電動(dòng)助力裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種集成化的一體式電動(dòng)助力裝置，特別是關(guān)于一種應(yīng)用在自行車后輪，集成了鋰電池，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)減速器，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，智能控制器，轉(zhuǎn)矩傳感器等，以探測(cè)騎行轉(zhuǎn)矩為輸入量，以電動(dòng)機(jī)助力轉(zhuǎn)矩為輸出量的，可以通過(guò)藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行觀測(cè)數(shù)據(jù)并控制的，集成化一體式電動(dòng)助力裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]2014年中國(guó)的自行車和電動(dòng)自行車的總銷量接近4000萬(wàn)輛，市場(chǎng)巨大。隨著社會(huì)的發(fā)展，大中型城市面臨越來(lái)越嚴(yán)重的交通擁堵問(wèn)題，自行車和電動(dòng)自行車出行帶來(lái)的便利性和靈活性再次成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
[0003]目前的電動(dòng)自行車存在諸多問(wèn)題，例如:絕大多數(shù)的電動(dòng)自行車使用的是鉛酸蓄電池，能量密度低，為了達(dá)到一定的行駛里程，往往需要幾十千克的鉛酸蓄電池。不僅造成電動(dòng)自行車重量大，難以搬運(yùn)，充電困難等問(wèn)題，而且鉛酸蓄電池循環(huán)壽命較低，大約在I?2年需要更換，既浪費(fèi)資源又容易污染環(huán)境。此外，目前的電動(dòng)自行車中，電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器、電池等組成部分是分體的，散布于電動(dòng)自行車的各個(gè)部分，部件之間使用暴露于環(huán)境的電線連接，不利于整車的安全性和耐久性，且外露的電線破壞了整車的美感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，發(fā)明了一種集成化的一體式電動(dòng)助力裝置。車輪的特征在于:所有的部件，包括電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)減速器，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，智能控制器，轉(zhuǎn)矩傳感器等都被包含在一個(gè)防水防污外殼內(nèi)。
[0005]本發(fā)明的電動(dòng)助力裝置包括:飛輪、無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器模塊、外殼A、外殼B、空心中軸、中心支撐架和助力模塊，所述助力模塊包括助力產(chǎn)生組件、助力傳遞組件、轉(zhuǎn)矩傳感器和智能控制器，所述外殼A和外殼B通過(guò)螺紋或者螺栓連接在一起構(gòu)成一個(gè)閉合殼體，并且所述閉合殼體具有中心通孔，所述空心中軸穿過(guò)所述中心通孔，所述外殼A通過(guò)軸承與所述空心中軸相連，所述外殼B以能夠旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行配置，所述中心支撐架固定在所述空心中軸上，所述無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器模塊通過(guò)螺栓安裝在所述外殼A的內(nèi)表面上，所述飛輪通過(guò)螺栓穿過(guò)所述外殼A與所述無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器模塊相連，所述轉(zhuǎn)矩傳感器和所述智能控制器固定在所述中心支撐架上，通過(guò)所述轉(zhuǎn)矩傳感器將所述無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器模塊傳遞來(lái)的轉(zhuǎn)矩傳遞給所述智能控制器，通過(guò)所述智能控制器根據(jù)所述轉(zhuǎn)矩控制所述助力產(chǎn)生組件產(chǎn)生所需助力，并通過(guò)所述助力傳遞組件，將所需助力傳遞至外殼B。
[0006]優(yōu)選所述助力產(chǎn)生組件包括鋰電池管理芯片、鋰電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和電動(dòng)機(jī)，所述鋰電池管理芯片和所述鋰電池分別固定在所述中心支撐架上，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器固定在所述空心中軸上，所述外殼B通過(guò)軸承與所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器相連，所述電動(dòng)機(jī)包括直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子和直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，所述直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子固定在所述空心中軸上。
[0007]優(yōu)選所述助力傳遞組件包括行星齒輪減速器太陽(yáng)輪、行星齒輪減速器行星架和行星齒輪減速器齒圈，所述行星齒輪減速器太陽(yáng)輪通過(guò)花鍵與所述直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子連接，并與所述行星齒輪減速器行星架嚙合，所述行星齒輪減速器行星架與所述行星齒輪減速器齒圈嚙合，所述行星齒輪減速器齒圈固定在所述外殼B上。
[0008]優(yōu)選所述智能控制器還包括藍(lán)牙通訊模塊、GPRS通信模塊和GPS全球定位系統(tǒng)模塊。
[0009]優(yōu)選還包括轉(zhuǎn)速傳感器和磁鋼片，用于測(cè)量轉(zhuǎn)速。
[0010]優(yōu)選所述智能控制器能夠與車載脈搏傳感器和車載皮電傳感器連接。
[0011]優(yōu)選所述行星齒輪減速器齒圈通過(guò)過(guò)盈配合與所述外殼B連接
[0012]本發(fā)明的優(yōu)勢(shì)在于:
[0013]I)電動(dòng)助力所有的部件，包括鋰電池，電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)減速器，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器，智能控制器，轉(zhuǎn)矩傳感器等都被包含在一個(gè)防水防污外殼內(nèi)，外觀簡(jiǎn)潔美觀。
[0014]2)電動(dòng)助力車輪的中軸按照自行車的標(biāo)準(zhǔn)后叉尺寸設(shè)計(jì)，與自行車僅存在后軸的機(jī)械連接，而沒(méi)有電氣連接。有利于電動(dòng)助力車輪作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)件，可以靈活安裝于不同種類的自行車，互換性強(qiáng)。
[0015]3)電動(dòng)助力車輪采用轉(zhuǎn)矩助力的方式，根據(jù)騎行者踩踏踏板的力矩相應(yīng)地給出助力轉(zhuǎn)矩，給騎行者提供獨(dú)特的省力騎行感受。
[0016]電動(dòng)助力車輪可與手機(jī)等藍(lán)牙設(shè)備通訊，騎行者可以通過(guò)手機(jī)等藍(lán)牙設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控車輪的參數(shù)，并且通過(guò)電動(dòng)助力車輪內(nèi)置的全球定位系統(tǒng)模塊了解安裝了電動(dòng)助力車輪的自行車的實(shí)時(shí)位置，增強(qiáng)了防盜竊能力。
[0017]尤其是本發(fā)明基于自行車的騎行感受而提出的，通過(guò)本發(fā)明優(yōu)化騎行者的感受，使騎行者能夠根據(jù)自己的體力進(jìn)行調(diào)整而輕松地騎行很遠(yuǎn)，既能快速到達(dá)目的地，又可以根據(jù)自身狀況適當(dāng)鍛煉。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為電動(dòng)助力裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為電動(dòng)助力裝置電氣連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下根據(jù)附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]—、結(jié)構(gòu)
[0022]如圖1所示，電動(dòng)助力裝置包括以下部件:直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子I，直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2，行星齒輪減速器太陽(yáng)輪3，行星齒輪減速器行星架4，行星齒輪減速器齒圈5，空心中軸6，外殼A面7，外殼B面8，飛輪9，鋰電池組10，中心支撐架11，鋰電池管理芯片12，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13，智能控制器14，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器A模塊15，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16，轉(zhuǎn)速傳感器17，磁鋼片18。
[0023]其中，直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子1、中心支撐架11和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13分別固定在空心中軸6上，鋰電池組10、鋰電池管理芯片12、智能控制器14、無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器A模塊15、轉(zhuǎn)速傳感器17分別固定安裝于中心支撐架11上。直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2和行星齒輪減速器太陽(yáng)輪3固定連接，行星齒輪減速器齒圈5和外殼A面7固定連接，飛輪9固定安裝于無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16和磁鋼片18固定安裝于外殼A面7上，外殼A面7和2外殼B面8固定連接，形成閉合的殼體，并且該殼體具有能夠使空心中軸6穿過(guò)的中心通孔。外殼A面7通過(guò)軸承19與空心中軸6相連，外殼B面8通過(guò)軸承20與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13相連，外殼B面8也可以通過(guò)軸承直接安裝在空心中軸6上。但為了電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13的散熱，而使電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13露出在外，從而使外殼B面8以能夠旋轉(zhuǎn)的方式與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13相連。行星齒輪減速器太陽(yáng)輪3、行星齒輪減速器行星架4、行星齒輪減速器齒圈5以齒輪嚙合的方式連接。
[0024]所以，電動(dòng)助力裝置的所有部件中，旋轉(zhuǎn)的部件有:直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2，行星齒輪減速器太陽(yáng)輪3，行星齒輪減速器行星架4，行星齒輪減速器齒圈5，外殼A面7，外殼B面8，飛輪9，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16，磁鋼片18。
[0025]電動(dòng)助力裝置的所有部件中，固定不旋轉(zhuǎn)的部件有:直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子1，空心中軸6，鋰電池組10，中心支撐架11，鋰電池管理芯片12，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13，智能控制器14，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器A模塊15，轉(zhuǎn)速傳感器17。
[0026]并且，如圖2所示，通過(guò)電氣連接，鋰電池組10通過(guò)鋰電池管理芯片12輸出電能，輸入給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13，通過(guò)直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)定子I和直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車輛前進(jìn)。
[0027]電動(dòng)助力裝置通過(guò)空心中軸6安裝在自行車后車輪的中軸上，并通過(guò)飛輪9借助鏈條與騎行者的腳蹬進(jìn)行動(dòng)力傳遞，外殼B面8安裝有輻條，借助輻條將電動(dòng)助力裝置與輪圈相連。這樣，安裝有電動(dòng)助力裝置的自行車，有兩個(gè)動(dòng)力來(lái)源驅(qū)動(dòng)整車前進(jìn):1)騎行者的動(dòng)力；2)直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力。兩條動(dòng)力的傳遞路線描述如下。I)騎行者的動(dòng)力一飛輪9—無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16—外殼A面7 ;2)直流永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子2—行星齒輪減速器太陽(yáng)輪3 —行星齒輪減速器行星架4 —行星齒輪減速器齒圈5 —外殼B面8。由于外殼A面7和外殼B面8固定連接，因此，動(dòng)力在外殼A面7和外殼B面8合成，共同傳遞給輻條或者輪圈，驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)。當(dāng)車輪是小車輪時(shí)，可以不用輻條，而直接在電動(dòng)助力裝置外圈安裝輪圈。
[0028]因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)整車前進(jìn)時(shí):騎行者的動(dòng)力和電動(dòng)機(jī)的助力按照如下的傳遞過(guò)程進(jìn)行傳遞。
[0029]騎行者的動(dòng)力傳遞過(guò)程:
[0030]首先，涉及到騎行者的動(dòng)力傳遞，機(jī)械連接關(guān)系如下:飛輪9通過(guò)螺栓和無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16相連，無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16通過(guò)螺栓安裝在外殼A面7上，外殼A面7通過(guò)螺紋或者螺栓等方式和外殼B面8連接，輻條安裝在外殼B面8上的安裝孔上，輻條以螺紋連接方式和輪圈相連。
[0031]因此，騎行者的動(dòng)力傳遞過(guò)程如下:
[0032]1.騎行者通過(guò)鏈條將動(dòng)力傳遞到飛輪9
[0033]2.飛輪9通過(guò)螺栓將動(dòng)力傳遞給無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16
[0034]3.無(wú)線智能轉(zhuǎn)矩傳感器B模塊16通過(guò)螺栓將動(dòng)力傳遞給外殼A面7
[0035]4.外殼A面7