[發明專利]電動車用應變式力矩傳感器

有效

• 申請號: 201310248273.3
• 申請日: 2013-06-21
• 公開（公告）號: CN104236782B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 王曙光
• 申請（專利權）人: 捷奧比（昆山）工貿有限公司
• 主分類號: G01L5/22
• 分類號: G01L5/22;G01B7/30;G01P3/44
• 代理公司: 昆山四方專利事務所32212
• 代理人: 盛建德

技術領域

本發明涉及一種電動車力矩傳感器，具體是涉及一種電動車用應變式力矩傳感器。

背景技術

電動車，特別是輕型騎式電動車，由于具有輕快省力以及無污染等優點，正日益為社會所接收，得到了大力推廣。輕型騎式電動車在騎行過程中將騎行者施加于腳蹬上的力通過力矩傳感器轉換成電動車控制器能夠識別的電信號，從而根據騎行者施加的力矩大小控制電機的輸出功率，以達到智能控制電動車的目的。

目前，市場上的輕型騎式電動車通常使用霍爾式力矩傳感器，這種結構形式的力矩傳感器屬于非接觸式，具有耐用易防水處理的特點，但是這種結構形式的力矩傳感器通過測量彈簧的形變量，然后換算成力矩信號，存在以下技術問題：1、需要彈簧形變量大，腳踩上去偏軟，容易掉鏈條。2、信號需要可靠的放大電路，容易受到干擾。?3、信號不是直接力矩信號，而是通過彈簧形變后比較兩個霍爾傳感器輸出的兩條正弦波信號的相位差實現，信號是間接力信號，所以計算量大，信號處理電路板的CPU反應速度緩慢。?4、因為磁性材料容易受到外界因素干擾，所以可靠性較差。?5、信號是脈沖式的非連續信號，存在時斷時續的問題。?6、不能夠準確判斷腳踏腳蹬時齒盤是否旋轉，當車輛在紅綠燈處，沒有剎車的情況下，腳踏只要受力就會啟動電動機，產生飛車，存在嚴重的安全隱患。7、大規模生產時的一致性較差。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提出一種電動車用應變式力矩傳感器，本發明具有優良的安全性、可靠性和一致性，特別適合大規模生產，且能夠實時采集腳踏腳蹬時力矩傳感器產生的直接力矩信號，且能夠準確判定腳踏腳蹬時的齒盤是否旋轉，因此，在騎行者沒有剎車的情況下，能夠有效防止飛車危險的產生。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種電動車用應變式力矩傳感器，包括由外向內依次同軸設置的曲柄、活動盤和齒盤，所述曲柄與所述活動盤中部固定連接，所述活動盤與所述齒盤軸向止動周向相對活動設置，所述活動盤朝向所述齒盤的一側間隔固設有至少一個應變式傳感器，所述活動盤上相鄰每個應變式傳感器一側設有第一凸塊，對應每個應變式傳感器，所述齒盤朝向所述活動盤的一側設有第一卡口，每個所述應變式傳感器和所述第一凸塊共同插置于所述第一卡口內，所述曲柄驅動所述活動盤朝向騎行方向轉動時，所述應變式傳感器擠壓所述第一卡口帶動所述齒盤轉動，所述曲柄驅動所述活動盤背向騎行方向轉動時，所述第一凸塊擠壓所述第一卡口帶動所述齒盤轉動。

作為本發明的進一步改進，所述活動盤與所述齒盤軸向止動周向相對活動設置的結構是：所述活動盤朝向所述齒盤的一側周向間隔均勻固設有若干個第二凸塊，對應每個第二凸塊，所述齒盤朝向所述活動盤的一側設有第二卡口，所述第二凸塊插置于所述第二卡口內軸向止動周向活動。

作為本發明的進一步改進，所述活動盤朝向所述齒盤的一側以中心為對稱點間隔固設有兩個所述應變式傳感器。

作為本發明的進一步改進，所述應變式傳感器包括電阻應變片和彈性體，所述電阻應變片貼裝于所述彈性體上。

作為本發明的進一步改進，所述齒盤背向所述活動盤的一側設有防水外殼，所述防水外殼內包括下蓋和上蓋，所述下蓋朝向所述下蓋的一側間隔固設有若干個磁珠，所述上蓋朝向所述下蓋的一側上固設有信號處理電路板，所述信號處理電路板上設有霍爾傳感器，所述下蓋和所述上蓋圍成一收容空間，所述下蓋相對所述上蓋軸向止動周向轉動。

作為本發明的進一步改進，所述下蓋朝向所述上蓋的一側的中部設有軸承支架，所述軸承支架上依次套設有軸承和換向滑環，所述上蓋朝向所述下蓋的一側上間隔設有兩電刷，所述下蓋與所述上蓋合蓋時，兩個所述電刷排布于所述換向滑環相對的兩側。

作為本發明的進一步改進，所述電刷和換向滑環為貴金屬材質。

作為本發明的進一步改進，所述下蓋和所述上蓋圍成一收容空間，所述下蓋相對所述上蓋軸向止動周向轉動的結構是：所述下蓋朝向所述上蓋的一側靠近周邊形成有一圈U型槽，所述上蓋朝向所述下蓋的一側靠近周邊形成有一圈卡環，所述卡環插置于所述U型槽內。

本發明的有益效果是：本發明提供一種電動車用應變式力矩傳感器，通過應變式傳感器應變式傳感器直接采樣力矩信號，因此，能夠實時反映力矩情況，無間斷，實時性能好，且本發明信號處理簡單，信號處理電路板的CPU處理速度塊，不易受外界環境干擾，可靠性好；此外，本發明不使用彈簧，剛性好，形變量小，能夠有效解決彈簧形變量大，腳踩上去偏軟，容易掉鏈條的問題。