[发明专利]一体交互式扭矩传感器电机

说明书

技术领域

 

本发明涉及车辆电动助力传动领域，尤其涉及一种自行车电动助力传感器电机的结构。 

 

背景技术

在自行车电动助力传感器领域中，中国发明专利申请201110125438.9公开了一种“与自行车后叉配合的电动助力传感器的结构”，在所述自行车后叉的一侧底部设置有一凹槽，凹槽内固定设置一安装有霍尔元件的电路板，凹槽内还容置有一穿过凹槽底部长槽孔呈活动状的后轴上的传感器组件，所述传感器组件上设置的一永磁体与所述电路板上的霍尔元件磁感应配合；因所述后轴被限定在凹槽底部长槽孔内移动，因此，利用后轴移动时，与后轴相对固定的永磁体及与霍尔元件之间的磁感应变化，输出电信号而控制自行车电机的加力转动；该种结构的霍尔传感器采用机械设置的方式，其工作原理是将与电机分开设置的霍尔传感器获得的车辆骑行时产生加速度的力量，转化为电信号，用于驱动电机加力行驶；显而易见，该结构给出的电机与霍尔传感器属对应分开设置，相对来说，降低了传感信号的可靠度，且生产工序较多，提高了生产成本，使得其使用范围受到限制，因而迫切需要设计一种电机与霍尔传感器结合在一起的新型电机以满足市场的各种需求。

发明内容

  

本发明的目的是提供一种标准化的、适用于各种传感与驱动功能合一的车辆助力用一体交互式扭矩传感器电机。

本发明的技术方案是这样实现的：

提供一种一体交互式扭矩传感器电机，包括电机轴及设置在电机轴上的电机壳体，其特征在于：设置一扭力感应座，所述扭力感应座上设置有一棘齿飞轮；所述电机壳体一侧设置一由环状凸起构成的中空容腔，所述中空容腔内容置一带有磁钢的可动扭力感应滑环组件后用所述扭力感应座封闭，所述扭力感应滑环组件中的扭力感应滑环与扭力感应座之间动态配合；所述环状凸起上设置一环形凹槽，所述环形凹槽上设置有立柱，所述立柱置于扭力感应座上设置的定位槽的一端，所述定位槽内还置有与环形凹槽的形状相适配的弹簧，即所述弹簧外表紧贴环形凹槽，弹簧本体一端与所述立柱接触，弹簧本体另一端置于定位槽的另一端；从而使得扭力感应座在环状凸起上绕电机轴往复旋转动作，带动扭力感应滑环组件移动；所述电机轴上设置有一霍尔元件，所述扭力感应滑环组件上的磁钢与所述霍尔元件磁感应配合，从而输出电信号而控制车辆的加力转动。

采用该技术方案后，可以达到以下的技术效果：

当骑行者向前加速运动时，通过脚踏加力，带动飞轮，传力到扭力感应座，进而带动扭力感应滑环相对于扭力感应座作水平位移，扭力感应滑环组件上的磁钢与电机轴上的霍尔元件因产生相对位移而产生电信号，再经过传感器中央处理器处理后，发出相应的驱动指令，使车辆得以助力行驶；车辆减速或下坡时。飞轮空转打滑，扭力感应滑环复原归位，传感器中央处理器输出信号截止，电机停止加力，以达到安全行驶和节能的目的。

如上所述的一体交互式扭矩传感器电机，其特征在于：所述扭力感应滑环组件由与扭力感应滑环配合的弹性复位元件、磁钢组成，将弹性复位元件定位在扭力感应滑环上后，适配于所述中空容腔内。 

所述扭力感应座的一端呈半封闭状，所述扭力感应座上设置有一通孔与所述电机轴配合，所述电机轴从所述通孔穿过，与扭力感应滑环组件同轴过渡配合。所述扭力感应座将所述扭力感应滑环组件限定在所述中空容腔内移动，从而构成一种相对电机而言，电机外表面相对固定而电机的中空容腔内呈活动状态的结构，以利于产生磁感应配合而输出助力信号。

如上所述的一体交互式扭矩传感器电机，其特征在于：所述扭力感应座的内壁底部呈圆周等分分布有多个钢球定位孔，所述扭力感应滑环上则呈圆周等分相对应分布有多个钢球位移斜槽，所述扭力感应滑环落位于多个钢球上，扭力感应滑环受切向力作用而带动钢球在斜槽的斜坡面上往复滚动，进而把圆周运动的力转化为轴向平移的力，达到形成位移之目的。

如上所述的一体交互式扭矩传感器电机，其特征在于：所述弹性复位元件位于扭力感应滑环的底部与所述中空容腔底部之间。依靠所述弹性元件受压形变后所产生的回复力而使扭力感应滑环组件复位。

如上所述的一体交互式扭矩传感器电机，其特征在于：所述电机轴上设置有霍尔元件安装槽。

如上所述的一体交互式扭矩传感器电机，其特征在于：所述磁钢同心镶嵌在所述扭力感应滑环上。所述扭力感应滑环组件安装到位后，磁钢与霍尔元件的磁感应位置相适配，以利于更好地获得磁感应效果，提高磁感应灵敏度和可靠度。