[实用新型]中轴力矩检测装置

说明书

本实用新型申请涉及助力自行车驱动技术领域，具体公开了一种中轴力矩检测装置，包括套筒和形变桥；所述形变桥上设置有应变片单元；所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述形变桥上均匀设置有应变片单元；所述套筒包括与中轴相对运动的安装套；所述安装套与中轴之间设置有可随着中轴转动而同步产生相对运动的多极磁环和双霍尔组件；所述多极磁环包括多个彼此间隔的N极和S极，多极磁环上的所有磁极一起组成一个完整的环形结构；所述双霍尔组件包括两个单极性霍尔元件，这两个霍尔元件均可沿着多极磁环的圆周做相对运动；双霍尔组件中的两个霍尔元件一个感应N极另一个感应S极。本申请能够精确检测得到力矩。

技术领域

本实用新型涉及助力自行车驱动技术领域，具体涉及一种助力自行车中轴力矩检测装置。

背景技术

中轴是助力自行车的核心部件，用来驱动、控制整车正常行驶。骑车人在骑行时，通过带动中轴转动来驱动车轮运动，因此检测中轴的扭力力矩能够用来计算骑车人施加给助力自行车的功率大小，进而使助力自行车提供助力减小骑车人做功，使骑车人能够省力轻松地完成骑行。

现有的很多中轴力矩检测装置根本没有完成对扭力大小和中轴转动方向的检测，即使有检测装置同时完成了对扭力大小和中轴转动方向的检测，但是却无法精确获得检测值进而无法精确检测出扭力力矩。

如，专利文件ZL201620750235中公开的一种名为双霍尔电动自行车助力传感器的检测装置，包括安装在自行车中轴上的磁环、以及安装在自行车五通上的双霍尔元件；其中磁环设有均匀分布的磁钢片；两个霍尔元件水平放置，且两个霍尔元件检测头之间的距离为4mm～8mm；霍尔元件检测头和与霍尔元件处于同一水平面的磁钢片之间的距离为2mm～5mm。该检测装置虽然能够通过两个霍尔元件检测出中轴的转动速度和转动方向，进而推导出骑车人的蹬踏频率和扭力方向，但是，因为磁环上的磁钢片是不连续的，不仅安装麻烦，在磁钢片随着中轴进行转动时，极易发生错误，进而使各个磁钢片的相对位置发生改变，使两个霍尔元件检测到的信号出现偏差，进而使采用这些检测信号计算的力矩和骑车人输出功率存在较大误差。

又如，专利文件ZL201410605218公开的一种电动车中轴力矩传感系统，包括中轴、应变套筒、踩踏力输出部、扭矩传感器和五通，所述应变套筒的一端通过轴承固定在五通上并与踩踏力输出部相连接，另一端套装在中轴上，与中轴固定连接，所述应变套筒的内表面贴合所述中轴的外表面，所述应变套筒的外表面粘贴扭矩传感器，所述踩踏力输出部通过两级花键套接在所述应变套筒和中轴上，第一花键与应变套筒的一端固定连接，第二花键与中轴连接，其中第二花键的键齿和键槽通过扭矩行程间隙相配合；所述应变套筒的另一端通过第三花键与中轴固定连接。该系统中的用来检测扭力大小的应变套筒安装复杂，且花键与中轴的连接易造成相对滑动，使应变套筒不能够准确地感应到中轴上扭力的大小，进而使检测到的信号存在误差。而且，由于存在加工误差，应变套筒各个侧面的厚度可能存在不一致的情况，粘贴在应变套筒外表面上的扭矩传感器并未做任何措施来克服应变套筒本身带来的误差，这会更进一步加深检测结果带来的误差，且这种扭矩传感器最多智能检测到扭力大小无法检测到扭力方向，这也会在较大程度上影响后面对助力自行车输出功率的计算。

综上，现有的中轴力矩检测装置，因为其结构设置的不合理，导致无法精确地检测力矩信号。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种能精确检测力矩的中轴力矩检测装置。

为达到以上目的，提供如下方案：

方案一：中轴力矩检测装置，包括套筒和形变桥；

所述形变桥上设置有应变片单元；所述形变桥的一端与中轴固定连接，形变桥的另一端悬空；所述形变桥上均匀设置有应变片单元；