[發明專利]電動助力自行車及其中置電機驅動系統

有效

• 申請號: 201310578171.8
• 申請日: 2013-11-18
• 公開（公告）號: CN103661762B
• 公開（公告）日: 2017-10-10
• 發明（設計）人: 黃洪岳;徐建;舒偉方;卓達;夏業中
• 申請（專利權）人: 新安乃達驅動技術（上海）有限公司
• 主分類號: B62M6/40
• 分類號: B62M6/40;B62M6/50
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及電機驅動裝置，尤其涉及一種帶力矩傳感器的電動助力自行車用的中置電機驅動系統及電動助力自行車。

背景技術

傳統的電動自行車都是由騎乘者的踩踏力量外加輪轂電動機所提供的電助力而獲得前進的動力，使得電助力自行車不會對騎乘者的體力造成太大的負擔，并且在休閑之余還能達到健身的效果。但是由于現有技術大多是以輪轂電機的形式直接驅動前輪或者后輪，輪轂電機屬于低速電機，在啟動的瞬間轉速較低，啟動電流較大，另外在低速情況下效率較低導致電動自行車電池續航里程不足；此外，在純人力踩踏情況下，電機轉子會跟著輪子跟轉，電機線圈會產生反向電磁阻力，造成騎行者在純人力情況下較為費力；電機輸出功率不能隨人力踩踏力度的大小而改變，導致電機不能長期運行在高效區。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種符合人們一般騎乘方式的帶力矩傳感器的電動助力自行車用的中置電機驅動系統，該系統具有體積緊湊、爬坡能力強勁、效率高、帶力矩傳感器智能調節動力等優點。

根據本發明提供的電動助力自行車用的中置電機驅動系統，包括第一端蓋組件101、第二端蓋組件108、殼體組件104、力矩傳感器102、電機組件103、中軸組件105、行星減速機構106、離合器機構107以及牙盤鏈輪組件109；

第一端蓋組件101、殼體組件104、第二端蓋組件108依次連接構成驅動系統外殼；力矩傳感器102、電機組件103、中軸組件105、行星減速機構106、離合器機構107安裝在所述驅動系統外殼內；

力矩傳感器組件102連接于中軸組件105，力矩傳感器組件102用于檢測人力產生的扭矩；

電機組件103包括電機定子5以及電機外轉子7；電機定子5連接于第一端蓋組件101，電機外轉子7連接于中軸組件105；

行星減速機構106的輸入端連接在電機外轉子7上，輸出端連接在離合器組件107上；

離合器組件107連接于中軸組件105；

牙盤鏈輪組件109連接于離合器組件107。

優選地，力矩傳感器組件102包括軸式力矩感應器和/或速度感應傳感器，中軸組件105包括中軸1；軸式力矩感應器、速度感應傳感器分別安裝于中軸1上。

優選地，電機組件103還包括定子支架4、第一軸承28以及第二軸承29，中軸組件105包括中軸1；

電機定子5通過定子支架4安裝在第一端蓋組件101上，電機外轉子7通過第一軸承28與中軸1連接，電機外轉子7通過第二軸承29安裝在定子支架4上。

優選地，行星減速機構106包括一級行星輪系、二級行星輪系、共用內齒輪9以及行星支架10，共用內齒輪9安裝在所述驅動系統外殼上；

一級行星輪系包括一級中心太陽輪27以及一級行星輪26；一級中心太陽輪27安裝在電機外轉子7軸向面上作為輸入端，一級行星輪26安裝在行星支架10上，電機組件(103)帶動一級中心太陽輪27旋轉，一級中心太陽輪27通過一級行星輪26帶動行星支架10減速運行，實現一級減速；

二級行星輪系包括二級中心太陽輪24以及二級行星輪25；二級中心太陽輪24安裝在行星支架10上，二級行星輪25安裝在離合器機構107的離合器的外圈11上，二級中心太陽輪24隨著行星支架10旋轉，并通過二級行星輪25帶動離合器外圈11旋轉，實現二級減速；

一級行星輪26和一級中心太陽輪27外嚙合、和共用內齒輪9內嚙合，一級行星輪26安裝在一級中心太陽輪27和共用內齒輪9之間，二級行星輪25和二級中心太陽輪24外嚙合、和共用內齒輪9內嚙合，二級行星輪25安裝在二級中心太陽輪24和共用內齒輪9之間。

優選地，離合器機構107包括離合器外圈11、離合器中圈17、離合器內襯21；中軸組件105包括中軸1；

離合器外圈11與行星減速機構106相連，離合器中圈17通過離合器內襯21與中軸1相連；

當電機組件103通過行星減速機構106帶動離合器外圈11的旋轉速度大于牙盤鏈輪組件109轉速時，離合器外圈11和離合器中圈17嚙合，離合器內襯21和離合器中圈17脫離，離合器外圈11帶動離合器中圈17旋轉，進一步帶動壓裝在離合器中圈17上的牙盤鏈輪組件109旋轉，最終實現電機驅動；

當人力踩踏中軸1的轉速大于牙盤鏈輪組件109轉速時，離合器內襯21和離合器中圈17嚙合，離合器外圈11和離合器中圈17脫離，離合器內襯21帶動離合器中圈17旋轉，進一步帶動壓裝在離合器中圈17上的牙盤鏈輪組件109旋轉，最終實現人力驅動。