[發明專利]中軸式力矩傳感器

無效

• 申請號: 201310343620.0
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN103381875A
• 公開（公告）日: 2013-11-06
• 發明（設計）人: 黃巖
• 申請（專利權）人: 蘇州捷誠科技有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及中軸式力矩傳感器。

背景技術

腳踩助力型電動自行車是目前歐美和日本最為流行的一種車型，這種車只有在人腳踩時檢測到人腳踩力矩的大小而對應驅動電機加力，采集力矩的方式有很多種，其中將力矩傳感器置于中軸（B.B.PART）中是目前歐洲比較流行的方式，其優點是體積小隱蔽性好通用性強，由于是自行車的標準型部件，因此有利于批量生產。

發明內容

本發明目的是：提供一種結構新穎、左腳踩踏時有輸出的單邊加力模式的中軸式力矩傳感器。

本發明的技術方案是：一種中軸式力矩傳感器，包括左軸、與左軸插接且可相對左軸旋轉的右軸、套設于左軸和右軸的連接部分上的彈性連接器、套設于彈性連接器上且可與左軸、右軸及彈性連接器相對轉動的軸套、及套設于左軸且與軸套配合固定的左端蓋，所述彈性連接器的左端與左軸配合固定，所述彈性連接器的右端與右軸配合固定，所述右軸左端的銷孔與彈性連接器的限位孔之間插接連接銷，所述連接銷可在限位孔內周向運動，所述彈性連接器變形部位的兩端分別套設有磁環，所述軸套一側具有左、右兩組與兩磁環相對的霍爾元件，左軸轉動時，彈性連接器的限位孔相對右軸左側的連接銷運動，此時右軸不動，彈性連接器受力發生扭曲，兩組霍爾元件通過彈性連接器變形后兩磁環間角度差信號的大小，檢測到人腳踩的力矩信號，以控制電機的輸出功率，提供相應的助力；當彈性連接器的扭力繼續加大后，限位孔端部與連接銷抵觸時，右軸隨著左軸同步轉動。

所述彈性連接器的具體結構為：所述彈性連接器包括彈性變形段及設于彈性變形段左、右兩側的左固定段和右固定段，所述彈性變形段上具有至少一個H型槽，所述H型槽具有兩個周向延伸的弧形槽及連通于兩弧形槽之間的軸向槽，上述弧形槽的周向長度小于彈性變形段的外周長度，所述兩磁環分別套設于左、右固定段靠近彈性變形段的位置，所述限位孔設置于彈性變形段的左側。本發明優選的技術方案為，所述彈性變形段具有兩個或兩個以上軸向錯開且周向錯開的H型槽，所述H型槽中至少一條弧形槽的外端部伸入相鄰H型槽的兩弧形槽之間。

所述彈性連接器的左、右端與左、右軸之間的具體固定方式為：所述左軸與彈性連接器的左固定段之間、所述右軸與彈性連接器的右固定段之間均通過鍵連接實現配合固定。本發明中，上述鍵連接優選花鍵連接。

所述軸套左側與左軸之間、軸套右側與彈性連接器的右固定段之間分別設有第一軸承和第二軸承。上述第一軸承和第二軸承的設置，使得軸套在不動的狀態下，左軸、右軸、彈性連接器右側可相對軸套轉動。

所述霍爾元件的具體安裝方式為：所述軸套一側具有軸向延伸的開口，該開口內設有PBC板，所述兩組霍爾元件設置于該PBC板上。

本發明的優點是：

1．本發明結構新穎，采用左腳踩踏時有輸出的單邊加力模式，當左腳踩踏加力時，左軸轉動時，彈性連接器的限位孔相對右軸左側的連接銷運動，此時右軸不動，彈性連接器受力發生扭曲，當限位孔端部與連接銷抵觸時，右軸隨著左軸同步轉動，同時兩組霍爾元件通過彈性連接器變形后兩磁環間角度差信號的大小，檢測到人腳踩的力矩信號，以控制電機的輸出功率，提供相應的助力。

．本發明中的彈性連接器，其結構較為新穎，與傳統的螺旋槽彈性連接器與平行槽彈性連接器相比，具有變形角度大、應力釋放均勻、加工方便、線性好特點。

附圖說明

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述：

圖1、圖2為本發明的剖視圖；

圖3為本發明的剖視圖之一；（未畫出軸套及左端蓋）

圖4為本發明的剖視圖之二；（未畫出軸套及左端蓋）

圖5為本發明的側視圖；（未畫出軸套及左端蓋）

圖6、圖7為本發明中立體圖；（未畫出軸套及左端蓋）

圖8為本發明中左軸的立體圖；

圖9為本發明中右軸的剖視圖。

其中：1左軸；2右軸；21銷孔；3彈性連接器；31彈性變形段；32右固定段；?33H型槽；331弧形槽；332軸向槽；34限位孔；35左固定段；4軸套；5左端蓋；6連接銷；7磁環；8?PBC板；9霍爾元件；10第一軸承；11第二軸承。

具體實施方式