一种电动自行车的力矩传感器的制作方法

本发明涉及一种电动自行车，特别涉及脚踏助力行驶的电动自行车的力矩传感器。

背景技术：

脚蹬助力行驶的电动自行车在骑行时，需实时地将骑行者施于脚蹬上的力通过一力矩传感器转换成自行车的控制器能识别的电信号，以控制电机输出功率；

现有的力矩传感器都安装于电动自行车的中轴上，其主要包括：曲柄、与曲柄相固连的主动部件，以及与主动部件平行设置的被动部件，所述被动部件与主动部件弹性连接且可相对转动，主动部件和被动部件上分别设有数个主动磁组件和数个被动磁组件，所述力矩传感器还包括与两组磁组件（主动磁组件和被动磁组件）感应的两个霍尔元件，以采集信号，两霍尔元件是排列在PCB板上的。但经过长期实验证明，上述力矩传感器的霍尔元件采集的信号强度较弱，且精度很低，不能精确反应人踩踏力度。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种电动自行车的力矩传感器，它能有效地解决背景技术中所存在的问题。

为了解决背景技术中所存在的问题，它包含曲柄1和与曲柄1相连的旋转体3，该旋转体3的一侧固定有内磁环31，所述内磁环31的一侧设置有与旋转体3平行设置的固定架4，该固定架4通过螺钉固定在外壳2上，所述旋转体3的另一侧与外壳2之间设置有耐磨圈8，所述的旋转体3与外壳2通过弹簧9弹性固定且可相对转动，所述固定架4与旋转体3相对的一侧设置有固定有外磁环41，所述的内磁环31设置在外磁环41内，所述外壳2的一侧设置有后盖6，该后盖6通过轴承5与旋转体3相连，所述的后盖6内安装有PCB 7 。

所述内磁环31与外磁环41为同心、同平面设置，所述内磁环31和外磁环41分别由数量相同的磁铁组成，所述内磁环31中每个磁铁的S或N极所对应的圆心角与外磁环41中每个磁铁的S或N极所对应的圆心角相同，所述PCB 7靠近内磁环31和外磁环41的一侧上设有3个分别与第一霍尔元件711和第二霍尔元件712以及第三霍尔元件713相对应的霍尔元件71，所述的第一霍尔元件711和第二霍尔元件712安装在内磁环31上，所述的第三霍尔元件713安装在外磁环41上。

所述内磁环31和外磁环41中的磁铁为铷铁硼磁，内磁环31或外磁环41中的磁铁的数量均为48个。

所述旋转体3的中部开设有花键孔32，所述的旋转体3与曲柄1之间通过花键配合的方式连接固定。

所述外壳2内部的四周均布有凹槽22，该凹槽22的一端向外垂直延伸出挡块23，所述旋转体3的四周均布有与凹槽22相对应的开孔33，该开孔33的一端设置有一个凸起34，所述的开孔33与凹槽22之间放置有弹簧9，两个相邻的凹槽22之间设有槽体35。

由于采用了以上技术方案，本发明具有以下有益效果：大大提高了信号采集的速度和密度，使得启动更快，跟随性更好，停止蹬踏断电时间更短，增强了产品防水、防尘性能，并且提升了产品工作时控制精度和稳定性；与四个霍尔的设计相比在保证稳定性的同时降低了成本，且外部采用多盘设计可挂34-52齿的任意两种盘，更提高了该传感器的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的分解结构示意图；

图2是本发明中旋转体部分的结构示意图；

图3是本发明中外壳的内部结构示意图；

图4是本发明中第一霍尔元件和第二霍尔元件以及第三霍尔元件部分的分布结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参看图1-4，本具体实施方式是采用以下技术方案予以实现，它包含曲柄1和与曲柄1相连的旋转体3，该旋转体3的一侧固定有内磁环31，所述内磁环31的一侧设置有与旋转体3平行设置的固定架4，该固定架4通过螺钉固定在外壳2上，所述旋转体3的另一侧与外壳2之间设置有耐磨圈8，所述的旋转体3与外壳2通过弹簧9弹性固定且可相对转动，所述固定架4与旋转体3相对的一侧设置有固定有外磁环41，所述的内磁环31设置在外磁环41内，所述外壳2的一侧设置有后盖6，该后盖6通过轴承5与旋转体3相连，所述的后盖6内安装有PCB 7 。

所述内磁环31与外磁环41为同心、同平面设置，所述内磁环31和外磁环41分别由数量相同的磁铁组成，所述内磁环31中每个磁铁的S或N极所对应的圆心角与外磁环41中每个磁铁的S或N极所对应的圆心角相同，所述PCB 7靠近内磁环31和外磁环41的一侧上设有3个分别与第一霍尔元件711和第二霍尔元件712以及第三霍尔元件713相对应的霍尔元件71，所述的第一霍尔元件711和第二霍尔元件712安装在内磁环31上，所述的第三霍尔元件713安装在外磁环41上。

所述内磁环31和外磁环41中的磁铁为铷铁硼磁，内磁环31或外磁环41中的磁铁的数量均为48个。

所述旋转体3的中部开设有花键孔32，所述的旋转体3与曲柄1之间通过花键配合的方式连接固定。

所述外壳2内部的四周均布有凹槽22，该凹槽22的一端向外垂直延伸出挡块23，所述旋转体3的四周均布有与凹槽22相对应的开孔33，该开孔33的一端设置有一个凸起34，所述的开孔33与凹槽22之间放置有弹簧9，两个相邻的凹槽22之间设有槽体35。

脚蹬踏使曲柄、旋转体带动内磁环相对外磁环产生位移，导致内外磁环磁极对应位置发生相对改变，霍尔采集这种改变转变为电信号，处理器采集这个信号通过处理后输出相应信号。相对于原发明改两组磁组件多个磁钢为磁环，改两个霍尔为三个霍尔，采取两组互相补偿减小因机械原因导致的误差，大大提高了信号采集的速度和密度，使得启动更快，跟随性更好，停止蹬踏断电时间更短，安全性更高；与四个霍尔的设计相比在保证稳定性的同时降低了成本，且外部采用多盘设计可挂34-52齿的任意两种盘，更提高了该传感器的通用性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。