[實用新型]一種中軸式力矩傳感器

有效

• 申請號: 201320483272.2
• 申請日: 2013-08-08
• 公開（公告）號: CN203544280U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 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;G01L3/00;G01L5/22
• 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

本實用新型涉及一種中軸式力矩傳感器。

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。目前德國的FAG（世界著名的軸承制造商）、THUN公司都推出了中軸式的力矩傳感器，博士（BOCHS）公司將其改進后推出的助力型電動自行車已經擁有歐洲25%的市場份額，但是他們目前的產品主要還是左腳踩踏時有輸出的單邊加力模式，根據左腳踩得信號來模擬右腳加力。

發明內容

本實用新型目的是：提供一種結構簡單、可雙腳加力的中軸式力矩傳感器。

本實用新型的技術方案是：一種中軸式力矩傳感器，包括齒盤、兩曲柄及中軸，所述力矩傳感器還包括套設于中軸上的彈性連接器、套設于彈性連接器上且可與中軸及彈性連接器相對轉動的軸套、套設于中軸左側且與軸套配合固定的左端蓋、以及套設于中軸右側且與中軸轉動配合的法蘭，所述彈性連接器的左端與中軸固定連接，所述彈性連接器的右端與法蘭配合固定，所述齒盤的中心孔與該法蘭的外圈配合固定，所述兩曲柄分別安裝于中軸的兩端且對應地連接有左、右踏腳組件，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，當有負載情況下左和/或右踏腳組件加力時，中軸轉動，彈性連接器受力發生扭曲后帶動法蘭及齒盤相對中軸產生角位移，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。

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，所述右固定段左側的調節孔與中軸的銷孔之間插接連接銷，所述連接銷可在調節孔內周向運動，通過調節孔的開度達到旋轉限位目的。本實用新型優選的技術方案為，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。

進一步的，所述軸套左側與中軸之間、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，所述右固定段的右側、法蘭與中軸之間設有第三軸承。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，中軸、彈性連接器右側可相對軸套轉動，而第三軸承的設置，實現了彈性連接器右側與中軸之間、法蘭與中軸之間的相對轉動。

所述彈性連接器的右端與法蘭之間的具體連接方式為：所述右固定段的右端周向間隔布置有若干個卡槽，所述法蘭內孔周壁設有若干個與卡槽對應的卡塊，右固定段的右端與法蘭通過卡槽與卡塊的卡接實現配合固定。

所述彈性連接器的左端與中軸之間的具體固定方式為：所述彈性連接器的左固定段及中軸是通過鍵連接實現相對固定的。本實用新型中，上述鍵連接優選花鍵連接。

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。

本實用新型的優點是：

1．本實用新型結構簡單且可雙腳加力，當左踏腳組件和/或右踏腳組件加力時，中軸轉動，彈性連接器受力變形后帶動法蘭及齒盤轉動，同時兩組霍爾元件通過彈性連接器變形后兩磁環間的角度差檢測到人腳踩的力矩信號，以控制電機的輸出功率，提供助力。

．本實用新型中的彈性連接器，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實用新型作進一步描述：

圖1為本實用新型的剖視圖；

圖2為本實用新型的側視圖之一；（未畫出軸套）

圖3為圖2的剖視圖；

圖4為本實用新型的側視圖之二；（未畫出軸套）