自行车用中置电机制造技术

本发明专利技术公开一种自行车用中置电机，涉及电动助力自行车技术领域，以解决现有的自行车用中置电机中力矩传感器通常需要随中轴转动才能准确测量骑行者提供的踩踏力的技术问题。本发明专利技术所述的自行车用中置电机中，包括：电机外壳，电机外壳内通过内定子机架固定有电机内定子；内定子机架上安装有电机外转子，且电机外转子与电机本体输出轴连为一体；内定子机架内部设置有第一行星轮机构，第一行星轮机构能够用于对人力的输入进行升速后输出；第一行星轮机构的外齿圈处连接有弹性体、且弹性体固定安装在内定子机架内；弹性体上设置有力矩传感器，力矩传感器能够用于检测骑行者提供给自行车的踩踏力。本发明专利技术主要应用于电动助力自行车的生产制造中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电动助力自行车
，尤其涉及一种自行车用中置电机。
技术介绍
电动助力自行车是指在普通自行车的基础上，安装有电机、控制器等部件，并以电池作为辅助能源的个人交通工具。电动助力自行车在使用时，骑车者仍按传统自行车的方式骑车，并由电机提供助力，同时电机的助力大小可由控制器自动根据骑车者的骑行情况进行调整。其中，电动助力自行车使用的电机类型可以分为中置电机和轮毂电机两种，前者是将电机安装在自行车中轴部位，即自行车脚踏处，并通过传动装置将动力传动至后轮；后者是将电机直接安装在前轮轴或后轮轴上，即省去了传动装置，电机直接将动力传动给前轮或后轮。具体地，采用中置电机的自行车能够在整车重量分配方面将电机置于最为合理的中间部位，有效避免了使用轮毂电机的自行车在转弯时由于重心不稳而造成的不安全因素，从而有效提高了整车结构及骑行时的安全性；并且，当电池没电时，采用中置电机的电动助力自行车可如普通自行车一样骑行，能够有效避免轮毂电机在前轮(或后轮)运转时电机线圈切割磁力线所带来的附加阻力。进一步地，现有的电动助力自行车用中置电机的力矩传感系统主要分为两种形式：一是把力矩传感器设于自行车车体上，以便将测量信号传送给控制器；二是把力矩传感器设于自行车中轴上且随中轴旋转，并通过无线信号发射与接收器(或其它非接触式信号传输器)将测量信号传送给控制器。然而，本申请专利技术人发现，采用上述第一种形式通过车体所受的力矩无法准确地推算出骑行者提供给自行车的动力；采用上述第二种形式为保证信号传输过程中不发生衰减或丢失，通常还需要设置信号放大器、信号调制器、信号调解器等，此外还需要设置电感线圈或导电滑环、无线供电发射和接收器、整流滤波器等对旋转部分供电，从而结构较复杂、生产成本较高，同时采用无线传输和无线供电方式，系统的功耗也较大。因此，如何提供一种力矩传感器无需随中轴转动即可准确测量骑行者提供的踩踏力的自行车用中置电机，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种自行车用中置电机，以解决现有的自行车用中置电机中力矩传感器通常需要随中轴转动才能准确测量骑行者提供的踩踏力的技术问题。本专利技术提供一种自行车用中置电机，包括：电机外壳，所述电机外壳内通过内定子机架固定有电机内定子；所述内定子机架上安装有电机外转子，且所述电机外转子与电机本体输出轴连为一体；所述内定子机架内部设置有第一行星轮机构，所述第一行星轮机构能够用于对人力的输入进行升速后输出；所述第一行星轮机构的外齿圈处连接有弹性体、且所述弹性体固定安装在所述内定子机架内；所述弹性体
上设置有力矩传感器，所述力矩传感器能够用于检测骑行者提供给自行车的踩踏力。实际应用时，所述电机外壳内还固定有第二行星轮机构，且所述第二行星轮机构与所述电机本体输出轴连接、并与所述第一行星轮机构同轴设置，所述第二行星轮机构能够用于对电机的输入进行减速后输出。其中，所述电机本体输出轴与所述自行车的中轴同轴设置，且所述中轴包括依次连接的第一中轴和第二中轴。具体地，所述第一行星轮机构采用行星架输入、太阳轮输出的形式以作为升速机构。进一步地，所述第一行星轮机构的所述行星架与所述第一中轴之间设置有第一单向器。更进一步地，所述第二行星轮机构的外齿圈与所述电机外壳固定连接，且所述第二行星轮机构采用太阳轮输入、行星架输出的形式以作为减速机构。再进一步地，所述第二行星轮机构的所述行星架与所述中置电机输出轴之间设置有第二单向器。实际应用时，所述第一中轴与所述第二中轴通过轴连接器依次连接。其中，所述内定子机架与所述电机外壳之间通过螺栓固定连接。具体地，所述电机外转子通过轴承安装在所述内定子机架上并与所述电机本体输出轴连为一体。相对于现有技术，本专利技术所述的自行车用中置电机具有以下优势：本专利技术提供的自行车用中置电机中，包括：电机外壳，该电机外壳内通过内定子机架(图中未示出)固定有电机内定子；其中，内定
子机架上安装有电机外转子，且该电机外转子与电机本体输出轴连为一体；具体地，内定子机架内部设置有第一行星轮机构，该第一行星轮机构能够用于对人力的输入进行升速后输出；进一步地，第一行星轮机构的外齿圈处连接有弹性体、且该弹性体固定安装在内定子机架内；更进一步地，上述弹性体上设置有力矩传感器，该力矩传感器能够用于检测骑行者提供给自行车的踩踏力。由此分析可知，本专利技术提供的自行车用中置电机中，由于将力矩传感器设置于第一行星轮机构的外齿圈处的弹性体上，因此力矩传感器无需随中轴的旋转而转动，而且能够通过第一行星轮机构输出动力时传递至与外齿圈处弹性体上的反向力矩，准确测量出骑行者提供给自行车的踩踏力，同时还有效避免了使用无线供电和无线传输方式，从而极大地简化了结构复杂度、降低了系统的能耗、以及生产成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的自行车用中置电机的内部结构示意图。附图标记：011－电机外壳； 012－电机内定子；013－电机外转子； 014－电机本体输出轴；015－第一行星轮机构； 031－弹性体；032－力矩传感器； 033－连接器；016－第二行星轮机构； 020－中轴；021－第一中轴； 022－第二中轴；017－第一单向器； 018－第二单向器；019－中置电机输出轴； 023－轴连接器。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。图1为本专利技术实施例提供的自行车用中置电机的内部结构示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的一种自行车用中置电机，包括：电机外壳011，电机外壳011内通过内定子机架(图中未示出)固定有电机内定子012；内定子机架上安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自行车用中置电机，其特征在于，包括：电机外壳，所述电机外壳内通过内定子机架固定有电机内定子；所述内定子机架上安装有电机外转子，且所述电机外转子与电机本体输出轴连为一体；所述内定子机架内部设置有第一行星轮机构，所述第一行星轮机构能够用于对人力的输入进行升速后输出；所述第一行星轮机构的外齿圈处连接有弹性体、且所述弹性体固定安装在所述内定子机架内；所述弹性体上设置有力矩传感器，所述力矩传感器能够用于检测骑行者提供给自行车的踩踏力。

【技术特征摘要】
1.一种自行车用中置电机，其特征在于，包括：电机外壳，所述电机外壳内通过内定子机架固定有电机内定子；所述内定子机架上安装有电机外转子，且所述电机外转子与电机本体输出轴连为一体；所述内定子机架内部设置有第一行星轮机构，所述第一行星轮机构能够用于对人力的输入进行升速后输出；所述第一行星轮机构的外齿圈处连接有弹性体、且所述弹性体固定安装在所述内定子机架内；所述弹性体上设置有力矩传感器，所述力矩传感器能够用于检测骑行者提供给自行车的踩踏力。2.根据权利要求1所述的自行车用中置电机，其特征在于，所述电机外壳内还固定有第二行星轮机构，且所述第二行星轮机构与所述电机本体输出轴连接、并与所述第一行星轮机构同轴设置，所述第二行星轮机构能够用于对电机的输入进行减速后输出。3.根据权利要求2所述的自行车用中置电机，其特征在于，所述电机本体输出轴与所述自行车的中轴同轴设置，且所述中轴包括依次连接的第一中轴和第二中轴。4.根据权利要求3所述的自行车用中置电...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅良，陈俊，李辉，
申请(专利权)人：武汉千斤智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42