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TWM443094U - Motor system with speed reducing ratio and high toque transmission enhancement - Google Patents

Motor system with speed reducing ratio and high toque transmission enhancement Download PDF

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TWM443094U
TWM443094U TW101203325U TW101203325U TWM443094U TW M443094 U TWM443094 U TW M443094U TW 101203325 U TW101203325 U TW 101203325U TW 101203325 U TW101203325 U TW 101203325U TW M443094 U TWM443094 U TW M443094U
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TW
Taiwan
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gear set
motor
casing
reduction ratio
high torque
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TW101203325U
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English (en)
Inventor
meng-hao Ji
Original Assignee
meng-hao Ji
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101年.08月14日修正替換頁 M443094 五、新型說明: 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本創作係關於助力車的驅動馬達,尤指其能當作車架 的五通軸搭配其變速器,以作高扭力輸出的一種技術範 嘴。 【先前技術】 [0002] 按,近年來,為提倡綠能環保、節能減碳,及提升自 行車之使用便利性,乃陸續有以電動馬達取代人力之助 力車做為交通及休閒使用,並廣受消費者青睞。 故,就有業者開發出一習知結構9,係為本國發明專 利第TW-1 296596號「電動腳踏車之驅動機構改良」,係 該驅動機構係設置於電動腳踏車之五通管91 一側,包含 第一及第二套筒92、93、第一、第二單向傳動元件94、 95、數組軸承96、一前鍵輪97、一傳動元件98,及一固 設於車架之電動馬達99,其中,第一套筒92係供電動腳 踏車之腳踏轉軸穿設,第一套筒92與腳踏轉軸之間設置 第一單向傳動裝置94,第一套筒92外部則固設第二單向 傳動裝置95與前鏈輪97,第二單向傳動裝置95外部復設 置第二套筒93,且第二套筒93外部設傳動元件98俾與電 動馬達99相連結,又,第一、第二單向傳動裝置94、95 係呈反向設置且二側皆設有軸承96。 而前述習知結構9會造成以下問題點: 1. 驅動馬達固定於車架上有礙觀瞻外,容易受外界損 壞。 2. 齒輪受單一受力,以致造成齒輪受力不均而容易受 10120332#單編號 A0101 第3頁/共23頁 1013307996-0 M443094 101年.08月14日修正替換頁 損。 【新型内容】 [0003](解決問題之技術手段) 本創作之主要目的在於:提供小型化之具增加減速比 暨高扭力傳動馬達系統。 本創作之次要目的在於:提供高扭力之具增加減速比 暨高扭力傳動馬達系統。
本創作人為實施上述目的,乃憑恃著長期對於助力車 的減速馬達之研究與構思,而創作出一種具增加減速比 暨高扭力傳動馬達系統,係包含有:一殼體,係設有一左 殼罩及一右殼罩,又該殼體兩侧邊中心貫通有中心孔且 分別容置有軸承;一馬達,係柩設於前述的上殼體且包 含一轉子及一定子,其中該轉子接設一驅動齒軸,又該 定子得與減速齒輪組一起固定;一旋轉盤,係樞設於前 述的下殼體且在其盤體的中心突出一轉軸,且該盤體内 設有一内環齒,又位於旋轉盤的中心孔固設有一單向軸 承;及一減速齒輪組,係組設於前述的左殼罩、右殼罩 之間,且其由一片座上的兩側分別框設有左齒輪組及右 齒輪組,且左齒輪組及右齒輪組共用一轉軸,致左齒輪 組得嚙合前述馬達的驅動齒軸,而右齒輪組得嚙合於前 述旋轉盤的内環齒; 以上所述右齒輪組與旋轉盤的内環齒之間增設一組惰 輪組,致該惰輪組得嚙合於前述旋轉盤的内環齒; 以上所述左齒輪組係由三個第一齒輪所構成,且均佈嚙 合於前述馬達的驅動齒軸; 1〇_2产單编號A〇101 1013307996-0 以上所述右齒輪組係由三個第二齒輪所構成且嚙合於 第4頁/共23頁 M443094 101年.08月14日修正替换頁 前述旋轉盤的内環齒; ’ 以上所述左齒輪組係由三個第一齒輪所構成,且均佈 嚙合於前述馬達的驅動齒軸,且右齒輪組係由三個第二 齒輪所構成,而惰輪組係由三個惰輪所組成,特別該第 一齒輪、第二齒輪共用一轉軸,致該惰輪組的各惰輪得 嚙合於前述旋轉盤的内環齒; 以上所述的第二齒輪的外徑大於惰輪外徑; 以上所述殼體的左殼罩設有一穿孔,俾供馬達所設的^ 線路穿伸;
以上所述馬達的定子與減速齒輪組固定方式,係由中 空的一中間件及複數個螺絲所結合而成,而該中間則設 於馬達的定子與減速齒輪組之間,然後複數個螺絲從減 速齒輪組的右側貫穿及貫穿於中間件,致螺鎖於馬達的 定子; 以上所述中間件係套於馬達轉子的驅動齒軸的外圍; 以上所述殼體增設有一中殼罩,係設於前述的左殼罩及 右殼罩之間。 (對照先前技術之功效) 茲由以上說明得知,本創作相較先前技術,確實可達 到如下之功效: 1. 本創作係運用馬達與減速齒輪組同軸驅動方式而將 兩者安裝於殼體内,以達小型化助力車驅動馬達的效果 。又本創作的驅動齒軸、旋轉盤的内環齒受力均佈,以 提升本創作驅動馬達的壽命。 2. 本創作藉由旋轉盤作動力高扭力低轉速輸出/當其 10120332^^ A〇101 第5頁/共23頁 1013307996-0 M443094 1 101年.08月14日接正替&頁 設為助力車五通時’有利於助力車克服各種路況。 [0004] 【實施方式】 為進一步說明本創作上述目的、所運用技術手段及其 達成功效’本創作人舉較佳實施例予以詳細說明如后; 首先’請參閱第1圖至第3a圖所示,係關於一種具增 加減速比暨高扭力傳動馬達系統,其包含有:一殼體1、 一馬達2、一旋轉盤3、一減速齒輪組4及一中間件5 ;其 中, 該殼體1,係設有一左殼罩Π及一右殼罩12,又該殼 體1兩側邊中心貫通有中心孔111、121且分別容置有軸承 € 13 ;又該殼體1的左殼罩11設有一穿孔112,俾供馬達2 所設的線路23穿伸,該線路23係由信號線及電源線所構 成;特別一提,該殼體1增設有一中殼罩15,係設於前述 的左殼罩11·及右殻罩12之間; 該馬達2,係枢設於前述的上殼體11且包含一轉子21 及·一定子22,其中該轉子21接設一驅動齒軸211,又該定 子22得與減速齒輪組4 一起固定; g 該旋轉盤3,係樞設於前述的下殼體12且在其盤體31 的中心突出一轉軸32,且該盤體31内設有一内環齒311, 又位於旋轉盤3的_心孔33固設有一單向軸承34 ;及 該減速齒輪組4,係組設於前述的左殼罩11、右殼罩 12之間,且其由一片座4〇上的兩側分別枢設有左齒輪組 41及右齒輪組42,且左齒輪組41及右齒輪組42共用一轉 軸43,致左齒輪組41得嚙合前述馬達2的驅動齒轴211, 而右齒輪組42得嚙合於前述旋轉盤3的内環齒311 ;又該 右齒輪組42與旋轉盤3的内環齒311之間增設一組惰輪組 10120332#單編號A01〇l 第6頁/共23頁 1013307996-0 101年.08月14日接正替換頁 44,致該惰輪組44得嚙合 --- 於月_】述旋轉盤3的内環齒311 ; 又該左齒輪組41係由三個笛 Λ '、, 第''齒輪411所構成,且均佈嚙 5於知述馬達2的驅動齒細71 ’又該右齒輪組42係由三 個第-齒輪421所構成且鳴合於前述旋轉盤3的内環齒川 ,而惰輪组44係由三個惰輪441所組成並均佈唾合於前述 旋轉盤3的内環齒31卜特別該第—齒輪4ιι、第二齒輪 421共用-轉轴43,致驅動齒轴211、左齒輪組41、右齒 輪組42及旋轉盤3會共同連動; 該中間件5,以作為馬達的定子22與減速齒輪組4兩者 的固定用途’係最主要由中空的__中間件5及複數個螺絲 51所結合而成,而該中間件5則設於馬達2的定子22與減 速齒輪組4之間,然後複數個螺絲52從減速齒輪組4的右 側貫穿及貫穿該中間件5的穿孔51螺鎖於馬達2的定子2 2 ,恰該中間件5位於馬、達2轉子21的驅動齒轴211的外圍, 該中間件5的主要作用係要固定馬達2的定子22,讓其十 足成為定子。 藉由上述各元件,先將馬達2組設於左殼體11裡面, 以讓馬達2的轉子21上的驅動齒軸211的左側端套入於左 1013307996-0 殼體11中心孔111内的軸承1 3,而中間件5、中殼罩15及 減速齒輪組4分別從轉子21上的驅動齒軸211的右側端套 入,再藉由複數個螺絲52從減速齒輪組4的右側貫穿螺鎖 於該中間件5的穿孔51 ’恰該中間件5位於馬達2轉子21的 躁動齒軸211的外圍。另將該旋轉盤3,係框設於前述的 下殻體12的中心孔121内’其為在該旋轉盤3的盤體31的 中心突出一轉軸32,並在該轉軸32套入一軸承13(讓該軸 承13恰位於旋轉盤3的轉轴32與右殼罩12的中心孔121之 A〇l〇l 第7頁/共23頁 M443094 101年08月14日修正替換頁 間),且該盤體31内設有一内環齒311,又位於旋轉盤3的 中心孔33固設有一單向軸承34。最後複數個螺絲14分別 依序將前述的左殼罩11、馬達2、中殼罩15、減速齒輪組 4、旋轉盤3、右殼罩12後,再藉一C型扣341卡入於單向 軸承34予以組設成高減速比、高扭力的助力車驅動馬達 結構。 請參閱第3圖至第5圖所示,本創作驅動馬達的高扭力 的驅動原理係為馬達2的定子22通電後產生電磁,該電磁 再驅動馬達2的轉子21上的永久磁鐵而旋轉,以致連動旋
轉驅動齒軸211,又該驅動齒軸211帶動減速齒輪組4的左 齒輪組41的三個第一齒輪411,而該三個第一齒輪411連 動右齒輪組42的三個第二齒輪421(因第一齒輪411、第 二齒輪421固設於同一轉軸43),使該第二齒輪421再帶 動惰輪組44的三個惰輪441,而該三個惰輪441再帶動旋 轉盤3,進而該旋轉盤3輸出動力於大齒盤61 (如第6圖所 示)。通常而言,因為旋轉盤3的内環齒331的内徑較本創 作的其他齒輪為大,會使旋轉盤3的動力輸出係為低速高 扭力。請參閱第5a圖所示,又該第二齒輪421的外徑大於 惰輪441外徑,更會使旋轉盤3的動力輸出更為低速及更 高的扭力。 而本創作的高扭力小型化助力車驅動馬達不以運用於 助力車為限,還可運用於電動自行車或輕型電動機車, 本創作的運用方式如第6圖所示,將本創作的驅動馬達作 為車架6的一部分(例如:作為車架6的五通),然後再將大 齒盤61上裝設有扭矩感知器8,接著藉由一 BB轉軸7將前 述的大齒盤61、扭矩感知器8固定於本創作驅動馬達的側 1〇12〇332产單編號 A〇101 第8頁/共23頁 1013307996-0 101年-08月14日修正替換頁 邊,接著前述的BB轉軸7的兩端再分別接設曲柄71,以供 騎乘者踩踏,然後再將馬達2的線路23接上助力車的控制 器,如此便完成本創作的運用。 另第6圖所示本創作運用態樣,其使用上係須藉由一條 鍊條(圖未示)套入於大齒盤61及助力車的後車輪側邊上 的變速齒輪組(即變速器),該變速器藉由本創作的高扭 力助力車驅動馬達、大齒輪61的驅動,使助力車可有多 種速度、扭力的變化以應付不同的路況。 _ 又本創的高扭力驅動馬達係可藉由大齒盤61上的扭矩 感知器8所感測到BB轉軸7承受較大的扭力時(此時代表助 力車正在爬坡的情況),則高扭力驅動馬達才起動,有利 助力車爬坡時讓騎乘者無須費力地踩踏曲柄71。當然本 創的高扭力驅動馬達的啟動不以扭矩感知器8的方式為限 ’亦可以騎乘者的目視方式,當騎乘者視需求才按下開 關,據以啟動驅動馬達,若是在平地狀況則跟一般騎乘 自行車方式,以人力踩踏。 _ 综合以上所述實施例,其所構成結構及所達成的功效 均未曾見於書刊或公開使用,誠符合新型專利申請要件 ’懇請鈎局明鑑,早日准予專利,至為感禱; 需陳明者’以上所述乃是本創作之具體實施立即所運 用之技術原理’若依本創作之構想所作之改變,其所產 生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時, 均應在本創作之範圍内,合予陳明。 【圖式簡單說明】 〇5]第1圖:係為本創作較佳實施例的立體外觀圖。 _33㈣號圖:係為本創作么佳實施例的立體分解圖。 1013307996-0 第9頁/共23頁 M443094 101年08月14日核正替換頁 第2a圖:係為本創作較佳實施例的減速齒輪組及旋轉盤元 件的另一立體圖。 第3圖:係為本創作較佳實施例的半組合剖面圖。 第3a圖:係為本創作較佳實施例的減速齒輪組及旋轉盤元 件的結合剖面圖。 第4圖:係為第3圖的A-A橫截面圖。 第5圖:係為第3圖的B-B橫截面圖。 第5a圖:係為第3圖的B-B橫截面圖的另一態樣圖。 第6圖:係為本創作較佳實施例運用於助力車車架之態樣
第7圖:係為習知結構圖。 【主要元件符號說明】 [0006] [本創作] 殼體1 左殼罩11 中心孔111 穿孔112 右殼罩12 中心孔121 轴承13 螺絲14 中殼罩15 馬達2 轉子21 驅動齒軸211 定子22 線路2 3 旋轉盤3 盤體31 内環齒311 轉軸32 中心孔3 3 單向軸承34 C型扣341 減速齒輪組4 片座40 左齒輪組41 10120332产單編號 第一齒輪411 A0101 右齒輪組4 2 第10頁/共23頁 1013307996-0
M443094
101年08月14日梭正替换頁 第二齒輪421 轉轴43 惰輪組44 惰輪441 · 中間件5 穿孔51 螺絲52 車架6 大齒盤61 BB轉轴7 曲柄71 扭矩感知器8 習知] 習知結構9 五通管91 第一套筒92 第二套筒93 第一單向傳動元件94 第二單向傳動元件95 軸承9 6 前鍵輪97 傳動元件98 電動馬達99 10120332#單編號 A〇101 第11頁/共23頁 1013307996-0

Claims (1)

101年.08月14日核正替换頁 M443094 六、申請專利範圍: 1 . 一種具增加減速比暨高扭力傳動馬達系統,係包含有: 一殼體,係設有一左殼罩及一右殼罩,又該殼體兩側° 邊中心貫通有中心孔且分別容置有軸承; 一馬達,係樞設於前述的左殼罩且包含一轉子及一定 子,其中該轉子接設一驅動齒軸,又該定子得與減速齒輪 組一起固定;
一旋轉盤,係樞設於前述的右殼罩且在其盤體的中心 突出一轉軸,且該盤體内設有一内環齒,又位於旋轉盤的 中心孔固設有一單向軸承;及 一減速齒輪組,係組設於前述的左殼罩、右殼罩之間 ,且其由一片座上的兩側分別樞設有左齒輪組及右齒輪組 ,且左齒輪組及右齒輪組共用一轉轴,致左齒輪組得嚙合 前述馬達的驅動齒軸,而右齒輪組得嚙合於前述旋轉盤的 内環齒;
藉由複數個螺絲分別將前述的左殼罩、馬達、減速齒 輪組、右殼罩予以組設成高減速比、高扭力的減速馬達結 構。 2 .依據申請專利範圍第1項所述具增加減速比暨高扭力傳動 馬達系統,其中該右齒輪組與旋轉盤的内環齒之間增設一 組惰輪組,致該惰輪組得嚙合於前述旋轉盤的内環齒。 3 .依據申請專利範圍第1或2項所述具增加減速比暨高扭力傳 動馬達系統,其中該左齒輪組係由三個第一齒輪所構成, 且均佈嚙合於前述馬達的驅動齒轴。 4 .依據申請專利範圍第1或2項所述具增加減速比暨高扭力傳 動馬達系統,其中該右齒輪組係由三個第二齒輪所構成且 1()12()332#單编號A0101 第12頁/共23頁 1013307996-0 M443094 101年08月14日按正替換頁 嚙合於前述旋轉盤的内環齒。 5 .依據申請專利範圍第2項所述具增加減速比暨高扭力傳動 '馬達系統,其中該左齒輪組係由三個第一齒輪所構成,且 均佈嚙合於前述馬達的驅動齒軸,且右齒輪組係由三個第 二齒輪所構成,而惰輪組係由三個惰輪所組成,特別該第 一齒輪、第二齒輪共用一轉軸,致該惰輪組的各惰輪得嚙 合於前述旋轉盤的内環齒。 6 .依據申請專利範圍第5項所述具增加減速比暨高扭力傳動 馬達系統,其中該第二齒輪的外徑大於惰輪外徑。
7 .依據申請專利範圍第1項所述具增加減速比暨高扭力傳動 馬達系統,其中該殼體的左殼罩設有一穿孔,俾供馬達所 設的線路穿伸。 8 .依據申請專利範圍第1項所述具增加減速比暨高扭力傳動
馬達系統,另包含一中間件,其中該馬達的定子與減速齒 輪組固定方式,係由中空的一中間件及複數個螺絲所結合 而成,而該中間件則設於馬達的定子與減速齒輪組之間, 然後複數個螺絲從減速齒輪組的右側貫穿及貫穿該中間件 ,至螺鎖於馬達的定子。 9 .依據申請專利範圍第8項所述具增加減速比暨高扭力傳動 馬達系統,其中該中間件係套於馬達轉子的驅動齒軸的外 圍。 10 .依據申請專利範圍第1項所述具增加減速比暨高扭力傳動 馬達系統,其中該殼體增設有一中殼罩,係設於前述的左 殼罩及右殼罩之間。 10120332^^"^^ A〇101 第13頁/共23頁 1013307996-0
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103963913A (zh) * 2013-01-25 2014-08-06 姚立和 自行车自动无段变速装置
TWI549860B (zh) * 2014-10-17 2016-09-21 Jing-Yi Lin Non - chain multi - stage transmission

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