CN202508256U - 一体对接式扭矩传感器电机 - Google Patents

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Abstract

一体对接式扭矩传感器电机，包括电机轴及设置在电机轴上的电机壳体，电机轴上还设置有一传动用飞轮，电机壳体一侧设置一由环状凸起构成的中空容腔，有一扭力感应座与中空容腔对接配合后所形成的空间内，容置一带有磁钢的可动棘齿式扭力感应滑环组件，所述飞轮的棘齿与所述棘齿式扭力感应滑环组件中的棘齿式扭力感应滑环上呈环形分布的齿槽相配合，棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢与电机轴上的霍尔元件磁感应配合，从而输出电信号而控制车辆的加力转动；本实用新型巧妙地将霍尔传感器部件全部设置于电机壳体上，解决了因功能设置而占用空间的矛盾，磁感应效果明显，利于集约化生产，低碳、环保，安装维修方便。

Description

一体对接式扭矩传感器电机
技术领域
本发明涉及车辆电动助力传动领域，尤其涉及一种自行车电动助力传感器电机的结构。 
背景技术
在自行车电动助力传感器领域中，中国发明专利申请201110125438.9公开了一种“与自行车后叉配合的电动助力传感器的结构”，在所述自行车后叉的一侧底部设置有一凹槽，凹槽内固定设置一安装有霍尔元件的电路板，凹槽内还容置有一穿过凹槽底部长槽孔呈活动状的后轴上的传感器组件，所述传感器组件上设置的一永磁体与所述电路板上的霍尔元件磁感应配合；因所述后轴被限定在凹槽底部长槽孔内移动，因此，利用后轴移动时，与后轴相对固定的永磁体及与霍尔元件之间的磁感应变化，输出电信号而控制自行车电机的加力转动；该种结构的霍尔传感器采用机械设置的方式，其工作原理是将与电机分开设置的霍尔传感器获得的车辆骑行时产生加速度的力量，转化为电信号，用于驱动电机加力行驶；显而易见，该结构给出的电机与霍尔传感器属对应分开设置，相对来说，降低了传感信号的可靠度，且生产工序较多，提高了生产成本，使得其使用范围受到限制，因而迫切需要设计一种电机与霍尔传感器结合在一起的新型电机以满足市场的各种需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种标准化的、适用于各种传感与驱动功能合一的车辆助力用一体对接式扭矩传感器电机。
本发明的技术方案是这样实现的： 
提供一种一体对接式扭矩传感器电机，包括电机轴及设置在电机轴上的电机壳体，所述电机轴上还设置有一传动用飞轮，其特征在于：所述电机壳体一侧设置一由环状凸起构成的中空容腔，有一扭力感应座与所述中空容腔对接配合后所形成的空间内，容置一带有磁钢的可动棘齿式扭力感应滑环组件，所述飞轮的棘齿与所述棘齿式扭力感应滑环组件中的棘齿式扭力感应滑环上呈环形分布的齿槽相配合，在所述电机轴上设置有一霍尔元件，所述棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢与所述霍尔元件磁感应配合，从而输出电信号而控制车辆的加力转动。
采用该技术方案后，可以达到以下的技术效果： 
当骑行者向前加速运动时，通过脚踏加力，带动飞轮，传力到棘齿式扭力感应滑环，进而带动棘齿式扭力感应滑环组件相对于扭力感应座作水平位移，棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢与电机轴上的霍尔元件因产生相对位移而产生电信号，再经过传感器中央处理器处理后，发出相应的驱动指令，使车辆得以助力行驶；车辆减速或下坡时，飞轮空转打滑，棘齿式扭力感应滑环复原归位，传感器中央处理器输出信号截止，电机停止加力，以达到安全行驶和节能的目的。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述棘齿式扭力感应滑环组件由与棘齿式扭力感应滑环配合的弹性复位元件、磁钢及所述扭力感应座组成，将弹性复位元件定位在棘齿式扭力感应滑环上后，适配于所述扭力感应座内，并将扭力感应座旋转固定在所述中空容腔内。 
所述扭力感应座的一端呈半封闭状，所述扭力感应座上设置有一通孔与所述电机轴配合，所述电机轴从所述通孔穿过，与所述棘齿式扭力感应滑环组件同轴过渡配合。所述扭力感应座将所述棘齿式扭力感应滑环组件限定在所述由一扭力感应座与所述中空容腔旋转对接配合后所形成的空间内，从而构成一种相对电机而言，电机外表面相对固定而其内腔呈活动状态的结构，以利于产生磁感应配合而输出助力信号。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述扭力感应座的内壁底部呈圆周等分分布有多个钢球定位孔，所述棘齿式扭力感应滑环底部则呈圆周等分相对应分布有多个钢球位移斜槽，所述棘齿式扭力感应滑环的底圈落位于多个钢球上，棘齿式扭力感应滑环受切向力作用而带动钢球在斜槽的斜坡面上往复滚动，进而把圆周运动的力转化为轴向平移的力，达到形成位移之目的。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述棘齿式扭力感应滑环上呈圆周分布有复位弹簧定位槽。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述棘齿式扭力感应滑环的底部与所述中空容腔底部，设置有一弹性复位元件。依靠所述弹性复位元件受压形变后所产生的回复力而使棘齿式扭力感应滑环组件复位。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述电机轴上设置有霍尔元件安装槽。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述磁钢同心镶嵌在所述棘齿式扭力感应滑环上。所述棘齿式扭力感应滑环组件安装到位后，磁钢与霍尔元件的磁感应位置相适配，以利于更好地获得磁感应效果，提高磁感应灵敏度和可靠度。 
如上所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述磁钢同心镶嵌在棘齿感应圈上。
    本发明巧妙地将霍尔传感器部件全部设置于电机壳体上，从而构成一体式的扭矩传感器电机，解决了因功能设置而占用空间的矛盾，且标准化程度高，适用面广，磁感应效果明显，利于集约化生产，低碳、环保，且安装维修方便。 
附图说明
图1是本发明一种实施例的结构分解图。 
图2是图1中扭力感应座的结构放大图。 
图3是图1中棘齿式扭力感应滑环的结构放大图。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不限于以下各种实施例： 
参见图1至图3：
提供一种一体对接式扭矩传感器电机，包括电机轴2及设置在电机轴2上的电机壳体1，所述电机轴2上还设置有一传动用飞轮8，所述电机壳体１的一侧设置一由环状凸起11构成的中空容腔12，有一扭力感应座7与所述中空容腔12旋转对接配合后所形成的空间内，容置一带有磁钢34的可动棘齿式扭力感应滑环组件，所述飞轮8的棘齿81与所述棘齿式扭力感应滑环组件中的棘齿式扭力感应滑环3上呈环形分布的齿槽31相配合，在所述电机轴2上设置有一霍尔元件22，所述棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢34与所述霍尔元件22磁感应配合，从而输出电信号而控制车辆的加力转动。
所述棘齿式扭力感应滑环组件由与棘齿式扭力感应滑环3配合的弹性复位元件4、磁钢34及所述扭力感应座7组成，将弹性复位元件4定位在棘齿式扭力感应滑环3上后，适配于所述扭力感应座7内，并将扭力感应座7旋转固定在所述中空容腔12内。 
所述扭力感应座7的一端呈半封闭状，所述扭力感应座7上设置有一通孔71与所述电机轴2配合，所述电机轴2从所述通孔71穿过，与所述棘齿式扭力感应滑环组件同轴过渡配合。所述扭力感应座7将所述棘齿式扭力感应滑环组件限定在所述的由一扭力感应座7与所述中空容腔12旋转对接配合后所形成的空间内，从而构成一种相对电机而言，电机外表面相对固定而其内腔呈活动状态的结构，以利于产生磁感应配合而输出助力信号。 
所述扭力感应座7的内壁底部呈圆周等分分布有多个钢球6的定位孔72，所述棘齿式扭力感应滑环3上则呈圆周等分相对应分布有多个钢球位移斜槽32，所述棘齿式扭力感应滑环3落位于多个钢球6上，棘齿式扭力感应滑环3受切向力作用而带动钢球在斜槽32的斜坡面上往复滚动，进而把圆周运动的力转化为轴向平移的力，达到形成位移之目的。 
所述棘齿式扭力感应滑环3上呈圆周分布有弹性元件定位槽33，在定位槽33内安装有复位弹簧5。所述复位弹簧5限定在定位槽33及扭力感应座7的凸起73间，形成复位弹簧5的弹性旋转复位结构。 
依靠所述弹性复位元件4受压形变后所产生的回复力而使棘齿式扭力感应滑环组件轴向复位，所述弹性复位元件4为一波形弹圈。 
所述电机轴2上设置有霍尔元件22的安装槽21。 
所述磁钢34同心镶嵌在所述棘齿式扭力感应滑环3上。所述棘齿式扭力感应滑环组件安装到位后，磁钢34与霍尔元件22的磁感应位置相适配，以利于更好地获得磁感应效果，提高磁感应灵敏度和可靠度。 
下面进一步提供本发明的一种应用实施例： 
提供一种安装有本发明所述电机的折叠式脚踏电动两用自行车，其电机安装在所述自行车后轴上，所述传感器终端显示屏设置在所述自行车龙头上，当骑行者用力带动飞轮时，本发明所述棘齿式扭力感应滑环组件的棘齿式扭力感应滑环3在钢球6上沿斜槽32的斜坡面扭转，从而转化为棘齿式扭力感应滑环3的水平位移行程，构成切割磁力线动作，使得棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢34与电机轴2上的霍尔元件22产生磁感应信号经传感器中央处理器接收后，输出电机的加电信号，电机起到助力作用；当自行车无踩踏力或者减速、下坡时，在复位弹簧5的作用下，棘齿式扭力感应滑环组件复位，此时，霍尔元件22与磁钢34的感应信号归零，中央处理器给出截止信号，电机不予助力；这样，电机只在所述自行车加速前进时助力。
具有本文所述技术特征的一体对接式扭矩传感器电机的结构，均落入本专利保护范围。 

Claims (6)

1.一体对接式扭矩传感器电机，包括电机轴及设置在电机轴上的电机壳体，所述电机轴上还设置有一传动用飞轮，其特征在于：所述电机壳体一侧设置一由环状凸起构成的中空容腔，有一扭力感应座与所述中空容腔对接配合后所形成的空间内，容置一带有磁钢的可动棘齿式扭力感应滑环组件，所述飞轮的棘齿与所述棘齿式扭力感应滑环组件中的棘齿式扭力感应滑环上呈环形分布的齿槽相配合，在所述电机轴上设置有一霍尔元件，所述棘齿式扭力感应滑环组件上的磁钢与所述霍尔元件磁感应配合，从而输出电信号而控制车辆的加力转动。
2.如权利要求1所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述棘齿式扭力感应滑环组件由与棘齿式扭力感应滑环配合的弹性复位元件、磁钢及所述扭力感应座组成，将弹性复位元件定位在棘齿式扭力感应滑环上后，适配于所述扭力感应座内，并将其整体旋转固定在所述中空容腔内。
3.如权利要求1或2所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述扭力感应座的内壁底部呈圆周等分分布有多个钢球定位孔，所述棘齿式扭力感应滑环底部则呈圆周等分相对应分布有多个钢球位移斜槽，所述棘齿式扭力感应滑环的底圈落位于多个钢球上，棘齿式扭力感应滑环受切向力作用而带动钢球在斜槽的斜坡面上往复滚动。
4.如权利要求1或2所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述棘齿式扭力感应滑环上呈圆周分布有复位弹簧定位槽。
5.如权利要求1所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述电机轴上设置有霍尔元件安装槽。
6.如权利要求1所述的一体对接式扭矩传感器电机，其特征在于：所述磁钢同心镶嵌在棘齿感应圈上。
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