一种电摩双霍尔电子转把的制作方法

1.本发明属于电动摩托车技术领域，具体涉及一种电摩双霍尔电子转把。


背景技术：

2.电动摩托车的普及，极大的方便了人们的出行，并且节能环保。市面上的电动摩托车类产品的调速结构为调速转把，现有的调速转把主要分为拉索式调速中控结构和一体式调速结构。拉索式调速中控结构主要采用机械物理连接结构来调整开度（对应控制输出的电压信号），结构较复杂、体积大，并且对开度的控制精度不够；更多车型上现在选择使用的是一体式调速结构，通过将霍尔传感器或角度传感器集成到转动手柄上，通过转动手柄来直接采集和输出电信号，中国专利如cn104015855a、cn212401465u、cn109515590a、cn101734330a都有所涉及。申请人也申请有cn209870647u的调速转把，但经使用，还是暴露出一些问题，比如：限制把芯转动角度的限位块一体成型在把芯上，限位块长期受力，为易损件，断裂时需要连通把芯一并更换，制造和维修的成本高。
3.把芯可转动设于轴承安装体内，轴承安装体位于外壳内且相较车把管固定，不转动，但轴承安装体仅通过外圆周面上凸起的固定结构与外壳体作用，限制轴承安装体的转动，制转效果有限，容易因出现周向间隙而存在一定角度的转动，影响霍尔传感器的感应精度，从而影响调速效果。
4.霍尔元件通过三根线电连接至车辆的（电机）控制器，转把部分仅为信号采集，功能集成性较低；另外，当出现掉地线（地线开路）、信号线之间短路的异常情况时，仍会有信号输出，即使驾驶人员未转动转把，仍能驱动电机并带动车辆行驶，存在安全隐患，从单个电器件来说没有起到有效的异常保护作用。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种电摩双霍尔电子转把，解决目前使用的电摩调速转把结构中存在的至少一个问题。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种电摩双霍尔电子转把，包括外壳、轴承安装体、把芯和扭簧，所述轴承安装体固定在外壳内，把芯的内端通过轴承可转动连接于轴承安装体的插孔内，轴承安装体上固定有霍尔元件；把芯的内端通过轴承座环与所述轴承相连，所述扭簧和轴承座环并列套设于把芯上并均位于所述插孔内，轴承座环与把芯同步转动连接，轴承座环的外圆周面上开有嵌槽并嵌设有与所述霍尔元件适配的感应磁铁，轴承座环朝向扭簧的端面上凸起设有同轴的衬套，轴承的内环固定套设在衬套上，轴承的外环与所述插孔的孔壁固定连接；扭簧的两端分别连接于所述轴承安装体和衬套上；轴承安装体靠近把芯的一端的开口处开设有一沿周向延伸的限位槽，轴承座环的外圆周面上凸起设有与所述限位槽适配并位于限位槽内的限位块。
7.进一步完善上述技术方案，轴承座环与把芯通过键连接；把芯的外圆周面上凸起设有若干周向均布的花键，轴承座环背离扭簧的端面上凹入设有与所述花键适配的键槽，轴承座环套设在把芯上且键槽套在花键上以实现同步转动连接，键槽的底壁与花键的对应端面相抵接以轴向限位。
8.进一步地，衬套的壁上贯穿开设有安装槽，所述安装槽延伸贯穿至衬套朝向扭簧的端面，扭簧与衬套相连的一端插入连接在所述安装槽内。
9.进一步地，轴承安装体的外圆周面上沿径向凸起设有连接板，连接板上背离轴承座环的一端面开设有容置凹腔，所述容置凹腔内设有控制电路板，控制电路板垂直于轴承安装体的轴线并呈v形，控制电路板的两个自由端朝向轴承安装体的轴线，所述霍尔元件的数量为两个，分别连接在控制电路板的两个自由端上；轴承座环上的嵌槽和感应磁铁的数量也为与霍尔元件对应的两套。
10.进一步地，所述限位槽贯穿轴承安装体的壁，轴承安装体的外圆周面上沿所述限位槽的边沿向外凸起设有加强护挡，所述外壳的内壁上凸起设有分别与加强护挡沿周向的两端相抵接的制转凸块。
11.进一步地，轴承安装体的外圆周面上凸起设有定位凸块，定位凸块插入连接在外壳的内壁上开设有的定位凹槽内。
12.进一步地，所述连接板和限位槽分别位于轴承安装体的外圆周面上的相对侧；所述外壳为轴向剖分的两半式扣合连接结构并包括左壳体和右壳体，两制转凸块分别设于左壳体和右壳体上以便于成型，定位凸块的凸起方向与左壳体和右壳体扣合连接的方向对应；控制电路板连接信号线且信号线从外壳上开有的线孔穿出，所述线孔也对半加工在左壳体和右壳体以免穿线。
13.进一步地，左壳体和右壳体扣合连接后通过螺钉固连。
14.进一步地，所述控制电路板上还集成连接有微控制单元、pwm模块、d/a转换模块以及地线开路检测模块。
15.进一步地，所述控制电路板上还集成连接有can和lin模块。
16.相比现有技术，本发明具有如下有益效果：1、本发明的电摩双霍尔电子转把，增设了轴承座环，在轴承座环上集成了嵌槽、感应磁铁、用于安装轴承的衬套、连接扭簧、以及限位块，限位块在扭簧的作用下、以及实际使用过程中经常受力，易顺坏，独立的轴承座环便于更换，不用整体更换把芯，可降低制造和维修的成本。
17.2、本发明的电摩双霍尔电子转把，外壳连接到轴承安装体外侧时定位可靠；轴承安装体限位槽的两端外侧均直接设置了制转凸块与之抵接，保证轴承安装体在外壳内的稳定性，防止转动，进一步保证霍尔元件与感应磁铁的感应精度，保障调速效果。
18.3、本发明的电摩双霍尔电子转把，使用两个霍尔元件，双霍尔信号的处理可进一步提高电子转把的可靠性，通过集成控制，可解决电子转把出现掉地线、信号线之间短路的异常情况时，仍有信号输出导致车辆异常行驶的问题，功能性和安全性上都得到有效提升。
附图说明
19.图1为具体实施例的一种电摩双霍尔电子转把的结构示意图；
图2为图1的爆炸视图；图3为具体实施例中轴承座环的示意图；图4为具体实施例中轴承安装体（含扭簧、轴承和控制电路板）的示意图；图5为图4中轴承安装体的正视图；图6为具体实施例中左壳体的示意图；图7为具体实施例中右壳体的示意图；图8为具体实施例中控制电路板的集成结构框图；图9为具体实施例中的控制流程图；其中，外壳1，左壳体11，右壳体12，定位凹槽13，制转凸块14，线孔15，轴承安装体2，插孔21，限位槽22，加强护挡23，定位凸块24，连接板25，容置凹腔251，扭簧3，轴承4，轴承座环5，嵌槽51，限位块52，衬套53，安装槽531，键槽54，把芯6，花键61，控制电路板7，霍尔元件71，信号线72，感应磁铁8，螺钉9。
具体实施方式
20.下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
21.请参见图1
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图5，具体实施例的一种电摩双霍尔电子转把，包括外壳1、轴承安装体2、把芯6、轴承4、扭簧3、霍尔元件71以及感应磁铁8，所述轴承安装体2固定在外壳1内，把芯6的内端通过轴承4可转动连接于轴承安装体2的插孔21内，轴承安装体2上固定有霍尔元件71；其特征在于：把芯6的内端通过轴承座环5与所述轴承4相连，所述扭簧3和轴承座环5并列套设于把芯6上并均位于所述插孔21内，轴承座环5与把芯6同步转动连接，轴承座环5的外圆周面上开有嵌槽51并嵌设有与所述霍尔元件71适配的感应磁铁8，轴承座环5朝向扭簧3的端面上凸起设有同轴的衬套53，轴承4的内环固定套设在衬套53上，轴承4的外环与所述插孔21的孔壁固定连接；扭簧3的两端分别连接于所述轴承安装体2和衬套53上；轴承安装体2靠近把芯6的一端的开口处开设有一沿周向延伸的限位槽22，轴承座环5的外圆周面上凸起设有与所述限位槽22适配并位于限位槽22内的限位块52。
22.实施例的电摩双霍尔电子转把，增设了轴承座环5，在轴承座环5上集成了嵌槽51、感应磁铁8、用于安装轴承4的衬套53、连接扭簧3、以及限位块52，限位块52在扭簧3的作用下、以及实际使用过程中经常受力，易顺坏，独立的轴承座环5便于更换，不用整体更换把芯6，可降低制造和维修的成本。
23.请继续参见图2、图3，其中，轴承座环5与把芯6通过键连接；把芯6的外圆周面上凸起设有若干周向均布的花键61，轴承座环5背离扭簧3的端面上凹入设有与所述花键61适配的键槽54，轴承座环5套设在把芯6上且键槽54套在花键61上以实现同步转动连接，键槽54的底壁与花键61的对应端面相抵接以轴向限位。
24.这样，保证轴承座环5与把芯6的连接使用可靠。
25.其中，衬套53的壁上贯穿开设有安装槽531，所述安装槽531延伸贯穿至衬套53朝向扭簧3的端面，扭簧3与衬套53相连的一端插入连接在所述安装槽531内，同时被限位在轴承4的内环内。
26.这样，便于轴承座环5与扭簧3的连接，插入连接方便，定位连接可靠。
27.请参见图4、图5，其中，轴承安装体2的外圆周面上沿径向凸起设有连接板25，连接
板25上背离轴承座环5的一端面开设有容置凹腔251，所述容置凹腔251内设有控制电路板7，控制电路板7垂直于轴承安装体2的轴线并呈v形，控制电路板7的两个自由端朝向轴承安装体2的轴线，所述霍尔元件71的数量为两个，分别连接在控制电路板7的两个自由端上；轴承座环5上的嵌槽51和感应磁铁8的数量也为与霍尔元件71对应的两套。
28.这样，双霍尔元件71的使用，可以提高信号输出的准确性，可靠性、安全性更高。
29.请参见图2、图6、图7，其中，所述限位槽22贯穿轴承安装体2的壁，轴承安装体2的外圆周面上沿所述限位槽22的边沿向外凸起设有加强护挡23，所述外壳1的内壁上凸起设有分别与加强护挡23沿周向的两端相抵接的制转凸块14。
30.这样，作为受力部位的限位槽22的两端，外侧均直接设置了制转凸块14与之抵接，保证轴承安装体2在外壳1内的稳定性，防止转动，进一步保证霍尔元件71与感应磁铁8的感应精度，保障调速效果。
31.其中，轴承安装体2的外圆周面上凸起设有定位凸块24，定位凸块24插入连接在外壳1的内壁上开设有的定位凹槽13内。
32.这样，外壳1连接到轴承安装体2外侧时定位可靠，保证外壳1和轴承安装体2的内外壁上其它各定位、制转部位的有效作用抵接。
33.其中，所述连接板25和限位槽22分别位于轴承安装体2的外圆周面上的相对侧；所述外壳1为轴向剖分的两半式扣合连接结构并包括左壳体11和右壳体12，两制转凸块14分别设于左壳体11和右壳体12上以便于成型，定位凸块24的凸起方向与左壳体11和右壳体12扣合连接的方向对应；控制电路板7连接信号线72且信号线72从外壳1上开有的线孔15穿出，所述线孔15也对半加工在左壳体11和右壳体12以免穿线。具体地，左壳体11和右壳体12扣合连接后通过螺钉9固连。
34.这样，便于制造和装配，使用可靠，提升效率，节约成本。
35.请参见图8，其中，所述控制电路板7上还集成连接有微控制单元、pwm模块、d/a转换模块以及地线开路检测模块。
36.这样，实施例的电摩双霍尔电子转把，不只是通过霍尔元件71与感应磁铁8配合采集信号，还集成了控制部分的功能，减少了车辆（电机）控制器的体积并降低其制造难度，电摩双霍尔电子转把的信号线后续只需要直接连接执行机构即可。双霍尔信号的处理可进一步提高电子转把的可靠性，通过集成控制，可解决电子转把出现掉地线、信号线之间短路的异常情况时，仍有信号输出导致车辆异常行驶的问题。当出现电子油门掉地线、霍尔正极和霍尔信号短路时均会关闭信号输出；电子油门出现机械结构故障时（如油门没归零位），还能实现上电防飞车保护；通过预设在微控制单元中的软件编程，还能实现不同的霍尔曲线输出，更加灵活的满足不同驾驶者的操控需求，从功能性和安全性上都有效提升。
37.具体地，两个霍尔元件71分别记为霍尔a和霍尔b，控制流程可参见图9，上电，霍尔a和霍尔b信号输入微控制单元，微控制单元检查霍尔信号是否小于1.5v（第一设定值，举例值），如果不小于1.5v则开启防飞车保护，如果小于1.5v则继续检测霍尔a和霍尔b是否均有信号，如果霍尔a和霍尔b不是均有信号则开启霍尔故障保护，如果霍尔a和霍尔b均有信号，则继续检测霍尔a和霍尔b的信号差值是否小于0.5v
（第二设定值，举例值），如果不小于0.5v，则开启霍尔故障保护，如果小于0.5v则通过pwm模块输出模拟信号，取霍尔a和霍尔b的信号平均值对应为pwm占空比输出pwm信号，d/a转换模块将pwm波形转换为电压信号，地线开路检测模块检测地线是否开路，如果地线开路则停止输出；如果正常则向执行机构输出信号。
38.其中，所述控制电路板7上还集成连接有can和lin模块，这样，微控制单元可选择输出模式，可以实现双霍尔三种信号输出模式，分别可为模拟线性电压输出、lin和can数字信号输出。
39.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。