一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，包括五通中轴、输出齿轮和形变套；所述形变套套于所述五通中轴上，且形变套的一端通过键与所述五通中轴同步连接；所述输出齿轮同轴心套于所述形变套外侧，且输出齿轮通过棘轮棘爪与形变套另一端传动连接；本实用新型专利技术的装配结构合理，结构紧凑，采用形变套配合应变片的结构能有效将五通中轴上的扭矩的变化反应在应变片上，形变套外圈装有磁环，所述的输出齿轮转动时会带动变形套一起转动，变形套装有的磁环转动将信号传递出去从而实现了既有力矩传感又有速度传感的性能。

A Five-way Torque and Speed Sensor for Power-assisted Electric Bicycle

The utility model discloses a five-way torque and speed sensor structure for power-assisted electric bicycle, which comprises a five-way mid-axis, an output gear and a deformation sleeve; the deformation sleeve is sleeved on the five-way mid-axis, and one end of the deformation sleeve is synchronously connected with the five-way mid-axis through a key; the output gear is coaxially sleeved on the outer side of the deformation sleeve, and the output gear is sleeved with the shape through ratchet pawls. The assembly structure of the utility model is reasonable and compact, and the structure of the deformation sleeve and the strain gauge can effectively reflect the change of the torque on the five-way axis on the strain gauge. The outer ring of the deformation sleeve is equipped with a magnetic ring, which will drive the deformation sleeve to rotate together when the output gear rotates, and the signal will be transmitted by the rotation of the magnetic ring of the deformation sleeve. The performances of both moment sensor and velocity sensor are achieved.

【技术实现步骤摘要】
一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构
本技术属于自行车领域，尤其涉及一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构。
技术介绍
电动助力自行车上，通过扭力传感器检测出骑车人的蹬力，进而控制电机的输出，从而实现助力的效果，例如在中轴上粘贴应变片，并设置放大电路，与外界用滑环、电刷连接，使其在受力后产生磁导变化，引起与其配套、不跟其转动的线圈组电感变化，通过检测电感或藕合系数转换为相应电量，进而侧出相应的扭矩；但是在速度较快时，例如下坡状态时，如果骑车人还用脚踩踏板的话，电机也会起到助力效果，因而容易造成自行车超速，容易造成危险；同时现有的助力直线车的五通为了实现检测力矩的效果需要将五通中轴设计的很长，使其结构也会不合理，同时现有的五通结构不紧凑，浪费大量设计空间，使自行车的五通部位变得臃肿。
技术实现思路
专利技术目的：为了克服现有技术中存在的不足，本技术提供一种结构紧凑的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构。技术方案：为实现上述目的，本技术的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，包括五通中轴、输出齿轮和形变套；所述形变套套于所述五通中轴上，且形变套的一端通过键与所述五通中轴同步连接；所述输出齿轮同轴心套于所述形变套外侧，且输出齿轮通过棘轮棘爪与形变套另一端传动连接；所述形变套上还安装有力矩传感器，且所述力矩传感器位于键和棘轮棘爪之间。进一步的，所述键为花键。进一步的，所述形变套上还套接安装有磁钢测速环套，所述磁钢测速环套与固定安装的测速传感器相对应。进一步的，所述测速传感器为霍尔转速传感器，且所述测速传感器固定安装于所述五通中轴的外壳体上。进一步的，所述形变套远离所述键的一端通过第一轴承与所述五通中轴连接。进一步的，所述输出齿轮还通过第二轴承与所述五通中轴可转动连接。进一步的，还包括电机，所述电机至少通过一个传动齿轮与所述输出齿轮传动连接。进一步的，所述输出齿轮的侧部还设置有自行车牙盘安装螺纹孔。进一步的，所述输出齿轮还通过若干第三轴承与自行车的五通壳体转动连接。进一步的，所述力矩传感器为应变感应片。有益效果：本技术的装配结构合理，结构紧凑，采用形变套配合应变片的结构能有效将五通中轴上的扭矩的变化反应在应变片上，在能检测骑车者的脚蹬力的同时，还设置了中轴转速传感器；使自行车在下坡等速度较快状态时，能识别出中轴的转速过快，进而可以停止电机的助力状态，有效避免了自行车超速。附图说明附图1为本技术的原理示意图。具体实施方式下面结合附图对本技术作更进一步的说明。如附图1所示的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，包括五通中轴12、输出齿轮3和形变套21；所述形变套21套于所述五通中轴12上，且形变套21的一端通过键11与所述五通中轴12同步连接；所述输出齿轮3同轴心套于所述形变套21外侧，且输出齿轮3通过棘轮棘爪8与形变套21另一端传动连接；本实施例中的棘轮棘爪8为自行车中普片使用的传动结构；所述形变套21上还安装有力矩传感器4，且所述力矩传感器4位于键11和棘轮棘爪8之间，本实施例中为了更加准确，将力矩传感器4设置于键11和棘轮棘爪8之间的正中间，使力矩传感器4能检测到形变套21上的扭力所导致的弹性形变量；本实施例中，形变套21远离所述键11的一端通过第一轴承5与所述五通中轴12连接，这样提高了形变套21的旋转平稳性，降低所受到的弯矩变形的可能；还包括电机10，所述电机10至少通过一个传动齿轮9与所述输出齿轮3传动连接，电机10为五通中轴12提供助力力矩，当力矩传感器4识别到骑行者用力脚蹬时，此时控制电机开始启动，对五通中轴12施加顺向扭力，进而起到助力效果。本实施例中的键11为花键，采用花键的结构使扭矩的传递更加均匀，避免的普通腰形键产生局部应力，使扭矩检测不太准确的同时还能降低其寿命。所述形变套21上还套接安装有磁钢测速环套1，所述磁钢测速环套1与固定安装的测速传感器14相对应；所述测速传感器14为霍尔转速传感器，且所述测速传感器14固定安装于所述五通中轴12的外壳体15上；霍尔转速传感器具有体积小、外围电路简单的优异特点，其原理是：磁钢测速环套1每旋转一圈，周围磁场就变化两次，进而造成霍尔转速传感器中的霍尔电势就同频率相应变化，输出电势通过放大电路放大，进而通过计数电路就可以测量旋转机构的转速；当自行车在下坡等速度较快状态时，测速传感器14能识别出中轴的转速过快，进而可以停止电机的助力状态，有效避免了自行车超速。本实施例中的输出齿轮3还通过第二轴承7与所述五通中轴12可转动连接，起到提高传动平稳性作用。本实施例中，输出齿轮3的侧部还设置有自行车牙盘安装螺纹孔20，用于安置自行车的牙盘。本实施例中，所述输出齿轮3还通过若干第三轴承2与自行车的五通壳体转动连接。本实施例中，力矩传感器4为应变感应片。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，其特征在于：包括五通中轴(12)、输出齿轮(3)和形变套(21)；所述形变套(21)套于所述五通中轴(12)上，且形变套(21)的一端通过键(11)与所述五通中轴(12)同步连接；所述输出齿轮(3)同轴心套于所述形变套(21)外侧，且输出齿轮(3)通过棘轮棘爪(8)与形变套(21)另一端传动连接；所述形变套(21)上还安装有力矩传感器(4)，且所述力矩传感器(4)位于键(11)和棘轮棘爪(8)之间。

【技术特征摘要】
1.一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，其特征在于：包括五通中轴(12)、输出齿轮(3)和形变套(21)；所述形变套(21)套于所述五通中轴(12)上，且形变套(21)的一端通过键(11)与所述五通中轴(12)同步连接；所述输出齿轮(3)同轴心套于所述形变套(21)外侧，且输出齿轮(3)通过棘轮棘爪(8)与形变套(21)另一端传动连接；所述形变套(21)上还安装有力矩传感器(4)，且所述力矩传感器(4)位于键(11)和棘轮棘爪(8)之间。2.根据权利要求1所述的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，其特征在于：所述键(11)为花键。3.根据权利要求1所述的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，其特征在于：所述形变套(21)上还套接安装有磁钢测速环套(1)，所述磁钢测速环套(1)与固定安装的测速传感器(14)相对应。4.根据权利要求3所述的一种助力电动自行车的五通力矩和速度传感器结构，其特征在于：所述测速传感器(14)为霍尔转速传感器，且所述测速传感器(14)固定安装于所述五通中轴(12)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓岚，
申请(专利权)人：无锡川克智能电机有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32