力矩傳感中置電機(jī)以及應(yīng)用此電機(jī)的騎行裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種力矩傳感中置電機(jī)，包括電機(jī)殼，在所述電機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)、減速齒輪組和中軸組；所述電機(jī)殼內(nèi)部開設(shè)有用于安放所述電機(jī)、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位；所述電機(jī)通過所述減速齒輪組與所述中軸組連接。本發(fā)明的有益效果是在傳統(tǒng)的自行車中置電機(jī)中添加了力矩傳感器，可以根據(jù)踩踏的力度大小來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，在不使得騎行者費(fèi)力的情況下，增加續(xù)航里程。
【專利說明】
力矩傳感中置電機(jī)以及應(yīng)用此電機(jī)的騎行裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種力矩傳感中置電機(jī)以及應(yīng)用此電機(jī)的騎行裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的電動助力車直接將通過旋柄開關(guān)將動力輸出給車輪，帶動車體前行，此種方式當(dāng)由于電機(jī)啟動時，電流過大，容易燒壞電機(jī)，同時由于單純憑借電機(jī)帶動車體，導(dǎo)致使電池的續(xù)航里程變短，同時現(xiàn)有電動車的速度僅僅通過車把旋轉(zhuǎn)調(diào)控，導(dǎo)致速度變化并不智能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種力矩傳感中置電機(jī)以及應(yīng)用此電機(jī)的騎行裝置。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005 ] 一種力矩傳感中置電機(jī)，包括電機(jī)殼，在所述電機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)、減速齒輪組和中軸組；
[0006]所述電機(jī)殼內(nèi)部開設(shè)有用于安放所述電機(jī)、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位；所述電機(jī)通過所述減速齒輪組與所述中軸組連接；
[0007]所述軸組包括空心軸、中軸、第一離合器、第二離合器、扭桿和設(shè)置在扭桿上的扭矩傳感器；
[0008]所述扭桿固定套設(shè)在所述中軸上，所述中軸通過所述扭桿與所述第一離合器的內(nèi)緣固定連接，所述第一離合器的外緣與所述空心軸固定連接，所述空心軸的兩端均通過軸承與所述電機(jī)殼轉(zhuǎn)動連接；
[0009]在靠近所述扭桿一端的所述中軸上固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)置有控制器，所述控制器與所述扭矩傳感器電連接
[0010]所述第二離合器套設(shè)在所述空心軸的外側(cè)。
[0011]進(jìn)一步，減速齒輪組包括一級小齒輪、一級惰輪、一級大齒輪、二級小齒輪、二級齒輪軸和二級大齒輪；
[0012]所述一級小齒輪設(shè)置在所述電機(jī)的輸出端，
[0013]所述一級惰輪與所述一級小齒輪共同設(shè)置在所述電機(jī)的同一面上，
[0014]所述二級小齒輪軸設(shè)置在所述電機(jī)殼內(nèi)部，所述一級大齒輪和所述二級小齒輪同軸固定，所述一級大齒輪和所述二級小齒輪并且設(shè)置在所述二級小齒輪軸上，所述一級大齒輪通過所述一級惰輪與所述一級小齒輪嚙合，所述二級小齒輪與所述二級大齒輪嚙合；
[0015]所述二級大齒輪通過第二離合器與所述空心軸轉(zhuǎn)動連接。
[0016]進(jìn)一步，還包括爪盤和牙盤，
[0017]所述爪盤固定設(shè)置在露出所述電機(jī)殼外側(cè)的空心軸上，所述爪盤的外側(cè)固定設(shè)置有牙盤，所述中軸的兩端設(shè)置有曲柄。
[0018]進(jìn)一步，在所述空心軸內(nèi)部的所述中軸上，設(shè)置有至少一個軸承。
[0019]進(jìn)一步，所述一級小齒輪、所述一級惰輪、所述一級大齒輪、所述二級小齒輪、所述二級齒輪軸和所述二級大齒輪的齒紋均為斜齒紋。
[0020]進(jìn)一步，所述電機(jī)殼包括左半殼和右半殼，所述左半殼和所述右半殼通過螺栓連接。
[0021]—種騎行裝置，包括中置電機(jī)，所述中置電機(jī)為本申請中所提及的任一一種力矩傳感中置電機(jī)。此種騎行裝置可以在人腳踏踏板的時候提供一定助力，使得騎行過程中既有人力的輸出，又有電力的輸出，使騎行者騎行過程中不會疲勞。
[0022]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:由于采用上述技術(shù)方案，本申請具有如下特點(diǎn):
[0023]1、在傳統(tǒng)的自行車中置電機(jī)中添加了力矩傳感器，可以根據(jù)踩踏的力度大小來調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速的大小，在不使得騎行者費(fèi)力的情況下，增加續(xù)航里程。
[0024]2、在采用兩級軸承的設(shè)計(jì)，在中軸的外側(cè)套設(shè)有空心軸，加強(qiáng)中軸軸向上的強(qiáng)度，使之強(qiáng)度提高。
[0025]3、設(shè)置有兩個離合器，離合器分別置于中軸的兩個端部，第二離合器設(shè)置在二級大齒輪和空心軸之間，第一離合器設(shè)置在中軸和空心軸之間，這樣的設(shè)置可以使得空心軸、中軸之間的受力更加均勻。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明的中置電機(jī)整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2是本發(fā)明的傳動部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3本發(fā)明的中置電機(jī)剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖中:
[0030]電機(jī)殼I;左半殼1.1、右半殼1.2;
[0031]電機(jī)2;
[0032]減速齒輪組3;—級小齒輪3.1、一級惰輪3.2、一級大齒輪3.3、二級小齒輪3.4、二級齒輪軸3.5、二級大齒輪3.6;
[0033]中軸組4;空心軸4.1、中軸4.2、第一離合器4.3、第二離合器4.4、扭桿4.5、扭矩傳感器4.6;
[0034]爪盤5;牙盤6;曲柄7;軸承8。
【具體實(shí)施方式】
[0035]以下由特定的具體實(shí)施例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。
[0036]須知，本說明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。
[0037]如圖1、2和3所示，本發(fā)明
[0038]—種力矩傳感中置電機(jī)2，包括電機(jī)殼I，在所述電機(jī)殼I內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)2、減速齒輪組和中軸4.2組；
[0039]所述電機(jī)殼I內(nèi)部開設(shè)有用于安放所述電機(jī)2、減速齒輪組和所述中軸4.2組的安裝位;所述電機(jī)2通過所述減速齒輪組與所述中軸4.2組連接；
[0040]所述軸組包括空心軸4.1、中軸4.2、第一離合器4.3、第二離合器4.4、扭桿4.5和設(shè)置在扭桿4.5上的扭矩傳感器4.6 ；
[0041 ]所述扭桿4.5固定套設(shè)在所述中軸4.2上，所述中軸4.2通過所述扭桿4.5與所述第一離合器4.3的內(nèi)緣固定連接，所述第一離合器4.3的外緣與所述空心軸4.1固定連接，所述空心軸4.1的兩端均通過軸承8與所述電機(jī)殼I轉(zhuǎn)動連接；
[0042]在靠近所述扭桿4.5—端的所述中軸4.2上固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)置有控制器，所述控制器與所述扭矩傳感器4.6電連接。
[0043]所述第二離合器4.4套設(shè)在所述空心軸4.1的外側(cè)；
[0044]電機(jī)2、減速齒輪組和中軸4.2組三者的控制關(guān)系為，當(dāng)中軸4.2組轉(zhuǎn)動時，與空心軸4.1連接的扭桿4.5會發(fā)生形變，這個形變的信號會被扭矩傳感器4.6捕捉，進(jìn)而傳送給控制器，再由控制器控制電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，此時電機(jī)2的轉(zhuǎn)速與扭矩值呈正相關(guān)，通過踩踏的力度來控制電機(jī)2的轉(zhuǎn)速，使得電機(jī)2的控制更為人性化，當(dāng)人用力踩踏時，人的意圖必然是加速或者上坡，此時電機(jī)2的輸出功率加大，使得騎行更加輕松自如，當(dāng)人的踩踏力度變低，此時的情況一般來說是平路行駛，或者是意圖減速，此時電機(jī)2輸出的功率降低，節(jié)約電池能量，從而延長續(xù)航時間。
[0045]進(jìn)一步，減速齒輪組包括一級小齒輪3.1、一級惰輪3.2、一級大齒輪3.3、二級小齒輪3.4、二級齒輪軸3.5和二級大齒輪3.6 ；
[0046]所述一級小齒輪3.1設(shè)置在所述電機(jī)2的輸出端，
[0047]所述一級惰輪3.2與所述一級小齒輪3.1共同設(shè)置在所述電機(jī)2的同一面上，
[0048]所述二級小齒輪3.4軸設(shè)置在所述電機(jī)殼I內(nèi)部，所述一級大齒輪3.3和所述二級小齒輪3.4同軸固定，所述一級大齒輪3.3和所述二級小齒輪3.4并且設(shè)置在所述二級小齒輪3.4軸上，所述一級大齒輪3.3通過所述一級惰輪3.2與所述一級小齒輪3.1嚙合，所述二級小齒輪3.4與所述二級大齒輪3.6嚙合；
[0049]所述二級大齒輪3.6通過第二離合器4.4與所述空心軸4.1轉(zhuǎn)動連接。
[0050]此部分結(jié)構(gòu)較現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是對中軸4.2部分進(jìn)行了加強(qiáng)，在中軸4.2外側(cè)套設(shè)有空心軸4.1，對中軸4.2起到了保護(hù)作用，減少中軸4.2發(fā)生形變損壞的可能。同時在中軸4.2的右端，中軸4.2通過第一離合器4.3和空心軸4.1進(jìn)行連接，在中軸4.2的左端的空心軸4.1上設(shè)置有第二離合器4.4，其中第一離合器4.3和第二離合的方向相反，其作用在于，當(dāng)中軸4.2旋轉(zhuǎn)時，中軸4.2不會帶動空心軸4.1的旋轉(zhuǎn)，但是當(dāng)電機(jī)2旋轉(zhuǎn)時，電機(jī)2通過輸出端，在經(jīng)過減速齒輪組將動力傳遞給空心軸4.1，此時空心軸4.1旋轉(zhuǎn)，而中軸4.2不會隨之轉(zhuǎn)動，此部分設(shè)置有兩個離合器設(shè)置在中軸4.2的兩側(cè)，可以使得受力更加均衡合理對稱，防止中軸4.2由于一端受力較大造成，軸的偏斜等情況發(fā)生。
[0051 ] 進(jìn)一步，還包括爪盤5和牙盤6，
[0052]所述爪盤5固定設(shè)置在露出所述電機(jī)殼I外側(cè)的空心軸4.1上，所述爪盤5的外側(cè)固定設(shè)置有牙盤6，所述中軸4.2的兩端設(shè)置有曲柄7。
[0053]爪盤5和牙盤6分開設(shè)置原因在于，相對來說牙盤6不斷和鏈條或者皮帶輪進(jìn)行摩擦，其齒部在受力情況下容易磨損斷開，為此我們僅將牙盤6的部分設(shè)置成可拆卸的結(jié)構(gòu)，當(dāng)損壞時，易于更換。
[0054]進(jìn)一步，在所述空心軸4.1內(nèi)部的所述中軸4.2上，設(shè)置有至少一個軸承8。在空心軸4.1與中軸4.2之間設(shè)置有多個軸承可以將空心軸4.1與中軸4.2之間的作用力分布的更加均衡，使得兩者協(xié)同在一起，提高強(qiáng)度。
[0055]進(jìn)一步，所述一級小齒輪3.1、所述一級惰輪3.2、所述一級大齒輪3.3、所述二級小齒輪3.4、所述二級齒輪軸3.5和所述二級大齒輪3.6的齒紋均為斜齒紋。
[0056]斜齒紋的作用在于:
[0057](I)嚙合性好，傳動平穩(wěn)、噪聲小。
[0058](2)重合度大，降低了每對齒輪的載荷，提高了齒輪的承載能力。
[0059](3)不產(chǎn)生根切的最少齒數(shù)少。
[0060]進(jìn)一步，所述電機(jī)殼I包括左半殼1.1和右半殼1.2，所述左半殼1.1和所述右半殼1.2通過螺栓連接。
[0061]—種騎行裝置，包括中置電機(jī)2，所述中置電機(jī)2為本申請中所提及的任一一種力矩傳感中置電機(jī)2。此種騎行裝置可以在人腳踏踏板的時候提供一定助力，使得騎行過程中既有人力的輸出，又有電力的輸出，使騎行者騎行過程中不會疲勞。
[0062]上述騎行裝置與扭矩傳感器4.6在圖中未示出，扭矩傳感器4.6為貼設(shè)在扭桿4.5上的應(yīng)變片與其其他的數(shù)據(jù)采集、處理和信號傳輸單元。
[0063]以上對本發(fā)明的一個實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本發(fā)明的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:包括電機(jī)殼，在所述電機(jī)殼內(nèi)部設(shè)置有電機(jī)、減速齒輪組和中軸組； 所述電機(jī)殼內(nèi)部開設(shè)有用于安放所述電機(jī)、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位;所述電機(jī)通過所述減速齒輪組與所述中軸組連接； 所述中軸組包括空心軸、中軸、第一離合器、第二離合器、扭桿和設(shè)置在扭桿上的扭矩傳感器； 所述扭桿固定套設(shè)在所述中軸上，所述中軸通過所述扭桿與所述第一離合器的內(nèi)緣固定連接，所述第一離合器的外緣與所述空心軸固定連接，所述空心軸的兩端均通過軸承與所述電機(jī)殼轉(zhuǎn)動連接； 在靠近所述扭桿一端的所述中軸上固定設(shè)置有旋轉(zhuǎn)支架，所述旋轉(zhuǎn)支架上設(shè)置有控制器，所述控制器與所述扭矩傳感器電連接； 所述第二離合器套設(shè)在所述空心軸的外側(cè)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:減速齒輪組包括一級小齒輪、一級惰輪、一級大齒輪、二級小齒輪、二級齒輪軸和二級大齒輪； 所述一級小齒輪設(shè)置在所述電機(jī)的輸出端， 所述一級惰輪與所述一級小齒輪共同設(shè)置在所述電機(jī)的同一面上， 所述二級小齒輪軸設(shè)置在所述電機(jī)殼內(nèi)部，所述一級大齒輪和所述二級小齒輪同軸固定，所述一級大齒輪和所述二級小齒輪并且設(shè)置在所述二級小齒輪軸上，所述一級大齒輪通過所述一級惰輪與所述一級小齒輪嚙合，所述二級小齒輪與所述二級大齒輪嚙合； 所述二級大齒輪通過第二離合器與所述空心軸轉(zhuǎn)動連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:還包括爪盤和牙盤， 所述爪盤固定設(shè)置在露出所述電機(jī)殼外側(cè)的空心軸上，所述爪盤的外側(cè)固定設(shè)置有牙盤，所述中軸的兩端設(shè)置有曲柄。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:在所述空心軸內(nèi)部的所述中軸上，設(shè)置有至少一個軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:所述一級小齒輪、所述一級惰輪、所述一級大齒輪、所述二級小齒輪、所述二級齒輪軸和所述二級大齒輪的齒紋均為斜齒紋。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的力矩傳感中置電機(jī)，其特征在于:所述電機(jī)殼包括左半殼和右半殼，所述左半殼和所述右半殼通過螺栓連接。7.一種騎行裝置，包括中置電機(jī)，其特征在于:所述中置電機(jī)為權(quán)力I到6中任 種力矩傳感中置電機(jī)。
【文檔編號】B62M6/50GK106043582SQ201610484965
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】王偉
【申請人】北京輕客智能科技有限責(zé)任公司