專利名稱：一體交互式扭矩傳感器電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛電動(dòng)助力傳動(dòng)領(lǐng)域，尤其涉及一種自行車電動(dòng)助力傳感器電機(jī)的結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
在自行車電動(dòng)助力傳感器領(lǐng)域中，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)20111012M38.9公開了一種“與自行車后叉配合的電動(dòng)助力傳感器的結(jié)構(gòu)”，在所述自行車后叉的一側(cè)底部設(shè)置有一凹槽，凹槽內(nèi)固定設(shè)置一安裝有霍爾元件的電路板，凹槽內(nèi)還容置有一穿過(guò)凹槽底部長(zhǎng)槽孔呈活動(dòng)狀的后軸上的傳感器組件，所述傳感器組件上設(shè)置的一永磁體與所述電路板上的霍爾元件磁感應(yīng)配合；因所述后軸被限定在凹槽底部長(zhǎng)槽孔內(nèi)移動(dòng)，因此，利用后軸移動(dòng)時(shí)，與后軸相對(duì)固定的永磁體及與霍爾元件之間的磁感應(yīng)變化，輸出電信號(hào)而控制自行車電機(jī)的加力轉(zhuǎn)動(dòng)；該種結(jié)構(gòu)的霍爾傳感器采用機(jī)械設(shè)置的方式，其工作原理是將與電機(jī)分開設(shè)置的霍爾傳感器獲得的車輛騎行時(shí)產(chǎn)生加速度的力量，轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)加力行駛；顯而易見，該結(jié)構(gòu)給出的電機(jī)與霍爾傳感器屬對(duì)應(yīng)分開設(shè)置，相對(duì)來(lái)說(shuō)，降低了傳感信號(hào)的可靠度，且生產(chǎn)工序較多，提高了生產(chǎn)成本，使得其使用范圍受到限制，因而迫切需要設(shè)計(jì)一種電機(jī)與霍爾傳感器結(jié)合在一起的新型電機(jī)以滿足市場(chǎng)的各種需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的、適用于各種傳感與驅(qū)動(dòng)功能合一的車輛助力用一體交互式扭矩傳感器電機(jī)。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
提供一種一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，包括電機(jī)軸及設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)殼體，其特征在于設(shè)置一扭力感應(yīng)座，所述扭力感應(yīng)座上設(shè)置有一棘齒飛輪；所述電機(jī)殼體一側(cè)設(shè)置一由環(huán)狀凸起構(gòu)成的中空容腔，所述中空容腔內(nèi)容置一帶有磁鋼的可動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件后用所述扭力感應(yīng)座封閉，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件中的扭力感應(yīng)滑環(huán)與扭力感應(yīng)座之間動(dòng)態(tài)配合；所述環(huán)狀凸起上設(shè)置一環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽上設(shè)置有立柱，所述立柱置于扭力感應(yīng)座上設(shè)置的定位槽的一端，所述定位槽內(nèi)還置有與環(huán)形凹槽的形狀相適配的彈簧，即所述彈簧外表緊貼環(huán)形凹槽，彈簧本體一端與所述立柱接觸，彈簧本體另一端置于定位槽的另一端；從而使得扭力感應(yīng)座在環(huán)狀凸起上繞電機(jī)軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，帶動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件移動(dòng)；所述電機(jī)軸上設(shè)置有一霍爾元件，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件上的磁鋼與所述霍爾元件磁感應(yīng)配合，從而輸出電信號(hào)而控制車輛的加力轉(zhuǎn)動(dòng)。采用該技術(shù)方案后，可以達(dá)到以下的技術(shù)效果
當(dāng)騎行者向前加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)腳踏加力，帶動(dòng)飛輪，傳力到扭力感應(yīng)座，進(jìn)而帶動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)相對(duì)于扭力感應(yīng)座作水平位移，扭力感應(yīng)滑環(huán)組件上的磁鋼與電機(jī)軸上的霍爾元件因產(chǎn)生相對(duì)位移而產(chǎn)生電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)傳感器中央處理器處理后，發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)指令，使車輛得以助力行駛；車輛減速或下坡時(shí)。飛輪空轉(zhuǎn)打滑，扭力感應(yīng)滑環(huán)復(fù)原歸位，傳感器中央處理器輸出信號(hào)截止，電機(jī)停止加力，以達(dá)到安全行駛和節(jié)能的目的。如上所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件由與扭力感應(yīng)滑環(huán)配合的彈性復(fù)位元件、磁鋼組成，將彈性復(fù)位元件定位在扭力感應(yīng)滑環(huán)上后，適配于所述中空容腔內(nèi)。所述扭力感應(yīng)座的一端呈半封閉狀，所述扭力感應(yīng)座上設(shè)置有一通孔與所述電機(jī)軸配合，所述電機(jī)軸從所述通孔穿過(guò)，與扭力感應(yīng)滑環(huán)組件同軸過(guò)渡配合。所述扭力感應(yīng)座將所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件限定在所述中空容腔內(nèi)移動(dòng)，從而構(gòu)成一種相對(duì)電機(jī)而言，電機(jī)外表面相對(duì)固定而電機(jī)的中空容腔內(nèi)呈活動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，以利于產(chǎn)生磁感應(yīng)配合而輸出助力信號(hào)。如上所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述扭力感應(yīng)座的內(nèi)壁底部呈圓周等分分布有多個(gè)鋼球定位孔，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)上則呈圓周等分相對(duì)應(yīng)分布有多個(gè)鋼球位移斜槽，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)落位于多個(gè)鋼球上，扭力感應(yīng)滑環(huán)受切向力作用而帶動(dòng)鋼球在斜槽的斜坡面上往復(fù)滾動(dòng)，進(jìn)而把圓周運(yùn)動(dòng)的力轉(zhuǎn)化為軸向平移的力，達(dá)到形成位移之目的。如上所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述彈性復(fù)位元件位于扭力感應(yīng)滑環(huán)的底部與所述中空容腔底部之間。依靠所述彈性元件受壓形變后所產(chǎn)生的回復(fù)力而使扭力感應(yīng)滑環(huán)組件復(fù)位。如上所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)軸上設(shè)置有霍爾元件安裝槽。如上所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述磁鋼同心鑲嵌在所述扭力感應(yīng)滑環(huán)上。所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件安裝到位后，磁鋼與霍爾元件的磁感應(yīng)位置相適配，以利于更好地獲得磁感應(yīng)效果，提高磁感應(yīng)靈敏度和可靠度。本發(fā)明巧妙地將霍爾傳感器部件全部設(shè)置于電機(jī)殼體上，從而構(gòu)成一體式的扭矩傳感器電機(jī)，解決了因功能設(shè)置而占用空間的矛盾，且標(biāo)準(zhǔn)化程度高，適用面廣，磁感應(yīng)效果明顯，利于集約化生產(chǎn)，低碳、環(huán)保，且安裝維修方便。


圖1是本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)分解圖。圖2是本發(fā)明所述扭力傳感器電機(jī)的部分剖面結(jié)構(gòu)放大圖。圖3是本發(fā)明所述飛輪與扭力感應(yīng)座的結(jié)構(gòu)分解示意圖。圖4是圖1中所示扭力感應(yīng)滑環(huán)的結(jié)構(gòu)放大圖。圖5是圖1所示組合結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但不限于以下實(shí)施例 參見圖1至圖5 提供一種一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，包括電機(jī)軸2及設(shè)置在電機(jī)軸2上的電機(jī)殼體 1，設(shè)置一扭力感應(yīng)座6，所述扭力感應(yīng)座6上設(shè)置有一棘齒飛輪7 ；參見圖1，扭力感應(yīng)座6 套接于棘齒飛輪7的軸孔71內(nèi)，并與棘齒飛輪7相對(duì)固定，所述電機(jī)殼體1 一側(cè)設(shè)置一由環(huán)狀凸起11構(gòu)成的中空容腔12，所述中空容腔12內(nèi)容置一帶有磁鋼4的可動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件后用所述扭力感應(yīng)座6封閉，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件中的扭力感應(yīng)滑環(huán)5與扭力感應(yīng)座6之間動(dòng)態(tài)配合；所述環(huán)狀凸起11上設(shè)置一環(huán)形凹槽111，所述環(huán)形凹槽111上設(shè)置有立柱112，所述立柱112置于扭力感應(yīng)座6上設(shè)置的定位槽62的一端，所述定位槽62內(nèi)還置有與環(huán)形凹槽111的形狀相適配的彈簧63，所述彈簧63外表緊貼環(huán)形凹槽111，彈簧 63本體一端與所述立柱112接觸，彈簧63本體另一端置于定位槽62的另一端；從而使得扭力感應(yīng)座6在環(huán)狀凸起111上繞電機(jī)軸2往復(fù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，帶動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件移動(dòng)；所述電機(jī)軸2上設(shè)置有一霍爾元件22，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件上的磁鋼4與所述霍爾元件22 磁感應(yīng)配合，從而輸出電信號(hào)而控制車輛的加力轉(zhuǎn)動(dòng)。所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件由與扭力感應(yīng)滑環(huán)5配合的彈性復(fù)位元件3、磁鋼4組成， 將彈性復(fù)位元件3定位在扭力感應(yīng)滑環(huán)5上后，適配于所述中空容腔12內(nèi)。所述扭力感應(yīng)座6的一端呈半封閉狀，所述扭力感應(yīng)座6上設(shè)置有一通孔61與所述電機(jī)軸2配合，所述電機(jī)軸2從所述通孔2穿過(guò)，與扭力感應(yīng)滑環(huán)組件同軸過(guò)渡配合。所述扭力感應(yīng)座6將所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件限定在所述中空容腔12內(nèi)移動(dòng)，從而構(gòu)成一種相對(duì)電機(jī)而言，電機(jī)外表面相對(duì)固定而電機(jī)的中空容腔12內(nèi)呈活動(dòng)狀態(tài)的結(jié)構(gòu)，以利于產(chǎn)生磁感應(yīng)配合而輸出助力信號(hào)。所述扭力感應(yīng)座6的內(nèi)壁底部呈圓周等分分布有多個(gè)鋼球定位孔64，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)5上則呈圓周等分相對(duì)應(yīng)分布有多個(gè)鋼球位移斜槽51，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)5落位于多個(gè)鋼球52上，扭力感應(yīng)滑環(huán)5受切向力作用而帶動(dòng)鋼球52在斜槽51的斜坡面上往復(fù)滾動(dòng)，進(jìn)而把圓周運(yùn)動(dòng)的力轉(zhuǎn)化為軸向平移的力，達(dá)到形成位移之目的。所述彈性復(fù)位元件3位于扭力感應(yīng)滑環(huán)5的底部與所述中空容腔12底部之間。依靠所述彈性復(fù)位元件3受壓形變后所產(chǎn)生的回復(fù)力而使扭力感應(yīng)滑環(huán)組件復(fù)位；圖1中所示，所述彈性復(fù)位元件3為一波形彈圈。所述電機(jī)軸2上設(shè)置有霍爾元件安裝槽21。所述磁鋼4同心鑲嵌在所述扭力感應(yīng)滑環(huán)5上。所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件安裝到位后，磁鋼與霍爾元件的磁感應(yīng)位置相適配，以利于更好地獲得磁感應(yīng)效果，提高磁感應(yīng)靈敏度和可靠度。提供一種安裝有本發(fā)明所述電機(jī)的折疊式腳踏電動(dòng)兩用自行車，其電機(jī)安裝在所述自行車后軸上，所述傳感器終端顯示屏設(shè)置在所述自行車龍頭上，當(dāng)騎行者用力帶動(dòng)飛輪7時(shí)，扭力感應(yīng)座6圍繞電機(jī)軸2旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件的扭力感應(yīng)滑環(huán) 5在鋼球52上沿斜槽51的斜坡面扭轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)化為扭力感應(yīng)滑環(huán)5的水平位移行程，構(gòu)成切割磁力線動(dòng)作，使得扭力感應(yīng)滑環(huán)組件上的磁鋼4與電機(jī)軸2上的霍爾元件22產(chǎn)生磁感應(yīng)信號(hào)經(jīng)傳感器中央處理器接收后，輸出電機(jī)的加電信號(hào)，電機(jī)起到助力作用；當(dāng)自行車無(wú)踩踏力或者減速、下坡時(shí)，在復(fù)位彈簧63的作用下，扭力感應(yīng)滑環(huán)組件復(fù)位，此時(shí)，霍爾元件22與磁鋼4的感應(yīng)信號(hào)歸零，中央處理器給出截止信號(hào)，電機(jī)不予助力；這樣，電機(jī)只在所述自行車加速前進(jìn)時(shí)助力。
上文雖然已示出了本發(fā)明的詳盡實(shí)施例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明的前提下，可進(jìn)行部分修改和變更；上文的描述和附圖中提及的內(nèi)容僅作為說(shuō)明性的例證，并非是對(duì)本發(fā)明的限制，具有上述技術(shù)特征的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，，均落入本專利保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，包括電機(jī)軸及設(shè)置在電機(jī)軸上的電機(jī)殼體，其特征在于設(shè)置一扭力感應(yīng)座，所述扭力感應(yīng)座上設(shè)置有一棘齒飛輪；所述電機(jī)殼體一側(cè)設(shè)置一由環(huán)狀凸起構(gòu)成的中空容腔，所述中空容腔內(nèi)容置一帶有磁鋼的可動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件后用所述扭力感應(yīng)座封閉，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件中的扭力感應(yīng)滑環(huán)與扭力感應(yīng)座之間動(dòng)態(tài)配合；所述環(huán)狀凸起上設(shè)置一環(huán)形凹槽，所述環(huán)形凹槽上設(shè)置有立柱，所述立柱置于扭力感應(yīng)座上設(shè)置的定位槽的一端，所述定位槽內(nèi)還置有與環(huán)形凹槽的形狀相適配的彈簧，從而使得扭力感應(yīng)座在環(huán)狀凸起上繞電機(jī)軸往復(fù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，帶動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件移動(dòng)；所述電機(jī)軸上設(shè)置有一霍爾元件，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件上的磁鋼與所述霍爾元件磁感應(yīng)配合，從而輸出電信號(hào)而控制車輛的加力轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述彈簧外表緊貼環(huán)形凹槽，彈簧本體一端與所述立柱接觸，彈簧本體另一端置于定位槽的另一端。
3.如權(quán)利要求1所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述扭力感應(yīng)滑環(huán)組件由與扭力感應(yīng)滑環(huán)配合的彈性復(fù)位元件、磁鋼組成，將彈性復(fù)位元件定位在扭力感應(yīng)滑環(huán)上后，適配于所述中空容腔內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述扭力感應(yīng)座的內(nèi)壁底部呈圓周等分分布有多個(gè)鋼球定位孔，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)上則呈圓周等分相對(duì)應(yīng)分布有多個(gè)鋼球位移斜槽，所述扭力感應(yīng)滑環(huán)落位于多個(gè)鋼球上，扭力感應(yīng)滑環(huán)受切向力作用而帶動(dòng)鋼球在斜槽的斜坡面上往復(fù)滾動(dòng)。
5.如權(quán)利要求3所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述彈性復(fù)位元件位于扭力感應(yīng)滑環(huán)的底部與所述中空容腔底部之間。
6.如權(quán)利要求1所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述電機(jī)軸上設(shè)置有霍爾元件安裝槽。
7.如權(quán)利要求1所述的一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，其特征在于所述磁鋼同心鑲嵌在所述扭力感應(yīng)滑環(huán)上。
全文摘要
一體交互式扭矩傳感器電機(jī)，它的扭力感應(yīng)座上設(shè)置有棘齒飛輪；電機(jī)殼體一側(cè)設(shè)置的中空容腔內(nèi)容置帶有磁鋼的可動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件后用所述扭力感應(yīng)座封閉，扭力感應(yīng)滑環(huán)組件中的扭力感應(yīng)滑環(huán)與扭力感應(yīng)座之間動(dòng)態(tài)配合；構(gòu)成中空容腔的環(huán)狀凸起上設(shè)置環(huán)形凹槽和立柱，立柱置于扭力感應(yīng)座上設(shè)置的定位槽的一端，定位槽內(nèi)還置有與環(huán)形凹槽的形狀相適配的彈簧，扭力感應(yīng)座在環(huán)狀凸起上繞電機(jī)軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)扭力感應(yīng)滑環(huán)組件移動(dòng)；使得磁鋼與所述霍爾元件磁感應(yīng)配合，輸出電信號(hào)而控制車輛的加力轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明巧妙地將霍爾傳感器部件全部設(shè)置于電機(jī)殼體上，解決了因功能設(shè)置而占用空間的矛盾，磁感應(yīng)效果明顯。
文檔編號(hào)H02K11/00GK102412666SQ20111045001
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者王歡 申請(qǐng)人:無(wú)錫尚格工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司