用于电动自行车系统的扭矩传感器的制作方法

本公开总体上涉及一种用于自行车的传感器，并且更具体地涉及一种用于电动自行车的扭矩传感器。

背景技术：

1、具有踏板辅助电动马达的自行车(例如，电动自行车或电动车)可以包括监测自行车处的参数的传感器。所监测的参数可以包括例如自行车的曲柄臂组件处的输入扭矩。

2、监测自行车的曲柄臂组件处的输入扭矩的传感器包括例如应变仪。然而，应变计昂贵，可能与同心马达不相容，并且不允许非接触式感测。

技术实现思路

1、在一个示例中，用于自行车的扭矩传感器包括支撑件，所述支撑件能围绕所述自行车的装置设置，使得所述支撑件和所述自行车的所述装置通过气隙分开。所述扭矩传感器还包括：激励线圈，所述激励线圈由所述支撑件支撑；以及感测线圈，所述感测线圈在所述支撑件的轴向方向上远离所述激励线圈一段距离处由所述支撑件支撑。所述激励线圈被配置为当所述支撑件围绕所述自行车的所述装置设置时经由所述自行车的所述装置在所述感测线圈中感应出电压。所感应出的所述电压与所述装置中的扭矩相关。

2、在一个示例中，所述扭矩传感器还包括覆盖所述激励线圈和所述感测线圈的护罩，使得所述激励线圈和所述感测线圈被包封在所述扭矩传感器内。

3、在一个示例中，所述护罩是第一护罩。所述扭矩传感器还包括第二护罩。所述第二护罩至少部分地覆盖所述第一护罩。

4、在一个示例中，所述自行车是电动自行车，并且所述自行车的所述装置是所述电动自行车的离合器机构。所述支撑件是能围绕所述电动自行车的所述离合器机构的一部分设置的中空圆柱体。

5、在一个示例中，所述支撑件包括围绕所述支撑件的外侧周向地延伸的第一凹槽和第二凹槽。所述第二凹槽沿着所述支撑件的所述轴向方向相对于所述第一凹槽偏移。所述激励线圈设置在所述第一凹槽内，并且所述感测线圈设置在所述第二凹槽内。

6、在一个示例中，所述感测线圈是第一感测线圈，并且所述轴向方向是第一轴向方向。所述支撑件还包括围绕所述支撑件的所述外侧周向地延伸的第三凹槽。所述第三凹槽沿着所述支撑件的第二轴向方向相对于所述第一凹槽偏移。所述第二轴向方向与所述支撑件的所述第一轴向方向相反。所述扭矩传感器还包括第二感测线圈，所述第二感测线圈围绕所述支撑件设置并由所述支撑件支撑。所述第二感测线圈设置在所述第三凹槽内。

7、在一个示例中，所述激励线圈是第一激励线圈。所述支撑件还包括围绕所述支撑件的所述外侧周向地延伸的第四凹槽。所述第四凹槽沿着所述第一轴向方向或所述第二轴向方向相对于所述第一凹槽偏移。所述扭矩传感器还包括第二激励线圈，所述第二激励线圈围绕所述支撑件设置并由所述支撑件支撑。所述第二激励线圈设置在所述第四凹槽内。

8、在一个示例中，所述第一激励线圈和所述第一感测线圈形成第一磁路，并且所述第二激励线圈和所述第二感测线圈形成第二磁路。所述支撑件具有容纳所述第一磁路的第一部分和容纳所述第二磁路的第二部分。所述扭矩传感器还包括护罩，所述护罩将所述支撑件的所述第一部分和所述支撑件的所述第二部分分开，使得所述第一磁路和所述第二磁路被分开。所述护罩覆盖所述支撑件的至少一部分。

9、在一个示例中，所述护罩至少覆盖所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽。所述护罩由铁氧体制成。

10、在一个示例中，所述护罩是第一护罩。所述扭矩传感器还包括至少部分地覆盖所述第一护罩的第二护罩。所述第二护罩由非铁磁导电材料制成。

11、在一个示例中，所述支撑件由多个堆叠的印刷电路板形成。所述激励线圈形成在所述多个堆叠的印刷电路板中的第一印刷电路板上、形成在所述第一印刷电路板中、或形成在所述第一印刷电路板上和所述第一印刷电路板中，并且所述感测线圈形成在所述多个堆叠的印刷电路板中的第二印刷电路板上、形成在所述第二印刷电路板中、或形成在所述第二印刷电路板上和所述第二印刷电路板中。

12、在一个示例中，用于电动自行车的离合器机构包括：内圈；外圈，所述外圈围绕所述内圈定位；以及扭矩传感器，所述扭矩传感器围绕所述内圈和所述外圈的圈定位，使得所述扭矩传感器和所述圈由气隙分开。所述扭矩传感器被配置为测量所述离合器机构内的扭矩。所述扭矩传感器包括壳体，所述壳体能围绕所述圈设置。所述扭矩传感器还包括：激励线圈，所述激励线圈围绕所述壳体设置并由所述壳体支撑；第一感测线圈，所述第一感测线圈在所述壳体的第一轴向方向上远离所述激励线圈的第一距离处围绕所述壳体设置并由所述壳体支撑；以及第二感测线圈，所述第二感测线圈在所述壳体的第二轴向方向上远离所述激励线圈的第二距离处围绕所述壳体设置并由所述壳体支撑。所述壳体的所述第二轴向方向与所述壳体的所述第一轴向方向相反。所述激励线圈被配置为经由所述圈在所述第一感测线圈中感应出电压。所感应出的所述电压与所述离合器机构中的扭矩相关。

13、在一个示例中，所述圈是所述外圈，并且所述外圈是所述电动自行车的链环的轴。

14、在一个示例中，所述激励线圈是第一激励线圈。所述扭矩传感器还包括第二激励线圈，所述第二激励线圈围绕所述壳体设置并由所述壳体支撑。所述第二激励线圈在所述第二轴向方向上相对于所述第一激励线圈偏移。

15、在一个示例中，所述壳体包括围绕所述壳体的外侧周向地延伸的第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽。所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽沿着所述壳体的所述第一轴向方向相对于彼此偏移。所述第一激励线圈设置在所述第一凹槽内，所述第一感测线圈设置在所述第二凹槽内，所述第二感测线圈设置在所述第三凹槽内，并且所述第二激励线圈设置在所述第四凹槽内。

16、在一个示例中，所述扭矩传感器还包括护罩，所述护罩将所述第一激励线圈和所述第一感测线圈与所述第二感测线圈和所述第二激励线圈分开，并且覆盖所述第一凹槽、所述第二凹槽、所述第三凹槽和所述第四凹槽。

17、在一个示例中，所述护罩是第一护罩并且由第一材料制成。所述扭矩传感器还包括第二护罩。所述第二护罩部分地覆盖所述第一护罩并且由第二材料制成。所述第二材料不同于所述第一材料。

18、在一个示例中，所述电压是第一电压。所述第二激励线圈被配置为经由所述圈在所述第二感测线圈中感应出第二电压。所述离合器机构还包括处理器，所述处理器被配置为基于所感应出的所述第一电压和所感应出的所述第二电压来确定所述离合器机构中的所述扭矩。

19、在一个示例中，所述处理器还被配置为确定所感应出的所述第一电压和所感应出的所述第二电压之间的差。所述处理器被配置为基于所感应出的所述第一电压和所感应的所述第二电压确定所述离合器机构中的所述扭矩包括所述处理器被配置为基于所确定的所感应出的所述第一电压和所感应出的所述第二电压之间的差确定所述离合器机构中的所述扭矩。

20、在一个示例中，用于自行车的扭矩传感器包括可围绕自行车的离合器机构设置的支撑件。所述支撑件具有第一部分和第二部分。所述扭矩传感器还包括由所述支撑件的所述第一部分支撑并围绕所述支撑件的所述第一部分设置的第一磁路。所述第一磁路包括第一激励线圈和第一感测线圈。所述第一激励线圈和所述第一感测线圈在所述支撑件的轴向方向上相对于彼此偏移。所述扭矩传感器还包括由所述支撑件的所述第二部分支撑并围绕所述支撑件的所述第二部分设置的第二磁路。所述第二磁路包括第二激励线圈和第二感测线圈。所述第二激励线圈和所述第二感测线圈在所述支撑件的所述轴向方向上相对于彼此偏移。所述扭矩传感器还包括将所述支撑件的所述第一部分和所述支撑件的所述第二部分分开的第一护罩，使得所述第一磁路和所述第二磁路被分开。所述第一护罩至少覆盖所述第一激励线圈、所述第一感测线圈、所述第二激励线圈和所述第二感测线圈。所述扭矩传感器还包括覆盖所述第一护罩的至少一部分的第二护罩。所述第一激励线圈被配置为当所述支撑件围绕所述离合器机构设置时经由所述离合器机构的一部分在所述第一感测线圈中感应出第一电压，并且所述第二激励线圈被配置为当所述支撑件围绕所述离合器机构设置时经由所述离合器机构的所述一部分在所述第二感测线圈中感应出第二电压。离合器机构中的扭矩可基于所感应出的所述第一电压和所感应出的所述第二电压确定。

21、在一个示例中，提供了一种用于自行车的扭矩传感器。所述扭矩传感器包括线圈。所述线圈围绕所述自行车的整个装置周向地设置。所述线圈被配置为感测与所述装置中的扭矩相关的电流和/或电压。所述扭矩传感器还可包括可围绕自行车的所述装置设置或设置在所述自行车的所述装置附近支撑件。所述线圈可以由所述支撑件支撑。所述装置可以是所述自行车的驱动单元的离合器。所述线圈可以围绕所述离合器的圈周向地设置。