專利名稱：一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)自行車領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)自行車的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)自行車(motorized bicycle/electric bicycle)，俗稱為電動(dòng)車、電瓶車，是一種以蓄電池為主要能源的一種交通工具，其外觀與自行車和摩托車相似，外觀與自行車相似的一般都帶有腳踏板、鏈條，可以用人力作為輔助動(dòng)力。目前的電動(dòng)自行車，人力驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)容易產(chǎn)生互相干擾，并且在人力驅(qū)動(dòng)時(shí)， 會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生阻力，在電力驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)帶動(dòng)腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生額外的阻力。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)人力驅(qū)動(dòng)與電力驅(qū)動(dòng)互不干擾，且在人力驅(qū)動(dòng)或電力驅(qū)動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生額外阻力的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括中軸、電機(jī)、減速箱、鏈輪、以及力矩傳感裝置；所述力矩傳感裝置檢測(cè)施加于所述中軸上的驅(qū)動(dòng)力并控制電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力，所述電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力經(jīng)減速箱減速后驅(qū)動(dòng)所述鏈輪。進(jìn)一步地，所述減速箱包括中心外齒輪、中心內(nèi)齒輪、行星齒輪以及行星架；所述行星架與所述電機(jī)的外殼固定連接，所述中心內(nèi)齒輪一端與所述電機(jī)的外殼固定連接，另一端與所述第一單向超越離合的外環(huán)及鏈輪固定連接，所述行星齒輪嚙合于所述中心內(nèi)齒輪與中心外齒輪之間。進(jìn)一步地，所述電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子、空心軸，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出轉(zhuǎn)矩并通過(guò)第二超越離合帶動(dòng)空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述中心外齒輪，經(jīng)過(guò)所述行星齒輪以及所述中心內(nèi)齒輪的減速，輸出電力驅(qū)動(dòng)所述鏈輪。進(jìn)一步地，所述力矩傳感裝置包括第一單向超越離合、主動(dòng)盤、從動(dòng)盤、第一霍爾傳感器以及第二霍爾傳感器；所述主動(dòng)盤固定安裝于所述中軸上，所述從動(dòng)盤和第一單向超越離合的內(nèi)環(huán)共同固定安裝于所述中軸上，所述主動(dòng)盤和從動(dòng)盤彈性部件互相貼合，所述第一單向超越離合的外環(huán)固定安裝于所述鏈輪上；所述主動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第一助力磁環(huán)，所述從動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第二助力磁環(huán)，所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)徑向契合；所述第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器的感應(yīng)面分別與所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)相對(duì)。作為本發(fā)明的一種變形，所述力矩傳感裝置包括第一單向超越離合、第二單向超越離合、主動(dòng)盤、從動(dòng)盤、第一霍爾傳感器以及第二霍爾傳感器；所述主動(dòng)盤通過(guò)第一單向超越離合固定安裝于所述中軸上，所述從動(dòng)盤和第二單向超越離合的內(nèi)環(huán)共同固定安裝于所述中軸上，所述主動(dòng)盤和從動(dòng)盤彈性部件互相貼合， 所述第二單向超越離合的外環(huán)與所述中心內(nèi)齒輪一側(cè)固定連接；所述主動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第一助力磁環(huán)，所述從動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第二助力磁環(huán)，所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)徑向契合；所述第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器的感應(yīng)面分別與所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)相對(duì)。進(jìn)一步地，所述第一助力磁環(huán)及所述第二助力磁環(huán)內(nèi)設(shè)有磁鋼，所述第一助力磁環(huán)中的磁鋼磁極與所述第二助力磁環(huán)中的磁鋼磁極對(duì)應(yīng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及有益效果本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)置有力矩傳感裝置，并且采用2 個(gè)單向超越離合器，能夠?qū)崿F(xiàn)人力驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)互不干擾，在人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生阻力；在電力驅(qū)動(dòng)時(shí)也不會(huì)帶動(dòng)腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)從而產(chǎn)生額外的阻力。
圖1為本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)初始狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)工作狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1……第二單向超越離合；2……中心外齒輪；3……電機(jī)線圈；4……電機(jī)轉(zhuǎn)子；5......電機(jī)外殼；6……行星齒輪；7......中心內(nèi)齒輪；8……鏈輪；9……空心軸；10……第一單向超越離合；11......中軸；12……第一霍爾傳感器；13……第一助力磁環(huán)；14……第二助力磁環(huán)；15……第二霍爾傳感器；16……彈性部件；17……行星架；18……主動(dòng)盤；19……從動(dòng)盤；20……助力磁鋼。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參考圖1，本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括電機(jī)，減速箱，鏈輪8，第一單向超越離合器10、中軸11，主動(dòng)盤18，從動(dòng)盤19，第一霍爾傳感器12，第二霍爾感應(yīng)器13，第二單向超越離合器等1。所述減速箱包括中心外齒輪2、中心內(nèi)齒輪7、行星齒輪6以及行星架17 ；所述行星架17與所述電機(jī)的外殼5固定連接，所述中心內(nèi)齒輪7 —端與所述電機(jī)的外殼5固定連接，另一端與所述第一單向超越離合10的外環(huán)及鏈輪8固定連接，所述行星齒輪6嚙合于所述中心內(nèi)齒輪7與中心外齒輪2之間。所述電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子4、電機(jī)線圈3以及空心軸9，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子4輸出轉(zhuǎn)矩并通過(guò)第二超越離合1帶動(dòng)空心軸9轉(zhuǎn)動(dòng)，所述空心軸9轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述中心外齒輪2，經(jīng)過(guò)所述行星齒輪6以及所述中心內(nèi)齒輪7的減速，輸出電力驅(qū)動(dòng)所述鏈輪8。主動(dòng)盤18上沿圓周方向安置一圈助力磁鋼20，形成第一助力磁環(huán)13，從動(dòng)盤19 也相應(yīng)安置一圈助力磁鋼20，形成第二助力磁環(huán)14。并且兩者的磁鋼數(shù)量相同，其中主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19通過(guò)滑動(dòng)卡槽和彈性部件16，如張緊彈簧互相貼合，在初始狀態(tài)下，第一助力磁環(huán)13和第二助力磁環(huán)14如圖3所示徑向契合，且第一助力磁環(huán)13和第二助力磁環(huán) 14里面的一系列磁鋼20的磁極一一對(duì)應(yīng)，主動(dòng)盤18固定安裝在中軸11上，從動(dòng)盤19和第一單項(xiàng)超越離合10的內(nèi)環(huán)安裝在同一軸上，第一單向超越離合10的外環(huán)和鏈輪8固定安裝。第一霍爾傳感器12和第二霍爾傳感器15與電機(jī)外殼5相對(duì)固定，并且兩個(gè)霍爾元件的感應(yīng)面分別對(duì)著主動(dòng)盤18上的第一助力磁環(huán)13和從動(dòng)盤19上的第二助力磁環(huán)14。如圖2所示，作為一種變形，所述主動(dòng)盤18通過(guò)第一單向超越離合10固定安裝于所述中軸11上，所述從動(dòng)盤19和第二單向超越離合19的內(nèi)環(huán)共同固定安裝于所述中軸11 上，所述主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19通過(guò)彈性部件16互相貼合，所述第二單向超越離合1的外環(huán)與所述中心內(nèi)齒輪一側(cè)固定連接；所述主動(dòng)盤18沿圓周方向安裝有第一助力磁環(huán)13，所述從動(dòng)盤19沿圓周方向安裝有第二助力磁環(huán)14，所述第一助力磁環(huán)13和第二助力磁環(huán)14 徑向契合；所述第一霍爾傳感器12及第二霍爾傳感器15的感應(yīng)面分別與所述第一助力磁環(huán)13和第二助力磁環(huán)14相對(duì)。該種變形將第二單向超越離合器1從空心軸9轉(zhuǎn)移到減速箱輸出后，可以控制整個(gè)電機(jī)的體積，并且人力驅(qū)動(dòng)時(shí)不會(huì)帶動(dòng)減速箱跟轉(zhuǎn)，相應(yīng)地，第一單向超越離合10位置也移至中軸11與主動(dòng)盤18之間。本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)工作原理如圖3和圖4所示，初始狀態(tài)下，也就是人力不睬腳踏板的時(shí)候，主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19上對(duì)應(yīng)的一對(duì)磁鋼20相對(duì)某個(gè)基點(diǎn)的角度A和角度B是相同的，當(dāng)需要電動(dòng)自行車助力的時(shí)候，人力踩下腳踏板，中軸 11轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)主動(dòng)盤18轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)，主動(dòng)盤18壓縮彈簧16，同時(shí)把扭力傳送給從動(dòng)盤19， 主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19相對(duì)扭轉(zhuǎn)一定角度(兩組磁環(huán)產(chǎn)生相對(duì)位移，如圖4所示，角度A大于角度B)，并且主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19通過(guò)第一單向超越離合10施加到鏈輪8上，驅(qū)使自行車前行。此時(shí)，主動(dòng)盤18和從動(dòng)盤19都在高速轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)盤18、從動(dòng)盤19上的一圈磁鋼20高速通過(guò)兩個(gè)霍爾傳感器感應(yīng)面后，兩個(gè)霍爾傳感器分別就輸出一系列的方波信號(hào)，由于腳踩的扭力導(dǎo)致主動(dòng)盤18、從動(dòng)盤19相對(duì)扭轉(zhuǎn)了一定角度，角度A大于角度B，所以主動(dòng)盤18上的方波信號(hào)要超前于從動(dòng)盤19上的方波信號(hào)，該兩組相位不同的脈沖信號(hào)經(jīng)放大計(jì)算后，根據(jù)相位差大小輸出相應(yīng)的控制電流，按設(shè)計(jì)的比例控制電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力。也就是說(shuō)人力驅(qū)動(dòng)越大，兩組磁環(huán)里的磁鋼20的相對(duì)位移越大，兩組脈沖的相位差越大，那么電機(jī)輸出的驅(qū)動(dòng)力越大，這樣電機(jī)驅(qū)動(dòng)和人力驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生疊加，從而達(dá)到了真正的助力目的。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍；如果不脫離本發(fā)明的精神和范圍，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，包括中軸、電機(jī)、減速箱、鏈輪、以及力矩傳感裝置；所述力矩傳感裝置檢測(cè)施加于所述中軸上的驅(qū)動(dòng)力并控制電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力，所述電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力經(jīng)減速箱減速后驅(qū)動(dòng)所述鏈輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述減速箱包括中心外齒輪、中心內(nèi)齒輪、行星齒輪以及行星架；所述行星架與所述電機(jī)的外殼固定連接，所述中心內(nèi)齒輪一端與所述電機(jī)的外殼固定連接，另一端與所述第一單向超越離合的外環(huán)及鏈輪固定連接，所述行星齒輪嚙合于所述中心內(nèi)齒輪與中心外齒輪之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述電機(jī)包括電機(jī)轉(zhuǎn)子、空心軸，所述電機(jī)轉(zhuǎn)子輸出轉(zhuǎn)矩并通過(guò)第二超越離合帶動(dòng)空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所述空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)所述中心外齒輪，經(jīng)過(guò)所述行星齒輪以及所述中心內(nèi)齒輪的減速，輸出電力驅(qū)動(dòng)所述鏈輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述力矩傳感裝置包括第一單向超越離合、主動(dòng)盤、從動(dòng)盤、第一霍爾傳感器以及第二霍爾傳感器；所述主動(dòng)盤固定安裝于所述中軸上，所述從動(dòng)盤和第一單向超越離合的內(nèi)環(huán)共同固定安裝于所述中軸上，所述主動(dòng)盤和從動(dòng)盤彈性部件互相貼合，所述第一單向超越離合的外環(huán)固定安裝于所述鏈輪上；所述主動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第一助力磁環(huán)，所述從動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第二助力磁環(huán)，所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)徑向契合；所述第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器的感應(yīng)面分別與所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)相對(duì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述力矩傳感裝置包括第一單向超越離合、第二單向超越離合、主動(dòng)盤、從動(dòng)盤、第一霍爾傳感器以及第二霍爾傳感器；所述主動(dòng)盤通過(guò)第一單向超越離合固定安裝于所述中軸上，所述從動(dòng)盤和第二單向超越離合的內(nèi)環(huán)共同固定安裝于所述中軸上，所述主動(dòng)盤和從動(dòng)盤彈性部件互相貼合，所述第二單向超越離合的外環(huán)與所述中心內(nèi)齒輪一側(cè)固定連接；所述主動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第一助力磁環(huán)，所述從動(dòng)盤沿圓周方向安裝有第二助力磁環(huán)，所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)徑向契合；所述第一霍爾傳感器及第二霍爾傳感器的感應(yīng)面分別與所述第一助力磁環(huán)和第二助力磁環(huán)相對(duì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，所述第一助力磁環(huán)及所述第二助力磁環(huán)內(nèi)設(shè)有磁鋼，所述第一助力磁環(huán)中的磁鋼磁極與所述第二助力磁環(huán)中的磁鋼磁極對(duì)應(yīng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，包括中軸、電機(jī)、減速箱、鏈輪、以及力矩傳感裝置；所述力矩傳感裝置檢測(cè)施加于所述中軸上的驅(qū)動(dòng)力并控制電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力，所述電機(jī)輸出驅(qū)動(dòng)力經(jīng)減速箱減速后驅(qū)動(dòng)所述鏈輪。本發(fā)明提供的一種磁控式力矩感應(yīng)傳動(dòng)系統(tǒng)，設(shè)置有力矩傳感裝置，并且采用2個(gè)單向超越離合器，能夠?qū)崿F(xiàn)人力驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)互不干擾，在人力驅(qū)動(dòng)時(shí)，不會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子切割磁力線產(chǎn)生阻力；在電力驅(qū)動(dòng)時(shí)也不會(huì)帶動(dòng)腳踏板轉(zhuǎn)動(dòng)從而產(chǎn)生額外的阻力。
文檔編號(hào)B62M6/50GK102514677SQ20111044882
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者吳俊 , 張來(lái)剛, 高峰 申請(qǐng)人:蘇州博菲利電動(dòng)科技有限公司