力矩傳感中置電機以及應用此電機的騎行裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種力矩傳感中置電機，包括電機殼，在所述電機殼內部設置有電機、減速齒輪組和中軸組；所述電機殼內部開設有用于安放所述電機、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位；所述電機通過所述減速齒輪組與所述中軸組連接。本發明的有益效果是在傳統的自行車中置電機中添加了力矩傳感器，可以根據踩踏的力度大小來調節電機轉速的大小，在不使得騎行者費力的情況下，增加續航里程。
【專利說明】
力矩傳感中置電機以及應用此電機的騎行裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種力矩傳感中置電機以及應用此電機的騎行裝置。
【背景技術】
[0002]現有的電動助力車直接將通過旋柄開關將動力輸出給車輪，帶動車體前行，此種方式當由于電機啟動時，電流過大，容易燒壞電機，同時由于單純憑借電機帶動車體，導致使電池的續航里程變短，同時現有電動車的速度僅僅通過車把旋轉調控，導致速度變化并不智能。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種力矩傳感中置電機以及應用此電機的騎行裝置。
[0004]本發明的技術方案是:
[0005 ] 一種力矩傳感中置電機，包括電機殼，在所述電機殼內部設置有電機、減速齒輪組和中軸組；
[0006]所述電機殼內部開設有用于安放所述電機、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位；所述電機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、扭桿和設置在扭桿上的扭矩傳感器；
[0008]所述扭桿固定套設在所述中軸上，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殼轉動連接；
[0009]在靠近所述扭桿一端的所述中軸上固定設置有旋轉支架，所述旋轉支架上設置有控制器，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在所述空心軸的外側。
[0011]進一步，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]所述一級小齒輪設置在所述電機的輸出端，
[0013]所述一級惰輪與所述一級小齒輪共同設置在所述電機的同一面上，
[0014]所述二級小齒輪軸設置在所述電機殼內部，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動連接。
[0016]進一步，還包括爪盤和牙盤，
[0017]所述爪盤固定設置在露出所述電機殼外側的空心軸上，所述爪盤的外側固定設置有牙盤，所述中軸的兩端設置有曲柄。
[0018]進一步，在所述空心軸內部的所述中軸上，設置有至少一個軸承。
[0019]進一步，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]進一步，所述電機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，所述中置電機為本申請中所提及的任一一種力矩傳感中置電機。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]本發明具有的優點和積極效果是:由于采用上述技術方案，本申請具有如下特點:
[0023]1、在傳統的自行車中置電機中添加了力矩傳感器，可以根據踩踏的力度大小來調節電機轉速的大小，在不使得騎行者費力的情況下，增加續航里程。
[0024]2、在采用兩級軸承的設計，在中軸的外側套設有空心軸，加強中軸軸向上的強度，使之強度提高。
[0025]3、設置有兩個離合器，離合器分別置于中軸的兩個端部，第二離合器設置在二級大齒輪和空心軸之間，第一離合器設置在中軸和空心軸之間，這樣的設置可以使得空心軸、中軸之間的受力更加均勻。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發明的中置電機整體結構示意圖；
[0027]圖2是本發明的傳動部分結構示意圖；
[0028]圖3本發明的中置電機剖視結構示意圖。
[0029]圖中:
[0030]電機殼I;左半殼1.1、右半殼1.2;
[0031]電機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。
【具體實施方式】
[0035]以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。
[0036]須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。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，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。
[0037]如圖1、2和3所示，本發明
[0038]—種力矩傳感中置電機2，包括電機殼I，在所述電機殼I內部設置有電機2、減速齒輪組和中軸4.2組；
[0039]所述電機殼I內部開設有用于安放所述電機2、減速齒輪組和所述中軸4.2組的安裝位;所述電機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與所述電機殼I轉動連接；
[0042]在靠近所述扭桿4.5—端的所述中軸4.2上固定設置有旋轉支架，所述旋轉支架上設置有控制器，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套設在所述空心軸4.1的外側；
[0044]電機2、減速齒輪組和中軸4.2組三者的控制關系為，當中軸4.2組轉動時，與空心軸4.1連接的扭桿4.5會發生形變，這個形變的信號會被扭矩傳感器4.6捕捉，進而傳送給控制器，再由控制器控制電機2的轉速，此時電機2的轉速與扭矩值呈正相關，通過踩踏的力度來控制電機2的轉速，使得電機2的控制更為人性化，當人用力踩踏時，人的意圖必然是加速或者上坡，此時電機2的輸出功率加大，使得騎行更加輕松自如，當人的踩踏力度變低，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2輸出的功率降低，節約電池能量，從而延長續航時間。
[0045]進一步，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設置在所述電機2的輸出端，
[0047]所述一級惰輪3.2與所述一級小齒輪3.1共同設置在所述電機2的同一面上，
[0048]所述二級小齒輪3.4軸設置在所述電機殼I內部，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轉動連接。
[0050]此部分結構較現有結構的特點是對中軸4.2部分進行了加強，在中軸4.2外側套設有空心軸4.1，對中軸4.2起到了保護作用，減少中軸4.2發生形變損壞的可能。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進行連接，在中軸4.2的左端的空心軸4.1上設置有第二離合器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，當中軸4.2旋轉時，中軸4.2不會帶動空心軸4.1的旋轉，但是當電機2旋轉時，電機2通過輸出端，在經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，而中軸4.2不會隨之轉動，此部分設置有兩個離合器設置在中軸4.2的兩側，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，軸的偏斜等情況發生。
[0051 ] 進一步，還包括爪盤5和牙盤6，
[0052]所述爪盤5固定設置在露出所述電機殼I外側的空心軸4.1上，所述爪盤5的外側固定設置有牙盤6，所述中軸4.2的兩端設置有曲柄7。
[0053]爪盤5和牙盤6分開設置原因在于，相對來說牙盤6不斷和鏈條或者皮帶輪進行摩擦，其齒部在受力情況下容易磨損斷開，為此我們僅將牙盤6的部分設置成可拆卸的結構，當損壞時，易于更換。
[0054]進一步，在所述空心軸4.1內部的所述中軸4.2上，設置有至少一個軸承8。在空心軸4.1與中軸4.2之間設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，使得兩者協同在一起，提高強度。
[0055]進一步，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、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)不產生根切的最少齒數少。
[0060]進一步，所述電機殼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2，所述中置電機2為本申請中所提及的任一一種力矩傳感中置電機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為貼設在扭桿4.5上的應變片與其其他的數據采集、處理和信號傳輸單元。
[0063]以上對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
【主權項】
1.一種力矩傳感中置電機，其特征在于:包括電機殼，在所述電機殼內部設置有電機、減速齒輪組和中軸組； 所述電機殼內部開設有用于安放所述電機、減速齒輪組和所述中軸組的安裝位;所述電機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、扭桿和設置在扭桿上的扭矩傳感器； 所述扭桿固定套設在所述中軸上，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殼轉動連接； 在靠近所述扭桿一端的所述中軸上固定設置有旋轉支架，所述旋轉支架上設置有控制器，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在所述空心軸的外側。2.根據權利要求1所述的力矩傳感中置電機，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； 所述一級小齒輪設置在所述電機的輸出端， 所述一級惰輪與所述一級小齒輪共同設置在所述電機的同一面上， 所述二級小齒輪軸設置在所述電機殼內部，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動連接。3.根據權利要求2所述的力矩傳感中置電機，其特征在于:還包括爪盤和牙盤， 所述爪盤固定設置在露出所述電機殼外側的空心軸上，所述爪盤的外側固定設置有牙盤，所述中軸的兩端設置有曲柄。4.根據權利要求3所述的力矩傳感中置電機，其特征在于:在所述空心軸內部的所述中軸上，設置有至少一個軸承。5.根據權利要求4所述的力矩傳感中置電機，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.根據權利要求5所述的力矩傳感中置電機，其特征在于:所述電機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，其特征在于:所述中置電機為權力I到6中任 種力矩傳感中置電機。
【文檔編號】B62M6/50GK106043582SQ201610484965
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月28日
【發明人】王偉
【申請人】北京輕客智能科技有限責任公司