[实用新型]电动助力车监测中轴扭矩的机械结构

说明书

本实用新型属于人力车的驱动装置，尤其是涉及电动助力车监测中轴扭矩的机械结构。

中轴由脚踏驱动，其角速度和扭矩是控制助力电动机的重要参数，目前，国内生产的电动助力车仅监测角速度一个参数，与脚踏中轴传动连接的旋转机件设置扰磁元件，与其相对应的监测传感器将转速的机械量变换为电信号，通过电控装置实施对电动机的模糊控制，其缺陷在于电动机不能依据中轴的实际扭矩予以较为准确的助力。国外生产的电动助力车其扭矩监测机械结构是以星形摆线减速器为核心的复杂结构，仅就其生产成本也很难被国内消费市场认可。

本实用新型的目的是提供一种结构较为简单，生产成本低的电动助力车监测中轴扭矩的机械结构。

上述目的由以下技术方案获得：助力筒套与电动机齿轮减速机构的未齿轮传动接合，脚踏筒套与中轴传动接合，两筒套通过端面相互啮合的螺旋面嵌接界面构成接合子，其中脚踏筒套设有弹性支撑；由壳体滑道弹性支撑的导杆设有与其相垂直的定轴，该定轴一端装有与脚踏筒套环形凸台磨擦接合的滚轮，另一端平面设有固定磁片，与磁片相对的壳体装有扭矩监测传感器。所说脚踏筒套的弹性支撑，是与其同步转动的弹簧座对称设置套装弹簧的导向柱，套装于导向柱的硬度相同的各压缩弹簧由其支承圈平面与脚踏筒套相接合，弹簧座设有同步转动的固定支撑；

所说导杆的弹性支撑，是壳体的两支座设有与导杆滑动配合的通孔为导杆滑道，导杆底端通孔设有螺纹连接的座套及弹簧，座套设有与弹簧相接合的调整螺栓；

所说的脚踏筒套，其外侧固定有周边均布纵向齿槽的槽轮，与其对应的壳体固定有角速度监测传送器；

所说脚踏筒套的环形凸台，可以是槽轮底端面固定的圆环。

下面结合实施例及其附图进一步说明本实用新型。

附图1实施例结构剖面示意图附图2接合子螺旋面嵌接界面示意图附图3接合子产生轴向位移示意图

图1所示实施例，助力筒套7由壳体端盖6的轴承5和内置轴承10支承，与其啮合的单向离合器9固定于未齿轮8内侧，电动机28的二级齿轮减速机构还包括齿轮29、30、31。脚踏筒套12滑键连接单向离合器11，该离合器与中轴1单向啮合，图示脚踏筒套的下端由套装于中轴1并与其滑动配合的弹簧座26、对称设置的6个导向柱25、套装于导向柱的6只硬度相同的压缩弹簧24实现弹性支撑，弹簧座底端与支撑中轴的轴承27内圈相接合，即同步转动的固定支撑。

助力筒套7与脚踏筒套12相对的端面设有相互啮合的螺旋面嵌接界面组成接合子，界面结构展开示意如图2。

脚踏筒套12外侧固定有周边均布纵向齿槽的糟轮14，与其相对的壳体装有角速度监测传送器13，槽轮14下端面固定有圆环15，该圆环也可直接设在脚踏筒套成为其环形凸台。

壳体的小端盖22的两支座设有同心的并与导杆18滑动接合的通孔为导杆滑道，导杆底端通孔设有螺纹连接的座套21及支撑导杆的弹簧20，实现导杆的弹性支撑，座套21设有与弹簧相接合的调整螺栓23，导杆上端设有与其垂直的定轴16，该轴右端装有与圆环15磨擦接合的滚轮19，左端的下平面粘接固定有磁片，与其相对的小端盖设有扭矩监测传感器17。

本实用新型的机械结构兼有传动、动力输出和传递中轴扭矩的功能，其动作过程如下，中轴受力转动，固定于助力筒套7端部的链盘芯盘3及链盘4也随之转动，此时的单向离合器9为脱开状态，上述过程为脚踏驱动过程。当电动机28启动时，其齿轮减速机构的未齿轮8将通过单向离合器9传动于中轴1，此时的单向离合器11为脱开状态。脚踏中轴产生的扭矩和电动机产生的扭矩共同作用于中轴即为助力驱动，在此过程中若脚踏加力，如图3所示，接合子的螺旋面啮合斜面上将产生方向相反的切向力F和F′及轴向力Q和Q′，其中力F和Q作用于脚踏筒套12，力F′和Q′作用于助力筒套7，力Q将使脚踏筒套弹性支撑压缩，即该筒套保持啮合的同时产生轴向位移，并通过圆环15、滚轮19，定轴16带动导杆18相应位移，使定轴固定的磁片与扭矩监测传送器的距离产生变化，其距离变化的大小与中轴扭矩大小成正比。传感器所产生的反映扭矩变化的电信号送电控装置，其输出将控制电动机输出作相应变化。

脚踏筒套12所固定的槽轮14随该筒套转动，中轴转速的变化通过角速度监测传感器13输出相应电信号。

本实用新型与现有技术相比结构较为简单，加工制作成本较低，能准确提供中轴扭矩变化的轴向机械位移量，可达到脚踏驱动力与电动助力之比为1∶1的较为理想的助力效果。