[实用新型]一种电动自行车用的中轴力矩传感电机驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电机驱动装置，尤其涉及一种电动助力自行车用的中轴力矩传感电机驱动系统。 

背景技术

随着低碳、环保的意识逐渐增强，很多城市淘汰了摩托车和以燃油发动机提供动力的助动车，取而代之采用电动自行车。现有技术中，电动自行车通常是以轮毂直接驱动后(或前)轮，由于电机直接驱动后（前）轮，其启动电流大，耗电量大，导致电动车的电池使用寿命缩短；此外，在无电人力骑行时电机也会跟转，电机线圈会产生与车体前进方向相反的较大的电磁阻力，造成骑车者在骑行时较为费力，并且在助力行驶时，电机的输出功率不能随人力骑踏力度的大小而发生变化。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑、效率高、骑行省力的电动自行车中轴力矩传感电机驱动系统。 

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案： 

一种电动自行车用的中轴力矩传感电机驱动系统，包括机壳、电机，减速机构，离合装置，前、后端盖以及链轮盘，电机由外转子组件和定子组件构成，其特征在于：该驱动系统还包括力矩传感器组件和控制器，控制器分别与电源、力矩传感器组件以及电机电连接，力矩传感器组件安装在中轴的外圆周表面上，所述力矩传感器组件、减速机构、离合装置、链轮盘在中轴的轴线方向并列布置。 

所述力矩传感器组件由轴式力矩感应器和速度感应传感器组合而成。 

所述的减速机构具有一级行星轮系和二级行星轮系，一级行星轮系包括有一级中心外齿轮、一级行星轮、一级内齿轮，所述一级中心外齿轮的一端固定在电机转子支架上成为一体，一级中心外齿轮空套在中轴上，一级行星轮同时与一级中心外齿轮以及设在机壳的一级内齿轮啮合；二级行星轮系包括二级中心外齿轮、二级行星齿轮和二级内齿轮，一级行星轮通过轴销可转动地安装在一级行星架上，一级行星架空套在中轴上，一级行星架的外圆周表面设有齿轮形成二级中心外齿轮，二级中心外齿轮与固定在机壳上可转动的二级行星轮啮合，二级行星轮同时又与固定在离合器装置外圈的二级内齿轮相啮合，二级行星轮通过轴销可转动地固定在机壳上。 

所述离合装置由单向离合器和与该单向离合器止动方向相反的单向轴承组成，所述单向轴承内圈固定在中轴上，单向轴承的内圈可带动单向轴承的外圈单向转动，但轴承的外圈不能带动其内圈转动。所述单向离合器的内圈固定安装在单向轴承的外圈上，单向离合器的外圈与二级内齿轮固定为一体，单向轴承的外圈及其单向离合器的内圈与链轮盘固定连接，链轮盘固定有电动自行车的前链轮。 

由于本实用新型采用力矩传感器组件和控制器，人力通过对自行车脚踏曲柄的踩踏使与力矩传感器相对应中轴发生扭曲形变，力矩传感器把该扭曲形变转换为与踩踏力成线性关系的电压信号，并反馈给控制器作处理；力矩传感器感测的脚踏力量大小，速度传感器感测脚踏速度快慢，两种传感器产生的信号经过通讯接口传给控制器，控制器经过处理后确定电机的输出扭矩大小，从而实现电机助力的功能，使骑行者省力、舒适。 

附图说明

附图1是本实用新型的系统结构框图； 

附图2是本实用新型的结构示意图； 

具体实施方式

下面结合附图给出的实施例对本实用新型作出进一步描述： 

本实用新型包括机壳3，电机25，减速机构24，离合装置22，力矩传感器组件21，链轮盘20以及控制器23。电机25包括定子组件7和外转子组件11，电机定子组件7固定在机壳3内，电机转子组件11通过转子支架6以及轴承固定在中轴9上。前端盖1和后端盖8与壳体3相连接。控制器23分别与电源DC、力矩传感器组件21以及电机25电连接，力矩传感器组件21安装在中轴9的外圆周表面。如图2所示，力矩传感器组件、减速机构、离合装置、链轮盘在中轴的轴线方向并列布置。