專利名稱：電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及摩托車部件，具體涉及電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電動(dòng)摩托車大都配置有控制電動(dòng)機(jī)工作的控制器，一般的控制器是根據(jù)駕駛者的人為操作來(lái)控制電動(dòng)機(jī)工作的。這類控制器附加轉(zhuǎn)差損耗大，效率低，調(diào)速范圍窄，尤其對(duì)于低速低負(fù)載、低速高負(fù)載、起動(dòng)停止運(yùn)行較頻繁的場(chǎng)合對(duì)電機(jī)的損耗很大，并且運(yùn)行效率極低。這類控制器是根據(jù)駕駛者的人為操作指令直接通過(guò)手柄調(diào)整電流和電壓，而控制電動(dòng)機(jī)工作。駕駛者發(fā)出的各種指令往往與電機(jī)轉(zhuǎn)速和最佳效率區(qū)間的工況特性直接相違背，同時(shí)也與電池的電化學(xué)放電特性也不相符，僅依據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)判斷操縱，由于人不可能準(zhǔn)確地及時(shí)判斷和掌握電動(dòng)車輛在各種復(fù)雜工況下的速度、負(fù)載變化關(guān)系，就不可能對(duì)加速、減速、勻速、順風(fēng)、逆風(fēng)、輕載荷、中載荷、重載荷、平路、爬坡、下坡等以及過(guò)度性的變化進(jìn)行準(zhǔn)確恰當(dāng)?shù)牟僮鳌Ｒ虼?，這種單一依靠人為操作的控制往往是不準(zhǔn)確的，有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。這是造成現(xiàn)有的電動(dòng)車輛電動(dòng)機(jī)效率低和返修率高的主要原因，同時(shí)也是造成蓄電池大電流過(guò)度和深度放電，縮短電動(dòng)機(jī)和蓄電池的使用壽命的重要因素。例如在上坡或逆風(fēng)時(shí)，駕駛者希望車輛速度不下降而增大輸入電壓，但是由于上坡或逆風(fēng)時(shí)阻力增大，扭矩也隨之增大，電流隨著扭矩的增加而不斷增大，當(dāng)超過(guò)正常效率區(qū)后，則電流繼續(xù)增大，電動(dòng)機(jī)扭矩、轉(zhuǎn)速和效率同時(shí)不斷降低，但電池輸出的電流仍隨負(fù)載增加還在進(jìn)一步加大，這時(shí)效率急劇下降，無(wú)功損耗嚴(yán)重，甚至超過(guò)電動(dòng)機(jī)的額定功率和極限功率，導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)堵轉(zhuǎn)發(fā)熱燒毀或損壞。同時(shí)，由于蓄電池持續(xù)過(guò)度、深度大電流放電，對(duì)蓄電池的損害進(jìn)一步加劇，使其使用壽命大大縮短。
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)存在的問(wèn)題輪轂式電機(jī)都裝在后輪心部，使許多實(shí)用和新技術(shù)無(wú)法融入傳動(dòng)系統(tǒng)中，尤其是沒(méi)有燃油摩托車和汽車最關(guān)鍵的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)減速增矩傳動(dòng)作用，完全依賴于電池的電容量產(chǎn)生的電力來(lái)克服負(fù)荷和阻力，極易造成電池和電機(jī)的損害。這是影響電動(dòng)摩托車騎行的舒適性、加速性的(除電池以外)一個(gè)最主要原因，從而大大地縮小和削弱了電動(dòng)摩托車的功能和使用范圍，使電動(dòng)摩托車難以和同類燃油摩托車比擬，且維修困難，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，它作為電動(dòng)摩托車傳動(dòng)傳感智能控制系統(tǒng)的部件，設(shè)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的終端，能在直接參與傳動(dòng)的過(guò)程中同步采集扭矩和轉(zhuǎn)速信號(hào)，為ECU及時(shí)準(zhǔn)確地控制電動(dòng)機(jī)的輸出功率提供真實(shí)的數(shù)據(jù)，使電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩與行駛狀況始終處于最佳匹配狀態(tài)，節(jié)省電能，減少電機(jī)堵轉(zhuǎn)，防止電池過(guò)度放電和深度放電，并使乘騎更為簡(jiǎn)潔、舒適。
本實(shí)用新型所述的電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，包括后輪轂、鏈輪、后輪中軸；后輪轂通過(guò)固定銷連接在大套筒的中部，鏈輪連接盤固定連接在大套筒的右端，端蓋連接在大套筒的左端，其特征在于鏈輪上至少設(shè)有一個(gè)以上圓弧條形槽，圓弧條形槽內(nèi)設(shè)有滾輪，螺釘穿過(guò)滾輪的中心孔與鏈輪連接盤連接；當(dāng)后輪轂轉(zhuǎn)速與鏈輪轉(zhuǎn)速不一致時(shí)，滾輪可以在鏈輪的圓弧條形槽內(nèi)滑動(dòng)；將滾輪改為銷軸也可收到同樣的效果。
大套筒內(nèi)設(shè)有滾針軸承，滾針軸承的內(nèi)圈的左端與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪為花鍵配合連接、右端通過(guò)螺釘與連接盤和鏈輪固定連接；連接盤通過(guò)第一軸承與彈簧套筒的右端配合，左旋轉(zhuǎn)端面凸輪與設(shè)在端蓋和彈簧套筒左端的第二軸承配合；彈簧套筒的外面設(shè)有彈簧組件和通過(guò)螺釘連接在一起的彈簧座板、第一位移推板、右端面凸輪；第一位移推板的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔內(nèi)，右端面凸輪與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪楔合，形成旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)推移結(jié)構(gòu)。電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩與后輪負(fù)荷在右端面凸輪與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪的楔合處相交，如在上坡時(shí)后輪轂的負(fù)荷增大，左旋轉(zhuǎn)端面凸輪壓迫右端面凸輪產(chǎn)生滑動(dòng)位移，同時(shí)固定在后輪轂上的滾輪在鏈輪的圓弧條形槽內(nèi)滾移滑動(dòng)，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向右移動(dòng)，并壓縮彈簧組件；負(fù)荷減小，彈簧組件壓迫右端面凸輪、左旋轉(zhuǎn)端面凸輪產(chǎn)生滑動(dòng)位移，同時(shí)固定在后輪轂上的滾輪在鏈輪的圓弧條形槽內(nèi)滾移滑動(dòng)，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向左移動(dòng)；負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)彈簧組件、右端面凸輪和左旋轉(zhuǎn)端面凸輪不產(chǎn)生移動(dòng)。
后輪軸由左半筒軸和右半軸組成，左半筒軸中部設(shè)的上下兩面設(shè)有對(duì)稱的槽口，右半軸連接在左半筒軸的右端；左半筒軸、右半軸分別與設(shè)在彈簧套筒兩端的左軸承、右軸承配合；在左半筒軸內(nèi)設(shè)有位移傳感器，位移傳感器左端的頂針與設(shè)在左半筒軸槽口內(nèi)的第二位移推板緊貼，在第二位移推板和第一位移推板設(shè)有平面軸承；位移傳感器右端的導(dǎo)線從右半軸的中心孔引出，與電動(dòng)摩托車的控制器連接，將采集的位移信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鬓D(zhuǎn)換為扭矩信號(hào)；在后輪轂的左端設(shè)有一個(gè)以上的傳感元件，傳感元件與設(shè)在電動(dòng)摩托車制動(dòng)器上的速度傳感器對(duì)應(yīng)，速度傳感器與電動(dòng)摩托車的控制器連接，將采集的速度信號(hào)傳輸?shù)娇刂破?；電?dòng)摩托車的控制器即可對(duì)接收到扭矩信號(hào)和速度信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)出增大或減少輸出功率的指令，與實(shí)際需要的扭矩和速度相匹配，所述的電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置的位移傳感器，為差動(dòng)變壓器式位移傳感器，也可電渦流、光傳感器等其他位移傳感器，其右端的導(dǎo)線從后輪軸的右半軸的中心孔引出；本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)終端處，在直接參與傳動(dòng)的同時(shí)，同步檢測(cè)扭矩和速度信號(hào)，供后續(xù)的計(jì)算機(jī)處理與控制機(jī)構(gòu)做出準(zhǔn)確的判斷，適時(shí)控制電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出。在傳動(dòng)過(guò)程中，可以快速響應(yīng)測(cè)出啟動(dòng)、怠速、各種負(fù)荷狀態(tài)以及負(fù)荷交變瞬間及過(guò)渡性等各項(xiàng)參數(shù)變化。在終端獲取的信號(hào)準(zhǔn)確、精度高、全面及時(shí)，對(duì)車輛運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行適時(shí)控制，達(dá)到高效節(jié)能的目的，避免了人為操作、前端過(guò)程處取信號(hào)不準(zhǔn)確帶來(lái)的弊端。為智能驅(qū)動(dòng)提供最可靠的基礎(chǔ)，具有機(jī)械自適應(yīng)的特點(diǎn)。


圖1是本實(shí)用新型的輪轂和鏈輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的示意圖。
圖2是本實(shí)用新型的左旋轉(zhuǎn)凸輪與右端面凸輪完全嚙合的示意圖。
圖3是本實(shí)用新型的輪轂和鏈輪不同步轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的示意圖。
圖4是本實(shí)用新型的左旋轉(zhuǎn)端面凸輪推動(dòng)右端面凸輪的示意圖。
圖5是圖3的A-A剖視圖。
圖6是圖3的B-B剖視圖。
圖7是本實(shí)用新型采用圓板彈簧組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1參見圖1、圖2，用固定銷2將后輪轂1連接在大套筒3的中部，鏈輪連接盤4固定連接在大套筒3的右端，端蓋5連接在大套筒3的左端；用螺釘9穿過(guò)設(shè)在鏈輪6上圓弧條形槽7內(nèi)的滾輪8的中心孔，將鏈輪6連接在鏈輪連接盤4上；；當(dāng)后輪轂轉(zhuǎn)速與鏈輪轉(zhuǎn)速不一致時(shí)，滾輪可以在鏈輪的圓弧條形槽內(nèi)滑動(dòng)；將滾針軸承10安裝在大套筒3內(nèi)，滾針軸承的內(nèi)圈11的左端與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪12為花鍵配合連接、右端通過(guò)螺釘與連接盤13和鏈輪6固定連接；將第一軸承14安裝在連接盤13和彈簧套筒15的右端之間；左旋轉(zhuǎn)端面凸輪12與設(shè)在端蓋5和彈簧套筒15之間的第二軸承16配合；碟形彈簧——彈簧組件17和通過(guò)螺釘連接在一起的彈簧座板18、第一位移推板19、右端面凸輪20安裝在彈簧套筒15的外面，并使第一位移推板19的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔15a內(nèi)；右端面凸輪20與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪12楔合，形成旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)推移結(jié)構(gòu)；電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩與后輪負(fù)荷在右端面凸輪與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪的楔合處相交；將差動(dòng)變壓器式位移傳感器裝在后輪軸的左半筒軸21a內(nèi)，后輪軸的右半軸21b連接在左半筒軸21a的右端；左半筒軸21a、右半軸21b分別與設(shè)在彈簧套筒15兩端的左軸承22、右軸承23配合；差動(dòng)變壓器式位移傳感器左端的頂針24與設(shè)在左半筒軸21a槽口21c內(nèi)的第二位移推板25緊貼；將平面軸承26安裝在第二位移推板25和第一位移推板19之間；差動(dòng)變壓器式位移傳感器右端的導(dǎo)線27從右半軸21b的中心孔引出與電動(dòng)摩托車的控制器連接，將采集的位移信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳌?br> 將兩個(gè)磁體——傳感元件28安裝在后輪轂1的左端，磁體與設(shè)在電動(dòng)摩托車制動(dòng)器29上的霍爾速度傳感器——-度傳感器30對(duì)應(yīng)；霍爾速度傳感器與電動(dòng)摩托車的控制器連接，將采集的速度信號(hào)傳輸?shù)娇刂破鳌?br> 電動(dòng)摩托車的控制器即可對(duì)接收到扭矩信號(hào)和速度信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)出增大或減少輸出功率的指令，與實(shí)際需要的扭矩和速度相匹配。
參見圖3、圖4、圖5、圖6，當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出的扭矩小于電動(dòng)摩托車實(shí)際需要的扭矩時(shí)，如在上坡時(shí)后輪轂的速度減慢，低于鏈輪的速度，與后輪轂固定連接的滾輪沿鏈輪上的圓弧條形槽滑動(dòng)，左旋轉(zhuǎn)端面凸輪與右端面凸輪產(chǎn)生滑動(dòng)推移，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向右移動(dòng)，并壓縮碟形彈簧組件，同時(shí)，第一位移推板將第二位移推板向右推移，與第二位移推板緊貼的差動(dòng)變壓器式位移傳感器的頂針也隨之向右移動(dòng)，即帶動(dòng)差動(dòng)變壓器式位移傳感器的磁芯向右移動(dòng)，產(chǎn)生的位移信號(hào)通過(guò)導(dǎo)線傳送到電動(dòng)摩托車的控制器；同時(shí)，裝在制動(dòng)器上的霍爾傳感器將速度信號(hào)也傳送給電動(dòng)摩托車控制器；摩托車控制器對(duì)收到的位移信號(hào)和速度信號(hào)進(jìn)行處理，發(fā)出增大電動(dòng)機(jī)輸出扭矩的指令；在電動(dòng)機(jī)逐漸增大輸出扭矩的過(guò)程中，右端面凸輪逐漸向左移動(dòng)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)輸出扭矩達(dá)到電動(dòng)摩托車實(shí)際需要的扭矩時(shí)，左旋轉(zhuǎn)端面凸輪與右端面凸輪完全楔合，鏈輪和后輪轂又恢復(fù)同步旋轉(zhuǎn)，碟形彈簧組件恢復(fù)初始受力狀態(tài)，第一位移推板和第二位移推板由右至左恢復(fù)到初始位置，差動(dòng)變壓器式位移傳感器的頂針也恢復(fù)原來(lái)的位置。如此周而復(fù)始，在直接參與傳動(dòng)的過(guò)程中將取得的位移和轉(zhuǎn)速信號(hào)，不斷傳送到摩托車控制裝置，為實(shí)現(xiàn)智能化傳動(dòng)控制奠定可靠的基礎(chǔ)。
實(shí)施例2參見圖7，其彈簧組件為圓板彈簧，其它與實(shí)施例1相同。將彈簧組件為圓板彈簧，可以提高位移精度。
權(quán)利要求1.電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，包括后輪轂、鏈輪、后輪軸；后輪轂(1)通過(guò)固定銷(2)連接在大套筒(3)的中部，鏈輪連接盤(4)固定連接在大套筒(3)的右端，端蓋(5)連接在大套筒(3)的左端，其特征在于鏈輪(6)上至少設(shè)有一個(gè)以上圓弧條形槽(7)，圓弧條形槽內(nèi)設(shè)有滾輪(8)，螺釘(9)穿過(guò)滾輪的中心孔與鏈輪連接盤(4)連接；大套筒(3)內(nèi)設(shè)有滾針軸承(10)，滾針軸承的內(nèi)圈(11)的左端與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪(12)為花鍵配合連接、右端通過(guò)螺釘與連接盤(13)和鏈輪(6)固定連接；連接盤(13)通過(guò)第一軸承(14)與彈簧套筒(15)的右端配合，左旋轉(zhuǎn)端面凸輪(12)與設(shè)在端蓋(5)和彈簧套筒(15)之間的第二軸承(16)配合；彈簧套筒(15)的外面設(shè)有彈簧組件(17)和通過(guò)螺釘連接在一起的彈簧座板(18)、第一位移推板(19)、右端面凸輪(20)；第一位移推板(19)的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔(15a)內(nèi)，右端面凸輪(20)與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪(12)楔合，形成旋轉(zhuǎn)滑動(dòng)推移結(jié)構(gòu)；后輪軸由左半筒軸(21a)和右半軸(21b)組成，左半筒軸(21a)中部設(shè)的上下兩面設(shè)有對(duì)稱的槽口(21c)，右半軸(21b)連接在左半筒軸(21a)的右端；左半筒軸(21a)、右半軸(21b)分別與設(shè)在彈簧套筒(15)兩端的左軸承(22)、右軸承(23)配合；在左半筒軸(21a)內(nèi)設(shè)有位移傳感器，位移傳感器左端的頂針(24)與設(shè)在左半筒軸(21a)槽口(21c)內(nèi)的第二位移推板(25)緊貼，在第二位移推板(25)和第一位移推板(19)設(shè)有平面軸承(26)；位移傳感器右端的導(dǎo)線(27)從右半軸(21b)的中心孔引出；在后輪轂(1)的左端設(shè)有一個(gè)以上的傳感元件(28)，傳感元件(28)與設(shè)在電動(dòng)摩托車制動(dòng)器(29)上的速度傳感器(30)對(duì)應(yīng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)摩托車目適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，其特征在于，設(shè)在彈簧套筒(15)的外面彈簧組件(17)為一片以上的碟形彈簧，或者為一片以上的圓板彈簧
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，其特征在于，設(shè)在左半筒軸(21a)內(nèi)位移傳感器為差動(dòng)變壓器式位移傳感器，或者為電渦流位移傳感器或者光位移傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，其特征在于，設(shè)在后輪轂(1)上的傳感元件(28)為磁體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，其特征在于，設(shè)在電動(dòng)摩托車制動(dòng)器(29)上的速度傳感器(30)為霍爾速度傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電動(dòng)摩托車自適應(yīng)傳動(dòng)傳感裝置，包括后輪轂、鏈輪、后輪軸，后輪轂與大套筒連接，其特征在于鏈輪上設(shè)有圓弧條形槽，圓弧條形槽內(nèi)設(shè)有滾輪；大套筒內(nèi)設(shè)有滾針軸承，其內(nèi)圈的左端與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪配合連接、右端與鏈輪固定連接；彈簧套筒的外面設(shè)有彈簧組件和第一位移推板、右端面凸輪；右端面凸輪與左旋轉(zhuǎn)端面凸輪楔合；在后輪軸的左半筒軸內(nèi)設(shè)有位移傳感器，其頂針與第二位移推板緊貼；在后輪轂上設(shè)有與度傳感器對(duì)應(yīng)傳感元件。本實(shí)用新型安裝在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)終端處，獲取的信號(hào)準(zhǔn)確、及時(shí)，避免了人為操作的弊端，節(jié)省電能，為智能驅(qū)動(dòng)提供最可靠的基礎(chǔ)，具有機(jī)械自適應(yīng)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B60L3/00GK2759911SQ20042010587
公開日2006年2月22日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者薛榮生, 劉偉 申請(qǐng)人:西南師范大學(xué)