專利名稱：力矩中置電機系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動自行車設(shè)備，尤其涉及一種力矩中置電機系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
當(dāng)今社會，人們越來越重視環(huán)保、節(jié)能和效率。而幾乎所有的技術(shù)創(chuàng)新都朝著這個方向努力，電動自行車亦然。力矩中置電機系統(tǒng)是電動自行車的一個集合部件，它是集力矩傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)于一體的組合部件，此類產(chǎn)品在日本YAMAHA、PANIS0NIC和德國BOSHI有推出，目前占據(jù)全球的主要市場份額；我國目前已有多家推出了中低轉(zhuǎn)速、低減速比的中置式電機(大約1000 2000轉(zhuǎn)/分)。
目前我們國內(nèi)電動車以純電動居多，而且絕大多數(shù)都是輪轂式電機，與采用力矩中置電機系統(tǒng)的電動自行車相比，處于非常落后的狀態(tài)，表現(xiàn)在:電機效率低、效率平臺窄、體積大、成本高(稀土材料用量大)、電機啟動特性差(慢)、整車重心偏后或偏前、爬坡能力差、續(xù)航里程短、由于部件分散造成整車總量大，系統(tǒng)匹配問題較多，而且當(dāng)沒電做自行車騎行時由于輪轂電機的自發(fā)電及較大的轉(zhuǎn)動慣量原因，騎行非常吃力，維修更換麻煩。
因此，開發(fā)出高轉(zhuǎn)速、高減速比、成本又低廉的中置電機(4000轉(zhuǎn)/分以上)，迫在眉睫。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種高扭矩、小體積、低成本的力矩中置電機系統(tǒng)。
解決上述問題的技術(shù)方案為:力矩中置電機系統(tǒng)，包括:力矩傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、殼體、五通管；
所述力矩傳感系統(tǒng)，包括力矩傳感器，所述力矩傳感器與控制系統(tǒng)的輸入端相連接；
所述驅(qū)動系統(tǒng)，包括中置電機、減速裝置、超越離合器、軸、鏈輪，所述中置電機與所述控制系統(tǒng)的輸出端相連接，所述減速裝置與所述中置電機相連接，所述超越離合器設(shè)于所述軸上，所述中置電機通過帶有超越離合器的軸帶動鏈輪驅(qū)動車體前行；
所述五通管設(shè)于車架上，所述五通管設(shè)于所述殼體與車架之間。
所述殼體分為左殼體、右殼體，所述左殼體和右殼體分別構(gòu)成所述中置電機的外殼。
所述左殼體上設(shè)有電機后軸承座。
還包括壓板和螺釘，所述壓板設(shè)于所述五通管與所述右殼體之間，所述螺釘設(shè)于所述壓板上并穿過所述五通管與所述左殼體相互旋接。
還包括電機前軸承座，所述電機前軸承座與所述驅(qū)動系統(tǒng)連成一體。
本發(fā)明的優(yōu)點在于與日本的PAS、德國的BOSHI相比，本發(fā)明力矩傳感器的原理與結(jié)構(gòu)不同，雖然都是采用自行車車架結(jié)構(gòu)，日本的方式是在自行車的車架上焊有數(shù)根帶孔的U型鐵板作為固定方式，德國的BOSHI采用非標(biāo)的車架，系統(tǒng)固定于整車中心的上方，因此重心較高。本發(fā)明采用自行車的五通管(裝腳蹬中軸的水平管)作為固定器件，安裝方式為通過系統(tǒng)右殼體套裝于車架的五通管一側(cè)，另一側(cè)有套夾于五通管的壓板，通過橫穿五通管的緊固螺釘將本系統(tǒng)固定于車架上，并在系統(tǒng)的后方采用螺釘?shù)蹙o于車架的平接片上的方式，這樣不同的自行車架都可以安裝使用，操作也非常簡單；在電機結(jié)構(gòu)方面:一般國內(nèi)外的中置電機是采用整體安裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將電機的前后端蓋取消了，前端蓋上加裝有二級減速的軸承座，這樣減小了安裝尺寸，同時提高了精度——將加工精度和安裝精度變?yōu)閮H有加工精度，保證了傳動質(zhì)量，減小了齒輪傳動的噪音提高了傳動效率和壽命，而后蓋做在左殼體上，沒有多余的零件和材料，即降低了成本、減少了零件也節(jié)省了空間尺寸提高了連接強度。
綜上，本發(fā)明適于廣泛應(yīng)用。
結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明與車架連接方式示意圖3為本發(fā)明力矩傳感器剖視圖4為本發(fā)明的俯視圖5為本發(fā)明安裝在車架上的整體示意圖。
具體實施方式
為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明保護范圍的限定。
參見圖1-5所示，本發(fā)明所提供的力矩中置電機系統(tǒng)，包括:力矩傳感系統(tǒng)10、控制系統(tǒng)11、驅(qū)動系統(tǒng)12、五通管I ;其中力矩傳感系統(tǒng)10包括力矩傳感器，力矩傳感器采用多級的雙磁環(huán)彈性角位移結(jié)構(gòu)，主被動磁環(huán)各收集兩路相關(guān)線性霍爾信號，根據(jù)不同腳踩力矩采集彈性角位移產(chǎn)生的角度信息，系統(tǒng)采用了超越離合器，因此在不加電的情況下仍可輕松騎行?？刂葡到y(tǒng)11是將采集的信息進行處理和根據(jù)不同的客戶要求、不同的標(biāo)準(zhǔn)要求進行分析處理，通過電流放大控制和驅(qū)動電機，由于MOS管直接安裝于鋁合金殼體上，大大增加了系統(tǒng)的散熱效果，提高了可靠性和功率。驅(qū)動系統(tǒng)12由中置電機、減速系統(tǒng)構(gòu)成，通過帶有超越離合器的軸和鏈輪驅(qū)動車體前行。
由于采用單鏈條傳動并考慮到人力與電力的合成，力矩傳感系統(tǒng)10要有超越離合器使得兩者的輸出不產(chǎn)生干涉，并能夠在無電力驅(qū)動的條件下騎行輕松自如，由于本發(fā)明是固定安裝于標(biāo)準(zhǔn)的自行車車架上，因此簡單、通用的固定方式將是降低成本、提高方便性的重要因素。
自行車的五通管I為標(biāo)準(zhǔn)件:長度為68mm的管料,管料內(nèi)部為左側(cè)正牙,右側(cè)為反牙的內(nèi)螺紋，螺紋為m35xl.375，用于承載人腳踩的力并將其帶動曲柄鏈輪，本發(fā)明將五通管I作為系統(tǒng)的固定件，這樣使得結(jié)構(gòu)上更加一體化，去掉了在車架上繁瑣的電焊支架，而采用電焊的支架將導(dǎo)致一般的車架無法安裝系統(tǒng)，增加的支架在焊接過程中產(chǎn)生的應(yīng)力變形會導(dǎo)致安裝的困難也增加了成本，而增加整形工藝又帶來更多的麻煩。采用系統(tǒng)左殼體五通管I左側(cè)處長出的內(nèi)孔凸臺定位，再將右殼體加裝一個可固定系統(tǒng)與五通的壓板3，通過穿過五通管I的螺釘5將兩者固定即可在車架上限制住系統(tǒng)，另外唯一的沿車架垂直面的旋轉(zhuǎn)自由度由系統(tǒng)后方的吊緊螺釘鎖緊在車架后平叉的接片上即可，對于不同輪徑和傳動比，調(diào)整齒盤的小及系統(tǒng)后方的吊緊螺釘所處角度就可以達到良好的傳動。
本發(fā)明采用自行車的五通管I (裝腳蹬中軸的水平管)作為固定方式，安裝方式為通過系統(tǒng)右殼體2套裝于車架的五通管一側(cè)，另一側(cè)有套夾于五通管的壓板3，通過橫穿五通管的緊固螺釘4將本系統(tǒng)固定于車架上，并在系統(tǒng)的后方采用螺釘5吊緊于車架的平接片6上的方式，這樣不同的自行車架都可以安裝使用，操作也非常簡單；在電機結(jié)構(gòu)方面:一般國內(nèi)外的中置電機是采用整體安裝結(jié)構(gòu)，本發(fā)明將電機的前后端蓋分體，前端蓋7上加裝有二級減速的軸承座，這樣減小了安裝尺寸，同時提高了精度——將加工精度和安裝精度變?yōu)閮H有加工精度，保證了傳動質(zhì)量，減小了齒輪8傳動的噪音提高了傳動效率和壽命，而后蓋做在左殼體9上，沒有多余的零件和材料，即降低了成本、減少了零件也節(jié)省了空間尺寸提高了連接強度。
綜上，本發(fā)明性價比高:是將力矩傳感系統(tǒng)10、控制系統(tǒng)11、驅(qū)動系統(tǒng)12有機集成為一體的系統(tǒng)產(chǎn)品，功能完善；符合結(jié)構(gòu)力學(xué)和人體工學(xué)設(shè)計原理，車一人系統(tǒng)重心線位置接近且重心低，整車騎行穩(wěn)定性較好；高效率:與輪轂電機相比采用高速電機和高減速比，啟動、爬坡更有力，響應(yīng)速度快、效率平臺寬；可靠性高:殼體采用鋁合金密封使得電氣部件有更好的絕緣、防塵環(huán)境，同時散熱面積的增加提高了控制系統(tǒng)的承載能力；安裝方便:采用自行車五通管I安裝定位，只將普通的車架尺寸稍作修改即可達到原標(biāo)準(zhǔn)；集成度高，低噪音，大扭矩，小體積，輕重量，省材，省電；無電省力:當(dāng)作為自行車騎行時，由于無電機等其余負載，因此非常省力，避免了輪轂電機自發(fā)電、轉(zhuǎn)動慣量大帶來的吃力等缺點；后軸可安裝內(nèi)變速器，整車能適應(yīng)不同的路況，將助力騎行能力發(fā)揮到極致。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.力矩中置電機系統(tǒng)，其特征在于:包括:力矩傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、殼體、五通管； 所述力矩傳感系統(tǒng)，包括力矩傳感器，所述力矩傳感器與控制系統(tǒng)的輸入端相連接； 所述驅(qū)動系統(tǒng)，包括中置電機、減速裝置、超越離合器、軸、鏈輪，所述中置電機與所述控制系統(tǒng)的輸出端相連接，所述減速裝置與所述中置電機相連接，所述超越離合器設(shè)于所述軸上，所述中置電機通過帶有超越離合器的軸帶動鏈輪驅(qū)動車體前行； 所述五通管設(shè)于車架上，所述五通管設(shè)于所述殼體與車架之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩中置電機系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體分為左殼體、右殼體，所述左殼體和右殼體分別構(gòu)成所述中置電機的外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的力矩中置電機系統(tǒng)，其特征在于:所述左殼體上設(shè)有電機后軸承座。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的力矩中置電機系統(tǒng)，其特征在于:還包括壓板和螺釘，所述壓板設(shè)于所述五通管與所述右殼體之間，所述螺釘設(shè)于所述壓板上并穿過所述五通管與所述左殼體相互旋接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩中置電機系統(tǒng)，其特征在于:還包括電機前軸承座，所述電機前軸承座與所述驅(qū)動系統(tǒng)連成一體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種力矩中置電機系統(tǒng)，包括力矩傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、殼體、五通管；所述力矩傳感系統(tǒng)，包括力矩傳感器，所述力矩傳感器與控制系統(tǒng)的輸入端相連接；所述驅(qū)動系統(tǒng)，包括中置電機、減速裝置、超越離合器、軸、鏈輪，所述中置電機與所述控制系統(tǒng)的輸出端相連接，所述減速裝置與所述中置電機相連接，所述超越離合器設(shè)于所述軸上，所述中置電機通過帶有超越離合器的軸帶動鏈輪驅(qū)動車體前行；所述五通管設(shè)于車架上，所述五通管設(shè)于所述殼體與車架之間。本發(fā)明扭矩輸出線性品質(zhì)好、安裝方便、通用性強、體積小、成本低。
文檔編號B62M6/70GK103158831SQ201310014280
公開日2013年6月19日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者黃巖, 徐健, 陳良 申請人:黃巖