[發明專利]力矩檢測傳動裝置及其應用該裝置的電動自行車助力中置電機

在審

• 申請號: 201710449809.6
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107161274A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 嚴振華
• 申請（專利權）人: 天津迪思科博科技發展有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司12107
• 代理人: 楊紅

技術領域

本發明屬于助力電動自行車中置電機，尤其涉及一種力矩檢測傳動裝置及其應用該裝置的電動自行車助力中置電機。

背景技術

目前，電動自行車助力中置電機按助力方式可分為兩種。一種是速度型助力中置電機，根據騎行者踩踏的速度間接地估算騎行者做功功率，進而控制電機助力功率。速度助力方式結構簡單、成本低，但助力效果較差。另一種是采用轉矩檢測機構的力矩型助力中置電機，根據騎行者踩踏力，準確地計算騎行者做功功率及騎行意圖，很好地匹配電機助力功率，實現最佳助力騎行效果。公知的轉矩檢測機構，可以借助操作踏板的轉矩推算出騎車者的功率。該騎車者的功率或一個可與此相比擬的量被用作電動自行車的一個電動附加驅動裝置的調節用的輸入量。所使用的傳感器可直接地設置在暴露的位置上及固定在傳遞所有轉矩的部件上。由此它們對故障特別敏感。力矩助力傳感器存在體積較大，容易發生故障且價格昂貴等三大缺點。因此市場上的力矩型助力中置電機都是體積龐大、重量重且價格貴，不利于普及。專利文獻CN201180022732公開了一種電動自行車的用于轉矩檢測的傳動裝置及電動自行車的用于轉矩檢測的所屬方法以及專利文獻CN201210564402公開了及一種用于自行車的曲柄傳動裝置，包括：一個踏板軸，用于將兩個踏板安設在踏板軸的自由端上；一個用于將力傳遞到自行車的一個輪上的從動輪；一個具有一個太陽輪、一個齒圈、至少一個行星輪和一個行星支架的行星齒輪傳動裝置，其中，該行星支架抗旋轉地固定在踏板軸上；和一個設置在齒圈上的、用于求出齒圈的支撐力矩的傳感器。上述技術方案實現了提高可靠性、降低成本的目的，但是體積反而增大。電機大致尺寸為長×寬×厚＝230×140×100mm，比較笨重，不能滿足小型化、輕量化的市場需求。減小電機尺寸以利市場推廣已成為業內亟待解決的一個難題。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種力矩檢測傳動裝置及其應用該裝置的電動自行車助力中置電機，采用力矩型助力方式的前提下，不僅傳感器可靠性提高、成本降低且大幅減小整體尺寸，力矩型中置電機外圓直徑做到φ100-105mm。

本發明為實現上述目的，采用以下技術方案：一種力矩檢測傳動裝置，其特征是：包括中心傘齒架、左、右側傘齒、止轉凸起和壓力傳感器，所述中心傘齒架上均布且滑動連接有2-4個中心傘齒，所述中心傘齒分別與右側傘齒、左側傘齒嚙合，左側傘齒的左側外圓上設有止轉凸起，止轉凸起與壓力傳感器觸接，阻止左側傘齒旋轉后生成騎行者踩踏力矩的1/2且方向相反的左側傘齒止轉力矩，通過壓力傳感器檢測并輸出與左側傘齒上承受力矩相應的電阻變化信號，構成力矩檢測傳動裝置。

所述壓力傳感器包括彈性體和應變片,彈性體固接在左側端蓋內或固接在主外殼上，彈性體表面貼裝有應變片。

所述中心傘齒架上套裝有中心傘齒架環。

一種應用力矩檢測傳動裝置的電動自行車助力中置電機，其特征是：包括定子、轉子、主軸、主外殼、左端蓋、右端蓋，所述主軸左端通過固定在左端蓋的左端蓋支撐軸承支撐，主軸右端通過固定在動力輸出套的動力輸出套支撐軸承支撐，所述轉子固接在偏心軸上，偏心軸通過行星齒輪支撐軸承支撐有行星齒輪，所述行星齒輪與內齒圈嚙合，內齒圈內側與電機側超越離合器固接，內齒圈外圓通過銷軸約束圓盤支撐軸承與銷軸約束圓盤支撐，銷軸約束圓盤外圓與主外殼內側固接，電機側超越離合器與動力輸出套單向滑動連接,動力輸出套通過動力輸出套支撐軸承支撐在主軸上，所述銷軸約束盤上設有若干銷軸孔，所述銷軸孔中插接與行星齒輪固接的銷軸，所述主軸安裝有力矩檢測傳動裝置，力矩檢測傳動裝置包括中心傘齒架、左、右側傘齒、止轉凸起和壓力傳感器，所述主軸通過右側傘齒支撐軸承支撐右側傘齒，所述右側傘齒通過偏心軸支撐軸承與偏心軸支撐，主軸通過左側傘齒支撐軸承支撐左側傘齒，中心傘齒架與主軸鍵接，所述中心傘齒架上均布且滑動連接有中心傘齒，所述中心傘齒分別與右側傘齒、左側傘齒嚙合，左側傘齒的左側外圓上設有止轉凸起，止轉凸起與壓力傳感器觸接，通過壓力傳感器檢測并輸出與左側傘齒上承受力矩相應的電阻變化信號。

所述壓力傳感器包括彈性體和應變片,彈性體固接在左側端蓋內或固接在主外殼上，彈性體表面貼裝有應變片。

所述中心傘齒架上套裝有中心傘齒架環。

所述右側傘齒、左側傘齒及中心傘齒架端面分別設有右側傘齒側擋軸承、中心傘齒架左側側擋軸承、中心傘齒架右側側擋軸承及左側傘齒側擋軸承。

所述行星齒輪呈T型階梯軸結構，齒輪盤與行星齒輪圓盤構成整體行星齒輪，所述行星齒輪圓盤端面均布若干銷軸，銷軸與銷軸約束圓盤插接。