卡爪控制件510被彈性支撐而相對于角度控制件550總是順時針轉(zhuǎn)動， 且如圖17 (a)中所示，轉(zhuǎn)動限制突起516位于轉(zhuǎn)動限制凹處553之內(nèi)且總是順時針轉(zhuǎn)動，藉 此維持一接觸狀態(tài)，除非外力施加于卡爪控制件510。
[0193] 當(dāng)在此狀態(tài)中，變速桿被操控而變速至一較低段時，角度控制件550通過回復(fù)彈 簧803順時針轉(zhuǎn)動。當(dāng)角度控制件550順時針轉(zhuǎn)動時周向卡爪控制件510也通過周向回復(fù) 彈簧802順時針轉(zhuǎn)動，藉此實現(xiàn)減速的變速。
[0194] 然而，若第二卡爪502強力地嚙合第一太陽齒輪411a的內(nèi)齒，如圖17(b)中所示， 周向卡爪控制件510不能隨同角度控制件550轉(zhuǎn)動且產(chǎn)生一定的相位角差異。在此情形中， 滾輪554被帶成與單向傾斜凹處517接觸，然后向外突出，從而滾輪554被帶成與相對于滾 輪554轉(zhuǎn)動于外的托架413的內(nèi)周面接觸。
[0195] 因此，滾輪554及單向傾斜凹口 517構(gòu)成強制變速離合器，從而如圖17(c)所示， 托架413的轉(zhuǎn)動力被傳送至周向卡爪控制件510,依次使周向卡爪控制件510強力地順時針 轉(zhuǎn)動。
[0196] 因而，周向卡爪控制件510順時針轉(zhuǎn)動而迫使已強力地嚙合第一太陽齒輪411a的 第二卡爪502被放倒下來，藉此提供周向強制變速功能。
[0197]-軸向強制變速構(gòu)件
[0198] 在本實施例中，僅當(dāng)變速從第三段進(jìn)行至第二段時，可提供一軸向強制變速功能。
[0199] 依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器優(yōu)選具有一軸向強制變速構(gòu)件，該軸向強制 變速構(gòu)件的結(jié)構(gòu)為：軸向卡爪控制件520形成有卡爪容納槽521，該卡爪容納槽521為周向 地分布而形成多角形且導(dǎo)向外周面的圓形表面段，因而卡爪容納槽521能容納設(shè)置于驅(qū)動 器200的內(nèi)周面上處于直立狀態(tài)中的卡爪并引導(dǎo)卡爪至外周面的圓形表面段，藉此迫使設(shè) 置于轉(zhuǎn)動驅(qū)動器200的內(nèi)周面上的卡爪被放倒下來。
[0200] 亦即，軸向卡爪控制件520基本具有傾斜表面段523及524,用于使第三卡爪503 被放倒下來，當(dāng)軸向卡爪控制件520被移動且同時騎坐在角度控制件550的螺旋傾斜面551 上時，導(dǎo)致直立的第三卡爪503放倒下來且被軸向回復(fù)彈簧801回復(fù)。
[0201] 然而，若第三卡爪503強力地嚙合托架413的齒413a，可能有以下的情形：無法僅 通過軸向回復(fù)彈簧801的一彈性力回復(fù)軸向卡爪控制件520。
[0202] 為了解決此問題，軸向卡爪控制件520進(jìn)一步具有卡爪容納槽521，用于容納被直 立的第三卡爪503并引導(dǎo)第三卡爪503至外周面的圓形表面段上。
[0203] 卡爪容納槽521形成多邊形，如圖13及14所示，該多邊形通常內(nèi)接圓形外周面。
[0204] 因此，如圖18(a)所示，相對于軸向卡爪控制件520轉(zhuǎn)動于外的處于直立狀態(tài)的第 三卡爪503進(jìn)入卡爪容納槽521。然后，如圖18(b)及18(c)所示，當(dāng)?shù)谌ㄗ?03被轉(zhuǎn)動 時，第三卡爪503逐漸移向卡爪容納槽521的邊緣然后逐漸放倒下來。
[0205] 之后，當(dāng)?shù)谌ㄗ?03接近卡爪容納槽521的邊緣時，第三卡爪503脫離卡爪容 納槽521并被引導(dǎo)至位于彼此鄰接的卡爪容納槽521之間的外周面的圓形表面段上，如圖 18(d)所示，產(chǎn)生一第三卡爪503完全放倒下來的狀態(tài)。
[0206] 因此，若直立的第三卡爪503及托架413彼此強力地嚙合，第三卡爪503首先被插 入卡爪容納槽521且第三卡爪503及驅(qū)動器200 -體轉(zhuǎn)動而強制釋放第三卡爪503與托架 413的嚙合，從而有助于軸向卡爪控制件520的一左向移動。
[0207] 優(yōu)選地，被限定于軸向卡爪控制件520的卡爪容納槽521形成有使第三卡爪503 容易被推出卡爪容納槽521的多個傾斜表面。本發(fā)明的一個例子圖示為具有8個卡爪容納 槽 521〇
[0208] 在圖12中，依照周向卡爪控制件510及軸向卡爪控制件520的控制角度，顯示有 第一卡爪501、第二卡爪502、第四卡爪504以及第五卡爪505的被控制狀態(tài)，下面的表1總 結(jié)了這些控制狀態(tài)。
[0209] 下面的表1亦顯示在一使用二段行星齒輪組410的實施例中，通過各卡爪的操作， 第一輸出離合器420及第二輸出離合器430是否傳送一轉(zhuǎn)動力：
[0210] 【表1】
[0211]
[0212] 其中，F(xiàn)代表一自由狀態(tài)，O.R.代表一過速狀態(tài)，0代表一ON狀態(tài)，X代表一OFF 狀態(tài)，以及OX代表一ON或OFF狀態(tài)。
[0213] 進(jìn)一步地，輪轂殼300及驅(qū)動器200可被設(shè)計成可借助位于其間的軸承905彼此 獨立地轉(zhuǎn)動，且它們被一防塵外殼310保護(hù)免于異物侵入。
[0214] 雖然上面所述的軸承903、904及905圖示為滾珠軸承，其它類的軸承如一滑動軸 承亦可被使用而不限于此。
[0215] 以下將參考附圖對依據(jù)本發(fā)明的輪轂嵌入式多段變速器的一實施例的操作進(jìn)行 描述，在該實施例中輪轂嵌入式多段變速器使用兩段行星齒輪組410將變速劃分為一最低 速的第一段、一較低速的第二段、一速度無改變的第三段、一較高速的一第四段、以及一最 高速的第五段。
[0216] -第一段
[0217] 第一段為一最初狀態(tài)，在此狀態(tài)變速桿不被操控，第二太陽齒輪411b僅受直立的 第一卡爪局限，且軸向卡爪控制件520已位于一被移動至圖中的左側(cè)的位置。
[0218] 當(dāng)一驅(qū)動力經(jīng)鏈輪210在此狀態(tài)中被傳送時，驅(qū)動器200被轉(zhuǎn)動。
[0219] 當(dāng)接觸軸向卡爪控制件520的外周面時設(shè)置于驅(qū)動器200中的第三卡爪503僅僅 被轉(zhuǎn)動且不能直接傳送驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力至行星齒輪組410的托架413。
[0220] 因此，驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力經(jīng)第二輸出離合器430的內(nèi)側(cè)單向離合器被傳送至行 星齒輪組410的環(huán)齒輪414,而由于一定的相位角差異，外側(cè)單向離合器不能傳送轉(zhuǎn)動力。 之后，行星齒輪412的較小直徑部412b嚙合固定的第二太陽齒輪411b且因此行星齒輪412 繞著其轉(zhuǎn)動。
[0221] 托架413減速至一最慢的速度且以此速度轉(zhuǎn)動，且此轉(zhuǎn)動經(jīng)第一輸出離合器420 被傳送至輪轂殼300的內(nèi)周面，藉此完成輸出。
[0222] 綜上，當(dāng)?shù)谝豢ㄗ?01將第二太陽齒輪411b限制于第一段，轉(zhuǎn)動力經(jīng)由鏈輪210 被傳送一驅(qū)動器200 -第二輸出離合器430的內(nèi)側(cè)單向離合器一環(huán)齒輪414 -行星齒輪 412的較小直徑部412b-托架413 -第一輸出離合器420 -輪轂殼300,藉此實現(xiàn)減速至 最小速度。
[0223] -第二段
[0224] 第二段為一狀態(tài)，在此狀態(tài)變速桿被操控使周向卡爪控制件510被轉(zhuǎn)動一預(yù)定角 度，第一太陽齒輪411a被直立的第二卡爪502限制，且軸向卡爪控制件520保留在被移動 至圖中左側(cè)的位置。
[0225] 當(dāng)一驅(qū)動力經(jīng)鏈輪210在此狀態(tài)被傳送時，驅(qū)動器200被轉(zhuǎn)動。
[0226] 當(dāng)接觸軸向卡爪控制件520的外周面時設(shè)置于驅(qū)動器200中的第三卡爪503僅僅 被轉(zhuǎn)動且同樣不能直接傳送驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力至行星齒輪組410的托架413。
[0227] 因此，驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力經(jīng)第二輸出離合器430的內(nèi)側(cè)單向離合器被傳送至行 星齒輪組410的環(huán)齒輪414,且行星齒輪412的較大直徑部412a嚙合固定的第一太陽齒輪 411a且因而行星齒輪412繞著其轉(zhuǎn)動。
[0228] 托架413減速至一較低速度并以此速度轉(zhuǎn)動，且此轉(zhuǎn)動經(jīng)第一輸出離合器420被 傳送至輪轂殼300的內(nèi)周面，藉此完成輸出。
[0229] 綜上，當(dāng)?shù)诙ㄗ?02局限第一太陽齒輪411a于第二段時，轉(zhuǎn)動力經(jīng)由鏈輪210 被傳送一驅(qū)動器200 -第二輸出離合器430的內(nèi)側(cè)單向離合器一環(huán)齒輪414 -行星齒輪 412的較大直徑部412a-托架413 -第一輸出離合器420 -輪轂殼300,藉此實現(xiàn)減速至 一較低速度。
[0230] -第三段
[0231] 第三段為一狀態(tài)，其中變速桿被操控而使周向卡爪控制件510被進(jìn)一步轉(zhuǎn)動一預(yù) 定角度，不管第一太陽齒輪411a或第二太陽齒輪411b都不被局限，且軸向卡爪控制件520 被移至圖中的右側(cè)，因而如圖4所示，第三卡爪503被直立。
[0232] 當(dāng)在此狀態(tài)中，一驅(qū)動力經(jīng)鏈輪210被傳送時，驅(qū)動器200被轉(zhuǎn)動。
[0233] 設(shè)在驅(qū)動器200上的第三卡爪503遠(yuǎn)離已被移至圖中右側(cè)的軸向卡爪控制件520， 因而第三卡爪503被直立。因此，驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力被直接傳送至行星齒輪組410的托 架 413。
[0234] 因此，第二輸出離合器430不被容許傳送一個別的轉(zhuǎn)動力，且托架413通過直接接 收已輸入驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力被轉(zhuǎn)動而無任何轉(zhuǎn)動力的改變。此轉(zhuǎn)動經(jīng)第一輸出離合器 420被傳送至輪轂殼300的內(nèi)周面，藉此完成輸出。
[0235] 綜上，當(dāng)驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力僅利用第三卡爪503被直接傳送至行星齒輪組410 的托架413而無局限在第三段中的第一太陽齒輪411a和第二太陽齒輪411b兩者，轉(zhuǎn)動力 經(jīng)由鏈輪210被傳送一驅(qū)動器200 -第三卡爪503 -托架413 -第一輸出離合器420 -輪 轂殼300,藉此完成的輸出無任何速度改變。
[0236] -第四段
[0237] 第四段為一狀態(tài)，其中變速桿被操控而使周向卡爪控制件510被進(jìn)一步轉(zhuǎn)動一預(yù) 定的角度，第一太陽齒輪411a被已直立的第四卡爪504局限，且軸向卡爪控制件520維持 于被移至圖中右側(cè)的位置，因而就如其原貌，第三卡爪503在直立狀態(tài)。
[0238] 當(dāng)在此狀態(tài)中，一驅(qū)動力經(jīng)鏈輪210被傳送時，驅(qū)動器200被轉(zhuǎn)動。
[0239] 設(shè)置在驅(qū)動器200上的第三卡爪503遠(yuǎn)離已被移至圖中右側(cè)的軸向卡爪控制件 520,因而第三卡爪503保持在直立的狀態(tài)。因此，驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力被直接傳送至行星 齒輪組410的托架413。
[0240] 當(dāng)轉(zhuǎn)動力被直接傳送至托架413而無任何速度改變時，行星齒輪412的較大直徑 部412a嚙合固定的第一太陽齒輪411a且因此行星齒輪412以一較高速度繞著其轉(zhuǎn)動。
[0241] 此行星齒輪412的轉(zhuǎn)動被傳送至環(huán)齒輪414且經(jīng)由第二輸出離合器430的外側(cè)單 向離合器至輪轂殼300的內(nèi)周面，藉此完成輸出。
[0242] 綜上，當(dāng)?shù)谝惶桚X輪411a被局限且驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力在第四段中被第三卡爪 503直接傳送至行星齒輪組410的托架413,轉(zhuǎn)動力經(jīng)由鏈輪210被傳送一驅(qū)動器200 -第 三卡爪503 -托架413 -行星齒輪412的較大直徑部412a-環(huán)齒輪414 -第二輸出離合 器430的外側(cè)單向離合器一輪轂殼300,藉此實現(xiàn)加速至一較高速并完成輸出。
[0243] 由于過速，第二輸出離合器430的內(nèi)側(cè)單向離合器不能傳送驅(qū)動器200的轉(zhuǎn)動力 至環(huán)齒輪414。
[0244] -第五段
[0245] 第五段為一狀態(tài)，其中變速桿被操控而使周向卡爪控制件510被進(jìn)一步轉(zhuǎn)動一預(yù) 定的角度，第二太陽齒輪411b被已直立的第五卡爪505局限，且軸向卡