專利名稱：一種用于助力自行車上的電機的制作方法
技術領域：
—種用于助力自行車上的電機技術領域[0001]本實用新型涉及一種用于助力自行車上的電機。
背景技術：
[0002]已有的電動助力自行車具有的人機協(xié)同系統(tǒng)的電動助力自行車結構復雜，涉及許多精密的傳感器和電控系統(tǒng)而成本高。如中國專利號ZL201120112207.X的實用新型專利，
公開日為2011年12月21日，公開了一種助力輪椅的一體輪，由軸、電機、驅動控制器、行星齒輪減速器、電池盒、動力電池組、電池均衡器、輪轂、力矩傳感器組成，所述電機與所述行星齒輪減速器組成減速電機，所述減速電機裝在所述輪轂的中心位置；所述軸為所述減速電機的輸出軸，所述軸與所述減速電機為倒裝結構；所述軸與所述助力輪椅的車架固定不轉動，旋轉的所述減速電機的外殼固定在所述輪轂的殼體上；裝有所述驅動控制器、動力電池組、電池均衡器的電池盒固定在所述輪轂內，并隨所述輪轂同步轉動；所述力矩傳感器裝在所述輪轂外表面上。上述結構將力矩傳感器安裝在輪轂外表面上使得其測量精度不是很聞。實用新型內容[0003]本實用新型所要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術之不足，提供一種安全可靠、操作方便，檢測精度高，結構緊湊、運行平穩(wěn)的用于助力自行車上的電機。[0004]按照本實用新型提供的一種用于助力自行車上的電機采用的主要技術方案為:包括輪轂電機本體、設置在所述輪轂電機本體上的中心軸和安裝在所述輪轂電機本體內的行星力矩傳感器，所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽齒輪、與所述太陽齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個部件作為動力輸入部件，另一部件作為動力輸出部件，所述太陽齒輪還設置有限制所述太陽齒輪轉動一定角度的限位機構，還包括力矩信號機構，所述力矩信號機構與所述太陽齒輪相配合。[0005]本實用新型提供的用于助力自行車上的電機還可具有如下附屬技術特征:[0006]所述限位機構包括一與所述太陽齒輪相連接的擺桿、帶動所述擺桿復位的復位彈簧以及限制所述擺桿的限位件，所述擺桿上設置有一條形孔，所述限位件位于所述條形孔中。[0007]所述力矩信號機構與所述擺桿相連接。[0008]所述條形孔的兩側設置有微調螺桿。[0009]所述行星齒輪組包括可旋轉的齒輪架以及安裝在所述齒輪架上的行星齒輪，所述齒輪架與飛輪相連接。[0010]所述限位機構包括設置在所述太陽齒輪上的弧形限位槽以及位于所述限位槽中的限位件，所述力矩信號機構與所述太陽齒輪相連接。[0011]所述輪轂電機本體包括安 裝在所述主軸上的定子、轉子以及與所述轉子相連接的輪轂，所述輪轂與所述齒圈相連接。[0012]所述齒輪架包括架體以及形成在所述架體上的頸部，所述頸部伸出所述輪轂與所述飛輪相連接。[0013]所述輪轂通過一軸承安裝在所述主軸上。[0014]采用本實用新型提供的用于助力自行車上的電機帶來的有益效果為:本實用新型具有安全可靠、操作方便，檢測精度高，結構緊湊、運行平穩(wěn)、可靠性高，簡化了產品的結構， 降低了生產成本的特點。


[0015]圖1為本實用新型的結構圖。[0016]圖2為本實用新型的分解結構圖。[0017]圖3為本實用新型的剖視圖。[0018]圖4為本實用新型的中限位機構的結構圖。[0019]圖5為本實用新型的中限位機構的主視圖。[0020]圖6為本實用新型的工作原理圖。[0021]圖7為本實用新型中擺桿的結構圖。[0022]圖8為本實用新型的第二種實施例的結構圖。[0023]圖9為本實用新型的第二種實施例中的太陽齒輪的結構圖。
具體實施方式
[0024]
以下結合附圖對本實用新型做進一步的詳述:[0025]如圖1至圖7所示，按照本實用新型提供的一種用于助力自行車上的電機的實施例，包括輪轂電機本體8、設置在所述輪轂電機本體8上的中心軸I和安裝在所述輪轂電機本體8內的行星力矩傳感器9，所述行星力矩傳感器9包括安裝在所述中心軸I上的太陽齒輪2、與所述太陽齒輪2相嚙合的行星齒輪組3以及與所述行星齒輪組3相嚙合的齒圈4， 在所述行星齒輪組3和所述齒圈4中的一個部件作為動力輸入部件，另一部件作為動力輸出部件，所述太陽齒輪2還設置有限制所述太陽齒輪2轉動一定角度的限位機構5，還包括力矩信號機構6，所述力矩信號機構6與所述太陽齒輪2相配合，當所述行星齒輪組3作為輸入部件，所述齒圈4作為動力輸出部件時，所述行星齒輪組3帶動所述齒圈4和所述太陽齒輪2轉動，所述的限位機構5將所述太陽齒輪2的轉動角度限定在一定范圍內，使得太陽齒輪2只能轉動一定角度，通過力矩信號機構6采集太陽齒輪2的轉動角度并且對轉動角度進行換算，便 可得知通過所述行星齒輪組3輸入的轉矩大小。所述輪轂電機本體8根據(jù)輸入轉矩大小作為工作信號，從而對助力自行車實現(xiàn)助力控制。[0026]在本實施例中，動力輸入部件的動力輸入為助力自行車上的飛輪,能夠準確的感知騎行者的騎行狀態(tài)，根據(jù)騎行狀態(tài)控制所述輪轂電機本體8的工作。動力輸出部件是與所述輪轂電機本體8中的輪轂相連接，當然太陽齒輪2受到限位機構5的限制，只能做擺動運動，所述行星齒輪組3直接驅動所述齒圈4運動，作為飛輪與輪轂之間的動力傳動機構。 本實用新型中的上述結構均安裝在輪轂內部，構成一種內藏式結構，提高了工作的可靠性， 延長使用壽命。同時，上述力矩傳感器檢測更加靈敏。[0027]本實用新型提供的實施例僅對將行星齒輪組3作為動力輸入部件、齒圈4作為動力輸出部件的工作原理及結構進行詳細說明，齒圈4作為動力輸入部件、行星齒輪組3作為動力輸出部件的工作原理及結構與上述實施例基本相同，在這里不再贅述。當然，按照本實用新型提供的上述結構，其中的行星齒輪組3與所述齒圈4中的一個也可以作為擺動件，通過限位機構進行限位，并與力矩信號機構相配合，此時，太陽齒輪則作為動力輸入或動力輸出，另外一個不作為擺動件的部件作為相應的動力輸出或動力輸入部件。即在本實用新型提供的上述方案中，行星齒輪機構中的三個轉動部件中的任何一個均可以作為力矩信號檢測的擺動件，其余兩個部件則可以作為飛輪與輪轂之間的動力傳遞部件。因此，這些相應的技術方案結構與工作原理與下述各實施例相同，將相應連接關系互換即可。[0028]參見圖1至圖7，按照本實用新型提供的用于助力自行車上的電機，所述行星齒輪組3包括可旋轉的齒輪架31以及安裝在所述齒輪架31上的行星齒輪32，所述齒輪架31與助力自行車上的飛輪相連接。本實用新型中的所述行星齒輪組3是可以轉動，從而能夠與飛輪相連接，作為飛輪與輪轂的傳動機構，將力矩傳感器作為飛輪與輪轂之間的動力傳動部件，能夠更好的檢測飛輪輸入的力矩，實現(xiàn)對輪轂電機的準確控制。[0029]參見圖1至圖7，按照本實用新型提供的用于助力自行車上的電機，所述輪轂電機本體8包括安裝在所述主軸上的定子81、轉子82以及與所述轉子82相連接的輪轂7，所述輪轂7與所述齒圈4相連接，所述齒輪架31包括架體311以及形成在所述架體311上的頸部312，所述頸部312伸出所述輪轂7與助力自行車上的飛輪相連接，所述輪轂7通過一軸承71安裝在所述中心軸I上。當助力自行車在騎行過程中，自行車上的飛輪將使用者在騎行過程中的轉矩傳遞給行星力矩傳感器中的齒輪架31。[0030]參見圖4和圖5，按照本實用新型提供的用于助力自行車上的電機，所述限位機構 5包括一與所述太陽齒輪2相連接的擺桿51以及限制所述擺桿51的限位件53，所述擺桿 51上設置有一條形孔54，所述限位件53位于所述條形孔54中。所述的限位件53安裝在所述輪轂7上的固定件上，具有安全可靠、操作方便，檢測精度高，結構緊湊、運行平穩(wěn)、可靠性高[0031]參見圖6和圖7，按照本實用新型提供的用于助力自行車上的電機，所述力矩信號機構6與所述擺桿51相連接，所述條形孔54的兩側設置有微調螺桿55，通過設置在條形孔 54兩側的微調螺桿55調節(jié)條形孔54的長度已實現(xiàn)太陽齒輪2可轉動角度的調節(jié)。[0032]參見圖8和圖9，本實用新型還提供另一實施例的用于助力自行車上的電機，所述限位機構5包括設置在所述太陽齒輪2上的弧形限位槽56、位于所述限位槽56中的限位件 53以及驅動所述太陽齒輪2復位的復位彈簧52，所述力矩信號機構6與所述太陽齒輪2相連接。上述實施例是將限位機構5設置在太陽齒輪2上，通過限位件53直接限制太陽齒輪 2的轉動角度，力矩信號機構6采集太陽齒輪2的轉動角度并且對轉動角度進行換算，便可得知通過行星齒輪組3輸入的轉矩大小，簡化了產品的結構，降低了生產成本。[0033]本實用新型的工作原理為:[0034]本實用新型提供的助力自行車在行進過程中，在需要輪轂電機本體8工作時，例如上坡或加速時，就需要對飛輪輸出較大轉矩，轉矩通過飛輪傳遞`給齒輪架31，齒輪架31 通過行星齒輪32將生成的主動轉矩的主動力分配給太陽齒輪2和齒圈4，在太陽齒輪2上安裝有驅動太陽齒輪2復位的復位彈簧，當產生在太陽齒輪2上的轉矩大于復位彈簧產生的反轉矩時，太陽齒輪2連同與之固連的擺桿51便會擺動至復位彈簧上的反轉矩與太陽齒輪2上的轉矩相等時，力矩信號機構6即時采集到擺桿51的擺角信息，并且將采集到的擺角信息傳遞給助力自行車上的控制電路，控制電路對輪轂電機本體8通電，通電時，定子81 與轉子82轉動帶動輪轂7轉動，為助力自行車提供輔助動力；當不需要輸出較大轉矩時，施加在齒輪架31上的轉矩相應減小，使得與太陽齒輪2相配合的限位機構反向擺動，力矩信號機構6采集擺角信息輸出至控制電路，定子81和轉子82不工作，使得本實用新型提供的助力自行車的正常騎行或利用慣性滑行，主動轉矩愈大，反轉矩就愈大，擺動角度因此而愈大，擺動角度信號·因此而愈強。
權利要求1.一種用于助力自行車上的電機，包括輪轂電機本體、設置在所述輪轂電機本體上的中心軸和安裝在所述輪轂電機本體內的行星力矩傳感器，其特征在于:所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽齒輪、與所述太陽齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個部件作為動力輸入部件， 另一部件作為動力輸出部件，所述太陽齒輪還設置有限制所述太陽齒輪轉動一定角度的限位機構，還包括力矩信號機構，所述力矩信號機構與所述太陽齒輪相配合。
2.如權利要求1所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述限位機構包括一與所述太陽齒輪相連接的擺桿、帶動所述擺桿復位的復位彈簧以及限制所述擺桿的限位件，所述擺桿上設置有一條形孔，所述限位件位于所述條形孔中。
3.如權利要求2所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述力矩信號機構與所述擺桿相連接。
4.如權利要求2所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述條形孔的兩側設置有微調螺桿。
5.如權利要求1所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述行星齒輪組包括可旋轉的齒輪架以及安裝在所述齒輪架上的行星齒輪，所述齒輪架與飛輪相連接。
6.如權利要求1所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述限位機構包括設置在所述太陽齒輪上的弧形限位槽以及位于所述限位槽中的限位件，所述力矩信號機構與所述太陽齒輪相連接。
7.如權利要求1所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述輪轂電機本體包括安裝在所述主軸上的定子、轉子以及與所述轉子相連接的輪轂，所述輪轂與所述齒圈相連接。
8.如權利要求5所述的用于助力自行車上的電機，其特征在于:所述齒輪架包括架體以及形成在所述架體上的頸部，所述頸部伸出所述輪轂與所述飛輪相連接。
9.如權利要求7所述的用于 助力自行車上的電機，其特征在于:所述輪轂通過一軸承安裝在所述主軸上。
專利摘要本實用新型提供一種用于助力自行車上的電機，包括輪轂、設置在所述輪轂上的中心軸和安裝在所述輪轂內的行星力矩傳感器，所述行星力矩傳感器包括安裝在所述中心軸上的太陽齒輪、與所述太陽齒輪相嚙合的行星齒輪組以及與所述行星齒輪組相嚙合的齒圈，所述行星齒輪組和所述齒圈中的一個部件作為動力輸入部件，另一部件作為動力輸出部件，所述太陽齒輪還設置有限制所述太陽齒輪轉動一定角度的限位機構，還包括力矩信號機構，所述力矩信號機構與所述太陽齒輪相配合。本實用新型提供的用于助力自行車上的電機的有益效果為本實用新型具有安全可靠、操作方便，檢測精度高，結構緊湊、運行平穩(wěn)、可靠性高，簡化了產品的結構，降低了生產成本的特點。
文檔編號B62M6/50GK203142960SQ201320166900
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權日2013年3月13日
發(fā)明者王海波 申請人:寧波能威電機科技有限公司