塔基扭矩传感装置及电动自行车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及塔基扭矩传感装置及电动自行车，前者包括飞轮固定外壳、塔基主体、信号处理器和感应线圈；飞轮固定外壳套设于塔基主体的外部；塔基主体包括相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部，相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部自塔基主体的一端至塔基主体的另一端依次连接；在力矩感应形变部的内周面上设置有扭力感应软磁性形变单元；感应线圈设置于塔基主体的内部，且感应线圈与扭力感应软磁性形变单元的位置相互对应；信号处理器与感应线圈电连接；后者包括前者。本发明专利技术将力矩传感器集成到塔基内部，其不仅可满足自行车常规中轴配件使用，同时能够降低成本，且可满足力矩骑行舒适度的要求。

Tower Torque Sensor and Electric Bicycle

The invention relates to a tower base torque sensing device and an electric bicycle, the former includes a flywheel fixed shell, a tower base body, a signal processor and an induction coil; a flywheel fixed shell is sleeved outside the tower base body; the tower base body includes a relative rotation part, a moment-induced deformation part and a load connection part, a relative rotation part, a moment-induced deformation part and a load connection part from the tower base body. One end is connected to the other end of the main body of the tower in turn; a torsion-induced soft magnetic deformation unit is arranged on the inner circumference of the torsion-induced deformation part; an induction coil is arranged inside the main body of the tower, and the position of the induction coil and the torsion-induced soft magnetic deformation unit correspond to each other; a signal processor is electrically connected to the induction coil; and the latter includes the former. The invention integrates the moment sensor into the tower base, which can not only meet the use of the conventional bicycle mid-axle accessories, but also reduce the cost and meet the requirements of the moment riding comfort.

【技术实现步骤摘要】
塔基扭矩传感装置及电动自行车
本专利技术涉及扭矩侦测
，尤其是涉及一种塔基扭矩传感装置及电动自行车。
技术介绍
电动自行车是指在普通自行车的基础上，以蓄电池作为辅助能源，安装电机、控制器、蓄电池、闸把等操纵部件和显示仪表系统的机电一体化的个人交通工具。现阶段，电动自行车越来越多地采取在中轴安装力矩传感器，使得骑行过程中，能够根据所测得的扭矩来调整电动自行车的电机输出功率，提高骑乘的舒适度。相关技术中，通过在电动车的中轴安装双边力矩传感器对电动自行车的扭矩进行侦测，需要在中轴上套设扭矩感应套，且与中轴连接的曲柄和牙盘需特制，存在结构复杂、成本高的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种塔基扭矩传感装置及电动自行车，以缓解现有技术中通过在电动车的中轴安装双边力矩传感器对电动自行车的扭矩进行侦测时，需要在中轴上套设扭矩感应套，且与中轴连接的曲柄和牙盘需特制带来的结构复杂、成本高的问题。为实现本专利技术的目的，采用如下的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种塔基扭矩传感装置，该塔基扭矩传感装置包括飞轮固定外壳、塔基主体、信号处理器和感应线圈。所述飞轮固定外壳套设于所述塔基主体的外部。所述塔基主体包括相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部，所述相对旋转部、所述力矩感应形变部以及所述负载连接部自所述塔基主体的一端至所述塔基主体的另一端依次连接；在所述力矩感应形变部的内周面上设置有扭力感应软磁性形变单元。所述感应线圈设置于所述塔基主体的内部，且所述感应线圈与所述扭力感应软磁性形变单元的位置相互对应。所述信号处理器与所述感应线圈电连接。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，所述扭力感应软磁性形变单元与所述力矩感应形变部一体成型。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，所述扭力感应软磁性形变单元通过贴合工艺贴合于所述力矩感应形变部的内周面上。结合第一方面及其第一或第二种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，所述扭力感应软磁性形变单元为软磁性片，在所述软磁性片上开设有多个通孔；或者，所述扭力感应软磁性形变单元为绕所述力矩感应形变部的径向圆周方向分布的斜齿纹圈。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，所述塔基扭矩传感装置还包括棘爪和弹簧结构体；在所述塔基主体的外周面上设置有棘爪槽，所述棘爪通过所述弹簧结构体固定于所述棘爪槽的内部。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，所述塔基扭矩传感装置还包括套筒支架；所述套筒支架安装于所述力矩感应形变部的内部，所述感应线圈套设于所述套筒支架上。结合第一方面及其第五种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，所述信号处理器安装于信号处理器板上，且所述信号处理器板固定于所述套筒支架上。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，在所述塔基主体的内部还安装有用于屏蔽外界对所述感应线圈的电磁干扰的电磁屏蔽体。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，所述塔基扭矩传感装置还包括塔基锁固支架体。所述塔基锁固支架体的第一端与所述塔基主体的第二端连接，且所述飞轮固定外壳的第二端的内周面与所述塔基锁固支架体的外周面之间、以及所述飞轮固定外壳的第一端的内周面与所述塔基主体的第一端的外周面之间分别通过滚珠滚动连接。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种电动车，包括上述第一方面及其各可能的实施方式之一提供的塔基扭矩传感装置。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果。本专利技术实施例的第一方面提供了一种塔基扭矩传感装置包括飞轮固定外壳、塔基主体、信号处理器和感应线圈。飞轮固定外壳套设于塔基主体的外部。塔基主体包括相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部，相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部自塔基主体的一端至塔基主体的另一端依次连接；在力矩感应形变部的内周面上设置有扭力感应软磁性形变单元。感应线圈设置于塔基主体的内部，且感应线圈与扭力感应软磁性形变单元的位置相互对应。信号处理器与感应线圈电连接。本专利技术实施例的第二方面提供了一种电动自行车，该电动自行车包括本专利技术实施例的第一方面提供的塔基扭矩传感装置。在本专利技术实施例中，塔基主体的一端形成塔基主体的相对旋转部，塔基主体的另一端形成塔基主体的负载连接部，相对旋转部与负载连接部之间形成力矩感应形变部。使用时，塔基装配在电动自行车或电动助力车的后花鼓或轮毂电机外壳上，具体地，飞轮固定外壳与卡飞飞轮连接，塔基主体的负载连接部与后花鼓右侧或轮毂电机外壳的右侧飞轮侧端盖连接；外力通过卡飞飞轮对飞轮固定外壳施加扭力，飞轮固定外壳将扭力传递给塔基主体的相对旋转部，再通过塔基主体的力矩感应形变部给塔基主体的负载连接部施加扭力，在这个过程中，塔基主体的力矩感应形变部会产生对应扭力大小的形变，从而使设置在力矩感应形变部内部的扭力感应软磁性形变单元也产生对应周向形变，这时感应线圈与扭力感应软磁性形变单元的相对面积也发生变化，从而引起感应线圈的磁场发生变化，感应线圈的感应电动势发生变化，信号处理器将其感应线圈的受周向力矩引起变化的电信号取出来，这便是受周向力大小对应的力矩信号。本专利技术实施例提供的塔基扭矩传感装置及电动自行车将力矩传感器集成到塔基内部，然后再通过塔基主体的负载连接部安装在后轮花鼓上或轮毂电机的端盖部位上，其结构简单，不仅可以满足自行车常规中轴配件使用，同时能够降低成本，且可满足力矩骑行舒适度的要求，另外，还可保证整车具有良好的简洁美观度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是表示本专利技术实施例一提供的塔基扭矩传感装置的一个视角下的整体结构示意图；图2是表示本专利技术实施例一提供的塔基扭矩传感装置的另一个视角下的整体结构示意图；图3是表示图2的剖视图；图4是表示本专利技术实施例一提供的塔基扭矩传感装置的整体结构爆炸图；图5是表示本专利技术实施例一提供的塔基扭矩传感装置中的扭力感应软磁性形变单元的另一种更具体的结构形式的塔基主体整体结构示意图。附图标记：1-塔基主体；11-相对旋转部；111-棘爪槽；112-棘爪；113-弹簧结构体；1131-弹簧结构体安装槽；12-负载连接部；13-力矩感应形变部；14-电磁屏蔽体；15-信号输出线；2-飞轮固定外壳；3-塔基锁固支架体；4-套筒支架；41-线圈固定槽；42-信号处理板安装槽；5-信号处理器；6-感应线圈；71-第一轴承；72-第二轴承；8-滚珠；9-滚珠容纳槽；10-软磁性片；101-斜齿纹圈。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种塔基扭矩传感装置，其特征在于，所述塔基扭矩传感装置包括飞轮固定外壳、塔基主体、信号处理器和感应线圈；所述飞轮固定外壳套设于所述塔基主体的外部；所述塔基主体包括相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部，所述相对旋转部、所述力矩感应形变部以及所述负载连接部自所述塔基主体的一端至所述塔基主体的另一端依次连接；在所述力矩感应形变部的内周面上设置有扭力感应软磁性形变单元；所述感应线圈设置于所述塔基主体的内部，且所述感应线圈与所述扭力感应软磁性形变单元的位置相互对应；所述信号处理器与所述感应线圈电连接。

【技术特征摘要】
1.一种塔基扭矩传感装置，其特征在于，所述塔基扭矩传感装置包括飞轮固定外壳、塔基主体、信号处理器和感应线圈；所述飞轮固定外壳套设于所述塔基主体的外部；所述塔基主体包括相对旋转部、力矩感应形变部以及负载连接部，所述相对旋转部、所述力矩感应形变部以及所述负载连接部自所述塔基主体的一端至所述塔基主体的另一端依次连接；在所述力矩感应形变部的内周面上设置有扭力感应软磁性形变单元；所述感应线圈设置于所述塔基主体的内部，且所述感应线圈与所述扭力感应软磁性形变单元的位置相互对应；所述信号处理器与所述感应线圈电连接。2.根据权利要求1所述的塔基扭矩传感装置，其特征在于，所述扭力感应软磁性形变单元与所述力矩感应形变部一体成型。3.根据权利要求1所述的塔基扭矩传感装置，其特征在于，所述扭力感应软磁性形变单元通过贴合工艺贴合于所述力矩感应形变部的内周面上。4.根据权利要求2或3所述的塔基扭矩传感装置，其特征在于，所述扭力感应软磁性形变单元为软磁性片，在所述软磁性片上开设有多个通孔；或者，所述扭力感应软磁性形变单元为绕所述力矩感应形变部的径向圆周方向分布的斜齿纹圈。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：康献兵，
申请(专利权)人：康献兵，
类型：发明
国别省市：江苏,32