[发明专利]扭力传感器

说明书

一种扭力传感器，包括机壳总成、套筒组、从动凸轮滑块、驱动凸轮滑块、弹性件、磁性感测器以及磁性件。套筒组包括第一套筒、第二套筒及第三套筒。第一套筒设置在机壳总成，具有第一侧及第二侧。第二套筒具有相连的头部以及颈部，其中颈部套设在第一套筒的第二侧；第三套筒设置在第一套筒以及第二套筒之间；从动凸轮滑块连接在第二套筒的头部；驱动凸轮设置以环绕从动凸轮滑块的外侧，且驱动凸轮滑块及从动凸轮滑块能够相对转动，驱动凸轮滑块具有一第一凸轮扬程结构，而从动凸轮滑块具有与第一凸轮扬程结构相接触的一第二凸轮扬程结构；弹性件设置以环绕第二套筒的外侧，其一端抵靠于第三套筒，且另一端抵靠于头部。

技术领域

本发明涉及一种传感器，尤其涉及一种扭力传感器。

背景技术

常见的扭力传感器(Torque Sensor)有接触式与非接触式。接触式的扭力传感器大多使用压电材料应变规(Strain gauge)，且应用于扭力计或电动马达辅助脚踏车。非接触式的扭力传感器大多使用表面声波感测(中国台湾专利TWI651521B)或磁致伸缩(中国专利CN101258390)，且上述两者同样可应用于电动马达辅助脚踏车的扭力传感上。

发明内容

本发明的目的在于提供一种扭力传感器，其相较于传统作法具有产品轻量化及成本便宜的优点。

本发明的一种扭力传感器包括机壳总成、套筒组、从动凸轮滑块、驱动凸轮滑块、弹性件、磁性感测器以及磁性件。套筒组包括第一套筒、第二套筒及第三套筒。第一套筒设置在机壳总成，具有第一侧及第二侧；第二套筒具有相连的头部以及颈部，其中颈部套设在第一套筒的第二侧；第三套筒设置在第一套筒以及第二套筒之间；从动凸轮滑块连接在第二套筒的头部；驱动凸轮滑块设置以环绕从动凸轮滑块的外侧，且驱动凸轮滑块及从动凸轮滑块能够相对转动，驱动凸轮滑块具有一第一凸轮扬程结构，而从动凸轮滑块具有一第二凸轮扬程结构，第二凸轮扬程结构与第一凸轮扬程结构相接触；弹性件设置以环绕第二套筒的外侧，弹性件的一端抵靠于第三套筒，且弹性件的另一端抵靠于第二套筒的头部；磁性感测器及磁性件的其中之一设置在机壳总成，且磁性感测器及磁性件的其中另一设置在套筒组，其中磁性感测器及磁性件相对而设。当一外力施加于在扭力传感器，使驱动凸轮滑块与从动凸轮滑块相对转动时，第一凸轮扬程结构及第二凸轮扬程结构彼此导引以使驱动凸轮滑块及从动凸轮滑块产生相对位移，致使驱动凸轮滑块推动第二套筒相对第一套筒移动而改变磁性件与磁性感测器的相对距离以测得磁通量的变化。

在本发明的一实施例中，上述的磁性件相对磁性感测器移动。

在本发明的一实施例中，上述的机壳总成具有凹槽，而第二套筒的头部具有翼部，且翼部位于凹槽中，磁性感测器及磁性件的其中之一设置在凹槽，且磁性感测器及磁性件的其中另一设置在翼部。

在本发明的一实施例中，扭力传感器还包括至少一滚珠入子，设置在第一凸轮扬程结构及第二凸轮扬程结构的其中之一内，且面对第一凸轮扬程结构及第二凸轮扬程结构的其中另一的啮合面。

在本发明的一实施例中，上述的驱动凸轮滑块具有定位销，而从动凸轮滑块具有导引槽，导引槽沿着从动凸轮滑块的圆周方向延伸从动凸轮滑块的圆周的1/4长，而定位销设置于导引槽中。

在本发明的一实施例中，上述的导引槽具有第一端以及第二端。

在本发明的一实施例中，上述的第一套筒为弹簧调节螺丝，与第二套筒以螺纹啮合。

在本发明的一实施例中，上述的第三套筒具有本体、自本体突出并延伸的悬臂，以及底部，磁性感测器及磁性件的其中另一设置在悬臂，悬臂具有第一表面且底部具有第二表面，第一表面与第二表面相接触，且第一表面及第二表面的至少其中之一为斜面。第二套筒相对第一套筒移动时，第一表面及第二表面相对移动以改变磁性件与磁性感测器的相对距离。

在本发明的一实施例中，上述的扭力传感器还包括设置于驱动凸轮滑块与第二套筒之间的摩擦片。