CN114954770A - 一种电助力车用中置电机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电助力车用中置电机，包括左壳体和安装于左壳体侧部的右壳体，右壳体的内部安装有中间壳体，右壳体的内部转动安装有分块转子，分块转子的内侧安装有定子，左壳体的内部安装有感知分块转子位置的磁铁，左壳体的内部安装有控制器，控制器的侧部贴装有磁编码芯片，磁编码芯片与磁铁相对，分块转子的输出端通过第一单向离合器连接有三级传动件，三级传动件的输出端通过第二单向离合器连接有脚踏轴。本发明中，电机采用分块转子，磁通漏磁小，相同体积可出更大转矩；第一单向离合器布置于三级传动件输入齿端，减小人力骑行时的转动阻力，采用磁编码检测，具有更高的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及电助力车电机技术领域，特别涉及一种电助力车用中置电机。
背景技术
电助力自行车主流动力解决方案目前有三种布置方式。分别为前轮毂电机、后轮毂电机及中置电机。
轮毂电机属于轮式驱动，该方案有点类似现在的电动自行车，它是直接在自行车的前轮或者后轮配置小功率的轮毂电机；它的优点是安装简单，不需对原有的车架结构进行调整。但因电机安装在轮上，因此产品的整体操控性不是很好。
而中置电机相较于前后轮毂电机方案，无疑是最优解。虽然中置电机同样具有较大的重量，但放置在车架五通部位不会影响前后轮的配重，也能起到降低重心的作用，同时中置电机内部往往采用离合齿轮轮，在非踩踏时或电池没电时能够自动切断电机与传动系统的连接，因此不会造成额外的阻力。相比于车轮电机，采用中置电机系统的电助力自行车可以自由的更换轮组，后期升级不受影响。可以说，中置电机代表了电助力系统在运动型自行车中的技术方向，是解决运动型电助力自行车结构问题的解药。
而现有的中置电机，电机分块转子一般为整体分块转子，导致整体的转矩较小；单向离合器一般设置在主输出轴位置，导致人力骑行时的力矩较大；另外，电机分块转子的位置检测一般采用霍尔位置检测，检测的精确度较差，不利于整体的骑行控制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明可以解决现有的中置电机，电机分块转子一般为整体分块转子，导致整体的转矩较小；单向离合器一般设置在主输出轴位置，导致人力骑行时的力矩较大；另外，电机分块转子的位置检测一般采用霍尔位置检测，检测的精确度较差，不利于整体的骑行控制的难题。
(二)技术方案
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种电助力车用中置电机，包括左壳体和安装于所述左壳体侧部的右壳体，所述右壳体的内部安装有中间壳体，所述右壳体的内部转动安装有分块转子，所述分块转子的内侧安装有定子，所述左壳体的内部安装有感知所述分块转子位置的磁铁，所述左壳体的内部安装有控制器，所述控制器的侧部贴装有磁编码芯片，所述磁编码芯片与所述磁铁相对，所述分块转子的输出端通过第一单向离合器连接有三级传动件，所述三级传动件的输出端通过第二单向离合器连接有脚踏轴。
作为本发明的一种优选技术方案，所述中间壳体通过定位销安装于所述右壳体的侧部，所述中间壳体的中部开设有与所述分块转子配合的贯穿孔。
作为本发明的一种优选技术方案，所述分块转子包括套筒和安装于所述套筒内部的若干转子块，若干所述转子块呈环形阵列安装于所述套筒的内部。
作为本发明的一种优选技术方案，所述定子的一侧安装有与连接轴，所述定子的外周设置有与若干转子块配合的分区。
作为本发明的一种优选技术方案，所述磁铁与所述分块转子的侧部相对，所述磁铁设置为永磁铁。
作为本发明的一种优选技术方案，所述三级传动件包括与所述分块转子输出端相连的第一齿轮，所述第一齿轮的侧部啮合有第二齿轮，所述第二齿轮的侧部通过传动轴键连接有第三齿轮，所述第三齿轮的侧部啮合有第四齿轮。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一单向离合器设置于所述第一齿轮与所述分块转子之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第二单向离合器设置于所述第四齿轮与所述脚踏轴之间。
作为本发明的一种优选技术方案，所述脚踏轴的侧部安装有力矩踏频传感器。
作为本发明的一种优选技术方案，所述脚踏轴的一侧安装有脚踏板，所述脚踏板设置有两个。
(三)有益效果
1.本发明提供的电助力车用中置电机，其电机采用分块转子，分块转子磁通漏磁小，相同体积可出更大转矩；分块转子硅钢片省材料，分块转子冲片分块冲出，比整体冲出节省废料；
2.本发明提供的电助力车用中置电机，其三级传动件的输入端设置第一单向离合器，第一单向离合器实现人力骑行时，输出端带动三级传动件转动，此时第一单向离合器脱开不会带动后续电机转动；当电机主动旋转时，此第一单向离合器结合从而通过三级传动件，最终带动脚踏轴转动；
3.本发明提供的电助力车用中置电机，电机的分块转子位置检测采用磁编码方案，磁编码芯片直接贴片安装于控制器上，并通过只磁铁进行感应，感知分块转子位置，相对霍尔位置检测有更高的检测精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本发明的主视剖视示意图；
图2是本发明的部分结构爆炸示意图；
图3是本发明的中间壳体部分结构示意图；
图4是本发明的分块转子和定子部分结构示意图。
图中：1、左壳体；2、右壳体；3、中间壳体；4、分块转子；5、定子；6、磁铁；7、控制器；8、磁编码芯片；9、第一单向离合器；10、三级传动件；11、第二单向离合器；12、脚踏轴；13、定位销；14、贯穿孔；15、套筒；16、转子块；17、连接轴；18、第一齿轮；19、第二齿轮；20、传动轴；21、第三齿轮；22、第四齿轮；23、力矩踏频传感器；24、脚踏板。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1
如图1至图4所示，一种电助力车用中置电机，包括左壳体1和安装于左壳体1侧部的右壳体2，右壳体2的内部安装有中间壳体3，右壳体2的内部转动安装有分块转子4，分块转子4转动安装于中间壳体，具体设置是，中间壳体3通过定位销13安装于右壳体2的侧部，中间壳体3的中部开设有与分块转子4配合的贯穿孔14；
分块转子4的内侧安装有定子5，左壳体1的内部安装有感知分块转子4位置的磁铁6，左壳体1的内部安装有控制器7，控制器7的侧部贴装有磁编码芯片8，磁编码芯片8与磁铁6相对，且为了更好的检测位置，磁铁6与分块转子4的侧部相对，磁铁6设置为永磁铁；分块转子4的输出端通过第一单向离合器9连接有三级传动件10，三级传动件10的输出端通过第二单向离合器11连接有脚踏轴12。
如图1、图2和图4所示，在本实施例中，为了方便生产制造，分块转子4包括套筒15和安装于套筒15内部的若干转子块16，若干转子块16呈环形阵列安装于套筒15的内部，且为了定子5与分块转子4达到良好的配合，定子5的一侧安装有与连接轴17，定子5的外周设置有与若干转子块16配合的分区。
如图1和图2所示，在本实施例中，三级传动件10包括与分块转子4输出端相连的第一齿轮18，第一齿轮18的侧部啮合有第二齿轮19，第二齿轮19的侧部通过传动轴20键连接有第三齿轮21，第三齿轮21的侧部啮合有第四齿轮22；且第一单向离合器9设置于第一齿轮18与分块转子4之间，第二单向离合器11设置于第四齿轮22与脚踏轴12之间，具体使用时，第四齿轮22通过第二单向离合器11与脚踏轴12连接；第二单向离合器11实现人力踩踏时，第二单向离合器11结合从而驱动输出齿旋转并带动牙盘转动，电机驱动时此第二单向离合器11脱开，因此输出齿的转动不会带动脚踏旋转；第一齿轮18设置第一单向离合器，第一单向离合器9实现人力骑行时，输出端带动第二齿轮19和第三齿轮21转动，第一单向离合器9脱开不会带动后续电机转动；当电机主动旋转时，此第一单向离合器9结合从而通过三级传动件10，最终带动脚踏轴12转动。
在本实施例中，为方便脚步踩踏，驱动脚踏轴12转动，在脚踏轴12的一侧安装有脚踏板24，且脚踏板24设置有两个；为了对力矩和频率进行检测，脚踏轴12的侧部安装有力矩踏频传感器23。
具体地，该电助力车用中置电机，具体使用时，电机采用分块转子4，分块转子4磁通漏磁小，相同体积可出更大转矩；分块转子4硅钢片省材料，分块转子4冲片分块冲出，比整体冲出节省废料；
三级传动件10的输入端设置第一单向离合器9，第一单向离合器9实现人力骑行时，输出端带动三级传动件10转动，此时第一单向离合器9脱开不会带动后续电机转动；当电机主动旋转时，此第一单向离合器9结合从而通过三级传动件10，最终带动脚踏轴12转动；
电机的分块转子4位置检测采用磁编码方案，磁编码芯片8直接贴片安装于控制器7上，并通过只磁铁6进行感应，感知分块转子4位置，相对霍尔位置检测有更高的检测精度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电助力车用中置电机，包括左壳体(1)和安装于所述左壳体(1)侧部的右壳体(2)，其特征在于：所述右壳体(2)的内部安装有中间壳体(3)，所述右壳体(2)的内部转动安装有分块转子(4)，所述分块转子(4)的内侧安装有定子(5)，所述左壳体(1)的内部安装有感知所述分块转子(4)位置的磁铁(6)，所述左壳体(1)的内部安装有控制器(7)，所述控制器(7)的侧部贴装有磁编码芯片(8)，所述磁编码芯片(8)与所述磁铁(6)相对，所述分块转子(4)的输出端通过第一单向离合器(9)连接有三级传动件(10)，所述三级传动件(10)的输出端通过第二单向离合器(11)连接有脚踏轴(12)。
2.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述中间壳体(3)通过定位销(13)安装于所述右壳体(2)的侧部，所述中间壳体(3)的中部开设有与所述分块转子(4)配合的贯穿孔(14)。
3.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述分块转子(4)包括套筒(15)和安装于所述套筒(15)内部的若干转子块(16)，若干所述转子块(16)呈环形阵列安装于所述套筒(15)的内部。
4.根据权利要求3述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述定子(5)的一侧安装有与连接轴(17)，所述定子(5)的外周设置有与若干转子块(16)配合的分区。
5.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述磁铁(6)与所述分块转子(4)的侧部相对，所述磁铁(6)设置为永磁铁。
6.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述三级传动件(10)包括与所述分块转子(4)输出端相连的第一齿轮(18)，所述第一齿轮(18)的侧部啮合有第二齿轮(19)，所述第二齿轮(19)的侧部通过传动轴(20)键连接有第三齿轮(21)，所述第三齿轮(21)的侧部啮合有第四齿轮(22)。
7.根据权利要求6述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述第一单向离合器(9)设置于所述第一齿轮(18)与所述分块转子(4)之间。
8.根据权利要求6所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述第二单向离合器(11)设置于所述第四齿轮(22)与所述脚踏轴(12)之间。
9.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述脚踏轴(12)的侧部安装有力矩踏频传感器(23)。
10.根据权利要求1所述的一种电助力车用中置电机，其特征在于：所述脚踏轴(12)的一侧安装有脚踏板(24)，所述脚踏板(24)设置有两个。
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| CN202210810698.8A CN114954770A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种电助力车用中置电机 |
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| CN202210810698.8A CN114954770A (zh) | 2022-07-11 | 2022-07-11 | 一种电助力车用中置电机 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI830469B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-01-21 | 財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心 | 中置馬達扭力及馬達位置感測系統化整合機構及其方法 |
-
2022
- 2022-07-11 CN CN202210810698.8A patent/CN114954770A/zh active Pending
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|---|---|---|---|---|
| TWI830469B (zh) * | 2022-10-28 | 2024-01-21 | 財團法人自行車暨健康科技工業研究發展中心 | 中置馬達扭力及馬達位置感測系統化整合機構及其方法 |
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