同轴中置驱动电机系统及助力车技术方案

本实用新型专利技术公开一种同轴中置驱动电机系统，包括外壳以及设置在外壳内的中轴、电机、驱动器、离合装置、转矩传感器以及控制器；电机、驱动器、离合装置、转矩传感器与中轴同轴设置；中轴在与转矩传感器对应的位置具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部，转矩检测部包括沿中轴周向间隔分布的相互间隔的两排凸棱和形成在两排凸棱之间的两排沟槽，每排凸棱相对中轴的轴线呈相同的方向和角度倾斜，两排凸棱相对中轴的轴线的倾斜方向相反且角度相同；转矩传感器包括在轴向上间隔设置的至少两个检测线圈，检测线圈分别与两排凸棱和两排沟槽非接触对应，转矩传感器将至少两个检测线圈检测得到的转矩信号传输至控制器，控制器根据接收到的信号生成助力控制信号。

Coaxial Intermediate Drive Motor System and Motorcycle

The utility model discloses a coaxial mid-drive motor system, which comprises a housing and a mid-axis, motor, driver, clutch device, torque sensor and controller arranged in the housing; a motor, driver, clutch device, torque sensor and a coaxial arrangement of the mid-axis; a torque detecting part with magnetostrictive characteristics corresponding to the position of the mid-axis and the torque sensor; and a torque detecting part. The detection unit includes two rows of spacing convex edges distributed along the circumferential interval of the central axis and two rows of grooves formed between the two rows of convex edges. Each row of convex edges inclines in the same direction and angle with respect to the axis of the central axis, while the two rows of convex edges incline in opposite direction and at the same angle with respect to the axis of the central axis. The torque sensor includes at least two detection coils spaced on the axis, and the detection coil. Corresponding to two rows of convex edges and two rows of grooves respectively, the torque sensor transmits the torque signals detected by at least two detection coils to the controller, and the controller generates a force control signal based on the received signals.

【技术实现步骤摘要】
同轴中置驱动电机系统及助力车
本技术涉及一种助力车
，尤其涉及一种同轴中置驱动电机系统及助力车。
技术介绍
由于使用的便捷，助力自行车等助力车开始使用在人们的生活中。不过，目前用在助力车的驱动电机的转矩传感器往往存在这样或那样的缺点而无法提供真实的扭矩信息，进而无法达成好的助力效果；例如，目前使用的纯钢性变形转矩传感器存在硬性的弱点以及第二次作用力的踏空感和低速时助力的断断续续；另一种压簧片转矩传感器存在挤压变形，横向压力嵌入不真实的压力扭矩信息，无法还原人力踩踏真实力量所聚算的压力数据，给骑行者助力提供了错误的信息且不能线性工作。为了能够检测到真实的扭矩信息，出现了一种新的转矩检测方式，中轴具有磁致伸缩特性，转矩传感器具有检测线圈，转矩传感器可以检测中轴在受到转向力时金属表面产生的微观磁变现象，进而获得瞬间高精度的切面变化数据，切变的反应时间在毫秒之间，可实时跟踪测量扭矩信息并可输出线性的信号。但是，该种检测方式存在检测不灵敏的问题，在中轴受到的转向力较小时，由于中轴产生的微观磁变现象不明显，转矩传感器有时很难检测到扭矩信息，进而无法提供助力。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种同轴中置驱动电机系统，其能够灵敏的检测到中轴的扭矩信息。本技术的另一目的在于提供一种助力车，其同轴中置驱动电机系统能够灵敏的检测到中轴的扭矩信息。为实现上述目的，本技术提供了一种同轴中置驱动电机系统，包括外壳以及设置在所述外壳内的中轴、电机、驱动器、离合装置、转矩传感器以及控制器；所述电机、驱动器、离合装置、转矩传感器与所述中轴同轴设置；所述中轴在与所述转矩传感器对应的位置具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部，所述转矩检测部包括沿所述中轴的周向间隔凸设分布的相互间隔的两排凸棱和形成在两排所述凸棱之间的两排沟槽，每排所述凸棱相对所述中轴的轴线呈相同的方向和角度倾斜，两排所述凸棱相对所述中轴的轴线的倾斜方向相反且角度相同；所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的至少两个检测线圈，至少两个所述检测线圈分别与两排所述凸棱和两排所述沟槽非接触对应，所述转矩传感器将至少两个所述检测线圈检测得到的转矩信号传输至所述控制器，所述控制器根据接收到的信号生成助力控制信号以控制所述电机。较佳地，两排所述凸棱相对所述中轴的轴线呈45度倾斜。较佳地，所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的两个所述检测线圈，每个所述检测线圈分别对应一排所述凸棱和沟槽。较佳地，每排所述凸棱的中间位置分别形成有相对应的一排豁口，每个所述凸棱分别被对应的所述豁口分隔成第一分部和第二分部；所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的四个所述检测线圈，四个所述检测线圈分别与两排所述凸棱的第一分部和第二分部相对；藉此设计，使得所述转矩传感器能够进行更灵敏、精确的检测，进而所述控制器能够进行更加准确的控制，进一步加强了助力产生的实时性。较佳地，所述外壳包括同轴设置在所述中轴外侧的五通管体、安装支架和左端盖，所述安装支架和所述左端盖连接在所述五通管体左侧，所述安装支架的右侧中部具有凸伸出的定子安装部，所述定子安装部的右侧向内开设有第一收容槽，所述安装支架的左侧中部向内开设有第二收容槽，所述第一收容槽与所述第二收容槽之间形成有止挡部，所述转矩传感器收容在所述第二收容槽内；所述电机包括定子及转子，所述定子套接在所述定子安装部上，所述转子伸入所述第一收容槽内并通过轴承安装在所述中轴上；藉此设计，使得转矩传感器、定子、转子能够可靠、紧凑地安装在安装支架上，有利于产品的小型化设计。较佳地，所述安装支架包括固定在所述五通管体左侧的安装盘体、由所述安装盘体右侧中部伸出的所述定子安装部以及由所述安装盘体左侧中部伸出的安装环，所述第二收容槽至少部分形成在所述安装环内；所述控制器贴设固定在所述安装盘体的左侧；藉此设计，进一步提升了整体结构的紧凑型、集成性和稳定性。较佳地，所述转矩传感器包括呈环状的传感器壳体，所述传感器壳体内部形成环状的收容腔，所述收容腔内装设有所述检测线圈，所述传感器壳体的外侧壁上开设有出线孔，所述安装环上于对应所述出线孔的位置形成有出线通槽，所述控制器的控制器板于对应所述出线通槽和出线孔的位置形成有出线口，所述转矩传感器的信号线经由所述出线孔、出线通槽以及出线口连接至所述控制器；藉此设计，使得信号线可以以最短路径连接至所述控制器，无需进行绕行，简化了线路结构，增强了可靠性。较佳地，所述转矩传感器的右端面贴设固定有密封盖体，以增强转矩传感器的密封性能。较佳地，所述控制器具有布设在其上的霍尔脚，所述安装支架上设有霍尔脚通孔，所述霍尔脚穿过相应的所述霍尔脚通孔并插设在所述定子上的相应的霍尔室；藉此设计，无需引线连接即可将霍尔脚安装至定子上，增强了连接的可靠性和结构的紧凑性。为实现上述另一目的，本技术提供了一种助力车，包括如上所述的同轴中置驱动电机系统。与现有技术相比，本技术在中轴上具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部，转矩检测部包括沿中轴的周向间隔凸设分布的相互间隔的两排凸棱和形成在两排凸棱之间的两排沟槽，每排凸棱相对中轴的轴线呈相同的方向和角度倾斜，两排凸棱相对中轴的轴线的倾斜方向相反且角度相同；转矩传感器的至少两个检测线圈分别与两排凸棱和两排沟槽非接触对应；藉由上述设计，当中轴即便是受到很小转向力时，转矩检测部也能产生较为明显的变形，从而使得转矩传感器能够更加灵敏的检测到中轴在转向受力时产生的扭矩变化信号，避免了因为灵敏度不够而可能造成的助力失败的情况的发生；而且检测的反应时间在毫秒之间，可实时跟踪测量扭矩信息并可输出线性的信号，进而使得本技术可以在踩踏瞬间输出恰到好处的助力，无阶梯感。附图说明图1显示了本技术实施例同轴中置驱动电机系统的立体结构示意图。图2是图1的剖面示意图。图3是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的中轴的结构示意图。图4是图2中的A部的局部放大图。图5是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的安装支架、控制器及转矩传感器的分解示意图。图6是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的转子及驱动器的分解示意图。图7是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的行星轮与电力驱动盘的结构示意图。图8是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的离合装置、齿盘及齿盘防护盖的结构示意图。图9是图8的另一视角的结构示意图。图10是本技术实施例同轴中置驱动电机系统的离合装置的结构示意图。图11是图10的另一视角的结构示意图。图12是图10中的离合器外套的结构示意图。图13是图10中的齿盘驱动盖的结构示意图。图14是图13的另一视角的结构示意图。具体实施方式为详细说明本技术的
技术实现思路
、构造特征、所实现的效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。请参阅图1至图14，本技术提供一种同轴中置驱动电机系统，适用于助力车上，包括外壳以及设置在外壳内的中轴1、电机2、驱动器3、离合装置4、转矩传感器5以及控制器6；电机2、驱动器3、离合装置4、转矩传感器5与中轴1同轴设置；中轴1在与转矩传感器5对应的位置具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部10，转矩检测部10包括沿中轴1的周向间隔凸设分布的相互间隔的两排凸棱11和形成在两排凸棱11之间的两排沟槽12，每排凸棱11相对中轴1的轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种同轴中置驱动电机系统，其特征在于，包括外壳以及设置在所述外壳内的中轴、电机、驱动器、离合装置、转矩传感器以及控制器；所述电机、驱动器、离合装置、转矩传感器与所述中轴同轴设置；所述中轴在与所述转矩传感器对应的位置具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部，所述转矩检测部包括沿所述中轴的周向间隔凸设分布的相互间隔的两排凸棱和形成在两排所述凸棱之间的两排沟槽，每排所述凸棱相对所述中轴的轴线呈相同的方向和角度倾斜，两排所述凸棱相对所述中轴的轴线的倾斜方向相反且角度相同；所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的至少两个检测线圈，至少两个所述检测线圈分别与两排所述凸棱和两排所述沟槽非接触对应，所述转矩传感器将至少两个所述检测线圈检测得到的转矩信号传输至所述控制器，所述控制器根据接收到的信号生成助力控制信号以控制所述电机。

【技术特征摘要】
1.一种同轴中置驱动电机系统，其特征在于，包括外壳以及设置在所述外壳内的中轴、电机、驱动器、离合装置、转矩传感器以及控制器；所述电机、驱动器、离合装置、转矩传感器与所述中轴同轴设置；所述中轴在与所述转矩传感器对应的位置具有呈磁致伸缩特性的转矩检测部，所述转矩检测部包括沿所述中轴的周向间隔凸设分布的相互间隔的两排凸棱和形成在两排所述凸棱之间的两排沟槽，每排所述凸棱相对所述中轴的轴线呈相同的方向和角度倾斜，两排所述凸棱相对所述中轴的轴线的倾斜方向相反且角度相同；所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的至少两个检测线圈，至少两个所述检测线圈分别与两排所述凸棱和两排所述沟槽非接触对应，所述转矩传感器将至少两个所述检测线圈检测得到的转矩信号传输至所述控制器，所述控制器根据接收到的信号生成助力控制信号以控制所述电机。2.如权利要求1所述的同轴中置驱动电机系统，其特征在于，两排所述凸棱相对所述中轴的轴线呈45度倾斜。3.如权利要求1所述的同轴中置驱动电机系统，其特征在于，所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的两个所述检测线圈，每个所述检测线圈分别对应一排所述凸棱和沟槽。4.如权利要求1所述的同轴中置驱动电机系统，其特征在于，每排所述凸棱的中间位置分别形成有相对应的一排豁口，每个所述凸棱分别被对应的所述豁口分隔成第一分部和第二分部；所述转矩传感器包括在轴向上间隔设置的四个所述检测线圈，四个所述检测线圈分别与两排所述凸棱的第一分部和第二分部相对。5.如权利要求1所述的同轴中置驱动电机系统，其特征在于，所述外壳包括同轴设置在所述中轴外侧的五通管体、安装支架和左端盖，所述安装支架和所述左端...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋宣儒，王泉橙，
申请(专利权)人：东莞市京橙电机科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44