[發(fā)明專利]一種懸臂中軸電動(dòng)自行車力矩傳感器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811601665.2
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN109572914A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐世軍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B62M6/50
• 分類號(hào): B62M6/50
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 黃河

本發(fā)明公開了一種懸臂中軸電動(dòng)自行車力矩傳感器，包括水平設(shè)置呈中空的懸臂梁套，懸壁梁套沿軸向的左端為緊固連接端，緊固連接端到右端之間的部分的外徑小于自行車五通管的內(nèi)徑，懸臂梁的右端沿自身軸向向內(nèi)同軸設(shè)置有軸承安裝孔；還包括與懸臂梁套右端可拆卸連接的呈水平的鎖緊套，鎖緊套至少包括伸入懸臂梁套內(nèi)與懸臂梁套右端內(nèi)壁可拆卸連接固定的連接部，連接部靠近懸臂梁套的緊固連接端的一端構(gòu)成軸承抵接端；還包括設(shè)置在懸臂梁套上的彈性應(yīng)變感測裝置，彈性應(yīng)變感測裝置位于懸臂梁套的緊固連接端和懸臂梁套另一端之間。上述裝置安裝在五通管內(nèi)，一端固定，另一端懸空設(shè)置，通過檢測懸臂梁套的受力變形換算得到騎行者輸出力矩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸感器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種懸臂中軸電動(dòng)自行車力矩傳感器。

背景技術(shù)

普通電動(dòng)自行車采用轉(zhuǎn)把進(jìn)行調(diào)速，這類電動(dòng)自行車不符合日本、歐盟的電動(dòng)助力自行車相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，也不符合我國電動(dòng)自行車“新國標(biāo)”中對于“非機(jī)動(dòng)車”的要求。現(xiàn)有部分電動(dòng)自行車采用踏頻或鏈輪速度傳感器控制電機(jī)的輸出功率，這類電動(dòng)自行車的特點(diǎn)是平地騎行輕松，但起步和上坡卻十分費(fèi)力，不能滿足騎行者實(shí)時(shí)加減力的助力需求。理想的電動(dòng)自行車以采用力矩傳感器為優(yōu)，通過實(shí)時(shí)檢測騎行者施加于腳踏板上力的大小反應(yīng)騎行者的“意愿”，控制器根據(jù)這種騎行“意愿”實(shí)時(shí)控制電機(jī)的輸出功率。

現(xiàn)有中軸式測量力矩的傳感器主要有以下幾種方式：一是通過檢測曲軸銷或者踏板軸的剪切變形分別測量左右兩條腿的力矩，此類方法需要將旋轉(zhuǎn)的曲軸銷或者踏板軸的變形信號(hào)通過接觸方式(如：觸頭滑環(huán))或者通過非接觸方式(如：通過——無線信號(hào)的發(fā)射和接收，磁致伸縮的電磁感應(yīng)，隔離式旋轉(zhuǎn)變壓器，隔離光信號(hào)或磁電信號(hào))傳輸?shù)脚c自行車車架固定連接的接收器中，該類方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜、可靠性較低。

此外，公告號(hào)為“CN 201901236 U”的實(shí)用新型專利，公開了一種中軸式力矩傳感器，該傳感器利用自行車腳踏中軸與力矩輸出軸之間有一偏心距，騎行者腳踏力通過鏈輪曲柄施力于自行車中軸，使自行車中軸在力矩輸出軸的孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)騎行者施力的力矩變化，使力矩輸出軸在車架中軸接頭內(nèi)產(chǎn)生不同角度的轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過霍爾測量輸出。該實(shí)用新型由于騎行者施力與偏心距的夾角隨著鏈輪旋轉(zhuǎn)而變化，造成測量的線性度較差。

此外，還有安裝于中軸位置的鏈輪上或者后輪軸上的力矩傳感器，把騎行者腳踏的力矩采用行星齒輪結(jié)構(gòu)傳遞至鏈輪或后輪，通過檢測行星齒輪組、太陽齒輪或者外齒圈的相互作用力測量力矩。該類方法測量線性度較好，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)簡單，方便對現(xiàn)有的懸臂中軸式電動(dòng)自行車進(jìn)行改裝，且測量直接，線性度好的懸臂中軸電動(dòng)自行車力矩傳感器。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種懸臂中軸電動(dòng)自行車力矩傳感器，其特征在于，包括水平設(shè)置呈中空的懸臂梁套，懸臂梁套的中空內(nèi)腔構(gòu)成自行車中軸安裝腔，懸壁梁套的左端為與自行車的五通管左端內(nèi)壁緊固連接的緊固連接端，所述緊固連接端到懸臂梁套的右端之間的部分的外徑小于五通管的內(nèi)徑，懸臂梁套的右端同軸向左設(shè)置有軸承安裝孔；還包括與懸臂梁套右端可拆卸連接的呈水平的鎖緊套，鎖緊套沿自身軸向同軸設(shè)置有自行車中軸讓位孔，鎖緊套至少包括伸入懸臂梁套內(nèi)與懸臂梁套右端內(nèi)壁可拆卸連接固定的連接部，連接部左端構(gòu)成軸承抵接端；還包括設(shè)置在懸臂梁套上的彈性應(yīng)變感測裝置，彈性應(yīng)變感測裝置位于懸臂梁套的緊固連接端和懸臂梁套右端之間。