力矩传感中置电机以及应用此电机的骑行装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种力矩传感中置电机，包括电机壳，在所述电机壳内部设置有电机、减速齿轮组和中轴组；所述电机壳内部开设有用于安放所述电机、减速齿轮组和所述中轴组的安装位；所述电机通过所述减速齿轮组与所述中轴组连接。本发明的有益效果是在传统的自行车中置电机中添加了力矩传感器，可以根据踩踏的力度大小来调节电机转速的大小，在不使得骑行者费力的情况下，增加续航里程。
【专利说明】
力矩传感中置电机以及应用此电机的骑行装置
技术领域
[0001]本发明涉及一种力矩传感中置电机以及应用此电机的骑行装置。
【背景技术】
[0002]现有的电动助力车直接将通过旋柄开关将动力输出给车轮，带动车体前行，此种方式当由于电机启动时，电流过大，容易烧坏电机，同时由于单纯凭借电机带动车体，导致使电池的续航里程变短，同时现有电动车的速度仅仅通过车把旋转调控，导致速度变化并不智能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种力矩传感中置电机以及应用此电机的骑行装置。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005 ] 一种力矩传感中置电机，包括电机壳，在所述电机壳内部设置有电机、减速齿轮组和中轴组；
[0006]所述电机壳内部开设有用于安放所述电机、减速齿轮组和所述中轴组的安装位；所述电机通过所述减速齿轮组与所述中轴组连接；
[0007]所述轴组包括空心轴、中轴、第一离合器、第二离合器、扭杆和设置在扭杆上的扭矩传感器；
[0008]所述扭杆固定套设在所述中轴上，所述中轴通过所述扭杆与所述第一离合器的内缘固定连接，所述第一离合器的外缘与所述空心轴固定连接，所述空心轴的两端均通过轴承与所述电机壳转动连接；
[0009]在靠近所述扭杆一端的所述中轴上固定设置有旋转支架，所述旋转支架上设置有控制器，所述控制器与所述扭矩传感器电连接
[0010]所述第二离合器套设在所述空心轴的外侧。
[0011]进一步，减速齿轮组包括一级小齿轮、一级惰轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级齿轮轴和二级大齿轮；
[0012]所述一级小齿轮设置在所述电机的输出端，
[0013]所述一级惰轮与所述一级小齿轮共同设置在所述电机的同一面上，
[0014]所述二级小齿轮轴设置在所述电机壳内部，所述一级大齿轮和所述二级小齿轮同轴固定，所述一级大齿轮和所述二级小齿轮并且设置在所述二级小齿轮轴上，所述一级大齿轮通过所述一级惰轮与所述一级小齿轮啮合，所述二级小齿轮与所述二级大齿轮啮合；
[0015]所述二级大齿轮通过第二离合器与所述空心轴转动连接。
[0016]进一步，还包括爪盘和牙盘，
[0017]所述爪盘固定设置在露出所述电机壳外侧的空心轴上，所述爪盘的外侧固定设置有牙盘，所述中轴的两端设置有曲柄。
[0018]进一步，在所述空心轴内部的所述中轴上，设置有至少一个轴承。
[0019]进一步，所述一级小齿轮、所述一级惰轮、所述一级大齿轮、所述二级小齿轮、所述二级齿轮轴和所述二级大齿轮的齿纹均为斜齿纹。
[0020]进一步，所述电机壳包括左半壳和右半壳，所述左半壳和所述右半壳通过螺栓连接。
[0021]—种骑行装置，包括中置电机，所述中置电机为本申请中所提及的任一一种力矩传感中置电机。此种骑行装置可以在人脚踏踏板的时候提供一定助力，使得骑行过程中既有人力的输出，又有电力的输出，使骑行者骑行过程中不会疲劳。
[0022]本发明具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，本申请具有如下特点:
[0023]1、在传统的自行车中置电机中添加了力矩传感器，可以根据踩踏的力度大小来调节电机转速的大小，在不使得骑行者费力的情况下，增加续航里程。
[0024]2、在采用两级轴承的设计，在中轴的外侧套设有空心轴，加强中轴轴向上的强度，使之强度提高。
[0025]3、设置有两个离合器，离合器分别置于中轴的两个端部，第二离合器设置在二级大齿轮和空心轴之间，第一离合器设置在中轴和空心轴之间，这样的设置可以使得空心轴、中轴之间的受力更加均匀。
【附图说明】
[0026]图1是本发明的中置电机整体结构示意图；
[0027]图2是本发明的传动部分结构示意图；
[0028]图3本发明的中置电机剖视结构示意图。
[0029]图中:
[0030]电机壳I;左半壳1.1、右半壳1.2;
[0031]电机2;
[0032]减速齿轮组3;—级小齿轮3.1、一级惰轮3.2、一级大齿轮3.3、二级小齿轮3.4、二级齿轮轴3.5、二级大齿轮3.6;
[0033]中轴组4;空心轴4.1、中轴4.2、第一离合器4.3、第二离合器4.4、扭杆4.5、扭矩传感器4.6;
[0034]爪盘5;牙盘6;曲柄7;轴承8。
【具体实施方式】
[0035]以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
[0036]须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
[0037]如图1、2和3所示，本发明
[0038]—种力矩传感中置电机2，包括电机壳I，在所述电机壳I内部设置有电机2、减速齿轮组和中轴4.2组；
[0039]所述电机壳I内部开设有用于安放所述电机2、减速齿轮组和所述中轴4.2组的安装位;所述电机2通过所述减速齿轮组与所述中轴4.2组连接；
[0040]所述轴组包括空心轴4.1、中轴4.2、第一离合器4.3、第二离合器4.4、扭杆4.5和设置在扭杆4.5上的扭矩传感器4.6 ；
[0041 ]所述扭杆4.5固定套设在所述中轴4.2上，所述中轴4.2通过所述扭杆4.5与所述第一离合器4.3的内缘固定连接，所述第一离合器4.3的外缘与所述空心轴4.1固定连接，所述空心轴4.1的两端均通过轴承8与所述电机壳I转动连接；
[0042]在靠近所述扭杆4.5—端的所述中轴4.2上固定设置有旋转支架，所述旋转支架上设置有控制器，所述控制器与所述扭矩传感器4.6电连接。
[0043]所述第二离合器4.4套设在所述空心轴4.1的外侧；
[0044]电机2、减速齿轮组和中轴4.2组三者的控制关系为，当中轴4.2组转动时，与空心轴4.1连接的扭杆4.5会发生形变，这个形变的信号会被扭矩传感器4.6捕捉，进而传送给控制器，再由控制器控制电机2的转速，此时电机2的转速与扭矩值呈正相关，通过踩踏的力度来控制电机2的转速，使得电机2的控制更为人性化，当人用力踩踏时，人的意图必然是加速或者上坡，此时电机2的输出功率加大，使得骑行更加轻松自如，当人的踩踏力度变低，此时的情况一般来说是平路行驶，或者是意图减速，此时电机2输出的功率降低，节约电池能量，从而延长续航时间。
[0045]进一步，减速齿轮组包括一级小齿轮3.1、一级惰轮3.2、一级大齿轮3.3、二级小齿轮3.4、二级齿轮轴3.5和二级大齿轮3.6 ；
[0046]所述一级小齿轮3.1设置在所述电机2的输出端，
[0047]所述一级惰轮3.2与所述一级小齿轮3.1共同设置在所述电机2的同一面上，
[0048]所述二级小齿轮3.4轴设置在所述电机壳I内部，所述一级大齿轮3.3和所述二级小齿轮3.4同轴固定，所述一级大齿轮3.3和所述二级小齿轮3.4并且设置在所述二级小齿轮3.4轴上，所述一级大齿轮3.3通过所述一级惰轮3.2与所述一级小齿轮3.1啮合，所述二级小齿轮3.4与所述二级大齿轮3.6啮合；
[0049]所述二级大齿轮3.6通过第二离合器4.4与所述空心轴4.1转动连接。
[0050]此部分结构较现有结构的特点是对中轴4.2部分进行了加强，在中轴4.2外侧套设有空心轴4.1，对中轴4.2起到了保护作用，减少中轴4.2发生形变损坏的可能。同时在中轴4.2的右端，中轴4.2通过第一离合器4.3和空心轴4.1进行连接，在中轴4.2的左端的空心轴4.1上设置有第二离合器4.4，其中第一离合器4.3和第二离合的方向相反，其作用在于，当中轴4.2旋转时，中轴4.2不会带动空心轴4.1的旋转，但是当电机2旋转时，电机2通过输出端，在经过减速齿轮组将动力传递给空心轴4.1，此时空心轴4.1旋转，而中轴4.2不会随之转动，此部分设置有两个离合器设置在中轴4.2的两侧，可以使得受力更加均衡合理对称，防止中轴4.2由于一端受力较大造成，轴的偏斜等情况发生。
[0051 ] 进一步，还包括爪盘5和牙盘6，
[0052]所述爪盘5固定设置在露出所述电机壳I外侧的空心轴4.1上，所述爪盘5的外侧固定设置有牙盘6，所述中轴4.2的两端设置有曲柄7。
[0053]爪盘5和牙盘6分开设置原因在于，相对来说牙盘6不断和链条或者皮带轮进行摩擦，其齿部在受力情况下容易磨损断开，为此我们仅将牙盘6的部分设置成可拆卸的结构，当损坏时，易于更换。
[0054]进一步，在所述空心轴4.1内部的所述中轴4.2上，设置有至少一个轴承8。在空心轴4.1与中轴4.2之间设置有多个轴承可以将空心轴4.1与中轴4.2之间的作用力分布的更加均衡，使得两者协同在一起，提高强度。
[0055]进一步，所述一级小齿轮3.1、所述一级惰轮3.2、所述一级大齿轮3.3、所述二级小齿轮3.4、所述二级齿轮轴3.5和所述二级大齿轮3.6的齿纹均为斜齿纹。
[0056]斜齿纹的作用在于:
[0057](I)啮合性好，传动平稳、噪声小。
[0058](2)重合度大，降低了每对齿轮的载荷，提高了齿轮的承载能力。
[0059](3)不产生根切的最少齿数少。
[0060]进一步，所述电机壳I包括左半壳1.1和右半壳1.2，所述左半壳1.1和所述右半壳1.2通过螺栓连接。
[0061]—种骑行装置，包括中置电机2，所述中置电机2为本申请中所提及的任一一种力矩传感中置电机2。此种骑行装置可以在人脚踏踏板的时候提供一定助力，使得骑行过程中既有人力的输出，又有电力的输出，使骑行者骑行过程中不会疲劳。
[0062]上述骑行装置与扭矩传感器4.6在图中未示出，扭矩传感器4.6为贴设在扭杆4.5上的应变片与其其他的数据采集、处理和信号传输单元。
[0063]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种力矩传感中置电机，其特征在于:包括电机壳，在所述电机壳内部设置有电机、减速齿轮组和中轴组； 所述电机壳内部开设有用于安放所述电机、减速齿轮组和所述中轴组的安装位;所述电机通过所述减速齿轮组与所述中轴组连接； 所述中轴组包括空心轴、中轴、第一离合器、第二离合器、扭杆和设置在扭杆上的扭矩传感器； 所述扭杆固定套设在所述中轴上，所述中轴通过所述扭杆与所述第一离合器的内缘固定连接，所述第一离合器的外缘与所述空心轴固定连接，所述空心轴的两端均通过轴承与所述电机壳转动连接； 在靠近所述扭杆一端的所述中轴上固定设置有旋转支架，所述旋转支架上设置有控制器，所述控制器与所述扭矩传感器电连接； 所述第二离合器套设在所述空心轴的外侧。2.根据权利要求1所述的力矩传感中置电机，其特征在于:减速齿轮组包括一级小齿轮、一级惰轮、一级大齿轮、二级小齿轮、二级齿轮轴和二级大齿轮； 所述一级小齿轮设置在所述电机的输出端， 所述一级惰轮与所述一级小齿轮共同设置在所述电机的同一面上， 所述二级小齿轮轴设置在所述电机壳内部，所述一级大齿轮和所述二级小齿轮同轴固定，所述一级大齿轮和所述二级小齿轮并且设置在所述二级小齿轮轴上，所述一级大齿轮通过所述一级惰轮与所述一级小齿轮啮合，所述二级小齿轮与所述二级大齿轮啮合； 所述二级大齿轮通过第二离合器与所述空心轴转动连接。3.根据权利要求2所述的力矩传感中置电机，其特征在于:还包括爪盘和牙盘， 所述爪盘固定设置在露出所述电机壳外侧的空心轴上，所述爪盘的外侧固定设置有牙盘，所述中轴的两端设置有曲柄。4.根据权利要求3所述的力矩传感中置电机，其特征在于:在所述空心轴内部的所述中轴上，设置有至少一个轴承。5.根据权利要求4所述的力矩传感中置电机，其特征在于:所述一级小齿轮、所述一级惰轮、所述一级大齿轮、所述二级小齿轮、所述二级齿轮轴和所述二级大齿轮的齿纹均为斜齿纹。6.根据权利要求5所述的力矩传感中置电机，其特征在于:所述电机壳包括左半壳和右半壳，所述左半壳和所述右半壳通过螺栓连接。7.一种骑行装置，包括中置电机，其特征在于:所述中置电机为权力I到6中任 种力矩传感中置电机。
【文档编号】B62M6/50GK106043582SQ201610484965
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月28日
【发明人】王伟
【申请人】北京轻客智能科技有限责任公司