構件96A形成第一狀態，將第二爪構件96B形成第二狀態，並將第四爪構件形成第一狀態，傳達路徑S可經由第一太陽齒輪62B。切換部56藉由將第一爪構件96A形成第一狀態，將第二爪構件96B形成第一狀態，並將第四爪構件形成第二狀態，傳達路徑S可經由第一太陽齒輪62C。
切換部56於階段性增大變速比時，且將傳達路徑S從第一傳達路徑S1切換至第二傳達路徑S2時，係以變更至少1個第二太陽齒輪72之旋轉狀態後，變更至少2個第一太陽齒輪62之旋轉狀態的方式構成。第二手臂104C在第四旋轉相位Q4與第五旋轉相位Q5之間，係以第四爪構件之狀態變成第二狀態的方式構成，且第一手臂104B在第五旋轉相位Q5中，第一爪構件96A之狀態變成第一狀態的方式構成。
表4顯示藉由本實施形態之手臂構件104形成的各變速階段中之第一太陽齒輪62A、第一太陽齒輪62B、第一太陽齒輪62C、及第二太陽齒輪72的旋轉狀態。
[表4]
  第一行星齒輪單元 第二行星齒輪單元
變速階段 第一太陽齒輪62A之旋轉 第一太陽齒輪62B之旋轉 第一太陽齒輪62C之旋轉 第二太陽齒輪72之旋轉
第一變速階段 容許 容許 容許 容許
第二變速階段 管制 容許 容許 容許
第三變速階段 容許 管制 容許 容許
第四變速階段 容許 容許 管制 容許
第五變速階段 容許 容許 容許 管制
第六變速階段 管制 容許 容許 管制
第七變速階段 容許 管制 容許 管制
第八變速階段 容許 容許 管制 管制
圖18所示之第四傳達路徑S4中，第二載體78之旋轉經由第一單向離合器82使第一載體68旋轉，第一載體68之旋轉經由傳達部80而使第二環形齒輪74旋轉。第四傳達路徑S4中，第一太陽齒輪62，及第二太陽齒輪72兩者容許對軸構件58之旋轉。因而，不將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉變速，而經由第三單向離合器88輸出至輸出體84。
圖19、圖20、及圖21所示之第一傳達路徑S1中，第二載體78之旋轉經由第一單向離合器82使第一載體68旋轉，第三傳達路徑S3中，第二環形齒輪74之旋轉經由傳達部80而使第一載體68旋轉。
第一傳達路徑S1中，因為第二太陽齒輪72容許對軸構件58之旋轉，所以不將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉變速，而經由第一單向離合器82輸入第二變速單元54。
圖19所示之第一傳達路徑S1中，輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62A的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。第一傳達路徑S1中，第二環形齒輪74經由傳達部80使第一載體68旋轉。
圖20所示之第一傳達路徑S1中，輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62B的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。第一傳達路徑S1中，第二環形齒輪74經由傳達部80使第一載體68旋轉。
圖21所示之第一傳達路徑S1中，輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62C的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。第一傳達路徑S1中，第二環形齒輪74經由傳達部80使第一載體68旋轉。
圖22所示之第二傳達路徑S2中，因為管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉，所以將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由第三單向離合器88輸出至輸出體84。第二傳達路徑S2中，因為容許全部之第一太陽齒輪62對軸構件58的旋轉，所以輸出體84之旋轉不藉由第二單向離合器86而傳達至第一變速單元52。
如圖10所示，在圖21所示之第一傳達路徑S1中，因為容許第二太陽齒輪72對軸構件58旋轉，所以第一載體68之旋轉使第二環形齒輪74旋轉。因為第一載體68及第二環形齒輪74之旋轉速度比第一環形齒輪64及輸出體84的旋轉速度慢，所以容許第二環形齒輪74與輸出體84藉由第三單向離合器88而相對旋轉。
圖10之狀態下，藉由切換部56將第二太陽齒輪72從容許對軸構件58旋轉之狀態變更成管制對軸構件58旋轉的狀態，第二環形齒輪74之旋轉速度比第一載體68的旋轉速度大。因而，凸部80B在凹部80A中相對移動，第二環形齒輪74與第一載體68開始相對旋轉。在該狀態下，因為經由第一太陽齒輪62C時之第一變速單元52的變速比，比經由第二太陽齒輪72時之第二變速單元54的變速比小，所以第二環形齒輪74之旋轉速度比第一環形齒輪64的旋轉速度快。因而，第二環形齒輪74之旋轉藉由第三單向離合器88而使輸出體84旋轉，且容許第一環形齒輪64與輸出體84藉由第二單向離合器86相對旋轉。在該狀態下，切換部56將第一太陽齒輪62C對軸構件58之旋轉從管制狀態變更成容許狀態。因為容許第一環形齒輪64與輸出體84相對旋轉，所以在第一太陽齒輪62A之負荷小的狀態下，可適當地變更第一太陽齒輪62C的旋轉狀態。
如圖11所示，在凹部80A中，凸部80B到達旋轉方向相反側之端部時，第二環形齒輪74之旋轉可使第一載體68旋轉。因而，在圖22所示之第二傳達路徑S2中，第二載體78之旋轉藉由第一單向離合器82不致傳達至第一載體68。
圖23所示之第三傳達路徑S3中，因為管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉，所以將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由傳達部80輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62A的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。
圖24所示之第三傳達路徑S3中，因為管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉，所以將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由傳達部80輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62B的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。
圖25所示之第三傳達路徑S3中，因為管制第二太陽齒輪72對軸構件58之旋轉，所以將從輸入體94輸入第一變速單元52之旋轉增速，並經由傳達部80輸入第二變速單元54。輸入第二變速單元54之旋轉藉由依管制旋轉之第一太陽齒輪62C的齒數之變速比而增速，並經由第二單向離合器86輸出至輸出體84。 ＜修改例＞
關於實施形態之說明，係可採用按照本發明的人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置的人力驅動車用之輔助系統的形態之例示，並無限制其形態之意圖。按照本發明的人力驅動車用之變速裝置及具備變速裝置的人力驅動車用之輔助系統，例如可採用以下所示之實施形態的修改例，及組合相互不矛盾之2個修改例的形態。在以下之修改例中，就與實施形態共用之部分註記與實施形態相同的符號，並省略其說明。
‧第一太陽齒輪62亦可包含4個以上之第一太陽齒輪62。此時，對全部第一太陽齒輪62設置切換部56。
‧第二變速單元54亦可取代第二行星齒輪單元70，或是除了第二行星齒輪單元70之外還具備行星齒輪機構以外的變速器。變速器例如第二變速單元54包含手動變速箱及無級變速器。
‧第二行星齒輪單元70亦可係具備2個以上之第二太陽齒輪72者。此時，切換部56宜在各變速階段以管制第二行星齒輪單元70中包含之第二太陽齒輪72中的0個或1個對軸構件58之旋轉的方式構成。
‧變速裝置50亦可以將輸入曲柄軸12A之旋轉變速並傳達至第一旋轉體24的方式構成。此時，變速裝置50亦可設於曲柄軸12A上。
‧變速裝置50, 50A亦可使用於不具馬達42的人力驅動車10。
本說明書中使用之「至少1個」的表達方式是指希望的選項為「1個以上」。一個例子為本說明書中使用之「至少1個」的表達方式，於選項數量係2個時，是指「僅1個選項」或「2個選項兩者」。其他例為本說明書中使用之「至少1個」的表達方式，於選項數量係3個以上時，是指「僅1個選項」或「2個以上任意選項的組合」。
10:人力驅動車 12:曲柄 12A:曲柄軸 14:車輪 14A:後輪 14B:前輪 16:車體 18:車架 20:踏板 22:驅動機構 24:第一旋轉體 26:第二旋轉體 28:連結構件 30:前叉 32:桿 34:把手 36:電池 40:輔助系統 42:馬達 44:操作部 50,50A:變速裝置 52,52A:第一變速單元 54:第二變速單元 56:切換部 56A:第一切換部 56B:第二切換部 56C:第三切換部 56D:第四切換部 58:軸構件 60,60A:第一行星齒輪單元 62,62A,62B,62C:第一太陽齒輪 64:第一環形齒輪 66,66A,66B,66C,66D:第一行星齒輪 66E:第一行星齒輪體 68:第一載體 68A:第一部分 68B:第二部分 68C:第三部分 70:第二行星齒輪單元 72:第二太陽齒輪 74:第二環形齒輪 76,76A:第二行星齒輪 78:第二載體 78A:第一部分 78B:第二部分 78C:第三部分 80:傳達部 80A:凹部 80B:凸部 82:第一單向離合器 84:輸出體 86:第二單向離合器 88:第三單向離合器 90:輪轂 92:凸緣 92A:孔 94:輸入體 96:爪構件 96A:第一爪構件 96B:第二爪構件 96C:第三爪構件 98:手臂構件 98A:基座部 98B:第一手臂 98C:第二手臂 98D:第三手臂 100:施力構件 102:凹部 104:手臂構件 104A:基座部 104B:第一手臂 104C:第二手臂 104D:第三手臂 104E:第四手臂 L1:第一變速路徑 L11:第一路徑 L12:第二路徑 L13:第三路徑 L2:第二變速路徑 R:旋轉相位 R1:第一旋轉相位 R2:第二旋轉相位 R3:第三旋轉相位 R4:第四旋轉相位 R5:第五旋轉相位 S:傳達路徑 S1:第一傳達路徑 S2:第二傳達路徑 S3:第三傳達路徑 S4:第四傳達路徑 Q:旋轉相位 Q1:第一旋轉相位 Q2:第二旋轉相位 Q3:第三旋轉相位 Q4:第四旋轉相位 Q5:第五旋轉相位 Q6:第六旋轉相位 Q7:第七旋轉相位 Q8:第八旋轉相位
圖1係包含第一種實施形態的人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置的人力驅動車用之輔助系統的人力驅動車之側視圖。 圖2係圖1的人力驅動車用之變速裝置的前視圖。 圖3係沿著圖2之D3－D3線的剖面圖。 圖4係沿著圖3之D4－D4線的剖面圖。 圖5係圖3之切換部的前視圖。 圖6係沿著圖3之D6－D6線的剖面圖。 圖7係沿著圖3之D7－D7線的剖面圖。 圖8係圖3之手臂構件的立體圖。 圖9係圖3之手臂構件的側視圖。 圖10係顯示在圖4之切換部中，從第一載體傳達驅動力至第二環形齒輪之狀態的部分剖面圖。 圖11係顯示在圖4之切換部中，從第二環形齒輪傳達驅動力至第一載體之狀態的部分剖面圖。 圖12係顯示圖3的人力驅動車用之變速裝置在第一變速階段的傳達路徑模式圖。 圖13係顯示圖3的人力驅動車用之變速裝置在第二變速階段的傳達路徑模式圖。 圖14係顯示圖3的人力驅動車用之變速裝置在第三變速階段的傳達路徑模式圖。 圖15係顯示圖3的人力驅動車用之變速裝置在第四變速階段的傳達路徑模式圖。 圖16係顯示圖3的人力驅動車用之變速裝置在第五變速階段的傳達路徑模式圖。 圖17係第二種實施形態之手臂構件的側視圖。 圖18係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第一變速階段的傳達路徑模式圖。 圖19係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第二變速階段的傳達路徑模式圖。 圖20係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第三變速階段的傳達路徑模式圖。 圖21係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第四變速階段的傳達路徑模式圖。 圖22係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第五變速階段的傳達路徑模式圖。 圖23係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第六變速階段的傳達路徑模式圖。 圖24係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第七變速階段的傳達路徑模式圖。 圖25係顯示第二種實施形態的人力驅動車用之變速裝置在第八變速階段的傳達路徑模式圖。
50:變速裝置
52:第一變速單元
54:第二變速單元
56:切換部
56A:第一切換部
56B:第二切換部
56C:第三切換部
58:軸構件
60:第一行星齒輪單元
62,62A,62B:第一太陽齒輪
64:第一環形齒輪
66,66A,66B,66C,66D:第一行星齒輪
68:第一載體
68A:第一部分
68B:第二部分
68C:第三部分
70:第二行星齒輪單元
72:第二太陽齒輪
74:第二環形齒輪
76,76A:第二行星齒輪
78A:第一部分
78B:第二部分
78C:第三部分
80:傳達部
82:第一單向離合器
84:輸出體
86:第二單向離合器
88:第三單向離合器
90:輪轂
92:凸緣
92A:孔
94:輸入體

Claims (15)

  1. 一種人力驅動車用之變速裝置，具備： 第一變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑； 第二變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑，並以將旋轉傳達至前述第一變速單元之方式而構成；及 切換部，其係階段性變更前述人力驅動車之變速比； 前述第一變速單元具有第一行星齒輪單元， 前述切換部藉由變更前述第一變速單元及前述第二變速單元之至少一方的旋轉狀態，來切換輸入前述第一變速單元及前述第二變速單元之旋轉的傳達路徑， 前述傳達路徑至少具有：第一傳達路徑，其係經由前述第一變速路徑；第二傳達路徑，其係經由前述第二變速路徑而不經由前述第一變速路徑；及第三傳達路徑，其係經由前述第一變速路徑及前述第二變速路徑兩者； 前述切換部於階段性增大前述變速比時，將前述傳達路徑按照前述第一傳達路徑、前述第二傳達路徑、及前述第三傳達路徑之順序切換。
  2. 如請求項1之變速裝置，其中前述第一變速路徑具有第一路徑及第二路徑， 前述切換部係在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，以從包含前述第一路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第二路徑之前述第一變速路徑的一方切換成另一方之方式構成， 分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第一路徑時之前述變速比大。
  3. 如請求項2之變速裝置，其中前述第一行星齒輪單元具有：至少2個第一太陽齒輪、至少1個第一環形齒輪、分別與前述至少2個第一太陽齒輪嚙合的至少2個第一行星齒輪、及可在對應之前述第一太陽齒輪周圍移動地支撐前述至少2個第一行星齒輪之第一載體， 前述切換部係以藉由變更前述至少2個第一太陽齒輪之旋轉狀態，而使前述傳達路徑經由前述至少2個第一太陽齒輪之1個之方式構成， 前述第一路徑經由前述至少2個第一太陽齒輪之1個， 前述第二路徑在前述至少2個第一太陽齒輪中之前述第一路徑上，經由與經由之前述第一太陽齒輪不同的1個。
  4. 如請求項2之變速裝置，其中前述第一變速路徑進一步具有第三路徑， 前述切換部在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，係以從包含前述第二路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第三路徑之前述第一變速路徑的一方切換至另一方之方式構成， 分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第三路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比大。
  5. 如請求項3之變速裝置，其中前述第一變速路徑進一步具有第三路徑， 前述切換部在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑之至少1條中，係以從包含前述第二路徑之前述第一變速路徑、及包含前述第三路徑之前述第一變速路徑的一方切換至另一方之方式構成， 分別在前述第一傳達路徑及前述第三傳達路徑中，前述第一變速路徑中包含前述第三路徑時之前述變速比，比前述第一變速路徑中包含前述第二路徑時之前述變速比大， 前述第一行星齒輪單元至少具有3個前述第一太陽齒輪， 前述第三路徑經由與至少3個第一太陽齒輪中與經由前述第一路徑及前述第二路徑的前述第一太陽齒輪不同之第一太陽齒輪。
  6. 如請求項1~5中任一項之變速裝置，其中前述傳達路徑進一步具有不使輸入之旋轉變速而傳達的第四傳達路徑， 前述切換部在階段性增大前述變速比時，將前述傳達路徑按照前述第四傳達路徑、前述第一傳達路徑、前述第二傳達路徑、及前述第三傳達路徑之順序切換。
  7. 如請求項3或5之變速裝置，其中前述第二變速單元具有第二行星齒輪單元， 前述第二行星齒輪單元具有：至少1個第二太陽齒輪、至少1個第二環形齒輪、與前述至少1個第二太陽齒輪嚙合之至少1個第二行星齒輪、及可在前述至少1個第二太陽齒輪周圍移動地支撐前述第二行星齒輪之第二載體， 前述切換部係以藉由變更前述至少1個第二太陽齒輪之旋轉狀態，前述傳達路徑經由前述至少1個第二太陽齒輪之1個的方式構成， 前述第一載體與前述第二環形齒輪藉由傳達部連接， 前述第一載體與前述第二載體藉由第一單向離合器連接， 在前述第一傳達路徑中，前述第二載體之旋轉經由前述第一單向離合器而使前述第一載體旋轉， 前述第三傳達路徑中，前述第二環形齒輪之旋轉經由前述傳達部而使前述第一載體旋轉。
  8. 如請求項7之變速裝置，其中前述傳達路徑進一步具有不使輸入之旋轉變速而傳達的第四傳達路徑， 在前述第四傳達路徑中，前述第二載體之旋轉經由前述第一單向離合器而使前述第一載體旋轉，前述第一載體之旋轉經由前述傳達部而使前述第二環形齒輪旋轉。
  9. 如請求項7之變速裝置，其中前述切換部階段性增大前述變速比時，且將前述傳達路徑從前述第一傳達路徑切換至前述第二傳達路徑時，係以變更前述至少1個第二太陽齒輪之旋轉狀態後，變更前述至少2個第一太陽齒輪的旋轉狀態之方式構成。
  10. 如請求項9之變速裝置，其中前述傳達部包含：設於前述第一載體之外周部及前述第二環形齒輪之內周部的一方之凹部及凸部的一方；及設於前述第一載體之外周部及前述第二環形齒輪之內周部的另一方之凹部及凸部的另一方； 前述凹部在周方向之長度比前述凸部在周方向的長度大。
  11. 如請求項7~10中任一項之變速裝置，其中輸出體進一步具備：第二單向離合器、及第三單向離合器， 前述第一環形齒輪經由前述第二單向離合器連接於前述輸出體， 前述第二環形齒輪經由前述第三單向離合器連接於前述輸出體。
  12. 一種人力驅動車用之變速裝置，且具備： 第一變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第一變速路徑； 第二變速單元，其係具有將輸入之旋轉變速的第二變速路徑，並以將旋轉傳達至前述第一變速單元之方式而構成；及 切換部，其係階段性變更前述人力驅動車之變速比； 前述第一變速單元具有第一行星齒輪單元， 前述第一變速路徑具有各個變速比不同之複數條路徑， 前述切換部係以 藉由變更前述第一變速單元及前述第二變速單元之至少一方的旋轉狀態，來切換輸入前述第一變速單元及前述第二變速單元之旋轉的傳達路徑， 前述傳達路徑經由前述第一變速路徑時，從包含前述複數條路徑中之1條的前述第一變速路徑、及包含前述複數條路徑中的其他1條之前述第一變速路徑的一方切換前述傳達路徑至另一方的方式構成， 階段性增大前述變速比時，在藉由經由包含前述複數條路徑中之形成第一變速比的路徑之第一變速路徑的傳達路徑而形成之變速階段；及藉由經由包含前述複數條路徑中之形成比前述第一變速比小的變速比之路徑的第一變速路徑的傳達路徑而形成之變速階段之間，包含藉由不經由第一變速路徑之傳達路徑而形成的變速階段。
  13. 如請求項1~12中任一項之變速裝置，其中進一步具備輪殼（Hub），其係收容前述第一變速單元、前述第二變速單元、及前述切換部。
  14. 一種人力驅動車用之輔助系統，且具備： 請求項1~13中任一項之變速裝置；及 馬達，其係輔助人力驅動力。
  15. 如請求項14之輔助系統，其中進一步具備操作部，其係為了操作前述變速裝置而藉由人手操作， 前述變速裝置依對前述操作部之操作而變更前述人力驅動車的變速比。
TW109121038A 2019-07-31 2020-06-22 人力驅動車用之變速裝置及具備該變速裝置之人力驅動車用之輔助系統 TWI836102B (zh)

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