逆磁致伸缩中轴力矩传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器，包括：中轴，包括轴套、封闭于所述轴套两端的端部组件及可旋转地贯穿三者的芯轴，所述轴套与所述端部组件均嵌入安装于五通内部，所述芯轴用于固定连接左右曲柄；应变套管，周向固定地套设于所述芯轴的外周侧，具有磁致伸缩部；感应线圈，周向活动地套设于所述磁致伸缩部的外周侧并与所述轴套固定，用于感测所述应变套管的磁导率变化。所述逆磁致伸缩中轴力矩传感器可实现于现有通用结构上的直接安装应用，具有理想的通用性、灵敏度与感测精度。

【技术实现步骤摘要】
逆磁致伸缩中轴力矩传感器
本专利技术属于传感器
，具体地来说，是一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器。
技术介绍
电动助力车是一种以自行车结构为基础，加配电力驱动单元的骑行车类型。电动助力车可根据骑行者的踩踏力度，提供相应的动力支持，减轻骑行者的骑行负担，使骑行舒适度与骑行里程大为增加，因而逐渐受到市场的欢迎。其中，力矩传感器是电动助力车的核心部件。力矩传感器用于感应测量骑行者的骑行力矩，为电力驱动单元的动力输出提供判断基础。力矩传感器作为感知骑行者意图的部件，其性能至关重要。现有的力矩传感器需要对中轴安装结构及中轴所附设的牙盘、曲柄进行定制变更，并需要使用专用安装工具进行安装，无法于现有的中轴结构上直接安装使用，存在通用性差、无法实现快速更换、制造与维护成本高昂等缺点，严重制约了力矩传感器的推广应用，亦不利于电动助力车的快速发展。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器，可实现于现有通用结构上的直接安装应用，具有理想的通用性、灵敏度与感测精度。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器，包括：中轴，包括轴套、封闭于所述轴套两端的端部组件及可旋转地贯穿三者的芯轴，所述轴套与所述端部组件均嵌入安装于五通内部，所述芯轴用于固定连接左右曲柄；应变套管，周向固定地套设于所述芯轴的外周侧，具有磁致伸缩部；感应线圈，周向活动地套设于所述磁致伸缩部的外周侧并与所述轴套固定，用于感测所述应变套管的磁导率变化。作为上述技术方案的改进，所述端部组件包括轴碗与支撑轴承，所述轴碗固定于所述轴套的一端并嵌入安装于所述五通的内部，所述支撑轴承套设于所述轴碗与所述芯轴之间。作为上述技术方案的进一步改进，所述逆磁致伸缩中轴力矩传感器还包括磁屏蔽套筒，所述磁屏蔽套筒周向固定地套设于所述感应线圈的外周侧。作为上述技术方案的进一步改进，所述应变套管两端与所述芯轴之间形成轴向间隙，所述轴向间隙分别过盈嵌设轴向阻尼定位件；和/或，所述应变套管的内周面与所述芯轴的外周面保持相对而形成周向间隙，所述周向间隙过盈嵌设周向阻尼定位件。作为上述技术方案的进一步改进，所述磁致伸缩部包括复数个磁致齿，所述磁致齿环形分布于所述应变套管的外周面，所述磁致齿的延伸方向与所述芯轴的轴向互不平行。作为上述技术方案的进一步改进，所述磁致伸缩部为多孔磁管，所述多孔磁管周向固定地套设于所述应变套管的外周侧，所述多孔磁管具有环形分布的复数个磁致孔，所述磁致孔的延伸方向与所述芯轴的轴向互不平行。作为上述技术方案的进一步改进，所述磁致伸缩部为复数个并沿所述芯轴的轴向间距设置，相邻的磁致伸缩部具有互不相同的延伸方向。作为上述技术方案的进一步改进，所述磁致伸缩部与所述芯轴的轴向具有45°夹角。作为上述技术方案的进一步改进，所述逆磁致伸缩中轴力矩传感器还包括温度传感器，用于检测所述应变套管的温度变化；和/或，所述逆磁致伸缩中轴力矩传感器还包括转速传感单元，用于测量所述中轴的转速和/或方向。作为上述技术方案的进一步改进，所述逆磁致伸缩中轴力矩传感器还包括控磁线圈，所述控磁线圈周向活动地套设于所述磁致伸缩部的外周侧；和/或，所述感应线圈为复数个并沿所述芯轴的轴向间距设置，所述控磁线圈设置于所述感应线圈之间。本专利技术的有益效果是：中轴包括轴套、封闭于轴套两端的端部组件及可旋转地贯穿三者的芯轴，轴套与端部组件均嵌入安装于五通内部，芯轴用于固定连接左右曲柄，实现于现有通用结构上的直接安装应用；以应变套管与感应线圈之间的逆磁致伸缩效应，实现直接精确的力矩测量，简化机械结构、压缩结构尺寸，进一步提高与现有中轴结构的通用程度，具有理想的通用性、灵敏度与感测精度。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的分解结构示意图；图2是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的局部结构示意图；图3是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的装配结构示意图；图4是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的剖视结构示意图；图5是图4中逆磁致伸缩中轴力矩传感器的局部结构示意图；图6是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的应用结构示意图；图7是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的磁致伸缩部的第一结构示意图；图8是本专利技术实施例1提供的逆磁致伸缩中轴力矩传感器的磁致伸缩部的第二结构示意图。主要元件符号说明：1000-逆磁致伸缩中轴力矩传感器，0100-中轴，0110-轴套，0120-芯轴，0130-第一端部组件，0131-第一轴碗，0132-第一密封圈，0133-第一支撑轴承，0140-第二端部组件，0141-第二轴碗，0142-第二密封圈，0143-第二支撑轴承，0150-轴向阻尼定位件，0160-周向阻尼定位件，0200-应变套管，0210-磁致齿，0220-多孔磁管，0221-磁致孔，0300-感应线圈，0310-磁屏蔽套筒，0400-绕线管，0500-信号处理器，0600-信号传输线，0700-控磁线圈，0800-转速传感单元，0810-测速动环，0820-磁体，0900-输出套筒，2000-五通，3000-左曲柄，4000-牙盘，5000-右曲柄。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对逆磁致伸缩中轴力矩传感器进行更全面的描述。附图中给出了逆磁致伸缩中轴力矩传感器的优选实施例。但是，逆磁致伸缩中轴力矩传感器可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对逆磁致伸缩中轴力矩传感器的公开内容更加透彻全面。需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在逆磁致伸缩中轴力矩传感器的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。实施例1请参阅图1，本实施例公开一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器1000，包括中轴0100、应变套管0200与感应线圈0300，用于实现于现有通用结构上的直接安装应用，提供理想的灵敏度与感测精度。请结合参阅图2～4，中轴0100包括轴套0110、第一端部组件0130、第二端部组件0140与芯轴0120，四者包围形成环形容纳空间，用以收容安装其他结构零部件。其中，第一端部组件0130与第二端部组件014本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，包括：中轴，包括轴套、封闭于所述轴套两端的端部组件及可旋转地贯穿三者的芯轴，所述轴套与所述端部组件均嵌入安装于五通内部，所述芯轴用于固定连接左右曲柄；应变套管，周向固定地套设于所述芯轴的外周侧，具有磁致伸缩部；感应线圈，周向活动地套设于所述磁致伸缩部的外周侧并与所述轴套固定，用于感测所述应变套管的磁导率变化。

【技术特征摘要】
1.一种逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，包括：中轴，包括轴套、封闭于所述轴套两端的端部组件及可旋转地贯穿三者的芯轴，所述轴套与所述端部组件均嵌入安装于五通内部，所述芯轴用于固定连接左右曲柄；应变套管，周向固定地套设于所述芯轴的外周侧，具有磁致伸缩部；感应线圈，周向活动地套设于所述磁致伸缩部的外周侧并与所述轴套固定，用于感测所述应变套管的磁导率变化。2.根据权利要求1所述的逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，所述端部组件包括轴碗与支撑轴承，所述轴碗固定于所述轴套的一端并嵌入安装于所述五通的内部，所述支撑轴承套设于所述轴碗与所述芯轴之间。3.根据权利要求1所述的逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，还包括磁屏蔽套筒，所述磁屏蔽套筒周向固定地套设于所述感应线圈的外周侧。4.根据权利要求1所述的逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，所述应变套管两端与所述芯轴之间形成轴向间隙，所述轴向间隙分别过盈嵌设轴向阻尼定位件；和/或，所述应变套管的内周面与所述芯轴的外周面保持相对而形成周向间隙，所述周向间隙过盈嵌设周向阻尼定位件。5.根据权利要求1所述的逆磁致伸缩中轴力矩传感器，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智清，
申请(专利权)人：深圳市奥酷曼智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44