[发明专利]力矩传感器、助力装置、助力自行车以及力矩检测方法

权利要求书

1.一种力矩传感器，用于助力自行车的中置电机，其特征在于，包括：

中轴，用于连接脚踏；

第一传动件和第四传动件，所述第一传动件固设于所述中轴，所述第四传动件可转动地套设于所述中轴，所述第一传动件和所述第四传动件沿所述中轴的轴线方向间隔排列设置；

支撑悬臂，一端固定在车体上，另一端可转动地设有第二传动件和第五传动件，所述第二传动件和所述第五传动件共轴且一体设置，所述第二传动件与所述第一传动件啮合，所述第五传动件与所述第四传动件啮合；

应变片，设于所述支撑悬臂上，用以获取所述应变片当所述支撑悬臂在所述第一传动件与所述第二传动件传动时所产生的电压变化值。

2.如权利要求1所述的力矩传感器，其特征在于，所述支撑悬臂包括间隔设置的第一固定板和第二固定板，以及连接所述第一固定板和所述第二固定板的连接轴，所述第二传动件、所述第五传动件可转动地固定于所述连接轴上。

3.如权利要求2所述的力矩传感器，其特征在于，支撑悬臂还包括固定件，所述固定件连接所述第一固定板和所述第二固定板并用于与车体固定。

4.如权利要求2所述的力矩传感器，其特征在于，所述应变片设于所述第一固定板和/或所述第二固定板的垂直于所述连接轴轴线方向的相对两侧。

5.一种助力装置，其特征在于，包括第三传动件以及如权利要求1-4任一项所述的助力传感器，所述第三传动件可相对所述中轴转动地设于所述中轴上并且位于所述第四传动件的背离所述第一传动件的一侧，所述第四传动件可单向带动所述第三传动件转动，所述第三传动件用于连接负载。

6.如权利要求5所述的助力装置，其特征在于，所述第三传动件设有连接部，所述连接部上设有第一单向联动件，所述第四传动件固设于所述第一单向联动件，所述第四传动件可通过所述第一单向联动件带动所述第三传动件联动。

7.一种助力自行车，其特征在于，包括：

车体；

中置电机，设于所述车体上，所述中置电机的输出端设有第六传动件；以及

如权利要求5或6所述的助力装置，所述第三传动件与所述第六传动件啮合，所述第六传动件可单向带动所述第三传动件转动。

8.如权利要求7所述的助力自行车，其特征在于，所述中置电机的输出端固设有第二单向联动件，所述第六传动件与第二单向联动件连接，所述中置电机可通过所述第二单向联动件带动所述第三传动件转动。

9.一种力矩检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取支撑悬臂的弯矩；

根据所述支撑悬臂的弯矩、所述支撑悬臂与第一传动件和第二传动件连线的夹角、所述第二传动件的中心至所述支撑悬臂另一固定端的距离，获取第二传动件与第一传动件配合传动的径向力以及第五传动件和第四传动件配合传动的径向力；

根据所述第一传动件的径向力和所述第一传动件的压力角、所述第四传动件的径向力和所述第四传动件的压力角，分别获取所述第一传动件的周向力、所述第四传动件的周向力，其中，所述第一传动件与所述第一传动件传动位置的周向力相等，所述第四传动件与所述第五传动件传动位置的周向力相等；

根据所述第一传动件的径向力、周向力以及半径，所述第四传动件的径向力、周向力以及半径，获取中轴的弯矩。

10.如权利要求9所述的力矩检测方法，其特征在于，所述获取所述支撑悬臂的弯矩的步骤具体包括：

获取所述支撑悬臂的应变力，根据所述应变力获取所述支撑悬臂的弯矩。