本实用新型专利技术公开了力矩及速度传感装置及电动自行车，其中力矩及速度传感装置包括中轴、连接件、变形件、安装架、信号处理线路板、速度感应器、永磁体和力矩感应器，中轴转动设置于五通管内，中轴的外壁设置有感应齿部，连接件套设于中轴的外周，速度感应器安装于信号处理线路板，并与感应齿部相对设置，相对现有的力矩及速度传感器，该力矩及速度传感装置通过在中轴设置感应齿部，一方面齿的加工更简单，降低加工的难度，另一方面齿数密度能够设置更高，从而有利于提高速度感应器的感应精度，同时由于永磁体安装于安装架上而远离变形件，能够减少永磁体对变形件的磁化影响，减少对力矩感应器的干扰，从而有利于提高力矩感应器的感应精度。应精度。应精度。
【技术实现步骤摘要】
力矩及速度传感装置及电动自行车
[0001]本技术涉及电动自行车
，特别涉及一种力矩及速度传感装置及电动自行车。
技术介绍
[0002]相关技术中，轮毂电机驱动系统因具有价格优势及改装简便的优点，而在助力电动自行车行业占有一定的市场。轮毂电机的动力驱动如何与人力配合才能使用户获得舒适的骑行感，一直是助力电动自行车从业者追求的目标，而人力的信号采集对驱动控制的依据至关重要。电动自行车轮毂电机的优势之一是对传统自行车的改动小、改装简单，同时传统自行车左右脚踏的动力最早汇集的地方在中轴上，因此如何做到在传统自行车中轴安装的空间实现信号采集且对传统自行车改装最小是助力电动自行车驱动部件设计的难点之一。
[0003]目前，市场上现有的产品，转速和转向感应的方案采用的是在中轴上安装一个径向充磁的速度磁环，磁环对应的位置放置速度感应器，中轴受力转动时带动速度磁环同步转动，速度感应器感应速度磁环转动时的磁场变化判断中轴的转速和转向。这种方案存在的问题：1、速度磁环的极对数越多精度越高。但是空间直径较小，充磁宽度又有限制，导致极对数一般只能做到16对极；2、力矩传感器的感应依托电或磁，速度磁环存在磁场，且与变形件距离较近，容易干扰力矩传感器的信号，降低了力矩传感器的精度。
技术实现思路
[0004]本技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本技术提出一种感应精度高的力矩及速度传感装置。
[0005]本技术另外还提供一种具有上述力矩及速度传感装置的电动自行车。
[0006]根据本技术第一方面实施例的力矩及速度传感装置，包括：
[0007]中轴，转动设置于五通管内，所述中轴的外壁设置有感应齿部，所述感应齿部包括沿所述中轴的外壁周向均布的多个齿；
[0008]连接件，套设于所述中轴的外周，用于将动力传输至牙盘；
[0009]变形件，一端固定连接所述中轴，另一端固定连接所述连接件；
[0010]安装架，固定设置于所述五通管内并套设于所述变形件的外周；
[0011]信号处理线路板，安装于所述安装架；
[0012]速度感应器，安装于所述信号处理线路板，并与所述感应齿部相对设置；
[0013]永磁体，安装于所述信号处理线路板背离所述速度感应器的一侧，所述速度感应器用于感应所述永磁体的磁场变化，以输送速度信号至所述信号处理线路板；
[0014]力矩感应器，安装于所述安装架，用于感应所述变形件的形变，以输送力矩信号至所述信号处理线路板。
[0015]根据本技术第一方面实施例的力矩及速度传感装置，至少具有如下有益效
果：
[0016]用户通过踩踏将动力输入中轴使得中轴旋转时，跟随中轴旋转的感应齿部的多个齿能够引起永磁体的磁场发生变化，速度感应器能够感应磁场的变化而产生速度信号，然后将速度信号输送至信号处理线路板进行处理以获得中轴的旋转速度和旋转方向，同时中轴旋转时，中轴的动力通过变形件输送至连接件，然后再通过连接件输送至牙盘以带动车轮转动，变形件在输送动力的过程中会产生形变，力矩感应器能够感应变形件的形变而产生力矩信号，然后将力矩信号输送至信号处理线路板进行处理以获得输入中轴的动力的力矩大小，信号处理线路板将速度信号和力矩信号初步处理后发送至轮毂电机的控制器，控制器再控制轮毂电机输出合适的动力以配合人力驱动车辆行驶，从而使得用户能够获得舒适的骑行感。相对现有的力矩及速度传感器，该力矩及速度传感装置通过在中轴设置感应齿部，一方面齿的加工更简单，降低加工的难度，另一方面齿数密度能够设置更高，从而有利于提高速度感应器的感应精度，同时由于永磁体安装于安装架上而远离变形件，能够减少永磁体对变形件的磁化影响，减少对力矩感应器的干扰，从而有利于提高力矩感应器的感应精度。
[0017]根据本技术的一些实施例，所述力矩及速度传感装置还包括屏蔽件，所述屏蔽件罩设于所述力矩感应器的外周。
[0018]根据本技术的一些实施例，所述安装架的外壁设置有位于所述力矩感应器轴向两端的凸起，所述屏蔽件卡设于两个所述凸起之间。
[0019]根据本技术的一些实施例，所述力矩感应器包括两个感应线圈，所述安装架的外壁设置有两个环形槽，两个所述感应线圈安装于相应的所述环形槽内。
[0020]根据本技术的一些实施例，所述力矩感应器还包括连接线，所述感应线圈通过所述连接线与所述信号处理线路板连接，所述安装架的外壁设置有用于避让所述连接线的避让槽。
[0021]根据本技术的一些实施例，所述安装架设置有凹槽，所述速度感应器嵌入于所述凹槽内。
[0022]根据本技术的一些实施例，还包括第一安装座和第二安装座，所述第一安装座和所述第二安装座安装于所述五通管沿轴向的两端，所述中轴通过第一轴承转动安装于所述第一安装座，所述连接件通过第二轴承转动安装于所述第二安装座。
[0023]根据本技术的一些实施例，所述第一安装座的内壁设置有卡槽，所述安装架的外壁设置有凸筋，所述安装架通过所述凸筋卡接于所述卡槽而周向固定于所述第一安装座。
[0024]根据本技术的一些实施例，所述变形件的外壁设置有凸台，所述中轴的外壁安装有限位件，所述安装架卡设于所述凸台和所述限位件之间。
[0025]根据本技术的一些实施例，所述中轴的外壁设置有安装齿部，所述变形件的内壁设置有与所述安装齿部配合的配合齿部。
[0026]根据本技术的一些实施例，所述中轴的外壁还设置有挡环，所述挡环位于所述安装齿部和所述感应齿部之间。
[0027]根据本技术第二方面实施例的电动自行车，包括本技术第一方面实施例的力矩及速度传感装置。
[0028]根据本技术第二方面实施例的电动自行车，至少具有如下有益效果：
[0029]电动自行车由于采用上述的力矩及速度传感装置，用户通过踩踏将动力输入中轴使得中轴旋转时，跟随中轴旋转的感应齿部的多个齿能够引起永磁体的磁场发生变化，速度感应器能够感应磁场的变化而产生速度信号，然后将速度信号输送至信号处理线路板进行处理以获得中轴的旋转速度和旋转方向，同时中轴旋转时，中轴的动力通过变形件输送至连接件，然后再通过连接件输送至牙盘以带动车轮转动，变形件在输送动力的过程中会产生形变，力矩感应器能够感应变形件的形变而产生力矩信号，然后将力矩信号输送至信号处理线路板进行处理以获得输入中轴的动力的力矩大小，信号处理线路板将速度信号和力矩信号初步处理后发送至轮毂电机的控制器，控制器再控制轮毂电机输出合适的动力以配合人力驱动车辆行驶，从而使得用户能够获得舒适的骑行感。相对现有的力矩及速度传感器，该力矩及速度传感装置通过在中轴设置感应齿部，一方面齿的加工更简单，降低加工的难度，另一方面齿数密度能够设置更高，从而有利于提高速度感应器的感应精度，同时由于永磁体安装于安装架上而远离变形件，能够减少永磁体对变形件的磁化影响，减少对力矩感应器的干扰，从而有利于提高力矩感应器的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.力矩及速度传感装置，其特征在于，包括：中轴，转动设置于五通管内，所述中轴设置有感应齿部，所述感应齿部包括沿所述中轴的外壁周向均布的多个齿；连接件，套设于所述中轴的外周，用于将动力传输至牙盘；变形件，一端固定连接所述中轴，另一端固定连接所述连接件；安装架，固定设置于所述五通管内并套设于所述变形件的外周；信号处理线路板，安装于所述安装架；速度感应器，安装于所述信号处理线路板，并与所述感应齿部相对设置；永磁体，安装于所述信号处理线路板背离所述速度感应器的一侧，所述速度感应器用于感应所述永磁体的磁场变化，以输送速度信号至所述信号处理线路板；力矩感应器，安装于所述安装架，用于感应所述变形件的形变，以输送力矩信号至所述信号处理线路板。2.根据权利要求1所述的力矩及速度传感装置，其特征在于，所述力矩及速度传感装置还包括屏蔽件，所述屏蔽件罩设于所述力矩感应器的外周。3.根据权利要求2所述的力矩及速度传感装置，其特征在于，所述安装架的外壁设置有位于所述力矩感应器轴向两端的凸起，所述屏蔽件卡设于两个所述凸起之间。4.根据权利要求1所述的力矩及速度传感装置，其特征在于，所述力矩感应器包括两个感应线圈，所述安装架的外壁设置有两个环形槽，两个所述感应线圈安装于相应的所述环形槽内。5.根据权利要求4所述的力矩及速度传感装置，其特征在于，所述力矩感应器还包括连接线...
【专利技术属性】
技术研发人员：周佳林，罗绍俊，熊贵林，
申请(专利权)人：广东威灵电机制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。