[发明专利]助力自行车传动轴传感器

说明书

本发明提供助力自行车传动轴传感器，属于助力车技术领域，包括有五通本体，所述五通本体上安装有脚踏中轴，所述脚踏中轴上安装有棘轮公模，所述棘轮公模一侧设有棘轮母模，所述推力轴承右侧套设有一轴承外套，该轴承外套右端弹性连接于所述五通本体，该轴承外套外侧固定有一磁铁，所述五通本体内侧安装有霍尔感应器，本发明通过棘轮公模与棘轮母模的斜面配合，使得棘轮公模受到脚踏中轴的力矩并转动时，可以推动棘轮母模沿脚踏中轴的轴线方向移动，从而推动了磁铁在霍尔感应器旁的移动，控制器根据霍尔感应器的回传信号来控制助力车的马达输出，使得马达的输出扭力与脚踏板处的扭力即时对应起来，使得助力车可以精准地输出电力。

技术领域

本发明涉及电动助力车技术领域，特指助力自行车传动轴传感器。

背景技术

电动助力车是一种既拥有助力车的轻巧和便捷性，又能够有效弥补助力车上坡、逆风、载物时的负担感的个人交通工具。而电动助力车的控制技术与骑行者的骑行体验密切相关，因此电动助力车的控制技术具有研究和使用价值。

现有的电动助力车控制技术大多是通过后钩爪传感器采集人踩脚踏产生的力矩值，实现对驱动装置的助力输出控制。然而后钩爪传感器设置在助力车后端，人踩脚踏的力量需要经过曲柄、链轮和链条才能传递给此传感器，中间经过的环节过多，造成感应力矩值不精准而且测试会有延迟，导致助力车驱动装置的助力输出控制精度差，响应速度慢，骑行者的骑行体验降低。

中国专利公开文件：一种助力车的控制方法及系统，公告号：CN109421883，提出了采用所述应变片在所述助力车的脚踏受力的过程中产生阻值变化来给控制器回传信号，从而控制助力车功率的输出，但这种通过监控脚踏的受力情况，并不能很准确地监控到车轮的实际阻力情况，因此监控并不能很准确。另有中国专利公开文件：电动助力车力矩测量装置、测量方法及电动助力车，中国公告号：CN108844671A，通过在车架上安装有基座，把变形部件安装在基座上，当脚踩于助力车脚踏板上向前蹬时，对链条产生一个向前的作用力，链条通过链轮作用于轮轴上，轮轴作用于基座的凹槽上，使安装于基座内的变形部件产生形变，由于应变片贴装在变形部件上，则应变片可感测到变形部件的形变程度，即应变片的电阻发生相应变化，应变片的信号线与控制器数据接收端口相连，这种通过轮轴的移动来监控助力车受到的力矩，中间量过多，比如链条的润滑程度，轮轴的滑动条件都影响最终的结构，因此以上两种方式，都不能很准确地测出助力车受到的阻力。

综上所述：目前助力车上用于检测轴的力矩通常在弹性轴上直接安装应变片或线性霍尔，再通过无线或集电环与外部电路交换电源及信号。这种结构及交换方式直接影响到产品的复杂性，使得扭力传感器无法精准地检测到脚踏板的扭力值，进而无法让马达输出准确的扭力，使得助力车耗费电量，达不到很好的助力效果。

发明内容

针对以上问题，本发明提供了助力自行车传动轴传感器，本发明通过棘轮公模与棘轮母模的斜面配合，使得棘轮公模受到脚踏中轴的力矩并转动时，可以推动棘轮母模沿脚踏中轴的轴线方向移动，从而推动了磁铁在霍尔感应器旁的移动，控制器根据霍尔感应器的回传信号来控制助力车的马达输出，使得马达的输出扭力与脚踏板处的扭力即时对应起来，使得助力车可以精准地输出电力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

助力自行车传动轴传感器，包括有五通本体，所述五通本体上安装有脚踏中轴，其特征在于：所述脚踏中轴上通过棘纹安装有棘轮公模，所述棘轮公模一侧配套地设有棘轮母模，所述棘轮母模可沿所述脚踏中轴轴向移动，所述棘轮公模与所述棘轮母模端面通过斜面配合使得所述棘轮公模转动时其沿脚踏中轴轴线方向向右推动棘轮母模，所述棘轮母模右端贴紧地安装有一可沿所述脚踏中轴轴线移动的推力轴承，所述推力轴承右侧套设有一轴承外套，该轴承外套右端弹性连接于所述五通本体，该轴承外套外侧固定有一磁铁，所述五通本体内侧安装有与所述磁铁配合使用的霍尔感应器，控制器根据所述霍尔感应器的回传信号来控制助力车的马达输出。

优选地，所述轴承外套右端通过碟形弹簧连接于所述五通本体。