CN108313189A - 脚踏装置 - Google Patents

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张伟民
卢浩
池志鹏
黄高
黄强
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    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot

Abstract

本发明公开了一种脚踏装置。包括脚踏板、设置有车力反馈装置的传动箱、曲柄，所述曲柄的一端与所述脚踏板的踏板轴连接，另一端与所述传动箱的传动轴连接；所述车力反馈装置包括：设置有输出轴的电机、与所述输出轴联动设置的联动装置，所述联动装置上设置有与控制器电连接的应变感应装置，所述控制器将所述应变感应装置的应变信号转换为扭矩信号；采用设置有车力反馈装置的传动箱的方式，通过车力反馈装置中与电机联动的联动装置上设置应变感应装置，达到了根据应变感应装置的应变信号得到扭矩信号的目的，从而实现了对扭矩的精确测量的技术效果，进而解决了相关技术中由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响不能对扭矩进行精确测量的问题。

Description

脚踏装置
技术领域
本申请涉及传动装置领域，具体而言，涉及一种脚踏装置。
背景技术
脚踏传动装置在车辆研制领域中应用广泛，其中，相关技术中对扭矩进行测量感应时采用的是电机的旋转轴与波发生器同轴套设连接，通过检测谐波进而检测扭矩，如中国专利CN201520363900.2“一种谐波电动助力代步车”中所述：“电机的旋转轴与波发生器同轴套设连接；电机和波发生器之间设有用于检测转轴扭矩的传感器”，这种通过检测谐波原理进行扭矩检测的方式，由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响均不能对扭矩进行细致的检测和感应。
因此急需一种脚踏装置，以解决相关技术中由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响不能对扭矩进行精确测量的问题。
发明内容
本申请的主要目的在于提供一种脚踏装置，以解决相关技术中由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响不能对扭矩进行精确测量的问题。
为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种脚踏装置。
根据本申请的脚踏装置包括：包括：脚踏板、设置有车力反馈装置的传动箱、曲柄，所述曲柄的一端与所述脚踏板的踏板轴连接，另一端与所述传动箱的传动轴连接；所述车力反馈装置包括：设置有输出轴的电机、与所述输出轴联动设置的联动装置，所述联动装置上设置有与控制器电连接的应变感应装置，所述控制器将所述应变感应装置的应变信号转换为扭矩信号。
进一步的，所述电机的输出轴为蜗杆结构，所述联动装置为与所述蜗杆结构啮合的蜗轮。
进一步的，所述应变感应装置为应变片。
进一步的，所述车力反馈装置还包括通过螺栓固定在所述蜗轮上的电路板，所述电路板与所述应变片电连接，并增强所述应变片传递来的应变信号。
进一步的，所述电路板连接设置有导电滑环，所述导电滑环与所述控制器电连接，并将经过所述电路板增强的所述应变信号传递给所述控制器。
进一步的，所述蜗轮的轴心插接有传动轴，所述传动轴与所述蜗轮键连接。
进一步的，所述传动轴套设有用于测量角位移的码盘，所述码盘与码盘接收器连接，并将测量信号传递给所述码盘接收器。
进一步的，所述脚踏板开设有用于防滑的沟槽。
进一步的，所述踏板轴设置有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承用于使所述踏板轴形成回转运动。
进一步的，所述曲柄与所述踏板轴连接的一端设置有内螺纹，所述曲柄与所述踏板轴螺接固定。
在本申请实施例中，采用设置有车力反馈装置的传动箱的方式，通过车力反馈装置中与电机联动的联动装置上设置应变感应装置，达到了根据应变感应装置的应变信号得到扭矩信号的目的，从而实现了对扭矩的精确测量的技术效果，进而解决了相关技术中由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响不能对扭矩进行精确测量的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明所述的脚踏装置的正视图；
图2是根据本发明所述的脚踏装置的侧视图；
图3是根据本发明所述的脚踏装置的结构示意图；
图4是根据本发明所述的车力反馈装置的结构示意图；以及
图5是根据本发明所述的车力反馈装置中的联动装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本发明及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本发明中的具体含义。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
如图1至图4所示，本发明涉及一种脚踏装置，该脚踏装置包括脚踏板1、设置有车力反馈装置5的传动箱、曲柄2，所述曲柄2的一端与所述脚踏板1 的踏板轴13连接，另一端与所述传动箱3的传动轴4连接；所述车力反馈装置5包括：设置有输出轴的电机8、与所述输出轴联动设置的联动装置10，所述联动装置10上设置有与控制器电连接的应变感应装置11，所述控制器将所述应变感应装置11的应变信号转换为扭矩信号。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述电机8的输出轴为蜗杆结构，所述联动装置10为与所述蜗杆结构啮合的蜗轮；在本申请的其他实施例中，所述联动装置10也包括其他能与所述电机8进行联动的机械结构。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述传动轴4套设有用于测量角位移的码盘6，所述码盘6与码盘接收器7连接，并将测量信号传递给所述码盘接收器7；优选的，所述码盘6粘连固定在所述传动轴4上，在本申请的其他是实施例中，所述码盘6也可以通过其他固定方式固定在所述传动轴4上。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述踏板轴13设置有第一轴承12 和第二轴承14，所述第一轴承12和第二轴承14用于使所述踏板轴13形成回转运动，所述曲柄2与所述踏板轴13连接的一端设置有内螺纹，所述曲柄2 与所述踏板轴13螺接固定；所述传动轴4与所述曲柄2连接的一端为方形结构，所述曲柄2与所述传动轴4连接的一端开设有对应的方孔，所述传动轴4 与所述曲柄2通过所述方形结构和所述方孔插接固定。在本申请的其他实施例中，所述曲柄2与所述传动轴4和所述脚踏轴13还可以通过其他紧固方式连接固定。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述车力反馈装置5通过螺栓固定在所述传动箱3中，所述传动箱3开设有通孔，所述车力反馈装置5的传动轴4 伸出所述通孔与所述曲柄2连接。所述踏板轴13设置有第一轴承12和第二轴承14，所述第一轴承12和第二轴承14用于使所述踏板轴13形成回转运动，所述踏板轴13设置有两个轴肩，用来对所述第一轴承12、所述第二轴承14 进行限位。
如图5所示，在本申请的一些实施例中，优选的，所述应变感应装置11 为应变片，所述蜗轮上设置有容置部，所述容置部为内壁连接有所述应变片的容置孔，所述容置孔为开设在所述蜗轮侧壁上的圆弧形通孔，所述圆弧形通孔与所述蜗轮同轴心设置，以达到最佳受力效果；所述蜗轮开设有四个容置孔，每个所述容置孔的前后两端部的内壁上分别粘贴有一个应变片，每个应变片通过电线与电路板15连接，并将感应得到的电阻信号(即应变信号)传递给所述电路板15，在本申请的其他实施例中，所述蜗轮上开设有至少一个所述容置孔。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述车力反馈装置5还包括通过螺栓固定在所述蜗轮上的电路板15，所述电路板15与所述应变片电连接，并对所述应变片传递来的微弱的应变信号进行调理，增强放大所述应变信号；所述电路板15外套有电路板保护套，所述电路板保护套也通过螺栓固定在所述蜗轮上并对所述电路板15起到保护作用。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述电路板15的一端通过导线连接设置有导电滑环16，所述导电滑环16的一端通过导线与所述控制器电连接，并将经过所述电路板15增强的所述应变信号传递给所述控制器，所述电路板 15在随所述蜗轮转动过程中，其中的导线容易因高速转动而互相缠绕，所以通过设置有与所述蜗轮联通转动的导电滑环16将应变信号传递给控制器。
在本申请的一些实施例中，优选的，所述蜗轮的轴心插接有传动轴4，所述传动轴4与所述蜗轮键连接；所述传动轴4上紧贴所述蜗轮套设有锁母，所述锁母限制所述蜗轮沿所述传动轴7水平方向上的移动；所述传动轴4两端套设有第一轴套和第二轴套，以使所述传动轴4轴向固定。通过设置有所述传动轴4以及所述锁母、所述第一轴套和第二轴套，对所述蜗轮进行限位。
从以上的描述中，可以看出，本申请实现了如下技术效果：
在本申请实施例中，采用设置有车力反馈装置的传动箱的方式，通过车力反馈装置中与电机联动的联动装置上设置应变感应装置，达到了根据应变感应装置的应变信号得到扭矩信号的目的，从而实现了对扭矩的精确测量的技术效果，进而解决了相关技术中由于谐波受温度、湿度等诸多因素影响不能对扭矩进行精确测量的问题。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种脚踏装置，其特征在于，包括：脚踏板(1)、设置有车力反馈装置(5)的传动箱(3)、曲柄(2)，所述曲柄(2)的一端与所述脚踏板(1)的踏板轴(13)连接，另一端与所述传动箱(3)的传动轴(4)连接；
所述车力反馈装置(5)包括：设置有输出轴的电机(8)、与所述输出轴联动设置的联动装置(10)，所述联动装置(10)上设置有与控制器电连接的应变感应装置(11)，所述控制器将所述应变感应装置(11)的应变信号转换为扭矩信号。
2.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述电机(8)的输出轴为蜗杆结构，所述联动装置(10)为与所述蜗杆结构啮合的蜗轮。
3.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述应变感应装置(11)为应变片。
4.根据权利要求2所述的脚踏装置，其特征在于，所述车力反馈装置(5)还包括通过螺栓固定在所述蜗轮上的电路板(15)，所述电路板(15)与所述应变片电连接，并增强所述应变片传递来的应变信号。
5.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述电路板连接设置有导电滑环(16)，所述导电滑环(16)与所述控制器电连接，并将经过所述电路板(15)增强的所述应变信号传递给所述控制器。
6.根据权利要求2所述的脚踏装置，其特征在于，所述蜗轮的轴心插接有传动轴(4)，所述传动轴(4)与所述蜗轮键连接。
7.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述传动轴(4)套设有用于测量角位移的码盘(6)，所述码盘(6)与码盘接收器(7)连接，并将测量信号传递给所述码盘接收器(7)。
8.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述脚踏板(1)开设有用于防滑的沟槽。
9.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述踏板轴(13)设置有第一轴承(12)和第二轴承(14)，所述第一轴承(12)和第二轴承(14)用于使所述踏板轴(13)形成回转运动。
10.根据权利要求1所述的脚踏装置，其特征在于，所述曲柄(2)与所述踏板轴(13)连接的一端设置有内螺纹，所述曲柄(2)与所述踏板轴(13)螺接固定。
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