助力自行车中轴力矩传感器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107336793A(43)申请公布日2017.11.10(21)申请号201710558648.4(22)申请日2017.07.04(71)申请人河北工业大学地址300401天津市北辰区西平道5340号(72)发明人刘新福葛帅孙晶吴鹏飞范岩(51)Int.Cl.B62M6/50(2010.01)G01D21/02(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图4页(54)发明名称助力自行车中轴力矩传感器(57)摘要本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种助力自行车中轴力矩传感器，包括轮盘、右车拐、磁钢、右轴承座、左轴承座、左车拐、中轴、右轴承、薄膜压力传感器、橡胶块、霍尔元件组、左轴承。该力矩传感器通过薄膜压力传感器测量轴承对轴承座的压力来计算力矩的大小，测量部件都是固定安装，无滑环结构，结构简单，使用寿命长，并且测量精度高，响应速度快并可同时测出踩踏频率。CN107336793ACN107336793A权利要求书1/1页1.一种助力自行车中轴力矩传感器，包括轮盘、右车拐、磁钢、右轴承座、左轴承座、左车拐、中轴、右轴承、薄膜压力传感器、橡胶块、霍尔元件组、左轴承；所述轮盘与右车拐固定连接；所述磁钢固定安装在轮盘安装槽内；所述中轴右端与右车拐固定连接；所述中轴左端与左车拐固定连接；所述中轴与左轴承、右轴承固定连接；所述左轴承座、右轴承座与五通固定连接；所述左轴承与右轴承外圈有凸台；所述左轴承座与右轴承座内侧有凹槽；所述左轴承安装于左轴承座内；所述右轴承安装右轴承座内；所述霍尔元件组由12个霍尔元件组成，环形阵列安装在右轴承座外表面安装槽内，每个元件间角度为30度；所述薄膜压力传感器固定安装在右轴承座凹槽内。2.根据权利要求1所述的助力自行车中轴力矩传感器，其特征在于霍尔元件组有12个均匀分布的霍尔元件组成，与磁钢配合可以测出轮盘转动角度和踩踏频率。3.根据权利要求1所述的助力自行车中轴力矩传感器，其特征在于述左轴承、右轴承外圈均有4个凸台，凸台以45度角的间隔均匀分布；所述左轴承座、右轴承座内均有4个凹槽，凹槽以45度角的间隔均匀分布，且右轴承座凹槽内安装有薄膜压力传感器。4.根据权利要求1所述的助力自行车中轴力矩传感器，其特征在于所述霍尔元件的型号是SH3144；所述薄膜压力传感器的型号是RFP602。2CN107336793A说明书1/2页助力自行车中轴力矩传感器技术领域[0001]本发明涉及电动助力自行车领域，具体涉及一种电动助力自行车的中轴力矩传感器。背景技术[0002]电动助力自行车是一种通过传感器感应骑行状态并控制电机输出不同功率实现助力骑行功能的一种自行车，传感器是其实现助力功能的重要部分。目前市场上助力自行车采用的传感器分为两种：力矩传感器和踏频传感器。力矩传感器分为两种，一种测量链条张力或后轮挤压力，此方法结构简单，但测量精度低，寿命短；另一种是测量中轴力矩，结构复杂加工困难，成本高。而且现有技术都是采用单传感器方案，即只采用力矩传感器或踏频传感器，测量结果不稳定。发明内容[0003]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种助力自行车中轴力矩传感器。该传感器在测量踩踏力的同时还可测出轮盘转动角度和踏频，三者结合测量精度更高。同时该传感器结构简单成本低，有利于推广使用。[0004]本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种助力自行车中轴力矩传感器，包括轮盘、右车拐、磁钢、右轴承座、左轴承座、左车拐、中轴、右轴承、薄膜压力传感器、橡胶块、霍尔元件组、左轴承；[0005]所述轮盘与右车拐固定连接；所述磁钢固定安装在轮盘安装槽内；所述中轴右端与右车拐固定连接；所述中轴左端与左车拐固定连接；所述中轴与左轴承、右轴承固定连接；所述左轴承座、右轴承座与五通固定连接；所述左轴承与右轴承外圈有凸台；所述左轴承座与右轴承座内侧有凹槽；所述左轴承安装于左轴承座内；所述右轴承安装右轴承座内；所述霍尔元件组由12个霍尔元件组成，环形阵列安装在右轴承座外表面安装槽内，每个元件间角度为30度；所述薄膜压力传感器固定安装在右轴承座凹槽内。[0006]与现有技术相比，本发明有益效果在于：[0007](1)该力矩传感器通过薄膜压力传感器测量轴承对轴承座的压力来计算力矩的大小，测量部件都是固定安装，无滑环结构，结构简单，使用寿命长。[0008](2)该力矩传感器可同时测出轮盘转动角度、踩踏频率，测量精度更高。附图说明[0009]图1是本发明力矩传感器一种实施例的整体结构图；[0010]图2是本发明力矩传感器一种实施例的右轴承与右轴承座装配图；[0011]图3是本发明力矩传感器一种实施例的沿图2中的A-A处的剖面结构图；[0012]图4是本发明力矩传感器