力矩传感器、助力装置以及助力自行车制造方法及图纸

本实用新型专利技术适用于助力领域，提供一种力矩传感器、助力装置以及助力自行车。力矩传感器包括：中轴，其上固设有第一传动件；第二传动件，套设于中轴上并可相对中轴转动，第二传动件与第一传动件间隔设置；第三传动件，套设于第一传动件、第二传动件的外部并同时与第一传动件、第二传动件的相同一侧啮合传动；轴承座，套设于第三传动件外，第三传动件可相对于轴承座转动，应变片，设于轴承座外壁上，应变片用于检测轴承座在第三传动件的电压变化值。通过扭矩的传动结构设计，将现有结构中中轴上动态扭矩转换为关系稳定的弯矩进行测量，相比现有技术，无需采用无线传输扭矩，没有无线供电和无线通讯存在的风险，扭矩获取可靠性强，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
力矩传感器、助力装置以及助力自行车


[0001]本技术属于自行车领域，尤其涉及一种力矩传感器、助力装置以及助力自行车。

技术介绍

[0002]助力自行车，是一种新型二轮车辆，属于自行车的一种，以电池作为辅助动力来源，安有电机,并具备动力辅助系统，能实现人力骑行和电机助动一体化的新型交通工具。在助力自行车领域，电机安装位置主要分为两种，一种是中置，即电机安装在车身的中间位置即五通位置的电机，称为中置电机。中置电机与车架连接，并通过链条与后轮进行连接而传递动力，同时电机的两侧安装有脚踏，在电机没有电源的情况下，骑行者可以通过脚踏实现人力骑行，阻力和正常的自行车没有差别。另外一种则是安装在自行车的轮毂中，称为轮毂电机。
[0003]中置助力单车其力矩传感器是单车中的核心技术，是骑行过程中采集骑行力矩的检测端，现有中置助力单车检测骑行力矩，通用的方法是通过旋转变形轴(旋转中轴/中轴上变形体)上贴应变片采集扭矩应变(扭矩应变引起的应变片阻值变化)，经过半桥/全桥采集形变后应变片的电压信号，通过放大、A/D 处理，经由无线通讯方式将信号传输给静止的信号接收端，从而采集动态扭矩，时旋转轴上应变片的供电通过电磁感应(主副线圈变压器形式)进行供电。此种方式需要处理无线供电和无线通信问题，导致信号处理麻烦，存在外部电磁信号干扰风险，需要做电磁屏蔽处理。

技术实现思路

[0004]本技术实施例提供的力矩传感器，旨在解决现有技术中需要处理无线供电和无线通信问题，导致信号处理麻烦，存在外部电磁信号干扰风险，需要做电磁屏蔽处理的。
[0005]本技术实施例是这样实现的，一种力矩传感器，用于助力自行车的中置电机，包括：
[0006]中轴，用于连接脚踏，其上固设有第一传动件；
[0007]第二传动件，套设于所述中轴上并可相对所述中轴转动，所述第二传动件与第一传动件间隔设置，所述第二传动件用于连接负载；
[0008]第三传动件，套设于所述第一传动件、所述第二传动件的外部并同时与所述第一传动件、所述第二传动件的相同一侧啮合传动；
[0009]轴承座，套设于第三传动件外，所述第三传动件可相对于所述轴承座转动，所述轴承座的一端用于车体固定；
[0010]应变片，设于所述轴承座外壁上，所述应变片用于检测所述轴承座在所述第三传动件与所述第一传动件、所述第二传动件传动时产生的电压变化值。
[0011]进一步地，所述第一传动件一体成型于所述中轴上。
[0012]进一步地，所述轴承座包括套设于所述第三传动件外的承力部、与所述车体固定
的受力部以及连接所述受力部与所述承力部的过渡部，所述受力部的内径小于所述承力部，所述应变片设于所述受力部上。
[0013]进一步地，所述过渡部为圆锥结构。
[0014]本技术还提供了一种助力装置，包括前述的力矩传感器以及第四传动件，所述第四传动件可转动地套设于所述中轴外并且与所述第二传动件连接固定，所述第二传动件可单向带动所述第四传动件转动，所述第四传动件上用于连接负载。
[0015]进一步地，所述第二传动件远离所述第一传动件的一端延伸出所述轴承座外形成固定部，所述固定部上套设有第一单向联动件，所述第四传动件套设于所述第一单向联动件上。
[0016]本技术还提供了一种助力自行车，包括：
[0017]车体；
[0018]中置电机，设于所述车体上，所述中置电机的输出端设有第五传动件；以及
[0019]前述的助力装置，所述第五传动件与所述第四传动件啮合传动并可单向带动所述第四传动件转动。
[0020]进一步地，所述中置电机的驱动端设有第二单向联动件，所述第五传动件与所述第二单向联动件连接，所述中置电机可通过所述第二单向联动件驱动所述第五传动件带动所述第四传动件转动。
[0021]本技术所达到的有益效果：通过在中轴上设置间隔设置第一传动件和第二传动件，并在第一传动件和第二传动件外同时与第三传动件配合传动，中轴输入扭力转动过程中，第一传动件可以通过第三传动件带动第二传动件转动，而第二传动件用于与车轮联动，如此能够实现脚踏输入扭矩带动车轮转动，同时，由于轴承座的一端固定在车体上，因此形成悬臂梁结构，在另一端通过第一传动件、第二传动件对轴承座施加径向的力，从而能够通过应变片检测轴承座上的弯矩来测量轴承座的径向力，从而能够获取到中轴扭矩的大小，即中轴输入力的大小。
附图说明
[0022]图1是本技术提供的一种助力装置的结构示意图；
[0023]图2是图1中A
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A处的截面图；
[0024]图3是图1中B
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B处的截面图；
[0025]图4是图1中C
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C处的截面图。
具体实施方式
[0026]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0027]本技术实施例通过在中轴上设置间隔设置第一传动件和第二传动件，并在第一传动件和第二传动件外同时与第三传动件配合传动，中轴输入扭力转动过程中，第一传动件可以通过第三传动件带动第二传动件转动，而第二传动件用于与车轮联动，如此能够实现脚踏输入扭矩带动车轮转动，同时，由于轴承座的一端固定在车体上，因此形成悬臂梁
结构，在另一端通过第一传动件、第二传动件对轴承座施加径向的力，从而能够通过应变片检测轴承座上的弯矩来测量轴承座的径向力，从而能够获取到中轴扭矩的大小，即中轴输入力的大小。
[0028]实施例一
[0029]参见图1
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2，本技术实施例提供了一种力矩传感器，用于助力自行车的中置电机，包括中轴1、第一传动件2、第二传动件3、第三传动件4、轴承座5以及应变片7。其中，中轴1用于连接脚踏以使中轴1转动，第一传动件2 固设于中轴1，第二传动件3套设于中轴1上并可相对中轴1转动，第二传动件3与第一传动件2间隔设置，第二传动件3用于连接负载，即第二传动件3 用于与车轮联动，以在中轴1转动时能够带动车轮转动，第三传动件4套设于第一传动件2、第二传动件3的外部并同时与第一传动件2、第二传动件3的相同一侧啮合，即第一传动件2和第二传动件3与第三传动件4偏心设置，也就是说，第一传动件2转动时，只可以通过第三传动件4带动第二传动件3转动，而同时能够保证第一传动件2和第二传动件3的径向力能够同步传递到第三传动件4上，轴承座5套设在第三传动件4外，第三传动件4可相对于轴承座5 转动，轴承座5的一端用于与车体固定，应变片7设于轴承座5外壁上，应变片7用于检测轴承座5在第三传动件4与第一传动件2、第二传动件3传动时产生的电压变化值。
[0030]在中轴1上设置间隔设置第一传动件2和第二传动件3，并在第一传动件2 和第二传动件3外同时与第三传动件4配合传动，中轴1输本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力矩传感器，用于助力自行车的中置电机，其特征在于，包括：中轴，用于连接脚踏，其上固设有第一传动件；第二传动件，套设于所述中轴上并可相对所述中轴转动，所述第二传动件与第一传动件间隔设置，所述第二传动件用于连接负载；第三传动件，套设于所述第一传动件、所述第二传动件的外部并同时与所述第一传动件、所述第二传动件的相同一侧啮合传动；轴承座，套设于第三传动件外，所述第三传动件可相对于所述轴承座转动，所述轴承座的一端用于车体固定；应变片，设于所述轴承座外壁上，所述应变片用于检测所述轴承座在所述第三传动件与所述第一传动件、所述第二传动件传动时产生的电压变化值。2.如权利要求1所述的力矩传感器，其特征在于，所述第一传动件一体成型于所述中轴上。3.如权利要求1所述的力矩传感器，其特征在于，所述轴承座包括套设于所述第三传动件外的承力部、与所述车体固定的受力部以及连接所述受力部与所述承力部的过渡部，所述受力部的内径小于所述承力部，所述应变片设于所述受力部上。4.如权利要求3所述的力矩传感器，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖力子，
申请(专利权)人：深圳拓邦股份有限公司，
类型：新型
国别省市：