專(zhuān)利名稱(chēng)：利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案的制作方法
利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案執(zhí)術(shù)領(lǐng)壤本發(fā)明厲于機(jī)電領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)自行車(chē)助力傳感器的 新設(shè)計(jì)，尤其是一種利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案。背*執(zhí)術(shù)現(xiàn)在常用的電動(dòng)自行車(chē)助力傳感器有下列幾種方案1. 數(shù)電機(jī)脈沖或中軸脈沖的速度型假助力傳感器。2. 在中軸與牙盤(pán)閻或電機(jī)與飛輪間裝上一套彈性元件，利用 彈性元件受力變形后的轉(zhuǎn)差位移，推動(dòng)相應(yīng)機(jī)械動(dòng)作，與 某靜態(tài)傳想器件間產(chǎn)生磁場(chǎng)、光量等物理釁變化，并轉(zhuǎn)換 為電置，檢測(cè)出騎車(chē)人的腳蹬力。3. 在中軸與牙盤(pán)閭或電機(jī)與飛輪間裝上一套彈性元件，并在 彈性元件兩端，分別裝上脈沖發(fā)生裝置，利用彈性元件受 力變形后的轉(zhuǎn)差位移，使兩個(gè)脈沖串間產(chǎn)生相位差，經(jīng)鑒 相電路轉(zhuǎn)換，檢測(cè)出騎車(chē)蹬力。4. 在轉(zhuǎn)動(dòng)的中軸與鏈輪閭設(shè)變形體，直接粘貼應(yīng)變片，并設(shè) 置放大電路，與外界用滑環(huán)、電刷連接。5. 在轉(zhuǎn)動(dòng)的中軸與鏈輪間設(shè)變形體，在其上沾貼特殊材料， 使其在受力后產(chǎn)生磁導(dǎo)變化，引起與其配套、不跟其轉(zhuǎn)動(dòng) 的線圏組電感變化，通過(guò)檢測(cè)電感或藕合系數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)6. 在鏈條主回路上有意裝上一活動(dòng)壓輪，檢測(cè)壓輪在鏈條張 力下產(chǎn)生的位移，與某靜態(tài)傳感器件間產(chǎn)生磁場(chǎng)、光置等 物理量變化，并轉(zhuǎn)換為電釁，經(jīng)線性化換算檢測(cè)出騎車(chē)人 的蹬力。上述六大類(lèi)中，第一種簡(jiǎn)單、偏宜，但不反映夷實(shí)，在重載、頂風(fēng)、上坡吋，就不好用了。其它五種，優(yōu)點(diǎn)是都能滿(mǎn)足使用要 求，但各有各的難處，共同點(diǎn)是體積大、價(jià)格高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、糖度不高、可靠性不夠、制造與 裝配難。其中有些方案(如2、 3、 6)不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且測(cè)量誤差大， 有些誤差還很難消除。方案4使用有刷方式，難以保證長(zhǎng)期穩(wěn)定的 測(cè)試糖度。有些傳感器方案(如方案6)測(cè)試輸出與鏈條長(zhǎng)度和松緊 度相關(guān)，電釁的換算和線性化還相當(dāng)麻煩，增加了二次檢測(cè)電路的 復(fù)雜性，相對(duì)降低了系統(tǒng)可靠性。方案5看起來(lái)很先進(jìn)，但成本很 高，體積不小，與現(xiàn)有車(chē)輛的兼容性不夠好。如何設(shè)計(jì)一種性?xún)r(jià)比更高的物美價(jià)簾的助力傳感器產(chǎn)品，成為 電動(dòng)助力車(chē)行業(yè)很迫切的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在分析現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)助力傳想器的基礎(chǔ)上，逬一步 優(yōu)化結(jié)構(gòu).采用了一種獨(dú)創(chuàng)的方案，目的是設(shè)計(jì)性?xún)r(jià)比更惠的新型 助力傳想器，特別是一種利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器 方案。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種利用中軸支承件變形的 電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，由五通、中軸、套筒、軸承、牙盤(pán)、鏈條、 傳想元件等組成，其特征是中軸至少靠鏈條一側(cè)用軸承支承在套 筒上，套筒固定在五通內(nèi)，套筒靠近鏈條一側(cè)愚空，套筒上粘貼有 應(yīng)變片作為傳感元件，利用鏈條的拉力造成套筒變形，由應(yīng)變片檢 測(cè)出中軸通過(guò)牙盤(pán)鏈條傳出的力矩。本發(fā)明原理是采用直接檢測(cè)鏈條拉力的方法，其拉力大小在鏈 輪安裝位置和尺寸確定后，與腳蹬輸出轉(zhuǎn)矩成正比矢系.與鏈條松、 緊，以及磨損等無(wú)關(guān)。本方案的套筒在彈性范圍內(nèi)，變形量符合虎 克定律，其上沾貼應(yīng)變片的原理與電子稱(chēng)相同，因此其線性度好、 測(cè)量糖度高，并能保持長(zhǎng)期穩(wěn)定的測(cè)置糖度。合理選擇應(yīng)變片的粘 貼位置與電橋電路的取樣方實(shí)，本發(fā)明能容易地消除雙腳同吋踩踏板吋帶來(lái)的與鏈條拉力方向相正交的非轉(zhuǎn)矩地心引力。所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，其特征是套筒與五通形成一體，應(yīng)變片直接沾貼在其筒壁上。這是一種 最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，缺點(diǎn)是通用性最差，適用于自己有元器件加工制造 能力的整車(chē)廠。所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，其^EM:套筒緊 固于五通內(nèi)。所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳想器方案，其特征 是套筒緊固于過(guò)渡套內(nèi)，過(guò)渡套用常規(guī)方案固定在五通內(nèi)。這種 方案的通用性最強(qiáng)，適用于由專(zhuān)業(yè)的中軸廠大批制造。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固、可靠，檢測(cè)電路配合方便， 測(cè)試糖確度離，與自行車(chē)兼容性好，裝配容易、成本低、性?xún)r(jià)比高， 尤其是在出口電動(dòng)助力車(chē)產(chǎn)品上，有很大的實(shí)用價(jià)值。


下面結(jié)合具體圖例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明 圖l兩筒中軸助力傳感器方案示憲圖 圖2三筒中軸助力傳感器方案示意圖 其中l(wèi)-中軸 2-軸承3-端蓋 4-套筒5-過(guò)渡套 6-五通 7-應(yīng)變片 8-螺釘具體實(shí)她方式實(shí)施例一兩簿中軸助力傳感器方案參照?qǐng)D1,中軸(1)由一對(duì)軸承(2)支承在套筒(4)上，套 筒(4)的左邊由端蓋(3)緊固在五通(6)上，套筒(4)的中間教 粗，與五通(6)配合，被螺釘(8)定位并鎖緊在五通(6)上，套 筒(4)的右邊(上鏈條側(cè))是愚空的，其上沾貼有應(yīng)變片(7),應(yīng) 變片沾貼的方向是一前、 一后兩片就夠了。當(dāng)人踩車(chē)吋，鏈條拉動(dòng)中軸右側(cè)向后，中軸把力通過(guò)軸承傳給套筒，套左半邊被五通固定，右半邊，尤其是貼應(yīng)變片附近區(qū)段被削弱， 產(chǎn)生變形，通過(guò)應(yīng)變片轉(zhuǎn)換為電量，經(jīng)后續(xù)電路處理，控制電機(jī)隨騎 車(chē)人腳蹬力大小按比例產(chǎn)生助力。實(shí)施例二三筒中軸助力傳想器方案參照?qǐng)D2，與實(shí)施例一相比，多了一個(gè)過(guò)渡套(5),左軸承裝在 過(guò)渡套內(nèi)，右軸承裝在套筒(4)內(nèi)。為防止套筒在過(guò)渡套內(nèi)活動(dòng)， 二者間還設(shè)計(jì)了緊定螺釘。考慮到右軸承外徑減小后承載力可能不 足，該例選了雙軸承方案。與螺釘(8)相配合的過(guò)渡套上的凹形定 位孔改為鍵槽，可避免與兩端蓋產(chǎn)生軸向過(guò)定位干涉，有利于裝配。該例看起來(lái)雖復(fù)雜些，但靠慮到與現(xiàn)有車(chē)輛通用件和裝配方式相 兼容問(wèn)題，有利于專(zhuān)業(yè)廠家大批置生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1. 一種利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，由五通、中軸、套筒、軸承、牙盤(pán)、鏈條、傳感元件等組成，其特征是中軸上至少靠近鏈條一側(cè)用軸承支承在套筒上，套筒固定在五通內(nèi)，套筒靠近鏈條一側(cè)懸空，套筒上粘貼有應(yīng)變片作為傳感元件，利用鏈條的拉力造成套筒變形，由應(yīng)變片檢測(cè)出中軸通過(guò)牙盤(pán)鏈條傳出的力矩。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，其特征是套筒與五通形成一體，應(yīng)變片直接沾貼在其筒 壁上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，其特征是套筒緊固于五通內(nèi)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，其特征是套筒緊固于過(guò)渡套內(nèi)，過(guò)渡套用常規(guī)方案固定 在五通內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是在分析現(xiàn)有電動(dòng)自行車(chē)助力傳感器的基礎(chǔ)上，采用一種獨(dú)特的方案設(shè)計(jì)的新型助力傳感器，特別是一種利用中軸支承件變形的電動(dòng)車(chē)助力傳感器方案，由五通、中軸、套筒、軸承、牙盤(pán)、鏈條、傳感元件等組成，其特征是中軸至少靠鏈條一側(cè)用軸承支承在套筒上，套筒緊固在五通上，套筒靠近鏈條一側(cè)懸空，套筒上粘貼有應(yīng)變片作為傳感元件，利用鏈條的拉力造成套筒變形，由應(yīng)變片檢測(cè)出中軸通過(guò)牙盤(pán)鏈條傳出的力矩。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，檢測(cè)電路配合方便，與自行車(chē)兼容性好，裝配容易。
文檔編號(hào)G01L5/22GK101231203SQ20071000600
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月23日
發(fā)明者朱正風(fēng), 李家俊 申請(qǐng)人:蘇州揚(yáng)名機(jī)電有限公司;朱正風(fēng);李家俊