一种电助力自行车用中置电机制造技术

本发明专利技术涉及中置电机领域，具体为一种电助力自行车用中置电机，包括包括箱体、中轴、电机、输出轴和谐波减速器，中轴、电机和谐波减速器固定在箱体内，中轴的输入端用于连接自行车的踏板，中轴的输出端连接输出轴，中轴上设有扭矩传感器，扭矩传感器一端连接中轴，扭矩传感器的另一端连接输出轴，电机包括定子和转子，定子套设在转子外侧，转子位于中轴的外圈，谐波减速器的输入端连接转子，谐波减速器的输出端连接输出轴。本发明专利技术通过设置有扭矩传感器，更加灵活地控制电机是否参与，能够在驱动力不足的情况下才提供助力效果，助力更加贴合使用者的使用需求。使用者的使用需求。

【技术实现步骤摘要】
一种电助力自行车用中置电机


[0001]本专利技术涉及中置电机领域，尤其是涉及一种电助力自行车用中置电机。

技术介绍

[0002]目前市场上电助力自行车所用中置电机，主要通过行星减速器或平行轴减速器达到设定的扭矩要求，使用行星减速器或平行轴减速器制造的中置电机，质量重，体积大，使得自行车整体重量增加且占用空间大，因此需要一款体积小，重量轻的电机来应用到自行车中，在保证运行功率的同时，使得自行车整体的重量下降。
[0003]例如申请号为202011117764.0的中国专利技术专利，专利名称为一种电动车谐波减速中置电机，包括安装在电动车架的中轴支架的内圆，内部设有内置轮毂电机，滑轮式谐波发生器与柔性齿圈和刚性齿圈组成外置谐波减速器，位于内置轮毂电机的外围，柔性齿圈左、右端的变形是对称的、一致的，使椭圆形外齿圈与刚性内齿圈啮合平行、均匀，柔性齿圈左、右端的长度很短，使电动车谐波减速中置电机的轴向尺度缩小，但该专利技术中通过霍尔传感器输出信号来实现电车是否助力，而不是关于扭矩来控制电车是否助力，当使用者需要减速或者低速行驶时，容易导致系统误判而加入电机助力，导致车速无法放缓，无法准确满足使用者的使用意愿。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种电助力自行车用中置电机，通过设置有扭矩传感器，将人力部分与输出轴之间的力矩测量之后，传递到控制器端，控制电机是否需要进行助力，当需要的扭矩较大，而人力无法提供足够的扭矩时，控制电机参与到驱动中来，为自行车的行驶提供动力，更加灵活地控制电机是否参与，能够在驱动力不足的情况下才提供助力效果，助力更加贴合使用者的使用需求。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种电助力自行车用中置电机，包括箱体、中轴、电机、输出轴和谐波减速器，所述中轴、电机和谐波减速器固定在箱体内，所述中轴的输入端用于连接自行车的踏板，中轴的输出端连接所述输出轴，中轴上设有扭矩传感器，所述扭矩传感器一端连接中轴，扭矩传感器的另一端连接输出轴，所述电机包括定子和转子，所述定子套设在转子外侧，所述转子位于中轴的外圈，所述谐波减速器的输入端连接转子，谐波减速器的输出端连接所述输出轴。设置有扭矩传感器来测量人力输入的中轴与输出轴之间的相对力矩，来判断是否需要介入电力来辅助驱动，当需要的扭矩较大，而人力无法提供足够的扭矩时，控制电机参与到驱动中来，为自行车的行驶提供动力，更加灵活地控制电机是否参与，能够在驱动力不足的情况下才提供助力效果，助力更加贴合使用者的使用需求。
[0006]作为优选，箱体内设有离合机构，离合机构用于将所述输出轴与所述中轴或谐波减速器的输出端接合或分开。设置有离合机构，离合机构将输出轴、中轴和电机分开，使人力和电力传动互不干涉，常规使用时，仅将中轴与输出轴连接，通过人力驱动车辆前进，当
转矩不够需要爬坡等情况时，离合机构使得电力介入，通过将电机的输出端即谐波减速器的输出端与输出轴接合，使得电力辅助驱动，也可以分离中轴与输出轴，使得纯电机来驱动车辆前进。
[0007]作为优选，离合机构包括外棘轮、内棘轮和若干止动块，所述内棘轮和外棘轮上均设有凸齿，所述内棘轮固定在所述输出轴上，所述外棘轮固定在内棘轮的外侧，所述内棘轮上的凸齿朝向所述中轴，所述外棘轮上的凸齿朝向内棘轮，所述止动块用于与外棘轮上的凸齿或内棘轮上的凸齿卡接在一起。通过设置棘轮，实现所述离合机构的离合功能，将凸齿与止动块相互配合，利用凸齿与止动块相对运动趋势来传动，止动块与凸齿卡接时带动棘轮转动，止动块与凸齿不接触时，棘轮之间不传动，形成间歇传动的形式，结构简单，安装方便。
[0008]作为优选，止动块包括弹簧和固定在弹簧上的固定块，所述外棘轮和内棘轮上均设置有凹槽，所述弹簧一端固定在凹槽内，弹簧的另一端与固定块固定连接。将止动块整个设置在凹槽内，弹簧以凹槽底部作为支撑，可移动固定块伸出凹槽与凸齿卡接形成传动，构成离合结构的结合结构，也可移动固定块缩回凹槽内，构成离合结构的分离形式。
[0009]作为优选，凸齿的一个侧边为倾斜的斜坡，凸齿的另一个侧边沿径向设置，所述固定块的宽度小于凹槽的宽度。设置凸齿形似锯齿状，适合承受单向载荷，构成棘轮的单向传动，另一方向止动的结构，固定块的宽度小于凹槽的宽度使得固定块可沿径向移动，方便固定块沿凸齿的斜面滑动。
[0010]作为优选，固定块的高度小于凹槽的深度。固定块的高度小于凹槽的深度方便固定块完全卡入到凹槽内，一方面可以使得固定块完全脱离凸齿的范围，使棘轮之间不传动，形成离合结构的分离形式，另一方面可以使得固定块再沿斜面滑动的时候完全进入到凹槽内，各凸齿与相邻的棘轮之间没有间隙，避免固定块沿斜面滑动时窜动到下一个凸齿处，增加传动结构的稳定性。
[0011]作为优选，离合机构包括中轴附件，所述中轴附件通过轴承与输出轴连接，所述扭矩传感器的一端通过与中轴附件连接来连接输出轴。设置中轴附件用于传递输出轴的扭矩到扭矩传感器处，同时中轴附件设置轴承来使结构稳定，承受足够的径向载荷。
[0012]作为优选，中轴附件的一侧通过滚针轴承与所述中轴连接，中轴附件的另一侧也通过滚针轴承与所述输出轴连接，中轴附件与输出轴间还设有用于轴向限位的深沟球轴承。通过设置滚针轴承，不仅能承受较大的径向载荷来更好地固定中轴附件，同时也可以使得径向尺寸被压缩，从而使得整体的结构更加紧凑，同时滚针轴承的摩擦阻力小，机械效率更高，应用在离合机构处方便结合，从而更快地启动，同时设置有深沟球轴承，用于承受轴向载荷，便于在安装飞轮或其他零件时进行轴向限位，提高安装的便利性和合格率。
[0013]作为优选，一种电助力自行车用中置电机包括控制板和电机箱盖，所述控制板用于控制电机，所述电机箱盖盖设在电机外侧，电机箱盖通过轴承连接固定所述谐波减速器。设置控制板，将扭矩传感器感受到的信号输入后，输出控制指令给电机，从而实现电机助力自行车的功能。
[0014]作为优选，谐波减速器和电机均套设在中轴外，所述谐波减速器包括波发生器，所述波发生器与电机转子固定连接，且波发生器通过球轴承与所述电机箱盖连接。将波发生器与电机转子通过压装点胶固定为一体，使得电机输出端直接接谐波减速器，结构更为紧
凑。
[0015]本专利技术具有的优点：通过设置有扭矩传感器，将人力部分与输出轴之间的力矩测量之后，传递到控制器端，控制电机是否需要进行助力，当需要的扭矩较大，而人力无法提供足够的扭矩时，控制电机参与到驱动中来，为自行车的行驶提供动力，更加灵活地控制电机是否参与，能够在驱动力不足的情况下才提供助力效果，助力更加贴合使用者的使用需求；。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的电助力自行车用中置电机的结构图。
[0017]图2为本专利技术的电助力自行车用中置电机离合机构的工作状态图一。
[0018]图3为本专利技术的电助力自行车用中置电机离合机构的工作状态图二。
[0019]图4为本专利技术的电助力自行车用中置电机离合机构的工作状态图三。
[0020]图5为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电助力自行车用中置电机，其特征在于：包括箱体、中轴、电机、输出轴和谐波减速器，所述中轴、电机和谐波减速器固定在箱体内，所述中轴的输入端用于连接自行车的踏板，中轴的输出端连接所述输出轴，中轴上设有扭矩传感器，所述扭矩传感器一端连接中轴，扭矩传感器的另一端连接输出轴，所述电机包括定子和转子，所述定子套设在转子外侧，所述转子位于中轴的外圈，所述谐波减速器的输入端连接转子，谐波减速器的输出端连接所述输出轴。2.根据权利要求1所述的电助力自行车用中置电机，其特征在于：所述箱体内设有离合机构，离合机构用于将所述输出轴与所述中轴或谐波减速器的输出端接合或分开。3.根据权利要求2所述的电助力自行车用中置电机，其特征在于：所述离合机构包括外棘轮、内棘轮和若干止动块，所述内棘轮和外棘轮上均设有凸齿，所述内棘轮固定在所述输出轴上，所述外棘轮固定在内棘轮的外侧，所述内棘轮上的凸齿朝向所述中轴，所述外棘轮上的凸齿朝向内棘轮，所述止动块用于与外棘轮上的凸齿或与内棘轮上的凸齿卡接在一起。4.根据权利要求3所述的电助力自行车用中置电机，其特征在于：所述止动块包括弹簧和固定在弹簧上的固定块，所述外棘轮和内棘轮上均设置有凹槽，所述弹簧一端固定在凹槽内，弹簧的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓峰，徐国飞，吴小康，杜姗，朱智平，李源，严勇，
申请(专利权)人：东阳市联宜机电有限公司，
类型：发明
国别省市：