[發(fā)明專利]適用于電動(dòng)助力自行車的雙邊中軸力矩傳感機(jī)構(gòu)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010219363.X
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN111301602A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋紅剛;陶騁;戚宏亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽卓電子科技（上海）有限公司
• 主分類號(hào): B62M6/50
• 分類號(hào): B62M6/50
• 代理公司: 上海段和段律師事務(wù)所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發(fā)明提供了一種適用于電動(dòng)助力自行車的雙邊中軸力矩傳感機(jī)構(gòu)，包括：彈性扭轉(zhuǎn)模塊、力矩傳感模塊、電動(dòng)助力自行車左側(cè)踏板、電動(dòng)助力自行車牙盤以及電動(dòng)助力自行車右側(cè)踏板；所述彈性扭轉(zhuǎn)模塊包括：彈性扭棒1、第一轉(zhuǎn)子載臺(tái)2、第二轉(zhuǎn)子載臺(tái)5、外齒輪4、內(nèi)齒輪7、第一轉(zhuǎn)子載臺(tái)槽3以及第二轉(zhuǎn)子載臺(tái)槽6；所述力矩傳感模塊包括：第一轉(zhuǎn)子模塊、第二轉(zhuǎn)子模塊、定子模塊、電路組件及屏蔽組件；所述第一轉(zhuǎn)子模塊包括：第一轉(zhuǎn)子套筒8、第一轉(zhuǎn)子葉片10以及第一轉(zhuǎn)子模塊鍵14；所述第二轉(zhuǎn)子模塊包括：第二轉(zhuǎn)子套筒9，第一轉(zhuǎn)子葉片11以及第二轉(zhuǎn)子模塊鍵13；本發(fā)明能夠保證電機(jī)助力均勻平穩(wěn)，達(dá)到高效節(jié)能的助力效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及力矩傳感器技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種適用于電動(dòng)助力自行車的雙邊中軸力矩傳感機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)

電動(dòng)助力自行車是一種新型二輪車輛，以電池作為輔助動(dòng)力來源，安裝有電機(jī)作為動(dòng)力輔助，是一種能實(shí)現(xiàn)人力騎行和電機(jī)助力一體化的新型交通工具。

與常用的電動(dòng)自行車相比，電動(dòng)助力自行車沒有控制閥門(即加速把手)，而是通過采集腳踏板速度、力矩信號(hào)，同時(shí)配合電機(jī)助力來為自行車加速，所以力矩傳感器是電動(dòng)助力自行車上最為關(guān)鍵的部件之一。

目前，常用的電動(dòng)助力自行車力矩傳感器多采用霍爾效應(yīng)傳感器，中國發(fā)明專利文獻(xiàn)CN103085932B公開了一種電動(dòng)自行車中軸力矩傳感裝置，，包括通過軸承裝配于五通管內(nèi)的中軸、固定在中軸上的曲柄和套設(shè)于中軸上的牙盤；其特征在于還包括力矩感應(yīng)霍爾組件，該組件包括一連接中軸和牙盤的彈性扭轉(zhuǎn)構(gòu)件，該彈性扭轉(zhuǎn)構(gòu)件上固定有藉由其扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生圓周位移的力矩傳感磁鋼，還包括固定于中軸上并與力矩傳感磁鋼對(duì)應(yīng)的力矩傳感霍爾元件，所述力矩傳感霍爾元件經(jīng)一安裝于中軸和五通管內(nèi)壁間的集電環(huán)出線裝置與電機(jī)控制電路板電連接，而電機(jī)控制電路板則與電機(jī)電連接。該專利具有以下缺點(diǎn)：霍爾效應(yīng)傳感器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)外界磁場(chǎng)的干擾較為敏感，理論上分辨率最高只能達(dá)到14Bit；由于力矩傳感器彈性扭轉(zhuǎn)構(gòu)件并非安裝在中軸中間，導(dǎo)致在電動(dòng)助力自行車騎行過程中，左右腳踏板產(chǎn)生的形變不一致，最終導(dǎo)致電機(jī)助力不均勻，不僅會(huì)使客戶體驗(yàn)降低，也會(huì)造成電池能源浪費(fèi)。

專利文獻(xiàn)CN106197255B公開了一種用于汽車EPS系統(tǒng)的電磁感應(yīng)式扭矩傳感器，PCB板上設(shè)置至少一組輸入軸信號(hào)采集單元與輸出軸信號(hào)采集單元以及信號(hào)處理單元，輸入軸信號(hào)采集單元的輸入端連接第一轉(zhuǎn)角、輸出端輸出第一角度信號(hào)，輸出軸信號(hào)采集單元的輸入端連接第二轉(zhuǎn)角、輸出端輸出第二角度信號(hào)，輸入軸信號(hào)采集單元、輸出軸信號(hào)采集單元的輸出端還分別輸出第一角度信號(hào)、第二角度信號(hào)至信號(hào)處理單元的輸入端，第一角度信號(hào)與霍爾傳感器采集的霍爾角度信號(hào)通過游標(biāo)算法得到方向盤角度信號(hào)，信號(hào)處理單元的輸出端輸出扭矩信號(hào)。該專利具有以下缺點(diǎn)：輸入軸線圈形成的第二角度與輸出軸線圈形成的第四角度之比為1:2，這使輸入軸線圈的第一角度信號(hào)分辨率和輸出軸線圈的第二角度信號(hào)分辨率之比也是1:2，這導(dǎo)致輸入軸端段形變角度信號(hào)精度和輸出軸端形變角度信號(hào)精度之比也為1:2，如果將上述扭矩傳感器直接使用在電動(dòng)助力自行車，會(huì)導(dǎo)致左右腳踩踏時(shí)電機(jī)助力不均勻，不僅會(huì)使客戶體驗(yàn)降低，也會(huì)造成電池能源浪費(fèi)；由于軸線圈形成的第二角度與輸出軸線圈形成的第四角度之間的角度比為1:2，這使輸入轉(zhuǎn)子形成的第一角度與輸出轉(zhuǎn)子形成的第四角度之比為1:2,這使得生產(chǎn)制造中需要制造兩個(gè)不同類型的轉(zhuǎn)子模具，增加了制造成本；因此，需要在現(xiàn)有電磁感應(yīng)式扭矩傳感器的基礎(chǔ)上重新設(shè)計(jì)一種新型電動(dòng)助力自行車中軸力矩傳感機(jī)構(gòu)來解決上述技術(shù)缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種適用于電動(dòng)助力自行車的雙邊中軸力矩傳感機(jī)構(gòu)。