[實用新型]內置助力傳感器的電動自行車輪轂電機

有效

• 申請號: 201820650577.0
• 申請日: 2018-05-03
• 公開（公告）號: CN208424122U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 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: H02K11/20
• 分類號: H02K11/20;H02K5/04;H02K5/16;H02K7/00
• 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

本實用新型涉及一種內置助力傳感器的電動自行車輪轂電機，包括主軸，其特征是：所述主軸上設有階梯臺，主軸上套裝有軸承套，軸承套設有與階梯臺形狀匹配的方形內孔，軸承套外側通過端蓋支撐軸承支撐在端蓋上，軸承套內側支撐在階梯臺上，所述階梯臺垂直側面設有彈性體支撐凹槽，彈性體支撐凹槽上搭接有彈性體，構成簡支梁結構，彈性體內側固接有應變片，軸承套方形內孔側壁凹槽內插接有傳力墊片，軸承套套裝彈性體的簡支梁結構、應變片和傳力墊片共同構成簡支梁式力測量機構。有益效果：本實用新型彈性體不參與輪轂支撐，彈性體可靠性顯著提高，而且彈性體相對于電機軸固定不旋轉，無需力矩信號的無線發送模塊及接收模塊，不僅節省空間又節省成本。

技術領域

本實用新型屬于電機領域，尤其涉及一種內置助力傳感器的電動自行車輪轂電機。

背景技術

目前，電動自行車助力控制方式有兩種，一種是通過速度傳感器測量騎行者腳踏速度，根據速度大致估算助力功率的方式，另一種是通過力矩傳感器測量騎行者腳踏力，根據腳踏力的大小精確計算助力功率的方式。上述兩種助力方式，助力傳感器安裝位置位于五通中軸部，將中軸的轉速信號或中軸所受力矩信號傳給電機控制器，以控制電機輸出功率，從而實現助力。兩種助力方式各有優缺點，速度型助力方式的優點是結構簡單、耐沖擊能力強、成本低、安裝方便，缺點是助力效果差；力矩型助力方式的優點是助力效果好，缺點是結構復雜、耐沖擊能力弱、成本高、安裝麻煩。力矩傳感器雖然存在諸多缺點，但是它在助力效果上的優異表現，中高端電動自行車普遍采用力矩傳感器。為了減少力矩傳感器安裝方面的麻煩，有些公司推出內置力矩傳感器的輪轂電機，如專利文獻公開號CN107054542A公開了一種“帶力矩傳感功能的輪轂電機和采用該電機的電動自行車”。上述結構中，彈性體一端與飛輪固接，另一端與電機輪轂固接，彈性體充當輪轂支撐件，騎行中輪轂的沖擊直接加載到彈性體上，而且彈性體又不能做的太粗，做的結實一點的話形變量過小，滿足不了應變輸出要求，因此可靠性差。而且彈性體隨輪轂旋轉，因此還需要力矩信號無線發送模塊及接收模塊，體積大、結構復雜、成本高，綜合性能不佳。能夠設計出既能內置于輪轂電機中，助力效果佳，且體積小、結構簡單、成本低、可靠性高的助力傳感器是業內所盼的產品。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服上述技術的不足，而提供一種內置助力傳感器的電動自行車輪轂電機，利用力學支撐結構，將力矩的檢測轉變為壓力的檢測，彈性體不參與輪轂支撐，測量力的可靠性顯著提高。

本實用新型為實現上述目的，采用以下技術方案：一種內置助力傳感器的電動自行車輪轂電機，包括端蓋、外殼、定子和主軸，其特征是：所述主軸上設有階梯臺，階梯臺橫截面形狀呈方形，所述主軸上套裝有軸承套，所述軸承套設有與階梯臺形狀匹配的方形內孔，所述軸承套外側通過端蓋支撐軸承支撐在端蓋上，軸承套內側支撐在階梯臺上，所述階梯臺垂直側面設有彈性體支撐凹槽，彈性體支撐凹槽上搭接有彈性體，構成簡支梁結構，所述彈性體內側固接有應變片，軸承套方形內孔側壁凹槽內插接有傳力墊片，軸承套套裝彈性體的簡支梁結構、應變片和傳力墊片共同構成簡支梁式力測量機構。

所述軸承套內側支撐在階梯臺上下表面的若干軸承套垂直方向支撐滾針上。

所述軸承套內側端面上設有徑向凹臺，徑向凹臺上置有軸承套徑向止推滾針。

所述軸承套內徑與主軸之間設有緩沖間隙，所述緩沖間隙為0.05-0.15mm。

所述主軸上鍵接有彈性體固定環，彈性體固定環置于階梯臺內側端，所述彈性體固定環上設有彈性體構成懸臂梁結構，彈性體內側固接有應變片，軸承套方形內孔側壁設有軸承套內側凸起，軸承套套裝彈性體的懸臂梁結構、應變片和軸承套內側凸起共同構成懸臂梁式力測量機構。

有益效果：本實用新型以極為簡單的結構測量騎行者腳踏力的變化，同時彈性體不參與輪轂支撐，可靠性顯著提高；而且彈性體相對于電機主軸固定不旋轉，無需力矩信號無線發送模塊及接收模塊，不僅節省空間又節省成本。

附圖說明