电动自行车中的调速装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种成本低、调速效果好的电动自行车中的调速装置，包括设置在车架上的驱动轴和固定在车架上的外壳，所述驱动轴上设置有曲柄，曲柄和外壳之间形成一个腔体，外壳内壁上设置有电路板，电路板上设置有传感器，外壳和曲柄之间设置有被动牙盘连接器，被动牙盘连接器通过弹性体与曲柄相连，被动牙盘连接器和外壳之间设置有与传感器相配合从而使得传感器能感应曲柄和被动牙盘连接器之间角度差的感应装置。本发明的优点是：利用传感器感应曲柄和被动牙盘连接器之间角度差来实现电动自行车的调速，即改变输出电流来调节电动自行车的速度，这样就完成了人力和电动自行车电力的完美结合，既在平地上轻松，上坡也省力省电，同时也起到一定的健身锻炼效果。
【专利说明】电动自行车中的调速装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及到一种电动自行车中的调速装置。
【背景技术】
[0002]电动自行车由于其轻快省力以及绿色无污染等特点，正日益为社会所接受，得到大力推广。通常电动自行车的调速装置分为三种，第一是采用机械转把来实现；第二是采用速度传感器来控制电机的输出功率来实现；第三种是采用模拟算法来实现力矩转换的力矩传感器。第一种完全使用电力驱动，功耗大，可续里程短。第二种在平地骑行比较轻松，但是上坡骑车很费力。第三种链轮曲柄传感器不可以根据力的大小直接输出一个线性的电压值，必须旋转起来以后经过单片机模具计算出力矩大小，不直观，不稳定，成本较高，响应迟钝。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是:提供一种成本低、调速效果好的电动自行车中的
调速装置。
[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为:一种电动自行车中的调速装置，包括设置在车架上的驱动轴和固定在车架上的外壳，所述驱动轴上设置有曲柄，曲柄和外壳之间形成一个腔体，外壳内壁上设置有电路板，电路板上设置有传感器，夕卜壳和曲柄之间设置有被动牙盘连接器，被动牙盘连接器通过弹性体与曲柄相连，被动牙盘连接器和外壳之间设置有与传感器相配合从而使得传感器能感应曲柄和被动牙盘连接器之间角度差的感应装置。
[0005]所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干凸块，凸块和被动牙盘连接器之间分别通过弹片相连，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，位移环的内壁上设置有与弹片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，弹片分别从相对应的两挡块之间弯曲穿过且两挡块之间的距离大于弹片的厚度，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
[0006]所述凸块上分别设置有沿固定盘轴向开设的凹槽，位移环内壁上设置有可在凹槽内移动的导向块。
[0007]所述被动牙盘连接器上设置有与凸块数量相等的压块，弹片的一端通过压块固定在被动牙盘连接器上，压块上分别设置有沿固定盘轴向开设的凹槽，位移环内壁上设置有可在凹槽内移动的导向块。
[0008]所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干凸块，相邻凸块之间设置有滑片，滑片与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有导向杆，位移环通过该导向杆滑动设置在被动牙盘连接器上，位移环的内壁上设置有与滑片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，滑片分别穿过相应的两挡块之间，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
[0009]所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干滑片，滑片与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有导向杆，位移环通过该导向杆滑动设置在被动牙盘连接器上，位移环的内壁上设置有与滑片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，滑片分别穿过相应的两挡块之间，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
[0010]所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干外斜块，外斜块的一个侧面与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有与外斜块数量相等的导块，位移环的内壁上设置有与外斜块相配合的内斜块且外斜块和导块将内斜块夹住，位移环的内壁上设置有与外斜块相配合的内斜块，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
[0011 ] 所述弹性体为扭簧或开有断口的弹性圈。
[0012]所述位移环的外壁上设置有导轨，支撑架通过该导轨滑动设置在位移环上。
[0013]本发明的有益效果是:利用传感器感应曲柄和被动牙盘连接器之间角度差来实现电动自行车的调速，即改变输出电流来调节电动自行车的速度，这样就完成了人力和电动自行车电力的完美结合，既在平地上轻松，上坡也省力省电，同时也起到一定的健身锻炼效
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【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是采用第一种感应装置时的本发明电动自行车中的调速装置的分解图；
[0015]图2是图1中被动牙盘连接器和压块的连接关系图；
[0016]图3是图1中固定盘和传递盘的连接关系图；
[0017]图4是图1中位移环和弹片的连接关系图；
[0018]图5是第二种感应装置中固定盘、位移环和被动牙盘连接器之间的连接关系图；
[0019]图6是图5的分解图；
[0020]图7是第三种感应装置中固定盘、位移环和被动牙盘连接器之间的连接关系图。
[0021]图中:1、车架，2、驱动轴，3、外壳，4、曲柄，5、电路板，6、传感器，7、被动牙盘连接器，8、传递盘，9、固定盘，10、凸块，11、弹片，12、压块，13、位移环，14、挡块，15、导轨，16、支撑架，17、磁钢，18、导向销，19、凹槽，20、导向块，21、弹性圈，22、外斜块，23、导向杆，24、内斜块，25、滑片，26、导块，27、斜面。
【具体实施方式】[0022]下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
[0023]如图1、图2、图3、图4所示，本发明所述的电动自行车中的调速装置，包括设置在车架I上的驱动轴2和固定在车架I上的外壳3，所述驱动轴2上设置有曲柄4 (曲柄上连脚踏的)，曲柄4和外壳3之间形成一个腔体,夕卜壳3内壁上设置有电路板5,电路板5上设置有传感器6 (可以采用霍尔感应器)，外壳3和曲柄4之间设置有被动牙盘连接器7 (用于安装链轮的)，被动牙盘连接器7通过弹性体(本实施例采用开有断口的弹性圈21，当然也可以采用扭簧等弹性体)与曲柄4相连，被动牙盘连接器7和外壳3之间设置有与传感器6相配合从而使得传感器6能感应曲柄4和被动牙盘连接器7之间角度差的感应装置。本实施例中，采用如下结构的感应装置，第一种感应装置包括通过传递盘8与曲柄4相连的固定盘9且被动牙盘连接器7位于固定盘9和曲柄4之间，固定盘9的外圆周壁上设置有若干凸块10，凸块10和被动牙盘连接器7之间分别通过弹片11相连。在实际生产的时候，也可以在被动牙盘连接器7上设置有与凸块10数量相等的压块12，弹片11的一端通过压块12固定在被动牙盘连接器7上，固定盘9上套有可沿固定盘9轴向移动的位移环13，位移环13的内壁上设置有与弹片11数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块14组成，弹片11分别从相对应的两挡块14之间弯曲穿过且两挡块14之间的距离大于弹片11的厚度(保证弹片11能继续弯曲)，位移环13的外壁上设置有导轨15，导轨15上设置有可在位移环13外壁上滑动的支撑架16,支撑架16上设置有与传感器6相配合的磁钢17,外壳3上设置有导向销18，支撑架16套在导向销18上且可以沿导向销18作轴向滑动。固定盘9和位移环13可以相对移动的具体结构是:所述凸块10上分别设置有沿固定盘9轴向开设的凹槽19,位移环13内壁上设置有可在凹槽19内移动的导向块20 ;或者所述压块12上分别设置有沿固定盘轴向开设的凹槽19，位移环13内壁上设置可在凹槽19内移动的导向块20。
[0024]当然在实际生产的时候，还可以采用如下结构的感应装置，如图5、图6所示，第二种感应装置包括通过传递盘8与曲柄4相连的固定盘9且被动牙盘连接器7位于固定盘9和曲柄4之间，固定盘9的外圆周壁上设置有若干外斜块22，外斜块22的一个侧面(斜面27)与固定盘9所在的平面相倾斜，固定盘9上套有可沿固定盘9轴向移动的位移环13，被动牙盘连接器7上设置有与外斜块22数量相等的导块26，位移环13的内壁上设置有与外斜块22相配合的内斜块24且外斜块22和导块26将内斜块24夹住，这样被动牙盘连接器7利用导块26带动位移环转动，当被动牙盘连接器7和固定盘9发生角度差时，内斜块24就被导块26和外斜块22挤出，即位移环13产生轴向位移。位移环13的外壁上设置有导轨15，导轨15上设置有可在位移环13外壁上滑动的支撑架16，支撑架16上设置有与传感器6相配合的磁钢17，外壳3上设置有导向销18，支撑架16套在导向销18上且可以沿导向销18作轴向滑动。
[0025]当然在实际生产的时候，还可以采用如下结构的感应装置，如图7所示，第三种感应装置包括通过传递盘8与曲柄4相连的固定盘9且被动牙盘连接器7位于固定盘9和曲柄4之间，固定盘9的外圆周壁上设置有若干凸块10，相邻凸块10之间设置有具有一定硬度的滑片25，或者固定盘9上不设置凸块10，而直接将滑片25固定在固定盘9的外壁上。滑片25与固定盘9所在的平面相倾斜，固定盘9上套有可沿固定盘9轴向移动的位移环13，被动牙盘连接器7上设置有导向杆23，位移环13通过该导向杆23滑动设置在被动牙盘连接器7上，被动牙盘控制器7利用导向杆23带动位移环13转动，一旦被动牙盘连接器7和固定盘9产生角度差，位移环13就会在滑片25的作用下沿固定盘轴向移动。位移环13的内壁上设置有与滑片25数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块14组成，滑片25分别穿过相应的两挡块14之间，此处两挡块14之间的距离无需很大。位移环13的外壁上设置有导轨15，导轨15上设置有可在位移环13外壁上滑动的支撑架16，支撑架16上设置有与传感器6相配合的磁钢17，外壳3上设置有导向销18，支撑架16套在导向销18上且可以沿导向销18作轴向滑动。
[0026]下面针对本发明采用第一种感应装置时详细介绍下本发明的工作过程:如图1所示，因为曲柄4是跟脚踏相连的，即人力作用在曲柄4上，曲柄4随即转动，曲柄4通过弹性圈21带动被动牙盘连接器7转动，同时曲柄4还通过传递盘8带动固定盘13转动，且固定盘13和曲柄4是同步转动，固定盘9带动位移环13转动，由于支撑架16是通过导向销18滑动设置在外壳上的，因此支撑架16只能沿固定盘9轴向移动。由于曲柄4跟被动牙盘连接器7之间是通过弹性圈21相连的，弹性圈21具有弹性，那么曲柄4和被动牙盘连接器7之间会产生一个转动上的延迟，即角度差，即固定盘9和被动牙盘连接器7之间也存在角度差，固定盘9和被动牙盘连接器7之间又是通过弹片11相连，弹片11随即继续弯或者伸直，但是通过挡块14都对位移环13 —个非径向的作用力，因此在导向块20和凹槽19的作用下，位移环13沿固定盘9轴向移动，支撑架16上的磁钢17就相对于传感器6靠近或远离，传感器6随即将该变化转成信号发给控制器，控制器控制输出电流调整电机的转速，这样就完成了人力和电动自行车电力的完美结合，既在平地上轻松，上坡也省力省电，同时也起到一定的健身锻炼效果。采用第二种和第三种感应装置的本发明的工作原理与第一种的大致相同，都是将曲柄4和被动牙盘连接器7之间的角度差转换成固定盘9和位移环13之间的水平位移，从而使得传感器6产生信号发给控制器，因此后两种实施方式的工作过程就不再赘述了。
【权利要求】
1.电动自行车中的调速装置，包括设置在车架上的驱动轴和固定在车架上的外壳，其特征在于:所述驱动轴上设置有曲柄，曲柄和外壳之间形成一个腔体，外壳内壁上设置有电路板，电路板上设置有传感器，外壳和曲柄之间设置有被动牙盘连接器，被动牙盘连接器通过弹性体与曲柄相连，被动牙盘连接器和外壳之间设置有与传感器相配合从而使得传感器能感应曲柄和被动牙盘连接器之间角度差的感应装置。
2.根据权利要求1所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干凸块，凸块和被动牙盘连接器之间分别通过弹片相连，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，位移环的内壁上设置有与弹片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，弹片分别从相对应的两挡块之间弯曲穿过且两挡块之间的距离大于弹片的厚度，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
3.根据权利要求2所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述凸块上分别设置有沿固定盘轴向开设的凹槽，位移环内壁上设置有可在凹槽内移动的导向块。
4.根据权利要求2所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述被动牙盘连接器上设置有与凸块数量相等的压块，弹片的一端通过压块固定在被动牙盘连接器上，压块上分别设置有沿固定盘轴向开设的凹槽，位移环内壁上设置有可在凹槽内移动的导向块。
5.根据权利要求1所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干凸块，相邻凸块之间设置有滑片，滑片与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有导向杆，位移环通过该导向杆滑动设置在被动牙盘连接器上，位移环的内壁上设置有与滑片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，滑片分别穿过相应的两挡块之间，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
6.根据权利要求1所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干滑片，滑片与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有导向杆，位移环通过该导向杆滑动设置在被动牙盘连接器上，位移环的内壁上设置有与滑片数量相等的阻挡装置，阻挡装置分别由两个挡块组成，滑片分别穿过相应的两挡块之间，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
7.根据权利要求1所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述感应装置包括与曲柄相连的固定盘且被动牙盘连接器位于固定盘和曲柄之间，固定盘的外圆周壁上设置有若干外斜块，外斜块的一个侧面与固定盘所在的平面相倾斜，固定盘上套有可沿固定盘轴向移动的位移环，被动牙盘连接器上设置有与外斜块数量相等的导块，位移环的内壁上设置有与外斜块相配合的内斜块且外斜块和导块将内斜块夹住，位移环的内壁上设置有与外斜块相配合的内斜块，位移环的外壁上设置有可在位移环外壁上滑动的支撑架，支撑架上设置有与传感器相配合的磁钢，外壳上设置有导向销，支撑架套在导向销上且可以沿导向销作轴向滑动。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述弹性体为扭簧或开有断口的弹性圈。
9.根据权利要求2至7任意一项所述的电动自行车中的调速装置，其特征在于:所述位移环的外壁上设置有导轨 ，支撑架通过该导轨滑动设置在位移环上。
【文档编号】B62M23/00GK103612702SQ201310521594
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年10月29日 优先权日:2013年10月29日
【发明者】袁丰, 丁利军, 郭晓 申请人:苏州莱士格车业有限公司