本实用新型专利技术公开了一种中轴力矩传感器装置及电助力自行车，该中轴力矩传感器装置包括呈中空结构的套筒组件、可转动地穿设于套筒组件内的中轴以及设在套筒组件上的控制器，所述中轴与套筒组件两端之间连接有可形变的轴承，所述轴承的内圈与中轴同动连接，所述轴承的外圈与套筒组件相对固定连接；其中一所述轴承外圈与套筒组件端部内壁之间设有应变片，所述应变片用于检测轴承外圈的形变并将形变信号传输至控制器，控制器对形变信号进行计算及相应处理；即应变片不随中轴转动，相对于将应变片贴设在中轴上的方式其更加牢固，避免出现应变片在长时间使用过程中出现脱落等现象，提高力矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性。矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性。矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性。
【技术实现步骤摘要】
一种中轴力矩传感器装置及电助力自行车
[0001]
[0002]本技术涉及电助力自行车
，尤其是一种中轴力矩传感器装置及电助力自行车。
[0003]
技术介绍
[0004]电助力自行车的核心部件为力矩传感器，其作用是测量出人的踩踏力。力矩传感器安装主要有以下几种方案：1、在牙盘上安装力矩传感器，简单经济，但是，只能应用于单牙盘而且力矩信号为开关量。2、在链条上安装压链式力矩传感器。3、在飞轮、飞毂上安装后置式力矩传感器。4、在自行车中轴上安装力矩传感器，中轴力矩传感器需装在标准五通内，且承受车架五通空间限制(五通内径约34.789mm，五通宽度为68mm/73mm/84mm/100mm/120mm等不同规格)。
[0005]如今市场上的中轴力矩传感器主要采用以下方案：采用应变片测扭矩，在中轴上贴应变片，但是，在中轴外圆周面上贴片存在工艺性差、弯矩扭矩混杂而无法处理等问题；另外中轴在骑行时不停转动，导致无法通过导线实现供电和传输信号，必须以无线的方式实现供电和传输信号，而传统的无线供电方案对线圈周围的金属器件(如铁材料)非常敏感，则会导致充电效率下降、温升大等问题。
[0006]为此，本技术即针对上述问题而研究提出。
[0007]
技术实现思路
[0008]本技术目的是克服了现有技术的不足，提供一种中轴力矩传感器装置及电助力自行车，可以改善现有技术存在的问题，该通过将应变片设在轴承外圈与套筒组件端部内壁之间，即应变片不随中轴转动，相对于将应变片贴设在中轴上的方式其更加牢固，避免出现应变片在长时间使用过程中出现脱落等现象，提高力矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性，另外应变片和控制器相对固定地设在套筒组件上，则可通过导线直接将二者电性连接，提高数据精准性和传输度。
[0009]本技术是通过以下技术方案实现的：
[0010]一种中轴力矩传感器装置，包括呈中空结构的套筒组件1、可转动地穿设于套筒组件1内的中轴2以及设在套筒组件1上的控制器3，所述中轴2与套筒组件1两端之间连接有可形变的轴承4，所述轴承4的内圈41与中轴2同动连接，所述轴承4的外圈42与套筒组件1相对固定连接；其中一所述轴承4外圈42与套筒组件1端部内壁之间设有应变片，所述应变片用于检测轴承4外圈42的形变并将形变信号传输至控制器3，控制器3对形变信号进行计算及相应处理。
[0011]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述套筒组件1包括呈中空结构的外套筒11以及相对应地连接于外套筒11左右端的左套壳12和右套壳13，所述外套筒11左端内壁或左套壳12内壁形成有用于嵌装轴承4的左环形槽111，所述外套筒11右端内壁或右套壳13内壁形成有用于嵌装轴承4的右环形槽112；所述应变片位于左环形槽111与相应的轴承4外圈42之间。
[0012]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述应变片设在左环形槽111上且与轴承4外
圈42相对，或者所述应变片设在位于左环形槽111内的轴承4外圈42上。
[0013]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述应变片数量为复数片，两片所述应变片相对地设在左环形槽111内壁的相对侧上。
[0014]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述左环形槽111外端部与轴承4外圈42之间形成有用于避让轴承4外圈42的应变间隙1111。
[0015]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述外套筒11外侧壁上且靠近左套壳12一侧设有排线槽14，所述排线槽14内设有FPC柔性板15，所述排线槽14内底上且沿外套筒11圆周间隔地设有复数个用于供FPC柔性板15自由端依次交错缠绕的穿线孔141，所述应变片通过FPC柔性板15与控制器3连接。
[0016]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述中轴2外侧同动连接有位于套筒组件1内侧的中轴套筒21，所述中轴套筒21外壁上设有环形凸部22，所述环形凸部22上套设有与控制器3的霍尔元件径向相对且同轴心设置的磁力环23。
[0017]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述内圈41和外圈42为硅胶或橡胶制成。
[0018]如上所述一种中轴力矩传感器装置，所述中轴2呈中空结构设置。
[0019]一种电助力自行车，包括如上所述中轴力矩传感器装置。
[0020]与现有技术相比较，本技术具有如下优点：
[0021]1、本技术通过将应变片设在轴承外圈与套筒组件端部内壁之间，即应变片不随中轴转动，相对于将应变片贴设在中轴上的方式其更加牢固，避免出现应变片在长时间使用过程中出现脱落等现象，提高力矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性，另外应变片和控制器相对固定地设在套筒组件上，则可通过导线直接将二者电性连接，提高数据精准性和传输度。
[0022]2、所述左环形槽外端部与轴承外圈之间形成有用于避让轴承外圈的应变间隙，通过应变间隙，可使得中轴顺畅地转动而挤压轴承外圈形变以便于应变片检测轴承外圈的形变。
[0023]3、应变片通过FPC柔性板与控制器连接，具有高度可靠性，配线、组装密度高，重量轻的特点。
[0024]4、所述内圈和外圈为硅胶或橡胶制成，能够对应变片起到一定保护作用，延长应变片使用寿命。
[0025]5、所述中轴呈中空结构设置，能够大幅度降低整体重量，降低制造成本。
[0026]【附图说明】
[0027]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步详细说明，其中：
[0028]图1为本技术的立体图。
[0029]图2为本技术的端部侧视图。
[0030]图3为本技术的剖视图。
[0031]图4为本技术的爆炸图之一。
[0032]图5为本技术的爆炸图之二。
[0033]图6为本技术的爆炸图之三。
[0034]【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本技术的实施方式作详细说明。
[0036]如图1
‑
6所示，本技术一种中轴力矩传感器装置，包括呈中空结构的套筒组件1、可转动地穿设于套筒组件1内的中轴2以及设在套筒组件1上的控制器3，所述中轴2与套筒组件1两端之间连接有可形变的轴承4，所述轴承4的内圈41与中轴2同动连接，所述轴承4的外圈42与套筒组件1相对固定连接；其中一所述轴承4外圈42与套筒组件1端部内壁之间设有应变片，所述应变片用于检测轴承4外圈42的形变并将形变信号传输至控制器3，控制器3对形变信号进行计算及相应处理。本技术通过将应变片设在轴承外圈与套筒组件端部内壁之间，即应变片不随中轴转动，相对于将应变片贴设在中轴上的方式其更加牢固，避免出现应变片在长时间使用过程中出现脱落等现象，提高力矩传感器装置力矩检测的可靠性和稳定性，另外应变片和控制器相对固定地设在套筒组件上，则可通过导线直接将二者电性连接，提高数据精准性和传输度。
[0037]当本技术应用于电助力自行车上而骑行时，骑行者踩踏脚踏板，通过曲柄带动中轴旋转本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中轴力矩传感器装置，其特征在于包括呈中空结构的套筒组件（1）、可转动地穿设于套筒组件（1）内的中轴（2）以及设在套筒组件（1）上的控制器（3），所述中轴（2）与套筒组件（1）两端之间连接有可形变的轴承（4），所述轴承（4）的内圈（41）与中轴（2）同动连接，所述轴承（4）的外圈（42）与套筒组件（1）相对固定连接；其中一所述轴承（4）外圈（42）与套筒组件（1）端部内壁之间设有应变片，所述应变片用于检测轴承（4）外圈（42）的形变并将形变信号传输至控制器（3），控制器（3）对形变信号进行计算及相应处理。2.根据权利要求1所述一种中轴力矩传感器装置，其特征在于所述套筒组件（1）包括呈中空结构的外套筒（11）以及相对应地连接于外套筒（11）左右端的左套壳（12）和右套壳（13），所述外套筒（11）左端内壁或左套壳（12）内壁形成有用于嵌装轴承（4）的左环形槽（111），所述外套筒（11）右端内壁或右套壳（13）内壁形成有用于嵌装轴承（4）的右环形槽（112）；所述应变片位于左环形槽（111）与相应的轴承（4）外圈（42）之间。3.根据权利要求2所述一种中轴力矩传感器装置，其特征在于所述应变片设在左环形槽（111）上且与轴承（4）外圈（42）相对，或者所述应变片设在位于左环形槽（111）内的轴承（4）...
【专利技术属性】
技术研发人员：王磊，
申请(专利权)人：广州市准创软件科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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