m6米乐安装一种可用于改装自行车的中置助力电机总成(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号2.0(22)申请日2023.05.02(71)申请人地址201199上海市闵行区莘凌路285弄绿梅二村82号101(72)发明人(51)Int.Cl.B62M6/55(2010.01)B62M6/45(2010.01)B62M6/50(2010.01)B62M11/04(2006.01)(54)发明名称一种可用于改装自行车的中置助力电机总(57)摘要本发明提供了一种中置电机，用于助力电动自行车系统，该中置电机是可以将普通自行车改装为电助力自行车，其包括电机，一级减速齿轮，，力矩传感器，踏频传感器、仪表、电池等组成电助力系统，使传统自行车变身为电助力自行车。其中，所述的中置电机的减速系统只有一级，并且集成踏频传感器，力矩传感器，。本发明利用自行车的五通（305）安装中置电机，中置电机机壳（205）上的一个管状轴承室内安装中轴（101），中轴的一侧安装有力矩传感器，踏频传感器、离合器及一级齿轮被动轮，电机（306）通过转子齿轮轴传递扭矩。权利要求书1页说明书3页附图4页CN1162799581.一种可用于改装自行车的中置助力电机总成、其特征在于、包括壳体部件、轴承室部件、内花键螺丝、共同构成总成：其中壳体部件的壳体是合件，其由钢件和铝件压铸精加工而成、其上排列安装有；链轮、固定在输出环上、其是脚踏力输出骑行动力；中轴及由中轴（101）、轴承（103）（104）、输出环（102）、力矩转换套（107）、应变采样组件（108）、磁环（109）、组成的人力踏力及踏频采集系统；转子（206）、定子（207）内转子电机组成的电机系统；齿轮轴（210）、一级被动齿轮（106）组成的减速系统；（303）及插座构成电机控制及连接外部设备的控制系统。2.根据权利要求1所述的人力力矩及踏频采集系统，其特征在于中轴与输出环之间只有相对微转动。中轴（101）上有直齿花键（101‑1），与力矩转换套（107）的内花键内啮合，力矩转换套的外圈有斜齿轮与输出环（102）的内斜齿轮啮合，中轴套有应变采样组件（108）及磁环（109），输出环一侧由轴承（103）旋转安装在中轴上，其另一侧是通过轴承（104）旋转安装在壳体（205），链轮（302）由若干螺杆圆周均匀固定在输出环（102）上。3.根据权利要求1所述的减速系统，其特征在于传动是一级齿传动，电机通过齿轮轴（201）与一级被动齿（106）啮合，一级被动齿（106）与输出环之间设置有单向轴承（105）。4.根据权利要求2所述的人力力矩踏频采集系统，其特征是脚踏力驱动中轴后在阻力作用下，力矩转换套(107）在斜齿轮的作用下移动，迫使装在壳体（205）图示左侧管状轴承室口部安装的应变组件(108）变形，从而测得扭矩电信号，在管状轴承室的一侧内安装轴承（201）旋转支撑中轴的一侧。5.根据权利要求1所述轴承室部件，由挡圈(602），轴承(202）及轴承室(203）组成其使用特征在于在自行车的五通（305）内的一侧利用原五通螺纹安装内花键螺丝（601），壳体的管状轴承室（205‑1）带有外花键（205‑6），内径有内螺纹（205‑7）。管状轴承室（205‑1）穿入五通，插入与五通锁紧的内花键螺丝的内花键中，由轴承室（203）上外螺纹锁附到管状轴承室的内螺纹（205‑7）处，轴承室（203）内安装有轴承（202），旋转支撑中轴。6.根据权利要求5所述的内花键螺丝，其特征是螺纹为左螺纹，而轴承室的内螺纹也是左螺纹，与之相配的外螺纹也都是左螺纹，随骑行越骑越紧。7.根据权利要求6所述的内花键螺丝，其特征是内花键，与之相配的管状轴承室也是花键，可以提供客户喜欢的电机总成安装角度进行使用。8.权利要求1所述电机系统，其特征在于电机的定子、转子安装在电机壳体（306）内，在电机壳体上安装轴承（208）和壳体的轴承（209）旋转安装了转子齿轮轴，该齿轮轴穿过（303），即在壳体与减速齿轮付之间。9.根据权利要求8所述的电机壳体（306）安装在壳体（205）上。10.权利要求1所述的控制系统，其特征在于没有线）上开出若干孔，用于安装集成接线插头，其插头直接穿过壳体（205）焊接在（303）上，便于电机标CN116279958一种可用于改装自行车的中置助力电机总成技术领域[0001]本发明涉及电动助力自行车领域，具体地，涉及一种用于改装用的智能电助力自行车，但又不同于现有技术的多级传动，本发明就使用一级传动，并且带有力矩传感器，踏频传感器，集成的一种高集成度的改装用中置电机。背景技术[0002]自行车已存在上百年，给人们的短途出行带来了方便，随着技术的发展和人们对优质生活的要求，电助力自行车渐渐代替了部分自行车成为主流，部分传统自行车有了改装为电助力自行车的需求，而此发明就是为了解决在普通自行车上安装中置电机，提升骑行舒适度，解决上坡及顶风骑行时的骑行困难问题和部分老年力不足的问题。[0003]目前已经有许多公司有解决方案，比如：苏州八方电机使用两级减速方案，在第二级减速主动齿轮上增加离合器，不上电骑行时阻力被放大。使用踏频传感器，可以解决部分问题，就是成本稍微高些，由于使用踏频传感，骑行感觉较差。另外采用线束出线，电机的标准化程度受限。安装方式较麻烦不可调整角度。[0004]本发明采用了力矩传感器和踏频传感器，做到电机助力的功率控制，使骑行更舒适，上下坡车随心动。离合器放在最后一级被动齿上，使自行车在没电骑行时的骑行阻力最小。采用单级减速使成本和电机重量最低，结构最简单。使用轴向推力和应变片的采样信号，使力矩采样的成本最低，占用空间最少，才能使改装车得以使用力矩传感。采用花键螺丝的形式安装锁紧电机简单易行，角度可以任意调整。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种改装用的电助力中置电机，电机控制为采集人力的功率，以人力功率的大小，比例控制电输出，达到最高效率，最佳骑行效果，最长续航里程等。[0006]本发明不同于现有的中置电机，传统中置电机需要专用的安装架，该中置电机总成直接安装在自行车五通处，拆下原中轴就可以安装该中置电机总成。[0007]本发明中置电机，具有力矩检测功能，不同于现有的改装电机上只有踏频传感器，可以提高骑行舒适度，延长骑行续航里程。[0008]本发明采用一级减速机构，结构简单，零件数量少，可以降低成本，将离合器安装在后级齿轮，使骑行的脱开力更小，在自行车无电骑行时，具有更小的骑行阻力。附图说明[0009]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明特征、目的和优点将会变得更明显：图1改装型助力中置电机系统的结构示意图CN116279958是改装型助力中置电机五通安装关键零件示意图具体实施方式[0010]下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术 人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明 的保护范围。 [0011] 如图1所示，在本实例中，本发明提供的自行车改装用助力中置电机系统，整个系 统的结构布局如图1、图3所示，中置电机系统是由内转子电机、一级减速机构、中轴驱动系 统、中轴力矩踏频采样系统、、电源及信号插头、离合器、轴承等构成。 [0012] 电机定子（207）安装固定在电机壳体（306）内，转子（206）通过轴承（208）和轴承（209）分别安装在电机壳体（306）和壳体（205）的轴承室内。转子上固定有转子齿轮轴 （201），而电机壳体（306）是固定在壳体（205）上的。 [0013] 在壳体（205）有管状轴承室（205‑1）由轴承（201）旋转支撑中轴(101）的一侧，另一 侧由轴承室部件内安装的轴承（202）旋转支撑，管状轴承室的管头部外有花键，内有左旋螺 纹，其外花键插入锁紧在五通的内花键螺丝(601）的内花键，起到圆周定位作用，其内螺纹 与轴承室(602）的外螺纹锁紧，起到防松倒转作用。 [0014] 中轴(101）其一端有螺母（204）轴向限位，另一端套有磁环（109）和应变采样组件 （108），在中轴的花键（101‑1）处有啮合力矩转换套（107），即（107‑1）的直齿与中轴花键 （101‑1）啮合。力矩换套的外斜花键（107‑2）与输出环（102）的内斜齿轮（102‑1）啮合，中轴 （101）通过轴承（103）支撑输出环一侧，输出环另一侧通过轴承（104）旋转支撑在壳体（205） 的轴承室内，轴向被螺母(110）限位。输出环上固定有自行车的链盘，人力驱动中轴时，通过 上述连接，将人力扭矩输出到自行车链盘（302），从而驱动自行车前进。此构成了中置电机 的自行车中轴人力驱动系统。 [0015] 所述的转子齿轮轴（201）齿轮与一级被动齿（106）啮合，一级被动齿轮（106）通过 单向轴承（105）与输出环（102）的外圈耦合，通过上述连接电机为自行车提供扭矩输出到自 行车链盘（302）上，起到助力作用，同时在自行车不用助力骑行时，单向轴承（105）将减速机 构与骑行机构脱离，降低骑行阻力，起到电机与人力的离合作用。 [0016] 中轴驱动自行车前进的同时m6米乐，中轴上的花键（101‑1）和输出环的内斜齿轮共同作 用，使力矩转换套提供扭矩的同时轴向移动，应变采样组件（108）是由应变板（108‑1）和 PCBA（108‑2）组成，应变板的外径一侧安装在壳体（205）的轴承室靠管状轴承室侧，应变板 内径另一侧用来挡住力矩转换套的轴向移动趋势，同时移动趋势使应变板变形，通过应变 片和PCBA电路采集压力信号，计算转变为扭矩信号，中轴上套有的磁环（109）与PCBA电路的 霍尔元件采集踏频信号。此为中轴力矩踏频采样系统。 [0017] 在电机出线），转子齿轮轴穿过其PCBA，在 PCBA上有美式铍铜爪簧，与电机定子相线）插头和信 号插头与供电及其他设备连接。 [0018] 综上所述的各系统组成了该发明的安装和原理方式。在本领域内的一般工程师的 CN116279958 CN116279958 CN116279958 CN116279958 CN116279958 CN116279958