一种脚踏力矩检测装置的制作方法

本申请涉及电动助力自行车技术领域，尤其涉及一种脚踏力矩检测装置。

背景技术：

目前，电动助力自行车常常通过传感器技术实时感知骑行者脚踏的力度，根据人力的大小进行判断，进而理解骑行者的骑行意图，按不同比例的方式提供相应的动力支持。在测量脚踏力矩时，常常通过安装力矩传感器来测量。

然而，现有的采用力矩传感器来测量脚踏力矩，一是安装难度大，信号检测困难，且容易收到到干扰，成本较高，难以适用于常规的民用市场。

技术实现要素：

为了解决上述现有的采用力矩传感器来测量脚踏力矩安装难度大，易受干扰，成本较高，难以适用于常规的民用市场的技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供一种脚踏力矩检测装置。

第一方面，本申请提供了一种脚踏力矩检测装置，包括：安装支架、第一导向轮、第二导向轮、活动齿轮、支撑杆和行程检测装置；

所述安装支架的第一连接端与所述电动助力自行车的车体固定连接，所述安装支架的第二连接端还固定有所述第一导向轮，所述安装支架的第三连接端固定有所述第二导向轮，所述安装支架的第四连接端垂直连接有所述支撑杆，所述支撑杆上滑动连接有所述活动齿轮；

所述第一导向轮和所述第二导向轮配合用于改变电动助力自行车的传动链条的走向，使所述传动链条依次绕过所述第一导向轮、所述活动齿轮和所述第二导向轮；

所述行程检测装置用于检测所述活动齿轮沿所述支撑杆的滑动行程量，以便于通过所述行程量测量脚踏力矩。

可选的，所述行程检测装置包括对应设置的线性霍尔传感器和磁缸；

所述磁缸固定安装在所述活动齿轮上，所述线性霍尔传感器安装在所述支撑杆上；所述线性霍尔传感器和所述瓷缸配合用于检测所述滑动行程量。

可选的，所述行程检测装置包括电位器式位移传感器；所述电位器式位移传感器与所述活动齿轮连接。

所述活动齿轮通过齿轮座与所述支撑杆滑动连接，所述齿轮座套设在所述电位器式位移传感器上，所述电位器式位移传感器与所述活动齿轮连接。

可选的，所述脚踏力矩检测装置还包括外壳，所述外壳上设有供所述传动链条穿过的第一通孔和第二通孔。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：电动助力自行车的牙盘和飞轮之间设有传动链条，当脚踩于电动助力自行车脚踏板上向前蹬时，对传动链条产生一个向前的作用力，本申请实施例提供的脚踏力矩检测装置，可以通过第一导向轮和第二导向轮改变传动链条的走向，使电动助力自行车上的传动链条依次经过第一导向轮、活动齿轮和第二导向轮，脚踏力矩越大，传动链条上的张力越大，活动齿轮沿支撑杆滑动的行程量越大，滑动行程量与脚踏力矩成正比，通过支撑架上的活动齿轮检测传动链条上的张力，将链条上的张力转化为活动齿轮的滑动行程量，通过检测活动齿轮的滑动行程量来间接检测脚踏上的力矩，可以无需力矩传感器，达到了安装简单，节约成本的技术效果。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型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，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请实施例提供的一种脚踏力矩检测装置的结构示意图。

图标：

1、安装支架；2、第一导向轮；3、第二导向轮；4、活动齿轮；5、支撑杆；6、传动链条。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

目前电动助力自行车常常通过传感器技术实时感知骑行者脚踏的力度，根据人力的大小进行判断，进而理解骑行者的骑行意图，按不同比例的方式提供相应的动力支持。在测量脚踏力矩时，常常通过安装力矩传感器来测量。

然而，现有的采用力矩传感器来测量脚踏力矩，一是安装难度大，信号检测困难，且容易收到到干扰，成本较高，难以适用于常规的民用市场，基于此，本申请实施例提供一种脚踏力矩检测装置，可以无需力矩传感器，节约成本。

为了便于理解，首先对电动助力自行车进行简单介绍，电动助力自行车，是一种新型二轮车辆，属于自行车的一种，以电池作为辅助动力来源，安有电机，并具备动力辅助系统，能实现人力骑行和电机助动一体化的新型交通工具。

为了便于理解，下面对本申请实施例提供的一种脚踏力矩检测装置进行详细介绍，参见图1，一种脚踏力矩检测装置，包括：安装支架1、第一导向轮2、第二导向轮3、活动齿轮4、支撑杆5和行程检测装置；

所述安装支架1的第一连接端与所述电动助力自行车的车体固定连接，所述安装支架1的第二连接端还固定有所述第一导向轮2，所述安装支架1的第三连接端固定有所述第二导向轮3，所述安装支架1的第四连接端垂直连接有所述支撑杆5，所述支撑杆5上滑动连接有所述活动齿轮4；

所述第一导向轮2和所述第二导向轮3配合用于改变电动助力自行车的传动链条66的走向，使所述传动链条6依次绕过所述第一导向轮2、所述活动齿轮4和所述第二导向轮3；

所述行程检测装置用于检测所述活动齿轮4沿所述支撑杆5的滑动行程量，以便于通过所述行程量测量脚踏力矩。

这里，安装支架1可以安装在电动助力自行车的车体的后平叉上。后平叉可以是指电动助力自行车的后轮和车体的连接管，这里作为另外一个示例，安装支架1还可以安装在电动助力自行车的五通部，电动助力自行车的五通部是指车体安装牙盘的位置，五通部连接着中管、坐管等，五通部位于车体的最底部，五通部所要安装的部件为中轴；后平叉为电动助力自行车后轮的主要支撑部件；后平叉往往采用焊接的形式直接连接在五通部上。

这里，电动助力自行车的车体上设有牙盘和飞轮，牙盘和飞轮之间设有传动链条6，第一导向轮2对传动链条6的行进方向进行一次变向，将其引向活动齿轮4的方向，传动链条6绕过活动齿轮4后，第二导向轮3对传动链条6进行二次变向，使传动链条6回到飞轮和牙盘之间，继续进行传动。这里作为一个示例，第一导向轮2和第二导向轮3组成的中心点连线可以是和安装支架1的长度方向平行，安装支架1的长度方向可以是和传动链条6的走向平行，支撑杆5可以是和安装支架1的长度方向垂直。这里需要说明的是，可以设置活动齿轮4的最大行程小于支撑杆5的长度。

这里，行程检测装置可以是指用来检测活动齿轮4沿支撑杆5的滑动行程的装置，这里作为一个示例，可以是线性位移传感器。通过行程检测装置检测活动齿轮4的行程，从而间接测量脚踏力矩。这里行程测量装置可以是安装在支撑杆5上。

当脚踩于电动助力自行车脚踏板上向前蹬时，对传动链条6产生一个向前的作用力，本申请实施例提供的脚踏力矩检测装置，可以通过第一导向轮2和第二导向轮3改变传动链条6的走向，使电动助力自行车上的传动链条6依次经过第一导向轮2、活动齿轮4和第二导向轮3，脚踏力矩越大，传动链条6上的张力越大，活动齿轮4沿支撑杆5滑动的行程量越大，滑动行程量与脚踏力矩成正比，通过支撑架上的活动齿轮4检测传动链条6上的张力，将链条上的张力转化为活动齿轮4的滑动行程量，通过检测活动齿轮4的滑动行程量来间接检测脚踏上的力矩，可以无需力矩传感器，达到了安装简单，节约成本的技术效果。

为了测量活动齿轮4的行程，在本申请的一些具体实施例中，所述行程检测装置包括对应设置的线性霍尔传感器和磁缸；

所述磁缸固定安装在所述活动齿轮4上，所述线性霍尔传感器安装在所述支撑杆5上；所述线性霍尔传感器和所述瓷缸配合用于检测所述滑动行程量。在本申请的一些具体实施例中，所述行程检测装置包括电位器式位移传感器；所述电位器式位移传感器与所述活动齿轮4连接。

所述活动齿轮4通过齿轮座与所述支撑杆5滑动连接，所述齿轮座套设在所述电位器式位移传感器上，所述电位器式位移传感器与所述活动齿轮4连接。

这里需要说明的是，本实用新型中涉及到电路和电子元器件以及模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对线性霍尔传感器和电位器式位移传感器的结构和工作原理改进。

为了提高装置的可靠性，在本申请的一些具体实施例中，所述脚踏力矩检测装置还包括外壳，所述外壳上设有供所述传动链条6穿过的第一通孔和第二通孔。这里，外壳可以将第一导向轮2、第二导向轮3和活动齿轮4全部容置在外壳内部。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。