TW202225030A - 動力傳輸 - Google Patents

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Abstract

所揭示之齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定於經組態具有周邊齒圈之傳動盤之輪轂處；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其耦合至與該小齒輪可旋轉地鉸接之輪軸。該傳動小齒輪可沿著該輪軸移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合。該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈。該傳動小齒輪可與該齒盤之齒圈嚙合，且該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器。該輪軸經組態以繞其縱向軸線旋轉且同時在與該傳動盤之旋轉方向相反之方向上繞該輸入軸件之中心軸線旋轉。

Description

動力傳輸
本發明係關於動力傳輸且係關於經組態具有此動力傳輸之公用事業單元。
下文列出被視為作為背景與當前揭示之標的相關之參考文獻： -  US20190359288 -  CN111377034A -  CN111377035A -  US2019300116 -  US20110062678 -  KR20020066353A -  US7,434,489
本文中對上述參考文獻之認可不應被推斷為意謂此等以任何方式與當前揭示之標的之可專利性有關。 背景
US20190359288揭示一種多級傳動自行車，其包括：傳動盤，其隨踏板一起旋轉且具有同心地形成於表面上之複數個傳動齒輪齒及外周邊側上之驅動齒輪齒；傳動單元，其具有：輸入軸件，其耦合至驅動齒且係用於接收旋轉力之傳輸；環齒輪，其藉助於該輸入軸件旋轉；輸出軸件，其安置於該環齒輪內部，具有太陽齒輪且耦合至後輪；小齒輪，其等耦合至該太陽齒輪及該環齒輪之內齒輪齒；載體，其耦合該等小齒輪；及驅動齒輪，其係耦合至該載體之齒輪；及轉數改變模組，其用於改變該驅動齒輪之旋轉方向及該驅動齒輪之轉數。
CN111377034A揭示一種應用於自行車之齒輪換檔系統，其使用驅動軸件來驅動，可實現騎行時之自動齒輪換檔功能，且同時避免騎行期間之掉鏈及傳動期間之高摩擦力的問題；使用離心力原理來設定離心力以驅動換檔。經組合裝置安裝於後塔齒輪換檔齒盤上，且離心旋轉架驅動離心錘以將旋轉拋離(spinning off)之動能轉換成線性移動，以根據車輛之速度對驅動軸件中之換檔桿給予推力，且改變踏板軸件之速度。後輪傳動之齒輪位置實現騎行者無需分心操作手動齒輪桿，但相對於路面之實際速度係透過離心裝置中之換檔桿推動，使得可獲得合適齒輪。其係用於起始或爬坡階段，以及加速及高速階段中之自動齒輪換檔，使得你可在騎行期間輕鬆愉快地面對各種路況；因此你可在騎行期間更專注於路況之變化，且更安全地享受每次騎行。
CN111377035A係關於一種自行車，特定言之係關於一種自行車速度控制系統，其包含前樞軸及後樞軸，樞軸前齒輪固定於設置於後齒輪上之前及後樞軸上，自行車後輪連接之後齒輪，前齒圈及後齒圈徑向上具有若干環齒輪，速度控制系統進一步包含驅動軸件，該驅動軸件連接至驅動軸件之前端、前直齒之後端、直齒，直齒在驅動之後與前及後直齒連接，直齒沿著軸件軸向滑動，前及後直齒經連接以驅動本發明之滑動驅動結構，速度控制系統結構簡單、佔據面積小且可節省成本。
US20110062678揭示一種無鏈式自行車，其包含具有變速配置之驅動系統。在第一變速模式中，向前拉動向前纜線使前樞軸部件順時針樞轉以使向前套筒向後移動，使得向前套筒之第一有齒部分越過第二大齒輪(gearwheel)以移動至第一大齒輪中以與第一大齒輪之有齒部分嚙合，藉此使一軸件旋轉將使驅動齒輪、第一大齒輪、第二大齒輪、向前套筒、驅動軸件、後套筒、第四大齒輪、第二內嚙合部件、第二外嚙合部件、第三大齒輪及與後輪共旋轉之後輪軸旋轉。
US2019300116揭示一種自行車驅動系統，其包含正面齒輪、背面齒輪、驅動軸件及耦合至該驅動軸件之第一端之前滾輪齒式齒輪(roller-toothed gear)總成，以及耦合至驅動軸件之第二端之後滾輪齒式齒輪總成。前滾輪齒式齒輪總成及後滾輪齒式齒輪總成兩者包含一或多個滾輪元件。滾輪齒式齒輪總成有利於確保自行車驅動系統係高效率的，且僅受灰塵、水、污染物或通常在非清潔騎行條件下經歷之其他異物之最小影響或完全不受影響。
KR20020066353A揭示一種用於多級平槽齒輪中之垂直齒輪之換檔設備，其經提供以藉由使多級平槽齒輪中之垂直齒輪無關於來自異物之摩擦力移動而完全且迅速地換檔，且藉由防止齒輪之損壞來延長使用期限。構成：換檔操作單元(3)，其藉由固定銷(11)緊固以用於在無換檔命令之情況下限制垂直齒輪之軸向移動；及換檔接觸單元(4)，其與多級平凹齒輪(1)之換檔踏板(shift sill)分離。在換檔時消除固定銷，且使換檔接觸單元移動。換檔接觸單元之第一接觸部分接觸至多級平凹齒輪之換檔踏板，且第二接觸部分與換檔操作單元接合。藉由使換檔操作單元根據多級平凹齒輪之旋轉方向移動來執行換檔。藉由防止過載造成之損壞來延長換檔系統之使用期限。
US7,434,489揭示一種自行車驅動系統，其包含前齒輪面、後齒輪面、前導引總成、後導引總成，及經由後輪轂及曲柄心軸耦合至後懸架之驅動軸件。自行車驅動系統獨立於車架操作。自一個齒輪換檔至另一齒輪係藉由換檔控制器控制。該換檔控制器之每次換檔同時使前及後導引總成兩者換檔。換檔控制器較佳經由纜線系統耦合至前及後導引總成。
齒輪傳動裝置被廣泛使用且存在各種各樣的齒輪傳動裝置。齒輪傳動裝置之一種常見用途係自行車齒輪傳動裝置，其用於改變騎自行車者踩踏板之速率與功率之比率及自行車之車輪轉動之速率。待在選取齒輪傳動裝置時考量之重要參數係尺寸、輸出齒輪數目比及重量，以及諸如耐用性、維修、齒輪換檔之容易性、適應電操作、相關聯換檔機構(例如，前及後撥鏈器)及其他之考量。
根據本發明之第一態樣，存在一種齒輪傳動裝置，其包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其與該小齒輪可旋轉地鉸接；該傳動小齒輪可沿著該徑向軸線移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器。
在下文說明書及技術方案中，術語「輸入軸件」及「輸出軸件」係可互換的且用於表示在齒輪傳動裝置之任何側處但是可更換之軸件，使得可賦予輸入軸件及輸出軸件之任一者以輸入旋轉運動，且分別可在各自輸入軸件及輸出軸件之另一者處傳遞輸出旋轉運動。
根據本發明之特定實例，行星齒輪總成包括可旋轉地安裝於該行星齒輪總成之載體上之數個行星小齒輪，該載體可旋轉地固定(即，以反作用力固持)，藉此太陽齒輪及環齒輪在相反指向(opposite sense)上旋轉。
齒輪傳動裝置可進一步包括殼體，該殼體可隨該輸入軸件一起旋轉，且經組態用於容納齒輪比改變機構，且其中小齒輪之徑向軸線在該殼體之徑向軸線上方延伸。
根據特定實施例，齒輪比改變機構可包括彼此獨立且經組態用於使傳動小齒輪徑向地徑向移位的升檔齒輪總成及降檔齒輪總成，其中該升檔齒輪總成經組態用於使傳動小齒輪朝向較小齒圈徑向向內移位，且該降檔齒輪總成經組態用於使傳動小齒輪朝向較大齒圈徑向向外移位。
根據另一實施例，齒輪比改變機構包括兩個或更多個齒輪變換(gear changing)子總成，其等在相反指向上，即在鏡面指向上操作，從而導致該等子總成之傳動小齒輪同時移動且朝向彼此或遠離彼此配準。
根據特定實施例，齒輪比改變機構可進一步經組態具有可組態用於與傳動盤之周邊齒圈選擇性地嚙合的齒輪變換小齒輪，及可與該齒輪變換小齒輪嚙合之操縱小齒輪，該操縱小齒輪固定於螺紋桿上方，藉此該螺紋桿之旋轉引起該操縱器之移位，此繼而引起傳動小齒輪繞圍繞該傳動小齒輪之徑向軸線延伸之旋轉輪軸的徑向移位。
根據本發明之實施例，操縱器包括可組態用於使傳動小齒輪在徑向向內或徑向向外方向上徑向移位之可操縱桿。
齒輪比改變機構可包括可組態用於使傳動小齒輪徑向移位之一或多個電操縱器。該一或多個電操縱器可為步進馬達、伺服馬達、螺線管等。
一或多個電操縱器可經鉸接以用於藉由可操縱桿使傳動小齒輪徑向移位。
殼體可經組態用於容納一或多個電操縱器及一或多個各自電源。
電源可為可充電電池。該電池可無線地(即，藉由感應)或透過電插座充電。
電池可自該殼體移除。
可操縱桿可彈簧偏置至一個或兩個方向上。
根據本發明之第二態樣，存在一種經組態具有齒輪傳動裝置之動力機，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其與該小齒輪可旋轉地鉸接；該傳動小齒輪可沿著該徑向軸線移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輸入軸件及該輸出軸件之一者可連接至一旋轉電源且該輸入軸件及該輸出軸件之另一者可連接至旋轉驅動動力單元。
根據本發明之第三態樣，存在一種經組態具有齒輪傳動裝置之自行車，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其與該小齒輪可旋轉地鉸接；該傳動小齒輪可沿著該徑向軸線移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輸入軸件可藉由自行車曲柄總成可旋轉地操縱且該輸出軸件可與自行車後輪之後輪轂總成接合。
根據本發明之第四態樣，存在一種用於經組態具有齒輪傳動裝置之自行車之後輪，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其與該小齒輪可旋轉地鉸接；該傳動小齒輪可沿著該徑向軸線移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輸入軸件可組態以藉由自行車曲柄總成旋轉且該輸出軸件可組態以與自行車後輪之後輪轂總成接合。
行星齒輪總成包括可旋轉地安裝於該行星齒輪總成之載體上之數個行星小齒輪，該載體可旋轉地固定至自行車車架部件。根據特定組態，該行星齒輪總成之該載體可固定至該自行車車架之鏈拉條(chainstay)。
齒輪傳動裝置之總寬度經組態用於安裝於自行車後輪之輪轂總成之鏈輪支撐件上。
齒輪傳動裝置之直徑小於自行車之後輪之直徑。
自行車齒輪傳動裝置之輸入軸件可藉由曲柄總成透過鏈條或皮帶或桿傳動裝置旋轉。
以下特徵、設計及組態之任一或多者可獨立地或以其等之各種組合應用於本發明之態樣： ˙     傳動小齒輪可與小齒輪同軸地可旋轉鉸接； ˙     傳動小齒輪可沿著相對於小齒輪之徑向軸線偏移之徑向軸線移位，且可旋轉地鉸接至小齒輪； ˙     傳動小齒輪可沿著齒盤之非徑向弦移位，且可旋轉地鉸接至小齒輪； ˙     可操縱桿可藉由電動操作馬達啟動； ˙     可操縱桿可藉由手動換檔機構啟動； ˙     手動換檔機構可為齒輪換檔纜線； ˙     載體可藉由將其固定至支撐齒輪傳動裝置之外部車架部件而以反作用力固持； ˙     齒輪傳動裝置可囊封於壁內，而使齒輪傳動裝置成為密封結構； ˙     傳動盤之齒圈之輪轂可與輸入軸件同軸延伸； ˙     傳動盤之周邊齒圈可為平面齒輪，其中所述齒圈與傳動盤之旋轉軸線同軸延伸； ˙     傳動盤之周邊齒圈可與傳動盤之平面共面延伸； ˙     齒輪傳動裝置之齒圈可為任何類型，例如，正齒輪、錐齒輪、斜齒輪、螺旋齒輪； ˙     太陽齒輪可與輸入軸件為一體或與其整合； ˙     環齒輪可與傳動盤軸件為一體或與其整合； ˙     周邊齒圈可與傳動盤為一體或與其整合； ˙     輸入軸件可與殼體為一體或與其整合； ˙     齒輪傳動裝置可經組態具有各自與對應傳動小齒輪相關聯之兩個或更多個齒輪比改變機構； ˙     齒輪傳動裝置可經組態具有各自與各自小齒輪可旋轉地鉸接之兩個或更多個傳動小齒輪； ˙     齒輪傳動裝置可經組態具有各自可旋轉地鉸接於徑向延伸軸線上且等距徑向間隔開的兩個或更多個傳動小齒輪； ˙     行星齒輪總成之載體可藉由鉸接至安置於齒輪傳動裝置外部之固定元件而以反作用力固持； ˙     行星齒輪總成之載體可藉由磁性鉸接至外部安置之固定元件而以反作用力固持； ˙     承載傳動小齒輪及小齒輪之旋轉輪軸可具有多邊形橫截面； ˙     齒盤可經組態具有齒輪換檔區，其中在齒輪換檔區處，相鄰齒圈之齒沿著齒盤之半徑對準； ˙     齒盤可經組態具有兩個或更多個齒輪換檔區，其中兩個相對齒輪換檔區沿著齒盤之半徑安置； ˙     複數個齒輪齒從各齒輪換檔區之兩側沿著各齒圈之圓形路徑安置，藉此沿著圓形路徑之齒以發散及會聚配置逐漸位移，其中在該等齒輪換檔區處，所有齒圈之所有齒係同軸的而在其等之間無徑向位移； ˙     齒盤上方之齒圈之齒可具有實質上弧形橫截面，具有平滑齒表面； ˙     傳動小齒輪可經組態具有擁有與齒圈之齒之形狀互補以與其等平穩嚙合之形狀的齒； ˙     傳動小齒輪經組態用於在齒盤上方之齒圈之齒上方實質上純滾動； ˙     傳動小齒輪之齒之長度可大於齒盤之齒圈之齒之高度，且其中齒盤經組態具有在齒盤之齒圈之齒根圓處的開口以促進傳動小齒輪之齒之齒頂穿透其間； ˙     除最小齒圈及最大齒圈外之齒圈之各齒可與至少兩個相鄰齒(較小齒圈之一個齒及較大齒圈之一個齒)接觸； ˙     輸出軸件可與自行車後輪之輪轂總成之鏈輪支撐件整合； ˙     在運動中：支撐傳動小齒輪之輪軸繞其縱向軸線旋轉且同時連同殼體一起在與傳動盤之旋轉方向相反之方向上在傳動盤上方旋轉，及/或輪軸繞其縱向軸線旋轉且同時繞輸入軸件之中心軸線在與傳動盤之旋轉方向相反之方向上旋轉； ˙     在運動中，傳動盤在與輸入軸件之旋轉方向相反之方向上旋轉； ˙     在運動中，輸出軸件板在與輸入軸件之旋轉方向相反之方向上旋轉。
注意力首先指向繪示根據本發明之實例之齒輪傳動裝置之附圖，其大體上指定為20。
齒輪傳動裝置20包括附齒輸入軸件22，附齒輸入軸件22經組態具有複數個鑲齒24，使得輸入軸件可經接合以藉由皮帶或鏈條26 (圖10A)旋轉。附齒輸入軸件22與殼體28為一體或與其整合(在圖3及圖4之分解圖中所見為孤立)。
殼體28基本上為剛性環形部件，藉由數個分隔壁(諸如30、32、34及36)分隔，其中在經組裝位置處，隔室安全地且牢固地容納齒輪比改變機構(例如，大體上指定為40之機構)之組件。殼體28進一步組態為在徑向相對之周邊位置處(即，在頂點及最低點處)分別具有頂部徑向輪軸支撐件42及底部徑向輪軸支撐件44，其中該等徑向輪軸支撐件42及44自殼體28之周邊向外突出。此外，殼體28經組態具有兩個小齒輪支撐件46及48，以及兩個正齒輪支撐件52及54，其等安置於殼體28之剖面處且在弦之相對端處平行於延伸於徑向輪軸支撐件42與44之間的直徑延伸。
進一步應注意，殼體28之輪轂60經組態具有與徑向輪軸支撐件42及44配準安置且經組態用於透過軸承66可旋轉地支撐徑向支撐件之各自端的兩個開口62及64。
齒輪傳動裝置20進一步包括在圖5B中大體上指定為70且在圖5D中孤立之行星齒輪總成，該行星齒輪總成70包括與輸入軸件22為一體或整合之太陽齒圈74 (即，使得輸入軸件之旋轉引起太陽齒輪74之旋轉)，及可旋轉地安裝於載板78上之數個(在本實例中，三個)行星小齒輪76。載板78可旋轉地固定，即，以反作用力固持(例如，藉由固定至外部車架部分50，諸如藉由止動銷82固定至自行車撥鏈器吊架80，如藉由圖10A及圖10B中之實例所繪示)。然而，載板78可以其他方式固定至自行車車架之鏈拉條。再者，應注意，載板78可藉由其他配置(例如，磁性止動(未展示)等)固定。
行星小齒輪76與太陽齒輪74之外齒86及固定於大體上指定為94之傳動盤之輪轂90處的內齒輪環齒輪88可旋轉地嚙合，該輪轂90與傳動盤94為一體或整合。傳動盤94在其之周邊處包括周邊齒圈96，其中在所繪示實例中，周邊齒圈係與傳動盤之旋轉軸線同軸延伸之平面齒輪。
行星齒輪總成70之配置使得太陽齒輪74用作輸入源，小齒輪76作為惰輪在以反作用力固持之載板78上方旋轉，使得在環齒輪88處接收輸出旋轉，藉此太陽齒輪74在一個方向(例如，如藉由圖5D中之箭頭95所指示)上之旋轉引起環齒輪88在相反方向(如藉由箭頭97所指示)上之旋轉，如下文中將例示。
如圖7A至圖7F中最佳可見，大體上指定為100之可旋轉齒盤具有與齒盤部分104為一體或整合之輸出軸件102，其中在本實例處，輸出軸件102可組態用於與自行車後輪之後輪轂總成(即，與輪轂總成(未展示)之鏈輪支撐件105)旋轉接合。齒盤部分104組態為在其之內側面106處具有指定為110 1至110 20之複數個(在所繪示實例中，二十個)同軸齒圈。在所繪示實例中，最小齒圈110 1包括18個齒，且最大齒圈110 20包括60個齒(各齒圈包括比相鄰較小齒圈多2個齒)。
如可見，一對襯套/軸承108安置於可旋轉齒盤100之輸出軸件102與輸入軸件22之間，使得其等相對於彼此自由旋轉。
齒盤100經組態具有在齒盤100之直徑上方軸向延伸之兩個相對安置之齒輪換檔區112T及112B，其中從各齒輪換檔區之兩側，複數個齒輪齒沿著各齒圈110 1至110 20之圓形路徑安置，藉此沿著圓形路徑之齒以發散及會聚配置逐漸位移，即，α i＜  α ii＜ α iii(圖7D及圖7E)，其中在齒輪換檔區112T及112B處，所有齒圈之所有齒係同軸的而在其等之間無徑向位移。然而，應瞭解，可組態任一或多個齒輪換檔區，其等之各者安置於齒盤100之半徑上方。
如圖7D至圖7F中最佳可見，所有齒圈110 1至110 20之齒116係實質上類似的且經組態具有自齒盤部分104之內側面突出之實質上弧形橫截面齒面，全部具有平滑、連續齒表面、相同齒面寬度116W、相同齒面厚度116T及齒間之相同間距(圖7F)。然而，應瞭解，在不脫離本發明之範疇之情況下，平面齒輪齒之其他形狀係可組態的。
現轉向齒輪比改變機構40之實例，可見其包括一對相對安置之子總成，即，分別指定為40T及40B之頂部子總成及底部子總成。兩個子總成係相同的且彼此結合操作且彼此完全同步，經組態以依選定齒輪比將旋轉運動自傳動盤94傳遞至齒盤100，如將在下文中揭示，其中子總成之一者負責齒輪升檔且子總成之另一者負責齒輪降檔。
為清楚起見，描述係針對頂部子總成40T，然而很清楚底部子總成40B係相同的，但顛倒安置且在反轉指向上操作。再者，應瞭解，齒輪傳動裝置可假定其他組態，如下文將例示。
頂部齒輪比改變機構子總成40T包括多邊形輪軸120 (在本實例中，六邊形)，多邊形輪軸120在其之徑向遠端處藉由殼體28之頂部徑向輪軸支撐件42可旋轉地支撐，且在其之徑向近端處可旋轉地支撐於殼體28之輪轂處之開口62內，其中輪軸支撐件42及62兩者經組態具有軸承66以用於六邊形輪軸120之平穩旋轉支撐。小齒輪124可旋轉地固定於六邊形輪軸120之頂部(徑向遠端)處且始終與傳動盤94之周邊齒圈96嚙合。傳動小齒輪126可沿著六邊形輪軸120軸向移位，儘管可旋轉地固定至六邊形輪軸120，藉此其與小齒輪124可旋轉地鉸接，即，兩者皆經組態用於沿著輪軸120之縱向軸線旋轉。
傳動小齒輪126之形狀及尺寸經組態用於與齒圈110 1至110 20之任何者之齒116嚙合，如將在下文中參考圖8A至圖8C進行說明。
頂部齒輪比改變機構子總成40T進一步包括在近端處藉由殼體28之支撐件52可旋轉地固定且在殼體28之中間部分處之支撐襯套39內的螺紋桿130。應注意，齒輪比改變機構40包括頂部子總成40T及底部子總成40B，螺紋桿130係共同的且因此在頂部部分132上方之螺合方向與螺紋桿130之底部部分134相反。在頂部螺紋部分132之遠端處，安裝有操縱小齒輪138，在經組裝位置處，操縱小齒輪138外置於殼體28之正齒輪支撐件52上方。因此，配置使得頂部子總成40T及底部子總成40B在相反指向上(即，在鏡面指向上)操作，最終導致兩個子總成之傳動小齒輪126朝向彼此或遠離彼此移動。
螺線管142固定於殼體28內之支撐分隔壁之間，且電耦合至接納於殼體內且由使用者介面(例如，遠端操作之齒輪換檔控制件(未展示))控制的電源(可充電電池)及CPU (兩者在圖12之組態中所見)。螺線管142經組態用於使軸件144在正常突出位置與暫時縮回位置之間軸向移位。然而，應瞭解，頂部子總成40T及底部子總成40B之螺線管各自負責齒輪升檔抑或齒輪降檔，如將說明。
實質上與操縱小齒輪138相同之第一齒輪鑲齒148在小齒輪支撐件46處可旋轉地固定至殼體28，其中該第一齒輪鑲齒148藉由在152處固定至小齒輪支撐件46之偏置板片彈簧150 (圖6F及圖6G)偏置成順時針旋轉，且其中該第一齒輪鑲齒148在154處缺失數個齒(圖6F)且包括可藉由固定於螺線管142之軸件144上之止動臂160止動的橫向閂鎖156，如將在下文中說明。第一齒輪鑲齒148與操縱小齒輪138嚙合。在正常靜止位置處，當橫向閂鎖156藉由止動臂160止動時，第一齒輪鑲齒148經安置使得缺齒部分面向操縱小齒輪138，使得其等之間不發生相互作用。
第二齒輪變換小齒輪164與第一齒輪鑲齒148為一體或整合，從而產生旋轉對，該第二齒輪變換小齒輪164亦在166處缺失數個齒(圖6F)，但自第一齒輪鑲齒148之缺失齒有角度地位移，且其中該第二齒輪變換小齒輪164與傳動盤94之周邊齒圈96嚙合。在正常靜止位置處，當橫向閂鎖156藉由止動臂160止動時，第二齒輪變換小齒輪164經安置使得缺齒部分面向周邊齒圈96，使得其等之間不發生相互作用。
一對螺母(第一螺母170及第二螺母172)用螺絲安裝於頂部螺紋桿部分132上，一對盤繞壓縮無頭小釘174及176安置於該對螺母之間。呈操縱器桿(齒輪傳動桿180)之形式之操縱器的第一端安裝於頂部螺紋桿部分132上在兩個盤繞壓縮無頭小釘174與176之間，而操縱器(齒輪傳動桿180)之相對端透過軸承182可旋轉地固持傳動小齒輪126。
齒輪比改變機構40之操作如下。一旦需要變換齒輪，便(例如，藉由個體)產生至CPU之命令信號(升檔或降檔)，該CPU繼而產生至頂部子總成40T及底部子總成40B之一者之各自螺線管142的控制信號，以暫時縮回一次。應瞭解，升檔引起傳動小齒輪朝向較小齒圈向內徑向移位，且降檔引起傳動小齒輪朝向較大齒圈向外徑向移位。
假定產生齒輪升檔命令，則CPU因此產生至頂部子總成40T之螺線管142之各自信號以暫時縮回，因此使經偏置之第一齒輪鑲齒148連同固定至其之第二齒輪變換小齒輪164一起能夠在順時針方向上旋轉，使得第二齒輪變換小齒輪164之齒輪部分與傳動盤94之周邊齒圈96嚙合，從而引起第二齒輪變換小齒輪164完成旋轉，伴隨第一齒輪鑲齒148之對應旋轉及操縱小齒輪138及鉸接至其之桿130之所得旋轉(在逆時針方向上)。
螺紋桿130之各旋轉引起各自第一螺母170及第二螺母172向下(徑向向內)軸向移位，從而導致操縱器(齒輪傳動桿180)之向下(徑向向內)移位，傳動小齒輪126鉸接至其且亦徑向向內移位而與較小齒圈嚙合。額外升檔命令將導致如上文之額外操作序列且延長之升檔命令將導致產生連續升檔信號，使得齒輪配給可升檔數個比率。
然而，發生齒輪降檔，而非產生至頂部子總成40T之螺線管142之控制信號，該控制信號將藉由CPU產生至底部子總成40B，已作必要的修改( mutatis mutandis)。
顯著地，當產生至頂部子總成40T及底部子總成40B之一者之螺線管的換檔信號時，頂部子總成40T及底部子總成40B之另一者之螺線管保持閒置，使得操縱小齒輪不與周邊齒圈96嚙合，以免分別干擾一個子總成之操作，且反之亦然。為此目的，當第一齒輪鑲齒148在靜止位置處時，缺齒部分面向操縱小齒輪138。然而，當螺紋桿130由於橫向閂鎖156與操縱小齒輪138齒輪嚙合而旋轉時，其引起頂部子總成40T及底部子總成40B兩者之傳動小齒輪126以鏡像方式(朝向彼此或遠離彼此)軸向移位，而不管頂部子總成40T及底部子總成40B之哪一者經啟動。如在上文中說明，由於螺紋桿130係實心單元(由頂部部分132及底部部分134組成，然而，頂部部分132與底部部分134具有相對螺紋)而發生此。
在經組裝位置處，齒盤100可旋轉地固定至殼體28，被防止軸向卸離，藉此輸出軸件102藉由棘輪105支撐且殼體28支撐於襯套/軸承108上方。在經組裝位置處，兩個傳動小齒輪126與齒圈110 1至110 20(圖8A至圖8C)之一者之齒嚙合，藉此參考圖9A及圖9B說明齒輪動力學。在於箭頭190之方向上賦予輸入軸件22 (以及太陽齒圈74)以旋轉運動時，小齒輪在相反方向(箭頭192)上旋轉且傳動盤94之內齒輪環齒輪88在相同方向(箭頭194)上旋轉，以及傳動盤94 (箭頭196)，因此輪軸120及傳動小齒輪126在箭頭198之方向上沿著輪軸120之縱向軸線旋轉。應瞭解，輪軸120繞其縱向軸線旋轉且同時在箭頭199之方向上(連同殼體28一起)在傳動盤94上方旋轉。傳動小齒輪126與齒圈110 1至110 20之一者之齒116序連，藉此傳動小齒輪126在箭頭198之方向上之旋轉引起齒盤100、輸出軸件102及鉸接至其之棘輪機構105在箭頭200之方向上的所得旋轉運動。
在齒輪換檔時，傳動小齒輪在齒盤之各自齒圈之間平穩地徑向移位，因此分別改變齒輪傳動比，其中升檔引起傳動小齒輪朝向較小齒圈向內徑向移位，且降檔引起傳動小齒輪朝向較大齒圈向外徑向移位。將瞭解，傳動小齒輪126及齒圈110 1至110 20之齒輪齒經設計使得齒數與各齒輪之各自節圓之半徑成比例，因此嚙合齒輪之節圓平穩地在彼此上滾動而無滑動，即，齒盤上之任兩個齒之節距係恆定的且等於傳動小齒輪126之節距。
在圖11中，展示先前實例之齒輪傳動裝置20，然而其中傳動小齒輪126移位至齒盤100之徑向最外齒圈110 20(通常被稱為「最後一個齒輪」)中，即，齒輪傳動裝置已被降檔。
現參考圖12，繪示根據本發明之修改之齒輪傳動裝置，其大體上指定為220，其中與先前圖式中相同之元件係用相同元件符號指定，但位移200。
齒輪傳動裝置220主要類似於齒輪傳動裝置20且遵循本發明之原理，然而主要差異在於大體上指定為240之齒輪比改變機構。代替頂部子總成240T及底部子總成240B (一個用於升檔且另一者用於降檔)，齒輪比改變機構240經組態具有單一總成，該單一總成包括透過齒輪系345與固定地安裝於螺紋桿330上之齒輪347嚙合的步進馬達342，螺紋桿330亦由在其等螺合方向上相反之頂部部分332及底部部分334組成。
安置於盤繞壓縮無頭小釘374與376之間之兩個齒輪傳動桿380安裝於螺紋桿330上，盤繞壓縮無頭小釘374及376繼而支承於第一螺母370與第二螺母372之間，其中各傳動桿380承載各自傳動小齒輪326，傳動小齒輪326沿著輪軸320自由地徑向軸向移位且藉此被限制旋轉。
齒輪傳動裝置220進一步包括電源(即，可充電電池245)及控制器(即，PCB 247)。
配置使得步進馬達342自PCB 247接收旋轉信號以在任一方向上旋轉(分別回應於升檔/降檔命令)，藉此旋轉信號引起步進馬達342旋轉，從而導致螺紋桿330之對應旋轉，及兩個齒輪傳動桿380之各自移位(鏡像方式移位)，以引起各自傳動小齒輪326分別徑向移位(亦以鏡像方式)。
應瞭解，降檔及升檔係藉由步進馬達342之旋轉方向決定。此外，單一換檔命令導致僅一個齒圈之齒輪換檔，藉此延長之換檔命令導致透過傳動小齒輪326沿著輪軸320，沿著齒圈110 1至110 20(在圖12中未見到)之徑向移位實現的多比率齒輪變換。
在圖13中，繪示根據本發明之任何組態之包括齒輪傳動裝置402的齒輪傳動總成400，且其中齒輪傳動裝置402被圍封於罩殼404內，其中所述殼體具有囊封整個齒輪傳動裝置402之盤狀形狀，使得僅輸入軸件406及自由輪轂412 (鉸接至輸出軸件408)自殼體之輪轂在其相對側處突出，且進一步其中載板止動銷414突出穿過罩殼或鉸接至罩殼以用於可旋轉地固定行星齒輪總成之載板。罩殼配置有用於保護齒輪傳動裝置402。
20:齒輪傳動裝置 22:附齒輸入軸件 24:鑲齒 26:皮帶或鏈條 28:殼體 30:分隔壁 32:分隔壁 34:分隔壁 36:分隔壁 39:支撐襯套 40:齒輪比改變機構 40B:底部子總成 40T:頂部子總成/頂部齒輪比改變機構子總成 42:頂部徑向輪軸支撐件 44:底部徑向輪軸支撐件 46:小齒輪支撐件 48:小齒輪支撐件 50:外部車架部分 52:正齒輪支撐件 54:正齒輪支撐件 60:輪轂 62:開口 64:開口 66:軸承 70:行星齒輪總成 74:太陽齒圈/太陽齒輪 76:行星小齒輪 78:載板 80:自行車撥鏈器吊架 82:止動銷 86:外齒 88:內齒輪環齒輪 90:輪轂 94:傳動盤 95:箭頭 96:周邊齒圈 97:箭頭 100:可旋轉齒盤 102:輸出軸件 104:齒盤部分 105:鏈輪支撐件/棘輪/棘輪機構 106:內側面 108:襯套/軸承 110 1至110 20:齒圈 112B:齒輪換檔區 112T:齒輪換檔區 116:齒 116T:齒面厚度 116W:齒面寬度 120:多邊形輪軸/六邊形輪軸 124:小齒輪 126:傳動小齒輪 130:螺紋桿 132:頂部部分/頂部螺紋部分 134:底部部分 138:操縱小齒輪 142:螺線管 144:軸件 148:第一齒輪鑲齒 150:偏置板片彈簧 152:位置 154:位置 156:橫向閂鎖 160:止動臂 164:第二齒輪變換小齒輪 166:位置 170:第一螺母 172:第二螺母 174:盤繞壓縮無頭小釘 176:盤繞壓縮無頭小釘 180:齒輪傳動桿 182:軸承 190:箭頭 192:箭頭 194:箭頭 196:箭頭 198:箭頭 199:箭頭 200:箭頭 220:齒輪傳動裝置 240:齒輪比改變機構 245:可充電電池 247:PCB 320:輪軸 326:傳動小齒輪 330:螺紋桿 332:頂部部分 334:底部部分 342:步進馬達 345:齒輪系 347:齒輪 370:第一螺母 372:第二螺母 374:盤繞壓縮無頭小釘 376:盤繞壓縮無頭小釘 380:齒輪傳動桿/傳動桿 400:齒輪傳動總成 402:齒輪傳動裝置 404:罩殼 406:輸入軸件 408:輸出軸件 412:自由輪轂 414:載板止動銷
為更佳理解本文中所揭示之標的且例示可如何在實踐中實行該標的，現將僅藉由非限制性實例參考隨附圖式描述實施例，其中： 圖1A係根據本發明之實例之齒輪傳動裝置之透視前視圖； 圖1B係沿著圖1A中之線1B – 1B之縱向截面； 圖1C係沿著圖1A中之線1C – 1C之水平截面； 圖2A係圖1A之齒輪傳動裝置之透視後視圖； 圖2B係沿著圖2A中之線2B – 2B之縱向截面； 圖3係圖1A之分解圖； 圖4係圖2A之分解圖； 圖5A係齒輪傳動裝置之透視後側視圖，其中移除齒盤以暴露設計之內部元件； 圖5B係圖5A之透視圖，其中移除殼體及齒輪比改變機構以暴露傳動盤及行星齒輪總成； 圖5C係在圖5B中標記為5C之部分之放大圖； 圖5D係行星齒輪總成之透視圖； 圖6A係在圖2A中標記為6A之部分之放大圖； 圖6B係在圖5A中標記為6B之部分之放大圖； 圖6C係根據本發明之實例之齒輪比改變機構之透視圖； 圖6D係齒輪傳動裝置之透視前側視圖，其中移除傳動盤以暴露設計之內部元件； 圖6E係在圖6C中標記為6E之部分之相對側透視圖； 圖6F係圖6C之分解圖； 圖6G係在圖6B中所見之部分之仰視透視圖； 圖7A係齒盤之內部透視圖； 圖7B係圖7A之平面圖； 圖7C係在圖7B中標記為7C之部分之放大圖； 圖7D係從下方之齒盤之部分之又一放大圖； 圖7E係在圖7D中繪示之部分之透視俯視圖； 圖7F係在圖7C中標記為7F之部分之放大圖； 圖8A係在圖6D中標記為8A之部分之放大圖； 圖8B係沿著圖8A中之線8B – 8B取得之截面； 圖8C係在圖8B中標記為8C之部分之放大俯視圖； 圖9A係在圖1B中標記為9A之部分之放大圖，其繪示齒輪傳動裝置之動力學； 圖9B係在圖2B中標記為9B之部分之放大圖，其繪示齒輪傳動裝置之動力學； 圖10A係根據本發明之裝配有齒輪傳動裝置之自行車之後部分視圖； 圖10B係在圖10A中標記為10B之部分之放大圖； 圖11係齒輪傳動裝置之透視後側視圖，其中移除傳動盤，繪示與齒盤之最外齒圈嚙合之傳動小齒輪； 圖12係根據本發明之實例之齒輪傳動裝置之透視後側視圖，其中移除齒盤以暴露替代齒輪比改變機構，包括單一電子齒輪比改變機構；及 圖13係根據本發明之實例之示意性地繪示囊封齒輪傳動裝置之罩殼之縱向側截面。
20:齒輪傳動裝置
22:附齒輸入軸件
24:鑲齒
28:殼體
30:分隔壁
32:分隔壁
34:分隔壁
36:分隔壁
40:齒輪比改變機構
42:頂部徑向輪軸支撐件
44:底部徑向輪軸支撐件
60:輪轂
62:開口
64:開口
66:軸承
88:內齒輪環齒輪
90:輪轂
94:傳動盤
96:周邊齒圈
100:可旋轉齒盤
102:輸出軸件
104:齒盤部分
105:鏈輪支撐件/棘輪/棘輪機構
106:內側面
108:襯套/軸承
120:多邊形輪軸/六邊形輪軸
124:小齒輪
126:傳動小齒輪
130:螺紋桿
138:操縱小齒輪
142:螺線管
164:第二齒輪變換小齒輪

Claims (45)

  1. 一種齒輪傳動裝置，其包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其耦合至與該小齒輪可旋轉地鉸接之輪軸；該傳動小齒輪可沿著該輪軸移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與該齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輪軸經組態以繞其縱向軸線旋轉且同時在與該傳動盤之旋轉方向相反之方向上繞該輸入軸件之中心軸旋轉。
  2. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成包括可旋轉地安裝於該行星齒輪總成之載體上之數個行星小齒輪，該載體可旋轉地固定，藉此該太陽齒輪及該環齒輪在相反指向上旋轉。
  3. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其進一步包括殼體，該殼體可隨該輸入軸件旋轉，且經組態用於容納該齒輪比改變機構，且其中該小齒輪之該徑向軸線在該殼體之徑向軸線上方延伸。
  4. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪比改變機構包括彼此獨立且經組態用於使該傳動小齒輪徑向地徑向移位的升檔齒輪總成及降檔齒輪總成，其中該升檔齒輪總成經組態用於使該傳動小齒輪朝向較小齒圈徑向向內移位，且該降檔齒輪總成經組態用於使該傳動小齒輪朝向較大齒圈徑向向外移位。
  5. 如請求項4之齒輪傳動裝置，其中該齒輪比改變機構包括兩個或更多個齒輪變換子總成，其等在相反指向上操作，從而導致該等子總成之該等傳動小齒輪同時移動且朝向彼此或遠離彼此配準。
  6. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪比改變機構經組態具有可組態用於與該傳動盤之該周邊齒圈選擇性地嚙合之齒輪變換小齒輪，及可與該齒輪變換小齒輪嚙合之操縱小齒輪，該操縱小齒輪固定於螺紋桿上方，藉此該螺紋桿之旋轉引起該操縱器之移位，此繼而引起該傳動小齒輪繞圍繞該傳動小齒輪之該徑向軸線延伸之旋轉輪軸的徑向移位。
  7. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該操縱器包括可組態用於使該傳動小齒輪在徑向向內或徑向向外方向上徑向移位之可操縱桿。
  8. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪比改變機構包括可組態用於使該傳動小齒輪徑向移位之一或多個電操縱器。
  9. 如請求項8之齒輪傳動裝置，其中該一或多個電操縱器經鉸接以用於藉由可操縱桿使該傳動小齒輪徑向移位。
  10. 如請求項3之齒輪傳動裝置，其中該殼體經組態用於容納一或多個電操縱器及一或多個各自電源以及控制器。
  11. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該電源係可充電電池。
  12. 如請求項7之齒輪傳動裝置，其中該可操縱桿沿著軸向路徑彈簧偏置至一個或兩個方向上。
  13. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成包括可旋轉地安裝於該行星齒輪總成之載體上之數個行星小齒輪，該載體可旋轉地固定至自行車車架部件。
  14. 如請求項13之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成之該載體可固定至該自行車車架之鏈拉條。
  15. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪可與該小齒輪同軸地可旋轉鉸接。
  16. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪可沿著相對於該小齒輪之該徑向軸線偏移之徑向軸線移位，且可旋轉地鉸接至該小齒輪。
  17. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪可沿著該齒盤之非徑向弦移位，且可旋轉地鉸接至該小齒輪。
  18. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該操縱器係藉由電動操作馬達啟動。
  19. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該可操縱桿係藉由手動換檔機構啟動。
  20. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成之載體固定至支撐該齒輪傳動裝置之外部車架部件。
  21. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其經組態用於囊封於壁內，該等壁經組態以使該齒輪傳動裝置成為密封結構。
  22. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動盤之該齒圈之輪轂與該輸入軸件同軸延伸。
  23. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動盤之該周邊齒圈係平面齒輪，且其中該齒圈與該傳動盤之旋轉軸線同軸延伸。
  24. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動盤之該周邊齒圈與該傳動盤之平面共面延伸。
  25. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該行星總成之該太陽齒輪與該輸入軸件為一體或與其整合。
  26. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該環齒輪與該傳動盤之軸件為一體或與其整合。
  27. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該周邊齒圈與該傳動盤為一體或與其整合。
  28. 如請求項3之齒輪傳動裝置，其中該輸入軸件與該殼體為一體或與其整合。
  29. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪傳動裝置經組態具有各自與對應傳動小齒輪相關聯之兩個或更多個齒輪比改變機構。
  30. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪傳動裝置經組態具有各自與各自小齒輪可旋轉地鉸接之兩個或更多個傳動小齒輪。
  31. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒輪傳動裝置經組態具有各自可旋轉地鉸接於徑向延伸軸線上且等距徑向間隔開的兩個或更多個傳動小齒輪。
  32. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成之該載體鉸接至安置於該齒輪傳動裝置外部之固定元件。
  33. 如請求項32之齒輪傳動裝置，其中該行星齒輪總成之該載體磁性止動至外部安置之固定元件。
  34. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中承載該傳動小齒輪及該小齒輪之旋轉輪軸具有多邊形橫截面。
  35. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該齒盤經組態具有齒輪換檔區，其中在齒輪換檔區處，相鄰齒圈之齒沿著該齒盤之半徑對準。
  36. 如請求項35之齒輪傳動裝置，其中該齒盤經組態具有兩個或更多個齒輪換檔區，其中兩個相對齒輪換檔區沿著該齒盤之半徑安置。
  37. 如請求項35之齒輪傳動裝置，其中複數個齒輪齒自各齒輪換檔區之兩側沿著各齒圈之圓形路徑安置，藉此沿著圓形路徑之該等齒以發散及會聚配置逐漸位移，其中在該等齒輪換檔區處，所有齒圈之所有齒係同軸的且在其等之間無徑向位移。
  38. 如請求項35之齒輪傳動裝置，其中該齒盤上方之該等齒圈之該等齒具有實質上弧形橫截面，具有平滑齒表面。
  39. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪經組態具有擁有與該等齒圈之該等齒之形狀互補以與其等平穩嚙合之形狀的齒。
  40. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪經組態以在該齒盤之該等齒圈之該等齒上方平穩地滾動而無滑動。
  41. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中該傳動小齒輪之齒之長度大於該齒盤之該等齒圈之該等齒之高度，且其中該齒盤經組態具有在該齒盤之該等齒圈之齒根圓處的開口以促進該傳動小齒輪之該等齒之齒頂穿透其間。
  42. 如請求項1之齒輪傳動裝置，其中除最小齒圈及最大齒圈外之齒圈之各齒與至少兩個相鄰齒，較小齒圈之一個齒及較大齒圈之一個齒接觸。
  43. 一種動力機，其藉由驅動該動力機之齒輪傳動裝置之旋轉動力致動，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其耦合至與該小齒輪可旋轉地鉸接之輪軸；該傳動小齒輪可沿著該輪軸移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輪軸經組態以繞其縱向軸線旋轉且同時在與該傳動盤之旋轉方向相反之方向上繞該輸入軸件之中心軸線旋轉，且其中該輸入軸件及該輸出軸件之一者可連接至旋轉電源且該輸入軸件及該輸出軸件之另一者可連接至旋轉驅動動力單元。
  44. 一種經組態具有齒輪傳動裝置之自行車，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸線旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其耦合至與該小齒輪可旋轉地鉸接之輪軸；該傳動小齒輪可沿著該輪軸移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與該齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輪軸經組態以繞其縱向軸線旋轉且同時在與該傳動盤之旋轉方向相反之方向上繞該輸入軸件之中心軸線旋轉，且其中該輸入軸件可藉由自行車曲柄總成可旋轉地操縱且該輸出軸件可與自行車後輪之後輪轂總成接合。
  45. 一種用於經組態具有齒輪傳動裝置之自行車之後輪，該齒輪傳動裝置包括：輸入軸件及同軸輸出軸件；行星齒輪總成，其經組態具有固定地鉸接至該輸入軸件之太陽齒輪；該行星齒輪總成之環齒輪，其固定地鉸接於傳動盤之輪轂處，該傳動盤經組態具有周邊齒圈；齒輪比改變機構，其包括與該傳動盤之該周邊齒圈嚙合且可繞徑向軸旋轉的小齒輪；及傳動小齒輪，其耦合至與該小齒輪可旋轉地鉸接之輪軸；該傳動小齒輪可沿著該輪軸移位且經組態用於與可旋轉齒盤嚙合；該齒盤與該輸出軸件同軸地鉸接且該齒盤組態為在其之內側面處具有複數個同軸安置之齒圈，其中該傳動小齒輪可與該齒盤之齒圈嚙合，且其中該齒輪比改變機構包括經組態用於使該傳動小齒輪在該齒盤之齒圈之間選擇性地徑向移位的操縱器，且其中該輪軸經組態以繞其縱向軸線旋轉且同時在與該傳動盤之旋轉方向相反之方向上繞該輸入軸件之中心軸線旋轉，且其中該輸入軸件可組態以藉由自行車曲柄總成旋轉且該輸出軸件可組態以與自行車後輪之後輪轂總成接合。
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