CN210603686U - 力矩检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种力矩检测装置，包括：用于固定滑雪板的固定装置；用于推动滑雪板上的滑雪板固定器所定位的滑雪靴的推动装置；驱动装置；齿轮传动组件，齿轮传动组件的输入端通过拉压传感器固定连接于驱动装置的输出端，齿轮传动组件的输出端固定连接推动装置，驱动装置通过齿轮传动组件向推动装置施加扭转力，以使滑雪靴在滑雪板上具有绕垂直于滑雪板板面的轴转动的趋势。采用齿轮传动组件在驱动装置与推动装置之间进行扭矩的传递，可使滑雪靴相对于滑雪板具有扭转趋势，再通过拉压传感器的测量，便于松脱力矩的获取；齿轮传动组件的传动可减少传动过程中因速度变化产生的附加力矩，保证测量结果的准确性。

Description

力矩检测装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及一种力矩检测装置。

背景技术

高山滑雪需要配备滑雪装备，滑雪板固定器用于连接滑雪板与滑雪靴，是滑雪装备中非常重要的一种装置。滑雪板固定器可以对滑雪靴进行左右方向的定位，使滑雪靴不会左右摆动而相对于滑雪板松脱，但是，如图1所示，当绕Z轴的实时力矩超过设定的松脱力矩Mz值时，超出了滑雪板固定器的限位能力，滑雪板与滑雪靴自动分离；同时，滑雪板固定器可以对滑雪靴进行上下方向的定位，使滑雪靴不会向上脱离滑雪板而相对于滑雪板倾覆，但是，如图1所示，当绕Y轴的实时力矩超过设定的倾覆力矩My值时，超出了滑雪板固定器的限位能力，滑雪板与滑雪靴自动分离。

其中，为保障使用者的安全使用，在滑雪板固定器的生产以及检修过程中，均需要对松脱力矩Mz值进行测量。然而，现有技术中没有设备能够对滑雪板固定器的松脱力矩Mz值进行准确测量。

因此，如何方便对滑雪板固定器的松脱力矩Mz值的获取，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种力矩检测装置，能够方便滑雪板固定器的松脱力矩值的获取。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种力矩检测装置，包括：

用于固定滑雪板的固定装置；

用于推动滑雪板上的滑雪板固定器所定位的滑雪靴的推动装置；

驱动装置；

齿轮传动组件，所述齿轮传动组件的输入端通过拉压传感器固定连接于所述驱动装置的输出端，所述齿轮传动组件的输出端固定连接所述推动装置，所述驱动装置通过所述齿轮传动组件向所述推动装置施加扭转力，以使滑雪靴在滑雪板上具有绕垂直于滑雪板板面的轴转动的趋势。

优选地，所述驱动装置为直线驱动器，所述齿轮传动组件包括固定于所述推动装置的齿轮和与所述齿轮啮合传动的齿条，所述齿条通过所述拉压传感器固定于所述驱动装置的输出端。

优选地，所述拉压传感器电连接于控制装置，所述控制装置具有扭矩计算功能。

优选地，所述控制装置电连接有用于显示所述控制器计算的扭矩值的显示装置。

优选地，所述推动装置包括：

固定于所述齿轮的扭转盘；

固定于所述扭转盘的两个控制杆，两个所述控制杆分别用于从滑雪靴的两侧推动滑雪靴。

优选地，所述控制杆的长度可调。

优选地，所述固定装置包括固定梁和连接于所述固定梁的至少两个夹紧装置，各所述夹紧装置用于在滑雪板的宽度方向定位滑雪板；所述夹紧装置能够与所述固定梁配合在滑雪板的高度方向上定位滑雪板。

优选地，所述夹紧装置相对于所述固定梁位置可调。

优选地，所述夹紧装置滑动连接于所述固定梁的条形槽中。

本实用新型提供的力矩检测装置，包括：用于固定滑雪板的固定装置；用于推动滑雪板上的滑雪板固定器所定位的滑雪靴的推动装置；驱动装置；齿轮传动组件，齿轮传动组件的输入端通过拉压传感器固定连接于驱动装置的输出端，齿轮传动组件的输出端固定连接推动装置，驱动装置通过齿轮传动组件向推动装置施加扭转力，以使滑雪靴在滑雪板上具有绕垂直于滑雪板板面的轴转动的趋势。

在使用过程中，驱动装置带动齿轮传动组件运动，齿轮传动组件的输出端带动推动装置产生转动的趋势，从而使滑雪靴相对于滑雪板固定器具有绕垂直于滑雪板的轴转动的趋势。随着驱动装置的驱动，拉压传感器的测量值会逐渐增大，当该测量值增大到最大值后，驱动装置继续驱动，滑雪靴与滑雪板固定器松脱，测量值变为0，据此可以判断哪个测量值为最大值，根据测到的最大值可以计算松脱力矩Mz。之后，重新将滑雪靴连接在滑雪板上，由滑雪板固定器定位。驱动装置反向驱动齿轮传动组件，使滑雪靴具有反向转动的趋势，以测量反方向的松脱力矩Mz。

采用齿轮传动组件在驱动装置与推动装置之间进行扭矩的传递，可以使滑雪靴相对于滑雪板具有扭转趋势，再通过拉压传感器的测量，便于松脱力矩的获取；同时，由于齿轮传动组件直接对驱动装置与推动装置之间进行传动，在每一时刻，可以保证齿轮传动组件的输出端的加减速变化情况与驱动装置的加减速变化情况相同，则在驱动装置的输出端匀速运动时，齿轮传动组件的输出端也能够匀速运动，从而可以实现推动装置带动滑雪靴定速扭转，可以实现定速加载扭转力矩测量，减少传动过程中因速度变化产生的附加力矩，保证测量结果的准确性。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为滑雪靴的受力示意图，x轴和y轴相垂直且均平行于滑雪板板面，x轴沿着滑雪靴鞋长方向，z轴垂直于滑雪板板面，松脱力矩Mz为绕z轴的力矩，倾覆力矩My为绕y轴的力矩；

图2为本实用新型所提供力矩检测装置的主视图；

图3为本实用新型所提供力矩检测装置的俯视图；

图4为图2的A-A向剖视图；

图5为本实用新型所提供力矩检测装置的侧视图。

附图标记：

11-驱动装置，12-拉压传感器，13-齿条，14-齿轮，15-第一连接轴，16-扭杆，17-扭转盘，18-推杆；

21-转轴；

31-机架；

41-弯梁，42-吊架，43-第二连接轴；

51-控制装置；

61-滑雪板，62-滑雪靴，63-滑雪板固定器；

71-夹紧装置，72-固定梁。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种力矩检测装置，能够方便滑雪板固定器的松脱力矩值的获取。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本实用新型所提供力矩检测装置的一种具体实施例中，包括：固定装置、推动装置、驱动装置11和齿轮传动组件。

固定装置用于固定滑雪板61，滑雪板61上装有滑雪靴62，滑雪板固定器63固定滑雪靴62于滑雪板61上，通过固定装置的固定，可以避免滑雪板61在测试过程中随滑雪靴62运动。推动装置用于推动滑雪板61上的滑雪板固定器63所定位的滑雪靴62。齿轮传动组件的输入端通过拉压传感器12固定连接于驱动装置11的输出端，齿轮传动组件的输出端固定连接推动装置，驱动装置11通过齿轮传动组件向推动装置施加扭转力，以使滑雪靴62在滑雪板61上具有绕垂直于滑雪板61板面的轴转动的趋势。

在使用过程中，驱动装置11带动齿轮传动组件运动，齿轮传动组件的输出端带动推动装置产生转动的趋势，从而使滑雪靴62相对于滑雪板固定器63具有绕垂直于滑雪板61的轴转动的趋势。随着驱动装置11的驱动，拉压传感器12的测量值会逐渐增大，当该测量值增大到最大值后，驱动装置11继续驱动，滑雪靴62与滑雪板固定器松脱，测量值变为0，据此可以判断哪个测量值为最大值，根据测到的最大值可以计算松脱力矩Mz。之后，重新将滑雪靴62连接在滑雪板61上，由滑雪板固定器63定位。驱动装置11反向驱动齿轮传动组件，使滑雪靴62具有反向转动的趋势，以测量反方向的松脱力矩Mz。

本实施例中，采用齿轮传动组件在驱动装置11与推动装置之间进行扭矩的传递，可以使滑雪靴62相对于滑雪板61具有扭转趋势，再通过拉压传感器12的测量，便于松脱力矩的获取；同时，由于齿轮传动组件直接对驱动装置11与推动装置之间进行传动，在每一时刻，可以保证齿轮传动组件的输出端的加减速变化情况与驱动装置11的加减速变化情况相同，则在驱动装置11的输出端匀速运动时，齿轮传动组件的输出端也能够匀速运动，从而可以实现推动装置带动滑雪靴62定速扭转，可以实现定速加载扭转力矩测量，减少传动过程中因速度变化产生的附加力矩，保证测量结果的准确性。

进一步地，驱动装置11为直线驱动器，齿轮传动组件包括固定于推动装置的齿轮14和与齿轮14啮合传动的齿条13，齿条13通过拉压传感器12固定于驱动装置11的输出端。可选地，驱动装置11为直线电机、液压缸或气缸。通过直线驱动器驱动齿轮传动组件运动，能够使力矩检测装置布局合理，避免力矩检测装置在齿轮14轴向上单向尺寸过大。

当然，在其他实施例中，驱动装置11也可以为旋转驱动器。

进一步地，拉压传感器12电连接于控制装置51，控制装置51具有扭矩计算功能，该功能具体通过控制装置51中的相关程序实现。控制装置51电连接有用于显示控制器通过其扭矩计算功能计算的扭矩值的显示装置。控制器可以根据拉压传感器12的测量值、拉压传感器12的位置与滑雪靴62旋转中心的关系等预存于控制器中的参数计算滑雪靴62受到的力矩，显示装置可以对计算出的力矩进行显示，实现力矩的自动计算，便于工作人员观察，能够降低工作人员的劳动强度，提高设备自动化程度。

其中，可选地，控制装置51由触摸显示屏及PLC等元件组成，控制装置51的工作具体可以包括：控制驱动装置的正反转来测量正反两个方向的扭矩；根据滑雪者的体重、年龄、熟练程度提供相应的扭矩参考值；通过显示屏或打印机输出测量报告。

进一步地，推动装置包括固定于齿轮14的扭转盘17和固定于扭转盘17的两个控制杆，两个控制杆分别用于从滑雪靴62的两侧推动滑雪靴62。由于设置两个控制杆，在装配滑雪靴62于力矩检测装置后，只需控制扭转盘17的转向即能够实现对滑雪板固定器63两个方向松脱力矩的测试。如图3所示，当扭转盘17沿一个方向转动时，其中一个控制杆推动滑雪靴62；当扭转盘17反方向转动时，另一个控制杆推动滑雪靴62，从而实现对滑雪靴62的双向松脱力矩测试。

其中，优选地，控制杆的长度可调。如图2所示，控制杆包括固定于扭转盘17的扭杆16和插接固定在扭杆16的套管中的推杆18，推杆18伸出套管的位置可调，从而可以根据滑雪靴62的尺寸型号确定推杆18伸出长度，调节控制杆整体长度，提高力矩检测装置的适用性。

进一步地，固定装置包括固定梁72和连接于固定梁72的至少两个夹紧装置71，各夹紧装置71用于在滑雪板61的宽度方向定位滑雪板61。夹紧装置71能够与固定梁72配合在滑雪板61的高度方向上定位滑雪板61。

如图3所示，该图示方向下，各夹紧装置71能够上下(对应滑雪板61的宽度方向)夹紧滑雪板61；如图2所示，该图示方向下，固定梁72位于滑雪板61的下方，夹紧装置71包括位于滑雪板61上方的部分，从而在滑雪板61的高度方向对滑雪板61进行限位；另外，滑雪板61长度方向上的限位可通过滑雪板61与夹紧装置71或滑雪板61与固定梁72之间的摩擦力实现。

通过夹紧装置71与固定梁72配合，可以实现对滑雪板61各个方向上的限位，操作方便。

其中，优选地，夹紧装置71相对于固定梁72位置可调，从而可以根据滑雪板61的型号调节夹紧装置71相对于固定梁72的位置，使夹紧装置71更加靠近滑雪板61上的滑雪板固定器63，提高对滑雪板61固定的可靠性。

其中，优选地，夹紧装置71滑动连接于固定梁72的条形槽中，条形槽的设置，可以对夹紧装置71的位置调节进行导向，便于操作。

本实施例提供的力矩检测装置中，驱动装置11为直线电机，直线电机通过第一连接轴15连接在机架31的弯梁41上。拉压传感器12一端与驱动装置11相连，另一端与齿条13相连。齿条13与齿轮14相啮合。齿轮14通过平键与转轴21连接，转轴21用平键与扭转盘17连接，转轴21转动连接在弯梁41上。扭杆16固定在扭转盘17上，推杆18插在扭杆16上的套管内，根据滑雪靴62的尺码不同，可调整推杆18的伸出长度。

驱动装置11的输出轴伸出或缩回推动或拉动拉压传感器12及齿条13移动，齿条13带动与其啮合的齿轮14转动，齿轮14带动转轴21正、反转，转轴21带动扭转盘17转动，扭杆16、推杆18随扭转盘17转动，推杆18的前端推动滑雪靴62使其与滑雪板固定器63松脱。拉压传感器12将测得的拉力值或压力值及时传送到控制装置51，控制装置51将拉压传感器12传过来的拉力值或压力值转化为扭矩。

采用本实施例提供的力矩检测装置，以定速绕垂直于滑雪板板面的Z轴扭转，利用拉压传感器12加齿轮14、齿条13传动实现定速加载扭转测量，成本低，结构合理，测量误差小。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的力矩检测装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种力矩检测装置，其特征在于，包括：

用于固定滑雪板(61)的固定装置；

用于推动滑雪板(61)上的滑雪板固定器(63)所定位的滑雪靴(62)的推动装置；

驱动装置(11)；

齿轮传动组件，所述齿轮传动组件的输入端通过拉压传感器(12)固定连接于所述驱动装置(11)的输出端，所述齿轮传动组件的输出端固定连接所述推动装置，所述驱动装置(11)通过所述齿轮传动组件向所述推动装置施加扭转力，以使滑雪靴(62)在滑雪板(61)上具有绕垂直于滑雪板(61)板面的轴转动的趋势。

2.根据权利要求1所述的力矩检测装置，其特征在于，所述驱动装置(11)为直线驱动器，所述齿轮传动组件包括固定于所述推动装置的齿轮(14)和与所述齿轮(14)啮合传动的齿条(13)，所述齿条(13)通过所述拉压传感器(12)固定于所述驱动装置(11)的输出端。

3.根据权利要求2所述的力矩检测装置，其特征在于，所述拉压传感器(12)电连接于控制装置(51)，所述控制装置(51)具有扭矩计算功能。

4.根据权利要求3所述的力矩检测装置，其特征在于，所述控制装置(51)电连接有用于显示所述控制装置(51)计算的扭矩值的显示装置。

5.根据权利要求3所述的力矩检测装置，其特征在于，所述推动装置包括固定于所述齿轮(14)的扭转盘(17)和固定于所述扭转盘(17)的两个控制杆；两个所述控制杆分别用于从滑雪靴(62)的两侧推动滑雪靴(62)。

6.根据权利要求5所述的力矩检测装置，其特征在于，所述控制杆的长度可调。

7.根据权利要求4所述的力矩检测装置，其特征在于，所述固定装置包括固定梁(72)和连接于所述固定梁(72)的至少两个夹紧装置(71)，各所述夹紧装置(71)用于在滑雪板(61)的宽度方向定位滑雪板(61)；所述夹紧装置(71)能够与所述固定梁(72)配合在滑雪板(61)的高度方向上定位滑雪板(61)。

8.根据权利要求7所述的力矩检测装置，其特征在于，所述夹紧装置(71)相对于所述固定梁(72)位置可调。

9.根据权利要求8所述的力矩检测装置，其特征在于，所述夹紧装置(71)滑动连接于所述固定梁(72)的条形槽中。

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