[發明專利]齒盤式雙工位傳感器

有效

• 申請號: 201110450099.1
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102494826A
• 公開（公告）日: 2012-06-13
• 發明（設計）人: 王歡
• 申請（專利權）人: 無錫尚格工業設計有限公司
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 臺州市中唯專利事務所 33215
• 代理人: 陽建中

技術領域

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本發明涉及車輛電動助力傳動領域，尤其涉及一種車輛電動助力傳感器的結構。?

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背景技術

現有的力矩傳感器中的一部分安裝于電動自行車的中軸上，其主要包括：曲柄、與曲柄相固連的主動部件，以及與主動部件平行設置的被動部件，所述被動部件與主動部件彈性連接且可相對轉動，主動部件和被動部件上分別設有數個主動磁組件和數個被動磁組件，所述力矩傳感器還包括與兩組磁組件感應的霍爾元件，以采集信號，兩霍爾元件是排列在PCB板上的；所述的被動部件尤指電動自行車的齒盤，該種力矩傳感器采集的是齒盤轉動時，主動磁組件和被動磁組件上被霍爾元件感知的磁通量變化頻率信號，以確定對車輛的加力狀態，其磁感應工位對應于齒盤旋轉所采集的信號；該信號經中央處理器處理后所發出的指令，因指令來源單一，因而，往往與騎行者的意志存在較大的差距；中國專利CN102221432A所公開的一種“力矩傳感器”在上述力矩傳感器的基礎上進行了加強信號采集強度的設置，但仍因采集信號的工位設置略顯單一，而使得其應用存在一定的局限性，且其結構也相對復雜，因而有必要在此基礎上加以創新，以滿足市場對新型扭力傳感器的需求。?

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發明內容

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本發明的目的之一是提供一種雙工位取得磁感應信號，模擬人性化地輸出指令以助力車輛行駛的齒盤式雙工位傳感器。

本發明的另一目的是提供一種標準化的、適用于各種傳感與驅動功能合一的車輛助力用齒盤式雙工位傳感器。

本發明的技術方案是這樣實現的：

提供一種齒盤式雙工位傳感器，包括中軸、容置中軸的軸套、固定在中軸上的齒盤，所述齒盤上設置有多個彈簧安裝孔，其特征在于：所述軸套上設置一定位座，有一霍爾感應座凹置于定位座上，所述霍爾感應座上設置有軸向和徑向分布的霍爾元件；再設置一爪式曲柄和一固定蓋，所述爪式曲柄和固定蓋于彈簧安裝孔處相連接，連接為一體后的爪式曲柄和固定蓋的共同連接端限定在彈簧安裝孔內移動，所述爪式曲柄上設置有中軸過渡環形套，所述中軸過渡環形套上設置有多個磁鋼定位孔；依序由霍爾感應座、齒盤中心孔至爪式曲柄所構成的中空容腔內容置一帶有環形磁鋼的可動扭力軸向轉換器組件；所述齒盤帶動爪式曲柄和固定蓋相對轉動時使得可動扭力軸向轉換器組件軸向移動；所述環形磁鋼的位置與霍爾感應座上軸向分布的霍爾元件的位置相適配，所述磁鋼定位孔內的磁鋼的位置與霍爾感應座上徑向分布的霍爾元件的位置相適配；從而通過霍爾元件輸出的軸向和徑向采集的電信號而控制車輛的加力轉動。

所述齒盤中心孔邊緣固定連接一齒盤推力基座，通過所述齒盤推力基座將齒盤固定在中軸上。

采用該技術方案后，可以達到以下的技術效果：

由于本發明采用的是雙工位集線信號作為分析源，因此，中央處理器對所述雙工位采集的信號處理時，需進行比對分析，并依據車輛的不同行駛狀態，相應輸出助力信號。如當車輛啟動時，騎行者通過腳踏加力，帶動齒盤，傳力到可動扭力軸向轉換器組件，進而帶動可動扭力軸向轉換器相對于霍爾感應座作水平位移，可動扭力軸向轉換器上的環形磁鋼與霍爾感應座上的霍爾元件因產生相對位移而產生電信號；所述中軸過渡環形套上設置的多個磁鋼與霍爾感應座上的霍爾元件產生角位移變量而產生電信號；中央處理器接受這兩個信號后，需要滿足一定條件才輸出助力信號，即僅收集到水平位移電信號時，如果沒采集到角位移變量電信號時，仍不助力；只有同時采集到兩個信號時，才輸出助力信號；這樣適合于騎行者有時無意間腳踏用力但又希望車輛靜止時不輸出助力信號的情形；車輛勻速行駛時，可動扭力軸向轉換器歸位，水平位移電信號截止，角位移變量電信號截止，停止助力，此時，也可通過預設程序以確定在車行速度達一定值時停止助力；車輛上坡時，車輛相對減速，騎行者腳踏加力，此時，上述兩個信號均同時采集，經中央處理器分析后給出助力信號，車輛下坡時，車輛加速，中央處理器可收集到角位移變量信號，但因水平位移電信號截止，仍不輸出助力信號；經過以上設置，無論車輛在何種運動狀態下，中央處理器皆可人性化地輸出相應的信號以滿足騎行者騎行意愿的達成。?

如上所述的齒盤式雙工位傳感器，其特征在于：所述可動扭力軸向轉換器組件由與可動扭力軸向轉換器配合的彈性復位元件、環形磁鋼組成，將彈性復位元件定位在可動扭力軸向轉換器上后，適配于爪式曲柄的環形凹槽內。?