一種電動自行車的助力系統及電動自行車的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種電動自行車的助力系統及電動自行車，助力系統包括電機、控制器、超越離合器和霍爾助力傳感器，電機包括中軸、電機外殼、定子、用于安裝定子的定子支架和轉子，霍爾助力傳感器包括磁鋼和用于感應磁鋼磁場變化并產生電壓信號的霍爾傳感器；霍爾傳感器集成于控制器，該控制器裝接于定子支架，或者，霍爾傳感器和控制器分別裝接于定子支架，且霍爾傳感器的輸出連接至控制器；超越離合器的外圈固接或一體成型于電機外殼，內圈采用軸承裝接于電機的中軸；磁鋼設置于超越離合器的內圈。電動自行車安裝有上述助力系統。本發明將電機與控制器、超越離合器和霍爾助力傳感器集成為一體，簡化了安裝步驟，簡化了線路，使電動自行車的外觀更加美觀。
【專利說明】
一種電動自行車的助力系統及電動自行車
技術領域
[0001 ] 本發明涉及電動自行車領域，特別是涉及一種電動自行車的助力系統及電動自行車。
【背景技術】
[0002]目前，現有技術的電動自行車包括兩種，其中一種又可稱為ebike (electricbike)，是在自行車的基礎上加裝電動助力系統，使自行車可依靠人力驅動行走，也可依靠人力與電力混合行走。另一種電動自行車則加裝了轉把閘把等操作部件和顯示儀表系統，這種電動自行車可依靠人力行走，也可切換至依靠電力行走。現有技術的這兩種電動自行車的助力系統主要包括用于驅動車輪旋轉的電機、用于控制電機工作與否的控制系統，該控制系統包括控制器、霍爾助力傳感器、超越離合器等，電機和控制系統分別安裝在自行車上，且電機外接控制系統。現有技術的這兩種電動自行車的助力系統，由于其電機與控制系統的各個部件是分開的，且分別需要獨立安裝，這就導致電動自行車的助力系統安裝繁瑣，線路繁多，并大大影響了電動自行車的美觀性。

【發明內容】

[0003]本發明提供了一種電動自行車的助力系統及電動自行車，其克服了現有技術的電動自行車的助力系統所存在的不足之處。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種電動自行車的助力系統，包括電機、用于控制電機工作與否的控制器、超越離合器和霍爾助力傳感器，電機包括中軸、電機外殼、定子、用于安裝定子的定子支架和轉子，霍爾助力傳感器包括磁鋼和用于感應磁鋼磁場變化并產生電壓信號的霍爾傳感器；霍爾傳感器集成于控制器，該控制器裝接于定子支架，或者，霍爾傳感器和控制器分別裝接于定子支架，且霍爾傳感器的輸出連接至控制器；超越離合器的外圈固接或一體成型于電機外殼，內圈采用軸承裝接于電機的中軸.Μ鋼設置于超越離合器的內圈。
[0005]—實施例中，還包括GPS模塊，該GPS模塊集成于所述控制器，或者，該GPS模塊裝接于所述定子支架，且該GPS模塊的輸出連接至控制器。
[0006]—實施例中，所述控制器還集成有用于與用戶的終端設備進行通信的通信模塊。
[0007]—實施例中，所述通信模塊為藍牙模塊和/或移動網絡連接模塊。
[0008]—實施例中，所述電機外殼包括外轂和兩端蓋，兩端蓋分別固接于外轂的兩端，并分別采用軸承裝接于所述中軸；所述超越離合器的外圈固接或一體成型于其中一端蓋的外側。
[0009]—實施例中，所述超越離合器的內圈固接一飛輪接口，該飛輪接口用于連接自行車的飛輪。
[0010]—實施例中，所述磁鋼為多個，并沿圓周方向均勻布置于所述超越離合器的內圈。
[0011]—實施例中，所述電機外殼與所述轉子相固接，或者，所述電機外殼采用行星齒輪機構與所述轉子相傳動連接。
[0012]一種電動自行車，包括自行車本體，該自行車本體安裝有供電電池，該自行車本體還安裝有如上述任一項所述的電動自行車的助力系統，所述控制器的電源線通過所述中軸引出電機外殼，并與供電電池電連接；所述電機外殼與自行車本體的車輪相傳動連接，所述超越離合器的內圈與自行車本體的飛輪同軸相接。
[0013]相較于現有技術，本發明具有以下有益效果:
[0014]1、本發明將電機與控制器、超越離合器和霍爾助力傳感器集成為一體，使電機具有助力控制功能，一方面使整體結構緊湊，線路精簡，提升了電動自行車的美觀度，另一方面大大簡化了電動自行車助力系統的安裝步驟，降低了安裝人員的勞動強度；
[0015]2、本發明通過進一步在控制器上設置GPS模塊，使本發明還具備對電動自行車進行定位、記錄其行駛軌跡、計算其運動量的功能，從中提升了電動自行車的優越性；
[0016]3、本發明通過進一步在控制器上設置能與用戶的終端設備進行通信的通信模塊，使得本發明還可以通過用戶的終端設備對其助力系統的控制器進行智能化控制，從而不僅使電動自行車上免于安裝用于控制及顯示的儀表儀器，使電動自行車更加輕便，還進一步提升了電動自行車的優越性。
[0017]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明；但本發明的一種電動自行車的助力系統及電動自行車不局限于實施例。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發明的電動自行車助力系統的立體構造示意圖一；
[0019]圖2是本發明的電動自行車助力系統的立體構造示意圖二；
[0020]圖3是本發明的電動自行車助力系統的局部結構示意圖；
[0021 ]圖4是圖3所示附圖的側視圖；
[0022]圖5是本發明的其中以端蓋與超越離合器的結構示意圖；
[0023]圖6是圖5所示附圖的主視圖。
【具體實施方式】
[0024]實施例，請參見圖1-圖6所示，本發明的一種電動自行車的助力系統，包括電機、用于控制電機工作與否的控制器8、超越離合器6和霍爾助力傳感器。電機包括中軸4、電機外殼、定子、定子支架5和轉子，其中，電機外殼包括包括外轂I和兩端蓋2、3，兩端蓋2、3分別固接于外轂I的兩端，并分別采用軸承裝接于所述中軸4 ;定子裝接于定子支架5，該定子支架5固接于中軸4的中部，轉子采用軸承裝接于中軸4，該定子和轉子分別位于電機外殼內，且轉子與電機外轂I相固接。此外，轉子也可以采用行星齒輪機構與電機外轂I相傳動連接，且當電機通電時，電機外轂I與轉子相聯動，當電機斷電時，電機外轂I與轉子脫開。
[0025]霍爾助力傳感器包括多個磁鋼9和用于感應磁鋼9磁場變化并產生電壓信號的霍爾傳感器；霍爾傳感器集成于控制器8，該控制器8具體為控制板結構，其裝接于定子支架5的其中一端，且其中部設有供中軸4穿過的通孔(這里，也可以直接將霍爾傳感器裝接于定子支架5上，并使其輸出采用導線連接至控制器8)。超越離合器6位于電機外殼外，且其外圈61固接于電機外殼的其中一端蓋2的外側面(或者，也可以使超越離合器的外圈61 —體成型于電機外殼的其中以端蓋2的外側面)，內圈62采用軸承裝接于電機的中軸4 ;磁鋼9為多個，并沿圓周方向均勻嵌入超越離合器6的內圈62。超越離合器6的內圈62還固接一飛輪接口 7，該飛輪接口 7用于連接飛輪。
[0026]本實施例中，所述控制器8上還集成有用于對電動自行車進行GPS定位的GPS模塊，該GPS模塊的GPS天線通過所述中軸4引至所述電機外殼外。這里，也可以直接將GPS模塊裝接于所述定子支架5上，并將該GPS模塊的輸出采用導線連接至控制器8。
[0027]本實施例中，所述控制器8還集成有用于與用戶的終端設備進行通信的通信模塊，該通信模塊的通信天線通過所述中軸4引至所述電機外殼外。具體，所述通信模塊為藍牙模塊，此外，所述通信模塊也可以采用移動網絡連接模塊。
[0028]本實施例中，所述超越離合器6為棘輪式超越離合器，其外圈61設置有棘輪63，內圈62設置有棘爪64。此外，所述超越離合器6也可以采用楔塊式超越離合器6或滾珠式超越離合器6。
[0029]本發明的一種電動自行車的助力系統，其電機與控制器8、超越離合器6、霍爾助力傳感器集成為一體后，安裝時，只需將電機安裝于電動自行車的自行車本體上即可，省去了以往還需要安裝控制器8、超越離合器6、霍爾助力傳感器的繁瑣步驟，降低了安裝人員的勞動強度。該助力系統整體結構緊湊、線路精簡，從中提升了電動自行車的美觀度。
[0030]本發明在控制器8上設置GPS模塊后，能夠對電動自行車進行GPS定位，并記錄其行駛軌跡，計算運動量，還能通過藍牙模塊方便用戶查看其狀態和進行控制。用戶采用其終端設備對其電動自行車進行控制前，先在其終端設備上(該終端設備可以是智能手機、平板電腦等)安裝與電動自行車的控制器8相配套的控制軟件，然后將其終端設備上的藍牙與助力系統的控制器8上的藍牙模塊進行配對，兩者配對成功后，用戶通過操控其終端設備上的控制軟件對內置于電機中的控制器8進行控制:切換該助力系統的助力檔位，并能查看電動自行車的當前速度、里程和平均速度等。
[0031 ] 本發明的一種電動自行車，又稱為ebike，其包括自行車本體，該自行車本體安裝有供電電池(該供電電池具體可采用鋰電池)，該自行車本體還安裝有上述電動自行車的助力系統，所述控制器8的電源線通過所述中軸4引出電機外殼，并與供電電池電連接；所述電機外殼與自行車本體的車輪相傳動連接，所述超越離合器6的內圈62通過飛輪接口 7與自行車的飛輪同軸相接。
[0032]本發明的一種電動自行車，在其供電電池保持供電的狀態下，其使用過程如下:用戶踩踏自行車本體的踏板，使飛輪帶動超越離合器6的內圈62旋轉，超越離合器的內圈62通過旋轉，一方面使其上的棘爪與超越離合器外圈上的棘輪相互掛接，從而使超越離合器的內圈62帶動其外圈61轉動，進而通過電機外殼帶動車輪轉動；另一方面使嵌置于超越離合器6內圈62的磁鋼9產生磁場變化，集成于控制器8的霍爾傳感器感應到該磁場變化，并產生相應的電壓信號，通過控制器8使電機通電，從而使電機的轉子帶動電機外殼轉動。此時，人力與電力相結合驅動車輪旋轉，使用戶騎行更加省力。當用戶停止踩踏自行車本體的踏板時，自行車本體的飛輪停止轉動，使超越離合器的內圈62也跟著停止旋轉，則超越離合器內圈上的棘爪與其外圈上的棘輪相互脫開，使超越離合器6的外圈61與內圈62可以相對滑動，即外圈61可相對內圈62空轉。同時，嵌置于超越離合器6內圈62的磁鋼9不產生磁場變化，集成于控制器8的霍爾傳感器感應不到磁場變化，使控制器8控制電機停止工作。
[0033]本發明的一種電動自行車的助力系統，其除了可以應用于上述電動自行車(即ebike)，還可以應用于另一種電動自行車，該電動自行車加裝有轉把閘把等部件，能夠單獨控制電機工作，使該電動自行車可實現人力行走和電力行走兩種工作模式。
[0034]上述實施例僅用來進一步說明本發明的一種電動自行車的助力系統及電動自行車，但本發明并不局限于實施例，凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均落入本發明技術方案的保護范圍內。
【主權項】
1.一種電動自行車的助力系統，包括電機、用于控制電機工作與否的控制器、超越離合器和霍爾助力傳感器，電機包括中軸、電機外殼、定子、用于安裝定子的定子支架和轉子，霍爾助力傳感器包括磁鋼和用于感應磁鋼磁場變化并產生電壓信號的霍爾傳感器；其特征在于:霍爾傳感器集成于控制器，該控制器裝接于定子支架，或者，霍爾傳感器和控制器分別裝接于定子支架，且霍爾傳感器的輸出連接至控制器；超越離合器的外圈固接或一體成型于電機外殼，內圈采用軸承裝接于電機的中軸；磁鋼設置于超越離合器的內圈。2.根據權利要求1所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:還包括GPS模塊，該GPS模塊集成于所述控制器，或者，該GPS模塊裝接于所述定子支架，且該GPS模塊的輸出連接至控制器。3.根據權利要求1或2所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述控制器還集成有用于與用戶的終端設備進行通信的通信模塊。4.根據權利要求3所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述通信模塊為藍牙模塊和/或移動網絡連接模塊。5.根據權利要求1所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述電機外殼包括外轂和兩端蓋，兩端蓋分別固接于外轂的兩端，并分別采用軸承裝接于所述中軸；所述超越離合器的外圈固接或一體成型于其中一端蓋的外側。6.根據權利要求1所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述超越離合器的內圈固接一飛輪接口，該飛輪接口用于連接自行車的飛輪。7.根據權利要求1所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述磁鋼為多個，并沿圓周方向均勻布置于所述超越離合器的內圈。8.根據權利要求1所述的電動自行車的助力系統，其特征在于:所述電機外殼與所述轉子相固接，或者，所述電機外殼采用行星齒輪機構與所述轉子相傳動連接。9.一種電動自行車，包括自行車本體，該自行車本體安裝有供電電池，其特征在于:該自行車本體還安裝有如權利要求1-8中任一項所述的電動自行車的助力系統，所述控制器的電源線通過所述中軸引出電機外殼，并與供電電池電連接；所述電機外殼與自行車本體的車輪相傳動連接，所述超越離合器的內圈與自行車本體的飛輪同軸相接。
【文檔編號】B62M6/65GK105984550SQ201510095703
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年3月4日
【發明人】吳森泉
【申請人】吳森泉