專利名稱：齒輪減速機構及具此齒輪減速機構的輪圈馬達的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種齒輪減速機構，特別是指能以多段式減速，提高輸出扭力的齒輪減速機構及具此齒輪減速機構的輪圈馬達。
背景技術：
在現(xiàn)今工業(yè)社會中，無論是人們的生活起居或是各種產品的生產制造，機械裝置早已成為不可或缺的一部分。而其中，部分以馬達或引擎為動力源，并需要高扭力輸出的機械裝置，例如切削機、沖壓機、運輸系統(tǒng)等等，都會使用減速機構來提高馬達輸出時的扭力矩。
而在各式減速機構中，常利用行星齒輪系來提高馬達的輸出扭力，如圖1所示，為行星齒輪系10的示意圖。主要包括太陽齒輪101、行星齒輪組102、第一托架103、第一環(huán)齒輪104。其中若第一環(huán)齒輪104為固定狀態(tài)，則當太陽齒輪101在受動力驅動而旋轉時，將帶動行星齒輪組102轉動，進而帶動第一托架103旋轉，而以第一托架103為輸出扭力，通過此行星齒輪系的減速過程，增加輸出扭力。
然而，在需要極高減速比的機械裝置中，此行星齒輪系10卻無法滿足需求，因若欲增加減速比以提高輸出扭力，勢必須增大其環(huán)齒輪的直徑。然而在實際制作過程中，隨著環(huán)齒輪直徑增加時，環(huán)齒輪的真圓度往往較差，而使其內緣的齒形在嚙合時可能發(fā)生干涉或過切等各項干擾。因此，使得此行星齒輪系的運用上受到極大限制。
于是，為解決此行星齒輪系無法達到高減速比的問題，在常知的齒輪減速機構中，另揭露有兩段式減速的齒輪減速機構，運用在一輪圈馬達中。如圖2所示，為一具兩段式減速的輪圈馬達的示意圖。其主要包括有馬達本體11、中心齒輪12、固定盤13、第一齒輪14、第二齒輪15、殼蓋16、輸出齒輪17以及殼座18。
馬達本體11中心處具有第一輸出軸110，中心齒輪12套設在第一輸出軸110外。固定盤13一側固定有第一齒輪14，而在另一側固定有第二齒輪15，兩者為同軸齒輪，具有相同中心線，且第一齒輪14的齒數(shù)N1多于中心齒輪12的齒數(shù)Ncen以及第二齒輪15的齒數(shù)N2，以第一齒輪14與中心齒輪12相嚙合。
殼蓋16中心具有開孔并設有軸承，使第一輸出軸110可穿過軸承，并于殼蓋16內側設有輸出齒輪17，輸出齒輪17的齒數(shù)Nout多于第二齒輪15的齒數(shù)N2，并與第二齒輪15相嚙合。
殼座18中具有容納上述組件的空間，而以殼蓋16鎖固在殼座18外。
當馬達本體11開始動作而使中心齒輪12亦開始轉動，帶動第一齒輪14旋轉，此時減速比為中心齒輪12與第一齒輪14兩者間的齒數(shù)比Ncen∶N1。
同時，第二齒輪15與輸出齒輪17相嚙合。當?shù)诙X輪15轉動時，帶動輸出齒輪17旋轉，而帶動殼蓋16及輪座18旋轉。而此時減速比為第二齒輪15與輸出齒輪17兩者間的齒數(shù)比N2∶Nout。
故最后可得知中心齒輪12與輸出齒輪17的減速比系為(N1/Ncen)x(Nout/N2)。并如之前所述的齒數(shù)關系，使此值為大于1的值，此亦即馬達最終所輸出的扭力所放大的倍率。與此相似的技術，如申請?zhí)枮?5214173、公告號為300682的中國臺灣專利所述。
然而，如圖2的局部放大圖所示，在此類齒輪減速機構中，第一齒輪14與第二齒輪15利用固定盤13上的固定柱131而提供定位固定。顯而易見的，若當中心齒輪12與第一齒輪14相互嚙合轉動時，第一齒輪14的單側固定區(qū)域位置將不斷受到兩者之間切線方向所產生的作用力影響，在此種單側持續(xù)受力情況下，持續(xù)以較小的齒輪去帶動較大的齒輪，除了易使較小齒輪損毀外，同時固定柱131下端也會不斷受到剪應力的不良影響。
當系統(tǒng)處于高扭力輸出時，這些剪應力會隨著被放大，極易使固定柱撓曲變形，尤其是當實際上，馬達所輸出的動力常無法保持恒定值，而使固定柱所受到的剪力大小會反復變動，更易產生變形。而即使是較小的變形，都會加大齒輪的振動與噪音，甚至可能使齒輪卡死。
此外，此種設計極為笨重繁復，整個減速機構需占據(jù)更多的空間以并列設置大小不同的齒輪，在為了達到高減速比的情況下，甚至會有減速機構體積大于馬達本身體積的情況發(fā)生。
于是，如何通過改良齒輪減速機構，而能有效提升旋轉動力源所輸出的扭力，是熟悉此項技藝者所致力的方向。
實用新型內容本實用新型的目的之一在于提供一種齒輪減速機構，可以進行多段減速，達成極高的減速比，而有效提升旋轉動力源所輸出的扭力。
本實用新型另一目的在于提供一種輪圈馬達，其具有一齒輪減速機構，可以高扭力輸出動力。
為達以上的目的，本實用新型揭露一齒輪減速機構，可用在旋轉動力源(如馬達、引擎)輸出軸的動力輸出調整。其聯(lián)結多個齒輪總成，并在該等齒輪總成的外圍，配置至少一個環(huán)齒輪，以利于該齒輪總成的轉動。通過多層齒輪總成的傳動而可達到多段減速的目的。
本實用新型的齒輪減速機構中，包括一個或一個以上的環(huán)齒輪、第二托架、第一齒輪總成、第三托架、第二齒輪總成。
環(huán)齒輪內緣的齒形可依不同的傳動需求、設計為各式齒形，如正齒形、螺旋齒形、人字齒形或擺線齒形等等。
第二托架，可依不同的結構設計考量，設計為圓盤狀、圓柱狀、環(huán)狀、懸臂或與其等效的結構，且其中心具有第一凸軸。
第一齒輪總成，其位于第二托架的一側，與第二環(huán)齒輪相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動。
第三托架，同樣可依不同的結構設計考量，設計為圓盤狀、圓柱狀、環(huán)狀、懸臂或與其等效的結構。
第二齒輪總成，其位于第三托架的一側，與第三環(huán)齒輪相嚙合，并迭置在第二托架上，與第二托架的第一凸軸相連動。
其中當旋轉動力源的輸出軸旋轉時，輸出軸轉動第一齒輪總成，并通過第一齒輪總成帶動第二托架旋轉，以第二托架輸出動力，此為第一次減速及提高扭力。并通過第二托架的第一凸軸旋轉，而轉動第二齒輪總成，進而使第三環(huán)齒輪與第三托架之間產生相對運動而輸出動力，此為第二次減速及提高扭力。
本實用新型中，可因齒輪減速機構所應用的裝置不同，而使第二托架及第三托架依不同動力輸出形式，而利用各種加工制造方法使第二托架的第一凸軸為所需的形狀如中空偏心軸或齒形凸軸等；或使第三托架具有第二凸軸、止回爪或其它設計，此加工制造方法為該項技藝者所熟知，故在此不予贅述。
當本實用新型的齒輪減速機構具有兩個環(huán)齒輪時，此兩個環(huán)齒輪為第二環(huán)齒輪及第三環(huán)齒輪。則位于第二托架一側的第一齒輪總成，與第二環(huán)齒輪相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動。第三環(huán)齒輪相鄰在第二環(huán)齒輪的一側，位于第三托架一側的第二齒輪總成，與第三環(huán)齒輪相嚙合，且與第二托架的第一凸軸相連動。
其中，第二環(huán)齒輪及第三環(huán)齒輪更可具有相同或不同的齒數(shù)，而使此兩次減速具有相同或不同的減速比，第二環(huán)齒輪及第三環(huán)齒輪其內緣亦可分別具有不同的齒形，使此齒輪減速機構應用在機械裝置時，得以具有更多設計彈性。
在本實用新型的一實施例中，更可在第二托架中心或第三托架中心分別設置第四軸承及第五軸承，以供固定軸插入，提供第二托架及第三托架更穩(wěn)定的定位。
而在本實用新型的齒輪減速機構的一實施例中，是運用在一輪圈馬達中，通過此齒輪減速機構與輪圈馬達的結合，可直接以環(huán)齒輪或第三托架鎖固在輪圈馬達的輪圈殼組，而帶動輪圈殼組旋轉，以提高輪圈馬達的扭力輸出，而提升此輪圈馬達在爬坡與荷重能力上的表現(xiàn)?；蚋衫靡粏蜗蜣D動機構(如滾珠連動機構、單向棘輪、棘齒等等)與第三托架連動，而在本實用新型的一較佳實施例中是以滾珠連動機構為單向轉動機構之用，使輪圈殼組轉動速度高于馬達轉速時，輪圈殼組不會與此齒輪減速機構連動。
為使本實用新型的優(yōu)點及精神能更進一步的被揭示，茲配合圖式作一詳細說明如后。
本實用新型包括以下的優(yōu)點整個齒輪減速機構設計更為簡單小巧，不須增加環(huán)齒輪的直徑，僅略增些許厚度，即可提供極高的減速比，更可依設計需求進行二次以上的減速，較極適合用于徑向空間較小，又需要高扭力輸出的裝置中。
更因行星齒輪系不斷的繞行在太陽齒輪而公轉，其可不斷改變其軸心處的受力方向，并可通過多個行星齒輪的設計，使得作用力更均勻的分散，減低了軸心處的負載，亦可使齒輪更不易毀損。而若欲獲得更高的減速比，更可采用擺線齒輪的設計而達到目的。


圖1為一常知的齒輪減速機構示意圖；圖2為另一常知的齒輪減速機構的示意圖；圖3為本實用新型齒輪減速機構一較佳實施例的示意圖；圖4為本實用新型齒輪減速機構另一實施例的示意圖；圖5A為圖4所示的齒輪減速機構的轉動過程示意圖之一；圖5B為圖4所示的齒輪減速機構的轉動過程示意圖之二；圖5C為圖4所示的齒輪減速機構的轉動過程示意圖之三；圖6為本實用新型齒輪減速機構再一實施例的示意圖；圖7A為本實用新型具有齒輪減速機構的輪圈馬達一較佳實施例的示意圖；圖7B為圖7A所示的具有齒輪減速機構的輪圈馬達應用于電動自行車的示意圖；圖8為本實用新型具有齒輪減速機構的輪圈馬達另一實施例的示意圖；圖9為本實用新型具有齒輪減速機構的輪圈馬達再一實施例的示意圖；圖10為本實用新型具有齒輪減速機構的輪圈馬達尚一實施例的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳述。
如圖3所示，為本實用新型的齒輪減速機構一較佳實施例的爆炸圖。
如圖所示，在本實施例中此齒輪減速機構2，包括殼架20、第二環(huán)齒輪21、第二托架22、第一齒輪總成23、第三環(huán)齒輪24、第三托架25、第二齒輪總成26。
殼架20，呈圓環(huán)狀結構，其中心設有第一軸承201。
第二環(huán)齒輪21，裝設在殼架20的一側20b。其內緣的齒形在本實施例中為正齒形。
第二托架22，呈圓盤狀，套設在第一軸承201中，可在第一軸承201中旋轉。因實際中，各項組件(例如齒輪、環(huán)齒輪、旋轉動力源的轉軸等)皆易有精度上的各種誤差，而使第二托架22在轉動過程中受到影響而產生噪音或振動；而在本實施例中，即可通過第一軸承201所提供的定位固定，而有效降低第二托架22在旋轉過程中所產生的振動及噪音，提升第二托架22在轉動時的穩(wěn)定度。
第二托架22的中心處設有第二軸承221，第二托架22的一側面22a向外突出有第一凸軸222，且本實施例中，第一凸軸222為齒形凸軸。
第一齒輪總成23包括第一行星齒輪230、第二行星齒輪231、第三行星齒輪232及第一蝶形扣片233，雖就運動學而言，僅需設置一個行星齒輪即可達到機構運轉的目的，但為作用力的均勻分配及震動上的考量，因此較佳的是，以多個行星齒輪對稱于中心線均勻配置。
第一行星齒輪230、第二行星齒輪231、第三行星齒輪232利用第一蝶形扣片233以第二托架22的中心對稱設置在第二托架22另一側面22b，并通過第一蝶形扣片233的固定，減少行星齒輪在轉動時的上下振動。且第一齒輪總成23位于第二環(huán)齒輪21內，與第二環(huán)齒輪21相嚙合。
第三環(huán)齒輪24，其內緣的齒形在本實施例中為正齒形，相對于第二環(huán)齒輪21，裝設在殼架20的另一側20a。且與第二環(huán)齒輪21具有不同的齒數(shù)。
第三托架25，呈圓盤狀，且中心處設有第三軸承251，其一側25a處突出有第二凸軸252，第三托架25可直接固鎖在輪圈殼上。
第二齒輪總成26，包括第四行星齒輪260、第五行星齒輪261、第六行星齒輪262及第二蝶形扣片263，第四行星齒輪260、第五行星齒輪261、第六行星齒輪262利用第二蝶形扣片263以第三托架25的中心對稱設置在第三托架25另一側面25b后，以第二齒輪總成26與第三環(huán)齒輪24及第二托架22的第一凸軸222相嚙合。
當此齒輪減速機構2應用在一旋轉動力源(如馬達)時，以第一齒輪總成23與馬達的輸出軸相嚙合，當馬達轉動時，輸出軸將驅使第一齒輪總成23在第二環(huán)齒輪21內轉動，并通過第一齒輪總成23帶動第二托架22旋轉，以第二托架22的第一凸軸222輸出動力，此為第一次減速及提高扭力。并通過第二托架22的第一凸軸222旋轉，而轉動第二齒輪總成26，進而使該第三環(huán)齒輪24與第三托架25之間產生相對運動而輸出動力，此為第二次減速及提高扭力。
而值得注意的是，其中第三環(huán)齒輪24及第三托架25皆為可被固定的組件，而無論是以第三環(huán)齒輪24為固定狀態(tài)，而使第三托架25旋轉輸出動力，或是以第三托架25為固定狀態(tài)，而使第三環(huán)齒輪24旋轉輸出動力，都可以達到減速提升扭力的目的。
又，本實用新型的齒輪減速機構亦可依照所應用的裝置不同，而有不同實施方式。例如可運用在一偏心狀態(tài)輸出動力的旋轉動力源中，而以擺線轉動方式進行減速。
如圖4所示，為本實用新型齒輪減速機構2另一種實施例。本實施例中，包括殼架20、第二環(huán)齒輪21、第二托架22、第一齒輪總成23、第三環(huán)齒輪24、第三托架25、第二齒輪總成26。
殼架20，呈圓環(huán)狀結構，其中心設有第一軸承201。
第二環(huán)齒輪21，裝設在殼架20的一側20b。其內緣的齒形在本實施例中為波浪形擺線齒形，然而此擺線齒形亦可設計為滾珠形、滾柱形等等，而此擺線齒形設計的變化為熟知此項技藝者所熟知，在此不予贅述。
第二托架22，呈圓盤狀，且中心處設有第二軸承221，第二托架22的一側面22a向外突出有第一凸軸222，此第一凸軸222為具有偏心的凸軸，將以偏心狀態(tài)轉動。第二托架22的另一側面22b具有多個第一傳動銷223，且每個第一傳動銷223外均套有第一軸套2231，第一軸套2231為長形軸承。
第一齒輪總成23，為擺線齒輪，與第二環(huán)齒輪21相嚙合。其中心具有第四軸承234以及與第一傳動銷223相同數(shù)量的第一傳動孔235。第四軸承234可用以供旋轉動力源的輸出軸插入，以偏心狀態(tài)轉動第一齒輪總成23。第一傳動孔235圍繞第一齒輪總成23中心均勻分布，可供第二托架22的第一傳動銷223插入至第一傳動孔235中，且第二環(huán)齒輪21內緣具有與第一齒輪總成23相配合的擺線齒形。
第三環(huán)齒輪24，裝設在殼架20的一側20a。其內緣的齒形在本實施例中為波浪形擺線齒形。
第三托架25，呈圓盤狀，且中心處設有第三軸承251，第三托架25一側面25a向外突出有第二凸軸252，第三托架25另一側面25b具有多個第二傳動銷253，且每個第二傳動銷253外均套有第二軸套2531，第二軸套2531亦為長形軸承。
第二齒輪總成26，為擺線齒輪，與第三環(huán)齒輪24相嚙合。其中心具有第五軸承264以及與第二傳動銷253相同數(shù)量的第二傳動孔265。第五軸承264用以供第二托架22的第一凸軸222插入。第二傳動孔265圍繞第二齒輪總成26中心均勻分布，可供第三托架25的第二傳動銷253插入至第二傳動孔265中。
如圖5A～圖5C所示，為圖4所示齒輪減速機構2的轉動過程示意圖。然而為便于了解，于圖示中利用第二環(huán)齒輪21、第二托架22、第一齒輪總成23由一馬達3帶動時的轉動狀態(tài)來說明擺線齒輪系的減速。如圖所示，馬達3的第二輸出軸31為偏心軸，可插入第一齒輪總成23的第四軸承234中，以偏心狀態(tài)旋轉。
當?shù)诙敵鲚S31轉動時，將使第一齒輪總成23以偏心狀態(tài)在第二環(huán)齒輪21內擺動旋轉，而在第一齒輪總成23轉動的同時，由第一齒輪總成23的第一傳動孔235撥動第二托架22的第一傳動銷223，而使第二托架22轉動，此為第一段減速，并由于第一傳動銷223外套設有第一軸套2231，可使第一齒輪總成23在撥動第二托架22時更加平順。
而相似于圖5A～圖5C中所示的轉動過程，當?shù)诙屑?2轉動時，其第一凸軸222亦在第二齒輪總成26的第五軸承264內以偏心轉動時，將帶動第二齒輪總成26以偏心狀態(tài)在第三環(huán)齒輪24內擺動旋轉，而在第二齒輪總成26轉動的同時，由第二齒輪總成26的第二傳動孔265撥動第三托架25的第二傳動銷253，而使第三托架25的第二凸軸252轉動輸出動力，此為第二段減速。
而顯而易見的，熟知本項技藝者當可在閱讀本說明書前述所揭露的各項實施例后了解，第一齒輪總成23、第二齒輪總成26亦可為不同齒形的齒輪總成，例如使第一齒輪總成23為行星齒輪，并使第二托架22的第一凸軸222具有偏心，第二齒輪總成26為擺線齒輪，通過第二托架22的第一凸軸222使第二齒輪總成26以偏心擺動旋轉，以第三托架25輸出動力。此皆可為本實用新型的不同實施的變化方式。
此外，本實用新型的齒輪減速裝置，尚有其它的實施方式。如圖6所示，為本實用新型的齒輪減速機構另一實施例，與圖3所示的實施例不同處在于，其并非使用不同齒數(shù)的第二環(huán)齒輪21及第三環(huán)齒輪24進行二次減速比；而是僅使用第四環(huán)齒輪27配置在第一齒輪總成23及第二齒輪總成26之外，第四環(huán)齒輪27內固設有第一軸承201，第一軸承201的兩側分別制有與第一齒輪總成23及第二齒輪總成26相嚙合的環(huán)齒輪。第二托架22一側的中心具有第一凸軸222，第一齒輪總成23位于第二托架22的另一側，與第四環(huán)齒輪27相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動。第三托架25一側的中心具有第二凸軸252，第二齒輪總成26位于第三托架25的另一側，與第四環(huán)齒輪27相嚙合，并迭置在第二托架22上，與第二托架22的第一凸軸222相連動。當旋轉動力源動作時，將帶動第一齒輪總成23旋轉，并通過第一齒輪總成23帶動第二托架22旋轉，使第二托架22的第一凸軸222旋轉，而轉動第二齒輪總成26，進而使第三托架25轉動輸出動力，從而達到多段減速的目的。
而本實用新型的齒輪減速機構，雖適用各式需進行減速的旋轉動力源中，因其具有以少許空間即可以高減速比輸出動力的特點，更特別適合于以輕巧為特性的輪圈馬達中。
故在此本實用新型亦同時揭露一具有齒輪減速機構的輪圈馬達。如圖7A所示，為此輪圈馬達一較佳實施例的爆炸圖。其利用相似于圖3所示的齒輪減速機構2組裝在一輪圈馬達中。如圖所示，其包括齒輪減速機構2、馬達3、輪圈殼組4、馬達殼組。
馬達3，包括第二輸出軸31及固定軸32。第二輸出軸31為馬達3的動力輸出處，并在第二輸出軸31外套設有第三齒輪311，當馬達3受電力驅動時，將帶動第二輸出軸31旋轉，而使第三齒輪311旋轉。并且，在第二輸出軸31內設有軸承，以固定軸32穿入第二輸出軸31的軸承中，貫穿馬達3、輪圈殼組4及馬達殼座5等，提供各項組件的固定支撐。
輪圈殼組4，包括輪圈殼座41、輪圈殼蓋42及第六軸承43，在組立完成后輪圈殼蓋42鎖固在輪圈殼座41上。在本實施例中，更加入一單向轉動機構，而在輪圈殼蓋42內側設有滾珠連動機構421。
齒輪減速機構2包括第二環(huán)齒輪21；第二托架22，其一側的中心具有每凸軸222；第一齒輪總成23，位于第二托架22的另一側，與第二環(huán)齒輪21相嚙合，且與馬達3的第二輸出軸31相連動；第三環(huán)齒輪24，相鄰設在第二環(huán)齒輪21的一側；第三托架25，鎖固在輪圈殼蓋42內側，第二齒輪總成26轉動時，帶動第三托架25轉動而連動該輪圈殼組4；第二齒輪總成26，位于第三托架25的另一側，與第三環(huán)齒輪24相嚙合，且與第二托架22的第一凸軸222相連動。
第一齒輪總成23為擺線齒輪，其中心具有第四軸承234，馬達3的第二輸出軸31套入第四軸承234中，以偏心狀態(tài)轉動第一齒輪總成23，第一齒輪總成23具有多個第一傳動孔235，第二托架22另一側具有與第一傳動孔235相對應數(shù)量的第一傳動銷223，以第一傳動銷223置入第一傳動孔235中，第二環(huán)齒輪21內緣具有與第一齒輪總成23相配合的擺線齒形，當?shù)谝积X輪總成23在第二環(huán)齒輪21內嚙合擺動時，將撥動第二托架22轉動；所述第二齒輪總成26為擺線齒輪，其中心具有第五軸承264，第二托架22的第一凸軸222套入第五軸承264中，以偏心狀態(tài)轉動第二齒輪總成26，第二齒輪總成26具有多個第二傳動孔265，第三托架25另一側具有與第二傳動孔265相對應數(shù)量的第二傳動銷253，以第二傳動銷253置入第二傳動孔265中，第三環(huán)齒輪24內緣具有與第二齒輪總成26相配合的擺線齒形，當?shù)诙X輪總成26在第三環(huán)齒輪24內嚙合擺動時，將撥動該第三托架25轉動。
馬達殼組，位于輪圈殼座41之內，包括馬達殼座5及殼架20，馬達3設在馬達殼座5中，殼架20為環(huán)狀，齒輪減速機構2利用其殼架20鎖固在馬達殼座5上，第二環(huán)齒輪21固設在殼架20的一側，第三環(huán)齒輪24相對于第二環(huán)齒輪21，固設在殼架20的另一側。
固定軸32穿過第二托架22及第三托架25各自的第二軸承221、第三軸承251及第六軸承43。
當?shù)诙敵鲚S31旋轉時，帶動第三齒輪311旋轉，并通過第一齒輪總成23及第二齒輪總成26，連動第二托架22及第三托架25。并如圖7A中的放大剖面圖，其中所示為組立完成后，第三托架25與輪圈殼蓋42兩者單向連動的示意圖。當?shù)谌屑?5的第二凸軸252轉動時，即通過滾珠連動機構421的連動，使輪圈殼蓋42轉動，而使輪圈殼組4旋轉。而若當輪圈殼蓋42轉動速度大于第三托架25的轉動速度時，將使?jié)L珠連動機構421被推擠至右側較大空穴，而使輪圈殼組42空轉，停止與第二凸軸252的連動。而在此特別說明的是，在本實施例中，是利用此滾珠連動機構421達成單向轉動的功能，在其它設計水準下，亦可以第三托架25直接與輪圈殼蓋42鎖固，而使輪圈殼蓋42轉動。
如圖7B所示，當以圖7A中所示的輪圈馬達設在一電動車的輪圈中時，輪圈殼組4得以更高的扭力轉動，帶動電動車前進并使電動車得到更大的扭力及荷重能力。
如圖8所示，為本實用新型的具有齒輪減速機構2的輪圈馬達另一實施例，然而與圖7A中所示不同在于，在圖7A中，齒輪減速機構2的第三環(huán)齒輪24固定在殼架的一側為固定狀態(tài)，而以第三托架25輸出動力。而在本實施例中，第三環(huán)齒輪24固設在輪圈殼蓋42內側，而使第三托架25固定在固定軸32外，使第三托架25為固定狀態(tài)，當?shù)诙X輪總成26轉動后，帶動第三環(huán)齒輪24嚙合轉動，而使輪圈殼組4旋轉。
此外，亦可如圖9所示，為本實用新型具有齒輪減速機構2的輪圈馬達再一實施例。與圖7A中所示不同在于，在本實施例中，更可使第三托架25的側面25a處的第二凸軸252為齒形凸軸，并加入第四托架28、第三齒輪總成29及第五環(huán)齒輪30進行第三次減速。第五環(huán)齒輪30固設在輪圈殼蓋42內側，且第三齒輪總成29設在第四托架28的一側，與第五環(huán)齒輪30及第三托架25的第二凸軸252嚙合。并使第四托架28固定在固定軸32外，使其為固定狀態(tài)，以第三托架25的第二凸軸252轉動該第三齒輪總成29后，帶動第五環(huán)齒輪30轉動而連動該輪圈殼蓋42，而轉動輪圈殼組4。
如圖10所示，為本實用新型具有齒輪減速機構2的輪圈馬達尚一實施例。與圖7A中所示不同在于，其是利用圖4所示的齒輪減速機構進行輪圈馬達的減速。馬達3的第二輸出軸31，可結合一偏心塊33，而形成具有偏心的凸軸，套入在齒輪減速機構2中的第一齒輪總成23的第四軸承234中，當其轉動時，即如圖5A～圖5C所示，撥動第二托架22旋轉，而帶動第二齒輪總成26在第三環(huán)齒輪24中擺動旋轉，而撥動第三托架25轉動，第三托架25的第二凸軸252與輪圈殼蓋42相連接，帶動輪圈殼組4轉動輸出動力。
本實用新型齒輪減速機構及具有齒輪減速機構的輪圈馬達通過上述得以穩(wěn)定的狀態(tài)輸出極高的扭力，較之常知技藝實有極大的進步與改善。而熟知本技術更可在閱讀本說明書后，更加了解本實用新型所具有的其它優(yōu)點或其它功能運用。
以上所述是利用一較佳實施例及不同實施例以詳細說明本實用新型，其并非用以限制本實用新型的實施范圍，并且熟習該項技藝皆能明了，適當做些微的修改仍不脫離本實用新型的精神及范圍。
權利要求1.一種齒輪減速機構，其特征在于包括第二環(huán)齒輪(21)；第二托架(22)，其一側(22a)的中心具有第一凸軸(222)；第一齒輪總成(23)，位于第二托架(22)的另一側(22b)并置于第二環(huán)齒輪(21)內，與第二環(huán)齒輪(21)相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動；第三環(huán)齒輪(24)，相鄰設在第二環(huán)齒輪(21)的一側；第三托架(25)；第二齒輪總成(26)，位于第三托架(25)的另一側(25b)并置于第三環(huán)齒輪(24)內，與第三環(huán)齒輪(24)相嚙合，且與第二托架(22)的第一凸軸(222)相連動。
2.按權利要求1所述的齒輪減速機構，其特征在于所述第二托架(22)的另一側(22b)加設有第二軸承(221)；所述第三托架(25)的另一側(25b)加設有第三軸承(251)。
3.按權利要求1所述的齒輪減速機構，其特征在于所述第一齒輪總成(23)為擺線齒輪，且其中心具有第四軸承(234)，旋轉動力源的輸出軸套入第四軸承(234)中，以偏心狀態(tài)轉動第一齒輪總成(23)；第一齒輪總成(23)具有多個第一傳動孔(235)，第二托架(22)另一側(22b)具有與第一傳動孔(235)相對應數(shù)量的第一傳動銷(223)，以第一傳動銷(223)置入第一傳動孔(235)中；且第二環(huán)齒輪(21)內緣具有與第一齒輪總成(23)相配合的擺線齒形，當?shù)谝积X輪總成(23)在第二環(huán)齒輪(21)內嚙合擺動時，將撥動第二托架(22)轉動；所述第二齒輪總成(26)為擺線齒輪，且其中心具有第五軸承(264)，第二托架(22)的第一凸軸(222)套入第五軸承(264)中，以偏心狀態(tài)轉動第二齒輪總成(26)；第二齒輪總成(26)具有多個第二傳動孔(265)，第三托架(25)另一側(25b)具有與第二傳動孔(265)相對應數(shù)量的第二傳動銷(253)，以第二傳動銷(253)置入第二傳動孔(265)中；且第三環(huán)齒輪(24)內緣具有與第二齒輪總成(26)相配合的擺線齒形，當?shù)诙X輪總成(26)在第三環(huán)齒輪(24)內嚙合擺動時，將撥動第三托架(25)轉動。
4.按權利要求1所述的齒輪減速機構，其特征在于所述齒輪減速機構還包括殼架(20)，呈圓環(huán)狀，第二環(huán)齒輪(21)裝設在殼架(20)的一側(20b)，第三環(huán)齒輪(24)裝設在殼架(20)的另一側(20a)，殼架(20)中心加設有第一軸承(201)，供第二托架(22)嵌入其內。
5.一種齒輪減速機構，其特征在于包括第四環(huán)齒輪(27)，其內固設有第一軸承(201)，第一軸承(201)的兩側分別裝有與第一齒輪總成(23)及第二齒輪總成(26)相嚙合的環(huán)齒輪；第二托架(22)，其一側的中心具有第一凸軸(222)；第一齒輪總成(23)，位于第二托架(22)的另一側，與第四環(huán)齒輪(27)相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動；第三托架(25)；第二齒輪總成(26)，位于第三托架(25)的另一側，與第四環(huán)齒輪(27)相嚙合，并迭置在第二托架(22)上，且與第二托架(22)的第一凸軸(222)相連動。
6.一種具有齒輪減速機構的輪圈馬達，其特征在于包括輪圈殼組(4)，包括輪圈殼座(41)及輪圈殼蓋(42)，輪圈殼蓋(42)鎖固在輪圈殼座(41)上；馬達(3)，位于輪圈殼座(41)之內；第二環(huán)齒輪(21)；第二托架(22)，其一側的中心具有第一凸軸(222)；第一齒輪總成(23)，位于第二托架(22)的另一側，與第二環(huán)齒輪(21)相嚙合，且與馬達(3)的第二輸出軸(31)相連動；第三環(huán)齒輪(24)，相鄰設在第二環(huán)齒輪(21)的一側；第三托架(25)；第二齒輪總成(26)，位于第三托架(25)的另一側，與第三環(huán)齒輪(24)相嚙合，且與第二托架(22)的第一凸軸(222)相連動。
7.按權利要求6所述的具有齒輪減速機構的輪圈馬達，其特征在于所述第一齒輪總成(23)為擺線齒輪，其中心具有第四軸承(234)，馬達(3)的第二輸出軸(31)套入第四軸承(234)中，以偏心狀態(tài)轉動第一齒輪總成(23)，第一齒輪總成(23)具有多個第一傳動孔(235)，第二托架(22)另一側具有與第一傳動孔(235)相對應數(shù)量的第一傳動銷(223)，以第一傳動銷(223)置入第一傳動孔(235)中，第二環(huán)齒輪(21)內緣具有與第一齒輪總成(23)相配合的擺線齒形，當?shù)谝积X輪總成(23)在第二環(huán)齒輪(21)內嚙合擺動時，將撥動第二托架(22)轉動；所述第二齒輪總成(26)為擺線齒輪，其中心具有第五軸承(264)，第二托架(22)的第一凸軸(222)套入第五軸承(264)中，以偏心狀態(tài)轉動第二齒輪總成(26)，第二齒輪總成(26)具有多個第二傳動孔(265)，第三托架(25)另一側具有與第二傳動孔(265)相對應數(shù)量的第二傳動銷(253)，以第二傳動銷(253)置入第二傳動孔(265)中，第三環(huán)齒輪(24)內緣具有與第二齒輪總成(26)相配合的擺線齒形，當?shù)诙X輪總成(26)在第三環(huán)齒輪(24)內嚙合擺動時，將撥動該第三托架(25)轉動。
8.按權利要求6所述的具有齒輪減速機構的輪圈馬達，其特征在于所述第三托架(25)鎖固在輪圈殼蓋(42)內側，第二齒輪總成(26)轉動時，帶動第三托架(25)轉動而連動該輪圈殼組(4)。
9.按權利要求6所述的具有齒輪減速機構的輪圈馬達，其特征在于所述輪圈馬達更包括一馬達殼組，位于輪圈殼座(41)之內，其包括馬達殼座(5)及殼架(20)，馬達(3)設在馬達殼座(5)中，殼架(20)為環(huán)狀，鎖固在馬達殼座(5)上，第二環(huán)齒輪(21)固設在殼架(20)的一側，該第三環(huán)齒輪(24)相對于第二環(huán)齒輪(21)，固設在殼架(20)的另一側。
10.按權利要求9所述的具有齒輪減速機構的輪圈馬達，其特征在于所述殼架(20)內更具有第一軸承(201)，供第二托架(25)嵌入其內。
專利摘要本實用新型涉及一種齒輪減速機構，特別是指能以多段式減速，提高輸出扭力的齒輪減速機構及具此齒輪減速機構的輪圈馬達。齒輪減速機構包括至少一環(huán)齒輪、第二托架、第一齒輪總成、第三托架、第二齒輪總成。其中第二托架中心具有第一凸軸。第一齒輪總成位于第二托架的另一側，與環(huán)齒輪相嚙合，且與旋轉動力源的輸出軸相連動。第二齒輪總成位于第三托架的另一側，與環(huán)齒輪相嚙合，且與第二托架的第一凸軸相連動；具有齒輪減速機構的輪圈馬達包括馬達、輪圈殼組，馬達動作，帶動第一齒輪總成轉動，并通過其帶動第二托架旋轉，使第二托架的第一凸軸旋轉，而轉動第二齒輪總成，進而使第三環(huán)齒輪與第三托架之間產生相對運動輸出動力，連動該輪圈殼組。
文檔編號H02K7/10GK2823673SQ200520089728
公開日2006年10月4日 申請日期2005年3月16日 優(yōu)先權日2005年3月16日
發(fā)明者李寶玲 申請人:李寶玲