CN114379695A - 一种中置电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中置电机，包括壳体、电机组件、减速组件和牙盘。电机组件设置于所述壳体中；减速组件设置于所述壳体中，所述减速组件连接所述电机组件，所述减速组件用于对所述电机组件产生的驱动力进行减速增扭；牙盘设置于所述壳体外侧，且所述牙盘连接所述减速组件，所述牙盘用于传动所述电机组件减速增扭后的扭矩；所述电机组件包括转子和定子，所述定子中部镂空，所述转子设置于所述定子外周侧。本发明实施例通过将转子设置成外转子，增大了转子惯量，改善电机的控制，高转速高惯量的转子，具备陀螺的定轴性，行驶更平稳。

Description

一种中置电机

技术领域

本发明涉及中置电机技术领域，尤其涉及一种中置电机。

背景技术

在电动助力自行车车领域，中置电机是指电动助力自行车的驱动电机安装在车身的中间位置即脚踏位置的电机，该电机与车身连接，并通过链条与后轮进行连接而传递动力，同时电机的两侧安装有脚踏，在电机没有电源的情况下，骑行者可以通过脚踏实现自行车的人力骑行。

现有中置电机常用内转子，由于内转子具有高转速、高减速比、转子转动惯量小，导致电机难以控制，行驶不平稳。

而且电机在组装的时候需要不停调校电机和牙盘之间的旋转轴线，使得安装效率缓慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种中置电机，旨在解决现有技术中，转子转动惯量小导致行驶不平稳的问题。

本发明实施例提供了一种中置电机，包括壳体、电机组件、减速组件和牙盘。

电机组件用于产生驱动力，电机组件设置于所述壳体中；

减速组件设置于所述壳体中，所述减速组件连接所述电机组件，所述减速组件用于对所述电机组件产生的驱动力进行减速增扭；

牙盘设置于所述壳体外侧，且所述牙盘连接所述减速组件，所述牙盘用于传动所述电机组件减速增扭后的扭矩；

其中，所述电机组件包括转子和定子，所述转子设置于所述定子外周侧。

本发明实施例通过通过将转子设置成外转子，增大了转子惯量，改善电机的控制，高转速高惯量的转子，具备陀螺的定轴性，行驶更平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是中置电机的结构示意图；

图2是中置电机的剖视图；

图3是中置电机的爆炸图；

图4是中置电机的各组件排布示意图；

图5是中置电机的减速组件和电机组件爆炸图；

图6是中置电机的前壳组件装配示意图；

图7是中置电机的后壳组件装配示意图；

图8是中置电机与电机框安装示意图；

图9是中置电机的中轴传感器剖视图；

图10是中置电机的的中轴传感器爆炸图；

图11是中置电机的铝芯3D示意图。

附图中标记：

1、中轴传感器；101、锯齿圈；102、棘爪；103、弹弓线；104、半轴；105、中轴；106、定位钢珠；107、位移钢珠；108、PCB板；109、磁铁；110、位移IC；111、踏频IC；112、滑环；113、碟簧；114、螺母；115、磁环架；116、多级磁环；117、位移轴承；118、磁铁座；119磁铁盖；120、波簧；121、PCB支架；122、限位轴承；123、支架座；

2、电机组件；201、铝芯；201c、凹槽；201a、螺丝孔；201b、定位销孔；202、铁芯；203、转子；204、转子轴承；205、太阳齿；206、行星架轴承；207、涡轮；208、磁钢；

3、驱动器；301、散热铝条；4、后壳；4a、排气孔；5、前壳；6、电机框；7、牙盘；

801、初级齿轮；802、过桥齿轮；803、末级齿轮；804、齿圈；805、行星齿；806、行星架；807、滚针离合器；808、塔基；809、齿轮毂；810、离合轴承；811、透气膜；820、铝芯螺钉；821、铝条螺钉；822、框螺钉；

9、夹板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本发明说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图3-4，一种中置电机，包括壳体、电机组件2、减速组件和牙盘7。

电机组件2用于产生驱动力，电机组件2设置于所述壳体中；

减速组件设置于所述壳体中，所述减速组件连接所述电机组件2，所述减速组件用于对所述电机组件2产生的驱动力进行减速增扭；

牙盘7设置于所述壳体外侧，且所述牙盘7连接所述减速组件，所述牙盘7用于传动所述电机组件2减速增扭后的扭矩；

其中，所述电机组件2包括转子203和定子，所述定子中部镂空，所述转子203设置于所述定子外周侧。

具体的，所述电机组件设置于所述壳体中的一侧，所述减速组件设置于所述壳体中的所述电机组件2一侧，牙盘7设置于所述减速组件一侧。

具体的，以图2为参考，所述电机组件设置于所述壳体中，所述减速组件设置于所述壳体中的所述电机组件2的右侧，牙盘7设置于所述减速组件的右侧。

在本实施例中，通过将转子203设置成外转子，增大了转子203惯量，改善电机的控制，高转速高惯量的转子203，具备陀螺的定轴性，行驶更平稳。

具体的，要增大转动惯量，根据惯量公式J＝m*(R²+r)，需要增大转子203外径，所以采用外转子无刷电机结构，转子203也可以共用现有轮毂电机的外转子，外径大于87mm，额定转速大于2000rpm，高转速高惯量的电机组件2具有陀螺定轴性。

优选的，转子203外径为88mm。

具体的，不同于现有技术，本发明中取消电机轴或转子轴，提高减速比，

具体的，为了确保转子203与牙盘7转动方向一致，转子203为顺时针转动。

具体的，转子203的内圈壁上设置有磁钢208。

具体的，转子203是轴心通孔的’山’字形一体式压铸铝合金，转子203的轴心通孔处开有方形键槽。

在一实施例中，所述转子203一侧中部设置贯穿所述定子中部的转子悬臂，所述转子悬臂和所述定子之间设置转子轴承204；

所述减速组件包括齿圈804、太阳齿205、行星齿805和行星架806，所述齿圈804固定于所述壳体上，所述行星齿805设置有若干，若干所述行星齿805圆形阵列设置于所述齿圈804内圈，所述太阳齿205设置于所述齿圈804的中心处，所述太阳齿205的两端分别连接所述转子203和若干所述行星齿805，以将所述转子203上的扭矩转化为若干所述行星齿805的偏心转动扭矩，所述行星架806设置于所述行星齿805一侧，所述行星架806上设置若干连接件，所述连接件对应连接所述行星齿805，所述行星架806背离所述行星齿805一侧的旋转轴心处设置行星架悬臂，所述行星架悬臂连接所述牙盘7中部。

在本实施例中，通过设置转子悬臂和行星架悬臂，使得电机组件2和减速组件在组装的时候效率更快，实现装配模块化。

上述转子悬臂和行星架悬臂形成了中置电机的悬臂单挑状态。

具体的，在组装的时候，转子悬臂作为连接定子和太阳齿205(减速组件)的中间件，而且由于转子悬臂是设置于定子中部的，太阳齿205又是与转子悬臂之间的中心轴线重合，导致定子、转子悬臂和太阳齿205三者的中心轴线重合，不用在安装的时候特意校对，组装快速，只需按预定步骤进行模块化装配即可。

具体的，在组装的时候，行星架806作为连接太阳齿205和牙盘7的中间件，原理类似于转子悬臂，行星架806一端连接牙盘7中部，即牙盘7和行星架806的中心轴线重合，行星架806另一端的中心轴线在安装好连接件和行星齿805后，也与太阳齿205的中心轴线重合，由于行星架悬臂设置于行星架806的旋转轴心处，也即太阳齿205、行星架806和牙盘7三者的中心轴线重合，不用在安装的时候特意校对，组装快速，只需按预定步骤进行模块化装配即可。

通过电机组件2、减速组件和牙盘7两两之间的连接的中间件(转子悬臂和行星架悬臂)，使得在安装三者的时候不用特意校对，组装快速，只需按预定步骤进行模块化装配即可。

请参阅图2和5，在一实施例中，所述行星架806中部设置沉孔，所述太阳齿205远离所述转子203的一端通过行星架轴承可转动设置于所述沉孔中，以保证所述行星架806、所述太阳齿205和所述转子203的旋转轴心线重合。

在本实施例中，通过行星架806上沉孔，使得在安装的时候所述行星架806、所述太阳齿205和所述转子203的旋转轴心线重合，利于模块化安装，便于调校。

请参阅图5，在一实施例中，所述太阳齿205通过卡合部卡合于所述转子203的中部镂空处。

具体的，卡合部为沿太阳齿205长度延伸的长条凸起，转子203的中部镂空处内壁上设置对应长条凸起内凹，内凹的一端延伸至转子203靠近太阳齿205的一端部，以便于太阳齿205插设于转子203的中部镂空处。上述为一种方健安装方法。

具体的，太阳齿205为右螺旋齿，行星齿805为左螺旋，太阳齿205的一端压入转子203轴心与其成一体，转子203受到的轴向力压向后壳4，限制转子203轴向窜动，对应的齿圈804为左螺旋，齿圈804外周壁上开键槽过渡配合装在前壳5内，齿圈804上的轴向力将其压紧在前壳5上。

具体的，为了使得外形紧凑，采用一级行星减速，齿圈804固定在壳体上，太阳齿205输入，行星架806输出，减速比为最大且输入输出的转动方向相同。

具体的，行星齿805的数量为3。

优选的，所述太阳齿205的齿数为9，模数1.0。

优选的，齿圈804为78齿，1.0模数，此时的齿圈804外径与转子203外径相近，节约空间。

具体的，齿圈804采用螺旋齿，并增强齿的强度，可以起到高速低噪音的作用。

具体的，在行星架806的法兰中心沉孔，太阳齿205靠近行星架806一侧设置行星架806轴承206，太阳齿205通过行星架806轴承206安装于沉孔中，在前壳5同后壳4合上装配时，保证行星架806与太阳齿205和转子203同轴心。

请参阅图1-4，在一实施例中，中轴传感器1，设置于所述壳体中另一侧，且所述中轴传感器1的旋转轴线与所述牙盘7的旋转轴线异轴且平行，所述中轴传感器1两端设置有脚踏，所述中轴传感器1用于对脚踏扭矩进行测量；

增速换向组件，设置于所述牙盘7和所述中轴传感器1之间，所述增速换向组件用于将脚踏扭矩增速降扭并传动至所述牙盘7。

在本实施例中，牙盘7不装在中轴传感器1上，即牙盘7(电机动力直接作用的一侧)和脚踏(人力直接作用的一侧)不同轴，脚踏扭矩经增速换向组件增速降扭后再传给牙盘7，用小齿数的牙盘7代替现有的中轴大牙盘，避免了电机速比的浪费，缩短了链条长度，减小了牙盘盒的直径，从而减轻整车重量。

通过设置中轴传感器1对脚踏扭矩进行检测，可以通过相应的控制电机组件2的输出，使得骑行者始终处在比较舒服的骑行耗能下。

具体的，中轴传感器1设置于所述壳体中另一侧。

具体的，中轴传感器1设置于所述壳体中所述电机组件的下方。

请参阅图8，本发明中，在将中置电机安装时，采用电机框6替代电机挂架，中置电机可以实现任意安装角度；电机框6用铝型材挤压成型，整条框钻完孔后再分切，成本低，电机框6也可用钢板折弯焊接，适用钢架车。

如图8所示，中置电机轴向放入电机框6，框螺钉822分别从底面、侧面、前面将中置电机固定在电机框6内。

请参阅图5、11，在一实施例中，所述定子包括中间连接件和设置于中间连接件外侧的电磁部，所述电磁部中部镂空，所述中间连接件通过过盈配合套设于所述电磁部上，所述中间连接件中部镂空，所述转子悬臂通过所述转子轴承204可转动安装于所述中间连接件中部。

在本实施例中，为了减少定子总体重量，将定位分为两部分，中间连接件和电磁部，电磁部主要用于驱动转子203转动的动力，通电产生磁场驱动转子203转动，中间连接件用质量较轻的材料制作而成，减少定子的总体重量。

在一实施例中，所述中间连接件为铝芯201，所述电磁部为铁芯202。

在本实施例中，为了减轻电机整体重量，采用中部镂空的铁芯202，并在铁芯202中部设置压铸的铝芯201。

具体的，铝芯201包括两个相连的直径不同的圆筒，两个圆筒中心轴线重合，两个圆筒的中部均为镂空状，直径较大的圆筒设置于靠近转子203一侧，转子悬臂通过转子轴承204可转动安装于直径较大的圆筒中。

具体的，铝条螺钉821从壳体外面将散热铝条301锁在后壳4上固定驱动器3。

具体的，为方便生产装配，采用定位销和螺钉将铝芯201锁在后壳4上成整体，对应的，在铝芯201上设置有螺丝孔201a和定位销孔201b，铝芯螺钉820通过螺丝孔201a从壳体外面将铝芯201锁在后壳4上以固定铁芯202。

具体的，所述螺丝孔201a设置有两组，所述定位销孔201b设置有两组，且两组螺丝孔201a以铝芯201轴心为中点对称设置，两组定位销孔201b以铝芯201轴心为中点对称设置，两组螺丝孔201a的连线和两组定位销孔201b的连线互相垂直。

具体的，所述螺丝孔201a和所述定位销孔201b设置于所述铝芯201的台阶面上。

请参阅图5，在一实施例中，所述转子轴承204设置若干组，且轴向排列设置于所述转子悬臂和所述铝芯201之间，所述铝芯201的中部内壁有若干空气流通通道。

在本实施例中，通过设置空气流通通道，实现对电机内部进行风冷。

在一实施例中，所述转子轴承设置有两组。

在一实施例中，两组所述转子轴承204之间设置涡轮207，所述涡轮207随着所述转子203转动进而带动所述涡轮207两侧的空气流动。

在本实施例中，通过设置涡轮207，并通过转子203带动涡轮207转动所产生的压强差，使得涡轮207两侧的气流流动，进而使得定子和转子203之间间隙所充斥的热空气始终被流动中的冷空气替换，继而实现电机的自主降温。

具体的，铝芯201的两个圆筒之间相接的内壁上设置有台阶面(为了使得空气流通更加顺畅)，台阶面和直径较大的圆筒内壁上设置有空气流通通道，该空气流通通道为凹槽201c(故看起来像是L型的凹槽201c)，确保了在安装了转子轴承204后，转子轴承204外圈与圆筒内壁之间仍具有可供空气通过的通道。

具体的，后壳4对应的铝芯201中心处为高温区，即涡轮207所带动的热空气会从铝芯201远离转子203一端流出，在高温区对应的后壳4上设置排气孔4a，并在排气孔4a上设置透气膜811(防止灰尘进入)，在其它非发热位置设进气孔。

具体的，非发热位置可以是电机中任一位置，当然，为了使得散热效率更好，可以根据电机的具体结构进行设置，以方便空气流通为主要设置参考。

具体的，涡轮207位于两个转子轴承204之间，转子203带动涡轮207转动，在涡轮207与透气膜811间形成高压，将高温气体压出壳体外，在涡轮207另一面形成负压区，将冷空气从进气孔吸入壳体内，由于转子203端面没有散热孔，顺时针转动，冷空气必须从气隙流进铝芯201，冷空气流过铁芯202与转子203间的气隙，冷空气将线包、铁芯202、铝芯201与转子203隔离。

请参阅图3，在一实施例中，所述增速换向组件包括末级齿轮803、过桥齿轮802和初级齿轮801，所述末级齿轮803设置于所述行星架806背离所述行星齿805一侧，且所述末级齿轮803与所述行星架806同一旋转轴心，所述初级齿轮801设置于所述中轴传感器1上，且所述初级齿轮801在脚踏进行顺时针骑行时随着所述中轴传感器1同轴同步转动，所述过桥齿轮802设置于所述初级齿轮801和所述末级齿轮803之间，且所述过桥齿轮802分别和所述初级齿轮801、所述末级齿轮803啮合；

所述行星架悬臂贯穿所述末级齿轮803，并通过传动连接件或过盈配合使得所述末级齿轮803与所述行星架806同步转动；

所述末级齿轮803背离所述行星架806的一端通过螺纹反牙连接所述牙盘7。

在本实施例中，通过设置末级齿轮803、过桥齿轮802和初级齿轮801，可对脚踏进行增速降扭，并保持末级齿轮803和脚踏的转动方向相同。

在一实施例中，传动连接件为滚针离合器807和离合轴承810。

具体的，在末级齿轮803轴心设置滚针离合器807和两个分设于滚针离合器807两侧的离合轴承810，行星架悬臂依次伸插在滚针离合器807和两个离合轴承810轴心处，通过滚针离合器807将动力传递至末级齿轮803。

具体的，行星架悬臂一端穿插至末级齿轮803的背离行星架806一端。

具体的，所述末级齿轮803轴心为通孔，可容纳滚针离合器807和离合轴承810，末级齿轮803上的直齿为轴肩，与过桥齿轮802啮合，靠近牙盘7一侧设置反牙螺纹。

具体的，牙盘7和末级齿轮803之间设置塔基808，牙盘7固定连接塔基808，塔基808和末级齿轮803反牙螺纹连接。

请参阅图3-4、6-7，在一实施例中，所述壳体包括前壳5、后壳4和夹板9，所述夹板9设置于所述前壳5中，所述末级齿轮803通过两个第一轴承分别安装于所述前壳5和所述夹板9上，所述中轴传感器1上设置锯齿圈101，所述锯齿圈101和所述初级齿轮801之间设置齿轮毂809，所述齿轮毂809与所述锯齿圈101反牙螺接，所述初级齿轮801过盈套设于所述齿轮毂809上，所述齿轮毂809通过两个第二轴承分别安装于所述前壳5和所述夹板9上，所述过桥齿轮802通过齿轮轴可转动安装于所述前壳5和所述夹板9上。

所述齿轮毂809为铝材质制成。

在本实施例中，通过将齿轮毂809设置成铝制的，减轻整机重量。

具体的，所述夹板9采用4.0mm厚的铝合金板材，冲压而成。

具体的，中轴传感器1位于电机组件2和驱动器3之间，三者并排装在后壳4上。

具体的，所述驱动器3外形为长方体，其COB板为长方形，六个MOS管排成一列锁在散热铝条301上。

具体的，转子203顺时针转动，齿圈804为左螺旋齿，装在前壳5。

如图9和图10所示，在一实施例中，所述中轴传感器1包括中轴105、半轴104、位移检测组件和复位组件；

所述半轴104套设于所述中轴105上，所述半轴104通过棘爪单向离合器或单向轴承连接所述增速换向组件；

所述中轴105和所述半轴104之间设置用于限制两者相对轴向移动的定位钢珠106；

所述位移检测组件设置于所述半轴104背离所述增速换向组件一侧，所述位移检测组件和所述中轴105、所述半轴104之间设置有位移钢珠107，所述位移钢珠107在所述中轴105转动时具有径向和轴向移动趋势而对所述半轴104和所述位移检测组件进行挤压，使得所述半轴104相对所述中轴105转动、所述位移检测组件相对所述中轴105轴向移动，所述位移检测组件检测得到位移量，并从位移扭矩曲线中得到相应的扭矩；

所述复位组件设置于所述位移检测组件背离所述半轴104一侧。

具体的，所述半轴104通过棘爪单向离合器或单向轴承连接增速换向组件上的所述锯齿圈101。

在本实施例中，通过半轴104和锯齿圈101之间的棘爪单向离合器或单向轴承，使得只有在脚踏进行顺时针骑行时，中轴传感器1才会随着转动。

通过位移检测组件，可以测得中轴传感器1在转动的时候带动位移钢珠107轴向方向上串动时的位移，进而测得扭矩。

通过复位组件，可在中轴105停止转动时，将位移检测组件复位。

具体的，棘爪单向离合器包括棘爪102和弹弓线103，半轴104一端外圆上设置对称的棘爪槽和弹弓线环槽，棘爪单向离合器通过半轴104上的棘爪槽和弹弓线环槽安装于半轴104和齿轮毂809之间。

具体的，半轴104另一端对应定位钢珠106设置均布的半圆齿槽。

具体的，位移钢珠107、半轴104、中轴105和位移检测组件之间配合的大致原理可参考专利申请号为2018110464918中公开的中轴传感器1。

其中，定位钢珠106位于中轴105与半轴104构成的环形槽内，中轴105为四分之一圆弧环槽，半轴104为半圆弧环槽；

位移钢珠107位于中轴105、半轴104和滑环112之间，位移钢珠107与半轴104为圆弧面半圆线接触，与中轴105为斜面点接触，与滑环112为圆锥面点接触。

如图9和图10所示，在一实施例中，所述位移检测组件包括滑环112、碟簧113、位移轴承117、磁环架115、磁铁座118、磁铁盖119、PCB支架121、PCB板108、两组互斥的磁铁109和位移IC110；

所述滑环112套设于所述中轴105上，且位于所述半轴104背离所述锯齿圈101一侧，所述碟簧113、磁环架115和位移轴承117依次设置于所述滑环112背离所述半轴104一侧，所述磁铁座118过盈套设于所述位移轴承117的外圈上，所述磁铁盖119设置于所述磁铁座118背离所述半轴104一侧，两组互斥的所述磁铁109分别设置于所述磁铁盖119和所述磁铁座118上，所述位移IC110设置于两组互斥的所述磁铁109之间，且所述位移IC110与一组所述磁铁109抵接或靠近设置，所述位移IC110与另一组所述磁铁109具有位移110间隙；

所述位移IC110设置于所述PCB板108上，所述PCB板108设置于所述PCB支架121上，所述PCB支架121套设于所述中轴105上；

所述滑环112在所述位移钢珠107挤压下轴向移动时，所述碟簧113、磁环架115和所述位移轴承117的外圈随着滑环112的移动而轴向移动，进而使得所述磁铁盖119和磁铁座118移动，测得位移量。

在本实施例中，通过碟簧113的缓冲，使得整体的轴向位移110变小，可以测得的扭矩值更大，且轴向位移110变小，空间利用更充分，而且各部件之间的配合更加不易于出现错误。

磁环架115和滑环112之间形成一容纳碟簧113的空间，碟簧113两端分别抵接在滑环112和磁环架115侧壁上。

磁环架115在受到碟簧113的挤压时，会推动位移轴承117的外圈进行轴向移动，进而推动磁铁盖119和磁铁座118移动。

具体的，磁铁座118与磁铁盖119连接成整体套在位移轴承117的外圈上。

具体的，为了将位移IC110对位，并且将PCB板108固定住，在磁铁座118设置凸块，PCB板108上对应凸块设置导通孔，在安装的时候将PCB板108上的导通孔对位凸块安装即可。

具体的，为了便于调节碟簧113尺寸误差、预压力和各组件加工误差，在碟簧113和磁环架115之间设置调节螺母114，在中轴105上对应设置调节螺纹。

可以通过调节调节螺母114的轴向行程，进而调节碟簧113与调节螺母114之间的预压力。

具体的，为了测出中轴105转速，在磁环架115外圈套上多级磁环116，磁环架115的两端分别顶在滑环112的端面上和位移轴承117的内圈上，PCB板108上对应多级磁环116设置踏频IC111，在磁环架115带动多级磁环116转动时，利用霍尔效应使位移带动霍尔元件在磁场中运动产生霍尔电势，即把位移信号转换成电势变化信号，进而位移和时间算的转速。

具体的，在本发明中，中轴105转动时，磁环架115、多级磁环116和位移轴承117的内圈会随滑环112一同转动和轴向移动，位移轴承117的外圈、磁铁座118、磁铁盖119和磁铁109只做轴向移动。

具体的，采用单片碟簧113替代现有的三片碟簧组，弹力一样，压缩位移缩短到三分之一，消除踏空感。采用轴承转动代替对斥磁环的转动，对斥磁铁109代替对斥磁环，节约稀土，对斥磁铁109只随轴承外圈轴向移动，因此对斥磁铁109与霍尔IC无转动，零点电压(即位移IC110所处的初始位置)不随中轴105转动而变化。

具体的，两组单极轴向充磁的磁铁109分别装在磁铁座118和磁铁盖119的凹槽201c内，两组磁铁109互相排斥并且同轴心，位移IC110插在它们之间并且靠近一侧，此为扭矩电压信号的零点电压。

具体的，碟簧113的大端面顶在滑环112上，小端面顶在螺母114上。

如图9和图10所示，在一实施例中，所述复位组件设置于所述位移检测组件背离所述半轴104一侧，所述复位组件包括波簧120、限位轴承122和支架座123；

所述限位轴承122设置于所述磁铁盖119背离所述半轴104一侧，所述中轴105对应所述限位轴承122设置限位凹槽201c，所述限位轴承122套设于所述限位凹槽201c中，所述波簧120设置于所述磁铁盖119和所述限位轴承122之间，所述支架座123套设于所述中轴105上，所述PCB支架121固定于支架座123上，所述波簧120一侧抵触所述磁铁盖119，所述波簧120的另一侧抵触所述PCB支架121的内壁。

在本实施例中，通过限位轴承122限制复位组件跟着轴向移动，通过波簧120对磁铁座118和磁铁盖119的方向挤压力进行轴向复位。

具体的，波簧120位于PCB支架121内腔，波簧120一端顶住磁铁盖119，波簧120一端顶在PCB支架121底部，是整个测量组件的复位弹簧。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种中置电机，其特征在于，包括：

壳体；

电机组件，用于产生驱动力，设置于所述壳体中；

减速组件，设置于所述壳体中，所述减速组件连接所述电机组件，所述减速组件用于对所述电机组件产生的驱动力进行减速增扭；

牙盘，设置于所述壳体外侧，且所述牙盘连接所述减速组件，所述牙盘用于传动所述电机组件减速增扭后的扭矩；

其中，所述电机组件包括转子和定子，所述定子中部镂空，所述转子设置于所述定子外周侧。

2.根据权利要求1所述的中置电机，其特征在于：

所述转子一侧中部设置贯穿所述定子中部的转子悬臂，所述转子悬臂和所述定子之间设置转子轴承；

所述减速组件包括齿圈、太阳齿、行星齿和行星架，所述齿圈固定于所述壳体上，所述行星齿设置有若干，若干所述行星齿圆形阵列设置于所述齿圈内圈，所述太阳齿设置于所述齿圈的中心处，所述太阳齿的两端分别连接所述转子和若干所述行星齿，以将所述转子上的扭矩转化为若干所述行星齿的偏心转动扭矩，所述行星架设置于所述行星齿一侧，所述行星架上设置若干连接件，所述连接件对应连接所述行星齿，所述行星架背离所述行星齿一侧的旋转轴心处设置行星架悬臂，所述行星架悬臂连接所述牙盘中部。

3.根据权利要求2所述的中置电机，其特征在于：

所述转子外径大于87mm，额定转速大于2000rpm，所述齿圈外径等于所述转子外径。

4.根据权利要求2所述的中置电机，其特征在于：

所述行星架中部设置沉孔，所述太阳齿远离所述转子的一端通过行星架轴承可转动设置于所述沉孔中。

5.根据权利要求1所述的中置电机，其特征在于：

中轴传感器，设置于所述壳体中，且所述中轴传感器的旋转轴线与所述牙盘的旋转轴线异轴且平行，所述中轴传感器两端设置有脚踏，所述中轴传感器用于对脚踏扭矩进行测量；

增速换向组件，设置于所述牙盘和所述中轴传感器之间，所述增速换向组件用于将脚踏扭矩增速降扭并传动至所述牙盘。

6.根据权利要求2所述的中置电机，其特征在于：

所述定子包括中间连接件和设置于中间连接件外侧的电磁部，所述电磁部中部镂空，所述中间连接件通过过盈配合套设于所述电磁部上，所述中间连接件中部镂空，所述转子悬臂通过所述转子轴承可转动安装于所述中间连接件中部。

7.根据权利要求6所述的中置电机，其特征在于：

所述中间连接件为铝芯，所述电磁部为铁芯。

8.根据权利要求6所述的中置电机，其特征在于：

所述转子轴承设置有若干组，且轴向排列设置于所述转子悬臂和所述铝芯之间，所述铝芯的中部内壁设置有若干空气流通通道。

9.根据权利要求5所述的中置电机，其特征在于：

所述中轴传感器包括中轴、半轴、位移检测组件和复位组件；

所述半轴套设于所述中轴上，所述半轴通过棘爪单向离合器或单向轴承连接所述增速换向组件；

所述中轴和所述半轴之间设置用于限制两者相对轴向移动的定位钢珠；

所述位移检测组件设置于所述半轴背离所述增速换向组件一侧，所述位移检测组件和所述中轴、所述半轴之间设置有位移钢珠，所述位移钢珠在所述中轴转动时具有径向和轴向移动趋势而对所述半轴和所述位移检测组件进行挤压，使得所述半轴相对所述中轴转动、所述位移检测组件相对所述中轴轴向移动，所述位移检测组件检测得到位移量，并从位移扭矩曲线中得到相应的扭矩；

所述复位组件设置于所述位移检测组件背离所述半轴一侧。

10.根据权利要求9所述的中置电机，其特征在于：

所述位移检测组件包括滑环、碟簧、位移轴承、磁环架、磁铁座、磁铁盖、PCB支架、PCB板、两组互斥的磁铁和位移IC；

所述滑环套设于所述中轴上，且位于所述半轴背离所述锯齿圈一侧，所述碟簧、磁环架和位移轴承依次设置于所述滑环背离所述半轴一侧，所述磁铁座过盈套设于所述位移轴承的外圈上，所述磁铁盖设置于所述磁铁座背离所述半轴一侧，两组互斥的所述磁铁分别设置于所述磁铁盖和所述磁铁座上，所述位移IC设置于两组互斥的所述磁铁之间，且所述位移IC与一组所述磁铁抵接，所述位移IC与另一组所述磁铁具有位移间隙；

所述位移IC设置于所述PCB板上，所述PCB板设置于所述PCB支架上，所述PCB支架套设于所述中轴上；

所述滑环在所述位移钢珠挤压下轴向移动时，所述碟簧、磁环架和所述位移轴承的外圈随着滑环的移动而轴向移动，进而使得所述磁铁盖和磁铁座移动，测得位移量。

Images