CN202940699U - 一种力矩马达总成 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种力矩马达总成，主轴、定子总成通过定子支撑件固定设置于所述主轴上，转子固定设置在马达端盖上的马达本体，以及设置于所述主轴上且位于所述马达本体一侧的卡式飞轮，且所述马达本体的内部设置有马达控制器和用于检测所述卡式飞轮力矩的力矩传感器，所述力矩传感器与所述马达控制器相连。由于力矩传感器和马达控制器均设置在马达本体的内部，因而使得力矩传感器与马达控制器之间的连线大大缩短，同时马达控制器与马达本体之间的连线也大大缩短，这就有效降低了线路损耗，同时力矩传感器可以更为准确的采集卡式飞轮处的力矩大小，使马达适时助力，使骑行者的助力感更为舒适。

Description

一种力矩马达总成

技术领域

本实用新型涉及电动车马达技术领域，更具体的说是涉及一种力矩马达总成。

背景技术

目前的电动车已经逐步发展成为包括马达、控制系统、力矩系统以及液晶显示系统的智能电动车，通过力矩系统检测骑行者对脚蹬踏板施加的力矩，并将该力矩的大小传递给与马达相连的控制系统，控制系统根据力矩系统所检测到的力矩信号对马达的正弦波驱动角度和频率进行控制，依据骑行者踏力的大小控制马达出力的强弱，从而达到当人用力等车的时候电机能够出力较大，当人的踏力较小甚至未输入踏力的情况下，马达的出力维持在较小的范围内。

虽然目前的电动自行车已经采用了智能控制系统，但是智能系统的各个元件分别安装在电动自行车的不同部位，例如控制器一般设置在马达壳体的外部。控制器的线路通过设置在电机机壳中间的轴承内圈接入并与定子相连。

但是该种布置方式由于力矩传感器与控制器之间的线路、电机定子与控制器之间的线路均较长，使得线路的损耗较大，线路受干扰影响严重，降低了系统的可靠性。

因此，如何能够缩短力矩传感器与控制器之间的线路，以降低线路损耗，提高系统的可靠性是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种力矩马达总成，以缩短目前电动自行车内的力矩传感器与控制器之间的连接线路，从而降低线路损耗，提高系统的可靠性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种力矩马达总成，该马达总成应用于电动自行车上，包括主轴、定子总成通过定子支撑件固定设置于所述主轴上，转子固定设置在马达端盖上的马达本体，以及设置于所述主轴上且位于所述马达本体一侧的卡式飞轮，且所述马达本体的内部设置有马达控制器和用于检测所述卡式飞轮力矩的力矩传感器，所述力矩传感器与所述马达控制器相连。

优选的，还包括设置于所述马达本体另一侧且与所述马达本体的端盖外侧固定相连的标准碟盘。

优选的，所述定子支撑件上设置有控制器安装槽，所述马达控制器固定设置于所述控制器安装槽内。

优选的，所述控制器安装槽内设置有震动缓冲层。

优选的，所述卡式飞轮包括卡式塔基和安装于所述卡式塔基上的飞片，其中卡式塔基包括：

套设于所述主轴上且可相对于所述主轴旋转的塔基芯子；

可转动的安装在所述塔基芯子上的卡式外套；

安装于所述塔基芯子上，保证卡式外套相对塔基芯子单向转动的千斤和簧丝。

优选的，还包括与所述塔基芯子靠近所述马达本体端盖的一端固定相连，且位于所述马达本体内部的接合器，所述力矩传感器包括设置于所述接合器上的内磁环、设置于所述马达本体端盖上的外磁环、设置于所述定子支撑件上且用于产生与所述内磁环和外磁环相对应的方波信号的霍尔元件，以及用于输出力矩的C簧。

由以上技术方案可以看出本实用新型所提供的力矩马达总成，包括马达本体以及靠近马达本体且设置于主轴上的卡式飞轮，并且用于控制马达出力大小的控制器以及用于检测卡式飞轮力矩的力矩传感器均设置在马达本体的内部，并且力矩传感器与马达控制器相连。

由于力矩传感器和马达控制器均设置在马达本体的内部，因而使得力矩传感器与马达控制器之间的连线大大缩短，同时马达控制器与马达本体之间的连线也大大缩短，这就有效降低了线路损耗，同时力矩传感器可以更为准确的采集卡式飞轮处的力矩大小，使马达适时助力，使骑行者的助力感更为舒适。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的力矩马达总成的局部剖面结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种力矩马达总成，该力矩马达总成将用于检测卡式飞轮的力矩传感器和马达控制器设置于马达本体内，从而可以将马达本体、力矩传感器和马达控制器集成为一体，以降低线路损耗，提高系统的可靠性。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本实用新型实施例所提供的力矩马达总成局部剖视结构示意图。

本实施例所提供的力矩马达总成主要应用于电动自行车上，包括主轴10、马达本体A以及设置于力矩马达总成内部的马达控制器11和力矩传感器B，其中马达本体A的定子总成3通过定子支撑件2固定设置于主轴10上，转子1固定设置在马达端盖上，从而实现马达本体A的转子与主轴10的可转动连接，马达端盖与主轴10之间设置有轴承，马达本体A的一侧还包括设置于主轴10上的卡式飞轮C，并且马达本体A的内部设置有用于控制马达出力的马达控制器11和用于检测卡式飞轮C力矩的力矩传感器B，并且力矩传感器B与马达控制器11相连。

当骑行者脚蹬踏板，将力传递给标准牙盘，然后标准牙盘通过链条带动卡式飞轮C进行转动，此时位于马达本体A内的力矩传感器B检测到骑行者踏力的扭矩大小，力矩传感器B将会根据该力矩产生相应的信号并将其传送至马达控制器11内，马达控制器11将根据力矩传感器B所检测到的力矩大小对电机的正弦波驱动的角度和频率进行控制，实现马达的调速与转矩的调制，从而实现当骑行者踏力增大时，马达控制器11控制马达出力增强，使骑行者更为省力，当骑行者的踏力减小时，控制马达的出力适当减弱，从而可以达到节省电量增加续行里程的目的。

由于上述实施例中的马达控制器11和力矩传感器B均设置在了力矩马达总成的内部，因此力矩传感器B与马达控制器11之间的连线大大缩短，同时马达控制器11与马达本体A之间的连线也大大缩短，这就有效降低了线路损耗，同时力矩传感器B可以更为准确的采集卡式飞轮C处的力矩大小，使马达适时助力，使骑行者的助力感更为舒适。

为了进一步优化本实用新型所提供的技术方案，本实施例优选的在所述马达本体A的另一侧设置有与马达本体端盖的外侧固定相连的标准碟盘12，标准碟盘12的设置可以使得安装有该种力矩马达总成的电动自行车的制动能力更强，并且碟刹的寿命显著高于V刹，其刹车的热衰性要显著低于V刹或者鼓刹，并且在潮湿和泥泞的环境中其刹车效果依然出色。

由于本实用新型中的马达本体由定子总成3和外圈转子组成，定子总成具体包括定子支撑件2、线圈和冲片，因此马达控制器11可以直接粘接于定子支撑件2上，但是为了增强马达控制器11安装的牢固性和合理性，本实施例中在定子支撑件2上设置有控制器安装槽，马达控制器固定设置在控制器安装槽内，更为优选的，为了防止在行车过程中产生的震动对马达控制器11所产生的影响，本实施例中还在控制器安装槽内设置了用于缓冲震动的震动缓冲层。

本实用新型中所提供的卡式飞轮C具体包括卡式塔基和安装于卡式塔基上的飞片9，其中飞片9是卡装在卡式塔基上的，卡式塔基具体包括塔基芯子8、卡式外套7以及安装于塔基芯子8上且位于卡式外套7与塔基芯子之间的千斤和簧丝，塔基芯子8套设在主轴10上，并可相对与主轴10进行自由转动，卡式外套7套设于塔基芯子8上。

为了方便的进行卡式飞轮C力矩的检测，本实施例中还设置了接合器，接合器与塔基芯子8靠近马达本体端盖的一端固定相连，并且接合器位于力矩马达总成的内部，力矩传感器B包括设置于接合器上的内磁环6、设置于与接合器6位于同一侧的马达端盖上的外磁环4以及设置于定子支撑件2上并且用于产生与内磁环6和外磁环4相对应的方波信号的霍尔元件5，以及设置于接合器与马达端盖之间用于输出力矩大小的C簧。

内磁环6与外磁环4在空载的状态下两者的磁场同步，即在空载的状态下两者的磁场相位是一致的，当卡式飞轮C上输入力矩时，即骑行者对踏板输入力时，接合器将跟随塔基芯子8进行旋转，此时安装于接合器上的内磁环6将相对于安装于马达本体端盖上的外磁环4发生转动，两者之间产生磁场偏移，相应的霍尔元件5内所产生的方波信号也产生了相位差，C簧将输出力矩大小，力矩传感器将力矩信号输送至马达控制器11内，马达控制器11将根据信号来控制马达的出力。

为了进一步优化上述技术方案，本实施例中与接合器位于同一侧的马达端盖上设置有凸起于马达端盖上并且与接合器的侧面平齐的突出部，外磁环4固定设置于该突出部上，以使霍尔元件5更加准确的检测到内磁环6和外磁环4之间磁场的相位差。

以上对本实用新型所提供的力矩马达总成进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种力矩马达总成，应用于电动自行车上，其特征在于，包括主轴（10）、定子总成（3）通过定子支撑件（2）固定设置于所述主轴（10）上，转子（1）固定设置在马达端盖上的马达本体（A），以及设置于所述主轴（10）上且位于所述马达本体（A）一侧的卡式飞轮（C），且所述力矩马达总成的内部设置有马达控制器（11）和用于检测所述卡式飞轮力矩的力矩传感器（B），所述力矩传感器（B）与所述马达控制器（11）相连。

2.根据权利要求1所述的力矩马达总成，其特征在于，还包括设置于所述马达本体（A）另一侧且与所述马达本体（A）的端盖外侧固定相连的标准碟盘（12）。

3.根据权利要求1所述的力矩马达总成，其特征在于，所述定子支撑件（2）上设置有控制器安装槽，所述马达控制器（11）固定设置于所述控制器安装槽内。

4.根据权利要求3所述的力矩马达总成，其特征在于，所述控制器安装槽内还设置有震动缓冲层。

5.根据权利要求1所述的力矩马达总成，其特征在于，所述卡式飞轮（C）包括卡式塔基和安装于所述卡式塔基上的飞片（9），其中卡式塔基包括：

套设于所述主轴（10）上且可相对于所述主轴（10）旋转的塔基芯子（8）；

可转动的安装在所述塔基芯子（8）上的卡式外套（7）；

安装于所述塔基芯子（8）上，保证卡式外套（7）相对塔基芯子（8）单向转动的千斤和簧丝。

6.根据权利要求5所述的力矩马达总成，其特征在于，还包括与所述塔基芯子（8）靠近所述马达本体端盖的一端固定相连，且位于所述马达本体（A）内部的接合器，所述力矩传感器包括设置于所述接合器上的内磁环（6）、设置于所述马达本体端盖上的外磁环（4）、设置于所述定子支撑件（2）上且用于产生与所述内磁环（6）和外磁环（4）相对应的方波信号的霍尔元件（5），以及用于输出力矩的C簧。

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