CN107327562B - 一种转向电子秤 - Google Patents

Abstract

本发明涉一种转向电子秤，包括转向壳体和固定壳体，转向壳体的一端面连接输入转轴，转向壳体的另一端面连接固定壳体的一端面，固定壳体的另一端面连接输出转轴，转向壳体内设有微重量检测传感器，固定壳体内设有信号采集处理板和发电组件，信号采集处理板位于靠近转向壳体的一侧，并连接微重量检测传感器，发电组件包括发电线圈组、磁铁组和支撑板，发电线圈组沿圆周设置在固定壳体的内壁上，并连接信号采集处理板，支撑板通过轴承连接输出转轴，磁铁组设于支撑板的边缘处，并朝向发电线圈组。与现有技术相比，本发明配合无极变速器实现智能化感知载重量，提高无极变递效率，具有简单可靠、使用寿命长、成本造价低、不易损坏等优点。

Description

一种转向电子秤

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种转向电子秤。

背景技术

目前，机动车上变速器装置、工业用的变速器、节能机系统，都是使用齿轮、蜗轮、链条、皮带、摩擦片、摩擦轮和离合器来完成变速，传统变速器装置基本是专机专用、而噪音也大，不便于多用途和随时调变速，特别是机动车上变速器不能做到智能化无极变速，机动车使用档位驾驶是多一项脑力工作，分散脑力精神不利于安全驾驶，自动档变速器系统装置都是依赖摩擦片或轮、皮带装置，它使用档位或自动档驾驶时，需用到离合器，扭矩的传递靠摩擦等，浪费能量，且系统结构复杂稳定性不高，并且中国专利CN103225687B公开了车用智能液压无极变速器控制系统，虽然公开了无极变速器的输出轴端还设置有输出轴转向无线电子秤或碳刷有线传感器，但是并没有具体提及输出轴转向无线电子秤应该如何设计，使之与输出轴稳定配合，目前国内外也还没有类似转向电子秤结构，因此，本申请针对上述问题，提出一种转向电子秤，特别地可应用于汽车上，如应用于车用智能液压无极变速器控制系统，同时，还可以应用于其他工业实现多用途。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种转向电子秤，转向电子秤设置在无极变速器的输出轴上，微重量检测传感器随无极变速器的输出轴转动，微重量检测传感器采集输入转轴在启动时的转速，根据启动时的转速与负载重量之间的对应关系由采集的转速得到对应的负载重量，实现智能化感知载重量，提高无极变递效率，降低消耗能量节能环保，使用前景十分广阔。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种转向电子秤，包括转向壳体和固定壳体，所述转向壳体的一端面连接输入转轴，转向壳体的另一端面连接固定壳体的一端面，所述固定壳体的另一端面连接输出转轴，转向壳体内设有微重量检测传感器，固定壳体内沿轴向依次设有信号采集处理板和发电组件，所述信号采集处理板位于靠近转向壳体的一侧，并连接微重量检测传感器，所述发电组件包括发电线圈组、磁铁组和支撑板，所述发电线圈组沿圆周设置在固定壳体的内壁上，并连接信号采集处理板，所述支撑板的中心通过轴承连接输出转轴的中心处，所述磁铁组设于支撑板的边缘处，并朝向发电线圈组；

微重量检测传感器采集输入转轴在启动时的转速，并根据启动时的转速与负载重量之间的对应关系由采集的转速得到对应的负载重量，发电线圈组随输出转轴转动，并切割相对固定的磁铁组的磁场线，发电线圈组内产生的电流向信号采集处理板供电。

所述微重量检测传感器采用转速检测传感器，所述转速检测传感器位于转向壳体的截面中心处。

所述信号采集处理板包括信号处理芯片、无线信号发送器和充电电池，所述信号处理芯片分别连接微重量检测传感器、无线信号发送器和充电电池，所述充电电池连接发电线圈组。

所述固定壳体的壳壁上设有对应充电电池安装位置的电池更换口，所述电池更换口内设有抵着充电电池的固定螺钉。

所述支撑板为一体式结构，包括圆环片、第一叶片和第二叶片，所述磁铁组包括两组磁铁，所述圆环片通过轴承连接输出转轴的中心处，所述第一叶片和第二叶片对称设于圆环片上，第一叶片和第二叶片的边缘上分别内嵌一组朝向发电线圈组的磁铁，第一叶片的面积小于第二叶片的面积。

所述固定壳体的壳壁上沿圆周设有多个通孔，所述信号采集处理板通过绝缘体固定套设于固定壳体内，所述绝缘体固定套上设有插入通孔内的凸起。

该转向电子秤还包括相连接的无线信号接收器和外置控制芯片，所述无线信号接收器与信号采集处理板无线连接。

所述发电线圈组包括多组带有发电线圈的铁芯，多组带有发电线圈的铁芯沿圆周均布在固定壳体的内壁上。

所述输出转轴的中心处与轴承之间设有固定弹簧圆圈。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、采用基于变数器转轴上运行状态获取载重的方式，相比传统的称重器，设置位置简单，占用空间少，检测的时间固定，无需额外设置检测时间，实时性好，且测量精度高，可自动采集与更新数据。

2、设置发电组件，其中支撑板的第一叶片的面积小于第二叶片的面积，使得支撑板的上下重量不一样，则在发电线圈随变速器转轴高速转动时可以保持位置不变，则发电线圈内产生的电流可以给充电电池充电，保证转向电子秤有可以长时间工作的电源，无需布设外接充电线，也无需频繁拆卸转向电子秤来更换电池。

3、采用绝缘体固定套固定的方式配合凸起、通孔的设置，不仅可以保证信号采集处理板稳定固定，减少对信号采集处理板的震动影响，还可以使得无线信号发送器在固定壳体内有着可以向外通讯的信号通道，而不会因为金属屏蔽的原因而影响数据的传输，可靠性好。

4、设置电池更换口与固定螺钉，便于在充电电池寿命到后进行可拆卸式替换，避免损坏其他部件，整体结构简单可靠，使用寿命长，成本造价低，不易损坏。

5、可应用于汽车或者其他工业，配合无极变速器实现多用途，其中配合汽车的无极变速器，实现智能化感知载重量，更好地在上下坡路行驶中及时变速，提高无极变递效率，降低消耗能量节能环保，使用前景十分广阔。

附图说明

图1为转向电子秤的爆炸示意图；

图2为图1中A-A处剖视示意图；

图3为图1中B-B处剖视示意图；

图4为图1中C-C处剖视示意图。

图中，1、输入转轴，2、输出转轴，3、转向壳体，4、无线信号发送器，5、充电电池，6、支撑板，6-1、圆环片，6-2、第一叶片，6-3、第二叶片，7、轴承，8、支撑柱，9、转速检测传感器，10、信号处理芯片，11、磁铁，12、绝缘体固定套，12-1、凸起，13、无线信号接收器，14、外置控制芯片，15、固定螺钉，16、发电线圈，17、铁芯，18、固定弹簧圆圈，19、键槽，20、弹性橡胶垫，21、信号线，22、锁紧螺钉，23、固定壳体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-图4所示，一种转向电子秤，包括转向壳体3和固定壳体23，转向壳体3的左端面连接输入转轴1，转向壳体3的右端面连接固定壳体23的左端面，固定壳体23的右端面连接输出转轴2，转向壳体3内设有微重量检测传感器，固定壳体23内沿轴向依次设有信号采集处理板和发电组件，信号采集处理板位于靠近转向壳体3的一侧，并连接微重量检测传感器，发电组件包括发电线圈组、磁铁组和支撑板6，发电线圈组沿圆周设置在固定壳体23的内壁上，并连接信号采集处理板，支撑板6的中心通过轴承7连接输出转轴2的中心处，输出转轴2的中心处上设有与轴承7配合的支撑柱8，磁铁组设于支撑板6的边缘处，并朝向发电线圈组。

微重量检测传感器采用转速检测传感器9，转速检测传感器9位于转向壳体3的截面中心处。转速检测传感器9采集输入转轴在启动时的转速，并根据启动时的转速与负载重量之间的对应关系由采集的转速得到对应的负载重量，发电线圈组随输出转轴转动，并切割相对固定的磁铁组的磁场线，发电线圈组内产生的电流向信号采集处理板供电。

信号采集处理板包括信号处理芯片10、无线信号发送器4和充电电池5，信号处理芯片10分别连接转速检测传感器9、无线信号发送器4和充电电池5，充电电池5连接发电线圈组。转速检测传感器9通过信号线21连接信号处理芯片10，转向壳体3上设有固定信号线21的通道。

该转向电子秤还包括相连接的无线信号接收器13和外置控制芯片14，无线信号接收器13与无线信号发送器4无线连接，外置控制芯片14通过无线信号接收器13可与车辆或其他工业设备电脑或PLC控制器通讯。

转向电子秤应用于汽车上时，转向电子秤设置在无极变速器的输出轴上，转速检测传感器9随无极变速器的输出轴转动，转速检测传感器9采集输入转轴1在启动时的转速，采集的转速通过信号线21发送给信号处理芯片10，信号处理芯片10根据启动时的转速与负载重量之间的对应关系由采集的转速得到对应的负载重量，信号处理芯片10通过无线信号接收器13与无线信号发送器4之间的无线连接，将获得的负载重量转发给外置控制芯片14，例如：PLC处理器或者PC机，则配合无极变速器，可实现智能化感知载重量，更好地在上下坡路行驶中及时变速。其中，启动时的转速与负载重量之间的对应关系包括启动时的转速的大小与负载重量的大小呈线性的或非线性的或线性与非线性组合的正比数值关系，由负载重量可知汽车内已承载人数，采用基于变数器转轴上运行状态获取载重的方式，相比传统的称重器，设置位置简单，占用空间少，检测的时间固定，无需额外设置检测时间，实时性好，且测量精度高，可自动采集与更新数据。

支撑板6为一体式结构，包括圆环片6-1、第一叶片6-2和第二叶片6-3，磁铁组包括两组磁铁11，圆环片6-1通过轴承7连接支撑柱8，第一叶片6-2和第二叶片6-3上下对称设于圆环片6-1上，第一叶片6-2和第二叶片6-3的圆弧边朝向发电线圈16，第一叶片6-2和第二叶片6-3的圆弧边上分别内嵌一组磁铁11，第一叶片6-2的面积小于第二叶片6-3的面积，使得支撑板6的上下重量不一样，则在发电线圈16随变速器转轴高速转动时可以保持位置不变，则发电线圈16内产生的电流可以给充电电池5充电，保证转向电子秤有可以长时间工作的电源，无需布设外接充电线，也无需频繁拆卸转向电子秤来更换电池。

固定壳体23的壳壁上沿圆周设有多个通孔，信号采集处理板通过绝缘体固定套12设于固定壳体23内，绝缘体固定套12上设有插入通孔内的凸起12-1，采用绝缘体固定套12固定的方式配合凸起12-1、通孔的设置，不仅可以保证信号采集处理板稳定固定，减少对信号采集处理板的震动影响，还可以使得无线信号发送器4在固定壳体23内有着可以向外通讯的信号通道，而不会因为金属屏蔽的原因而影响数据的传输，可靠性好。

固定壳体23的壳壁上设有对应充电电池5安装位置的电池更换口，电池更换口内设有抵着充电电池5的固定螺钉15，固定螺钉15的末端通过弹性橡胶垫20抵着充电电池5，充电电池5可五年以上换一次，转向电子秤的其余部件可重复使用。

发电线圈组包括多组带有发电线圈16的铁芯17，多组带有发电线圈16的铁芯17沿圆周均布在固定壳体23的内壁上，本实施例中，带有发电线圈16的铁芯17为四组。

支撑柱8与轴承7之间设有固定弹簧圆圈18，输入转轴1和输出转轴2上设有键槽19。整体结构简单可靠，使用寿命长，不易损坏。

固定壳体23的左端面设有插入转向壳体3右端面内的圆台，该圆台结构便于布设信号线21，固定壳体23的右端面通过锁紧螺钉22与输出转轴2固定连接。

Claims (8)

1.一种转向电子秤，其特征在于，包括转向壳体（3）和固定壳体（23），所述转向壳体（3）的一端面转动连接输入转轴（1），转向壳体（3）的另一端面转动连接固定壳体（23）的一端面，所述固定壳体（23）的另一端面连接输出转轴（2），转向壳体（3）内设有微重量检测传感器，固定壳体（23）内沿轴向依次设有信号采集处理板和发电组件，所述信号采集处理板位于靠近转向壳体（3）的一侧，并连接微重量检测传感器，所述发电组件包括发电线圈组、磁铁组和支撑板（6），所述发电线圈组沿圆周设置在固定壳体（23）的内壁上，并连接信号采集处理板，所述支撑板（6）的中心通过轴承（7）连接输出转轴（2）的中心处，所述磁铁组设于支撑板（6）的边缘处，并朝向发电线圈组；

微重量检测传感器采集输入转轴（1）在启动时的转速，并根据启动时的转速与负载重量之间的对应关系由采集的转速得到对应的负载重量，发电线圈组随输出转轴（2）转动，并切割相对固定的磁铁组的磁场线，发电线圈组内产生的电流向信号采集处理板供电；

其中，所述微重量检测传感器采用转速检测传感器（9），所述转速检测传感器（9）位于转向壳体（3）的截面中心处。

2.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述信号采集处理板包括信号处理芯片（10）、无线信号发送器（4）和充电电池（5），所述信号处理芯片（10）分别连接微重量检测传感器、无线信号发送器（4）和充电电池（5），所述充电电池（5）连接发电线圈组。

3.根据权利要求2所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述固定壳体（23）的壳壁上设有对应充电电池（5）安装位置的电池更换口，所述电池更换口内设有抵着充电电池（5）的固定螺钉（15）。

4.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述支撑板（6）为一体式结构，包括圆环片（6-1）、第一叶片（6-2）和第二叶片（6-3），所述磁铁组包括两组磁铁（11），所述圆环片（6-1）通过轴承（7）连接输出转轴（2）的中心处，所述第一叶片（6-2）和第二叶片（6-3）对称设于圆环片（6-1）上，第一叶片（6-2）和第二叶片（6-3）的边缘上分别内嵌一组朝向发电线圈组的磁铁（11），第一叶片（6-2）的面积小于第二叶片（6-3）的面积。

5.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述固定壳体（23）的壳壁上沿圆周设有多个通孔，所述信号采集处理板通过绝缘体固定套（12）设于固定壳体（23）内，所述绝缘体固定套（12）上设有插入通孔内的凸起（12-1）。

6.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，该转向电子秤还包括相连接的无线信号接收器（13）和外置控制芯片（14），所述无线信号接收器（13）与信号采集处理板无线连接。

7.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述发电线圈组包括多组带有发电线圈（16）的铁芯（17），多组带有发电线圈（16）的铁芯（17）沿圆周均布在固定壳体（23）的内壁上。

8.根据权利要求1所述的一种转向电子秤，其特征在于，所述输出转轴（2）的中心处与轴承（7）之间设有固定弹簧圆圈（18）。