CN205022805U - 内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车，力矩助力控制系统包括电机和力矩助力传感机构，力矩助力传感机构包括力矩传感器、助力传感器和力矩助力检测单元；助力传感器包括传动部件和第一磁性件，传动部件包括可旋转的第一部分和设于第一部分外周并由第一部分带动进行单向旋转的第二部分；力矩传感器的内盘装有第二磁性件，外盘装有第二磁性件；力矩助力传感机构设于电机的壳体内，且所述外盘连接电机的壳体，内盘与传动部件的第二部分相连接或一体成型；第一磁性件与传动部件的第一部分同步旋转。电动自行车包括自行车本体和上述力矩助力控制系统。本实用新型具有整体结构紧凑、防水防尘、性能稳定、安装简便等特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动自行车领域，特别是涉及一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车。
背景技术
现有技术的一种电动自行车又称为混合动力自行车、ebike,其兼具自行车运动休闲及轻松省力的特点，近年来越来越受到市场欢迎。力矩助力系统是电动自行车助力系统的关键，它配合电机及控制系统机根据骑乘人员的用力情况输出相应的电动助力。目前，公知的电动自行车的力矩助力系统和电机相互独立，分别需要独立安装，这就导致电动自行车的力矩助力系统安装繁琐，线路繁多，并大大影响了电动自行车的美观性。
实用新型内容
本实用新型提供了一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车，其克服了现有技术的电动自行车的力矩助力系统所存在的不足之处。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，包括电机和力矩助力传感机构，力矩助力传感机构包括力矩传感器、助力传感器和力矩助力检测单元；其特征在于：助力传感器包括传动部件和第一磁性件，传动部件包括可旋转的第一部分和设于第一部分外周并由第一部分带动进行单向旋转的第二部分；力矩传感器包括在圆周方向相弹性连接并可相对转动一定角度的内盘和外盘，内盘装有第二磁性件，外盘装有第二磁性件；力矩助力传感机构设于电机的壳体内，且力矩传感器的外盘连接电机的壳体，内盘与传动部件的第二部分相连接或一体成型；第一磁性件与传动部件的第一部分同步旋转。
一实施例中，所述传动部件的第一部分固连或延伸有轴套，该轴套可转动地套接于所述电机的中轴外周，并局部伸出所述电机的壳体外，构成飞轮接口。
一实施例中，所述第一磁性件安装于所述传动部件的第一部分或所述轴套。
一实施例中，所述传动部件为单向轴承、棘轮机构、超越离合器中的任一种。
一实施例中，所述力矩助力检测单元包括能检测所述第二磁性件和第三磁性件磁场变化的力矩检测板和能检测所述第一磁性件的磁场变化的助力检测板，或者，所述力矩助力检测单元包括能检测所述第一磁性件、第二磁性件和第三磁性件的磁场变化的检测板。
一实施例中，所述力矩助力检测单元固定于所述电机的定子支架。
一实施例中，所述电机的壳体包括外壳和盖接于该外壳的端盖，所述外盘固定于该端盖，该端盖设有供所述中轴和轴套伸出的容让孔。
一实施例中，所述力矩传感器的内盘与外盘在圆周方向采用若干测力弹簧进行连接。
一实施例中，所述第一磁性件、第二磁性件和第三磁性件分别为感应磁钢，并为多个，且分别沿圆周方向排布。
电动自行车，包括自行车本体，该自行车本体安装有供电电池和控制电路，其特征在于：该自行车本体还安装有如上所述的内置于电动自行车电机力矩助力控制系统，所述传动部件的第一部分与自行车本体的飞轮相联动，控制电路电连接电机、供电电池和力矩助力检测单元，并控制电机工作与否。
相较于现有技术，本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型将力矩助力传感机构集成于电机内部，一方面使整体结构紧凑，线路精简，且防水防尘，性能稳定，提升了电动自行车的美观度，另一方面安装简便，大大简化了电动自行车助力系统的安装步骤，从而大大提高了安装效率，并降低了安装人员的劳动强度、
2、本实用新型进一步设置所述轴套，作为飞轮接口，使该助力控制系统应用于电动自行车时安装更加方便。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车不局限于实施例。
附图说明
图1是本实用新型的局部结构的爆炸示意图；
图2是图1所示结构在组装状态的侧视图；
图3是图1所示结构在组装状态的端面示意图。
具体实施方式
实施例，请参见图1-图3所示，本实用新型的一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，包括电机、力矩助力传感机构，电机包括壳体、中轴、定子和转子，力矩助力传感机构包括力矩传感器5、力矩助力检测单元和助力传感器，助力传感器包括传动部件和第一磁性件22，力矩传感器5包括内盘51和外盘52，且内盘51与外盘52在圆周方向相弹性连接，并可相对转动一定角度，具体，内盘51和外盘52在圆周方向采用若干测力弹簧53进行连接。内盘51装有第二磁性件54，外盘52装有第三磁性件55。所述传动部件包括可旋转的第一部分和设于第一部分外周并由第一部分带动进行单向旋转的第二部分。力矩助力传感机构设于电机的壳体内，且力矩传感器的外盘52连接电机的壳体，内盘51与传动部件的第二部分相连接或一体成型；第一磁性件22与传动部件的第一部分同步旋转。
本实施例中，所述传动部件的第一部分固连有轴套2(或者，传动部件的第一部分延伸有轴套，亦即，传动部件的第一部分与轴套一体成型)，该轴套2可转动地套接于所述中轴外周，并局部伸出壳体外构成飞轮接口。所述第一磁性件22具体安装于所述轴套2，除此，第一磁性件22也可以安装于所述传动部件的第一部分，或者将第一磁性件22安装于于传动部件的第一部分相固连的其它部件上。
本实施例中，所述传动部件优选为单向轴承4，其套装于轴套2外周，且其内圈(即第一部分)与轴套2相对固定，其外圈(即第二部分)固接于所述内盘51。除此，所述传动部件也可以为超越离合器或棘轮机构等。
本实施例中，所述力矩助力检测单元包括能检测所述第一磁性件22、第二磁性件54和第三磁性件55的磁场变化的检测板。除此，所述力矩助力检测单元也可以包括能检测所述第二磁性件54和第三磁性件55的磁场变化的力矩检测板和能检测所述第一磁性件22的磁场变化的助力检测板。
本实施例中，所述轴套2与所述中轴之间还设有轴承6，即该轴承6的内圈与中轴相对固定，该轴承6的外圈与轴套2相对固定，以此大大降低轴套2与中轴之间的转动摩擦力。
本实施例中，所述力矩助力检测单元(即所述检测板)具体固定于所述电机的定子支架。
本实施例中，所述电机的壳体包括外壳和盖接于该外壳的端盖1，所述外盘52固定于端盖1，该端盖1的中部设有一容让孔11，供所述轴套2和中轴伸出电机的壳体外。
本实施例中，所述第一磁性件22、第二磁性件54、第三磁性件55分别为感应磁钢，并为多个，第二磁性件54沿所述内盘51的圆周方向排布，第三磁性件55沿所述外盘52的圆周方向排布，第一磁性件22嵌装于所述轴套2的内端面(即轴套2位于壳体内的部分所在的端面)，并沿轴套2的圆周方向排布。
本实施例中，所述轴套2位于所述壳体外的部分设有一环形凹槽21，该环形凹槽21上套装有一限位卡簧3，该限位卡簧3的外径大于所述端盖的容让孔11的孔径，利用该限位卡簧3可以避免轴套2完全落入所述壳体内。
本实用新型的一种电动自行车，包括自行车本体，该自行车本体安装有供电电池和控制电路，该自行车本体还安装有上述内置于电动自行车电机力矩助力控制系统，所述轴套与自行车本体的飞轮相连接，控制电路电连接电机、供电电池和检测板，并控制电机工作与否。
当用户踩踏电动自行车的踏板时，飞轮带动所述轴套2转动，一方面使嵌装于所述轴套2上的第一磁性件22发生磁场变化，检测板检测到该磁场变化，并根据该磁场变化获得用户的踩踏速度，另一方面轴套2带动单向轴承4的内圈转动，单向轴承4的内圈与外圈挂接后带动外圈转动，从而带动力矩传感器5的内盘51转动。力矩传感器5的内盘51转动时，一方面使其上的第二磁性件54发生磁场变化，另一方面推动测力弹簧53发生形变，测力弹簧53形变推动力矩传感器5的外盘52转动。外盘52转动，一方面使嵌于其上的第三磁性件55发出磁场变化，另一方面带动端盖1转动。检测板对第二磁性件54和第三磁性件55的磁场变化进行检测，并根据第二磁性件54和第三磁性件55磁场感应时间差推算出用户的踩踏力度，且该磁场感应时间差越小，说明用户的踩踏力度越大。检测板将所检测的结果传输给电机的控制电路，该控制电路控制电机根据骑乘人员的踩踏速度和踩踏力度输出相应的电动助力。
当用户停止踩踏自行车时，飞轮停止转动，单向轴承4的内圈随之停止转动，而单向轴承4的外圈、力矩传感器5的内盘51、外盘52、电机的壳体均随着车轮惯性转动。此时，测力弹簧53未发生形变，力矩传感器5的内盘51与外盘52的磁场感应时间差最大。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统和电动自行车，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，包括电机和力矩助力传感机构，力矩助力传感机构包括力矩传感器、助力传感器和力矩助力检测单元；其特征在于：助力传感器包括传动部件和第一磁性件，传动部件包括可旋转的第一部分和设于第一部分外周并由第一部分带动进行单向旋转的第二部分；力矩传感器包括在圆周方向相弹性连接并可相对转动一定角度的内盘和外盘，内盘装有第二磁性件，外盘装有第二磁性件；力矩助力传感机构设于电机的壳体内，且力矩传感器的外盘连接电机的壳体，内盘与传动部件的第二部分相连接或一体成型；第一磁性件与传动部件的第一部分同步旋转。
2.根据权利要求1所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述传动部件的第一部分固连或延伸有轴套，该轴套可转动地套接于所述电机的中轴外周，并局部伸出所述电机的壳体外，构成飞轮接口。
3.根据权利要求2所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述第一磁性件安装于所述传动部件的第一部分或所述轴套。
4.根据权利要求1或2或3所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述传动部件为单向轴承、棘轮机构、超越离合器中的任一种。
5.根据权利要求1所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述力矩助力检测单元包括能检测所述第二磁性件和第三磁性件磁场变化的力矩检测板和能检测所述第一磁性件的磁场变化的助力检测板，或者，所述力矩助力检测单元包括能检测所述第一磁性件、第二磁性件和第三磁性件的磁场变化的检测板。
6.根据权利要求1或5所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述力矩助力检测单元固定于所述电机的定子支架。
7.根据权利要求2所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述电机的壳体包括外壳和盖接于该外壳的端盖，所述外盘固定于该端盖，该端盖设有供所述中轴和轴套伸出的容让孔。
8.根据权利要求1所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述力矩传感器的内盘与外盘在圆周方向采用若干测力弹簧进行连接。
9.根据权利要求1所述的内置于电动自行车电机的力矩助力控制系统，其特征在于：所述第一磁性件、第二磁性件和第三磁性件分别为感应磁钢，并为多个，且分别沿圆周方向排布。
10.电动自行车，包括自行车本体，该自行车本体安装有供电电池和控制电路，其特征在于：该自行车本体还安装有如权利要求1-9中任一项所述的内置于电动自行车电机力矩助力控制系统，所述传动部件的第一部分与自行车本体的飞轮相联动，控制电路电连接电机、供电电池和力矩助力检测单元，并控制电机工作与否。
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| CN109968964A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-07-05 | 建德市五星车业有限公司 | 一种电动车轮及电动车 |
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