[实用新型]力矩检测传动装置及其应用该装置的电动自行车助力中置电机

说明书

技术领域

本实用新型属于助力电动自行车中置电机，尤其涉及一种力矩检测传动装置及其应用该装置的电动自行车助力中置电机。

背景技术

目前，电动自行车助力中置电机按助力方式可分为两种。一种是速度型助力中置电机，根据骑行者踩踏的速度间接地估算骑行者做功功率，进而控制电机助力功率。速度助力方式结构简单、成本低，但助力效果较差。另一种是采用转矩检测机构的力矩型助力中置电机，根据骑行者踩踏力，准确地计算骑行者做功功率及骑行意图，很好地匹配电机助力功率，实现最佳助力骑行效果。公知的转矩检测机构，可以借助操作踏板的转矩推算出骑车者的功率。该骑车者的功率或一个可与此相比拟的量被用作电动自行车的一个电动附加驱动装置的调节用的输入量。所使用的传感器可直接地设置在暴露的位置上及固定在传递所有转矩的部件上。由此它们对故障特别敏感。力矩助力传感器存在体积较大，容易发生故障且价格昂贵等三大缺点。因此市场上的力矩型助力中置电机都是体积庞大、重量重且价格贵，不利于普及。专利文献CN201180022732公开了一种电动自行车的用于转矩检测的传动装置及电动自行车的用于转矩检测的所属方法以及专利文献CN201210564402公开了及一种用于自行车的曲柄传动装置，包括：一个踏板轴，用于将两个踏板安设在踏板轴的自由端上；一个用于将力传递到自行车的一个轮上的从动轮；一个具有一个太阳轮、一个齿圈、至少一个行星轮和一个行星支架的行星齿轮传动装置，其中，该行星支架抗旋转地固定在踏板轴上；和一个设置在齿圈上的、用于求出齿圈的支撑力矩的传感器。上述技术方案实现了提高可靠性、降低成本的目的，但是体积反而增大。电机大致尺寸为长×宽×厚＝230×140×100mm，比较笨重，不能满足小型化、轻量化的市场需求。减小电机尺寸以利市场推广已成为业内亟待解决的一个难题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种力矩检测传动装置及其应用该装置的电动自行车助力中置电机，采用力矩型助力方式的前提下，不仅传感器可靠性提高、成本降低且大幅减小整体尺寸，力矩型中置电机外圆直径做到φ100-105mm。

本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案：一种力矩检测传动装置，其特征是：包括中心伞齿架、左、右侧伞齿、止转凸起和压力传感器，所述中心伞齿架上均布且滑动连接有2-4个中心伞齿，所述中心伞齿分别与右侧伞齿、左侧伞齿啮合，左侧伞齿的左侧外圆上设有止转凸起，止转凸起与压力传感器触接，阻止左侧伞齿旋转后生成骑行者踩踏力矩的1/2且方向相反的左侧伞齿止转力矩，通过压力传感器检测并输出与左侧伞齿上承受力矩相应的电阻变化信号，构成力矩检测传动装置。

所述压力传感器包括弹性体和应变片,弹性体固接在左侧端盖内或固接在主外壳上，弹性体表面贴装有应变片。

所述中心伞齿架上套装有中心伞齿架环。

一种应用力矩检测传动装置的电动自行车助力中置电机，其特征是：包括定子、转子、主轴、主外壳、左端盖、右端盖，所述主轴左端通过固定在左端盖的左端盖支撑轴承支撑，主轴右端通过固定在动力输出套的动力输出套支撑轴承支撑，所述转子固接在偏心轴上，偏心轴通过行星齿轮支撑轴承支撑有行星齿轮，所述行星齿轮与内齿圈啮合，内齿圈内侧与电机侧超越离合器固接，内齿圈外圆通过销轴约束圆盘支撑轴承与销轴约束圆盘支撑，销轴约束圆盘外圆与主外壳内侧固接，电机侧超越离合器与动力输出套单向滑动连接,动力输出套通过动力输出套支撑轴承支撑在主轴上，所述销轴约束盘上设有若干销轴孔，所述销轴孔中插接与行星齿轮固接的销轴，所述主轴安装有力矩检测传动装置，力矩检测传动装置包括中心伞齿架、左、右侧伞齿、止转凸起和压力传感器，所述主轴通过右侧伞齿支撑轴承支撑右侧伞齿，所述右侧伞齿通过偏心轴支撑轴承与偏心轴支撑，主轴通过左侧伞齿支撑轴承支撑左侧伞齿，中心伞齿架与主轴键接，所述中心伞齿架上均布且滑动连接有中心伞齿，所述中心伞齿分别与右侧伞齿、左侧伞齿啮合，左侧伞齿的左侧外圆上设有止转凸起，止转凸起与压力传感器触接，通过压力传感器检测并输出与左侧伞齿上承受力矩相应的电阻变化信号。

所述压力传感器包括弹性体和应变片,弹性体固接在左侧端盖内或固接在主外壳上，弹性体表面贴装有应变片。

所述中心伞齿架上套装有中心伞齿架环。

所述右侧伞齿、左侧伞齿及中心伞齿架端面分别设有右侧伞齿侧挡轴承、中心伞齿架左侧侧挡轴承、中心伞齿架右侧侧挡轴承及左侧伞齿侧挡轴承。