ES2711641T3 - Sistema propulsor con motor central para una bicicleta eléctrica - Google Patents
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Abstract
Un sistema propulsor con motor central para una bicicleta eléctrica, que comprende: una carcasa izquierda (1), una carcasa derecha (2) montada en la carcasa izquierda (1), un conjunto motor (3), un dispositivo de reducción de la velocidad de rotación (4) accionado por el conjunto motor (3), un cigüeñal (7), un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotación (6) accionado por el cigüeñal (7), un plato (9) accionado por el dispositivo de reducción de la velocidad de rotación (4) y por el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotación (6), un controlador (8) conectado al conjunto motor (3) para controlar una potencia de salida del conjunto motor (3), y un detector de par (5) conectado al controlador (8) para proporcionar una señal de par al controlador (8), en donde: el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotación (6) comprende un anillo dentado (601), un pasador del eje planetario (602), un asiento de fijación del trinquete (603), un brazo (604), una rueda solar (605), un embrague unidireccional de tipo trinquete (606) y un engranaje planetario (607); y el detector de par (5) se instala en la carcasa izquierda (1), y el controlador (8) se instala en la carcasa derecha (2); caracterizado por que el detector de par (5) comprende un soporte deformable, un módulo de transmisión de señal (502) y un componente magnético, el soporte deformable se deforma bajo una fuerza causada por el par entre la carcasa izquierda (1) y la rueda solar (605) para impulsar el componente magnético a moverse, y el módulo de transmisión de señal (502) detecta el movimiento del componente magnético, convierte un cambio de flujo magnético en una señal eléctrica y transfiere la señal eléctrica al controlador (8); y además, uno de: el soporte deformable del detector de par (5) es un cuerpo deformable de aleación de aluminio (501), y el componente magnético comprende un soporte de plástico (503), una bola de acero (505), un resorte (507), un imán circular (504) y una corredera de plástico (506); y el soporte deformable del detector de par (5) comprende un soporte de transferencia de par (520) y un cuerpo deformable de aleación de aluminio (501), y el componente magnético comprende una carcasa con rosca externa de plástico (522), un imán circular (504), un resorte (507), una corredera de plástico (506) y un soporte de fijación con rosca interna de plástico (523).
Description
DESCRIPCION
Sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica
Campo de la tecnologia
La presente invencion se refiere a un sistema propulsor con motor, y mas particularmente a un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica, que comprende: una carcasa izquierda, una carcasa derecha montada en la carcasa izquierda, un conjunto motor, un dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion accionado por el conjunto motor, un ciguenal, un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion accionado por el ciguenal, un plato accionado por el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion y por el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion, un controlador conectado al conjunto motor para controlar una potencia de salida del conjunto motor, y un detector de par conectado al controlador para proporcionar una senal de par al controlador, en donde el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion comprende un anillo dentado, un pasador del eje planetario, un asiento de fijacion del trinquete, un brazo, una rueda solar, un embrague unidireccional de tipo trinquete y un engranaje planetario; y el detector de par se instala en la carcasa izquierda, y el controlador se instala en la carcasa derecha.
Antecedentes
En el documento de patente de EE.UU. n.° 6.073.717, que muestra un sistema de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, y en el documento EP 0825 101 A2, se describe un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica del tipo generico especificado anteriormente.
En el documento EP 2218 634 A1 se describe tambien un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica.
El respeto por el medio ambiente es el objetivo de la produccion y la vida en la sociedad humana hoy en dia y en el futuro. El transporte ecologico y con bajas emisiones de carbono es tambien la tendencia futura y la direccion del desarrollo. Las bicicletas electricas tienen caracteristicas tales como el respeto a la economia y al medio ambiente, y por lo tanto se convierten en dispositivos de ejercicio y vehiculos deseables.
Una bicicleta electrica existente se ensambla generalmente con un motor central. Un motor central se refiere a un conjunto propulsor con motor instalado en una caja de pedalier de una bicicleta electrica, en comparacion con un motor de buje delantero y un motor de buje trasero de la bicicleta electrica. En la actualidad, cada vez mas motores centrales se instalan con un detector de par. El detector de par detecta un par de pedaleo durante la conduccion y envia una senal detectada a un controlador del sistema para ajustar de forma simultanea la velocidad de rotacion y la potencia de salida del motor, con el fin de mantener una relacion proporcional directa entre el par de pedaleo y el par de salida del motor, logrando de este modo un objetivo de multiplicacion del par.
El documento CN 103661 762 A describe una bicicleta electrica con asistencia electrica y un sistema propulsor con motor central de la bicicleta electrica con asistencia electrica. El sistema propulsor con motor central de la bicicleta electrica con asistencia electrica incluye una primera parte del componente de cubierta final, una segunda parte del componente de cubierta final, un componente carcasa, un componente detector de par, un componente motor, un componente eje central, un mecanismo planetario de reduccion, un mecanismo de embrague y un componente biela y pinon. El mecanismo planetario de reduccion soporta todo el par de salida y es el elemento mas debil de todo el sistema de transmision. Con la utilizacion a largo plazo del sistema propulsor, el engranaje de reduccion planetario tiene un grave problema de desgaste, lo que reduce significativamente la estabilidad y seguridad de un dispositivo de accionamiento central.
Ademas, un detector de par existente utilizado para un motor central de una bicicleta electrica suele ser un sensor de galgas extensometricas. En un sensor de este tipo, una galga extensometrica se dispone en un eje central del motor central, y un sensor dispuesto en un lado externo del eje central transfiere a continuacion una senal de deteccion enviada por la galga extensometrica a un controlador. Debido a que la galga extensometrica gira con el eje central, la distancia entre la galga extensometrica y el sensor sigue variando, y por lo tanto una senal esta sometida a una gran atenuacion o perdida durante la transmision, lo que da como resultado que el controlador no calcule con precision el par de pedaleo de un ciclista.
Resumen
En vista de los defectos de la tecnica anterior, la presente invencion introduce un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion en un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica, mejora un detector de par y propone un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica.
La solucion tecnica de la presente invencion es la siguiente:
Un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica, que comprende: una carcasa izquierda, una carcasa derecha montada en la carcasa izquierda, un conjunto motor, un dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion accionado por el conjunto motor, un ciguenal, un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion accionado por el ciguenal, un plato accionado por el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion y por el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion, un controlador conectado al conjunto motor para controlar una potencia de salida del conjunto motor y un detector de par conectado al controlador para proporcionar una senal de par al controlador. Ademas, el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion comprende un anillo dentado, un pasador del eje planetario, un asiento de fijacion del trinquete, un brazo, una rueda solar, un embrague unidireccional de tipo trinquete y un engranaje planetario, y el detector de par se instala en la carcasa izquierda, y el controlador se instala en la carcasa derecha. Ademas, el detector de par comprende un soporte deformable, un modulo de transmision de senal y un componente magnetico, el soporte deformable se deforma bajo una fuerza provocada por el par entre la carcasa izquierda y la rueda solar para impulsar el componente magnetico a moverse, y el modulo de transmision de senal detecta el movimiento del componente magnetico, convierte un cambio de flujo magnetico en una senal electrica y transfiere la senal electrica al controlador; y ademas uno de:
el soporte deformable del detector de par es un cuerpo deformable de aleacion de aluminio, y el componente magnetico comprende un soporte de plastico, una bola de acero, un resorte, un iman circular y una corredera de plastico; y
el soporte deformable del detector de par comprende un soporte de transferencia de par y un cuerpo deformable de aleacion de aluminio, y el componente magnetico comprende una carcasa con rosca externa de plastico, un iman circular, un resorte, una corredera de plastico y un soporte de fijacion con rosca interna de plastico.
Ademas, el conjunto motor incluye un estator del motor, un rotor del motor interno y un eje dentado.
Ademas, el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion incluye una rueda dentada de la primera etapa reductora, un pinon de la segunda etapa reductora, un cojinete unidireccional y una rueda dentada de la segunda etapa reductora.
Ademas, la rueda dentada de la primera etapa reductora del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion se acopla con el eje dentado del conjunto motor.
Ademas, el plato se instala en la rueda dentada de la segunda etapa reductora del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion.
Ademas, cuatro engranajes planetarios del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion se fijan en el brazo y giran con el ciguenal que es el centro del circulo.
Ademas, el brazo del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion se instala en el ciguenal a traves de un cojinete, y el embrague unidireccional de tipo trinquete se proporciona entre el ciguenal y el brazo.
Ademas, el anillo dentado del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion se fija en la rueda dentada de la segunda etapa reductora del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion.
Ademas, el modulo de transmision de senal del detector de par incluye un elemento Hall lineal y un cable conductor de senal.
Ademas, la rueda solar del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion se conecta al soporte deformable a traves de un cojinete.
Los efectos beneficiosos de la presente invencion son los siguientes: se proporciona un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica. Al sistema se le aplica un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion, que no solo reduce una relacion de transmision y consigue un efecto de aumento de la velocidad, sino que tambien reduce los pares que tiene que soportar un plato y una pieza de reduccion de la velocidad de rotacion, de manera que el sistema propulsor del motor central se vuelve mas estable y tiene una vida util mas larga. Tambien se aplica un novedoso detector de par en el sistema. El novedoso detector de par aprovecha una caracteristica de deformacion bajo una fuerza de un material de aleacion de aluminio. Un sensor para detectar una cantidad de una deformacion de este tipo se instala en el detector de par para convertir una senal de par del pedaleo del ciclista en una senal de voltaje, y transfiere la senal de voltaje a un controlador para controlar la potencia de salida de un conjunto motor, con el fin de convertir con precision un par del pedaleo del ciclista en una senal electrica y transferir la senal electrica al controlador en tiempo real, de manera que el controlador pueda asignar la asistencia motorizada de manera mas adecuada, logrando de este modo los objetivos de una conduccion comoda, la conservacion de la energia y el respeto del medio ambiente.
Breve descripcion de los dibujos
Para ilustrar las formas de realizacion de la presente invencion mas claramente, se presentan brevemente a continuacion los dibujos adjuntos para describir las formas de realizacion. Aparentemente, los dibujos adjuntos en la siguiente descripcion son solo una forma de realizacion de la presente invencion, y una persona experta en la tecnica puede obtener otros dibujos a partir de los dibujos adjuntos sin esfuerzos creativos.
La FIG. 1 es una vista de estructura esquematica de una forma de realizacion de un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de la presente invencion;
La FIG. 2 es una vista en perspectiva estallada de un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la presente invencion;
La FIG. 3 es una vista en perspectiva estallada de una forma de realizacion de un detector de par en un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la presente invencion; y
La FIG. 4 es una vista en perspectiva estallada de otra forma de realizacion de un detector de par en un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la presente invencion.
En los dibujos: 1 - carcasa izquierda; 2 - carcasa derecha; 3 - conjunto motor; 301 - estator del motor; 302 - rotor del motor interno; 303 - eje dentado; 304 - soporte de fijacion del estator; 4 - dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion; 401 - rueda dentada de la primera etapa reductora; 402 - pinon de la segunda etapa reductora; 403 -cojinete unidireccional; 404 - rueda dentada de la segunda etapa reductora; 5 - detector de par; 501 - cuerpo deformable de aleacion de aluminio; 502 - modulo de transmision de senal; 503 - soporte de plastico; 504 - iman circular; 505 - bola de acero; 506 - corredera de plastico; 507 - resorte; 508 - tornillo prisionero con extremo biselado; 509 - tornillo de fijacion de rueda solar; 510 - tornillo de fijacion del cuerpo deformable de aleacion de aluminio; 511 -tornillo de fijacion del soporte plastico; 520 - soporte de transferencia de par; 521 - soporte de fijacion del modulo de transmision de senal; 522 - carcasa con rosca externa de plastico; 523 - soporte de fijacion con rosca interna de plastico; 524 - tornillo de fijacion del soporte de transferencia de par; 525 - tornillo de fijacion del soporte de fijacion con rosca interna de plastico; 6 - dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion; 601 - anillo dentado; 602 - pasador del eje planetario; 603 - asiento de fijacion del trinquete; 604 - brazo; 605 - rueda solar; 606 -embrague unidireccional de tipo trinquete; 607 - engranaje planetario; 7 - ciguenal; 8 - controlador; 9 - plato.
Descripcion detallada
La presente invencion se ilustra adicionalmente a continuacion con referencia a formas de implementacion especificas. Los dibujos adjuntos se utilizan simplemente para la ilustracion de ejemplo y son solo vistas esquematicas en lugar de imagenes de objetos en la practica, y no se deben interpretar como un limite a la patente; para ilustrar de manera mas eficaz las formas de realizacion de la presente invencion, algunos elementos en los dibujos adjuntos se omiten o se amplian o se reducen, los cuales no representan el tamano de un producto en la practica; los expertos en la tecnica deben entender que se pueden omitir algunas estructuras comunes en los dibujos y en la ilustracion de los mismos.
Forma de realizacion 1
Con referencia a la FIG. 1 y la FIG. 2, un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de la presente invencion incluye una carcasa izquierda 1, una carcasa derecha 2, un conjunto motor 3, un dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4, un detector de par 5, un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6, un ciguenal 7, un controlador 8 y un plato 9. El conjunto motor 3 incluye un estator del motor 301, un rotor del motor 302 interno y un eje dentado 303. El dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4 incluye una rueda dentada de la primera etapa reductora 401, un pinon de la segunda etapa reductora 402, un cojinete unidireccional 403 y una rueda dentada de la segunda etapa reductora 404. El dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 incluye un anillo dentado 601, un pasador del eje planetario 602, un asiento de fijacion del trinquete 603, un brazo 604, una rueda solar 605, un embrague unidireccional de tipo trinquete 606 y un engranaje planetario 607. El dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4 se conecta al conjunto motor 3, al dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 y al plato 9. El dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 se conecta al detector de par 5 y al ciguenal 7. El detector de par 5 se conecta al controlador 8. El controlador 8 se conecta al conjunto motor 3.
El dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4 es un dispositivo de reduccion de la transmision de dos etapas. El cojinete unidireccional 403 se proporciona en el interior de la rueda dentada de la primera etapa reductora 401, con el fin de lograr un objetivo de evitar que el rotor del motor 302 interno gire durante el pedaleo del ciclista. El controlador 8 se utiliza para controlar la potencia de salida del conjunto motor 3. Despues de encender el conjunto motor 3, el rotor del motor 302 interno gira, y debido a que el eje dentado 303 esta conectado al rotor 302 interno, el eje dentado 303 gira de forma sincronizada. La rueda dentada de la primera etapa reductora 401 se acopla con el
eje dentado 303 para girar con una relacion de reduccion fija. El cojinete unidireccional 403 se fija de forma fija en una cavidad interior de la rueda dentada de la primera etapa reductora 401. El pinon de la segunda etapa reductora 402 se instala en el cojinete unidireccional 403, y debido al efecto de bloqueo unidireccional del cojinete unidireccional 403, la rueda dentada de la primera etapa reductora 401 y el pinon de la segunda etapa reductora 402 giran de forma sincronizada. El pinon de la segunda etapa reductora 402 se acopla a la rueda dentada de la segunda etapa reductora 404, con el fin de girar con una relacion de reduccion fija. El plato 9 se fija en la rueda dentada de la segunda etapa reductora 404 del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4 y se utiliza para generar la potencia de salida del conjunto motor 3.
El detector de par 5 es un sensor del tipo deformable de aleacion de aluminio. Utilizando una caracteristica de deformacion bajo la fuerza de un material de aleacion de aluminio, se instala un sensor para detectar una cantidad de una deformacion de este tipo dentro del detector de par 5 para convertir una senal de par del pedaleo del ciclista en una senal de voltaje, y transfiere la senal de voltaje al controlador 8 para controlar la potencia de salida del conjunto motor 3.
La FIG. 3 es una vista en perspectiva estallada del detector de par 5 en un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la presente invencion. El detector de par incluye un soporte deformable, un modulo de transmision de senal (502) y un componente magnetico. El soporte deformable se deforma bajo una fuerza para impulsar el componente magnetico a moverse. El modulo de transmision de senal (502) detecta el movimiento del componente magnetico, convierte un cambio de flujo magnetico en una senal electrica y transfiere la senal electrica al controlador (8). El modulo de transmision de senal 502 del detector de par incluye ademas un elemento Hall lineal y un cable conductor de senal. Las etapas para el montaje del detector de par 5 son las siguientes:
En primer lugar, un iman circular 504 se monta en una corredera de plastico 506, una bola de acero 505 se monta dentro de una ranura de bola de acero en la corredera de plastico 506, la corredera de plastico 506 tambien se monta a continuacion dentro de una ranura correspondiente en un soporte de plastico 503, y un resorte 507 se monta dentro de una ranura correspondiente de la corredera de plastico 506, con el fin de formar el componente magnetico del detector de par 5. A continuacion, el modulo de transmision de senal 502 tambien se monta dentro de la ranura correspondiente en el soporte de plastico 503, y finalmente, el soporte de plastico 503 se monta en el soporte deformable, es decir, dentro de una ranura correspondiente en un cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501, y se utiliza un tornillo de fijacion del soporte de plastico 511 para la fijacion. Posteriormente, se monta un tornillo prisionero con extremo biselado 508 a los dos lados del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 para bloquear adicionalmente el soporte de plastico 503; mientras tanto, la distancia horizontal dentro de la ranura entre el iman circular 504 y el elemento Hall en el modulo de transmision de senal 502 tambien se puede ajustar convenientemente, con el fin de mantener una senal de salida inicial constante. Ademas, se hace presion sobre un cojinete en la rueda solar 605, y cuatro tornillos de fijacion de la rueda solar 509 se utilizan para fijar la rueda solar 605 en el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501. Finalmente, se utiliza un tornillo de fijacion del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 510 para fijar el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 en la carcasa izquierda 1.
Cuando el pedaleo del ciclista impulsa el ciguenal 7 para girar y accionar el brazo 604 para girar, la rueda solar 605 se somete a una fuerza motriz en una misma direccion. La direccion de la fuerza motriz es una direccion tangente a la direccion de la rotacion. Con el aumento de la fuerza de pedaleo, la fuerza tangente que soporta la rueda solar 605 aumenta gradualmente. El cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 se conecta de forma fija a la rueda solar 605 a traves de un cojinete, y por lo tanto la fuerza tangente que soporta el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 tambien aumenta gradualmente, y el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 comienza a deformarse en la direccion de la fuerza tangente, lo que obliga a la bola de acero 505 a moverse en la misma direccion. El iman circular 504, la bola de acero 505 y la corredera de plastico 506 se desplazan juntos. Despues del desplazamiento, el elemento Hall lineal del modulo de transmision de senal 502 detecta un cambio en un campo magnetico del iman circular 504 y emite una senal de voltaje correspondiente. La senal de voltaje se transmite directamente al controlador 8 a traves del cable conductor de senal. El controlador 8 asigna correctamente la potencia de salida del conjunto motor 3 de acuerdo con la magnitud de la senal. Despues de detener el pedaleo, la rueda solar 605 ya no soporta ninguna fuerza, y la deformacion del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 se detiene. Bajo el efecto del resorte 507, el resorte 507 restaura el iman circular 504, la bola de acero 505 y la corredera de plastico 506 a sus posiciones originales. El elemento Hall lineal del modulo de transmision de senal 502 no detecta ningun cambio en el campo magnetico y, por lo tanto, no emite ninguna senal de voltaje, y el conjunto motor 3 detiene la potencia de salida.
El dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 incluye una rueda solar 605, cuatro engranajes planetarios 607, un brazo 604, un anillo dentado 601 y un embrague unidireccional de tipo trinquete 606. La rueda solar 605 se conecta al detector de par 5 para transferir un par de pedaleo del ciclista. Los cuatro engranajes planetarios 607 se fijan en el brazo 604 y giran con el ciguenal 7 que es el centro del giro circular. El brazo 604 se instala en el ciguenal 7 a traves de un cojinete. El embrague unidireccional de tipo trinquete 606 se proporciona
entre el ciguenal 7 y el brazo 604. El embrague unidireccional de tipo trinquete 606 puede impedir que el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 y el rotor del motor 302 interno giren juntos cuando el ciguenal 7 gira en sentido inverso. El anillo dentado 601 se fija en la rueda dentada de la segunda etapa reductora 404 del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4.
Los efectos del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 incluyen los dos siguientes: el primero es un efecto de aumento de la velocidad. En el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6, la rueda solar 605 se fija en el detector de par 5. Cuando el brazo 604 actua como elemento impulsor, el anillo dentado 601 funciona como elemento impulsor. Suponiendo que la relacion de transmision entre el anillo dentado 601 y la rueda solar 605 en el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 es a, la relacion de transmision del tren de engranajes es a/(a+1). Debido a que el brazo 604 es un engranaje que tiene el numero maximo equivalente de dientes, el anillo dentado 601 pasivo proporciona una salida en forma de aumento de la velocidad, y la relacion de transmision entre el brazo 604 y el anillo dentado 601 es menor de 1. El segundo es un efecto de transferencia de par. El par de pedaleo del ciclista se transmite al ciguenal 7. El ciguenal 7 transmite el par al brazo 604 a traves del embrague unidireccional de tipo trinquete 606. El brazo 604 gira en el sentido de las agujas del reloj y, al mismo tiempo, acciona el engranaje planetario 607 para que gire en el sentido de las agujas del reloj. En este caso, la rueda solar 605 ejerce una fuerza contraria sobre el engranaje planetario 607. En este proceso, bajo el efecto de la fuerza contraria, el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 en el detector de par 5 se deforma, y el elemento Hall lineal en el modulo de transmision de senal 502 determina una cantidad de deformacion para emitir una senal de voltaje lineal.
El objetivo del aumento de velocidad del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6 es el siguiente: en un caso de garantizar una frecuencia de pedaleo de conduccion adecuada, se reduce el numero de dientes del plato 9, de manera que se reduce la relacion de transmision entre el plato y la rueda libre de una rueda dentada de la bicicleta electrica, se reduce a continuacion un par que se tiene que proporcionar para accionar la rueda dentada, y la reduccion del par de salida del plato 9 significa que tambien se reduce el par que tiene que soportar el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4. De este modo, se reduce tambien de forma correspondiente la necesidad de resistencia de todo el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4, de manera que la seguridad y la estabilidad de un dispositivo propulsor central se ven reforzadas en gran medida.
El controlador 8 se instala en la carcasa derecha 2, y el cableado entre el controlador 8 y el conjunto motor 3 se realiza dentro de una misma caja, reduciendo de este modo en gran medida las perdidas causadas en el proceso de cableado, de manera que se mejora la eficiencia del conjunto motor 3.
Forma de realizacion 2
Un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de la presente invencion incluye una carcasa izquierda 1, una carcasa derecha 2, un conjunto motor 3, un dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion 4, un detector de par 5, un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion 6, un ciguenal 7, un controlador 8 y un plato 9. Las diferencias con la Forma de realizacion 1 son las siguientes: un soporte deformable del detector de par 5 incluye un soporte de transferencia de par 520 y un cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 (el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 tiene una forma diferente del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 en el Forma de realizacion 1). Un componente magnetico incluye una carcasa con rosca externa de plastico 522, un iman circular 504, un resorte 507, una corredera de plastico 506 y un soporte de fijacion con rosca interna de plastico 523. El detector de par 5 incluye ademas un tornillo de fijacion del soporte de transferencia de par 524 y un tornillo de fijacion del soporte de fijacion con rosca interna de plastico 525. El soporte deformable se deforma bajo una fuerza para impulsar el componente magnetico a moverse. Un modulo de transmision de senal 502 detecta el movimiento del componente magnetico, convierte un cambio de flujo magnetico en una senal electrica y transfiere la senal electrica al controlador 8.
Cuando se ensambla el detector de par 5, el iman circular 504 se monta primero en la corredera de plastico 506, el resorte 507 se monta en una ranura cilindrica detras de la corredera de plastico 506, el modulo de transmision de senal 502 se monta dentro de una ranura deslizante de un soporte de fijacion de transmision de senal 521, el soporte de fijacion de la transmision de senal 521 se monta a continuacion dentro de una ranura correspondiente de la carcasa con rosca externa de plastico 522, la carcasa con rosca externa de plastico 522 se atornilla finalmente dentro de un tubo con rosca interna correspondiente del soporte de fijacion con rosca interna de plastico 523, y un tornillo de fijacion con rosca interna de plastico 525 se utiliza para fijar todo el soporte de fijacion con rosca interna de plastico 523 en el cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501. En el detector de par 5 montado se hace presion sobre un cojinete y se fija una rueda solar 605 en el soporte de transferencia de par 520 a traves de cuatro tornillos de fijacion de transferencia de par 524.
Cuando el ciguenal 7 es accionado por el ciclista para girar y accionar un brazo 604 para girar, la rueda solar 605 se somete a una fuerza motriz en la misma direccion. Con el aumento de la fuerza de pedaleo, el par que soporta la rueda solar 605 aumenta gradualmente. La rueda solar 605 y el soporte de transferencia de par 520 se fijan entre si, y por lo tanto un par que soporta el soporte de transferencia de par 520 tambien aumenta gradualmente. El cuerpo
deformable de aleacion de aluminio 501 se deforma al ser presionado por el soporte de transferencia de par 520. Con el aumento del par, una cantidad de la deformacion del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 tambien aumenta. La corredera plastica 506 se desplaza hacia la direccion opuesta y acciona el iman circular 504 para desplazarse juntos. En este caso, un elemento Hall lineal en el modulo de transmision de senal 502 detecta un cambio del campo magnetico del iman circular 504, con el fin de generar una senal de voltaje correspondiente. La senal de voltaje se transmite directamente al controlador 8 a traves de un cable conductor de senal. El controlador 8 asigna correctamente la potencia de salida del conjunto motor 3 de acuerdo con la magnitud de la senal. Despues de detener el pedaleo, la rueda solar 605 ya no soporta ninguna fuerza, y la deformacion del cuerpo deformable de aleacion de aluminio 501 se detiene. Bajo el efecto del resorte 507, el resorte 507 restaura el iman circular 504, la bola de acero 505 y la corredera de plastico 506 a sus posiciones originales. El elemento Hall lineal del modulo de transmision de senal 502 no detecta ningun cambio en el campo magnetico y, por lo tanto, no emite ninguna senal de voltaje, y el conjunto motor 3 detiene la potencia de salida.
Lo anterior solo proporciona formas de realizacion preferidas de la presente invencion mas que limitar la presente invencion.
Claims (10)
1. Un sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica, que comprende:
una carcasa izquierda (1),
una carcasa derecha (2) montada en la carcasa izquierda (1),
un conjunto motor (3),
un dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4) accionado por el conjunto motor (3),
un ciguenal (7),
un dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) accionado por el ciguenal (7),
un plato (9) accionado por el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4) y por el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6),
un controlador (8) conectado al conjunto motor (3) para controlar una potencia de salida del conjunto motor (3), y un detector de par (5) conectado al controlador (8) para proporcionar una senal de par al controlador (8), en donde: el dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) comprende un anillo dentado (601), un pasador del eje planetario (602), un asiento de fijacion del trinquete (603), un brazo (604), una rueda solar (605), un embrague unidireccional de tipo trinquete (606) y un engranaje planetario (607); y
el detector de par (5) se instala en la carcasa izquierda (1), y el controlador (8) se instala en la carcasa derecha (2); caracterizado por que
el detector de par (5) comprende un soporte deformable, un modulo de transmision de senal (502) y un componente magnetico, el soporte deformable se deforma bajo una fuerza causada por el par entre la carcasa izquierda (1) y la rueda solar (605) para impulsar el componente magnetico a moverse, y el modulo de transmision de senal (502) detecta el movimiento del componente magnetico, convierte un cambio de flujo magnetico en una senal electrica y transfiere la senal electrica al controlador (8); y ademas, uno de:
el soporte deformable del detector de par (5) es un cuerpo deformable de aleacion de aluminio (501), y el componente magnetico comprende un soporte de plastico (503), una bola de acero (505), un resorte (507), un iman circular (504) y una corredera de plastico (506); y
el soporte deformable del detector de par (5) comprende un soporte de transferencia de par (520) y un cuerpo deformable de aleacion de aluminio (501), y el componente magnetico comprende una carcasa con rosca externa de plastico (522), un iman circular (504), un resorte (507), una corredera de plastico (506) y un soporte de fijacion con rosca interna de plastico (523).
2. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el conjunto motor (3) comprende un estator del motor (301), un rotor del motor (302) interno y un eje dentado (303).
3. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 2, en donde el dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4) comprende una rueda dentada de la primera etapa reductora (401), un pinon de la segunda etapa reductora (402), un cojinete unidireccional (403) y una rueda dentada de la segunda etapa reductora (404).
4. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde la rueda dentada de la primera etapa reductora (401) del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4) se acopla con el eje dentado (303) del conjunto motor (3).
5. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 3, en donde el plato (9) se instala en la rueda dentada de la segunda etapa reductora (404) del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4).
6. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde cuatro engranajes planetarios (607) del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) se fijan en el brazo (604) y giran con el ciguenal (7) que es el centro del circulo.
7. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el brazo (604) del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) se instala en el ciguenal (7) a traves
de un cojinete, y el embrague unidireccional de tipo trinquete (606) se proporciona entre el ciguenal (7) y el brazo (604).
8. El sistema propulsor con motor central de una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el anillo dentado (601) del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) se fija en la rueda dentada de la segunda etapa reductora (404) del dispositivo de reduccion de la velocidad de rotacion (4).
9. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el modulo de transmision de senal (502) del detector de par (5) comprende un elemento Hall lineal y un cable conductor de senal.
10. El sistema propulsor con motor central para una bicicleta electrica de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde la rueda solar (605) del dispositivo planetario de aumento de la velocidad de rotacion (6) se conecta al soporte deformable a traves de un cojinete.
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