CN115056905A - 一种中置电机及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种中置电机及其使用方法，包括链轮组件、电机组件、转轴组件、齿轮组件、外壳体，所述转轴组件所在的中部设置有力矩传感器，通过力矩传感器实时监测转轴组件的转动力矩，并将转动力矩反馈给控制芯片，控制芯片通过力矩传感器反馈的转动力矩判定电机组件的工作状态；同时转轴组件伸出外壳体所在的两端部位置，并在外壳体所在的一侧设置有链轮组件，通过所述转轴组件的转动从而带动相连的链轮组件同轴转动；电机组件带动转轴组件的转动，从而在转轴组件输出转动力矩不足时，及时提供动力，以便在爬坡状态下更加轻松。

Description

一种中置电机及其使用方法
技术领域
本发明属于中电动助力自行车技术领域，具体涉及一种中置电机及其使用方法。
背景技术
中置电机是指电动助力自行车的驱动电机安装在车身的中间位置，该电机与车身连接，通过链条与后轮进行连接而传递动力，同时电机的两侧安装有脚踏，在电机无法提供电能的情况下，骑行者可以通过脚踏组件实现人力驱动。
在中国专利CN201610673950.X中，公开了一种中置电机连接架和中置电机，其中中置电机连接架用于连接中置电机和自行车车架，该中置电机连接架包括固定在自行车车架上的架体以及设置在该架体上的第一连接孔、第二连接孔和第三连接孔，这种中置电机连接架和中置电机装配在自行车车架上之后，连接强度高，结构稳固而不会产生电机晃动的问题。
但是电动自行车的电控部件--只有控制器、马达，马达摆放在后轮、前轮；该动力部件只能使用电池电力及人力，力矩不大，在骑行上坡时容易带来骑行爬坡困难的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种中置电机及其使用方法，解决了现有技术中存在的上述技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种中置电机，包括链轮组件、电机组件、转轴组件、齿轮组件、外壳体，所述转轴组件所在的中部设置有力矩传感器，通过力矩传感器实时监测转轴组件的转动力矩，并将转动力矩反馈给控制芯片，控制芯片通过力矩传感器反馈的转动力矩判定电机组件的工作状态；
同时转轴组件伸出外壳体所在的两端部位置，并在外壳体所在的一侧设置有链轮组件，通过所述转轴组件的转动从而带动相连的链轮组件同轴转动；
所述齿轮组件套设于转轴组件上并位于外壳体内，所述电机组件向外伸出有输出轴，使所述输出轴与齿轮组件相互啮合，通过所述电机组件带动输出轴的转动，从而实现与齿轮组件相连的转轴组件旋转，从而带动链轮组件的转动。
进一步的，所述电机组件采用外定子、内转子的结构，通过内转子的不断转动从而驱动向外伸出的输出轴的转动。
进一步的，所述外壳体为两组相互配合的半壳体结构相互罩盖形成，并使电机组件与齿轮组件整体置于外壳体内。
进一步的，所述转轴组件所在的两端部伸出的位置分别安装有用于人力驱动的脚踏组件，并通过脚踏组件的驱动带动链轮组件的旋转，同时通过力矩传感器实时记录转轴组件所输出的力矩值。
进一步的，所述转轴组件为拆卸式贯穿连接在齿轮组件上。
中置电机的使用方法，包括以下步骤：
S1、首先通过转轴组件两侧的脚踏组件人工输出旋转，从而带动同轴连接的链轮组件的旋转，并通过转轴组件上的力矩传感器实时记录转轴组件所输出的转动力矩；
S2、当控制芯片监测到转轴组件的转动力矩小于预设值时，则控制电机组件同步工作，直至转轴组件上重新监测的转动力矩达到预设值。
进一步的，所述电机组件独立驱动齿轮组件的转动，从而带动同轴连接的链轮组件的转动。
本发明的有益效果：
1、本装置采用电机组件带动转轴组件的转动，从而在转轴组件输出转动力矩不足时，及时提供动力，以便在爬坡状态下更加轻松，或者在完全电动动力下为电动自行车驱动作业。
2、本装置采用的转轴组件以及电机组件均为拆卸式连接，当需要更换零配件时无需整体拆卸整个设备，即可实现更换和安装，在节省成本的同时，也便于安装。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，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是本发明实施例的整体展开结构示意图；
图2是本发明实施例链轮组件的连接状态结构示意图；
图3是本发明实施例链轮组件的侧面结构示意图；
图4是本发明实施例的转轴组件结构示意图；
图5是本发明实施例的带外壳体状态结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，本发明实施例提供一种中置电机，包括链轮组件1、电机组件2、转轴组件3、齿轮组件4、外壳体5，外壳体5为两组相互配合的半壳体结构相互罩盖形成，并使电机组件2与齿轮组件4整体置于外壳体5内，方便组装拆卸。
如图3所示，电机组件2采用外定子22、内转子23的结构，通过内转子23的不断转动从而驱动向外伸出的输出轴21的转动，并且这种电机组件2整体置于外壳体5内所在的区域，方便在维修时整体更换拆卸。
如图4所示，转轴组件3所在的中部设置有力矩传感器31，通过力矩传感器31实时监测转轴组件3的转动力矩，并将转动力矩反馈给控制芯片，控制芯片通过力矩传感器31反馈的转动力矩判定电机组件2的工作状态；转轴组件3所在的两端部伸出的位置分别安装有用于人力驱动的脚踏组件，并通过脚踏组件的驱动带动链轮组件1的旋转，同时通过力矩传感器31实时记录转轴组件3所输出的力矩值。
同时转轴组件3伸出外壳体5所在的两端部位置，并在外壳体5所在的一侧设置有链轮组件1，链轮组件1通过链条带动自行车的车轮转动，通过转轴组件3的转动从而带动相连的链轮组件1同轴转动。
齿轮组件4套设于转轴组件3上并位于外壳体5内，电机组件2向外伸出有输出轴21，使输出轴21与齿轮组件4相互啮合，此时将输出轴21设置为斜齿轮结构并与齿轮组件4啮合，以便提高传动效率，通过电机组件2带动输出轴21的转动，从而实现与齿轮组件4相连的转轴组件3旋转，从而带动链轮组件1的转动。
转轴组件3为拆卸式贯穿连接在齿轮组件4上，即在转轴组件3上设置有芯轮套32，通过芯轮套32与同轴设置的转轴组件3相互啮合，当需要更换转轴组件3时，可整体拆卸安装，并不需要将整个外壳体5拆卸，提高了加工和维修时的装配效率。
如图5所示，中置电机的使用方法，包括以下步骤：
S1、首先通过转轴组件3两侧的脚踏组件人工输出转动(脚踏方式踩动)，从而带动同轴连接的链轮组件1的旋转，并通过转轴组件3上的力矩传感器31实时记录转轴组件3所输出的转动力矩。
S2、当控制芯片监测到转轴组件3的转动力矩小于预设值时(预设定可以采用程序控制方式进行调节)，则控制电机组件2同步工作，直至转轴组件3上重新监测的转动力矩达到预设值，极大减轻了人力通过脚踏方式踩动的费力，在上坡过程中，能够更加便捷人力踩动骑行，达到骑行助力效果。
还可以根据需要，电机组件2独立驱动齿轮组件4的转动，从而带动同轴连接的链轮组件1的转动，此时无需人力带动转轴组件3的转动，即可实现电动自行车的电动状态驱动，整个装置提高续驶里程及爬坡能力，解决行程不够及力矩的问题。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (7)

1.一种中置电机，包括链轮组件(1)、电机组件(2)、转轴组件(3)、齿轮组件(4)、外壳体(5)，其特征在于，所述转轴组件(3)所在的中部设置有力矩传感器(31)，通过力矩传感器(31)实时监测转轴组件(3)的转动力矩，并将转动力矩反馈给控制芯片，控制芯片通过力矩传感器(31)反馈的转动力矩判定电机组件(2)的工作状态；
同时转轴组件(3)伸出外壳体(5)所在的两端部位置，并在外壳体(5)所在的一侧设置有链轮组件(1)，通过所述转轴组件(3)的转动从而带动相连的链轮组件(1)同轴转动；
所述齿轮组件(4)套设于转轴组件(3)上并位于外壳体(5)内，所述电机组件(2)向外伸出有输出轴(21)，使所述输出轴(21)与齿轮组件(4)相互啮合，通过所述电机组件(2)带动输出轴(21)的转动，从而实现与齿轮组件(4)相连的转轴组件(3)旋转，从而带动链轮组件(1)的转动。
2.根据权利要求1所述的中置电机，其特征在于，所述电机组件(2)采用外定子(22)、内转子(23)的结构，通过内转子(23)的不断转动从而驱动向外伸出的输出轴(21)的转动。
3.根据权利要求2所述的中置电机，其特征在于，所述外壳体(5)为两组相互配合的半壳体结构相互罩盖形成，并使电机组件(2)与齿轮组件(4)整体置于外壳体(5)内。
4.根据权利要求1所述的中置电机，其特征在于，所述转轴组件(3)所在的两端部伸出的位置分别安装有用于人力驱动的脚踏组件，并通过脚踏组件的驱动带动链轮组件(1)的旋转，同时通过力矩传感器(31)实时记录转轴组件(3)所输出的力矩值。
5.根据权利要求1所述的中置电机，其特征在于，所述转轴组件(3)为拆卸式贯穿连接在齿轮组件(4)上。
6.根据权利要求1-5任一项所述的中置电机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先通过转轴组件(3)两侧的脚踏组件人工输出旋转，从而带动同轴连接的链轮组件(1)的旋转，并通过转轴组件(3)上的力矩传感器(31)实时记录转轴组件(3)所输出的转动力矩；
S2、当控制芯片监测到转轴组件(3)的转动力矩小于预设值时，则控制电机组件(2)同步工作，直至转轴组件(3)上重新监测的转动力矩达到预设值。
7.根据权利要求6所述的中置电机的使用方法，其特征在于，所述电机组件(2)独立驱动齿轮组件(4)的转动，从而带动同轴连接的链轮组件(1)的转动。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108860439A (zh) * 2018-08-15 2018-11-23 张云虎 一种电动助力自行车中置力矩传感电机及应用其的自行车
CN215344174U (zh) * 2021-08-10 2021-12-28 徐州顺达钢轮制造有限公司 一种电动车轮毂电机

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