[發(fā)明專利]非接觸相位差式扭矩傳感裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110374765.1
• 申請(qǐng)日: 2021-04-08
• 公開（公告）號(hào): CN113125062A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜磊;鄭大松
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大川電機(jī)科技(江蘇)有限公司
• 主分類號(hào): G01L3/08
• 分類號(hào): G01L3/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種非接觸相位差式扭矩傳感裝置，包括中軸、扭桿、輸出端、傳感器和至少兩個(gè)光柵；所述扭桿套設(shè)在中軸上，扭桿的一端與輸出端連接；至少兩個(gè)所述光柵分別間隔設(shè)置在扭桿上；每個(gè)所述光柵均對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)傳感器，用于檢測光柵之間的相位差。相較于傳統(tǒng)的相位差傳感器采用的是齒輪，本發(fā)明的非接觸相位差式扭矩傳感裝置使用光柵代替齒輪，實(shí)現(xiàn)了無接觸式測量，精度高，信號(hào)傳遞簡便。與應(yīng)變片式扭矩傳感器相比，無需進(jìn)行無線供電以及無線的信號(hào)傳輸，技術(shù)簡化，成本較低。本發(fā)明應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可以完美契合于中軸傳感器前置自行車、扭矩中置電機(jī)助力自行車、電機(jī)后置助力自行車等各類自行車。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種扭矩傳感裝置，尤其涉及一種非接觸相位差式扭矩傳感裝置。

背景技術(shù)

電單車與目前國內(nèi)理解的“電動(dòng)自行車”最本質(zhì)的區(qū)別在于，國內(nèi)大多數(shù)所謂的電動(dòng)自行車已經(jīng)取消自行車的腳踏設(shè)計(jì)，變成了“電摩”，也就是“電動(dòng)摩托車(ElectricMotorcycle)”，單純使用電力作為動(dòng)力來源，完全取代了人力。而電單車是“人力+電力”的混合運(yùn)行模式，電力的加入不是為了取代人力，而是對(duì)人力進(jìn)行加強(qiáng)，因此如果不踩腳踏，電力是無法單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛前行的。另外電單車與“電摩”最大的一個(gè)區(qū)別在于，電單車從外觀上幾乎等同于自行車。并且電單車在斷電或者關(guān)閉電源之后，就變成了一輛普通的自行車，仍然可以自由騎行。

現(xiàn)有的電助力車核心部件為力矩傳感器，它可以去檢測人力的輸出力矩，然后調(diào)用電機(jī)輸出力矩來輔助人力。衡量一套動(dòng)力輔助系統(tǒng)是否足夠優(yōu)秀的標(biāo)準(zhǔn)就是“動(dòng)力的輸出是否符合使用者的力量需求”。人力輸出大，動(dòng)力輸出相應(yīng)提高，人力輸出減小，動(dòng)力輸出也相應(yīng)減少，動(dòng)力總是隨人力的變化而線性的變化，這樣才能在騎行時(shí)達(dá)到最佳的動(dòng)力輔助，同時(shí)最大化的利用好人力與電力，讓人騎行變輕松，同時(shí)不浪費(fèi)電力。但是由于力矩傳感器裝配在中軸上，中軸為一個(gè)旋轉(zhuǎn)件，難以通過有線連接傳感器的形式實(shí)現(xiàn)。應(yīng)變片式扭矩傳感器通過采集扭桿上的形變反應(yīng)踩踏的扭矩變化，但是在應(yīng)變片的貼設(shè)，以及信號(hào)傳遞方面存在著技術(shù)復(fù)雜的問題，成本較高。具體來說就是需要進(jìn)行無線供電以及無線的信號(hào)傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩信號(hào)的非接觸傳遞，在高轉(zhuǎn)速下精確測距的相位差式扭矩傳感裝置。

技術(shù)方案：本發(fā)明的非接觸相位差式扭矩傳感裝置，包括中軸、扭桿、輸出端、傳感器和至少兩個(gè)光柵；

所述中軸用于連接踏板，作為動(dòng)力輸入端。

所述扭桿套設(shè)在中軸上，扭桿的一端與輸出端連接；

所述至少兩個(gè)光柵分別間隔設(shè)置在扭桿上；

每兩個(gè)所述光柵對(duì)應(yīng)設(shè)置一個(gè)傳感器，用于檢測光柵之間的相位差。

進(jìn)一步地，所述光柵包括輸入側(cè)光柵和輸出側(cè)光柵，所述輸入側(cè)光柵設(shè)置在扭桿與中軸連接部分上；所述輸出側(cè)光柵設(shè)置在扭桿與輸出端連接部分上；

進(jìn)一步地，所述輸入側(cè)光柵的一側(cè)設(shè)有備用光柵。

進(jìn)一步地，所述輸出端包括離合器、齒輪組和牙盤；所述離合器的一端與扭桿連接，另一端與齒輪組連接，齒輪組與牙盤連接。

進(jìn)一步地，所述輸出端包括牙盤；所述牙盤與扭桿連接。

進(jìn)一步地，所述扭桿內(nèi)部設(shè)置有花鍵，中軸外部也設(shè)置有花鍵，扭桿套設(shè)在中軸上通過花鍵連接。

進(jìn)一步地，所述扭桿上設(shè)有傳感器保持架，所述扭桿與保持架可以相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述傳感器設(shè)置在傳感器保持架上。

一種設(shè)有所述的非接觸相位差式扭矩傳感裝置的電機(jī)前置助力自行車。

一種設(shè)有所述的非接觸相位差式扭矩傳感裝置的扭矩中置電機(jī)助力自行車。

一種設(shè)有所述的非接觸相位差式扭矩傳感裝置的電機(jī)后置助力自行車。