CN216232801U - 适用于电动自行车的中轴力矩传感装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，包括BB轴、变形套以及输出轴，BB轴沿周向设置有第一斜齿轮，输出轴内部具有的第二斜齿轮，输出轴套装在BB轴的外部且第二斜齿轮匹配啮合第一斜齿轮；变形套套装在BB轴上且两侧分别布置有PCB板、应变片，PCB板和应变片电连接；当BB轴驱使输出轴转动时输出轴反作用在BB轴上进而将作用力传递到变形套进而使变形套形变并作用在应变片上，本实用新型使用斜齿轮机构，将扭矩转化为轴向力，再使用应变片检测轴向力，通过与应变片电连接的PCB板电路实现信号传递，不需要无线供电技术，解决了力矩传感器接线复杂、结构复杂、安装困难的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电动自行车技术领域，具体地，涉及一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置。
背景技术
电动助力车是一种以自行车结构为基础，加配电力驱动单元的骑行车类型。电动助力车可根据骑行者的踩踏力度，提供相应的动力支持，减轻骑行者的骑行负担，使骑行舒适度与骑行里程大为增加，因而逐渐受到市场的欢迎。其中，力矩传感器是电动助力车的核心部件。力矩传感器用于感应测量骑行者的骑行力矩，为电力驱动单元的动力输出提供判断基础。
力矩传感器作为感知骑行者意图的部件，其性能至关重要，但现有的力矩传感器大多存在接线复杂、结构复杂、安装困难等问题。
专利文献CN204452768U公开了一种电动自行车用中轴式力矩传感器，包括中轴、偏心套筒、外层安装套筒，所述中轴中部轴段上套接有偏心套筒，外层安装套筒套接于偏心套筒上，所述偏心套筒的偏心孔的内侧两端与中轴之间设有轴承，外层安装套筒两端开口处与偏心套筒的两端外套筒壁之间设有轴承，所述外层安装套筒的一端设有环形沿边，所述环形沿边的一端设置有用于监测中轴输出力矩信息的线路板及扭矩传感装置，但该设计结构复杂，设计不合理。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置。
根据本实用新型提供的一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，包括BB轴、变形套以及输出轴；
所述BB轴沿周向设置有第一斜齿轮，所述输出轴内部具有的第二斜齿轮，所述输出轴套装在所述BB轴的外部且所述第二斜齿轮匹配啮合所述第一斜齿轮；
所述变形套套装在所述BB轴上，所述变形套的两侧分别布置有PCB板、应变片且PCB板和应变片通过所述变形套自身所具有的变形套通孔电连接；
当所述BB轴驱使所述输出轴转动时所述输出轴反作用在所述BB轴上进而将作用力传递到所述变形套进而使所述变形套形变并作用在所述应变片上。
优选地，所述BB轴和变形套之间设置有第一轴承。
优选地，连接所述应变片的线缆焊接或插接在所述PCB板上。
优选地，所述变形套的一侧粘贴有一个或多个应变片。
优选地，所述变形套的外部通过左牙碗锁紧。
优选地，所述变形套的周向设置有外螺纹，所述左牙碗的内部具有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
优选地，还包括盖板，所述盖板安装在所述变形套的侧面或者安装在左牙碗的侧面。
优选地，所述输出轴的外部套装有右牙碗，所述右牙碗和输出轴之间设置有第二轴承。
优选地，所述右牙碗上安装有孔用挡圈。
优选地，所述左牙碗和右牙碗之间设置有五通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：
1、本实用新型使用斜齿轮机构，将扭矩转化为轴向力，再通过应变片获得轴向力，通过与应变片电连接的PCB板电路实现信号传递，不需要无线供电技术，解决了力矩传感器接线复杂、结构复杂、安装困难的问题。
2.本实用新型使用斜齿轮机构将扭矩转换为轴向力，斜齿轮结构成熟，成本低，加工工艺简单可靠，加工精度高，稳定性好。
3.本实用新型采用应变片采集信号，变形及受力件均为金属材料，受温度影响小，信号稳定可靠。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本实用新型的结构剖面示意图；
图2为本实用新型的结构爆炸示意图。
图中示出：
BB轴1 五通8
第一轴承2 右牙碗9
盖板3 第二轴承10
PCB板4 孔用挡圈11
变形套5 输出轴12
应变片6 牙盘支架13
左牙碗7 牙盘螺母14
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
本实用新型提供了一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，如图1、图2所示，包括BB轴1、变形套5以及输出轴12，所述BB轴1沿周向设置有第一斜齿轮，所述输出轴12内部具有的第二斜齿轮，所述输出轴12套装在所述BB轴1的外部且所述第二斜齿轮匹配啮合所述第一斜齿轮，所述变形套5套装在所述BB轴1上并与所述输出轴12间隔布置，BB轴1和变形套5之间设置有第一轴承2，所述变形套5的两侧分别布置有PCB板4、应变片6，变形套5的一侧根据实际需求粘贴有一个或多个应变片6，PCB板4和应变片6通过所述变形套5自身所具有的变形套通孔电连接，其中，连接所述应变片6的线缆焊接或插接在所述PCB板4上。
当所述BB轴1驱使所述输出轴12转动时所述输出轴12反作用在所述BB轴1上进而将作用力传递到所述变形套5进而使所述变形套5形变并作用在所述应变片6上。
BB轴1和输出轴12滑动配合，变形套5表面粘贴应变片6。使用过程中，由于斜齿轮配合的存在，在作用力与反作用力的共同作用下，BB轴1会受到反向的轴向推力，推动变形套5产生变形，应变片6跟随变形套5变形，输出信号至PCB板4，PCB板4运算后将信号输出至外部，供使用者使用。本实用新型可集成踏频信号，与力矩信号一同供使用者使用。
变形套5的周向设置有外螺纹，所述左牙碗7的内部具有与所述外螺纹匹配的内螺纹，变形套5的外部通过左牙碗7锁紧，其中，本实用新型中还包括盖板3，所述盖板3安装在所述变形套5的侧面或者安装在左牙碗7的侧面。
进一步地，输出轴12的外部套装有右牙碗9，所述右牙碗9和输出轴12之间设置有第二轴承10，右牙碗9上安装有孔用挡圈11并通过孔用挡圈11锁紧右牙碗9，左牙碗7和右牙碗9之间设置有五通8。
本实用新型的装配及工作原理如下：
如图1、图2所示，BB轴1带有第一斜齿轮，输出轴12内具有斜齿轮套，斜齿轮套上具有第二斜齿轮，BB轴1和输出轴12滑动配合，第二轴承10的内圈和输出轴12配合，第二轴承10的外圈和右牙碗9配合，右牙碗9具有孔用挡圈沟槽，孔用挡圈11通过孔用挡圈沟槽装在右牙碗9上并将第二轴承10和右牙碗9固定。右牙碗9锁紧在五通8的右侧，右牙碗9带有花键，供锁紧工具锁紧用。输出轴12带外第一花键，牙盘支架13带内第二花键，第一花键匹配第二花键，牙盘支架13通过相匹配的花键装在输出轴12上，花键相互配合，牙盘螺母14锁紧在输出轴12上，将牙盘支架13固定在输出轴12上。
第一轴承2的内圈和BB轴1配合，第一轴承2的外圈和变形套5配合，第一轴承2内圈和外圈至少有一圈采用间隙配合。变形套5一侧粘贴一个或者多个应变片6，变形套5的另一侧安装PCB板4，变形套5上具有变形套通孔，应变片6的供电及信号线穿过变形套5之后焊接到PCB板4上，或者通过接插件插到PCB板4上。变形套5带有外螺纹，左牙碗7带有内螺纹，变形套5锁紧在左牙碗7上。盖板3安装在变形套5或者左牙碗7上。左牙碗7锁紧在五通8上。左牙碗7带有外花键，供锁紧工具用。
面对输出轴方向，在使用过程中，使用者对BB轴1施加顺时针方向的扭矩，牙盘支架13和输出轴12对BB轴1产生逆时针方向的扭矩，由于斜齿轮的相互配合，BB轴1和输出轴12在作用力与反作用力的共同作用下，将使用者施加的扭矩一部分转换成轴向推力，即输出轴12对BB轴1产生反向的推力。推力传递到第一轴承2上，再传递到变形套5上，由于变形套5的外圈固定，内圈受轴向力的作用导致变形套5产生变形，应变片6相应也产生变形，输出信号到PCB板4，PCB板4对信号进行运算并将信号输出至外部，供使用者使用。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，包括BB轴(1)、变形套(5)以及输出轴(12)；
所述BB轴(1)具有第一斜齿轮，所述输出轴(12)内部具有的第二斜齿轮，所述输出轴(12)套装在所述BB轴(1)的外部且所述第二斜齿轮匹配啮合所述第一斜齿轮；
所述变形套(5)套装在所述BB轴(1)上，所述变形套(5)的两侧分别布置有PCB板(4)、应变片(6)且PCB板(4)和应变片(6)通过所述变形套(5)自身所具有的变形套通孔电连接；
当所述BB轴(1)驱使所述输出轴(12)转动时所述输出轴(12)反作用在所述BB轴(1)上进而将作用力传递到所述变形套(5)进而使所述变形套(5)形变并作用在所述应变片(6)上。
2.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述BB轴(1)和变形套(5)之间设置有第一轴承(2)。
3.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，连接所述应变片(6)的线缆焊接或插接在所述PCB板(4)上。
4.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述变形套(5)的一侧粘贴有一个或多个应变片(6)。
5.根据权利要求1所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述变形套(5)的外部通过左牙碗(7)锁紧。
6.根据权利要求5所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述变形套(5)的周向设置有外螺纹，所述左牙碗(7)的内部具有与所述外螺纹匹配的内螺纹。
7.根据权利要求5所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，还包括盖板(3)，所述盖板(3)安装在所述变形套(5)的侧面或者安装在左牙碗(7)的侧面。
8.根据权利要求5所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述输出轴(12)的外部套装有右牙碗(9)，所述右牙碗(9)和输出轴(12)之间设置有第二轴承(10)。
9.根据权利要求8所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述右牙碗(9)上安装有孔用挡圈(11)。
10.根据权利要求8所述的适用于电动自行车的中轴力矩传感装置，其特征在于，所述左牙碗(7)和右牙碗(9)之间设置有五通(8)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202122817788.3U CN216232801U (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 适用于电动自行车的中轴力矩传感装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN216232801U true CN216232801U (zh) | 2022-04-08 |
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ID=80944148
Family Applications (1)
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| CN202122817788.3U Active CN216232801U (zh) | 2021-11-17 | 2021-11-17 | 适用于电动自行车的中轴力矩传感装置 |
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|---|---|
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2021
- 2021-11-17 CN CN202122817788.3U patent/CN216232801U/zh active Active
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