[實用新型]一種帶有力矩耦合裝置的電助力自行車中置電機

有效

• 申請號: 202220161768.7
• 申請日: 2022-01-21
• 公開（公告）號: CN218431605U
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 張軍;盛懷超;劉濤;張仁貴;楊中華
• 申請（專利權）人: 蘇州力矩優行智能科技有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50;B62M6/55;H02K7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種帶有力矩耦合裝置的電助力自行車中置電機。本實用新型的技術方案是：包括殼體結構，殼體結構中設置有驅動電機、減速器、力矩耦合裝置、中軸、力矩傳感器、轉速傳感器以及電機控制器，殼體結構通過套筒設置在普通自行車中軸五通孔內或者通過掛件安裝于不同結構的自行車車架上。驅動電機的驅動功率通過減速器齒輪傳遞到力矩耦合裝置的大齒輪，并通過耦合裝置的外環單向離合器驅動力矩耦合裝置的中圈；人力騎行力矩通過曲柄和中軸傳遞給力矩耦合裝置的內圈，也通過耦合裝置中的內環單向離合器傳遞給中圈。耦合在中圈上的驅動力矩和人力騎行力矩通過與中圈螺釘連接的鏈輪輸出驅動功率，并通過鏈條驅動后輪實現行駛。

技術領域

本實用新型涉及電機技術領域，特別涉及電助力自行車中置電機領域。

背景技術

近幾年，電助力自行車以其綠色環保和運動健康相結合的特點，廣受市場的歡迎，在全球的銷售日益增長。電助力自行車以其省力、節能的特點在自行車領域內越來越受到重視，尤其是中置電機助力方式的助力自行車，與力矩傳感器結合形成的電機助力控制系統具有響應快、助力合理可控、車型適應性廣、騎行體驗好等特點，越來越成為助力自行車電機技術發展的主要方向。

在電助力自行車中置電機方面的專利很多，主要的目的是將助力電機、減速器、傳感器和控制器集成為一體，同時盡可能做到體積小、重量輕。實際上，已授權的專利技術中，有的是功能不全，比如中國臺灣張敏雄的專利 CN2561697Y就介紹了一種將電機、減速器和人力踩踏騎行相結合的中置電機，在各種現有自行車上都能方便的安裝，實現助力騎行，但是該方案中并沒有包括傳感器和電機控制器，因此其系統集成度并不高。有的專利具有較多的功能集成，比如日本吉家彰人申請的專利CN103496427B和CN105667697B具有相似的結構，將電機、減速器、傳感器、控制器和人力踩踏騎行相結合，實現助力騎行，但是該方案的傳感器結構太過復雜，導致系統可靠性低，同時人力和電動的耦合方式導致系統密封難度提高，防水不好，這都大大降低其實用價值。本申請人前期也提出了有針對性的解決方案，如專利 CN201910348561.3提出了一種中置電機集成方案，將電機、減速機構、傳感器和傳動耦合方案等都予以解決，并通過一個完整的外殼和掛件結構安裝于車架五通位置附近，實現人力騎行和電助力合并驅動后輪的騎行助力方式，取得了很好的助力效果和騎行體驗。本申請人另一個專利CN201520247924.1 提供了一套中置電機內置力矩傳感器系統的技術方案，可以實現與電機系統的結構集成，并提供力矩信號和踏頻信號，提高了電助力控制精度和騎行助力效果。這些系統在功能上實現了預期的目標，但其結構仍然顯得復雜，零部件較多，壽命和可靠性問題有待進一步提高。

實用新型內容

針對現有技術存在的不足，本實用新型的主要目的在于提供一種能夠提高中置電機集成度，減少零部件數量；改進零部件受力，改進防水性能，提高系統壽命，同時降低系統噪聲，提高騎行的舒適感和助力的平順性的帶有力矩耦合裝置的電助力自行車中置電機。

為實現上述目的，本實用新型提供了如下技術方案：一種帶有力矩耦合裝置的電助力自行車中置電機，包括殼體結構，所述殼體結構中設置有驅動電機、減速器、力矩耦合裝置、中軸、力矩傳感器、轉速傳感器以及電機控制器，所述殼體結構通過套筒設置在普通自行車中軸五通孔內或者通過掛件安裝于不同結構的自行車車架上，所述中軸與力矩耦合裝置連接，所述中軸的兩端設置有可安裝曲柄和自行車腳踏的錐面，所述力矩耦合裝置包括外圈、外環單向離合器、中圈、內環單向離合器和內圈，所述內圈的法蘭盤與力矩傳感器的外圈孔連接，所述外環單向離合器設置在外圈和中圈之間，所述內環單向離合器設置在內圈和中圈之間，鏈輪通過螺釘與中圈端部螺紋孔固定連接，所述內環單向離合器和外環單向離合器用于單向旋轉解脫和反向鎖止并傳遞扭矩，所述力矩傳感器和轉速傳感器設置在中軸與力矩耦合裝置的內圈之間，所述驅動電機的驅動功率通過減速器齒輪傳遞到力矩耦合裝置的外圈，與人力騎行驅動的力矩耦合裝置的內圈功率在中圈上進行耦合，驅動力矩耦合裝置的中圈以及與中圈通過螺釘連接的鏈輪輸出驅動功率，并通過鏈條驅動后輪實現行駛，所述電機控制器外部設置控制器蓋，將電機控制器和減速器蓋與殼體封裝在一起，然后通過安裝塑料殼形成整體電機的全封裝結構。