CN106494559A - 自行车五通力矩传感器 - Google Patents

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刘钧
刘益闯
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ZHEJIANG SUPER ELECTRICAL TECHNOLOGY Co Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种自行车五通力矩传感器，属于电动自行车技术领域。本发明包括依次穿装于车架五通管内的弹性套管和内套管，自行车中轴穿装于内套管内并通过轴承支撑安装，内套管的外圆下半部设置有半环形凸起，半环形凸起的外侧壁紧密抵靠于所述弹性套管的内壁下部，弹性套管的外圆下部设置有一电阻应变片，车架五通管的下部设置有一通孔，用于与电阻应变片连接的信号线穿过，信号线与自行车控制器连接。通过本发明与车架完美地结合，不影响车辆的外观，可按照个人的喜好自由安装各种市场上能买到的绝大部分自行车中轴及与之相配套的牙盘曲柄等变速套件，而且拆装方便快捷，本发明的配件结构简单，工艺简单，成本低。

Description

自行车五通力矩传感器
技术领域
本发明属于自行车技术领域，尤其与一种自行车五通力矩传感器有关。
背景技术
现有电动自行车以环保、安全、轻便等优点，已经越来越受到全世界人民的欢迎，目前助力电动自行车的力矩传感器主要为中轴力矩传感器，中轴通过轴承支撑穿装于车架五通管内，电阻应变片粘贴于特制的中轴上，其明显的缺点是不能随意更换升级不同型号的中轴及牙盘等变速套件，使得消费者不能自由更换不同的自行车牙盘及变速套件。
发明内容
本发明的目的旨在克服现有电动自行车存在的上述缺陷，提供一种结构简单、拆装方便的且可以与车架完美结合的自行车五通力矩传感器。
为此，本发明采用以下技术方案：自行车五通力矩传感器，其特征是，所述的力矩传感机构包括依次穿装于车架五通管内的弹性套管和内套管，自行车中轴穿装于内套管内并通过轴承支撑安装，内套管的外圆下半部设置有半环形凸起，半环形凸起的外侧壁紧密抵靠于所述弹性套管的内壁下部，弹性套管的外圆下部设置有一电阻应变片，车架五通管的下部设置有一通孔，用于与电阻应变片连接的信号线穿过，信号线与自行车控制器连接。
作为对上述技术方案的补充和完善，本发明还包括以下技术特征。
所述的弹性套管的外圆中部设置有环形凹槽，所述电阻应变片固定粘贴于弹性套管外圆下部，通过设置该环形凹槽，使弹性套管与五通管内壁之间的空隙，方便电阻应变片的安装。
所述的半环形凸起的厚度从中间向两端逐渐变小，使内套管外圆下半部除半环形凸起外与所述弹性套管悬空产生间隙，形成了一根据脚踏力大小而弹性变形的结构。
所述的中轴两端分别固定套装有轴承，轴承的外圈外部固定套装有螺母套圈，螺母套圈设置有外螺纹，所述内套管的内圆两端均设置有与所述外螺纹对应的内螺纹，当中轴穿装于内套管时，中轴两端的螺母套圈与内套管螺纹连接。
本发明装配时，在焊接固定于自行车车架上的五通管的通孔内，将已经粘贴有电阻应变片的弹性套管按照应变片在下方的方向紧配压入五通管的通孔内，再将内套管按照半环形凸起朝向下方的方向紧配压入弹性使用时，中轴穿过内套管并在内套管和中轴之间的两端压入轴承，然后通过螺母套圈旋压固定。当装配好的助力电动自行车骑行时，人脚会踩在安装在中轴上的曲柄脚踏上，通过脚踏动作给内套管以向下的压力，这个向下的压力通过内套管外圆中间下部的半环形凸起使与其紧密接触的弹性套管产生微小的向下变形，该变形通过粘贴于弹性套管上的电阻应变片发生的阻值变化，该阻值变化会随着脚踏力的变化而变化，当脚踏力越大则阻值变化越大，当脚踏力越小则阻值变化越小，通过控制器读取这个变化的电信号从而检测到脚踏力的力矩的变化。
本发明可以达到以下有益效果：通过本发明与车架完美地结合，不影响车辆的外观，可按照个人的喜好自由安装各种市场上能买到的绝大部分自行车中轴及与之相配套的牙盘曲柄等变速套件，而且拆装方便快捷，本发明的配件结构简单，工艺简单，成本低。
附图说明
图1是本发明的结构轴向剖面示意图。
图2是本发明的所述径向剖面结构示意图。
图3是本发明的所述内套管的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细描述。
如图1~图3所示，本发明包括车架五通管1内的弹性套管3和内套管2，自行车中轴8穿装于内套管2内并通过轴承支撑安装，中轴8两端分别固定套装有轴承，轴承的外圈外部固定套装有螺母套圈9，螺母套圈9设置有外螺纹，所述内套管2的内圆两端均设置有与所述外螺纹对应的内螺纹，当中轴8穿装于内套管2时，中轴8两端的螺母套圈9与内套管2螺纹连接，内套管2的外圆下半部设置有半环形凸起4，半环形凸起4的厚度从中间向两端逐渐变小，半环形凸起4的外侧壁紧密抵靠于所述弹性套管3的内壁下部，使内套管2外圆下半部除半环形凸起4外与所述弹性套管3悬空产生间隙，形成了一根据脚踏力大小而弹性变形的结构，弹性套管3的外圆中部设置有环形凹槽，弹性套管3的外圆下部设置有一电阻应变片5，通过设置该环形凹槽，使弹性套管3与五通管1内壁之间的空隙，车架五通管1的下部设置有一通孔7，用于与电阻应变片5连接的信号线6穿过，信号线6与自行车控制器连接。
本发明装配时，自行车的车架通常由车架中管、车架前管、车架上管、车架下管和前叉焊接固定形成，车架下管的下端和车架中管的下端连接处焊接固定有五通管，在五通管的通孔内，将已经粘贴有电阻应变片的弹性套管按照应变片在下方的方向紧配压入五通管的通孔内，再将内套管按照半环形凸起朝向下方的方向紧配压入弹性使用时，中轴穿过内套管并在内套管和中轴之间的两端压入轴承，然后通过螺母套圈旋压固定。当装配好的助力电动自行车骑行时，人脚会踩在安装在中轴上的曲柄脚踏上，通过脚踏动作给内套管以向下的压力，这个向下的压力通过内套管外圆中间下部的半环形凸起使与其紧密接触的弹性套管产生微小的向下变形，该变形通过粘贴于弹性套管上的电阻应变片发生的阻值变化，该阻值变化会随着脚踏力的变化而变化，当脚踏力越大则阻值变化越大，当脚踏力越小则阻值变化越小，通过控制器读取这个变化的电信号从而检测到脚踏力的力矩的变化。

Claims (3)

1.自行车五通力矩传感器，其特征在于：所述的自行车五通力矩传感器包括依次穿装于车架五通管内的弹性套管和内套管，自行车中轴穿装于内套管内，内套管的外圆下半部中间位置设置有半环形凸起，半环形凸起的外侧壁紧密抵靠于所述弹性套管的内壁中间下部，弹性套管的外圆下部设置有一电阻应变片，车架五通管的下部设置有一通孔，用于与电阻应变片连接的信号线穿出，信号线与自行车控制器连接。
2.根据权利要求1所述的自行车五通力矩传感器，其特征在于：所述的弹性套管的外圆中部设置有环形凹槽，所述电阻应变片固定粘贴于弹性套管外圆下部。
3.根据权利要求2所述的自行车五通力矩传感器，其特征在于：所述的内套管半环形凸起的厚度从中间向两端逐渐变小，使内套管外圆下半部除半环形凸起外与所述弹性套管悬空产生间隙，形成了一根据脚踏力大小而使弹性套管产生相应弹性变形的结构。
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