CN215323150U - 应用于电动助力自行车的谐波传动装置及电动助力自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种应用于电动助力自行车的谐波传动装置及电动助力自行车，包括：谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器、柔轮、刚轮和输出轴，所述柔轮与所述刚轮配合设置，所述波发生器通过柔轮与刚轮配合以驱动输出轴转动，所述输出轴与脚踏板轴连接；驱动源，其与谐波减速器连接，所述驱动源驱动所述波发生器工作；传感器组件，其与所述驱动源连接，所述传感器组件检测自行车的倾仰状态和加速度信号。其结构简单，传动效率高，成本低，有利于大规模推广与应用。

Description

应用于电动助力自行车的谐波传动装置及电动助力自行车

技术领域

本实用新型涉及电动助力自行车技术领域，尤其是指一种应用于电动助力自行车的谐波传动装置及电动助力自行车。

背景技术

电动助力自行车是在自行车的基础上添加动力辅助系统而来，目的是让自行车骑行变得更为轻松。电动助力自行车的电池容量相对较小，主要还是以人力驱动为主，电动作为辅助，一般在进行长途游玩或者骑行锻炼时使用，能够为骑行者提供爬坡助力，既能锻炼身体又能节省体力，可以为绿色出行者提供较大的出行方便。

然而，现有的电动助力自行车传动装置的价格昂贵、结构复杂、传动效率低下。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中电动自行车传动装置价格昂贵、结构复杂、传动效率低的技术缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种应用于电动助力自行车的谐波传动装置，包括：

谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器、柔轮、刚轮和输出轴，所述柔轮与所述刚轮配合设置，所述波发生器通过柔轮与刚轮配合以驱动输出轴转动，所述输出轴与脚踏板轴连接；

驱动源，其与谐波减速器连接，所述驱动源驱动所述波发生器工作；

传感器组件，其与所述驱动源连接，所述传感器组件检测自行车的倾仰状态和加速度信号。

作为优选的，所述驱动源为无框力矩电机。

作为优选的，所述无框力矩电机内置霍尔元件。

作为优选的，所述无框力矩电机包括电机定子和电机转子轴，所述电机转子轴与波发生器连接。

作为优选的，所述传感器组件包括三维倾斜角度传感器和加速度电子陀螺仪。

作为优选的，还包括壳体组件，所述壳体组件包括依次设置的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述传感器组件设置在第三壳体上，所述驱动源设置在第一壳体与第二壳体内。

作为优选的，所述刚轮与第二壳体固定设置，所述柔轮与所述输出轴连接。

作为优选的，所述柔轮与输出轴之间设置有第一单向轴承和第二单向轴承。

作为优选的，所述输出轴与所述脚踏板轴一体成型。

本实用新型公开了一种电动助力自行车，包括上述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

1、本实用新型中，当自行车处于正仰角时，此时，传感器组件感知骑行者处于出力做功状态，驱动源驱动谐波减速器工作，如此，输出轴将动力输送至脚踏板轴，从而实现骑行助力；当自行车处于水平或负仰角时，此时，传感器组件感知骑行者处于结束出力做功状态或处于即将紧急跌倒状态时，驱动源停止工作，以便节约电源，保证安全。

2、相对于以往的电动自行车，本实用新型中的谐波传动装置结构简单，传动效率高，成本低，有利于大规模推广与应用。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

说明书附图标记说明：10、第一壳体；11、第二壳体；12、第三壳体；20、驱动源；21、电机定子；22、电机转子轴；30、传感器组件；40、波发生器；41、刚轮；42、柔轮；50、第一单向轴承；51、第二单向轴承；60、输出轴；70、法兰；71、链轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。

参照图1所示，本实用新型公开了一种应用于电动助力自行车的谐波传动装置，包括谐波减速器、驱动源20和传感器组件30。

谐波减速器包括波发生器40、柔轮42、刚轮41和输出轴60，柔轮42与刚轮41配合设置，波发生器40通过柔轮42与刚轮41配合以驱动输出轴60转动，输出轴60与脚踏板轴连接。

驱动源20与谐波减速器连接，驱动源20驱动波发生器40工作。

传感器组件30与驱动源20连接，传感器组件30检测自行车的倾仰状态和加速度信号。

本实用新型的工作原理是：当自行车处于正仰角时，此时，传感器组件30感知骑行者处于出力做功状态，驱动源20驱动谐波减速器工作，如此，输出轴60将动力输送至脚踏板轴，从而实现骑行助力。当自行车处于水平或负仰角时，此时，传感器组件30感知骑行者处于结束出力做功状态或处于即将紧急跌倒状态时，驱动源20停止工作，以便节约电源，保证安全。相对于以往的电动自行车，本实用新型结构简单，传动效率高，价格便宜，有利于大规模推广与应用。

驱动源20为无框力矩电机。无框力矩电机提供扭矩，经过谐波减速器增加扭矩和减速后，将扭矩传递至自行车脚踏板的链轮71。其中，脚踏板的链轮71设置在脚踏板轴上。

无框力矩电机内置霍尔元件。传统的驱动源20为电机，需要编码器控制，而本实用新型使用无框力矩电机，内置霍尔元件，无需传统编码器控制，具有结构牢固、体积小、重量轻、寿命长、功耗小、散热好、耐震动、不怕灰尘、油污及水汽的污染或腐蚀等特点。无框力矩电机包括电机定子21和电机转子轴22，电机转子轴22与波发生器40连接。

传感器组件30包括三维倾斜角度传感器和加速度电子陀螺仪。其中，三维倾斜角度传感器可选用低精度的角度传感器，体积小，成本低，易于实现。通过设置传感组件，该谐波传动装置能够根据自行车仰角大小和加速度，自动调整驱动源20输出的力矩大小。

柔轮42与输出轴60之间设置有第一单向轴承50和第二单向轴承51，如此，可保证动力的单向输出。

本实用新型还包括壳体组件，壳体组件包括依次设置的第一壳体10、第二壳体11和第三壳体12，传感器组件30设置在第三壳体12上，驱动源20设置在第一壳体10与第二壳体11内。本实用新型中，整个谐波传动装置由第一壳体10、第二壳体11、第三壳体12、法兰70和输出轴60形成一个封闭的腔体。法兰70设置在链轮71与输出轴60之间。刚轮41与第二壳体11固定设置，柔轮42与输出轴60连接。其中，电机定子21固定在第一壳体10上，电机转子轴22与波发生器40连接，电机转动带动波发生器40转动，经柔轮42和刚轮41降低转速，提升扭矩后，由柔轮42通过第一单向轴承50和第二单向轴承51，将扭矩传递至链轮71，从而实现整个力矩输送。

输出轴60与脚踏板轴一体成型，如此，结构更为紧凑，体积小。

本实用新型还公开了一种电动助力自行车，包括上述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，包括：

谐波减速器，所述谐波减速器包括波发生器、柔轮、刚轮和输出轴，所述柔轮与所述刚轮配合设置，所述波发生器通过柔轮与刚轮配合以驱动输出轴转动，所述输出轴与脚踏板轴连接；

驱动源，其与谐波减速器连接，所述驱动源驱动所述波发生器工作；

传感器组件，其与所述驱动源连接，所述传感器组件检测自行车的倾仰状态和加速度信号。

2.根据权利要求1所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述驱动源为无框力矩电机。

3.根据权利要求2所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述无框力矩电机内置霍尔元件。

4.根据权利要求2所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述无框力矩电机包括电机定子和电机转子轴，所述电机转子轴与波发生器连接。

5.根据权利要求1所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述传感器组件包括三维倾斜角度传感器和加速度电子陀螺仪。

6.根据权利要求1所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，还包括壳体组件，所述壳体组件包括依次设置的第一壳体、第二壳体和第三壳体，所述传感器组件设置在第三壳体上，所述驱动源设置在第一壳体与第二壳体内。

7.根据权利要求6所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述刚轮与第二壳体固定设置，所述柔轮与所述输出轴连接。

8.根据权利要求1所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述柔轮与输出轴之间设置有第一单向轴承和第二单向轴承。

9.根据权利要求1所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置，其特征在于，所述输出轴与所述脚踏板轴一体成型。

10.一种电动助力自行车，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的应用于电动助力自行车的谐波传动装置。

Images