一种谐波减速驱动装置、助力自行车及助力控制方法与流程

本发明涉及电动助力，具体涉及一种谐波减速驱动装置、助力自行车及助力控制方法。

背景技术：

1、电动助力自行车是一种带有辅助动力的自行车，车身上设置的电机驱动装置，可以实现动力输出，从而使得骑行更为轻松。现有的助力自行车，其电机的动力，一般需要通过多节齿轮或者行星齿轮进行转化输出。但这种传动方式存在一定的缺陷，如整体的体积较大，质量也相对较大，不利于正常的骑行。

技术实现思路

1、发明要解决的技术问题

2、针对传统助力自行车存在缺陷的技术问题，本发明提供了一种谐波减速驱动装置、助力自行车及助力控制方法，它利用杯型谐波减速器的传动原理，获得了更大的减速比，且整体体积更小，重量更轻。

3、技术方案

4、为解决上述问题，本发明提供的技术方案为：

5、一种谐波减速驱动装置，包括壳体、控制器和输出轴，所述输出轴贯穿壳体设置；所述壳体内中部位置设置有固定环，所述壳体内位于固定环一侧的区域为动力发生区，所述壳体内位于固定环另一侧的区域为减速输出区；所述输出轴外侧套设有连接器，所述连接器与输出轴之间存在间隙，所述连接器与固定环之间设置有第一轴承；所述连接器位于动力发生区部分的外侧套设有转子套，所述转子套外侧设置有磁铁，所述转子套的一端与固定环之间设置有第二轴承；所述转子套与连接器之间设置有单向滚针轴承；所述动力发生区内设置有定子，所述定子与磁铁磁吸配合；所述减速输出区内设置有波发生器，所述波发生器与连接器固定连接，所述波发生器外侧套设有柔轮，所述柔轮外侧设置有钢轮，所述钢轮与固定环固定连接；还包括输出齿盘，所述输出齿盘与柔轮固定连接，所述输出齿盘用于与牙盘固定连接，所述输出齿盘与壳体之间设置有支撑轴承；所述输出轴位于减速输出区部分的外侧设置有传动轴套，所述传动轴套与柔轮传动连接，所述传动轴套与输出轴传动连接，所述传动轴套上设置有传感器，所述传感器用于检测输出轴的转矩和转速；所述控制器与定子和传感器电连接。

6、可选地，所述柔轮一端设置有第一内花键，所述传动套外侧设置有第一外花键，所述第一外花键与第一内花键啮合设置。

7、可选地，所述传动套上设置有第二内花键，所述输出轴上设置有第二外花键，所述第二外花键与第二内花键啮合设置。

8、可选地，所述壳体内设置有定位挡圈，所述转子套的另一端与定位挡圈之间设置有第三轴承。

9、可选地，所述转子套上设置有内凸部，所述内凸部的内壁与所述单向滚针轴承的外壁相抵，所述连接器与转子套之间设置有第四轴承，所述第四轴承的一侧与所述内凸部的侧壁抵接。

10、可选地，所述第四轴承与单向滚针轴承之间设置有第一垫片，所述转子套的端部与连接器的台阶面之间设置有第二垫片。

11、可选地，所述输出轴的一端与壳体间设置有第五轴承；还包括第六轴承，所述第六轴承的内径与输出轴另一端的外壁抵接，所述第六轴承的外径与柔轮和输出齿盘抵接；所述连接器与输出轴之间设置有第七轴承，所述第七轴承位于输出轴中部。

12、可选地，所述壳体上设置有破风部，所述破风部的外形自壳体方向远离壳体方向收敛设置。

13、一种助力自行车，包括上述的一种谐波减速驱动装置，包括一对曲柄和一个牙盘，各所述曲柄分别与所述输出轴的两端固定连接，所述牙盘上设置有第三内花键，所述输出齿盘的外侧设置有第三外花键，所述第三外花键与第三内花键啮合配合。

14、一种助力控制方法，用于上述的一种谐波减速驱动装置，或用于上述的一种助力自行车，所述传感器获取输出轴的转矩和转速信息，转化为力矩脉冲信号和转速脉冲信号，并发送至控制器；当力矩脉冲信号的幅值大于控制器内设定值时，所述控制器控制定子得电；所述控制器根据转速脉冲信号的频率和力矩脉冲信号的幅值调节定子的输出功率。

15、有益效果

16、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

17、针对传统助力自行车存在缺陷的技术问题，本发明利用杯型谐波减速器的传动原理，获得了更大的减速比，且整体体积更小，重量更轻。

技术特征：

1.一种谐波减速驱动装置，其特征在于，包括壳体、控制器和输出轴，所述输出轴贯穿壳体设置；所述壳体内中部位置设置有固定环，所述壳体内位于固定环一侧的区域为动力发生区，所述壳体内位于固定环另一侧的区域为减速输出区；

2.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述柔轮一端设置有第一内花键，所述传动套外侧设置有第一外花键，所述第一外花键与第一内花键啮合设置。

3.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述传动套上设置有第二内花键，所述输出轴上设置有第二外花键，所述第二外花键与第二内花键啮合设置。

4.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述壳体内设置有定位挡圈，所述转子套的另一端与定位挡圈之间设置有第三轴承。

5.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述转子套上设置有内凸部，所述内凸部的内壁与所述单向滚针轴承的外壁相抵，所述连接器与转子套之间设置有第四轴承，所述第四轴承的一侧与所述内凸部的侧壁抵接。

6.根据权利要求5所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述第四轴承与单向滚针轴承之间设置有第一垫片，所述转子套的端部与连接器的台阶面之间设置有第二垫片。

7.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述输出轴的一端与壳体间设置有第五轴承；还包括第六轴承，所述第六轴承的内径与输出轴另一端的外壁抵接，所述第六轴承的外径与柔轮和输出齿盘抵接；所述连接器与输出轴之间设置有第七轴承，所述第七轴承位于输出轴中部。

8.根据权利要求1所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，所述壳体上设置有破风部，所述破风部的外形自壳体方向远离壳体方向收敛设置。

9.一种助力自行车，包括权利要求1-8任一项所述的一种谐波减速驱动装置，其特征在于，包括一对曲柄和一个牙盘，各所述曲柄分别与所述输出轴的两端固定连接，所述牙盘上设置有第三内花键，所述输出齿盘的外侧设置有第三外花键，所述第三外花键与第三内花键啮合配合。

10.一种助力控制方法，用于权利要求1-8任一项所述的一种谐波减速驱动装置，或用于权利要求9所述的一种助力自行车，其特征在于，所述传感器获取输出轴的转矩和转速信息，转化为力矩脉冲信号和转速脉冲信号，并发送至控制器；当力矩脉冲信号的幅值大于控制器内设定值时，所述控制器控制定子得电；所述控制器根据转速脉冲信号的频率和力矩脉冲信号的幅值调节定子的输出功率。

技术总结
本发明涉及电动助力技术领域，具体涉及一种谐波减速驱动装置、助力自行车及助力控制方法。包括壳体、控制器和输出轴；壳体内设有固定环，壳体内包括动力发生区和减速输出区；输出轴外设有连接器，连接器与固定环之间设有第一轴承；连接器外设有转子套，转子套外设有磁铁，转子套与固定环之间设有第二轴承；转子套与连接器之间设有单向滚针轴承；动力发生区内设有定子；减速输出区内设有波发生器，波发生器外设有柔轮，柔轮外设有钢轮；输出齿盘与壳体之间设有支撑轴承；输出轴外设有传动轴套，传动轴套上设有传感器。针对传统助力自行车存在缺陷的问题，本发明利用杯型谐波减速器的传动原理，获得了更大的减速比，且整体体积更小，重量更轻。

技术研发人员：曹景宽,张海娃
受保护的技术使用者：建德市五星车业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16