TWM377385U - Harmonic transmission driven pedelecs - Google Patents

Description

M377385 四、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第（1)圖。 (二） 本代表圖之元件符號簡單說明： 1:自行車本體； 11:五通管； 2:馬達； 3:機械傳動機構； 31:鏈條； 32:飛輪， 5:曲柄中轴；以及 10:電源供應裝置。 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作是有關於一種減速裝置，特別是有關於一種以譜波減速之 電動自行車。 【先前技術】 按’隨著社會進步的脈動，人們對於食、衣、住、行等基本 生活品質的需求愈來愈提昇，以行來說，除了搭乘公車或捷運系 統外，每一家庭中更是必備有自行車、機車及汽車等交通工具， 而自行車是目前最輕便、低消費額，又符合環保需求的交通工具， 因此’以自行車做為代步或中途替換的交通工具，甚至用以休閒、 健身，已廣被人們接受，而蔚為風尚，是以，消費者在使用的要 求上，除了加強車身的結構安全外，對於騎乘時的舒適性亦愈來 愈重視。 坊間電動自行車之電動驅動機（馬達、發動機）之轉速大多為 1500rpm或3000rpm，一般業界使用之減速器僅可將轉速減少2〇 倍至30倍，一旦使用者採踏電動自行車上之踏板時，將無法跟隨 踏板之旋轉速度，徒增使用者遭受意外傷害之危險，並且，一般 業界使用之減速器僅可將扭矩(扭力）轉變為每單位距離（公尺)所 做的功為6牛頓力，此時，一旦坡度超過15度時，由電動自行車 .本身所輸出之動力便不足以攸升，使用者必須大幅施加踩踏之 •力，以提供較大扭力給予電動自行車爬升。 有鑑於習知技藝之各項問題，為了能夠兼顧解決之，本創作 人基於夕年從事研究開發與諸多實務經驗，提出一種譜波減速電 動自行車，以作為改善上述缺點之實現方式與依據。 【新型内容】 有鑑於此，根據本創作之一目的，係提出一種諧波減速電動 自行車，藉由譜波減速器之高減速比，可以符合使用者採踏之轉 速以符合人體工學之創作。 本創作之另一目的，提出一種諧波減速電動自行車，藉由諧 波減速器之高傳動效益，使諧波減速電動自行車之扭矩（扭力）超 過每單位距離（公尺)做功30牛頓力以上，藉此可提高爬升時之便 利性。 本創作之再一目的，提出一種諧波減速電動自行車，藉由一 電流諧波發生器轉子、一電機驅動控制器及一霍爾感應器，即可 根據使用採踏之轉速，經由電流諧波發生器轉子至霍爾感應器形 成一訊號，此訊號用以提供電機驅動控制器自動地調整馬達旋轉 之轉速。 緣是，為達上述目的，依本創作之一種諧波減速電動自行車， 包含一自行車本體、一馬達、一機械傳動機構、一諧波減速器、 一曲柄中軸及一動力合成機構。馬達係設置於自行車本體之中置 位置，用以產生驅動力。機械傳動機構係設置於自行車本體。諧 波減速器係位於馬達一側。曲柄中軸係穿過馬達及諧波減速器。 動力合成機構係位於諧波減速器一側。 其中電機動力係藉由馬達運轉產生之一第—動力，通過諧波 減速器減速而傳到動力合成機構至機械傳動機構，以驅動自行 M377385 車，而人力採踏力量所產生之一第二動力則轉動曲柄中軸經由動 "力合成機構傳到機械傳動機構以驅動自行車。 承上所述，因依本創作之諧波減速電動自行車，具有以下優 點： (1)此諧波減速電動自行車可藉由諧波減速器之高減速比， 使動力輸iB於曲柄巾軸之轉速可㈣合朗者採踏之轉 速，藉此以符合人體工學之創作。 > (2)此譜波減速電動自行車可藉由譜波減速器之高傳動效 盈’使諸波減速電動自行車之扭矩(扭力），超過每單位 距離（公尺)做功30牛頓力以上，藉此以提高μ升時之便 利性。 (3)此諧波減速電動自行車可鋪使时採踏之轉速 ，經由 電流諧波發生器轉子至霍爾感應器以形成一訊號，此訊 丨號係提供電機购㈣ϋ自祕罐馬雜轉之轉速， • 祕可解決使用者勞_，自動增加馬雜iB之動力。 兹為使貴審查委員對本創作之技術特徵及所達到之功效有 更進-步之瞭解無識，難啸佳之實施例及配合詳細之說明 如後。 【實施方式】 以下將參照相關圖式，說明依太名丨丨从心 以α 土 月依本創作較佳實施例之諧波減速 5 iVU/ 電動自行車’為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同 之符號標示來說明。 · 睛一併參閱第1圖及第2圖，其係為本創作之諧波減速電動二 自行車之立體結構示意圖及諧波減速電動自行車之五通管之剖面 示心圖。圖中，諧波減速電動自行車包含一自行車本體1、一馬達 2 機械傳動機構3、一諧波減速器4、一曲柄中軸5、動力合成- 機構6、一電機驅動控制器7、一電流諧波發生器轉子8、一霍爾 感應器9及一電源供應裝置1〇。 籲 自行車本體1係可具有一五通管11，此五通管U係為一般業 界共同所稱，並非限制五車之管架必須連通，五通管u係可以置 放曲柄中軸5之位置。馬達2係可以位於一五通管11内，用以產 生驅動力。機械傳動機構3係可以位於自行車本體1，機械傳動機 構3具有一鏈條31及一飛輪32。諳波減速器4係可以位於馬達2 一側。曲柄中軸5係可以穿過馬達2及諧波減速器4。動力合成機 構6係可以位於諧波減速器4 一侧，動力合成機構6連接鏈條31， # 鏈條31連接飛輪32。電機驅動控制器7係可以電性連接於馬達2。 電流譜波發生器轉子8係可以連接於曲柄中軸5，霍爾感應器9 係可以連接於電機驅動控制器7。電源供應裝置1〇係可以電性連 接馬達2 ’以驅動馬達2，於此實施例中，電源供應裝置1〇係可 以電池加以表示說明，但不以此為限’亦可以利用太陽能等可以 產生電力之裝置表示。 6 其中，電機動力係可藉由馬達2運轉所產生之一第一動力 =，通過魏減速器4減速__力合錢構6至機械傳動機 3以驅動自行車，而人力採踏力量所產生之—第二動力則則 ^動曲柄巾軸5經㈣力合成機構6翻顺傳動機構3之鍵條 1至飛輪32以驅動自行車。 入睛參閱第3圖，其係為本創作之魏減速電動自行車之動力 :成結構之剖面示意圖。圖中，動力合成機構6具有—棘輪關、 一第-棘齒62、-中間棘輪63、一棘輪芯64及—第二棘齒阳， 中間棘輪63係可位於棘輪圈61内，該第一棘齒62係可位於棘輪 圈61及中間棘輪63之間’棘輪㈣係可位於中間棘輪肋内， 第一棘齒62係可位於棘輪圈61及中間棘輪63之間，第一棘齒砭 及第二棘齒65係可根據不同運行狀況支起或倒下，以控制電力、 人力的混合動力，或分別單獨驅動自行車行駛。 當人力採踏力量所產生之第二動力611係可由棘輪圈61、第 -棘齒62，傳到中間棘輪63，最後，中間棘輪63將第二動力阳 傳到機械傳動機構3(如第2圖所示）以驅動自行車行駛。並且，電 機動力所產生之第-動力641通過棘輪芯64、第二棘# 65傳到中 間棘輪63 ’最後’中間棘輪63將第一動力641及第二動力川 所混合之動力傳到機械傳動機構3以驅動自行車行駛。 另外，如第2圖所示，當使用者踩踏時所產生之第二動力係 可轉動曲柄中軸5’霍爾感應器9根據電流諧波發生器轉子8旋轉 M377385 之磁場變化而朝電機驅動控制器7輸出正弦波（即諧波)形數字訊 號，此訊號用以提供電機驅動控制器7自動地調整馬達2旋轉之 轉速，藉此可解決使用者勞累時，自動增加馬達2輪出之動力， 或者’運動時自動減少馬達2輸出之動力。 請參閱第4圖’其柄本創作之諧波減速電動自行車之譜波 減速器之分解示意圖。圖中，魏減速器4⑽波傳動是利用彈 性變形來職，以傳遞動力的魏減速器4，具有體積較小及精度 很高等等之優點。 譜波減速器4具有凸輪41、薄壁軸承42、柔輪43及剛輪φ 組成’剛輪44内具有柔輪43，柔輪43内具有薄壁轴承犯，薄璧 軸承42係可為滾珠軸承’薄壁軸承42之薄壁可於彈性範圍内作 變形運動，薄壁軸承42内具有凸輪41，凸輪41大都為擴圓形， 隨=凸輪4丨之轉動，薄壁姆42的外環鄕性範圍内作擴圓形 ^形運動。_ 44係為·之_輪，43 _殼形態元 件’係具有彈性的外齒輪’可於彈性範圍内作變形運動。 利用凸輪41及薄壁轴承42的連續轉動，使柔輪奶上之一點 位置，這時柔輪43於節圓任一點將隨著凸輪41及薄 躺和魏， 輪44!!43之外齡_44之喃在龄過財，必須相對剛 而轉過數個齒距的角位移，此角位移正是魏減編輪出 M377385 的轉速，進而實現了減速及提高扭矩的目的。 ： 綜上所述，此諧波減速電動自行車係藉由魏減速器之高減 速比，用難合㈣者採狀觀，並且，藉由魏減速器之高 傳動效益，使諧波減速電動自行車之扭矩提高，藉此可以增加電 動自行車齡讀度，⑽，财麵電動自行車報據使用者 ㈣之轉速，自動地調整馬達旋轉之轉速，藉此可解決使用者勞 ·=動Γ增加馬達輸出之動力，或者’運動時自動減少馬達輪 以上所述僅尊雕’而義限繼者。飾域離本創作 之精神與齡’而對其進狀修改或敎，摘包含於後附 之申請專利範圍中。 【圖式簡單說明】 第1圖係為本創作之譜波減速電動自行車之立體結構示意 圖。 第2圖係為本創作之諧波減速電動自行車之五通管之剖面示 意圖。 μ 第3圖係為本創作之譜波減速電動自行車之動力合成結構之 剖面示意圖。 第4圖係為本創作之譜波減速電動自行車之譜波減速器之八 解示意圖。 刀 9 M377385 【主要元件符號說明】 1:自行車本體 11:五通管 2:馬達 3:機械傳動機構 31:鏈條 32:飛輪。 4:諧波減速器 41:凸輪 42:薄壁軸承 43:柔輪 44:剛輪 5:曲柄中軸 6:動力合成機構 61:棘輪圈 611:第二動力 62:第一棘# 63:中間棘輪 64:棘輪芯 641••第一動力 M377385 65:第二棘齒 7:電機驅動控制器 8:電流諧波發生器轉子 9:霍爾感應器 10:電源供應裝置

Claims (1)

1. M377385 六、申請專利範圍： 1. 一種諸波減速電動自行車，包含： 二 一自行車本體； 二 一馬達，係設置於該自行車本體之中置位置； 一機械傳動機構，係設置於該自行車本體； 一諧波減速器，係位於該馬達一侧； 一曲柄中轴，係穿設過該馬達及該諧波減速器；以及 -動力合賴構’雜於雜波減速側； 其中藉由該馬達運轉產生之一第一動力，通過該諧波減速器減 速而傳到該動力合成機構至該機械傳動機構，以驅動一自行 車’而轉動該曲柄中軸所產生之一第二動力，經由該動力合成 機構傳到該機械傳動機構以驅動該自行車。 2. 如申請專娜㈣丨項所述之魏減速電動自行車，其中該動 力合成機構具有-棘輪圈、一第一棘齒及一中間棘輪，該中間 棘輪係位於該棘輪圈内，該第一棘齒係位於該棘輪圈及該中間⑩ 棘輪之間’而人力採踏之力量係由該棘輪圈、該第一棘齒，傳 到該中間棘輪’該中間棘輪再將合成動力傳到該機械傳賴構 以驅動該自行車行駛。 3·— 如申請專利範圍第2項所述之諧波減速電動自行車，其中該第 —棘齒根據不同運行狀況支起或倒下，以控_第;力、·"該 第二動力的合成，或者分別單獨驅動該自行車行駛。 X 1.如申請專利範圍第j項所述之譜波減速電動自行車，其中該動 12 MJ77385 力合成機構具有-棘輪芯、一第二棘齒及一中間棘輪該棘輪 ·; 芯係位於該巾間棘輪内，該第一棘齒係位於該棘輪圈及种門 ^棘輪之間，而電機動力係通過該棘輪芯、該第二棘該; 間棘輪’該巾f樣輪再將合絲力翻該機械傳動機構以驅動 該自行車行歇。 5·如申請專利翻第4項所述之諧波減速電動自行車，其中該第 二棘齒根據不同運行狀況支起或倒下，以控她第—動力、該 第二動力的合成，或者分別單獨驅動自行車行駛。 _ 6.如中請專利細第丨項所述之諧波減速電動自行車立中該自 行車主體之中置位置更包含一五通管，該五通管内係放置^馬 ，及該譜波減速H，藉由該馬該驅動該曲柄中轴，該曲柄中轴 ▼動該諧波減速器，而使該曲柄中軸減速以提昇扭力。 7·如申請專利範圍第1項所述之諧波減速電動自行車，宜中該機 械傳動機構更具有-鏈條及一飛輪，該動力合成機構係連^該 鏈條，該鏈條係連接該飛輪以驅動該自行車。 8. 如申請專利範圍第1項所述之諧波減速電動自行車，更包含一 齡電機驅動控制器、-電流諧發生器轉子及一霍爾感應器^亥 電機驅動控制器係電性連接該馬達，該電流諧波發生器轉子係 連接該曲柄中軸’該霍爾感應器係連接該電機驅動控制器。、 9. 如申請專利範圍第8項所述之魏減速電動自行車，其中轉動 =曲柄中軸所產生之該第二動力經*該霍爾感應器根據該電 流譜波發生器轉子旋轉之磁場變化而朝該電機控制器輸出一諧 波數字訊號，以驅動該馬達轉動。 白 10. 如申請專利範圍第9項所述之諧波減速電動自行車，其中該電 機控制器輸出該諧波數字峨係為正弦波雜字訊號。Λ M377385 11.如_請專利範圍第！項所述之譜波減速電動自行車 電源供應裝置’係電性連接且驅動該馬達。 c 3 =該柔輪，輪内具有該薄壁軸承，=承=