一種用于助力自行車(chē)上的電的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，包括輪轂、設(shè)置在所述輪轂上的中心軸和安裝在所述輪轂內(nèi)的行星力矩傳感器，所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽(yáng)齒輪、與所述太陽(yáng)齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個(gè)部件作為動(dòng)力輸入部件，另一部件作為動(dòng)力輸出部件，所述太陽(yáng)齒輪還設(shè)置有限制所述太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的限位機(jī)構(gòu)，還包括力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述太陽(yáng)齒輪相配合。本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)的有益效果為：本發(fā)明具有安全可靠、操作方便，檢測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)。

【背景技術(shù)】
[0002]已有的電動(dòng)助力自行車(chē)具有的人機(jī)協(xié)同系統(tǒng)的電動(dòng)助力自行車(chē)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及許多精密的傳感器和電控系統(tǒng)而成本高。如中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL201120112207.X的實(shí)用新型專(zhuān)利，
【公開(kāi)日】為2011年12月21日，公開(kāi)了一種助力輪椅的一體輪，由軸、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)控制器、行星齒輪減速器、電池盒、動(dòng)力電池組、電池均衡器、輪轂、力矩傳感器組成，所述電機(jī)與所述行星齒輪減速器組成減速電機(jī)，所述減速電機(jī)裝在所述輪轂的中心位置；所述軸為所述減速電機(jī)的輸出軸，所述軸與所述減速電機(jī)為倒裝結(jié)構(gòu)；所述軸與所述助力輪椅的車(chē)架固定不轉(zhuǎn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)的所述減速電機(jī)的外殼固定在所述輪轂的殼體上；裝有所述驅(qū)動(dòng)控制器、動(dòng)力電池組、電池均衡器的電池盒固定在所述輪轂內(nèi)，并隨所述輪轂同步轉(zhuǎn)動(dòng)；所述力矩傳感器裝在所述輪轂外表面上。上述結(jié)構(gòu)將力矩傳感器安裝在輪轂外表面上使得其測(cè)量精度不是很聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種安全可靠、操作方便，檢測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)。
[0004]按照本發(fā)明提供的一種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)采用的主要技術(shù)方案為:包括輪轂電機(jī)本體、設(shè)置在所述輪轂電機(jī)本體上的中心軸和安裝在所述輪轂電機(jī)本體內(nèi)的行星力矩傳感器，所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽(yáng)齒輪、與所述太陽(yáng)齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個(gè)部件作為動(dòng)力輸入部件，另一部件作為動(dòng)力輸出部件，所述太陽(yáng)齒輪還設(shè)置有限制所述太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的限位機(jī)構(gòu)，還包括力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述太陽(yáng)齒輪相配合。
[0005]本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)還可具有如下附屬技術(shù)特征:
[0006]所述限位機(jī)構(gòu)包括一與所述太陽(yáng)齒輪相連接的擺桿、帶動(dòng)所述擺桿復(fù)位的復(fù)位彈簧以及限制所述擺桿的限位件，所述擺桿上設(shè)置有一條形孔，所述限位件位于所述條形孔中。
[0007]所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述擺桿相連接。
[0008]所述條形孔的兩側(cè)設(shè)置有微調(diào)螺桿。
[0009]所述行星齒輪組包括可旋轉(zhuǎn)的齒輪架以及安裝在所述齒輪架上的行星齒輪，所述齒輪架與飛輪相連接。
[0010]所述限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述太陽(yáng)齒輪上的弧形限位槽以及位于所述限位槽中的限位件，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述太陽(yáng)齒輪相連接。
[0011]所述輪轂電機(jī)本體包括安裝在所述主軸上的定子、轉(zhuǎn)子以及與所述轉(zhuǎn)子相連接的輪轂，所述輪轂與所述齒圈相連接。
[0012]所述齒輪架包括架體以及形成在所述架體上的頸部，所述頸部伸出所述輪轂與所述飛輪相連接。
[0013]所述輪轂通過(guò)一軸承安裝在所述主軸上。
[0014]采用本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)帶來(lái)的有益效果為:本發(fā)明具有安全可靠、操作方便，檢測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本的特點(diǎn)。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖2為本發(fā)明的分解結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖3為本發(fā)明的剖視圖。
[0018]圖4為本發(fā)明的中限位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)圖。
[0019]圖5為本發(fā)明的中限位機(jī)構(gòu)的主視圖。
[0020]圖6為本發(fā)明的工作原理圖。
[0021]圖7為本發(fā)明中擺桿的結(jié)構(gòu)圖。
[0022]圖8為本發(fā)明的第二種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖9為本發(fā)明的第二種實(shí)施例中的太陽(yáng)齒輪的結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳述:
[0025]如圖1至圖7所示，按照本發(fā)明提供的一種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)的實(shí)施例，包括輪轂電機(jī)本體8、設(shè)置在所述輪轂電機(jī)本體8上的中心軸I和安裝在所述輪轂電機(jī)本體8內(nèi)的行星力矩傳感器9，所述行星力矩傳感器9包括安裝在所述中心軸I上的太陽(yáng)齒輪2、與所述太陽(yáng)齒輪2相嚙合的行星齒輪組3以及與所述行星齒輪組3相嚙合的齒圈4，在所述行星齒輪組3和所述齒圈4中的一個(gè)部件作為動(dòng)力輸入部件，另一部件作為動(dòng)力輸出部件，所述太陽(yáng)齒輪2還設(shè)置有限制所述太陽(yáng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的限位機(jī)構(gòu)5，還包括力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6與所述太陽(yáng)齒輪2相配合，當(dāng)所述行星齒輪組3作為輸入部件，所述齒圈4作為動(dòng)力輸出部件時(shí)，所述行星齒輪組3帶動(dòng)所述齒圈4和所述太陽(yáng)齒輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的限位機(jī)構(gòu)5將所述太陽(yáng)齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度限定在一定范圍內(nèi)，使得太陽(yáng)齒輪2只能轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，通過(guò)力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6采集太陽(yáng)齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度并且對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行換算，便可得知通過(guò)所述行星齒輪組3輸入的轉(zhuǎn)矩大小。所述輪轂電機(jī)本體8根據(jù)輸入轉(zhuǎn)矩大小作為工作信號(hào)，從而對(duì)助力自行車(chē)實(shí)現(xiàn)助力控制。
[0026]在本實(shí)施例中，動(dòng)力輸入部件的動(dòng)力輸入為助力自行車(chē)上的飛輪,能夠準(zhǔn)確的感知騎行者的騎行狀態(tài)，根據(jù)騎行狀態(tài)控制所述輪轂電機(jī)本體8的工作。動(dòng)力輸出部件是與所述輪轂電機(jī)本體8中的輪轂相連接，當(dāng)然太陽(yáng)齒輪2受到限位機(jī)構(gòu)5的限制，只能做擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，所述行星齒輪組3直接驅(qū)動(dòng)所述齒圈4運(yùn)動(dòng)，作為飛輪與輪轂之間的動(dòng)力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明中的上述結(jié)構(gòu)均安裝在輪轂內(nèi)部，構(gòu)成一種內(nèi)藏式結(jié)構(gòu)，提高了工作的可靠性，延長(zhǎng)使用壽命。同時(shí)，上述力矩傳感器檢測(cè)更加靈敏。
[0027]本發(fā)明提供的實(shí)施例僅對(duì)將行星齒輪組3作為動(dòng)力輸入部件、齒圈4作為動(dòng)力輸出部件的工作原理及結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，齒圈4作為動(dòng)力輸入部件、行星齒輪組3作為動(dòng)力輸出部件的工作原理及結(jié)構(gòu)與上述實(shí)施例基本相同，在這里不再贅述。當(dāng)然，按照本發(fā)明提供的上述結(jié)構(gòu)，其中的行星齒輪組3與所述齒圈4中的一個(gè)也可以作為擺動(dòng)件，通過(guò)限位機(jī)構(gòu)進(jìn)行限位，并與力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)相配合，此時(shí)，太陽(yáng)齒輪則作為動(dòng)力輸入或動(dòng)力輸出，另外一個(gè)不作為擺動(dòng)件的部件作為相應(yīng)的動(dòng)力輸出或動(dòng)力輸入部件。即在本發(fā)明提供的上述方案中，行星齒輪機(jī)構(gòu)中的三個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件中的任何一個(gè)均可以作為力矩信號(hào)檢測(cè)的擺動(dòng)件，其余兩個(gè)部件則可以作為飛輪與輪轂之間的動(dòng)力傳遞部件。因此，這些相應(yīng)的技術(shù)方案結(jié)構(gòu)與工作原理與下述各實(shí)施例相同，將相應(yīng)連接關(guān)系互換即可。
[0028]參見(jiàn)圖1至圖7，按照本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，所述行星齒輪組3包括可旋轉(zhuǎn)的齒輪架31以及安裝在所述齒輪架31上的行星齒輪32，所述齒輪架31與助力自行車(chē)上的飛輪相連接。本發(fā)明中的所述行星齒輪組3是可以轉(zhuǎn)動(dòng)，從而能夠與飛輪相連接，作為飛輪與輪轂的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將力矩傳感器作為飛輪與輪轂之間的動(dòng)力傳動(dòng)部件，能夠更好的檢測(cè)飛輪輸入的力矩，實(shí)現(xiàn)對(duì)輪轂電機(jī)的準(zhǔn)確控制。
[0029]參見(jiàn)圖1至圖7，按照本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，所述輪轂電機(jī)本體8包括安裝在所述主軸上的定子81、轉(zhuǎn)子82以及與所述轉(zhuǎn)子82相連接的輪轂7，所述輪轂7與所述齒圈4相連接，所述齒輪架31包括架體311以及形成在所述架體311上的頸部312，所述頸部312伸出所述輪轂7與助力自行車(chē)上的飛輪相連接，所述輪轂7通過(guò)一軸承71安裝在所述中心軸I上。當(dāng)助力自行車(chē)在騎行過(guò)程中，自行車(chē)上的飛輪將使用者在騎行過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩傳遞給行星力矩傳感器中的齒輪架31。
[0030]參見(jiàn)圖4和圖5，按照本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，所述限位機(jī)構(gòu)5包括一與所述太陽(yáng)齒輪2相連接的擺桿51以及限制所述擺桿51的限位件53，所述擺桿51上設(shè)置有一條形孔54，所述限位件53位于所述條形孔54中。所述的限位件53安裝在所述輪轂7上的固定件上，具有安全可靠、操作方便，檢測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行平穩(wěn)、可靠性高
[0031]參見(jiàn)圖6和圖7，按照本發(fā)明提供的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6與所述擺桿51相連接，所述條形孔54的兩側(cè)設(shè)置有微調(diào)螺桿55，通過(guò)設(shè)置在條形孔54兩側(cè)的微調(diào)螺桿55調(diào)節(jié)條形孔54的長(zhǎng)度已實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)齒輪2可轉(zhuǎn)動(dòng)角度的調(diào)節(jié)。
[0032]參見(jiàn)圖8和圖9，本發(fā)明還提供另一實(shí)施例的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，所述限位機(jī)構(gòu)5包括設(shè)置在所述太陽(yáng)齒輪2上的弧形限位槽56、位于所述限位槽56中的限位件53以及驅(qū)動(dòng)所述太陽(yáng)齒輪2復(fù)位的復(fù)位彈簧52，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6與所述太陽(yáng)齒輪2相連接。上述實(shí)施例是將限位機(jī)構(gòu)5設(shè)置在太陽(yáng)齒輪2上，通過(guò)限位件53直接限制太陽(yáng)齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6采集太陽(yáng)齒輪2的轉(zhuǎn)動(dòng)角度并且對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行換算,便可得知通過(guò)行星齒輪組3輸入的轉(zhuǎn)矩大小，簡(jiǎn)化了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本。
[0033]本發(fā)明的工作原理為:
[0034]本發(fā)明提供的助力自行車(chē)在行進(jìn)過(guò)程中，在需要輪轂電機(jī)本體8工作時(shí)，例如上坡或加速時(shí)，就需要對(duì)飛輪輸出較大轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩通過(guò)飛輪傳遞給齒輪架31，齒輪架31通過(guò)行星齒輪32將生成的主動(dòng)轉(zhuǎn)矩的主動(dòng)力分配給太陽(yáng)齒輪2和齒圈4，在太陽(yáng)齒輪2上安裝有驅(qū)動(dòng)太陽(yáng)齒輪2復(fù)位的復(fù)位彈簧，當(dāng)產(chǎn)生在太陽(yáng)齒輪2上的轉(zhuǎn)矩大于復(fù)位彈簧產(chǎn)生的反轉(zhuǎn)矩時(shí)，太陽(yáng)齒輪2連同與之固連的擺桿51便會(huì)擺動(dòng)至復(fù)位彈簧上的反轉(zhuǎn)矩與太陽(yáng)齒輪2上的轉(zhuǎn)矩相等時(shí)，力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6即時(shí)采集到擺桿51的擺角信息，并且將采集到的擺角信息傳遞給助力自行車(chē)上的控制電路，控制電路對(duì)輪轂電機(jī)本體8通電，通電時(shí)，定子81與轉(zhuǎn)子82轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)輪轂7轉(zhuǎn)動(dòng)，為助力自行車(chē)提供輔助動(dòng)力；當(dāng)不需要輸出較大轉(zhuǎn)矩時(shí)，施加在齒輪架31上的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)減小，使得與太陽(yáng)齒輪2相配合的限位機(jī)構(gòu)反向擺動(dòng)，力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)6采集擺角信息輸出至控制電路，定子81和轉(zhuǎn)子82不工作，使得本發(fā)明提供的助力自行車(chē)的正常騎行或利用慣性滑行，主動(dòng)轉(zhuǎn)矩愈大，反轉(zhuǎn)矩就愈大，擺動(dòng)角度因此而愈大，擺動(dòng)角度信號(hào)因此而愈強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，包括輪轂電機(jī)本體、設(shè)置在所述輪轂電機(jī)本體上的中心軸和安裝在所述輪轂電機(jī)本體內(nèi)的行星力矩傳感器，其特征在于:所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽(yáng)齒輪、與所述太陽(yáng)齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個(gè)部件作為動(dòng)力輸入部件，另一部件作為動(dòng)力輸出部件，所述太陽(yáng)齒輪還設(shè)置有限制所述太陽(yáng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度的限位機(jī)構(gòu)，還包括力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述太陽(yáng)齒輪相配合。
2.如權(quán)利要求1所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述限位機(jī)構(gòu)包括一與所述太陽(yáng)齒輪相連接的擺桿、帶動(dòng)所述擺桿復(fù)位的復(fù)位彈簧以及限制所述擺桿的限位件，所述擺桿上設(shè)置有一條形孔，所述限位件位于所述條形孔中。
3.如權(quán)利要求2所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述擺桿相連接。
4.如權(quán)利要求2所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述條形孔的兩側(cè)設(shè)置有微調(diào)螺桿。
5.如權(quán)利要求1所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述行星齒輪組包括可旋轉(zhuǎn)的齒輪架以及安裝在所述齒輪架上的行星齒輪，所述齒輪架與飛輪相連接。
6.如權(quán)利要求1所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述限位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在所述太陽(yáng)齒輪上的弧形限位槽以及位于所述限位槽中的限位件，所述力矩信號(hào)機(jī)構(gòu)與所述太陽(yáng)齒輪相連接。
7.如權(quán)利要求1所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述輪轂電機(jī)本體包括安裝在所述主軸上的定子、轉(zhuǎn)子以及與所述轉(zhuǎn)子相連接的輪轂，所述輪轂與所述齒圈相連接。
8.如權(quán)利要求5所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述齒輪架包括架體以及形成在所述架體上的頸部，所述頸部伸出所述輪轂與所述飛輪相連接。
9.如權(quán)利要求7所述的用于助力自行車(chē)上的電機(jī)，其特征在于:所述輪轂通過(guò)一軸承安裝在所述主軸上。
【文檔編號(hào)】G01L3/00GK104052196SQ201310115906
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月13日
【發(fā)明者】王海波 申請(qǐng)人:寧波能威電機(jī)科技有限公司