适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器制造技术

技术编号:24191015 阅读:22 留言:0更新日期:2020-05-20 09:25
本发明专利技术提供了一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,涉及电动车的中轴装置技术领域,包括传动组件以及力矩传感组件,传动组件包括BB轴、输出轴、离合器以及斜齿轮轴套,BB轴的一端沿周向外侧向外依次套装有斜齿轮轴套、离合器、输出轴;力矩传感组件包括滑动套、推力轴承、线路板以及内套;沿BB轴的另一端的方向上依次套装有滑动套、内套、线路板,内套上设置有磁钢,线路板上设置有线性霍尔,当斜齿轮轴套靠近滑动套移动时,滑动套驱使推力轴承、内套相对于BB轴移动,此时磁钢相对于线性霍尔移动。本发明专利技术利用转矩产生轴向位移,使用霍尔传感器检测力矩,组装简单,易于制作,成本低,适合大批量生产。

Torque step frequency sensor for electric bicycle

【技术实现步骤摘要】
适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器
本专利技术涉及电动车的中轴装置
,具体地,涉及一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器。
技术介绍
现阶段,电动自行车数量日益庞大,采用力矩传感器驱动系统的电动自行车,可以将骑行者自身做功和电机的输出功率紧密地结合在一起,具有骑行舒适、节能、爬坡动力强等优点,力矩传感器一般集成踏频传感器,目前市场上电动自行车力矩传感器一般都安装在中轴上,其中包括利用转矩产生轴向位移和轴向压力,使用霍尔传感器检测轴向位移或者利用压力传感器检测出轴向压力,通过计算转化为力矩值的力矩和踏频传感器,但该传感器也存在诸多亟待解决的问题:1、该类型的传感器结构松散,装配困难;2、由于系统摩擦力和零部件制造精度的影响,当停止踩踏脚踏后,轴向位移和轴向力不易回到原始状态,导致力矩传感器归零不良;3、由于空间限制,用于产生踏频信号的磁环极对数不够多,导致踏频信号分辨率较低;4、用于线性霍尔感应的磁钢,现有技术安装在塑料支架上,容易因为温度的变化导致塑料支架热胀冷缩变形,导致采样精度下降。针对现有技术的缺陷,极大影响了产品的质量和生产效率。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷,本专利技术的目的是提供一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器。根据本专利技术提供的一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,包括传动组件以及力矩传感组件;所述传动组件包括BB轴1、输出轴2、离合器4、斜齿轮轴套5;所述BB轴1的一端沿周向外侧向外依次套装有斜齿轮轴套5、离合器4、输出轴2;所述力矩传感组件包括滑动套6、推力轴承8、线路板11以及内套13;沿所述BB轴1的另一端的方向上依次套装有滑动套6、内套13、线路板11;所述内套13与BB轴1之间设置有第一轴承空间;所述推力轴承8安装在第一轴承空间中;所述内套13上设置有磁钢9;所述线路板11上设置有线性霍尔10;当斜齿轮轴套5靠近滑动套6移动时,滑动套6驱使推力轴承8、内套13相对于BB轴1移动,此时磁钢9相对于线性霍尔10移动。优选地,所述磁钢9与线性霍尔10的数量相匹;所述磁钢9、线性霍尔10的数量分别为多个;所述多个磁钢9沿内套13的周向均匀布置;所述多个线性霍尔10沿线路板11的周向均匀布置。优选地,所述离合器4为圆环形结构;所述离合器4的中心设置有第一阶梯形通孔;所述BB轴1穿过第一阶梯形通孔并与离合器4之间形成第一容置空间;所述斜齿轮轴套5安装在第一容置空间中;所述BB轴1的外部设置有外斜齿轮101,所述斜齿轮轴套5的内部设置有内斜齿轮51;所述斜齿轮轴套5套装在外斜齿轮101上且外斜齿轮101与内斜齿轮51相匹配,当BB轴1带动外斜齿轮101转动时,驱使内斜齿轮51带动斜齿轮轴套5转动。优选地,所述离合器4和斜齿轮轴套5之间花键联接;所述内套13采用不锈钢。优选地,所述输出轴2为圆环形结构;所述输出轴2的中心设置有第二阶梯形通孔;所述BB轴1穿过第二阶梯形通孔并与输出轴2之间形成第二容置空间以及与第二容置空间相连通的第二轴承空间;所述离合器4安装在第二容置空间中;所述第二轴承空间中安装有固定轴承3;所述离合器4与输出轴2驱动连接。优选地,所述传动组件还包括磁环7;所述磁环7安装在斜齿轮轴套5上。优选地,所述力矩传感组件还包括霍尔小脚裤20;所述线性霍尔10通过霍尔小脚裤20安装在线路板11上。优选地,所述力矩传感组件还包括螺钉12、外套14、平垫片15以及波纹弹簧16;所述线路板11套装在外套14周向的外部;所述内套13可移动的安装在外套14周向的内部;所述内套13和外套14之间形成第三容置空间;所述第三容置空间从内套13到外套14的方向上依次安装有波纹弹簧16、平垫片15;所述线路板11通过螺钉12安装在外套14上。优选地,所述力矩传感组件还包括弹性元件17;所述平垫片15的数量为两个;所述两个平垫片15之间设置有弹性元件17。优选地,所述力矩传感组件还包括霍尔元件18以及霍尔支架19;所述霍尔元件18通过霍尔支架19安装在线路板11上;所述霍尔元件18采用双路霍尔,输出相互正交的两路脉冲信号。与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:1、本专利技术中力矩传感组件采用结构紧凑,组件组装工艺简单可靠,利用转矩产生轴向位移和轴向压力,使用霍尔传感器检测轴向位移或者利用压力传感器检测出轴向压力,通过计算转化为力矩值的力矩踏频传感器,使用线性霍尔和两个磁钢,并且将磁钢安装在不锈钢零件上,踏频信号采用双路霍尔,组合成力矩踏频传感器,加工工艺成熟,易于制作,成本低,适合大批量生产。2、本专利技术通过磁钢9、线性霍尔10采用两组或者两组以上,解决了现有技术的不足,大大提高了力矩传感器的测量精度。3、波纹弹簧16和弹性元件17的共同作用使得力矩传感器的归零非常稳定,力矩和踏频测量精度高,反应灵敏,完全能够满足电动自行车行业传感器需求。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显:图1为本专利技术的结构示意图;图2为本专利技术的结构爆炸示意图。图中示出:具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术,但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本专利技术构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。根据本专利技术提供的一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,如图1、图2所示,包括传动组件以及力矩传感组件,所述传动组件包括BB轴1、输出轴2、离合器4、斜齿轮轴套5,所述BB轴1的一端沿周向外侧向外依次套装有斜齿轮轴套5、离合器4、输出轴2;所述力矩传感组件包括滑动套6、推力轴承8、线路板11以及内套13;沿所述BB轴1的另一端的方向上依次套装有滑动套6、内套13、线路板11;所述内套13与BB轴1之间设置有第一轴承空间;所述推力轴承8安装在第一轴承空间中;所述内套13上设置有磁钢9,优选地,内套13采用不锈钢;所述线路板11上设置有线性霍尔10;所述斜齿轮轴套5与滑动套6的侧壁接触,当斜齿轮轴套5靠近滑动套6移动时,滑动套6驱使推力轴承8、内套13相对于BB轴1移动,此时磁钢9相对于线性霍尔10移动。本专利技术利用转矩产生轴向位移和轴向压力,使用霍尔传感器检测轴向位移或者利用压力传感器检测出轴向压力,通过计算转化为力矩值的力矩踏频传感器,力矩传感器零件加工工艺成熟,组件组装工艺简单可靠,易于制作,成本低,适合大批量生产。进一步地,磁钢9安装在不锈钢内套13上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,其特征在于,包括传动组件以及力矩传感组件;/n所述传动组件包括BB轴(1)、输出轴(2)、离合器(4)、斜齿轮轴套(5);/n所述BB轴(1)的一端沿周向外侧向外依次套装有斜齿轮轴套(5)、离合器(4)、输出轴(2);/n所述力矩传感组件包括滑动套(6)、推力轴承(8)、线路板(11)以及内套(13);/n沿所述BB轴(1)的另一端的方向上依次套装有滑动套(6)、内套(13)、线路板(11);/n所述内套(13)与BB轴(1)之间设置有第一轴承空间;/n所述推力轴承(8)安装在第一轴承空间中;/n所述内套(13)上设置有磁钢(9);/n所述线路板(11)上设置有线性霍尔(10);/n当斜齿轮轴套(5)靠近滑动套(6)移动时,滑动套(6)驱使推力轴承(8)、内套(13)相对于BB轴(1)移动,此时磁钢(9)相对于线性霍尔(10)移动。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,其特征在于,包括传动组件以及力矩传感组件;
所述传动组件包括BB轴(1)、输出轴(2)、离合器(4)、斜齿轮轴套(5);
所述BB轴(1)的一端沿周向外侧向外依次套装有斜齿轮轴套(5)、离合器(4)、输出轴(2);
所述力矩传感组件包括滑动套(6)、推力轴承(8)、线路板(11)以及内套(13);
沿所述BB轴(1)的另一端的方向上依次套装有滑动套(6)、内套(13)、线路板(11);
所述内套(13)与BB轴(1)之间设置有第一轴承空间;
所述推力轴承(8)安装在第一轴承空间中;
所述内套(13)上设置有磁钢(9);
所述线路板(11)上设置有线性霍尔(10);
当斜齿轮轴套(5)靠近滑动套(6)移动时,滑动套(6)驱使推力轴承(8)、内套(13)相对于BB轴(1)移动,此时磁钢(9)相对于线性霍尔(10)移动。


2.根据权利要求1所述的适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,其特征在于,所述磁钢(9)与线性霍尔(10)的数量相匹;
所述磁钢(9)、线性霍尔(10)的数量分别为多个;
所述多个磁钢(9)沿内套(13)的周向均匀布置;
所述多个线性霍尔(10)沿线路板(11)的周向均匀布置。


3.根据权利要求1所述的适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,其特征在于,所述离合器(4)为圆环形结构;
所述离合器(4)的中心设置有第一阶梯形通孔;
所述BB轴(1)穿过第一阶梯形通孔并与离合器(4)之间形成第一容置空间;
所述斜齿轮轴套(5)安装在第一容置空间中;
所述BB轴(1)的外部设置有外斜齿轮(101),所述斜齿轮轴套(5)的内部设置有内斜齿轮(51);
所述斜齿轮轴套(5)套装在外斜齿轮(101)上且外斜齿轮(101)与内斜齿轮(51)相匹配,当BB轴(1)带动外斜齿轮(101)转动时,驱使内斜齿轮(51)带动斜齿轮轴套(5)转动。


4.根据权利要求3所述的适用于电动助力自行车的力矩踏频传感器,其特征在于,所述离合器(4)和斜齿轮轴套(5)之间花键联接;
所述内套(...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄洪岳徐建臧曙光
申请(专利权)人:安乃达驱动技术上海股份有限公司
类型:发明
国别省市:上海;31

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