CN107466279A - 一种电动自行车轮毂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动自行车轮毂，包括主轴、轮毂壳体、飞轮、设于轮毂壳体内的电机、电池和控制器，与飞轮临近的轮毂壳体内壁上设有一感应开关，所述感应开关和控制器电连接并固定在轮毂壳体的内壁上围着主轴转动，感应开关的感应头穿过轮毂壳体内壁指向飞轮，感应开关能够检测到飞轮是否转动,所述控制器和电池电连接。本发明的结构简单，根据感应开关所传送的信号，控制器控制电机关闭和打开：在滑行状态，感应开关感应到飞轮相对于轮毂壳体的转动，发送电信号给控制器，控制器控制电机关闭，电机不工作；在踩踏状态，飞轮相对于轮毂壳体的不转动，感应开关无电信号发出，控制器控制电机打开运转，实现助力，有效的防止了飞车的风险。

Description

一种电动自行车轮毂
技术领域
本发明涉及电动自行车领域，尤其涉及一种电动自行车轮毂。
背景技术
随着人们环保意识的的增强，具有高效节能的电动自行车越来越受到人们的青睐，现有的电动自行车兼具踩踏骑行及电动助力功能，传统的电动助力功能需要在中轴安装霍尔传感器，以检测电动自行车是踩踏状态还是滑行状态，进而由控制器控制电机的输出电流，调整电机的转速，此种结构繁琐，不简洁，不方便安装拆卸维修，容易出故障。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种电动自行车轮毂。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种电动自行车轮毂，包括主轴、轮毂壳体、飞轮、设于轮毂壳体内的电机、电池和控制器，与飞轮临近的轮毂壳体内壁上设有一感应开关，所述感应开关和控制器电连接并固定在轮毂壳体的内壁上围着主轴转动，感应开关的感应头穿过轮毂壳体内壁指向飞轮，感应开关能够检测到飞轮是否转动,所述控制器和电池电连接。
优选地，所述感应开关为涡流式接近开关或者霍尔齿轮传感器。
优选地，所述飞轮通过飞轮座安设于主轴上，所述飞轮座包括外圈和飞轮套，所述外圈和飞轮套之间通过两个或两个以上的扭力抓连接，所述外圈与轮毂壳体固定连接，所述飞轮套通过轴承与主轴连接，所述扭力抓上安设有可以检测扭力变形的传感器。
优选地，所述扭力爪包括两个或两个以上的条形柱体，所述条形柱体的表面上设斜面，所述斜面相对于条形柱体的表面之间的夹角大于15°；所述斜面相对于条形柱体的表面之间的夹角倾斜方向一致，所述传感器设于所述斜面上。
优选地，所述电池分5组，呈正五边形均匀排列在轮毂壳体内；每组电池包括4个电芯，所述电芯按照2个横向、2个纵向排列；所述电芯按照10串2并的方式连接，电芯规格为18650。
优选地，所述电池通过塑胶外壳固定安装在轮毂壳体内，所述控制器固定安装在塑胶外壳上。
优选地，所述电机采用内转子、外定子结构，所述外定子固定在轮毂壳体内壁上并可随轮毂外壳一同旋转；所述内转子上固定有套在主轴上的太阳轮，太阳轮啮合有行星齿轮，所述行星齿轮与固定在轮毂壳体上的轮毂内齿圈啮合，行星齿轮通过轴承安装在行星齿轮支柱上，所述行星齿轮支柱固定在行星支架上，行星支架固定在主轴上，所述内转子通过轴承安装在主轴上。
优选地，所述控制器上安装有霍尔传感器，能够检测内转子的角度位置。
优选地，所述行星支架包括支撑圈和固定圈，所述支撑圈和固定圈由支撑臂连接，所述行星齿轮支柱与支撑圈固定连接，所述固定圈与主轴固定连接。
优选地，所述行星支架还包括辅助支撑圈，所述辅助支撑圈和支撑圈分设于固定圈的两侧，所述行星齿轮支柱分别与辅助支撑圈和支撑圈固定连接,行星齿轮位于辅助支撑圈和支撑圈之间。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1)本发明的能够实现自工作，不需要链接外部部件，结构简单，安装方便，不容易出故障，成本低。
2)本发明根据感应开关所传送的信号，控制器控制电机关闭和打开：在滑行状态，感应开关感应到飞轮相对于轮毂壳体的转动，发送电信号给控制器，控制器控制电机关闭，电机不工作；在踩踏状态，飞轮相对于轮毂壳体的不转动，感应开关无电信号发出，控制器控制电机打开运转，实现助力，有效的防止了飞车的风险。
3)本发明电动自行车轮毂整体体积较小，结构紧凑、输出扭矩大、工作效率高，工作方式适应诸如大速比减速、自动调整差速及增调速等传输控制要求。
4)消费者在骑行过程中，骑行者在踩踏驱动轮毂壳体时扭力爪会产生变形，当扭力爪产生变形时扭力传感器将信号反馈给控制器，控制器再将扭矩值传输到控制仪表上，方便控制器精准的控制变速。
5)电池分五组在轮毂壳体内成五边形排列上，跟着轮毂一起转动可以形成良好的动平衡。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明优选实施例的整体结构剖视示意图；
图2为本发明优选实施例中飞轮座的剖结构示意图；
图3为本发明优选实施例中飞轮座的正视结构示意图；
图4为图3的K-K剖视结构示意图；
图5为本发明优选实施例中安放电池的塑胶外壳的正视结构示意图；
图6为本发明优选实施例中行星支架的正视结构示意图；
图7为图6的A-A剖视结构示意图。
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明。
如图1所示，一种电动自行车轮毂，包括主轴1、轮毂壳体2、飞轮3、设于轮毂壳体内的电机9、电池4和控制器5，与飞轮3临近的轮毂壳体2内壁上设有一感应开关6，感应开关6和控制器5电连接并固定在轮毂壳体2的内壁上围着主轴1转动，感应开关6的感应头穿过轮毂壳体2内壁指向飞轮3，感应开关6能够检测到飞轮3是否转动,控制器5和电池4电连接。在滑行状态，感应开关6感应到飞轮3相对于轮毂壳体2的转动，发送电信号给控制器5，控制器5控制电机9关闭，电机9不工作；在踩踏状态，飞轮3相对于轮毂壳体2的不转动，感应开关6无电信号发出，控制器5控制电机9打开运转，实现助力，有效的防止了飞车的风险。
在上述方案中，感应开关6为涡流式接近开关或者霍尔齿轮传感器。
如图1至图4所示，飞轮3通过飞轮座7安设于主轴1上，飞轮座7包括外圈71和飞轮套72，外圈71和飞轮套72之间通过两个或两个以上的扭力抓73连接，外圈71与轮毂壳体2固定连接，飞轮套72通过轴承与主轴1连接，扭力抓73上安设有可以检测扭力变形的传感器8。
具体的，扭力爪73包括两个或两个以上的条形柱体，条形柱体的表面上设斜面731，斜面731相对于条形柱体的表面之间的夹角大于15°；斜面731相对于条形柱体的表面之间的夹角倾斜方向一致，传感器8设于斜面731上。控制器13接收到传感器8时，电机9才开始工作，传感器8和感应开关6实现双重控制。
如图1、图5所示，电池4分5组，呈正五边形均匀排列在轮毂壳体内；每组电池4包括4个电芯41，电芯41按照2个横向、2个纵向排列；电芯41按照10串2并的方式连接，电芯规格为18650。
具体的，电池4通过塑胶外壳10固定安装在轮毂壳体2内，控制器5固定安装在塑胶外壳10上。
如图1、图6和图7所示，电机9采用内转子11、外定子12结构，外定子12固定在轮毂壳体2内壁上并可随轮毂外壳2一同旋转；内转子11上固定有套在主轴1上的太阳轮13，太阳轮13啮合有行星齿轮14，行星齿轮14与固定在轮毂壳体2上的轮毂内齿圈21啮合，行星齿轮14通过轴承安装在行星齿轮支柱15上，行星齿轮支柱15固定在行星支架16上，行星支架16固定在主轴1上，内转子11通过轴承安装在主轴上。此种结构整体体积较小，结构紧凑、输出扭矩大、工作效率高，工作方式适应诸如大速比减速、自动调整差速及增调速等传输控制要求
具体的，控制器5上安装有霍尔传感器，能够检测内转子11的角度位置。
具体的，行星支架16包括支撑圈161和固定圈162，支撑圈161和固定圈162由支撑臂163连接，行星齿轮支柱15与支撑圈161固定连接，固定圈162与主轴1固定连接。
具体的，行星支架16还包括辅助支撑圈164，辅助支撑圈164和支撑圈161分设于固定圈162的两侧，行星齿轮支柱15分别与辅助支撑圈164和支撑圈161固定连接,行星齿轮14位于辅助支撑圈164和支撑圈161之间。
以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，其中各部件的局部结构、连接方式可以根据实际情况有所调整，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (10)

1.一种电动自行车轮毂，包括主轴、轮毂壳体、飞轮、设于轮毂壳体内的电机、电池和控制器，其特征在于，与飞轮临近的轮毂壳体内壁上设有一感应开关，所述感应开关和控制器电连接并固定在轮毂壳体的内壁上围着主轴转动，感应开关的感应头穿过轮毂壳体内壁指向飞轮，感应开关能够检测到飞轮是否转动,所述控制器和电池电连接。
2.根据权利要求1所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述感应开关为涡流式接近开关或者霍尔齿轮传感器。
3.根据权利要求1或2任一所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述飞轮通过飞轮座安设于主轴上，所述飞轮座包括外圈和飞轮套，所述外圈和飞轮套之间通过两个或两个以上的扭力抓连接，所述外圈与轮毂壳体固定连接，所述飞轮套通过轴承与主轴连接，所述扭力抓上安设有可以检测扭力变形的传感器。
4.根据权利要求3所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述扭力爪包括两个或两个以上的条形柱体，所述条形柱体的表面上设斜面，所述斜面相对于条形柱体的表面之间的夹角大于15°；所述斜面相对于条形柱体的表面之间的夹角倾斜方向一致，所述传感器设于所述斜面上。
5.根据权利要求1或2任一所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述电池分5组，呈正五边形均匀排列在轮毂壳体内；每组电池包括4个电芯，所述电芯按照2个横向、2个纵向排列；所述电芯按照10串2并的方式连接，电芯规格为18650。
6.根据权利要求5所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述电池通过塑胶外壳固定安装在轮毂壳体内，所述控制器固定安装在塑胶外壳上。
7.根据权利要求1或2任一所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述电机采用内转子、外定子结构，所述外定子固定在轮毂壳体内壁上并可随轮毂外壳一同旋转；所述内转子上固定有套在主轴上的太阳轮，太阳轮啮合有行星齿轮，所述行星齿轮与固定在轮毂壳体上的轮毂内齿圈啮合，行星齿轮通过轴承安装在行星齿轮支柱上，所述行星齿轮支柱固定在行星支架上，行星支架固定在主轴上，所述内转子通过轴承安装在主轴上。
8.根据权利要求7所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述控制器上安装有霍尔传感器，能够检测内转子的角度位置。
9.根据权利要求7所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述行星支架包括支撑圈和固定圈，所述支撑圈和固定圈由支撑臂连接，所述行星齿轮支柱与支撑圈固定连接，所述固定圈与主轴固定连接。
10.根据权利要求9所述电动自行车轮毂，其特征在于，所述行星支架还包括辅助支撑圈，所述辅助支撑圈和支撑圈分设于固定圈的两侧，所述行星齿轮支柱分别与辅助支撑圈和支撑圈固定连接,行星齿轮位于辅助支撑圈和支撑圈之间。
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