[实用新型]高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置。

背景技术

现有的电动自行车中轴上通常都设置力矩传感器，用于检测人踩蹬踏板时的蹬力，并以此作为信号发送给电机控制器，由其判别是否启动电机作为骑行辅力。

经过多年的发展，力矩传感器已经开始向着模式化、标准化的方向发展。目前市场上一类运用广泛的力矩传感装置其结构如下：包括变形体和套筒两个核心构件，其中变形体采用弹性材料制成，固定至电动自行车的中轴上，可因中轴扭转而扭曲产生变形。套筒则套于变形体外侧。所述变形体与套筒内均设有相应的感应元件，可藉由感受微小的形变而产生力矩信号输出。

已知的上述力矩传感装置结构中，变形体上往往还设计有限位结构对套筒进行轴向卡位，以限制套筒可能的轴向活动。这是因为理论上，当变形体扭曲后其上相应位置的感应元件与套筒的感应元件之间仅存在径向的位（角度）差时，由此产生和输出的信号最稳定也最精确，而套筒可能的轴向活动都会造成感应元件对位不准确而影响信号输出的稳定性和精确性。

虽然变形体上的上述限位结构能对信号稳定起到一定作用，但实际情况是在电动自行车长期骑行过程中，变形体与套筒接触部分会反复摩擦而磨损，从而给予套筒轴向的自由度，使其产生位移，进而使得其上的感应元件与套筒上的感应元件之间无法准确对位，最终仍旧大大影响力矩信号产生的稳定性和精确性，因此亟待改进方案来避免这种情况发生。

发明内容

本实用新型目的是：提供一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置，这种力矩传感装置在工作时能够消除变形体和套筒之间的轴向位移，始终确保力矩信号的产生和输出都更加稳定和精确。

本实用新型的技术方案是：一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置，包括穿设中轴的外壳、固定至中轴上的变形体和套设于变形体外侧的套筒，所述变形体和套筒内设有相互感应以输出力矩信号的感应元件；其特征在于所述变形体上设置一轴向限位构件，同时所述外壳内侧至少设置一作用于套筒的弹性机构，该弹性机构施加于套筒上的弹力使得套筒一端始终抵紧至所述轴向限位构件上。

进一步的，本实用新型中所述外壳内壁上设有容纳弹性机构的台阶腔，所述弹性机构包括弹簧和垫片，所述套筒上设置一受力环，所述弹簧一端与台阶腔壁相抵，另一端经垫片与所述受力环相抵。

更进一步的，本实用新型中所述弹性机构还包括固定至台阶腔壁上的弹簧导柱，所述弹簧套设于所述弹簧导柱上。

进一步的，本实用新型中所述弹性机构的数量为两个以上时，围绕套筒外周等角度间隔设置。

进一步的，本实用新型中所述轴向限位构件为一体成型于变形体上的轴肩，或者为套设于变形体上的摩擦片，该摩擦片一端与套筒相抵，另一端藉由固定在变形体上的卡簧卡止。

优选的，本实用新型中所述变形体上还设置有另一所述轴向限位构件，所述套筒被夹于这两个轴向限位构件中间。

更进一步的，本实用新型中所述受力环一体成型于所述套筒上，或者所述受力环套设于套筒上，该受力环一端与所述垫片相抵，而另一端藉由固定在套筒上的卡簧卡止。

本实用新型的优点是：

1．本实用新型提供的这种力矩传感装置，由于增设了弹性机构，该弹性机构施加于套筒上的弹力使得套筒一端始终抵紧至所述轴向限位构件上，因此当力矩传感装置在工作时能够消除变形体和套筒之间的轴向位移，即两者无论径向如何变动位置关系，轴向位置关系始终保持稳固，从而使得两者内部的感应元件对位准确，确保力矩信号的产生和输出都更加稳定和精确。

2. 本实用新型提供的这种力矩传感装置，即便其变形体和套筒的接触部位，尤其是套筒与轴向限位构件之间因长期使用而磨损也不会影响两者轴向位置关系，因为弹性机构的存在始终能保证套筒的抵紧力，进而确保力矩信号的产生和输出始终稳固和精确。

附图说明

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：1、中轴；2、外壳；3、变形体；4、套筒；5、台阶腔；6、弹簧；7、垫片；8、受力环；9、弹簧导柱；10、摩擦片；11、卡簧。

具体实施方式

实施例：结合图1所示对本实用新型提供的这种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置进行具体说明如下：