[實用新型]一種中置電機電動自行車中軸力矩傳感系統

有效

• 申請號: 201520133003.2
• 申請日: 2015-03-09
• 公開（公告）號: CN204527509U
• 公開（公告）日: 2015-08-05
• 發明（設計）人: 高峰
• 申請（專利權）人: 太倉市悅博電動科技有限公司
• 主分類號: B62M6/50
• 分類號: B62M6/50;B62M6/55
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 李延容

技術領域

本實用新型涉及一種電動自行車的助力傳感系統，特別是涉及一種中置電機電動自行車的中軸力矩傳感系統。

背景技術

電動自行車助力傳感器應用于智能型電動助力自行車上，是智能型電動自行車核心部件之一。現在常用的電動自行車助力傳感器有下列幾種方案：(一)數電機脈沖或中軸脈沖的速度型假助力傳感器，利用檢測自行車的實際速度來相應增加電機的輸出。(二)在中軸與牙盤間或電機與飛輪間裝上一套彈性元件，利用彈性元件受力變形后的轉差位移，推動相應機械動作，與某靜態傳感器件間產生磁場、光量等物理量變化，并轉換為電量，檢測出騎車人的腳蹬力。(三)在中軸與牙盤間或電機與飛輪間裝上一套彈性元件，并在彈性元件兩端，分別裝上脈沖發生裝置，利用彈性元件受力變形后的轉差位移，使兩個脈沖串間產生相位差，經鑒相電路轉換，檢測出騎車蹬力。(四)在轉動的中軸與鏈輪支架間設變形體，直接粘貼應變片，并設置放大電路，與外界用滑環、電刷連接。(五)在轉動的中軸與鏈輪支架間設變形體，在其上粘貼特殊材料，使其在受力后產生磁導變化，引起與其配套、不跟其轉動的線圈組電感變化，通過檢測電感或藕合系數轉換為相應電量。(六)在鏈條主回路上有意裝上一活動壓輪，檢測壓輪在鏈條張力下產生的位移，與某靜態傳感器件間產生磁場、光量等物理量變化，并轉換為電量，經線性化換算檢測出騎車人的蹬力。上述六大類中，第一種簡單、便宜，但不反映真實，在重載、頂風、上坡時，就不好用了。其它五種，優點是：都能滿足使用要求，但各有各的難處，共同點是：體積大、價格高、結構復雜、精度不高、可靠性不夠、制造與?裝配難。

綜上所述，人們迫切需要一種應變套筒直接與離合器相連，使腳踏力直接傳導至應變套筒上的中軸力矩傳感系統。應變套筒上的力矩傳感器反應的是真實的腳踏力，測量準確，可以避免力矩傳感系統在測量時發生的左右腳檢測不平衡的現象。

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型的目的是提供一種電動自行車的中軸力矩傳感系統，中軸上套裝應變套筒，應變套筒直接與雙向超越離合器相連，應變套筒表面設有力矩傳感器，產生信號，傳遞給控制器，控制電機的輸出。這樣的設計不僅使力矩信號采集器所采集到的踩踏力信號相同，測量到的力矩信號準確地反應了踩踏力，保證了騎行的流暢感。

為實現上述實用新型目的，本實用新型所提供的技術方案是：一種中置電機電動自行車中軸力矩傳感系統，包括電機、中軸、應變套筒、扭矩傳感器、雙向超越離合器、鏈輪支架和五通，所述應變套筒套裝在中軸上，一端固定在所述五通上并與所述雙向超越離合器相連接，另一端與中軸固定連接，所述應變套筒的內表面貼合所述中軸的外表面；

所述應變套筒的外表面粘貼扭矩傳感器，扭矩傳感器將信號傳輸至控制器，控制器控制電機輸出；

所述雙向超越離合器分為內圈、中圈和外圈，所述中圈與所述鏈輪支架固定連接，所述內圈與所述應變套筒相連，所述外圈與電機輸出部相連。

進一步地，所述的雙向超越離合器內圈分為兩部分，一部分與應變套筒通過第一花鍵連接，另一部分在中軸上滑動。

進一步地，所述的雙向超越離合器內圈，一部分與應變套筒通過第一花鍵連接，另一部分與中軸通過第二花鍵連接，并且第二花鍵連接具有行程間隙配合。

進一步地，還包括腳踏曲柄結構，所述腳踏曲柄結構安裝在中軸兩端。

進一步地，其中一只腳踏曲柄直接安裝在所述應變套筒的外表面上。

進一步地，所述扭矩傳感器通過導電滑環將信號傳遞給控制器。

進一步地，所述扭矩傳感器通過松耦合變壓器將信號傳遞給控制器。

進一步地，所述雙向超越離合器為雙棘輪離合器。

進一步地，所述電機包括主殼體、線圈定子、轉子、電機輸出齒輪軸和行星減速機構，所述電機輸出齒輪軸套設于所述中軸上與電機轉子為一體結構，所述線圈定子固定于所述主殼體上，所述轉子包裹于所述線圈定子外側且與所述電機輸出齒輪軸固定連接，所述行星減速機構設于所述主殼體內，所述電機輸出齒輪軸與所述行星減速機構通過齒輪嚙合。

采用上述技術方案，本實用新型的有益效果有：

1.本實用新型的電動自行車的中軸力矩傳感系統，雙向超越離合器直接與應變套筒相連，將應變套筒作為踩踏力傳遞中軸和雙向超越離合器的紐帶，只要檢測到踩踏力就能相應控制電機的助力輸出，達到電動自行車的助力效果，實現電動自行車的智能化。