TWM468598U - 電動自行車驅動器的諧波減速器 - Google Patents

Description

電動自行車驅動器的諧波減速器

本創作與減速器相關，尤指一種以諧波原理運作的減速器。

電動自行車就其驅動電機而言，電機的額定轉速分為三類，即高速電機、中速電機和低速電機，電機額定轉速越高，其體積越小、重量越輕、效率越高、成本越低，但是一般電動自行車為低速運轉，如採用高速電機則需要配套減速器，減速器的減速比、體積、效率、成本是自行車驅動器性能、價格的決定性因素之一。目前電動自行車大多採用低速電機直接驅動，不需要機械減速機構，其技術含量低、效率低、成本高、體積大、重量重。近年來電動自行車已經大量採用中速電機，配套行星齒輪減速，性能有所提高。但目前綜觀國內外電動自行車還沒有採用高速電機，配套大減速比減速器作為電動自行車驅動器，限制了電動自行車的發展。

一般電動自行車驅動器為設於自行車驅動軸的驅動電機，驅動器中置時，驅動電機通過鏈輪帶動自行車運行，驅動器也可前置或後置，從而帶動前輪或後輪轉動。通常驅動電機通過諧波減速器實現減速，滿足自行車的騎行要求。一般諧波減速器主要包括設於殼體內的諧波發生器、柔輪軸、諧波柔輪和諧波剛輪，驅動電機轉子與諧波發生器、柔輪軸、諧波柔輪和諧波剛輪同軸設置，諧波發生器一端連接驅動電機轉子，諧波柔 輪一端通過軸承套接諧波發生器外圈，柔輪軸一端內圈通過軸承設於諧波發生器另一端，柔輪軸軸徑外圈設於諧波柔輪軸徑段內圈，諧波柔輪軸徑段直接作為減速器的輸出軸驅動自行車前行。經實際使用，在自行車騎行一定公里數後，諧波柔輪的軸徑段發生斷裂，導致減速器故障，降低了減速器的使用壽命，且存在一定的安全隱患。究其原因，主要是諧波柔輪軸徑段應力集中、材料疲勞所致。因此傳統諧波減速器結構存在一定的缺陷。

本創作所要解決的技術問題是電動自行車驅動器的諧波減速器，本諧波減速器克服了傳統諧波減速器的缺陷，避免諧波柔輪軸徑段的斷裂，提高了減速器的使用壽命，保證了自行車的騎行安全。

為解決上述技術問題，本創作提供了一種電動自行車驅動器的諧波減速器，包括殼體、諧波發生器、柔輪軸套、諧波柔輪和諧波剛輪，所述諧波發生器、柔輪軸套和諧波柔輪依次套接並位於所述殼體內，所述諧波柔輪一端通過軸承設於所述諧波發生器外圈，所述諧波剛輪固定設於所述殼體內圈並位於所述諧波柔輪一端外圈，所述柔輪軸套一端內圈通過軸承設於所述諧波發生器一端外圈，所述柔輪軸套另一端設於所述諧波柔輪軸徑段內圈，諧波減速器還包括一出力軸，所述出力軸套設於所述諧波柔輪軸徑段外圈並一端端面通過銷軸和螺釘固定連接所述諧波柔輪端面，所述出力軸外圈通過軸承連接所述殼體內圈，所述出力軸另一端外圈通過軸承連接所述殼體開口端內圈。

進一步，上述出力軸外圈與殼體內圈之間的軸承是角接觸球軸承。

進一步，上述出力軸另一端外圈與殼體開口端內圈之間的軸承是深溝球軸承。

由於本創作之電動自行車驅動器的諧波減速器採用了上述技術方案，即所述諧波減速器包括殼體、諧波發生器、柔輪軸套、諧波柔輪和諧波剛輪，諧波發生器、柔輪軸套和諧波柔輪依次套接並位於殼體內，諧波柔輪一端通過軸承設於諧波發生器外圈，諧波剛輪固定設於殼體內圈並位於諧波柔輪一端外圈，柔輪軸套一端內圈通過軸承設於諧波發生器一端外圈，柔輪軸套另一端設於諧波柔輪軸徑段內圈，本諧波減速器還包括出力軸，出力軸套設於諧波柔輪軸徑段外圈並一端端面通過銷軸和螺釘固定連接諧波柔輪端面，出力軸外圈通過軸承連接殼體內圈，出力軸另一端外圈通過軸承連接殼體開口端內圈。本創作的諧波減速器利用了出力軸套設在諧波柔輪軸徑段，因而克服了傳統諧波減速器的缺陷、即諧波柔輪軸徑段因反覆的應力而導致過大的應變致使材料疲勞而破斷，透過出力軸的結構補強而能使諧波柔輪軸徑段的應變可以減小，進而延緩、甚至避免了材料疲勞，也就避免了諧波柔輪軸徑段的斷裂，提高了減速器的使用壽命，保證了自行車的騎行安全。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧諧波發生器

3‧‧‧諧波柔輪

31‧‧‧軸徑段

4‧‧‧諧波剛輪

5‧‧‧柔輪軸套

6‧‧‧出力軸

7‧‧‧第一軸承

8‧‧‧第二軸承

9‧‧‧螺釘

10‧‧‧銷軸

11‧‧‧第三軸承

12‧‧‧第四軸承

圖1，為本創作的電動自行車驅動器的諧波減速器結構示意圖。

如圖1所示，本創作電動自行車驅動器的諧波減速器包括殼體1、諧波發生器2、柔輪軸套5、諧波柔輪3和諧波剛輪4，所述諧波發生器 2、柔輪軸套5和諧波柔輪3依次套接並位於所述殼體1內，所述諧波柔輪3通過第一軸承7設於所述諧波發生器2外圈，且諧波柔輪3的一端是一軸徑段31，所述諧波剛輪4固定設於所述殼體1內圈，且該諧波剛輪與位於所述諧波柔輪3上相對於軸徑段31的另一端的外圈相嚙合，通常是以齒輪的關係相嚙合。所述柔輪軸套5一端內圈通過第二軸承8設於所述諧波發生器2一端外圈，所述柔輪軸套5另一端設於所述諧波柔輪3軸徑段31內圈。本創作的諧波減速器還包括出力軸6，所述出力軸6套設於所述諧波柔輪3的軸徑段31外圈並一端端面通過銷軸10和螺釘9固定連接所述諧波柔輪3端面，更進一步而言，出力軸6與軸徑段31緊密結合，所述出力軸6外圈通過第三軸承11連接所述殼體1內圈，所述出力軸6另一端外圈通過第四軸承12連接所述殼體1開口端內圈。

進一步，上述出力軸6外圈與殼體1內圈之間的第三軸承11是角接觸球軸承。

進一步，上述出力軸6另一端外圈與殼體1開口端內圈之間的第四軸承12是深溝球軸承。

本諧波減速器通過增加出力軸克服了傳統諧波減速器諧波柔輪的軸徑段的斷裂，避免了諧波柔輪軸徑段應力集中、材料疲勞的現象；驅動電機通過轉子將旋轉力傳遞至諧波發生器，諧波發生器及諧波剛輪將旋轉力傳遞至諧波柔輪並起到減速作用，柔輪軸套起到支撐及過渡諧波柔輪的作用，諧波柔輪的軸徑段外圈設置出力軸，且兩者的連接端面更進一步可採用均布的螺釘和銷軸相互固定連接，較佳者，更使兩者緊密結合，使諧波柔輪與出力軸構成整體，出力軸與殼體內圈及殼體開口端內圈之間 分別設置軸承，提高出力軸轉動的可靠性，出力軸通過自行車中置的鏈輪、前輪轉軸或後輪轉軸驅動自行車前行，達到驅動自行車的目的。本創作的諧波減速器由出力軸代替諧波柔輪軸徑段作為自行車的驅動軸，克服了習用技術的諧波柔輪以軸徑段直接驅動而容易有應力集中、材料疲勞的缺陷，由此可見，本創作的使用了出力軸的諧波柔輪有效的避免了諧波柔輪軸徑段的斷裂，提高了本諧波減速器的使用壽命，保證了電動自行車的騎行安全。

實施例一，一種電動自行車驅動器的諧波減速器，包括：一諧波發生器；一諧波柔輪，套設於該諧波發生器上，該諧波柔輪的一端是一軸徑段；一諧波剛輪，套設於該諧波柔輪外，且該諧波柔輪相對於該軸徑段的另一端與該諧波剛輪嚙合；以及一出力軸，固定於該軸徑段。

實施例二，如實施例一的諧波減速器，其中該諧波發生器與該諧波柔輪之間更設有一第一軸承。

實施例三，如實施例一所述的諧波減速器，其中該諧波柔輪透過一柔輪軸套樞接於該諧波發生器的一端。

實施例四，如實施例三所述的諧波減速器，其中該柔輪軸套與該諧波柔輪相互固定，而該柔輪軸套則透過一第二軸承與該諧波發生器的一端樞接。

實施例五，如實施例一所述的諧波減速器，更包括一殼體，套設於該諧波柔輪與該諧波剛輪之外，且該出力軸透過一第三軸承與一第四軸承而與該殼體樞接。

實施例六，如實施例五所述的諧波減速器，其中該第三軸承 是角接觸球軸承。

實施例七，如實施例五所述的諧波減速器，其中該第四軸承是深溝球軸承。

實施例八，如實施例五所述的諧波減速器，其中該第三軸承是設置於該殼體內圈與該出力軸外圈之間。

實施例九，如實施例五所述的諧波減速器，其中該第四軸承是設置於該殼體的開口端內圈與該出力軸之間。

實施例十，一種電動自行車驅動器的諧波減速器，包括殼體、諧波發生器、柔輪軸套、諧波柔輪和諧波剛輪，所述諧波發生器、柔輪軸套和諧波柔輪依次套接並位於所述殼體內，所述諧波柔輪一端通過軸承設於所述諧波發生器外圈，所述諧波剛輪固定設於所述殼體內圈並位於所述諧波柔輪一端外圈，所述柔輪軸套一端內圈通過軸承設於所述諧波發生器一端外圈，所述柔輪軸套另一端設於所述諧波柔輪軸徑段內圈，其特徵在於：本諧波減速器還包括出力軸，所述出力軸套設於所述諧波柔輪軸徑段外圈並一端端面通過銷軸和螺釘固定連接所述諧波柔輪端面，所述出力軸外圈通過軸承連接所述殼體內圈，所述出力軸另一端外圈通過軸承連接所述殼體開口端內圈。

1‧‧‧殼體

2‧‧‧諧波發生器

3‧‧‧諧波柔輪

31‧‧‧軸徑段

4‧‧‧諧波剛輪

5‧‧‧柔輪軸套

6‧‧‧出力軸

7‧‧‧第一軸承

8‧‧‧第二軸承

9‧‧‧螺釘

10‧‧‧銷軸

11‧‧‧第三軸承

12‧‧‧第四軸承

Claims (3)

1. 一種電動自行車驅動器的諧波減速器，包括殼體、諧波發生器、柔輪軸套、諧波柔輪和諧波剛輪，所述諧波發生器、柔輪軸套和諧波柔輪依次套接並位於所述殼體內，所述諧波柔輪一端通過軸承設於所述諧波發生器外圈，所述諧波剛輪固定設於所述殼體內圈並位於所述諧波柔輪一端外圈，所述柔輪軸套一端內圈通過軸承設於所述諧波發生器一端外圈，所述柔輪軸套另一端設於所述諧波柔輪軸徑段內圈，其特徵在於：本諧波減速器還包括出力軸，所述出力軸套設於所述諧波柔輪軸徑段外圈並一端端面通過銷軸和螺釘固定連接所述諧波柔輪端面，所述出力軸外圈通過軸承連接所述殼體內圈，所述出力軸另一端外圈通過軸承連接所述殼體開口端內圈。
2. 如申請專利範圍第1項所述的電動自行車驅動器的諧波減速器，其中所述出力軸外圈與殼體內圈之間的軸承是角接觸球軸承。
3. 如申請專利範圍第1項所述的電動自行車驅動器的諧波減速器，其中所述出力軸另一端外圈與殼體開口端內圈之間的軸承是深溝球軸承。