[实用新型]一种与电机合为一体的电动自行车力矩传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于测试电动自行车骑行力的电动自行车力矩传感器的改进，籍此改进，电动自行车力矩传感器得以通过与电动自行车电动机共享某些部件，使得电动自行车的力矩传感器和电机合二为一，从而实现电动自行车力矩传感器安装简单、测力可靠的目的。

背景技术

目前，公知的电动自行车的力矩传感器和电动自行车的电机分别为两个独立的部件，且一般分为链盘测力传感器或者中轴测力传感器，根据力矩传感器在电动自行车上安装的位置不同通常分为自行车链盘式、链盘中轴式、后勾爪式，具有方式单一，装配复杂，测试不精确、价格较高、一致性和稳定性不好的缺点，如专利号为00230842的实用新型专利公开的“一种电动自行车链轮力矩传感器”，这种传感器固定在电动自行车中轴右端，骑行时产生脚蹬力矩并经光电转换产生电量，它的链轮内、外圈通过两侧的带槽的盖板固定，链轮外圈的卡槽内设置复位圆柱弹簧，内、外光栅分别固定在链轮内、外圈上，其侧部设有铰联配合的护罩，护罩内腔设有红外光电分组件，外设有弹性件和支承板。由于这种传感器结构复杂，对装配要求高，且密封性能差，容易进水及灰尘，导致测量精度下降。又如德国THUN电动自行车力矩传感器，其市场价格在80欧元左右，由于均不能与电动自行车电机一体化，导致力矩传感器安装困难，且无法稳定测量力矩、运行不可靠。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种安装简单、测量准确、性能稳定、防尘防水且与电机合为一体的电动自行车力矩传感器。

实现本实用新型的技术方案是：

一种与电机合为一体的电动自行车力矩传感器，其特征在于：所述的传感器包括内盘、外盘、测力圆盘以及检测元件，所述的内盘、外盘分别为电动车电机转子的一部分，即将所述的电机转子分成三个部分，其中一个部分作为所述的力矩传感器的内盘，另一个部分作为所述的力矩传感器的外盘，第三部分为后腔，所述的内盘和外盘分别固定在测力圆盘上，并且所述的内盘与电动自行车的链轮连接，所述的外盘与电机转子的后腔连接，所述的检测元件与电动自行车的电机定子连接；所述的测力圆盘上设有感应器件。

所述的测力圆盘具有内圈和外圈，内圈和外圈之间设置立柱，所述的内圈和所述的外圈通过立柱连接；所述的内盘固定在测力圆盘的内圈上，所述的外盘固定在测力圆盘的外圈上。

所述的检测元件固定在检测固定盘上，该检测固定盘与所述的电机定子连接。

所述的内盘、外盘、测力圆盘以及检测固定盘均固定在电动自行车的电机固定轴上。

所述的检测元件为霍尔位置检测元件、电感位置检测元件或者光栅检测元件中的任一种。

当所述的检测元件是霍尔位置检测元件时，所述的测力圆盘上设置的感应器件是磁钢。

当所述的检测元件是电感位置检测元件时，所述的测力圆盘上设置的感应器件是电感感应器件。

当所述的检测元件是光栅检测元件时，所述的测力圆盘上的感应器件是光栅。

本实用新型提供的力矩传感器，由内盘、外盘、测力圆盘以及位移检测元件构成，其装配在电动车电机的固定轴上，该固定轴安装于电动车的后轮中。本实用新型传感器的创新构思在于：传感器的内盘、外盘分别借助与电动自行车电机转子构成，即将电机转子分成三部分，其中两个部分分别作为传感器的内盘和外盘，而电机定子则位于转子的第三部分即后腔中。将内盘、外盘分别固定在测力圆盘的内、外圈上，测力圆盘上安装有感应器件，内盘与电动自行车的链轮相连，骑行者脚踩电动车脚踏后带动链盘转动，链盘带动链条传递于链轮，链轮带动电机转动，即带动与链轮相连的内盘转动，内盘运转的同时通过测力圆盘带动固定在测力圆盘上的外盘转动，而外盘与电机转子的第三部分后腔连接，该后腔和内盘、外盘组成一个腔体，通过轴承固定于电机固定轴6上，通过安装于电机转子上的辐条使电动车的后轮转动，脚踩时内盘和外盘会根据链轮的力的大小产生相对位移，该相对位移的大小同测力大小成正比，检测元件固定在电机的定子上，当安装于测力圆盘上的感应器件通过检测元件时，会使检测元件的输出电平发生变化，从高电平到低电平变化(或从低电平到高电平变化)，感应器件离开检测元件时，又恢复成高电平(或低电平)，如果测力圆盘上的内、外圈发生位移时，检测元件输出的电平的间隔会相应产生变化，从而能测试出力的大小，通过测试内盘、外盘的相对位移检测力矩的大小，然后对应地输出电压或者电流信号。