TWI822784B - 用於自行車或電動自行車之行星齒輪結構的踩踏軸承齒輪箱 - Google Patents

用於自行車或電動自行車之行星齒輪結構的踩踏軸承齒輪箱 Download PDF

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Abstract

本發明提出一種用於自行車或電動自行車之行星結構的踩踏軸承齒輪箱，具有作為驅動裝置的齒輪箱輸入軸（1）及作為從動裝置的齒輪箱輸出軸（2），具有用於實現八個擋位（G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7，G8）的三個行星齒輪組（RS1，RS2，RS3）、三個自由輪離合器（F1，F2，F3）及三個制動器（B1，B2，B3），其中每個行星齒輪組（RS1，RS2，RS3）分別對應於一個制動器（B1，B2，B3）及一個自由輪離合器（F1，F2，F3），其中該第一行星齒輪組（RS1）的太陽輪（4）可由該第一制動器（B1）固定，該第二行星齒輪組（RS2）的太陽輪（7）可由該第二制動器（B2）固定，以及該第三行星齒輪組（RS3）的內齒圈（12）可由該第三制動器（B3）固定，其中該第一行星齒輪組（RS1）的行星輪架（5）及該第二行星齒輪組（RS2）的行星輪架（8）以及該第三行星齒輪組（RS3）的行星輪架（11）分別形成該等行星齒輪組（RS1，RS2，RS3）上的輸入端，且其中該第一行星齒輪組（RS1）的內齒圈（6）及該第二行星齒輪組（RS2）的內齒圈（9）以及該第三行星齒輪組（RS3）的太陽輪（10）分別形成該等行星齒輪組（RS1，RS2，RS3）上的輸出端。此外，本發明提出一種具有該踩踏軸承齒輪箱的自行車或電動自行車。

Description

用於自行車或電動自行車之行星齒輪結構的踩踏軸承齒輪箱
本發明係有關於一種用於自行車或電動自行車之行星結構的踩踏軸承齒輪箱。此外，本發明係有關於一種具有該踩踏軸承齒輪箱的自行車或電動自行車。
先前技術揭露大量一般配設有撥鏈器（Kettenschaltung，英：chain shifter）或齒輪輪轂（Nabenschaltung，英：hub gear-shifter）的自行車或電動自行車。電動自行車區別於自行車之處在於設有為騎行者提供助力的電機。在一些應用中，電動自行車的前輪或後輪中裝有輪轂馬達。前輪中的輪轂馬達由於重量大而不利於騎行行為。而設置在後輪中的輪轂馬達一直以來係與不易維護的齒輪輪轂配合使用，且同樣由於重量大而不利於騎行行為。因此，業界已開發出在踩踏軸承中設置副軸結構之齒輪箱以及電動馬達的電動自行車。習知的副軸結構之踩踏軸承齒輪箱的缺點在於功率密度低，且由於僅出現滾動功率（Wälzleistung）而效率低下。
本發明之目的在於提供一種踩踏軸承齒輪箱以及一種具有該踩踏軸承齒輪箱的自行車或電動自行車，二者擋位數多，功率密度大且效率高。
根據本發明，此目的藉由請求項1及10之特徵而達成，其中，請求保護的有利改進方案可從附屬項以及說明書及圖式中獲得。
因此，本發明提出一種用於自行車或電動自行車之行星結構的踩踏軸承齒輪箱，具有作為驅動裝置的齒輪箱輸入軸，例如踏板曲柄軸或類似之物，以及作為從動裝置之齒輪箱輸出軸。該踩踏軸承齒輪箱包括用於實現八個擋位的三個行星齒輪組、三個自由輪離合器及三個制動器，其中每個行星齒輪組分別對應於一個制動器及一個自由輪離合器。此外在該踩踏軸承齒輪箱中，該第一行星齒輪組的太陽輪可由第一制動器固定，該第二行星齒輪組的太陽輪可由第二制動器固定，以及該第三行星齒輪組的內齒圈可由第三制動器固定，其中該第一行星齒輪組的行星輪架及該第二行星齒輪組的行星輪架以及該第三行星齒輪組的行星輪架分別形成該等行星齒輪組上的輸入端，且其中該第一行星齒輪組的內齒圈及該第二行星齒輪組的內齒圈以及該第三行星齒輪組的太陽輪分別形成該等行星齒輪組上的輸出端。
以此方式實現用於踩踏軸承齒輪箱的齒輪組配置，該齒輪組配置基於齒輪組之間的連接而在效率儘可能高的同時實現特別高的功率密度，從而實現高度的系統整合，而無論各齒輪組以何種軸向順序佈置。
此外，為了在各行星齒輪組上實現聯鎖，可藉由相對應的自由輪離合器將太陽輪與內齒圈或者將太陽輪與行星輪架或者將內齒圈與行星輪架連接在一起。
因此，本發明所提出之踩踏軸承齒輪箱包括三個軸向依次佈置或耦合的行星齒輪組，其可視擋位而聯鎖或者轉換成高速擋（Schnelle，英：high gear），從而透過三個自由輪及三個易於自外部觸及的制動器來切換出至少八個擋位，其中就該踩踏軸承齒輪箱而言能夠實現極高的效率。
在本發明所提出之踩踏軸承齒輪箱中，為將彼此耦合之行星齒輪組機械連接在一起，可透過中間軸或類似之物將一個行星齒輪組的輸出端與另一行星齒輪組的輸入端連接在一起。
此外，使用軸體或軸體狀元件來連接所設行星齒輪組的各種齒輪組元件。術語“軸體”不僅指可轉動地安裝的、用於傳遞轉矩的圓柱形機器元件，而是亦可理解為將各齒輪組元件相互連接起來的一般性連接元件。
為了除騎行者的人力驅動外亦實現助力電功率，可在本發明之踩踏軸承齒輪箱中如下設置：設有至少一個電機或類似之物。
該電機例如可直接地或者藉由一個或數個傳動級、鏈條、齒帶或類似之物而接合在齒輪箱輸入軸、齒輪箱輸出軸及/或中間軸上。為此，亦可視情況而使用諸如自由輪離合器等換擋元件。由此產生以下優點：在電機停止驅動之情況下騎行時，透過騎行而被驅動的電機不產生阻力矩。在例如藉由傳動級進行接合的情況下，必要時可換成慢擋。
可選地，該踩踏軸承齒輪箱可在踩踏軸承曲柄軸與齒輪箱輸入端之間實現自由輪。由此產生以下優點：已接合的電機可進一步旋轉，而踩踏軸承曲柄軸的踏板不轉動。
如前所述，所設置的制動器亦可實施為可切換自由輪或自由輪制動器，其優點在於：換擋時實現各擋位之間更快更簡單的切換。
根據本發明之改進方案，該等行星齒輪組可特別是配設有絕對值更低或更高的固定傳動比，例如配設有階梯式行星齒輪。如此，本發明之踩踏軸承齒輪箱實現了更好的空間經濟性。
本發明之另一態樣係提供一種具有前述之踩踏軸承齒輪箱的自行車或電動自行車或類似之物，其中產生前述優點及進一步的優點。
圖1及2示出本發明之踩踏軸承齒輪箱的各種實施方案，該踩踏軸承齒輪箱具有各齒輪組的固定傳動比i0，其中圖3所示相關換擋圖提供可能的擋位G1至G8以及相對應的傳動比i及步進或主銷內傾角φ。在換擋圖中示出制動器B1、B2、B3及自由輪離合器F1、F2、F3的單一狀態，其中就制動器B1、B2、B3而言，點表示接合狀態，叉表示分離或移開狀態，而針對自由輪離合器F1、F2、F3，點表示鎖定方向狀態，短線表示超越驅動狀態。自由輪的超越運行或超越驅動狀態意味著自由輪不鎖定。例如當其中一個與自由輪連接的元件快速旋轉而使得自由輪無法鎖定時，自由輪可處於超越驅動。自由輪的鎖定方向狀態意味著自由輪鎖定。
無論踩踏軸承齒輪箱具體採用何種實施方案，皆如下設置：該行星結構的踩踏軸承齒輪箱可用於自行車、電動自行車或類似之物。踩踏軸承齒輪箱包括作為驅動裝置的齒輪箱輸入軸1，該驅動裝置在圖1及2中實施為踏板曲柄軸，以及作為從動裝置的齒輪箱輸出軸2，該從動裝置例如可實施為鏈輪或齒帶輪。該踩踏軸承齒輪箱包括三個行星齒輪組RS1、RS2、RS3，其中第一行星齒輪組RS1及第二行星齒輪組RS2以及第三行星齒輪組RS3例如實施為所謂之負行星齒輪組。此外，設有至少三個自由輪離合器F1、F2、F3及三個制動器或自由輪制動器B1、B2、B3，其大體上作為用於實現至少8個擋位G1、G2、G3、G4、G5、G6、G7、G8的換擋元件。該踩踏軸承齒輪箱的行星齒輪組RS1、RS2、RS3相對踏板曲柄軸而言較佳係同軸佈置，從而在結構空間方面具備優勢。
在該踩踏軸承齒輪箱的所有實施方案中，每個行星齒輪組RS1、RS2、RS3分別對應於一個制動器B1、B2、B3及一個自由輪離合器F1、F2、F3，其中第一行星齒輪組RS1的太陽輪4可由第一制動器B1固定在殼體3或殼體側上，第二行星齒輪組RS2的太陽輪7可由第二制動器B2固定，以及，第三行星齒輪組RS3的內齒圈12可由第三制動器B3固定。第一行星齒輪組RS1的行星輪架5及第二行星齒輪組RS2的行星輪架8以及第三行星齒輪組RS3的行星輪架11分別形成行星齒輪組RS1、RS2、RS3上的輸入端，其中第一行星齒輪組RS1的內齒圈6及第二行星齒輪組RS2的內齒圈9以及第三行星齒輪組RS3的太陽輪10分別形成行星齒輪組RS1、RS2、RS3上的輸出端。
為透過第一自由輪離合器F1來聯鎖第一行星齒輪組RS1，該第一行星齒輪組RS1的太陽輪4可與內齒圈6連接，或者太陽輪4可與行星輪架5連接，或者內齒圈6可與行星輪架5連接。此外，為透過第二自由輪離合器F2來聯鎖第二行星齒輪組RS2，該第二行星齒輪組RS2的太陽輪7可與內齒圈9連接，或者太陽輪7可與行星輪架8連接，或者內齒圈9可與行星輪架8連接。最後，為透過第三自由輪離合器F3來聯鎖第三行星齒輪組RS3，該第三行星齒輪組RS3的太陽輪10可與內齒圈12連接，或者太陽輪10可與行星輪架11連接，或者內齒圈12可與行星輪架11連接。
圖1示出踩踏軸承齒輪箱的第一實施方案，其中按軸向順序設有第三行星齒輪組RS3及第二行星齒輪組RS2以及第一行星齒輪組RS1。圖1中進一步提供第三行星齒輪組RS3的固定傳動比i03 -1.62、第二行星齒輪組RS2的固定傳動比i02 -1.62、及第一行星齒輪組RS1的固定傳動比i01 -3.66。
具體言之，齒輪箱輸入軸1與作為第三行星齒輪組RS3之輸入端的行星輪架11連接。太陽輪10作為第三行星齒輪組RS3之輸出端透過中間軸ZW與作為第一行星齒輪組RS1之輸入端的行星輪架5連接，其中內齒圈6作為第一行星齒輪組RS1之輸出端與作為第二行星齒輪組RS2之輸入端的行星輪架8連接。內齒圈9作為第二行星齒輪組RS2之輸出端與齒輪箱輸出軸2連接，其中第一行星齒輪組RS1的太陽輪4可透過第一自由輪離合器F1與第一行星齒輪組RS1的內齒圈6連接，其中第二行星齒輪組RS2的內齒圈9可透過第二自由輪離合器F2與第二行星齒輪組RS2的行星輪架8連接，且其中第三行星齒輪組RS3的行星輪架11可透過第三自由輪離合器F3與第三行星齒輪組RS3的內齒圈12連接。
圖2示出踩踏軸承齒輪箱的第二實施方案，其中按軸向順序設有第二行星齒輪組RS2及第一行星齒輪組RS1以及第三行星齒輪組RS3。圖2中進一步提供第二行星齒輪組RS2的固定傳動比i02 -1.62、第一行星齒輪組RS1的固定傳動比i01 -3.66、及第三行星齒輪組RS3的固定傳動比i03 -1.62。
具體言之，齒輪箱輸入軸1與作為第一行星齒輪組RS1之輸入端的行星輪架5連接，內齒圈6作為第一行星齒輪組RS1之輸出端與作為第二行星齒輪組RS2之輸入端的行星輪架8連接，內齒圈9作為第二行星齒輪組RS2之輸出端透過中間軸ZW與作為第三行星齒輪組RS3之輸入端的行星輪架11連接，太陽輪10作為第三行星齒輪組RS3之輸出端與齒輪箱輸出軸2連接，第一行星齒輪組RS1的太陽輪4可透過第一自由輪離合器F1與第一行星齒輪組RS1的內齒圈6連接，第二行星齒輪組RS2的太陽輪7可透過第二自由輪離合器F2與第二行星齒輪組RS2的內齒圈9連接，以及，第三行星齒輪組RS3的太陽輪10可透過第三自由輪離合器F3與第三行星齒輪組RS3的行星輪架11連接。此外，可作為馬達或發電機工作的電機EM與中間軸ZW連接，以便為騎行者提供助力功率。如此，該第二實施方案示例性地實現了一種混合式踩踏軸承齒輪箱，其中電機EM較佳例如可以與齒輪箱輸入軸1軸向平行的方式佈置在自行車或電動自行車之下管中或下管上。透過將電機EM接合至中間軸ZW，電機EM便能在傳動比為i=1的擋位G1至G4中工作，以及在傳動比為i=0.38的擋位G5至G8中工作。在電機EM接合至齒輪箱輸入軸1之情況下，電機EM可以相應的擋位傳動比工作，如此，電機EM便能總是在效率優化的範圍內工作。在電機EM接合至齒輪箱輸出軸2之情況下，電機EM以鏈傳動比工作，其中，若在換擋期間僅由電機EM施加負荷且齒輪箱處於無負荷狀態，則藉此可實現動力換擋。
圖3為圖1所示第一實施方案及圖2所示第二實施方案的換擋圖。由該換擋圖可知：為了切換出第一擋位G1，第一、第二及第三制動器B1、B2、B3分離或移開，其中第一、第二及第三自由輪離合器F1、F2、F3處於鎖定方向狀態。為了切換出第二擋位G2，第一制動器B1接合且第二及第三制動器B2、B3分離或移開，其中第一自由輪離合器F1處於超越驅動狀態且第二及第三自由輪離合器F2、F3處於鎖定方向狀態。為了切換出第三擋位G3，第二制動器B2接合且第一及第三制動器B1、B3分離或移開，其中第二自由輪離合器F2處於超越驅動狀態且第一及第三自由輪離合器F1、F3處於鎖定方向狀態。為了切換出第四擋位G4，第一及第二制動器B1、B2接合且第三制動器B3分離或移開，其中第一及第二自由輪離合器F1、F2處於超越驅動狀態且第三自由輪離合器F3處於鎖定方向狀態。為了切換出第五擋位G5，第三制動器B3接合且第一及第二制動器B1、B2分離或移開，其中第一及第二自由輪離合器F1、F2處於鎖定方向狀態且第三自由輪離合器F3處於超越驅動狀態。為了切換出第六擋位G6，第一及第三制動器B1、B3接合且第二制動器B2分離或移開，其中第一及第三自由輪離合器F1、F3處於超越驅動狀態且第二自由輪離合器F2處於鎖定方向狀態。為了切換出第七擋位G7，第一制動器B1分離或移開且第二及第三制動器B2、B3接合，其中第一自由輪離合器F1處於鎖定方向狀態且第二及第三自由輪離合器F2、F3處於超越驅動狀態。為了切換出第八擋位G8，第一、第二及第三制動器B1、B2、B3接合，其中第一、第二及第三自由輪離合器F1、F2、F3處於超越驅動狀態。
1‧‧‧齒輪箱輸入軸或踏板曲柄軸 2‧‧‧齒輪箱輸出軸或者自行車或電動自行車的從動裝置 3‧‧‧殼體 4‧‧‧第一行星齒輪組的太陽輪 5‧‧‧第一行星齒輪組的行星輪架或支架 6‧‧‧第一行星齒輪組的內齒圈 7‧‧‧第二行星齒輪組的太陽輪 8‧‧‧第二行星齒輪組的行星輪架 9‧‧‧第二行星齒輪組的內齒圈 10‧‧‧第三行星齒輪組的太陽輪 11‧‧‧第三行星齒輪組的行星輪架 12‧‧‧第三行星齒輪組的內齒圈 B1‧‧‧第一制動器 B2‧‧‧第二制動器 B3‧‧‧第三制動器 EM‧‧‧電機 F1‧‧‧第一自由輪離合器 F2‧‧‧第二自由輪離合器 F3‧‧‧第三自由輪離合器 G1‧‧‧第一擋位 G2‧‧‧第二擋位 G3‧‧‧第三擋位 G4‧‧‧第四擋位 G5‧‧‧第五擋位 G6‧‧‧第六擋位 G7‧‧‧第七擋位 G8‧‧‧第八擋位 i‧‧‧傳動比 i01‧‧‧第一行星齒輪組的固定傳動比 i02‧‧‧第二行星齒輪組的固定傳動比 i03‧‧‧第三行星齒輪組的固定傳動比 RS1‧‧‧第一行星齒輪組 RS2‧‧‧第二行星齒輪組 RS3‧‧‧第三行星齒輪組 ZW‧‧‧中間軸 Φ‧‧‧步進 Φges‧‧‧總步進
下面結合附圖對本發明進一步進行說明。其中： 圖1為具有三個軸向依次佈置之行星齒輪組的本發明之踩踏軸承齒輪箱的第一實施方案的示意圖； 圖2為具有該等行星齒輪組之軸向有所變化之順序的本發明之踩踏軸承齒輪箱的第二實施方案的示意圖； 圖3為該踩踏軸承齒輪箱的第一及第二實施方案的換擋圖。
1‧‧‧齒輪箱輸入軸或踏板曲柄軸
2‧‧‧齒輪箱輸出軸或者自行車或電動自行車的從動裝置
3‧‧‧殼體
4‧‧‧第一行星齒輪組的太陽輪
5‧‧‧第一行星齒輪組的行星輪架或支架
6‧‧‧第一行星齒輪組的內齒圈
7‧‧‧第二行星齒輪組的太陽輪
8‧‧‧第二行星齒輪組的行星輪架
9‧‧‧第二行星齒輪組的內齒圈
10‧‧‧第三行星齒輪組的太陽輪
11‧‧‧第三行星齒輪組的行星輪架
12‧‧‧第三行星齒輪組的內齒圈
B1‧‧‧第一制動器
B2‧‧‧第二制動器
B3‧‧‧第三制動器
F1‧‧‧第一自由輪離合器
F2‧‧‧第二自由輪離合器
F3‧‧‧第三自由輪離合器
i01‧‧‧第一行星齒輪組的固定傳動比
i02‧‧‧第二行星齒輪組的固定傳動比
i03‧‧‧第三行星齒輪組的固定傳動比
RS1‧‧‧第一行星齒輪組
RS2‧‧‧第二行星齒輪組
RS3‧‧‧第三行星齒輪組
ZW‧‧‧中間軸

Claims (10)

  1. 一種用於自行車或電動自行車之行星結構的踩踏軸承齒輪箱，具有作為驅動裝置的齒輪箱輸入軸(1)及作為從動裝置的齒輪箱輸出軸(2)，具有用於實現八個擋位(G1，G2，G3，G4，G5，G6，G7，G8)的三個行星齒輪組(RS1，RS2，RS3)、三個自由輪離合器(F1，F2，F3)及三個制動器(B1，B2，B3)，其中每個行星齒輪組(RS1，RS2，RS3)分別對應於一個制動器(B1，B2，B3)及一個自由輪離合器(F1，F2，F3)，其中該第一行星齒輪組(RS1)的太陽輪(4)可由該第一制動器(B1)固定，該第二行星齒輪組(RS2)的太陽輪(7)可由該第二制動器(B2)固定，以及該第三行星齒輪組(RS3)的內齒圈(12)可由該第三制動器(B3)固定，其中該第一行星齒輪組(RS1)的行星輪架(5)及該第二行星齒輪組(RS2)的行星輪架(8)以及該第三行星齒輪組(RS3)的行星輪架(11)分別形成該等行星齒輪組(RS1，RS2，RS3)上的輸入端，且其中該第一行星齒輪組(RS1)的內齒圈(6)及該第二行星齒輪組(RS2)的內齒圈(9)以及該第三行星齒輪組(RS3)的太陽輪(10)分別形成該等行星齒輪組(RS1，RS2，RS3)上的輸出端。
  2. 如請求項1所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，為透過該第一自由輪離合器(F1)來聯鎖該第一行星齒輪組(RS1)，該第一行星齒輪組(RS1)的該太陽輪(4)可與該內齒圈(6)連接，或者該太陽輪(4)可與該行星輪架(5)連接，或者該內齒圈(6)可與該行星輪架(5)連接。
  3. 如請求項1或2所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，為透過該第二自由輪離合器(F2)來聯鎖該第二行星齒輪組(RS2)，該第二行星齒輪組(RS2)的該太陽輪(7)可與該內齒圈(9)連接，或者該太陽輪(7)可與該行星輪架(8)連接，或者該內齒圈(9)可與該行星輪架(8)連接。
  4. 如請求項1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，為透過該第三自 由輪離合器(F3)來聯鎖該第三行星齒輪組(RS3)，該第三行星齒輪組(RS3)的該太陽輪(10)可與該內齒圈(12)連接，或者該太陽輪(10)可與該行星輪架(11)連接，或者該內齒圈(12)可與該行星輪架(11)連接。
  5. 如請求項1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，設置自由輪制動器作為制動器(B1、B2、B3)。
  6. 如請求項1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，該齒輪箱輸入軸(1)與作為該第三行星齒輪組(RS3)之輸入端的行星輪架(11)連接，該太陽輪(10)作為該第三行星齒輪組(RS3)之輸出端與作為該第一行星齒輪組(RS1)之輸入端的行星輪架(5)連接，該內齒圈(6)作為該第一行星齒輪組(RS1)之輸出端與作為該第二行星齒輪組(RS2)之輸入端的行星輪架(8)連接，該內齒圈(9)作為該第二行星齒輪組(RS2)之輸出端與該齒輪箱輸出軸(2)連接，該第一行星齒輪組(RS1)的太陽輪(4)可透過該第一自由輪離合器(F1)與該第一行星齒輪組(RS1)的內齒圈(6)連接，該第二行星齒輪組(RS2)的內齒圈(9)可透過該第二自由輪離合器(F2)與該第二行星齒輪組(RS2)的行星輪架(8)連接，以及，該第三行星齒輪組(RS3)的行星輪架(11)可透過該第三自由輪離合器(F3)與該第三行星齒輪組(RS3)的內齒圈(12)連接。
  7. 如請求項1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，該齒輪箱輸入軸(1)與作為該第一行星齒輪組(RS1)之輸入端的行星輪架(5)連接，該內齒圈(6)作為該第一行星齒輪組(RS1)之輸出端與作為該第二行星齒輪組(RS2)之輸入端的行星輪架(8)連接，該內齒圈(9)作為該第二行星齒輪組(RS2)之輸出端與作為該第三行星齒輪組(RS3)之輸入端的行星輪架(11)連接，該太陽輪(10)作為該第三行星齒輪組(RS3)之輸出端與該齒輪箱輸出軸(2)連接，該第一行星齒輪組(RS1)的太陽輪(4)可透過該第一自由輪離合器(F1) 與該第一行星齒輪組(RS1)的內齒圈(6)連接，該第二行星齒輪組(RS2)的太陽輪(7)可透過該第二自由輪離合器(F2)與該第二行星齒輪組(RS2)的內齒圈(9)連接，以及，該第三行星齒輪組(RS3)的太陽輪(10)可透過該第三自由輪離合器(F3)與該第三行星齒輪組(RS3)的行星輪架(11)連接。
  8. 如請求項第1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，為了切換出第一擋位(G1)，該第一、第二及第三制動器(B1，B2，B3)分離，其中該第一、第二及第三自由輪離合器(F1，F2，F3)處於鎖定方向狀態，或者，為了切換出第二擋位(G2)，該第一制動器(B1)接合且該第二及第三制動器(B2，B3)分離，其中該第一自由輪離合器(F1)處於超越驅動狀態且該第二及第三自由輪離合器(F2，F3)處於鎖定方向狀態，或者，為了切換出第三擋位(G3)，該第二制動器(B2)接合且該第一及第三制動器(B1，B3)分離，其中該第二自由輪離合器(F2)處於超越驅動狀態且該第一及第三自由輪離合器(F1，F3)處於鎖定方向狀態，或者，為了切換出第四擋位(G4)，該第一及第二制動器(B1，B2)接合且該第三制動器(B3)分離，其中該第一及第二自由輪離合器(F1，F2)處於超越驅動狀態且該第三自由輪離合器(F3)處於鎖定方向狀態，或者，為了切換出第五擋位(G5)，該第三制動器(B3)接合且該第一及第二制動器(B1，B2)分離，其中該第一及第二自由輪離合器(F1，F2)處於鎖定方向狀態且該第三自由輪離合器(F3)處於超越驅動狀態，或者，為了切換出第六擋位(G6)，該第一及第三制動器(B1，B3)接合且該第二制動器(B2)分離，其中該第一及第三自由輪離合器(F1，F3)處於超越驅動狀態且該第二自由輪離合器(F2)處於鎖定方向狀態，或者，為了切換出第七擋位(G7)，該第一制動器(B1)分離且該第二及第三制動器(B2，B3)接合，其中該第一自由輪離合器(F1)處於鎖定方向狀態且該第二及第三自由輪離合器(F2，F3)處於超越驅動狀態，或者，為了切換出第八擋位(G8)，該第一、第二及第三制動器(B1， B2，B3)接合，其中該第一、第二及第三自由輪離合器(F1，F2，F3)處於超越驅動狀態。
  9. 如請求項1或2項所述之踩踏軸承齒輪箱，其中，設有至少一個電機(EM)。
  10. 一種具有如請求項1至9項中任一項所述之踩踏軸承齒輪箱的自行車或電動自行車。
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