本实用新型涉及一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置。
背景技术：
现有的电动自行车中轴上通常都设置力矩传感器，用于检测人踩蹬踏板时的蹬力，并以此作为信号发送给电机控制器，由其判别是否启动电机作为骑行辅力。
经过多年的发展，力矩传感器已经开始向着模式化、标准化的方向发展。目前市场上一类运用广泛的力矩传感装置其结构如下：包括变形体和套筒两个核心构件，其中变形体采用弹性材料制成，固定至电动自行车的中轴上，可因中轴扭转而扭曲产生变形。套筒则套于变形体外侧。所述变形体与套筒内均设有相应的感应元件，可藉由感受微小的形变而产生力矩信号输出。
已知的上述力矩传感装置结构中，变形体上往往还设计有限位结构对套筒进行轴向卡位，以限制套筒可能的轴向活动。这是因为理论上，当变形体扭曲后其上相应位置的感应元件与套筒的感应元件之间仅存在径向的位（角度）差时，由此产生和输出的信号最稳定也最精确，而套筒可能的轴向活动都会造成感应元件对位不准确而影响信号输出的稳定性和精确性。
虽然变形体上的上述限位结构能对信号稳定起到一定作用，但实际情况是在电动自行车长期骑行过程中，变形体与套筒接触部分会反复摩擦而磨损，从而给予套筒轴向的自由度，使其产生位移，进而使得其上的感应元件与套筒上的感应元件之间无法准确对位，最终仍旧大大影响力矩信号产生的稳定性和精确性，因此亟待改进方案来避免这种情况发生。
技术实现要素：
本实用新型目的是：提供一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置，这种力矩传感装置在工作时能够消除变形体和套筒之间的轴向位移，始终确保力矩信号的产生和输出都更加稳定和精确。
本实用新型的技术方案是：一种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置，包括穿设中轴的外壳、固定至中轴上的变形体和套设于变形体外侧的套筒，所述变形体和套筒内设有相互感应以输出力矩信号的感应元件；其特征在于所述变形体上设置一轴向限位构件，同时所述外壳内侧至少设置一作用于套筒的弹性机构，该弹性机构施加于套筒上的弹力使得套筒一端始终抵紧至所述轴向限位构件上。
进一步的，本实用新型中所述外壳内壁上设有容纳弹性机构的台阶腔，所述弹性机构包括弹簧和垫片，所述套筒上设置一受力环，所述弹簧一端与台阶腔壁相抵，另一端经垫片与所述受力环相抵。
更进一步的，本实用新型中所述弹性机构还包括固定至台阶腔壁上的弹簧导柱，所述弹簧套设于所述弹簧导柱上。
进一步的，本实用新型中所述弹性机构的数量为两个以上时，围绕套筒外周等角度间隔设置。
进一步的，本实用新型中所述轴向限位构件为一体成型于变形体上的轴肩，或者为套设于变形体上的摩擦片，该摩擦片一端与套筒相抵，另一端藉由固定在变形体上的卡簧卡止。
优选的，本实用新型中所述变形体上还设置有另一所述轴向限位构件，所述套筒被夹于这两个轴向限位构件中间。
更进一步的，本实用新型中所述受力环一体成型于所述套筒上，或者所述受力环套设于套筒上，该受力环一端与所述垫片相抵，而另一端藉由固定在套筒上的卡簧卡止。
本实用新型的优点是：
1．本实用新型提供的这种力矩传感装置，由于增设了弹性机构，该弹性机构施加于套筒上的弹力使得套筒一端始终抵紧至所述轴向限位构件上，因此当力矩传感装置在工作时能够消除变形体和套筒之间的轴向位移，即两者无论径向如何变动位置关系，轴向位置关系始终保持稳固，从而使得两者内部的感应元件对位准确，确保力矩信号的产生和输出都更加稳定和精确。
2. 本实用新型提供的这种力矩传感装置，即便其变形体和套筒的接触部位，尤其是套筒与轴向限位构件之间因长期使用而磨损也不会影响两者轴向位置关系，因为弹性机构的存在始终能保证套筒的抵紧力，进而确保力矩信号的产生和输出始终稳固和精确。
附图说明
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、中轴；2、外壳；3、变形体；4、套筒；5、台阶腔；6、弹簧；7、垫片；8、受力环；9、弹簧导柱；10、摩擦片；11、卡簧。
具体实施方式
实施例：结合图1所示对本实用新型提供的这种高稳定输出的电动自行车中轴力矩传感装置进行具体说明如下：
同常规技术一样，这种力矩传感装置主要安装在电动自行车的中轴上，位于枢转设置中轴的外壳内侧。故其具有穿设中轴1的外壳2、固定至中轴1上的变形体3和套设于变形体3外侧的套筒4，所述变形体3和套筒4内设有相互感应以输出力矩信号的感应元件，具体感应元件在图上未示出。
本实施例中在所述变形体3上设置有两个轴向限位构件，如图1所示，其中一个轴向限位构件（图中左侧）为一体成型于变形体3上的轴肩，而另一轴向限位构件（图中右侧）为套设于变形体3上的摩擦片10，该摩擦片10的一端与套筒4相抵，另一端则藉由固定在变形体3上的卡簧11卡止。所述套筒4被夹于这两个轴向限位构件中间。
本实用新型最主要的改进是在所述外壳2内侧设置了作用于套筒4的弹性机构，本实施例中所述弹性机构的数量为两个，围绕套筒4外周等角度间隔设置，也即关于套筒4上下平行对称布置。
对于每个弹性机构而言，所述外壳2内壁上设有容纳弹性机构的台阶腔5，弹性机构由弹簧6、垫片7和弹簧导柱9组成。所述套筒4上一体成型有一受力环8（相当于轴肩），所述弹簧6一端与台阶腔5壁相抵，另一端经垫片7与所述受力环8相抵。所述弹簧导柱9固定至台阶腔5壁上，且与套筒4轴向平行，所述弹簧6则套设于所述弹簧导柱9上。
本实施例中所述弹性机构施加于套筒4上的弹力使得套筒4一端始终抵紧至摩擦片10上。因此当力矩传感装置在工作时能够消除变形体3和套筒4之间的轴向位移，即两者无论径向如何变动位置关系，轴向位置关系始终保持稳固，从而使得两者内部的感应元件对位准确，确保力矩信号的产生和输出都更加稳定和精确。
并且本实用新型即便其变形体3和套筒4的接触部位，尤其是套筒4与摩擦片10之间因长期使用而磨损也不会影响两者轴向位置关系，因为弹性机构的存在始终能保证套筒4的抵紧力，进而确保力矩信号的产生和输出始终稳固和精确。
当然上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。