一种中置电机的电连接系统及电助力自行车的制作方法

1.本发明涉及中置电机技术领域，尤其涉及一种中置电机的电连接系统及电助力自行车。


背景技术：

2.中置电机是给电助力自行车提供动力的部件，而中置电机的整体设计一直趋向于高功率密度的特点。为了能够将高集成度的电控系统布置在中置电机内，现有技术中，一般在中置电机之外额外布置安装空间来另装电控系统，但是这样会极大地增加中置电机的体积，使其空间利用率大幅度降低，且整体布局的灵活度非常受限，并且还要多铺设一层外壳和防水等结构，增加了制造成本。
3.基于上述现状，亟待我们设计一种中置电机的电连接系统及电助力自行车来解决上述问题。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的在于：提供一种中置电机的电连接系统，结构紧凑，能够提高外壳内的空间利用率。
5.本发明的另一个目的在于：提供一种电助力自行车，包括上述的中置电机的电连接系统。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一方面，公开一种中置电机的电连接系统，用于电控外壳内马达和减速组件组成的驱动机构，其特征在于，包括：
8.电路板组件，布置安装于所述驱动机构与所述外壳装配后的剩余空间内；
9.连接器组件,包括信号连接器和电源连接器，所述信号连接器和所述电源连接器间隔安装布置在所述外壳的侧壁并能够与外部线束进行电连接；
10.柔性电连接件，一端电连接于所述电路板组件上，另一端电连接于所述连接器组件，且存在同一连接器通过所述柔性电连接件连接着不同的电路板。
11.作为一种优选方案，所述外壳包括至少相互连接的第一壳体和第二壳体，所述驱动机构安装于所述外壳内，所述电路板组件包括：
12.主控板，安装于第一壳体并与所述驱动机构相对设置；
13.中控板，安装于第二壳体并与所述主控板至少部分重叠。
14.作为一种优选方案，所述中控板的一端与所述马达的转子组件相对设置以感应所述转子组件的状态，另一端延伸至所述减速组件的踏频磁铁处以感应所述踏频磁铁的状态。
15.作为一种优选方案，所述电路板组件还包括：
16.定子板，所述定子板至少部分与所述主控板在正投影方向重叠，所述定子板通过板对板连接器与所述主控板直接连接；
17.转子板，用于检测所述减速组件的输入轴扭矩，所述转子板与所述定子板相对且间隔设置，所述定子板能够接收和传输所述转子板所检测到的扭矩信号；
18.信号连接器板，设置于所述信号连接器的内腔，所述信号连接器板通过所述柔性电连接件与所述中控板电连接。
19.作为一种优选方案，所述输入轴会穿过所述定子板与所述转子板，其中，所述定子板安装固定于所述第一壳体，所述转子板固定在所述输入轴上，跟随着所述输入轴一起相对于所述定子板转动。
20.作为一种优选方案，所述电源连接器安装于安装于第二壳体，所述电源连接器的信号传输部通过所述柔性电连接件与所述中控板电连接，所述电源连接器的电力传输部通过所述柔性电连接件与所述主控板电连接。
21.作为一种优选方案，所述柔性电连接件设置为线束。
22.作为一种优选方案，所述中置电机的电连接系统还包括线束保护件，所述线束保护件安装于所述外壳内，使所述柔性电连接件穿设于所述线束保护件内。
23.作为一种优选方案，所述外壳的侧壁开设有至少两个安装位，所述安装位相互间隔错开，所述信号连接器的一端嵌装于其中一个所述安装位，另一端延伸至外壳外，所述电源连接器的一端嵌装于另一个所述安装位，另一端延伸至所述外壳外。
24.另一方面，还公开一种电助力自行车，包括上述的中置电机的电连接系统。
25.本发明的有益效果为：提供一种中置电机的电连接系统及电助力自行车，电路板组件安装于驱动机构与外壳装配后的剩余空间内，从而电路板组件和驱动机构均安装于外壳内，不需要附加面壳，结构紧凑，提高了空间利用率；并且当外壳的形状和大小发生变化时，柔性电连接件的设置还能够使电路板组件和连接器组件适应性调整安装位置，随着柔性电连接件的引入，极大的提高了电路板组件和连接器组件的布置灵活度，从而能够适配各种形状复杂的外壳。
附图说明
26.下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
27.图1为中置电机第一视角的分解示意图；
28.图2为中置电机第二视角的分解示意图；
29.图3为中置电机第三视角的分解示意图；
30.图4为中置电机第四视角的分解示意图；
31.图5为中控板监测踏频磁铁的示意图；
32.图6为电连接系统的结构示意图；
33.图7为电连接系统的分解示意图；
34.图8为线束保护件处的示意图。
35.图1至图8中：
36.1、电路板组件；11、主控板；12、中控板；121、第一块感应芯片；122、第二块感应芯片；13、定子板；14、转子板；15、信号连接器板；
37.2、连接器组件；21、信号连接器；22、电源连接器；
38.3、柔性电连接件；
39.4、线束保护件；
40.51、第一转接连接器；52、第二转接连接器；
41.100、外壳；101、第一壳体；102、第二壳体；103、第三壳体；
42.200、驱动机构；201、马达；2011、转子组件；2012、定子组件；202、减速组件；2021、输入轴；2022、踏频磁铁。
具体实施方式
43.为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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，本领域技术人员在没有作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。
44.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
46.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
47.现有技术中，一般在中置电机之外额外布置安装空间来另装电控系统，但是这样会极大地增加中置电机的体积，使其空间利用率大幅度降低，且整体布局的灵活度非常受限。基于现有技术的问题，本实施例提供了一种中置电机的电连接系统，结构紧凑，能够提高外壳100内的空间利用率。
48.如图1-图4所示，中置电机包括外壳100、驱动机构200和电连接系统，驱动机构200安装于外壳100内，具体包括马达201和减速组件202，齿轮组构成的减速组件202传动连接于马达201的转子并最终通过输入轴2021输出动力，其中，电连接系统用于电控驱动机构200，电连接系统具体包括电路板组件1、连接器组件2和柔性电连接件3，电路板组件1用于执行控制动作，电路板组件1布置在驱动机构200与外壳100装配后的剩余空间内，连接器组件2嵌装于外壳100的侧壁并且接口端延伸出外壳100，用来执行中置电机与外部内外交互的功能，本实施例的连接器组件2包括信号连接器21和电源连接器22，信号连接器21和电源连接器22间隔布置在外壳100的侧壁并能够与外部线束进行电连接，其中，信号连接器21能够通过线束与外部的仪表、指拨、轮速传感器、车灯通讯连接，电源连接器22通过线束与外部的电池或者电源电连接，用于提供电源以及传输与电源相关的信号，本实施例的柔性电连接件3设置为线束，线束的一端电连接在电路板组件1上，另一端电连接在连接器组件2上，且存在同一连接器通过柔性电连接件3连接着不同的电路板，从而能够实现电路板组件
1与连接器组件2之间的电导通。可以理解的是，电路板组件1安装于驱动机构200与外壳100装配后的剩余空间内，电路板组件1和驱动机构200均安装于外壳100内，不需要附加面壳，结构紧凑，提高了空间利用率；并且电路板组件1与连接器组件2通过柔性电连接件3电连接，在外壳100的形状和大小发生变化时，柔性电连接件3的设置还能够提高电路板组件1和连接器组件2的安装自由度，使电路板组件1和连接器组件2适应性调整安装位置，从而随着柔性电连接件3的引入，极大的提高了电路板组件1和连接器组件2的布置灵活度，从而能够适配各种形状复杂的外壳100。
49.外壳100包括相互连接的第一壳体101、第二壳体102和第三壳体103，驱动机构200安装于外壳100内，马达201布置于第一壳体101与第三壳体103连接形成的腔体中，转子组件2011穿设于第一壳体101与第二壳体102形成的腔体以及第一壳体101与第三壳体103形成的腔体，减速组件202布置于第一壳体101与第二壳体102连接形成的腔体内，电路板组件1包括主控板11和中控板12，主控板11通过螺钉锁附在第一壳体101，中控板12通过螺钉锁附在第二壳体102，主控板11和中控板12位于马达201的定子组件2012的上方，并且本实施例的中控板12位于主控板11背离定子组件2012的一侧，中控板12与主控板11在正投影方向部分重叠，当然在其他实施例中，中控板12与主控板11也可以全部重叠，结构更加紧凑，在本实施例中，主控板11主要执行cpu的功能，中控板12主要用于执行信息采集与信号传输的功能，中控板12与主控板11通过第一转接连接器51电连接，第一转接连接器51的母座安装于主控板11上，第一转接连接器51的公座安装于中控板12上，分开设置的主控板11和中控板12能够进一步提高电连接系统的安装灵活性。
50.如图5所示，具体地，转子组件2011穿过主控板11并与中控板12相对设置，中控板12上安装有与转子组件2011相对的第一块感应芯片121，第一块感应芯片121能够感应转子组件2011的状态，例如转子组件2011的位置角度，从而识别和传输转子位置的位置角度信息，并且中控板12背离转子的一端与套接于输入轴2021的踏频磁铁2022相对设置，中控板12的端部安装有与踏频磁铁2022相对的第二块感应芯片122，第二块感应芯片122能够感应踏频磁铁2022的状态，从而识别和传输用户的脚踏角度位置。中控板12的两端能够分别采集转子和踏频磁铁2022的状态，结构更加紧凑。
51.如图6和图7所示，电路板组件1还包括定子板13、转子板14和信号连接器板15，中控板12与主控板11呈上下间隔设置，定子板13至少部分与主控板11在正投影方向重叠，本实施例的定子板13一侧位于主控板11与中控板12之间，另一侧与转子板14相对设置并通过螺钉锁附在第一壳体101内，结构更加紧凑，定子板13通过第二转接连接器52电连接于主控板11上，第二转接连接器52的公座安装于主控板11上，母座安装于定子板13上，转子板14通过扭矩传感器能够检测减速组件202输出轴的扭矩，并且转子板14与定子板13相对且间隔设置，使定子板13能够通过无线通讯接收到转子板14所检测到的扭矩信号，进而传输给主控板11，信号连接器板15设置于信号连接器21的内腔，信号连接器板15通过柔性电连接件3与中控板12电连接，信号连接器板15的设置能够进一步分散电路板组件1，提高电路板组件1的安装灵活度，本实施例的柔性电连接件3为线束，线束的一端电连接于电路板组件1，另一端电连接于中控板12，从而能够实现中控板12和主控板11与外界的信息交互。可以理解的是，本实施的定子板13一部分重叠于主控板11与中控板12之间，另一部分用于接收转子板14所检测到的扭矩信号，将电路板组件1的多块电路板分开并且重叠设置，结构更加紧
凑。
52.于本实施例中，减速组件202的输入轴2021会穿过定子板13和转子板14，定子板13安装固定在第一壳体101，转子板14固定在输入轴2021上并电连接有扭矩传感器，转子板14能够跟随输入轴2021相对定子板13转动，进一步提高外壳100内的空间利用率。
53.电源连接器22嵌装于第二壳体102并通过螺钉锁附固定，电源连接器22的接口端延伸出第二壳体102并与外部线束或者连接器连接，本实施例的电源连接器22包括信号传输部和电力传输部，本实施例的柔性电连接件3设置为线束，其中，电源连接器22的信号传输部通过线束与中控板12电连接，从而实现中控板12和主控板11与外界的信息交互，电源连接器22的电力传输部通过线束与主控板11电连接，从而能够给电路板组件1供电，此外本实施例的信号连接器21的信号连接器板15通过线束电连接于中控板12，在本发明的其他实施例中，电源连接器22能够单独与中控板12或者主控板11连接，信号连接器21同样能够既与中控板12连接，又与主控板11连接。本实施例的电源连接器22用于提供电源以及传输与电源相关的信号，不仅能够起到信号传输的功能，还能够起到电力传输的功能，提高了集成化程度，并且简化了电连接系统的结构。
54.如图8所示，作为一种优选的实施方式，电连接系统还包括线束保护件4，线束保护件4安装于第二壳体102并位于主控板11的一侧，电连接于电源连接器22的线束穿设过线束保护件4，然后电连接于主控板11上，使得线束能够按照特定的路线布局，避免了线束和其他零件发生干涉，消除电路板组件1和连接器组件2的布置距离和布置位置的相对牵制约束，即可以进一步的提高电连接系统的自由度。
55.具体地，外壳100的侧壁开设有至少两个安装位，本实施例的安装位设置为安装孔，第二壳体102的侧壁开设有两个安装孔，两个安装孔相互间隔错开，信号连接器21的一端嵌装于安装孔并通过螺钉锁附在第二壳体102，另一端延伸至第二壳体102外并通过线束与外部的仪表、指拨、轮速传感器、车灯通讯连接，电源连接器22的一端嵌装于另一个安装孔并通过螺钉锁附在第二壳体102，另一端延伸至第二壳体102外并通过线束与外部的电池或者电源电连接，结构简单。当然，在本发明的其他实施例中，也可以开设多个安装位，相应地，多个安装位中一一对应地嵌装有信号连接器21或者电源连接器22。
56.本实施例还提供了一种电助力自行车，具体包括上述的中置电机的电连接系统，其中电连接系统的电路板组件1布置于驱动机构200与外壳100装配后的剩余空间内，从而电路板组件1和驱动机构200均安装于外壳100内，不需要附加面壳，结构紧凑，提高了空间利用率，从而使中置电机和电动车的结构更加紧凑，制造成本更低。
57.于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
58.在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
59.此外，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。