電動摩託車自適應傳動傳感裝置的製作方法

2023-06-11 19:21:46 2

專利名稱：電動摩託車自適應傳動傳感裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及摩託車部件，具體涉及電動摩託車自適應傳動傳感裝置。
背景技術：
現有的電動摩託車大都配置有控制電動機工作的控制器，一般的控制器是根據駕駛者的人為操作來控制電動機工作的。這類控制器附加轉差損耗大，效率低，調速範圍窄，尤其對於低速低負載、低速高負載、起動停止運行較頻繁的場合對電機的損耗很大，並且運行效率極低。這類控制器是根據駕駛者的人為操作指令直接通過手柄調整電流和電壓，而控制電動機工作。駕駛者發出的各種指令往往與電機轉速和最佳效率區間的工況特性直接相違背，同時也與電池的電化學放電特性也不相符，僅依據自己的經驗判斷操縱，由於人不可能準確地及時判斷和掌握電動車輛在各種複雜工況下的速度、負載變化關係，就不可能對加速、減速、勻速、順風、逆風、輕載荷、中載荷、重載荷、平路、爬坡、下坡等以及過度性的變化進行準確恰當的操作。因此，這種單一依靠人為操作的控制往往是不準確的，有時甚至是錯誤的。這是造成現有的電動車輛電動機效率低和返修率高的主要原因，同時也是造成蓄電池大電流過度和深度放電，縮短電動機和蓄電池的使用壽命的重要因素。例如在上坡或逆風時，駕駛者希望車輛速度不下降而增大輸入電壓，但是由於上坡或逆風時阻力增大，扭矩也隨之增大，電流隨著扭矩的增加而不斷增大，當超過正常效率區後，則電流繼續增大，電動機扭矩、轉速和效率同時不斷降低，但電池輸出的電流仍隨負載增加還在進一步加大，這時效率急劇下降，無功損耗嚴重，甚至超過電動機的額定功率和極限功率，導致電動機堵轉發熱燒毀或損壞。同時，由於蓄電池持續過度、深度大電流放電，對蓄電池的損害進一步加劇，使其使用壽命大大縮短。
驅動系統存在的問題輪轂式電機都裝在後輪心部，使許多實用和新技術無法融入傳動系統中，尤其是沒有燃油摩託車和汽車最關鍵的機械傳動系統減速增矩傳動作用，完全依賴於電池的電容量產生的電力來克服負荷和阻力，極易造成電池和電機的損害。這是影響電動摩託車騎行的舒適性、加速性的(除電池以外)一個最主要原因，從而大大地縮小和削弱了電動摩託車的功能和使用範圍，使電動摩託車難以和同類燃油摩託車比擬，且維修困難，成本高。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種電動摩託車自適應傳動傳感裝置，它作為電動摩託車傳動傳感智能控制系統的部件，設在驅動系統的終端，能在直接參與傳動的過程中同步採集扭矩和轉速信號，為ECU及時準確地控制電動機的輸出功率提供真實的數據，使電動機輸出的扭矩與行駛狀況始終處於最佳匹配狀態，節省電能，減少電機堵轉，防止電池過度放電和深度放電，並使乘騎更為簡潔、舒適。
本實用新型所述的電動摩託車自適應傳動傳感裝置，包括後輪轂、鏈輪、後輪中軸；後輪轂通過固定銷連接在大套筒的中部，鏈輪連接盤固定連接在大套筒的右端，端蓋連接在大套筒的左端，其特徵在於鏈輪上至少設有一個以上圓弧條形槽，圓弧條形槽內設有滾輪，螺釘穿過滾輪的中心孔與鏈輪連接盤連接；當後輪轂轉速與鏈輪轉速不一致時，滾輪可以在鏈輪的圓弧條形槽內滑動；將滾輪改為銷軸也可收到同樣的效果。
大套筒內設有滾針軸承，滾針軸承的內圈的左端與左旋轉端面凸輪為花鍵配合連接、右端通過螺釘與連接盤和鏈輪固定連接；連接盤通過第一軸承與彈簧套筒的右端配合，左旋轉端面凸輪與設在端蓋和彈簧套筒左端的第二軸承配合；彈簧套筒的外面設有彈簧組件和通過螺釘連接在一起的彈簧座板、第一位移推板、右端面凸輪；第一位移推板的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔內，右端面凸輪與左旋轉端面凸輪楔合，形成旋轉滑動推移結構。電動機輸出的扭矩與後輪負荷在右端面凸輪與左旋轉端面凸輪的楔合處相交，如在上坡時後輪轂的負荷增大，左旋轉端面凸輪壓迫右端面凸輪產生滑動位移，同時固定在後輪轂上的滾輪在鏈輪的圓弧條形槽內滾移滑動，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向右移動，並壓縮彈簧組件；負荷減小，彈簧組件壓迫右端面凸輪、左旋轉端面凸輪產生滑動位移，同時固定在後輪轂上的滾輪在鏈輪的圓弧條形槽內滾移滑動，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向左移動；負荷穩定時彈簧組件、右端面凸輪和左旋轉端面凸輪不產生移動。
後輪軸由左半筒軸和右半軸組成，左半筒軸中部設的上下兩面設有對稱的槽口，右半軸連接在左半筒軸的右端；左半筒軸、右半軸分別與設在彈簧套筒兩端的左軸承、右軸承配合；在左半筒軸內設有位移傳感器，位移傳感器左端的頂針與設在左半筒軸槽口內的第二位移推板緊貼，在第二位移推板和第一位移推板設有平面軸承；位移傳感器右端的導線從右半軸的中心孔引出，與電動摩託車的控制器連接，將採集的位移信號傳輸到控制器轉換為扭矩信號；在後輪轂的左端設有一個以上的傳感元件，傳感元件與設在電動摩託車制動器上的速度傳感器對應，速度傳感器與電動摩託車的控制器連接，將採集的速度信號傳輸到控制器；電動摩託車的控制器即可對接收到扭矩信號和速度信號進行處理，發出增大或減少輸出功率的指令，與實際需要的扭矩和速度相匹配，所述的電動摩託車自適應傳動傳感裝置的位移傳感器，為差動變壓器式位移傳感器，也可電渦流、光傳感器等其他位移傳感器，其右端的導線從後輪軸的右半軸的中心孔引出；本實用新型的優點是安裝在驅動系統終端處，在直接參與傳動的同時，同步檢測扭矩和速度信號，供後續的計算機處理與控制機構做出準確的判斷，適時控制電動機的動力輸出。在傳動過程中，可以快速響應測出啟動、怠速、各種負荷狀態以及負荷交變瞬間及過渡性等各項參數變化。在終端獲取的信號準確、精度高、全面及時，對車輛運行狀態進行適時控制，達到高效節能的目的，避免了人為操作、前端過程處取信號不準確帶來的弊端。為智能驅動提供最可靠的基礎，具有機械自適應的特點。


圖1是本實用新型的輪轂和鏈輪同步轉動時的示意圖。
圖2是本實用新型的左旋轉凸輪與右端面凸輪完全嚙合的示意圖。
圖3是本實用新型的輪轂和鏈輪不同步轉動時的示意圖。
圖4是本實用新型的左旋轉端面凸輪推動右端面凸輪的示意圖。
圖5是圖3的A-A剖視圖。
圖6是圖3的B-B剖視圖。
圖7是本實用新型採用圓板彈簧組件的結構示意圖。
具體實施方式
實施例1參見圖1、圖2，用固定銷2將後輪轂1連接在大套筒3的中部，鏈輪連接盤4固定連接在大套筒3的右端，端蓋5連接在大套筒3的左端；用螺釘9穿過設在鏈輪6上圓弧條形槽7內的滾輪8的中心孔，將鏈輪6連接在鏈輪連接盤4上；；當後輪轂轉速與鏈輪轉速不一致時，滾輪可以在鏈輪的圓弧條形槽內滑動；將滾針軸承10安裝在大套筒3內，滾針軸承的內圈11的左端與左旋轉端面凸輪12為花鍵配合連接、右端通過螺釘與連接盤13和鏈輪6固定連接；將第一軸承14安裝在連接盤13和彈簧套筒15的右端之間；左旋轉端面凸輪12與設在端蓋5和彈簧套筒15之間的第二軸承16配合；碟形彈簧——彈簧組件17和通過螺釘連接在一起的彈簧座板18、第一位移推板19、右端面凸輪20安裝在彈簧套筒15的外面，並使第一位移推板19的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔15a內；右端面凸輪20與左旋轉端面凸輪12楔合，形成旋轉滑動推移結構；電動機輸出的扭矩與後輪負荷在右端面凸輪與左旋轉端面凸輪的楔合處相交；將差動變壓器式位移傳感器裝在後輪軸的左半筒軸21a內，後輪軸的右半軸21b連接在左半筒軸21a的右端；左半筒軸21a、右半軸21b分別與設在彈簧套筒15兩端的左軸承22、右軸承23配合；差動變壓器式位移傳感器左端的頂針24與設在左半筒軸21a槽口21c內的第二位移推板25緊貼；將平面軸承26安裝在第二位移推板25和第一位移推板19之間；差動變壓器式位移傳感器右端的導線27從右半軸21b的中心孔引出與電動摩託車的控制器連接，將採集的位移信號傳輸到控制器。
將兩個磁體——傳感元件28安裝在後輪轂1的左端，磁體與設在電動摩託車制動器29上的霍爾速度傳感器——-度傳感器30對應；霍爾速度傳感器與電動摩託車的控制器連接，將採集的速度信號傳輸到控制器。
電動摩託車的控制器即可對接收到扭矩信號和速度信號進行處理，發出增大或減少輸出功率的指令，與實際需要的扭矩和速度相匹配。
參見圖3、圖4、圖5、圖6，當電動機輸出的扭矩小於電動摩託車實際需要的扭矩時，如在上坡時後輪轂的速度減慢，低於鏈輪的速度，與後輪轂固定連接的滾輪沿鏈輪上的圓弧條形槽滑動，左旋轉端面凸輪與右端面凸輪產生滑動推移，使右端面凸輪和連接在一起的第一位移推板向右移動，並壓縮碟形彈簧組件，同時，第一位移推板將第二位移推板向右推移，與第二位移推板緊貼的差動變壓器式位移傳感器的頂針也隨之向右移動，即帶動差動變壓器式位移傳感器的磁芯向右移動，產生的位移信號通過導線傳送到電動摩託車的控制器；同時，裝在制動器上的霍爾傳感器將速度信號也傳送給電動摩託車控制器；摩託車控制器對收到的位移信號和速度信號進行處理，發出增大電動機輸出扭矩的指令；在電動機逐漸增大輸出扭矩的過程中，右端面凸輪逐漸向左移動，當電動機輸出扭矩達到電動摩託車實際需要的扭矩時，左旋轉端面凸輪與右端面凸輪完全楔合，鏈輪和後輪轂又恢復同步旋轉，碟形彈簧組件恢復初始受力狀態，第一位移推板和第二位移推板由右至左恢復到初始位置，差動變壓器式位移傳感器的頂針也恢復原來的位置。如此周而復始，在直接參與傳動的過程中將取得的位移和轉速信號，不斷傳送到摩託車控制裝置，為實現智能化傳動控制奠定可靠的基礎。
實施例2參見圖7，其彈簧組件為圓板彈簧，其它與實施例1相同。將彈簧組件為圓板彈簧，可以提高位移精度。
權利要求1.電動摩託車自適應傳動傳感裝置，包括後輪轂、鏈輪、後輪軸；後輪轂(1)通過固定銷(2)連接在大套筒(3)的中部，鏈輪連接盤(4)固定連接在大套筒(3)的右端，端蓋(5)連接在大套筒(3)的左端，其特徵在於鏈輪(6)上至少設有一個以上圓弧條形槽(7)，圓弧條形槽內設有滾輪(8)，螺釘(9)穿過滾輪的中心孔與鏈輪連接盤(4)連接；大套筒(3)內設有滾針軸承(10)，滾針軸承的內圈(11)的左端與左旋轉端面凸輪(12)為花鍵配合連接、右端通過螺釘與連接盤(13)和鏈輪(6)固定連接；連接盤(13)通過第一軸承(14)與彈簧套筒(15)的右端配合，左旋轉端面凸輪(12)與設在端蓋(5)和彈簧套筒(15)之間的第二軸承(16)配合；彈簧套筒(15)的外面設有彈簧組件(17)和通過螺釘連接在一起的彈簧座板(18)、第一位移推板(19)、右端面凸輪(20)；第一位移推板(19)的端部伸入彈簧套筒上下兩面的條形孔(15a)內，右端面凸輪(20)與左旋轉端面凸輪(12)楔合，形成旋轉滑動推移結構；後輪軸由左半筒軸(21a)和右半軸(21b)組成，左半筒軸(21a)中部設的上下兩面設有對稱的槽口(21c)，右半軸(21b)連接在左半筒軸(21a)的右端；左半筒軸(21a)、右半軸(21b)分別與設在彈簧套筒(15)兩端的左軸承(22)、右軸承(23)配合；在左半筒軸(21a)內設有位移傳感器，位移傳感器左端的頂針(24)與設在左半筒軸(21a)槽口(21c)內的第二位移推板(25)緊貼，在第二位移推板(25)和第一位移推板(19)設有平面軸承(26)；位移傳感器右端的導線(27)從右半軸(21b)的中心孔引出；在後輪轂(1)的左端設有一個以上的傳感元件(28)，傳感元件(28)與設在電動摩託車制動器(29)上的速度傳感器(30)對應。
2.根據權利要求1所述的電動摩託車目適應傳動傳感裝置，其特徵在於，設在彈簧套筒(15)的外面彈簧組件(17)為一片以上的碟形彈簧，或者為一片以上的圓板彈簧
3.根據權利要求1所述的電動摩託車自適應傳動傳感裝置，其特徵在於，設在左半筒軸(21a)內位移傳感器為差動變壓器式位移傳感器，或者為電渦流位移傳感器或者光位移傳感器。
4.根據權利要求1所述的電動摩託車自適應傳動傳感裝置，其特徵在於，設在後輪轂(1)上的傳感元件(28)為磁體。
5.根據權利要求1所述的電動摩託車自適應傳動傳感裝置，其特徵在於，設在電動摩託車制動器(29)上的速度傳感器(30)為霍爾速度傳感器。
專利摘要本實用新型涉及電動摩託車自適應傳動傳感裝置，包括後輪轂、鏈輪、後輪軸，後輪轂與大套筒連接，其特徵在於鏈輪上設有圓弧條形槽，圓弧條形槽內設有滾輪；大套筒內設有滾針軸承，其內圈的左端與左旋轉端面凸輪配合連接、右端與鏈輪固定連接；彈簧套筒的外面設有彈簧組件和第一位移推板、右端面凸輪；右端面凸輪與左旋轉端面凸輪楔合；在後輪軸的左半筒軸內設有位移傳感器，其頂針與第二位移推板緊貼；在後輪轂上設有與度傳感器對應傳感元件。本實用新型安裝在驅動系統終端處，獲取的信號準確、及時，避免了人為操作的弊端，節省電能，為智能驅動提供最可靠的基礎，具有機械自適應的特點。
文檔編號B60L3/00GK2759911SQ20042010587
公開日2006年2月22日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年12月31日
發明者薛榮生, 劉偉 申請人:西南師範大學