TWI711780B - 電動助力車諧波傳動系統 - Google Patents

Abstract

一種設置於五通管內之電動助力車諧波傳動系統，包括一殼體、一馬達定子、一馬達轉子、一軸承、一第一單向離合器、一出力軸、一柔性軸承、一柔輪、一交叉滾子軸承、一連接件、一第二單向離合器與一扭力感知器。馬達轉子係容置於馬達定子之一內圈內。第二單向離合器以及軸承係容置於馬達轉子之一內圈內。出力軸之一端係容置於第二單向離合器之一內圈與軸承之一內圈內。出力軸之另一端具有一橢圓狀凸輪，係容置於柔性軸承之一內圈內。柔性軸承係容置於柔輪之一本體之一內圈內。本體具有一外齒輪，係供與交叉滾子軸承之一內環之一內齒輪嚙合。馬達定子與內環係固定於殼體上。柔輪之一外延部係與交叉滾子軸承之一外環以及連接件之一端連接。連接件之另一端之一內圈係供容置第一單向離合器。第一單向離合器之一內圈係供容置扭力感知器。扭力感知器之一端係與電動助力車之一鏈盤相連接。扭力感知器之一內圈係供容置電動助力車之一中軸。

Description

電動助力車諧波傳動系統

本發明係有關一種電動助力車諧波傳動系統，尤指一種具有一諧波減速器之電動助力車傳動系統。

請參閱第7圖，其係為習知技術之電動助力車之行星齒輪傳動裝置之一具體實施例之剖面示意圖。行星齒輪傳動裝置9包括一電動馬達92、一中空連接軸93、一制動裝置98、一空心輪94、一中心輪96、三個行星齒輪95以及一行星齒輪架99。請同時參閱第8圖，其係為第7圖習知技術之實施例之局部放大剖面示意圖。空心輪94具有一內齒輪以及一外齒輪。中心輪96具有一外齒輪。三個行星齒輪95分別具有一外齒輪。三個行星齒輪95係分別與空心輪94之內齒輪以及中心輪96之外齒輪嚙合。行星齒輪架99係分別與三個行星齒輪95相連接。空心輪94之外齒輪係與一電動助力車之一鏈條97的鏈節嚙合。電動助力車之一中軸91穿過中空連接軸93中心，而與行星齒輪架99固定連接。中空連接軸93係與電動馬達92固定連接，也同時與中心輪96固定連接。習知技術使用行星齒輪傳動裝置9，主要有減速比較低、重量較重、體積較大、噪音較大以及傳動精度較低等缺點。由於其減速比較低、重量較重等問題，因此對於電動馬達的需求功率較大，進而影響電池的續航力。此外，噪音較大以及傳動精度較低等則會影響使用者騎乘時的舒適度。再者，體積較大會影響電動助力車之外觀美學設計。

有鑑於此，發明人開發出簡便組裝的設計，能夠避免上述的缺點，安裝方便，又具有成本低廉的優點，以兼顧使用彈性與經濟性等考量，因此遂有本發明之產生。

本發明所欲解決之技術問題在於如何降低電動助力車諧波傳動系統之重量、體積、噪音，且同時提高電動助力車諧波傳動系統之減速比，並提高傳動精度，進而提高電池續航力、提高騎乘時的舒適度、以及提升外觀美學設計。

為解決前述問題，以達到所預期之功效，本發明提供一種電動助力車諧波傳動系統，係設置於一電動助力車之一車架之一五通管內，電動助力車諧波傳動系統包括一殼體、一馬達定子、一馬達轉子、至少一第二軸承、一第一單向離合器、一馬達出力軸、至少一第一軸承、一柔性軸承、一柔輪、一交叉滾子軸承、一連接件、一第二單向離合器以及一扭力感知器。馬達定子係固定於殼體上。馬達定子具有一內圈。馬達轉子係容置於馬達定子之內圈內。馬達轉子具有一內圈。每一至少一第二軸承具有一內圈。第二單向離合器以及至少一第二軸承係容置於馬達轉子之內圈內。第二單向離合器具有一內圈。馬達出力軸具有一內圈。馬達出力軸之一第一端係容置於第二單向離合器之內圈內以及每一至少一第二軸承之內圈內。馬達出力軸之一第二端具有一橢圓狀凸輪。其中馬達轉子、馬達定子以及馬達出力軸形成一電動馬達。至少一第一軸承係容置於馬達出力軸之第一端之內圈內。每一至少一第一軸承具有一內圈。柔性軸承具有一內圈。柔性軸承係供容置馬達出力軸之第二端之橢圓狀凸輪，使柔性軸承形 變為橢圓狀。其中馬達出力軸之第二端之橢圓狀凸輪以及柔性軸承形成一波發生器。柔輪包括一柔輪本體以及一柔輪外延部。柔輪本體具有一內圈。柔輪本體之一第一端具有一外齒輪。波發生器係容置於柔輪本體之第一端之內圈內，使柔輪本體之第一端形變為橢圓狀。柔輪外延部係與柔輪本體之一第二端相連接。柔輪外延部自柔輪本體之第二端向外延伸，使柔輪形成一帽狀。交叉滾子軸承包括一交叉滾子軸承內環、一交叉滾子軸承外環以及複數個交叉滾子。其中交叉滾子軸承內環之一第一端係固定於殼體上。交叉滾子軸承內環之第一端具有一內齒輪，係供與柔輪本體之第一端之外齒輪嚙合。交叉滾子軸承內環之一第二端具有一內圈以及一外凹槽。交叉滾子軸承內環之第二端之內圈係供容置柔輪本體之第二端。交叉滾子軸承外環具有一內圈以及一內凹槽。交叉滾子軸承外環之內圈係供容置交叉滾子軸承內環之第二端。交叉滾子軸承外環之內凹槽係位於相對應於交叉滾子軸承內環之外凹槽，使交叉滾子軸承外環之內凹槽以及交叉滾子軸承內環之外凹槽之間形成一交叉滾子容置空間。複數個交叉滾子係容置於交叉滾子容置空間內。連接件具有一第一端以及一第二端。柔輪之柔輪外延部係分別與交叉滾子軸承外環以及連接件之第一端相連接。連接件之第二端具有一內圈。第一單向離合器係容置於連接件之第二端之內圈內。第一單向離合器具有一內圈。扭力感知器具有一內圈。扭力感知器之一第一端係容置於第一單向離合器之內圈內。扭力感知器之第一端係與電動助力車之一鏈盤相連接。每一至少一第一軸承之內圈以及扭力感知器之內圈係供容置電動助力車之一中軸。扭力感知器之第二端係與電動助力車之中軸相連接。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中至少一第二軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中扭力感知器之第二端係容置於馬達出力軸之第二端之內圈內。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第三軸承，其中馬達出力軸之第二端更包括一延伸部，連接件之第二端更包括一延伸部，連接件之第二端之延伸部具有一內圈，係供容置第三軸承，第三軸承具有一內圈，係供容置馬達出力軸之第二端之延伸部。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中第三軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第四軸承，其中第四軸承具有一內圈，馬達出力軸之第一端係容置於第四軸承之內圈內以及馬達轉子之內圈內，其中第四軸承係位於馬達轉子以及馬達出力軸之第二端之間。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中第四軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第五軸承，馬達出力軸之第一端更包括一延伸部，其中第五軸承具有一內圈，馬達出力軸之第一端之延伸部係容置於第五軸承之內圈內。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第一軸用扣環，其中第五軸承具有一第五軸承內環，馬達出力軸之第一端更包括一固定部，第一軸用扣環以及馬達出力軸之第一端之固定部係用以 將第五軸承之第五軸承內環固定於馬達出力軸上。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中第五軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中至少一第一軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中滾珠軸承係為一深溝球軸承。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第二軸用扣環，至少一第一軸承具有之一內環，第二軸用扣環係用以將至少一第一軸承之內環固定於電動助力車之中軸上。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中電動馬達係包括選自以下群組之一者：一無刷直流馬達以及一有刷直流馬達。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一電池，其中電池係與電動馬達電性連接。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中電池係為一充電電池。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中電池係設置於車架之一中管內或一斜管內。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中交叉滾子軸承之交叉滾子軸承內環之第一端、柔輪以及波發生器形成一諧波減速器，諧波減速器所具有之一諧波減速器轉動軸係與馬達出力軸所具有之一馬達出力轉動軸重合。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中諧波減速器轉動軸係與扭力感知器所具有之一輸入轉動軸重合。

於實施例時，前述之電動助力車諧波傳動系統，其中交叉滾子軸承之交叉滾子軸承內環之第一端、柔輪以及波發生器形成一諧波減速器，諧波減速器所具有之一諧波減速器轉動軸係與扭力感知器所具有之一輸入轉動軸重合。

為進一步了解本發明，以下舉較佳之實施例，配合圖式、圖號，將本發明之具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。

1‧‧‧電動助力車諧波傳動系統

10‧‧‧車架

11‧‧‧五通管

12‧‧‧中管

13‧‧‧斜管

14‧‧‧殼體

15‧‧‧鏈盤

16‧‧‧中軸

17‧‧‧單向棘輪

2‧‧‧電動馬達

20‧‧‧馬達定子

21‧‧‧馬達轉子

22‧‧‧馬達出力軸

23‧‧‧馬達出力軸之內圈

24‧‧‧馬達出力軸之第一端

240‧‧‧馬達出力軸之第一端之延伸部

25‧‧‧馬達出力軸之第二端

26‧‧‧橢圓狀凸輪

27‧‧‧馬達出力軸之第二端之延伸部

28‧‧‧馬達出力軸之第一端之固定部

29‧‧‧馬達出力轉動軸

3‧‧‧波發生器

30‧‧‧柔性軸承

31‧‧‧柔性軸承之內圈

32‧‧‧諧波減速器

33‧‧‧諧波減速器轉動軸

4‧‧‧柔輪

40‧‧‧柔輪本體

41‧‧‧柔輪本體之內圈

42‧‧‧柔輪本體之第一端

43‧‧‧外齒輪

44‧‧‧柔輪本體之第二端

45‧‧‧柔輪外延部

5‧‧‧交叉滾子軸承

51‧‧‧交叉滾子軸承內環

52‧‧‧交叉滾子軸承內環之第一端

53‧‧‧內齒輪

54‧‧‧交叉滾子軸承內環之第二端

540‧‧‧交叉滾子軸承內環之第二端之內圈

55‧‧‧外凹槽

56‧‧‧交叉滾子軸承外環

560‧‧‧交叉滾子軸承外環之內圈

57‧‧‧內凹槽

58‧‧‧交叉滾子容置空間

59‧‧‧交叉滾子

6‧‧‧連接件

61‧‧‧連接件之第一端

62‧‧‧連接件之第二端

63‧‧‧連接件之第二端之內圈

64‧‧‧連接件之第二端之延伸部

65‧‧‧連接件之第二端之延伸部之內圈

7‧‧‧第一單向離合器

70‧‧‧扭力感知器

71‧‧‧扭力感知器之第一端

72‧‧‧扭力感知器之第二端

73‧‧‧輸入轉動軸

8‧‧‧第一軸承

80‧‧‧第二軸承

81‧‧‧第三軸承

82‧‧‧第四軸承

83‧‧‧第五軸承

84‧‧‧第五軸承內環

85‧‧‧第二單向離合器

86‧‧‧第一軸用扣環

87‧‧‧第二軸用扣環

88‧‧‧電池

89‧‧‧銅套

9‧‧‧行星齒輪傳動裝置

91‧‧‧中軸

92‧‧‧電動馬達

93‧‧‧中空連接軸

94‧‧‧空心輪

95‧‧‧行星齒輪

96‧‧‧中心輪

97‧‧‧鏈條

98‧‧‧制動裝置

99‧‧‧行星齒輪架

第1圖係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統之一具體實施例之剖面示意圖。

第2圖係為第1圖之具體實施例之馬達出力軸、柔性軸承、柔輪、交叉滾子軸承以及連接件之立體分解圖。

第3圖係為第1圖之具體實施例之交叉滾子軸承、柔輪以及波發生器之組合俯視示意圖。

第4圖係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統設置於電動助力車之車架之一具體實施例之剖面示意圖。

第5圖係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統設置於電動助力車之車架之另一具體實施例之剖面示意圖。

第6圖係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統之四種情境模式之流程示意圖。

第7圖係為習知技術之電動助力車之行星齒輪傳動裝置之一具體實施例之剖面示意圖。

第8圖係為第7圖習知技術之實施例之局部放大剖面示意圖。

請參閱第1圖，其係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統之一具體實施例之剖面示意圖。本發明之一種電動助力車諧波傳動系統1包括一殼體14、一馬達定子20、一馬達轉子21、一馬達出力軸22、一柔性軸承30、一柔輪4、一交叉滾子軸承5、一連接件6、兩個第一軸承8、兩個第二軸承80、一第三軸承81、一第四軸承82、一第五軸承83、一第一軸用扣環86、一第二軸用扣環87、一第一單向離合器7、一第二單向離合器85以及一扭力感知器70。電動助力車諧波傳動系統1係設置於一電動助力車之一車架10之一五通管11內(請參見第4圖以及第5圖)。馬達定子20係固定於殼體14上。馬達定子20具有一內圈。馬達轉子21係容置於馬達定子20之內圈內。馬達轉子21具有一內圈。兩個第二軸承80以及第二單向離合器85係容置於馬達轉子21之內圈內，其中第二單向離合器85係設置於介於兩個第二軸承80之間。在一些實施例中，兩個第二軸承80係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承，其中滾珠軸承係可為一深溝球軸承。請同時參閱第2圖，其係為第1圖之實施例之馬達出力軸、柔性軸承、柔輪、交叉滾子軸承以及連接件之立體分解圖。馬達出力軸22具有一第一端24以及一第二端25。馬達出力軸22之第一端24包括一固定部28以及一延伸部240。馬達出力軸22之第二端25具有一橢圓狀凸輪26。馬達出力軸22之第二端25更包括一延伸部27。第三軸承81具有一內圈，係供容置馬達出力軸22之第二端25之延伸部 27。在一些實施例中，第三軸承81係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承，其中滾珠軸承係可為一深溝球軸承。第四軸承82具有一內圈。兩個第二軸承80分別具有一內圈。第二單向離合器85具有一內圈。第五軸承83具有一內圈。第四軸承82之內圈、兩個第二軸承80之內圈以及第二單向離合器85之內圈係供容置馬達出力軸22之第一端24；第五軸承83之內圈係供容置馬達出力軸22之第一端24之延伸部240；其中第四軸承82係設置於兩個第二軸承80之其中之一以及馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26之間，第二單向離合器85係設置於兩個第二軸承80之其中之一以及其中之另一之間，兩個第二軸承80之其中之另一係設置於第二單向離合器85以及第五軸承83之間。在一些實施例中，第四軸承82係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承，其中滾珠軸承係可為一深溝球軸承。第五軸承83更具有一第五軸承內環84，第一軸用扣環86以及馬達出力軸22之第一端24之固定部28係用以將第五軸承83之第五軸承內環84固定於馬達出力軸22上，以避免軸向位移。在一些實施例中，第五軸承83係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承，其中滾珠軸承係可為一深溝球軸承。其中馬達轉子21、馬達定子20、兩個第二軸承80、第二單向離合器85以及馬達出力軸22形成一電動馬達2，其中馬達出力軸22具有一馬達出力轉動軸29。電動馬達2係包括選自以下群組之一者：一無刷直流馬達以及一有刷直流馬達。柔性軸承30具有一內圈31，係供容置馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26，使柔性軸承30形變為橢圓狀。其中馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26以及柔性軸承30形成一波發生器3。柔輪4包括一柔輪本體40以及一柔輪外延部45。柔輪本體40具有一內圈 41。柔輪本體40之一第一端42具有一外齒輪43。波發生器3(馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26以及柔性軸承30)係容置於柔輪本體40之內圈41內相對應於柔輪本體40之第一端42之外齒輪43處，使柔輪本體40之第一端42形變為橢圓狀。柔輪外延部45係與柔輪本體40之一第二端44相連接。柔輪外延部45自柔輪本體40之第二端44向外延伸，使柔輪4形成一中空之帽狀，其中柔輪外延部45係為帽緣部分。交叉滾子軸承5包括一交叉滾子軸承內環51、一交叉滾子軸承外環56以及複數個交叉滾子59。交叉滾子軸承內環51之一第一端52係固定於殼體14上。交叉滾子軸承內環51之第一端52具有一內齒輪53，係供與柔輪本體40之第一端42之外齒輪43嚙合。請同時參閱第3圖，其係為第1圖之具體實施例之交叉滾子軸承、柔輪以及波發生器之組合俯視示意圖。其中交叉滾子軸承5之交叉滾子軸承內環51之第一端52(內齒輪53)、柔輪4以及波發生器3(馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26以及柔性軸承30)形成一諧波減速器32。諧波減速器32所具有之一諧波減速器轉動軸33，其中諧波減速器32所具有之諧波減速器轉動軸33係與馬達出力軸22所具有之馬達出力轉動軸29重合。交叉滾子軸承內環51之一第二端54具有一內圈540以及一外凹槽55。交叉滾子軸承內環51之第二端54之內圈540係供容置柔輪本體40之第二端44。交叉滾子軸承外環56具有一內圈560以及一內凹槽57。交叉滾子軸承外環56之內圈560係供容置交叉滾子軸承內環51之第二端54。交叉滾子軸承外環56之內凹槽57係位於相對應於交叉滾子軸承內環51之外凹槽55，使交叉滾子軸承外環56之內凹槽57以及交叉滾子軸承內環51之外凹槽55之間形成一交叉滾子容置空間58。複數個交叉滾子59係容置於交叉滾子容置空間58內。連接件6具有一第一端61以及一第二端62。柔輪4之柔 輪外延部45係分別與交叉滾子軸承外環56以及連接件6之第一端61相連接。連接件6之第二端62更包括一延伸部64。連接件6之第二端62以及連接件6之第二端62之延伸部64係容置於柔輪本體40之內圈41內靠近柔輪本體40之第二端44處。連接件6之第二端62之延伸部64具有一內圈65。第三軸承81係容置於連接件6之第二端62之延伸部64之內圈65內。連接件6之第二端62具有一內圈63。第一單向離合器7係容置於連接件6之第二端62之內圈63內。扭力感知器70具有一第一端71以及一第二端72。第一單向離合器7具有一內圈。扭力感知器70之第一端71係容置於第一單向離合器7之內圈內。馬達出力軸22具有一內圈23。扭力感知器70之第二端72係容置於馬達出力軸22之內圈23內靠近馬達出力軸22之第二端25以及馬達出力軸22之第二端25之延伸部27處。兩個第一軸承8係容置於馬達出力軸22之內圈23內靠近馬達出力軸22之第一端24處。扭力感知器70之第一端71係與電動助力車之一鏈盤15相連接。扭力感知器70具有一內圈。兩個第一軸承8分別具有一內圈。電動助力車之一中軸16係容置於兩個第一軸承8所分別具有之內圈內以及扭力感知器70之內圈內，且扭力感知器70之第二端72係與電動助力車之中軸16相連接。其中至少一個第一軸承8具有一內環，第二軸用扣環87係用以將第一軸承8之內環固定於電動助力車之中軸16上，以避免軸向位移。在一些實施例中，兩個第一軸承8係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承，其中滾珠軸承係可為一深溝球軸承。其中扭力感知器70具有一輸入轉動軸73，扭力感知器70所具有之輸入轉動軸73係與諧波減速器32所具有之諧波減速器轉動軸33重合，且扭力感知器70所具有之輸入轉動軸73係與馬達出力軸22所具有之馬達出力轉動軸29重合。其中更可增加使用一銅套89，銅套89 係容置於扭力感知器70之內圈內。銅套89具有一內圈。將電動助力車之中軸16同時容置於兩個第一軸承8所分別具有之內圈內、扭力感知器70之內圈內以及銅套89之內圈內，可使電動助力車之中軸16之轉動更加穩定，並避免軸向位移。

請參閱第4圖，其係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統設置於電動助力車之車架之一具體實施例之剖面示意圖。在此實施例中，電動助力車諧波傳動系統1更包括一電池88，其中電池88係與電動助力車諧波傳動系統1之電動馬達2電性連接。電池88係可為一充電電池。電動助力車諧波傳動系統1係設置於電動助力車之車架10之五通管11內；電池88係設置於車架10之一斜管13內。

請參閱第5圖，其係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統設置於電動助力車之車架之另一具體實施例之剖面示意圖。在此實施例中，電動助力車諧波傳動系統1更包括一電池88，其中電池88係與電動助力車諧波傳動系統1之電動馬達2電性連接。電池88係可為一充電電池。電動助力車諧波傳動系統1係設置於電動助力車之車架10之五通管11內；電池88係設置於車架10之一中管12內。

本發明之電動助力車諧波傳動系統1採用諧波減速器32的減速結構，係可大幅降低電動助力車諧波傳動系統1的體積以及重量，並且可將電動助力車諧波傳動系統1設置於電動助力車之車架10之五通管11內。如此設計可提升電動助力車之中軸16、扭力感知器70以及第一單向離合器7等其他零件的設計及配置的靈活性。相較於習知技術將電動助力車諧波傳動系統外掛在車架外部，本發明採用此結構可將整個電動助力車諧波傳動系 統1隱藏至電動助力車之車架10中，可提升外觀美學設計。此外，諧波減速器32具有高減速比、嚙合率高、體積小、重量輕、低噪音以及高傳動精度等特點，係可有效地提高電池續航力，高傳動精度之電動助力車諧波傳動系統1運轉平順，並可提高騎乘時的舒適度。

使用者在騎乘或使用具有本發明之電動助力車諧波傳動系統1之電動助力車時，一般有以下四種情境模式。請參閱第6圖，其係為本發明一種電動助力車諧波傳動系統之四種情境模式之流程示意圖。第6圖中之線條一、線條二、線條三以及線條四係分別代表情境模式一、情境模式二、情境模式三以及情境模式四，其中線條之箭頭方向代表帶動轉動之方向。例如，中軸16與扭力感知器70之間之線條一代表中軸16帶動扭力感知器70。情境模式一：係為正常騎乘狀態。當使用者踩腳踏板使其正向旋轉，使電動助力車之中軸16開始正向轉動，此時扭力感知器70感測到一轉動扭力值，電動馬達2即依據此轉動扭力值之大小開始轉動(電動馬達2之輸出扭力係與轉動扭力值相關)，而透過諧波減速器32增加扭力感知器70之第一端71於電動助力車之鏈盤15所輸出之扭力，以降低使用者之負擔；亦即，使用者踩腳踏板正向轉動，帶動中軸16，帶動扭力感知器70，帶動鏈盤15；電動馬達2之馬達轉子21轉動，帶動第二單向離合器85，帶動波發生器3，帶動柔輪4，帶動連接件6，帶動第一單向離合器7，也帶動鏈盤15；而鏈盤15轉動則經由一鍊條(圖中未顯示)帶動位於一後輪輪軸(圖中未顯示)上之一單向棘輪17，再帶動一後輪(圖中未顯示)轉動。情境模式二：當使用者欲使腳踏板逆向旋轉時(使中軸16逆向旋轉)，此時第二單向離合器85即發揮作用，使電動馬達2之馬達出力軸22與電動馬達2之馬達轉子21脫離，而此 時扭力感知器70所感測到之扭力值為零(因無負載)，故電動馬達2之馬達轉子21即停止轉動；亦即，使用者踩腳踏板逆向轉動，帶動中軸16，帶動扭力感知器70，帶動鏈盤15，帶動單向棘輪17，此時單向棘輪17發揮作用，使後輪不會逆轉；而扭力感知器70也帶動連接件6，帶動柔輪4，帶動波發生器3，帶動第二單向離合器85，此時第二單向離合器85發揮作用，使電動馬達2之馬達出力軸22與電動馬達2之馬達轉子21脫離。情境模式三：當電池88沒電時電動馬達2不會轉動，或是當使用者不想使用電動馬達2協助時切掉開關使電動馬達2不會轉動。此時若無第一單向離合器7，則使用者踩腳踏板時，中軸16之正向轉動不僅會帶著扭力感知器70之轉動而使鏈盤15正向轉動，扭力感知器70也會連帶著使第一單向離合器7以及諧波減速器32一起轉動。然而由於諧波減速器32具有較大之減速比，故使用者踩腳踏板會倍感吃力。因此，在情境模式三下，本發明之電動助力車諧波傳動系統1之第一單向離合器7即可發揮作用，使第一單向離合器7與諧波減速器32脫離，藉此大幅降低使用者踩腳踏板因連動諧波減速器32所造成之負載；亦即，使用者踩腳踏板正向轉動，帶動中軸16，帶動扭力感知器70，帶動鏈盤15，帶動單向棘輪17，帶動後輪轉動；而扭力感知器70也帶動第一單向離合器7，此時第一單向離合器7發揮作用，使第一單向離合器7與連接件6(諧波減速器32)脫離。情境模式四：使用者有時需要以牽車的方式倒車，後輪逆轉，帶動單向棘輪17，帶動鏈盤15，帶動扭力感知器70，帶動中軸16逆轉；由於此時扭力感知器70所感測到之扭力值為零(因無負載)，故電動馬達2之馬達轉子21不會轉動；而同時扭力感知器70會帶動第一單向離合器7，帶動連接件6，帶動柔輪4，帶動波發生器3，帶動第二單向離合器85，此時第二單 向離合器85發揮作用，使電動馬達2之馬達出力軸22與電動馬達2之馬達轉子21脫離，藉此使牽車的方式倒車不至於卡死。

在一些較佳之實施例中，諧波減速器32具有一減速比，減速比係大於或等於20，且小於或等於50。

在一些較佳之實施例中，外齒輪43具有一外齒輪模數。柔性軸承30之內圈31具有一柔性軸承內圈直徑。馬達出力軸22之第二端25之橢圓狀凸輪26具有一長軸以及一短軸，長軸係大於短軸。其中長軸係大於或等於柔性軸承內圈直徑加上1.8倍之外齒輪模數，且小於或等於柔性軸承內圈直徑加上2.4倍之外齒輪模數；其中短軸係大於或等於柔性軸承內圈直徑減去2.4倍之外齒輪模數，且小於或等於柔性軸承內圈直徑減去1.8倍之外齒輪模數。

柔輪外齒輪43具有一柔輪外齒齒數。在一些較佳之實施例中，柔輪外齒輪43與剛輪內齒輪40嚙合之一嚙合齒數係大於或等於15%之柔輪外齒齒數，且小於或等於30%之柔輪外齒齒數。

以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術手段，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修正，仍可視為本發明之構想所作之等效改變，其所產生之作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之實質精神，均應視為在本發明之技術範疇之內，合先陳明。

綜上所述，依上文所揭示之內容，本發明確可達到發明之預期目的，提供一種電動助力車諧波傳動系統，極具產業上利用之價植，爰依法提出發明專利申請。

1‧‧‧電動助力車諧波傳動系統

14‧‧‧殼體

15‧‧‧鏈盤

16‧‧‧中軸

2‧‧‧電動馬達

20‧‧‧馬達定子

21‧‧‧馬達轉子

22‧‧‧馬達出力軸

24‧‧‧馬達出力軸之第一端

240‧‧‧馬達出力軸之第一端之延伸部

25‧‧‧馬達出力軸之第二端

26‧‧‧橢圓狀凸輪

27‧‧‧馬達出力軸之第二端之延伸部

28‧‧‧馬達出力軸之第一端之固定部

29‧‧‧馬達出力轉動軸

3‧‧‧波發生器

30‧‧‧柔性軸承

32‧‧‧諧波減速器

33‧‧‧諧波減速器轉動軸

4‧‧‧柔輪

40‧‧‧柔輪本體

45‧‧‧柔輪外延部

5‧‧‧交叉滾子軸承

51‧‧‧交叉滾子軸承內環

52‧‧‧交叉滾子軸承內環之第一端

54‧‧‧交叉滾子軸承內環之第二端

55‧‧‧外凹槽

56‧‧‧交叉滾子軸承外環

57‧‧‧內凹槽

58‧‧‧交叉滾子容置空間

59‧‧‧交叉滾子

6‧‧‧連接件

61‧‧‧連接件之第一端

62‧‧‧連接件之第二端

64‧‧‧連接件之第二端之延伸部

7‧‧‧第一單向離合器

70‧‧‧扭力感知器

71‧‧‧扭力感知器之第一端

72‧‧‧扭力感知器之第二端

73‧‧‧輸入轉動軸

8‧‧‧第一軸承

80‧‧‧第二軸承

81‧‧‧第三軸承

82‧‧‧第四軸承

83‧‧‧第五軸承

84‧‧‧第五軸承內環

85‧‧‧第二單向離合器

86‧‧‧第一軸用扣環

87‧‧‧第二軸用扣環

89‧‧‧銅套

Claims (20)

1. 一種電動助力車諧波傳動系統，係設置於一電動助力車之一車架之一五通管內，該電動助力車諧波傳動系統包括：

   一殼體；

   一馬達定子，係固定於該殼體上，該馬達定子具有一內圈；

   一馬達轉子，係容置於該馬達定子之該內圈內，該馬達轉子具有一內圈；

   至少一第二軸承，每一該至少一第二軸承具有一內圈；

   一第二單向離合器，該第二單向離合器以及該至少一第二軸承係容置於該馬達轉子之該內圈內，該第二單向離合器具有一內圈；

   一馬達出力軸，其具有一內圈，該馬達出力軸之一第一端係容置於該第二單向離合器之該內圈內以及每一該至少一第二軸承之該內圈內，該馬達出力軸之一第二端具有一橢圓狀凸輪，其中該馬達轉子、該馬達定子以及該馬達出力軸形成一電動馬達；

   至少一第一軸承，係容置於該馬達出力軸之該第一端之該內圈內，每一該至少一第一軸承具有一內圈；

   一柔性軸承，其具有一內圈，係供容置該馬達出力軸之該第二端之該橢圓狀凸輪，使該柔性軸承形變為橢圓狀，其中該馬達出力軸之該第二端之該橢圓狀凸輪以及該柔性軸承形成一波發生器；

   一柔輪，包括：

   一柔輪本體，其具有一內圈，該柔輪本體之一第一端具有一外齒輪，該波發生器係容置於該柔輪本體之該第一端之該內圈內，使該柔輪本體之該第一端形變為橢圓狀；以及

   一柔輪外延部，係與該柔輪本體之一第二端相連接，該柔輪外延部自該柔輪本體之該第二端向外延伸，使該柔輪形成一帽狀；

   一交叉滾子軸承，包括：

   一交叉滾子軸承內環，其中該交叉滾子軸承內環之一第一端係固定於該殼體上，該交叉滾子軸承內環之該第一端具有一內齒輪，係供與該柔輪本體之該第一端之該外齒輪嚙合，該交叉滾子軸承內環之一第二端具有一內圈以及一外凹槽，該交叉滾子軸承內環之該第二端之該內圈係供容置該柔輪本體之該第二端；

   一交叉滾子軸承外環，其具有一內圈以及一內凹槽，該交叉滾子軸承外環之該內圈係供容置該交叉滾子軸承內環之該第二端，該交叉滾子軸承外環之該內凹槽係位於相對應於該交叉滾子軸承內環之該外凹槽，使該交叉滾子軸承外環之該內凹槽以及該交叉滾子軸承內環之該外凹槽之間形成一交叉滾子容置空間；以及

   複數個交叉滾子，係容置於該交叉滾子容置空間內；

   一連接件，其具有一第一端以及一第二端，該柔輪之該柔輪外延部係分別與該交叉滾子軸承外環以及該連接件之該第一端相連接，該連接件之該第二端具有一內圈；

   一第一單向離合器，係容置於該連接件之該第二端之該內圈內，該第一單向離合器具有一內圈；以及

   一扭力感知器，其具有一內圈，該扭力感知器之一第一端係容置於該第一單向離合器之該內圈內，該扭力感知器之該第一端係與該電動助力車之一鏈盤相連接，每一該至少一第一軸承之該內圈以及該扭力感知器之 該內圈係供容置該電動助力車之一中軸，該扭力感知器之一第二端係與該電動助力車之該中軸相連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該至少一第二軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該扭力感知器之該第二端係容置於該馬達出力軸之該第二端之該內圈內。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第三軸承，其中該馬達出力軸之該第二端更包括一延伸部，該連接件之該第二端更包括一延伸部，該連接件之該第二端之該延伸部具有一內圈，係供容置該第三軸承，該第三軸承具有一內圈，係供容置該馬達出力軸之該第二端之該延伸部。
5. 如申請專利範圍第4項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該第三軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第四軸承，其中該第四軸承具有一內圈，該馬達出力軸之該第一端係容置於該第四軸承之該內圈內以及該馬達轉子之該內圈內，其中該第四軸承係位於該馬達轉子以及該馬達出力軸之該第二端之間。
7. 如申請專利範圍第6項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該第四軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第五軸承，該馬達出力軸之該第一端更包括一延伸部，其中該第五軸承具有一內圈，該馬達出力軸之該第一端之該延伸部係容置於該第五軸承之該內圈 內。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第一軸用扣環，其中該第五軸承具有一第五軸承內環，該馬達出力軸之該第一端更包括一固定部，該第一軸用扣環以及該馬達出力軸之該第一端之該固定部係用以將該第五軸承之該第五軸承內環固定於該馬達出力軸上。
10. 如申請專利範圍第8項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該第五軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。
11. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該至少一第一軸承係包括選自以下群組之至少一者：一滾珠軸承以及一滾針軸承。
12. 如申請專利範圍第2項、第5項、第7項、第10項以及第11項中任一項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該滾珠軸承係為一深溝球軸承。
13. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一第二軸用扣環，該至少一第一軸承具有之一內環，該第二軸用扣環係用以將該至少一第一軸承之內環固定於該電動助力車之該中軸上。
14. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該電動馬達係包括選自以下群組之一者：一無刷直流馬達以及一有刷直流馬達。
15. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其更包括一電池，其中該電池係與該電動馬達電性連接。
16. 如申請專利範圍第15項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該電池係為一充電電池。
17. 如申請專利範圍第15項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該電池係設置於該車架之一中管內或一斜管內。
18. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該交叉滾子軸承之該交叉滾子軸承內環之該第一端、該柔輪以及該波發生器形成一諧波減速器，該諧波減速器所具有之一諧波減速器轉動軸係與該馬達出力軸所具有之一馬達出力轉動軸重合。
19. 如申請專利範圍第18項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該諧波減速器轉動軸係與該扭力感知器所具有之一輸入轉動軸重合。
20. 如申請專利範圍第1項所述之電動助力車諧波傳動系統，其中該交叉滾子軸承之該交叉滾子軸承內環之該第一端、該柔輪以及該波發生器形成一諧波減速器，該諧波減速器所具有之一諧波減速器轉動軸係與該扭力感知器所具有之一輸入轉動軸重合。

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