本实用新型专利技术公开了一种带有力矩耦合装置的电助力自行车中置电机。本实用新型专利技术的技术方案是：包括壳体结构，壳体结构中设置有驱动电机、减速器、力矩耦合装置、中轴、力矩传感器、转速传感器以及电机控制器，壳体结构通过套筒设置在普通自行车中轴五通孔内或者通过挂件安装于不同结构的自行车车架上。驱动电机的驱动功率通过减速器齿轮传递到力矩耦合装置的大齿轮，并通过耦合装置的外环单向离合器驱动力矩耦合装置的中圈；人力骑行力矩通过曲柄和中轴传递给力矩耦合装置的内圈，也通过耦合装置中的内环单向离合器传递给中圈。耦合在中圈上的驱动力矩和人力骑行力矩通过与中圈螺钉连接的链轮输出驱动功率，并通过链条驱动后轮实现行驶。现行驶。现行驶。
【技术实现步骤摘要】
一种带有力矩耦合装置的电助力自行车中置电机
[0001]本技术涉及电机
，特别涉及电助力自行车中置电机领域。
技术介绍
[0002]近几年，电助力自行车以其绿色环保和运动健康相结合的特点，广受市场的欢迎，在全球的销售日益增长。电助力自行车以其省力、节能的特点在自行车领域内越来越受到重视，尤其是中置电机助力方式的助力自行车，与力矩传感器结合形成的电机助力控制系统具有响应快、助力合理可控、车型适应性广、骑行体验好等特点，越来越成为助力自行车电机技术发展的主要方向。
[0003]在电助力自行车中置电机方面的专利很多，主要的目的是将助力电机、减速器、传感器和控制器集成为一体，同时尽可能做到体积小、重量轻。实际上，已授权的专利技术中，有的是功能不全，比如中国台湾张敏雄的专利 CN2561697Y就介绍了一种将电机、减速器和人力踩踏骑行相结合的中置电机，在各种现有自行车上都能方便的安装，实现助力骑行，但是该方案中并没有包括传感器和电机控制器，因此其系统集成度并不高。有的专利具有较多的功能集成，比如日本吉家彰人申请的专利CN103496427B和CN105667697B具有相似的结构，将电机、减速器、传感器、控制器和人力踩踏骑行相结合，实现助力骑行，但是该方案的传感器结构太过复杂，导致系统可靠性低，同时人力和电动的耦合方式导致系统密封难度提高，防水不好，这都大大降低其实用价值。本申请人前期也提出了有针对性的解决方案，如专利 CN201910348561.3提出了一种中置电机集成方案，将电机、减速机构、传感器和传动耦合方案等都予以解决，并通过一个完整的外壳和挂件结构安装于车架五通位置附近，实现人力骑行和电助力合并驱动后轮的骑行助力方式，取得了很好的助力效果和骑行体验。本申请人另一个专利CN201520247924.1 提供了一套中置电机内置力矩传感器系统的技术方案，可以实现与电机系统的结构集成，并提供力矩信号和踏频信号，提高了电助力控制精度和骑行助力效果。这些系统在功能上实现了预期的目标，但其结构仍然显得复杂，零部件较多，寿命和可靠性问题有待进一步提高。
技术实现思路
[0004]针对现有技术存在的不足，本技术的主要目的在于提供一种能够提高中置电机集成度，减少零部件数量；改进零部件受力，改进防水性能，提高系统寿命，同时降低系统噪声，提高骑行的舒适感和助力的平顺性的带有力矩耦合装置的电助力自行车中置电机。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：一种带有力矩耦合装置的电助力自行车中置电机，包括壳体结构，所述壳体结构中设置有驱动电机、减速器、力矩耦合装置、中轴、力矩传感器、转速传感器以及电机控制器，所述壳体结构通过套筒设置在普通自行车中轴五通孔内或者通过挂件安装于不同结构的自行车车架上，所述中轴与力矩耦合装置连接，所述中轴的两端设置有可安装曲柄和自行车脚踏的锥面，所述力矩耦合装置包括外圈、外环单向离合器、中圈、内环单向离合器和内圈，所述内圈的法兰盘与力矩传感器
的外圈孔连接，所述外环单向离合器设置在外圈和中圈之间，所述内环单向离合器设置在内圈和中圈之间，链轮通过螺钉与中圈端部螺纹孔固定连接，所述内环单向离合器和外环单向离合器用于单向旋转解脱和反向锁止并传递扭矩，所述力矩传感器和转速传感器设置在中轴与力矩耦合装置的内圈之间，所述驱动电机的驱动功率通过减速器齿轮传递到力矩耦合装置的外圈，与人力骑行驱动的力矩耦合装置的内圈功率在中圈上进行耦合，驱动力矩耦合装置的中圈以及与中圈通过螺钉连接的链轮输出驱动功率，并通过链条驱动后轮实现行驶，所述电机控制器外部设置控制器盖，将电机控制器和减速器盖与壳体封装在一起，然后通过安装塑料壳形成整体电机的全封装结构。
[0006]优选的，所述力矩耦合装置的外圈可以与大齿轮合并成为一体，或者拆分为分体外圈和分体大齿轮，所述分体外圈和分体大齿轮通过平键联结。
[0007]优选的，所述力矩耦合装置的中圈的端面设置五个螺纹孔，与五爪盘通过螺钉连接，且在塑料壳与中圈的外圆柱配合面上设置塑料壳密封圈。
[0008]优选的，所述中轴的两端均设置有密封圈，左侧密封圈设置在壳体套筒部与中轴的左侧接近端部的位置，右侧密封圈设置于五爪盘与中轴配合的位置。
[0009]优选的，所述力矩耦合装置的内圈与中轴之间为间隙配合。
[0010]本技术相对于现有技术具有如下优点，带有力矩耦合装置的中置电机将驱动电机、减速器、力矩耦合装置、中轴、传感器和电机控制器集成于一个壳体内，可安装于普通自行车中轴五通孔内，或者通过挂件安装于不同结构的自行车车架上，具有体积小、重量轻、功率高等特点，对自行车外形影响较小，适用于不同车型。
[0011]力矩耦合装置将齿轮结构与双离合结构进行集成，将整体结构进一步简化，且装配工艺合理，具有较高的集成度，可靠性高，寿命长，占用空间少，防水简单，承载能力强，更加适合于助力自行车中置电机高集成度、大功率输出和良好的骑行体验等功能要求。采用的离合器结构使传动噪声更小，骑行舒适性提高。该中置电机整体封装较好，外露部位全部采用密封结构，且对骑行体验的负面影响较小，具有较好的整体性和密封性。
[0012]该中置电机的安装简单，只需要将中置电机的套筒穿过自行车标准五通孔，然后将固定支架、螺母锁环和螺母锁环外饰件依次安装后，即可将中置电机固定自行车上，然后安装链轮和链条即可骑行，具有安装、使用和维护方便等的好处。
附图说明
[0013]图1为本技术中置电机外形的结构示意图；
[0014]图2为本技术中置电机的剖面示意图；
[0015]图3为本技术实施例的力矩耦合装置的剖面图；
[0016]图4为本技术实施例的力矩耦合装置结构示意图一；
[0017]图5为本技术实施例的力矩耦合装置结构示意图二；
[0018]图6为本技术中置电机在带挂件车架上的安装剖面图；
[0019]图7为本技术中置电机在带挂件车架上的安装外形图；
[0020]图8为本技术中置电机在普通车架上的安装剖面图；
[0021]图9为本技术中置电机在普通车架上的安装外形图；
[0022]图10为本技术的力矩耦合装置实施例二的结构示意图。
[0023]图中：1、中轴；2、左侧卡簧；3、锁紧螺母；4、左侧轴承；5、壳体套筒部；6、右侧轴承；7、滑环副固定件；8、中置电机壳体；9、销钉；10、塑料壳；10a、塑料壳密封圈；11、力矩耦合装置；12、螺钉；13、右侧卡簧；14、力矩变形块；15、滑环副转动件；15a、磁钢；16、中间轴；17、中间轴小齿轮；18、中间轴右侧轴承；19、减速器盖；20、电机控制器盖；21、电机控制器；22、电机输出齿轮轴；23、一级减速大齿轮；24、单向轴承；25、卡簧；26、中间轴左侧轴承；27、驱动电机；28、固定叉；29、外饰件；30、左侧密封圈；31、速度模块；40、内圈销钉孔；41、内圈法兰；42、内圈； 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带有力矩耦合装置的电助力自行车中置电机，其特征在于：包括壳体结构，所述壳体结构中设置有驱动电机、减速器、力矩耦合装置、中轴、力矩传感器、转速传感器以及电机控制器，所述壳体结构通过套筒设置在普通自行车中轴五通孔内或者通过挂件安装于不同结构的自行车车架上，所述中轴与力矩耦合装置连接，所述中轴的两端设置有可安装曲柄和自行车脚踏的锥面，所述力矩耦合装置包括外圈、外环单向离合器、中圈、内环单向离合器和内圈，所述内圈的法兰盘与力矩传感器的外圈孔连接，所述外环单向离合器设置在外圈和中圈之间，所述内环单向离合器设置在内圈和中圈之间，链轮通过螺钉与中圈端部螺纹孔固定连接，所述内环单向离合器和外环单向离合器用于单向旋转解脱和反向锁止并传递扭矩，所述力矩传感器和转速传感器设置在中轴与力矩耦合装置的内圈之间，所述驱动电机的驱动功率通过减速器齿轮传递到力矩耦合装置的外圈，并经过外环单向离合器传递到中圈上；人力骑行驱动中轴的力矩传递给力矩耦合装置的内圈，并通过内环单向离合器传递给中圈，二者功率在中圈上耦合，驱动力矩耦合装置的中圈...
【专利技术属性】
技术研发人员：张军，盛怀超，刘涛，张仁贵，杨中华，
申请(专利权)人：苏州力矩优行智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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