[发明专利]轮毂力矩传感器、工作方法及交通工具

说明书

本发明提供了一种轮毂力矩传感器、工作方法及交通工具，包括：输出轴、磁钢、力矩内套、轴、弹性元件、力矩外套以及斜齿轮套；所述轴周侧套装所述输出轴、所述力矩内套、所述力矩外套以及所述斜齿轮套；所述输出轴和所述斜齿轮套之间通过斜齿啮合，所述斜齿轮套连接所述力矩内套；所述力矩内套外侧套装所述力矩外套，所述力矩内套和所述力矩外套轴向之间安装所述弹性元件，所述力矩内套允许相对所述力矩外套轴向移动；所述力矩内套安装所述磁钢，所述力矩外套安装霍尔传感器。现有的中轴式力矩传感器价格昂贵，且需要配套定制牙盘支架，本方案可以直接借用现有自行车配件，直接替换自行车轮毂便可使用，且造价便宜，具有高性价比的优点。

技术领域

本发明涉及电机驱动系统，具体地，涉及轮毂力矩传感器、工作方法及交通工具。

背景技术

电动助力车(Pedelec)领域最前沿的技术是力矩传感器，它是自行车电动助力系统理解骑行者意图的核心。目前，电动助力自行车的力矩传感器大部分为中轴力矩传感器。传统的中置电机驱动系统采用应变片式力矩传感器或者磁感应式力矩传感器，容易出现力矩传感器的体积较大、重量重及力矩不归零的问题。本申请希望提供一种区别于中轴力矩传感器的轮毂力矩传感器。

专利文献CN106428394A提供了一种电动助力自行车及其中置电机驱动系统和控制方法，包括中轴组件、力矩传感器组件和/或离合器组件；中轴组件包括中轴；力矩传感器组件器组件连接中轴。

专利文献CN110949597A公开了一种中置驱动装置，包括外壳、设置在外壳内的电机、减速机构、中轴和牙盘装置，减速机构与电机传动连接；中轴用于连接踩踏装置，且转动设于外壳内；还包括第一离合器，第一离合器一端连接减速机构的输出端，第一离合器的另一端连接牙盘装置，第一离合器包括传动状态和脱开状态，牙盘装置与中轴通过第二离合器连接，以使中轴带动牙盘装置转动；助力工作模式下，第一离合器传动连接减速机构的输出端与牙盘装置，以使输出端向牙盘装置输送动力；非助力工作模式下，第一离合器断开减速机构的输出端与牙盘装置的动力连接。

上述现有专利采用的是中轴力矩传感器，未能实现电动助力车采用轮毂力矩传感器的方案。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种轮毂力矩传感器、工作方法及交通工具。

根据本发明提供的一种轮毂力矩传感器，包括：输出轴、磁钢、力矩内套、轴、弹性元件、力矩外套以及斜齿轮套；

所述轴周侧套装所述输出轴、所述力矩内套、所述力矩外套以及所述斜齿轮套；

所述输出轴和所述斜齿轮套之间通过斜齿啮合，所述斜齿轮套连接所述力矩内套，所述输出轴通过所述斜齿轮套带动所述力矩内套轴向移动；

所述力矩内套外侧套装所述力矩外套，所述力矩内套和所述力矩外套轴向之间安装所述弹性元件，所述力矩内套允许相对所述力矩外套轴向移动；

所述力矩内套安装所述磁钢，所述力矩外套安装霍尔传感器。

优选地，所述轴沿周侧向外延伸出飞边，所述力矩外套一侧固定安装在所述飞边上；

所述力矩外套另一侧内部安装所述力矩内套，所述力矩内套允许相对所述轴沿轴向移动。

优选地，所述力矩内套背向所述弹性元件一侧内侧安装推力球轴承；

所述推力球轴承背向所述弹性元件一侧连接滑动套一侧；

所述推力球轴承和所述滑动套允许相对所述轴沿轴向移动。

优选地，所述滑动套另一侧连接所述斜齿轮套一侧；

所述斜齿轮套另一侧内侧通过所述斜齿啮合安装所述输出轴；

所述输出轴同轴转动连接所述轴。