CN102514676A - 一种带速度传感装置的电动自行车传动系统 - Google Patents

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高峰
张来刚
吴俊�
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Abstract

本发明涉及一种带速度传感装置的电动自行车传动系统，包括电机、电机外壳、减速箱、链轮、第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、空心轴、中轴、转盘和霍尔传感器，其中，所述转盘固定安装在所述中轴上；所述霍尔传感器与所述电机外壳相对固定；所述第二单向超越离合器的内圈和所述中轴固定连接；所述空心轴套装在所述中轴上，通过轴承与所述电机外壳连接。本发明所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，通过控制器根据人力踩踏脚踏板的速度的大小设定比例输出信号，实现按比例输出电机驱动力。从而，人力踩踏的速度越高，电机按比例输出的驱动力越大，实现助力的目的。

Description

一种带速度传感装置的电动自行车传动系统
技术领域
本发明属于电动自行车领域，具体涉及一种带速度传感装置的电动自行车传动系统。
背景技术
电动自行车(motorized bicycle/electric bicycle)，俗称为电动车、电瓶车，是一种以蓄电池为主要能源的一种交通工具，其外观与自行车和摩托车相似，外观与自行车相似的一般都带有脚踏板、链条，可以用人力作为辅助动力。
电动自行车电机主要采用有刷直流电机驱动系统和无刷直流电机驱动系统，亦有少部分采用交流异步电机驱动系统，开关磁阻电机驱动系统等。
发明内容
本发明的目的在于实现助力，提供一种带速度传感装置的电动自行车传动系统。
本发明所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，包括电机、电机外壳、减速箱、链轮、第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、空心轴、中轴、转盘和霍尔传感器，其中，所述转盘固定安装在所述中轴上；所述霍尔传感器与所述电机外壳相对固定；所述第二单向超越离合器的内圈和所述中轴固定连接；所述空心轴套装在所述中轴上，通过轴承与所述电机外壳连接。
进一步地，所述减速箱由中心外齿轮、中心内齿轮、行星齿轮、行星架组成，其中，所述中心外齿轮为所述减速箱的输入构件，固定在所述空心轴上；所述中心内齿轮为所述减速箱的输出构件，通过轴承与所述电机外壳连接，并与所述第二单向超越离合器的外圈及所述链轮固定连接；所述行星齿轮相对其回转中心线转动连接，啮合在所述中心外齿轮和所述中心内齿轮之间；所述行星架和所述电机外壳固定连接。
进一步地，所述行星齿轮为双联行星轮。
进一步地，所述行星齿轮个数为1-3个。
进一步地，所述电机包括电机线圈和电机转子，其中，所述空心轴与所述电机转子通过所述第一单向超越离合器连接。
进一步地，所述转盘上沿圆周均匀设置磁钢。
进一步地，所述霍尔传感器的感应面正对着所述转盘上的所述磁钢表面。
进一步地，所述磁钢个数为6-10个。
本发明所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，通过控制器根据人力踩踏脚踏板的速度的大小设定比例输出信号，实现按比例输出电机驱动力。从而，人力踩踏的速度越高，电机按比例输出的驱动力越大，实现助力的目的。
附图说明
图1为本发明提出的带速度传感装置的电动自行车传动系统示意图；
图2a和图2b为本发明提出的带速度传感装置的电动自行车传动系统工作状态下，转盘上的磁钢与霍尔传感器之间不同的位置关系的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明所述的一种带速度传感装置的电动自行车传动系统作进一步的详细说明。
如图1所示，本发明所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，包括电机、电机外壳5、减速箱、链轮8、第一单向超越离合器1、第二单向超越离合器10、空心轴9、中轴11、转盘15和霍尔传感器12，其中，所述转盘15固定安装在所述中轴11上；所述霍尔传感器12与所述电机外壳5相对固定；所述第二单向超越离合器10的内圈和所述中轴11固定连接；所述空心轴9套装在所述中轴11上，通过轴承与所述电机外壳5连接。
如图1所示，所述减速箱由中心外齿轮2、中心内齿轮7、行星齿轮6、行星架14组成，其中，所述中心外齿轮2为所述减速箱的输入构件，固定在所述空心轴9上；所述中心内齿轮7为所述减速箱的输出构件，通过轴承与所述电机外壳5连接，并与所述第二单向超越离合器10的外圈及所述链轮8固定连接；所述行星齿轮6相对其回转中心线转动连接，啮合在所述中心外齿轮2和所述中心内齿轮7之间；所述行星架14和所述电机外壳5固定连接。
为了增大减速比，所述行星齿轮优选设置为双联行星齿轮。
作为一种优选方案，所述行星齿轮个数为1-3个。当然，本领域技术人员也可根据设计需要，灵活设置所述行星齿轮类型及数量。
优选地，所述电机包括电机线圈3和电机转子4，其中，所述空心轴9与所述电机转子4通过所述第一单向超越离合器1连接。
纯电力驱动时，本发明的工作方式优选为：电机转子4输出转矩，通过第一单向超越离合器1带动空心轴9转动，驱动减速箱的输入部件中心外齿轮2，经过行星齿轮6、中心内齿轮7的减速，输出电力驱动链轮8。因为第二单向超越离合器10的作用，电力驱动不会通过中轴11带动脚踏板转动，节省了电力。
助力行驶时，本发明的工作方式优选为：脚踏板通过中轴11，经第二单向超越离合器10驱动链轮8，同时中轴11也带动转盘15转动，配合霍尔传感器12检测到中轴11也就是脚踏板的转速。
纯人力驱动时，本发明的工作方式优选为：(此时通过控制器把电力切断)脚踏板通过中轴11，经第二单向超越离合器10驱动链轮8，带动车体前行，由于第一单向超越离合器1的作用，人力不会带动电机转子4切割磁力线，基本上和普通自行车一样，不会带来额外的阻力。
优选地，所述转盘15上沿圆周均匀设置磁钢13。
优选地，所述霍尔传感器12的感应面正对着所述转盘上的所述磁钢13表面，以获得脉冲信号。
本发明优选的工作方式为：人力踩下中轴11后，转盘15产生旋转。如图2a和图2b所示，箭头所示为转盘旋转方向，磁钢13经过霍尔传感器12角度示为A。用霍尔传感器12测量旋转磁钢13，每经过一个磁钢13，就得到一个脉冲信号，在确定的时间段里检查脉冲数，即可计算出该时刻的中轴转速(计算装置可用单片机编程实现)，也就是人力踩踏脚踏板的速度。控制器根据该速度的大小按设定比例输出信号，实现按比例输出电机驱动力，从而，人力踩踏的速度越高，电机按比例输出的驱动力越大，起到助力的目的。由于第一单向超越离合器1和第二单向超越离合器10的作用，电力驱动、人力驱动互不干扰。
作为一种优选方案，所述磁钢个数设置为6-10个。磁钢数量越多，测速精度越高。
综上所述，本发明所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，能够随着脚踏的速度按比例输出电机驱动力，实现助力的目的。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；如果不脱离本发明的精神和范围，对本发明进行修改或者等同替换的，均应涵盖在本发明的权利要求的保护范围当中。

Claims (8)

1.一种带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，包括电机、电机外壳、减速箱、链轮、第一单向超越离合器、第二单向超越离合器、空心轴、中轴、转盘和霍尔传感器，其中，
所述转盘固定安装在所述中轴上；
所述霍尔传感器与所述电机外壳相对固定；
所述第二单向超越离合器的内圈和所述中轴固定连接；
所述空心轴套装在所述中轴上，通过轴承与所述电机外壳连接。
2.根据权利要求1所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述减速箱由中心外齿轮、中心内齿轮、行星齿轮、行星架组成，其中，
所述中心外齿轮为所述减速箱的输入构件，固定在所述空心轴上；
所述中心内齿轮为所述减速箱的输出构件，通过轴承与所述电机外壳连接，并与所述第二单向超越离合器的外圈及所述链轮固定连接；
所述行星齿轮相对其回转中心线转动连接，啮合在所述中心外齿轮和所述中心内齿轮之间；
所述行星架和所述电机外壳固定连接。
3.根据权利要求2所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述行星齿轮为双联行星轮。
4.根据权利要求2所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述行星齿轮个数为1-3个。
5.根据权利要求1所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述电机包括电机线圈和电机转子，其中，
所述空心轴与所述电机转子通过所述第一单向超越离合器连接。
6.根据权利要求1所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述转盘上沿圆周均匀设置磁钢。
7.根据权利要求6所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述霍尔传感器的感应面正对着所述转盘上的所述磁钢表面。
8.根据权利要求6所述的带速度传感装置的电动自行车传动系统，其特征在于，所述磁钢个数为6-10个。
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