高扭力動力模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動力傳動的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種應(yīng)用在需要高扭力、低轉(zhuǎn)速、低成本、壽命長與精密度要求低的高扭力動力模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)中，一電動機、一內(nèi)燃機或一馬達等高速運轉(zhuǎn)的動力裝置，為能夠制做成一低轉(zhuǎn)速與一高扭力的傳動設(shè)備，通常地藉由一減速器讓該動力裝置能夠由一高轉(zhuǎn)速與一低扭力的動力源轉(zhuǎn)換成一低轉(zhuǎn)速與高扭力的動力源。舉例而言，傳統(tǒng)的該減速器包含一齒輪減速器(Gear reducer) > 一蝸輪減速器(Worm wheel reducer) > 一行星減速器(Planetarygears)與一諧波減速器(Harmonic drive)等。
[0003]然而，在體積的考慮之下，若制作體積小的減速器，則僅能獲得較低的減速比，代表的有該齒輪減速器、該蝸輪減速器與該行星減速器。若要獲得高減速比的減速器，則該等減速器必須會導(dǎo)致體積變大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜與零件變多等缺點。
[0004]為能夠解決上述的問題，遂發(fā)展出體積小、重量輕、精密度高與零件少的該諧波減速器；但，該諧波減速器另外產(chǎn)生成本高與壽命短的缺點。
[0005]有鑒于此，本發(fā)明提出一種具有聞扭力、低成本與壽命長等的聞扭力動力I旲塊，以解決現(xiàn)有技術(shù)的缺失。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的第一目的提供一種高扭力動力模塊，藉由一高減速比的一減速單元，能將一高轉(zhuǎn)速與一低扭力的一電機轉(zhuǎn)換成一低轉(zhuǎn)速與一高扭力一動力源，以達到低轉(zhuǎn)速、高扭力、體積小、壽命長、重量輕與成本低等目的。
[0007]本發(fā)明的第二目的根據(jù)上述的高扭力動力模塊，可應(yīng)用于精密度要求不高的單一動力源或復(fù)數(shù)動力源的傳動機構(gòu)，例如一電動車、一電動自行車或一電動鐵卷門等的傳動機構(gòu)。
[0008]本發(fā)明的第三目的根據(jù)上述高扭力動力模塊，藉由調(diào)整該減速單元中的一圓形外齒齒輪的輪齒數(shù)量與一環(huán)狀內(nèi)齒齒輪的輪齒數(shù)量，而達到高減速比的目的。
[0009]為達到上述的目的與其它目的，本發(fā)明提供一種高扭力動力模塊包含一動力單元與一減速單兀。該動力單兀具有一第一轉(zhuǎn)速以及一第一扭力。基于該第一轉(zhuǎn)速與該第一扭力的乘積，該動力單元輸出一第一馬力。該減速單元耦接該動力單元。該減速單元將該第一轉(zhuǎn)速降低至一第二轉(zhuǎn)速，以及將該第一扭力提升至一第二扭力?；谠摰诙D(zhuǎn)速與該第二扭力的乘積，該減速單元輸出一第二馬力。
[0010]與現(xiàn)有技術(shù)相較，本發(fā)明提供一種高扭力動力模塊，利用一高轉(zhuǎn)速與一低扭力的電機配合一高減速比的一減速單兀，讓該電機轉(zhuǎn)換成一低轉(zhuǎn)速與一高扭力的一動力源輸出，而該高扭力動力模塊特別地適合精密度要求不是特別高，但卻在體積、重量、壽命與成本上有較高要求的驅(qū)動機構(gòu)中。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實施例的高扭力動力模塊的爆炸示意圖。
[0012]附圖標記說明:10_電動自行車動力模塊；12-動力單元；14-減速單元；142-偏心軸；144_軸承；146_圓形外齒齒輪；1462_第一輪齒；1464_限位柱；148_環(huán)狀內(nèi)齒齒輪；1482-第二輪齒；1410-限位盤；14102-圓孔^P1-第一馬力;HP2-第二馬力。
【具體實施方式】
[0013]為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，茲藉由下述具體之實施例，并配合所附之圖式，對本發(fā)明做一詳細說明，說明如后:
[0014]請參考圖1所示的本發(fā)明實施例的高扭力動力模塊的爆炸示意圖。在圖1中，該高扭力動力模塊10包含一動力單元12與一減速單元14。
[0015]該動力單元12具有一第一轉(zhuǎn)速(高轉(zhuǎn)速)以及一第一扭力(低扭力)的一動力源輸出，例如該動力單兀12為一電機。該動力單兀12輸出一第一馬力HP1 (horsepower)。該馬力為該第一轉(zhuǎn)速與該第一扭力的乘積。
[0016]該減速單元14耦接該動力單元12，以接收來自于該動力單元12所輸出的該第一馬力HP115該減速單元14的功能系將該第一轉(zhuǎn)速降低至一第二轉(zhuǎn)速，以及讓該第一扭力提升至一第二扭力。因而，該減速單元14輸出一第二馬力HP2。
[0017]具體地說，減速單元14包含一偏心軸142、一軸承144、一圓形外齒齒輪146、一環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148與一限位盤1410。該偏心軸142與該軸承144組裝后，一同貫穿該圓形內(nèi)齒輪146。該圓形外齒輪146結(jié)合該限位盤1410。該圓形外齒齒輪146局部地嚙嚙合該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148。
[0018]偏心軸142的中心孔軸與該減速單元14的中心同軸，其中該偏心軸142的管壁厚度不均。
[0019]圓形外齒齒輪146在外緣具有復(fù)數(shù)第一輪齒1462,該等第一輪齒1462的數(shù)量為一第一齒數(shù)Tl。該圓形外齒齒輪146局部地嚙合該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148。該圓形外齒齒輪146設(shè)置有復(fù)數(shù)限位柱1464，供與該限位盤1410結(jié)合。
[0020]環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148在內(nèi)緣具有復(fù)數(shù)第二輪齒1482。該等第二輪齒1482的數(shù)量為一第二齒數(shù)T2。
[0021]限位盤1410包含有復(fù)數(shù)圓孔14102。該等圓孔14102的直徑大于該等限位柱1464的直徑。
[0022]減速單元14的動作原理:當該偏心軸142轉(zhuǎn)動時，該偏心軸142經(jīng)由該軸承144推動該圓形外齒齒輪146。由于該偏心軸142的管壁厚度不均勻，因此該圓形外齒齒輪146作動時，該圓形外齒齒輪146的軸心并非固定的。再者，該圓形外齒齒輪146本身不會隨著該偏心軸142旋轉(zhuǎn)(即該圓形外齒齒輪146不以自己的軸心作旋轉(zhuǎn)動作)。該圓形外齒齒輪146僅是藉由該等限位柱1464而被限制在該等圓孔14102作微小的移動。在移動的過程中，該圓形外齒齒輪146部份的該等第一輪齒1462會不斷地嚙合該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148部份的該等第二輪齒1482。由于該等第一輪齒1462與該等第二輪齒1482之間齒數(shù)數(shù)目不相同，因此造成該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪148緩慢地旋轉(zhuǎn)。
[0023]減速單元14的一減速比RR (reduct1n rat1)的定義為該第二齒數(shù)T2與一齒數(shù)差D的比值。該齒數(shù)差D為該第一齒數(shù)Tl與該第二齒數(shù)Τ2之間的齒差。因此,該減速比RR的數(shù)學(xué)表達式如下所示:
[0024]RR=T2/D
[0025]值得注意的是，本發(fā)明的該減速單元14的減速比RR遠大于傳統(tǒng)一行星減速器的減速比。
[0026]舉例而言,動力單元12輸出轉(zhuǎn)速3000每分鐘轉(zhuǎn)速(Revolut1n Per Minute, rpm)以及扭力I牛頓米(Newton-meter)的一電機動力源，以及該減速單元14的該減速比RR為30。當該動力單元12連接該減速單元14之后，該減速單元14輸出一轉(zhuǎn)速10rpm以及扭力30牛頓米的一動力源。相較于該動力單元12原有的該電機動力源,該動力單元12的轉(zhuǎn)速由3000rpm (高轉(zhuǎn)速)降至10rpm (低轉(zhuǎn)速)，以及該扭力由INm (低扭力)提升至30Nm (高扭力)。
[0027]于一應(yīng)用中，該高扭力動力模塊10可應(yīng)用在一電動車。該電動車具有一傳動齒輪組。該傳動齒輪組連接該高扭力動力模塊10。當該電動車被啟動時，該高扭力動力模塊10中的該動力單兀12(即一電動馬達)也隨之輸出具有一高轉(zhuǎn)速與一低扭力的一電機動力源。該電機動力源經(jīng)由該減速單元14之后，該電機動力源降低了轉(zhuǎn)速以及提升扭力。此外，該電動車采用本發(fā)明的該高扭力動力模塊將具有許多的優(yōu)勢。舉例而言(I)因為該高扭力動力模塊10體積小，故可以設(shè)計輕量化的車體；(2)因為該減速單元14的使用壽命長，讓該高扭力動力模塊10的操作壽命不受該減速單元14的影響；以及(3)因為采用高轉(zhuǎn)速與低扭力的該電動馬達，因此相較于傳統(tǒng)的一低轉(zhuǎn)速與一高扭力的一電動馬達，本發(fā)明明顯具有成本低的優(yōu)勢。
[0028]本發(fā)明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習(xí)本項技術(shù)者應(yīng)理解的是，該實施例僅用于描繪本發(fā)明，而不應(yīng)解讀為限制本發(fā)明之范圍。應(yīng)注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應(yīng)設(shè)為涵蓋于本發(fā)明之范疇內(nèi)。因此，本發(fā)明之保護范圍當以申請專利范圍所界定者為準。
【主權(quán)項】
1.一種高扭力動力模塊，包含: 一動力單元，具有一第一轉(zhuǎn)速以及一第一扭力，基于該第一轉(zhuǎn)速與該第一扭力的乘積，該動力單兀輸出一第一馬力；以及 一減速單元，稱接動力單元，該減速單元將該第一轉(zhuǎn)速降低至一第二轉(zhuǎn)速，讓該第一扭力提升至一第二扭力，基于該第二轉(zhuǎn)速與該第二扭力的乘積，該減速單元輸出一第二馬力。2.如權(quán)利要求1所述的高扭力動力模塊，其中該減速單元包含一偏心軸、一軸承、一圓形外齒齒輪、一環(huán)狀內(nèi)齒齒輪與一限位盤，該偏心軸與該軸承組裝之后，一同貫穿該圓形外齒齒輪，該圓形外齒齒輪結(jié)合該限位盤，以及該圓形外齒齒輪局部地嚙合該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪。3.如權(quán)利要求2所述的高扭力動力模塊，其中該圓形外齒齒輪具有一第一齒數(shù)，以及該環(huán)狀內(nèi)齒齒輪具有一第二齒數(shù)，該第一齒數(shù)與該第二齒數(shù)之間具有一齒數(shù)差，該第二齒數(shù)與該齒數(shù)差的比值為一減速比。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高扭力動力模塊，其包含一動力單元與一減速單元。該動力單元輸出具有一第一轉(zhuǎn)速以及一第一扭力的一第一馬力。該減速單元將該第一轉(zhuǎn)速降低至一第二轉(zhuǎn)速，以及將該第一扭力提升至一第二扭力。該減速單元輸出一第二馬力。本發(fā)明藉由該減速單元讓一高轉(zhuǎn)速與一低扭力的動力源輸出成一低轉(zhuǎn)速與一高扭力的一動力源，而該高扭力動力模塊具有低轉(zhuǎn)速、高扭力、小體積與低成本等的優(yōu)點。
【IPC分類】F16H1/10
【公開號】CN104896015
【申請?zhí)枴緾N201410074746
【發(fā)明人】葉駿紳
【申請人】蘇州悍猛諧波機電有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2014年3月3日