本发明专利技术公开了一种带电动自行车运行状态判别功能的中轴倒刹信号传递装置，其核心设计是在作为倒刹偏转构件的拨盘和中轴齿轮上安装双磁环，并设置分别感应双磁环的两个相位感应霍尔，确保控制器能够通过获取两个相位感应霍尔输出的相位差信号来判别电机的运行状态，例如是处于前进状态，还是自由状态，还是倒刹状态，并据此向电机发出合适的指令以满足非倒刹情况下的减速和停车需求，防止电动自行车飞车。其还在拨盘和中轴齿轮之间增加了弹性复位件，通过调节弹力可改变倒刹时的蹬力，给予人脚合适的刹车反馈力，从而消除“空蹬”，或者未蹬到位的现象，提高产品使用的舒适感；并起到一定的缓冲作用，保护电机提高其使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种带电动自行车运行状态判别功能的中轴倒刹信号传递装置。
技术介绍
倒刹机构是运用踏板来产生刹车效果的机构，即提供利用链条受曲柄反蹬倒转时，与设置在轮毂轴内的刹车机构联动，从而产生对后轮进行刹车的动作。这种刹车机构在过去的老式传统自行车上运用较多，目前我们国家已经比较少见，但在一些国家和地区还有着较大的需求，并且某些还作为自行车安全刹车制动机构的标准来运用。随着电动（助力）自行车在全球范围内的广泛推广和发展，上述倒刹机构自然也会运用至部分电动自行车上。实际运用时为了防止电机高速运转中倒刹造成电机损坏和诸多安全问题，已知的电动自行车通常都在中轴上安装倒刹信号传递装置作为倒刹时的前置电机制动装置。这类装置主要以霍尔元件作为制动时信号传递的核心部件，其原理是通过霍尔元件来感应受蹬力偏转的构件上的磁体的磁通变化，进而产生制动信号对电机实施制动。目前运用较多的倒刹信号传递装置中，相对偏转的构件主要选择中轴和牙盘或牙盘的相关定位构件，通过固定其一的霍尔元件来感应另一个上的单磁钢的磁通变化来产生刹车信号。但经长期实践，发现存在如下缺陷：1）装置只能机械的根据磁通变化下达刹车信号，而无法判别电动自行车的实际运行状态，并根据状态提前给予电机适合的指令，这样会严重影响骑行安全。例如：当电动自行车在正常骑行时，用户松开脚踏需要下车（未倒刹到位，倒刹机构不动作），此时控制器由于接收不到准确的倒刹信号认为电动自行车还在前进，既不会控制电机停止运行，也不会给电机发出减速的指令，从而造成“飞车”（电动自行车停不下来）的情况。2）装置的偏转构件之间缺乏弹力机构来提供一定的缓冲作用，容易在倒蹬时对电机造成损伤，减少其使用寿命。3）装置无法调节刹车蹬力，也即不能给予人脚以合适的刹车反馈力，用户常常在倒刹时有“空蹬”，或者未蹬到位的感觉，大大影响产品的舒适体验。
技术实现思路
本专利技术目的是：针对
技术介绍
中存在的问题，而提供一种能够判别电动自行车的实际运行状态，并据此向电机发出准确且合适的指令以满足非倒刹情况下的减速和停车需求的中轴倒刹信号传递装置，该装置同时可对刹车反馈力进行调节，具有更高的工作可靠性和使用舒适性。本专利技术的技术方案是：一种带电动自行车运行状态判别功能的中轴倒刹信号传递装置，包括信号产生装置和用于接收该信号以制动电机的控制器，所述信号产生装置包括安装在车架上的中轴、套设在中轴上的中轴齿轮和固定在中轴上的牙盘，所述牙盘经链条与安装在车轮轮毂上的刹车机构相连；其特征在于：所述中轴上固定或一体设有拨盘，而中轴齿轮上设有与拨盘配合的中孔，所述拨盘上沿圆周径向发散设有若干拨杆，所述中孔内壁对应各拨杆设有供其左右摆动的限位槽，且限位槽内的拨杆两侧均抵设有弹性复位件；还包括线圈信号引出机构和霍尔感应组件，所述线圈信号引出机构包括固定在车架上的第一线圈骨架及固定在中轴或拨盘上的第二线圈骨架，所述第一线圈骨架上绕有第一感应线圈，而第二线圈骨架上绕有与第一感应线圈同心配置的第二感应线圈，所述第一感应线圈与所述控制器电连接；所述霍尔感应组件包括固定在中轴齿轮上的第一磁环、固定在拨盘或中轴上并与第一磁环同心布置的第二磁环、倒刹感应霍尔和相位感应霍尔组；所述倒刹感应霍尔与中轴或者拨盘或者第二线圈骨架固定，并与第二感应线圈电连接，用于感应第一、二磁环之间的磁通变化量；而所述相位感应霍尔组包括固定在第一线圈骨架上并与第一感应线圈电连接的第一相位感应霍尔和第二相位感应霍尔，其中第一相位感应霍尔与第一磁环相对，而第二相位感应霍尔与第二磁环相对。进一步的，本专利技术中所述电机为中置电机，该中置电机的输出轴上固定有输出齿轮，所述输出齿轮经减速器与中轴齿轮传动连接。当然对于中置电机的具体结构和装配方式均为公知技术，本专利技术中不再详述。进一步的，本专利技术中所述拨杆沿拨盘圆周等角度间隔分布。进一步的，本专利技术中所述径向弹性复位件为弹簧，所述限位槽两侧的内壁上均开有容纳所述弹簧的弹簧安装孔。进一步的，本专利技术中所述第一磁环直径大于第二磁环，所述第二磁环位于第一磁环内圈。进一步的，本专利技术中所述第一磁环和第二磁环均具有交替分布的S、N磁极；所述控制器通过接收第一相位感应霍尔和第二相位感应霍尔输出的对应磁环的磁极变化信号的先后来获取相位差，进而判别电动自行车的运行状态。具体为：1）第一相位感应霍尔与第二相位感应霍尔输出同时输出磁极变化信号时，无相位差，控制器判定电动自行车为自由状态（静止状态），不控制电机运转；2）第二相位感应霍尔输出磁极变化信号超前于第一相位感应霍尔时，为超前相位差，控制器判定电动自行车处于前进状态，控制电机正常运转；3）前进中的电动自行车回到前述自由状态，即第一相位感应霍尔与第二相位感应霍尔输出同时输出磁极变化信号时，无相位差，控制器判定电动自行车需要减速，控制电机做匀减速状态；4）第二相位感应霍尔输出磁极变化信号滞后于第一相位感应霍尔时，为滞后相位差，控制器判定电动自行车处于倒刹状态，控制电机停止运转。进一步的，本专利技术中所述倒刹感应霍尔位于第一磁环和第二磁环之间，该倒刹感应霍尔通过与之对应的第一磁环上的磁极的极性变动来感应磁通量变化，进而向控制器输出倒刹信号。进一步的，本专利技术中所述中轴齿轮与中轴之间设有轴承。本专利技术中涉及的所述中轴，其两端同常规技术一样通过曲柄安装脚踏。需要说明，本专利技术是电动自行车倒刹机构的前置电机制动装置（仅承担信号传递功能），对于涉及的与链盘经链条相连并安装在车轮（后轮）轮毂上的刹车机构为公知技术，其结构、装配方式和动作原理均可参加现有技术，同样，控制器对电机的电路连接控制技术也为公知技术，本专利技术对其不再详述。本专利技术的优点是：1．本专利技术装置的主要设计核心是双磁环和两个相位感应霍尔，借助这套设计能够判别电动自行车的运行状态，例如是处于前进状态，还是自由状态，还是倒刹状态，据此给予电机准确且合适的指令，而非只是机械的输出并执行倒刹指令。尤其是当电动自行车处于自由状态时，控制器能够给电机发出减速的指令，确保骑行者在未执行倒刹情况下需要减速或者停车时不会出现“飞车”的状况，大大提高了电动自行车的可靠性和骑行安全性。2. 本专利技术装置的第二个核心设计是在拨盘和中轴齿轮（两个偏转构件）之间增加了弹性复位件，由于可以对弹性复位件的弹力进行调节，改变倒刹时的蹬力，从而给予人脚以合适的刹车反馈力，故该设计亦消除了常规产品倒刹时的“空蹬”，或者未蹬到位的现象，大大提高了产品使用的舒适感。3. 本专利技术在拨盘和中轴齿轮之间引入弹性复位件，此设计亦可在倒蹬的时候给予传动机构一定的缓冲作用，从而对电机起到一定的保护作用，防止其部件过早损耗，这有利于提高电机使用寿命。4. 本专利技术通过同心配置的两个感应线圈传输信号及为倒刹感应霍尔充电，为非接触式信号传递和充电，相比原有的连线接触式传递机构，不会出现引出线路纠缠和损坏的情况，简化了结构，便于设计人员安装的同时，也使得本专利技术装置整体的工作灵敏度和可靠性更高。并且感应线圈间的非接触方式在结构布局配置时无需考虑太多因素，也无需采用复杂精密的机械式防干涉线路引出机构，安装速度更快，可以大大提高生产效率，同时节约生产成本。5. 本专利技术的装置中将倒刹部分和相位判别部分巧妙结合，整体结构紧凑，布局合理，易于装配实施的同时，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带电动自行车运行状态判别功能的中轴倒刹信号传递装置，包括信号产生装置和用于接收该信号以制动电机的控制器，所述信号产生装置包括安装在车架（1）上的中轴（2）、套设在中轴（2）上的中轴齿轮（3）和固定在中轴（2）上的牙盘，所述牙盘经链条与安装在车轮轮毂上的刹车机构相连；其特征在于：所述中轴（2）上固定或一体设有拨盘（4），而中轴齿轮（3）上设有与拨盘（4）配合的中孔，所述拨盘（4）上沿圆周径向发散设有若干拨杆（4a），所述中孔内壁对应各拨杆（4a）设有供其左右摆动的限位槽（5），且限位槽（5）内的拨杆（4a）两侧均抵设有弹性复位件；还包括线圈信号引出机构和霍尔感应组件，所述线圈信号引出机构包括固定在车架（1）上的第一线圈骨架（6）及固定在中轴（2）或拨盘（4）上的第二线圈骨架（7），所述第一线圈骨架（6）上绕有第一感应线圈（8），而第二线圈骨架（7）上绕有与第一感应线圈（8）同心配置的第二感应线圈（9），所述第一感应线圈（8）与所述控制器电连接；所述霍尔感应组件包括固定在中轴齿轮（3）上的第一磁环（10）、固定在拨盘（4）或中轴（2）上并与第一磁环（10）同心布置的第二磁环（11）、倒刹感应霍尔（12）和相位感应霍尔组；所述倒刹感应霍尔（12）与中轴（2）或者拨盘（4）或者第二线圈骨架（7）固定，并与第二感应线圈（9）电连接，用于感应第一、二磁环（10、11）之间的磁通变化量；而所述相位感应霍尔组包括固定在第一线圈骨架（6）上并与第一感应线圈（8）电连接的第一相位感应霍尔（13）和第二相位感应霍尔（14），其中第一相位感应霍尔（13）与第一磁环（10）相对，而第二相位感应霍尔（14）与第二磁环（11）相对。...
【技术特征摘要】
1.一种带电动自行车运行状态判别功能的中轴倒刹信号传递装置，包括信号产生装置和用于接收该信号以制动电机的控制器，所述信号产生装置包括安装在车架（1）上的中轴（2）、套设在中轴（2）上的中轴齿轮（3）和固定在中轴（2）上的牙盘，所述牙盘经链条与安装在车轮轮毂上的刹车机构相连；其特征在于：所述中轴（2）上固定或一体设有拨盘（4），而中轴齿轮（3）上设有与拨盘（4）配合的中孔，所述拨盘（4）上沿圆周径向发散设有若干拨杆（4a），所述中孔内壁对应各拨杆（4a）设有供其左右摆动的限位槽（5），且限位槽（5）内的拨杆（4a）两侧均抵设有弹性复位件；还包括线圈信号引出机构和霍尔感应组件，所述线圈信号引出机构包括固定在车架（1）上的第一线圈骨架（6）及固定在中轴（2）或拨盘（4）上的第二线圈骨架（7），所述第一线圈骨架（6）上绕有第一感应线圈（8），而第二线圈骨架（7）上绕有与第一感应线圈（8）同心配置的第二感应线圈（9），所述第一感应线圈（8）与所述控制器电连接；所述霍尔感应组件包括固定在中轴齿轮（3）上的第一磁环（10）、固定在拨盘（4）或中轴（2）上并与第一磁环（10）同心布置的第二磁环（11）、倒刹感应霍尔（12）和相位感应霍尔组；所述倒刹感应霍尔（12）与中轴（2）或者拨盘（4）或者第二线圈骨架（7）固定，并与第二感应线圈（9）电连接，用于感应第一、二磁环（10、11）之间的磁通变化量；而所述相位感应霍尔组包括固定在第一线圈骨架（6）上并与第一感应线圈（8）电连接的第一相位感应霍尔（13）和第二相位感应霍尔（14），其中第一相位感应霍尔（13）与第一磁环（10）相对，而第二相位感应霍尔（14）与第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：温群峰，
申请(专利权)人：苏州盛亿电机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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