CN217598753U - 一种功率扭力采集系统和自行车 - Google Patents

Abstract

本申请适用于自行车技术领域，提供了一种功率扭力采集系统和自行车，该功率扭力采集系统包括脚踏板、脚踏轴、应变片和控制电路板，脚踏板具有容置腔，脚踏轴部分设于容置腔内，具有平行于其中心轴线的多个应变面，应变片分别设于各应变面上，控制电路板设于脚踏轴上并与各应变片连接；脚踏板通过脚踏轴直接作用于曲柄，应变片能够直接感应到骑行者对脚踏板和脚踏轴的作用力，能够准确采集到骑行者对曲柄的直接作用力拒，并能够采集到脚踏轴转动的完整扭矩数据，提高了功率、扭力采集的准确性和完整性；具有该功率扭力采集系统的自行车，其功率扭力采集准确、完整，能够为骑行者提供准确、完整的参考数据。

Description

一种功率扭力采集系统和自行车

技术领域

本申请涉及自行车技术领域，特别涉及一种功率扭力采集系统和自行车。

背景技术

近几年，自行车运动越来越受到大众青睐，曾经只有专业运动员才用到功率计，现在已经越来越多地受到业余玩家的关注。而且功率计对普通爱好者的提升，甚至会比职业选手更大。因为功率计能够测量骑者的实时输出功能率，从而能够让业余选手更好的分配体力。目前市面上的功率计的形式和数量很多，大致有牙盘式功率计、花鼓式功率计、曲柄式功率计、脚踏式功率计等，其中脚踏式功率计因其方便安装更加受到业务爱好者的青睐。脚踏式功率计的原理是当骑行者施力于自行车脚踏时，通过传感器的电桥电路采集到电压大小，再计算得到相应的输出功率。虽然这类产品能够较好的监测骑行者功率输出，但在设计中仍存在一些缺陷。

目前主流的脚踏功率计的应力采集采用的是通过分离的方式传递至应变片传感器当中，即脚踏中心轴受力后，力传导至轴心中贴有应变片的器件上，该器件收到脚踏的力而产生形变，因此该形变可以通过应变片采集。该种方法中脚踏与曲柄之间并没有直接的扭矩传递，因而，在采集时并没有真正采集到脚部对踏面施加的力，存在一定误差。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种功率扭力采集系统，旨在解决现有的自行车的功率计中存在的力采集的准确性不高的技术问题。

本申请实施例是这样实现的，一种功率扭力采集系统，包括：

脚踏板，具有容置腔；

脚踏轴，部分设于所述容置腔内，具有平行于其中心轴线的多个应变面；所述脚踏轴位于所述容置腔外的部分用于与曲柄连接；

应变片，分别设于各所述应变面上；以及控制电路板，设于所述脚踏轴上并与各所述应变片连接。

在一个实施例中，每一所述应变面上设有两个所述应变片，两个所述应变片垂直设置，或者两个所述应变片平行设置。

在一个实施例中，所述脚踏轴上设有四个应变面，四个所述应变面两两垂直；

或者，所述脚踏轴上设有六个应变面，包括四个第一应变面和两个第二应变面，四个所述第一应变面两两垂直，两个所述第二应变面相互平行且两个所述第二应变面的垂线与其中一个所述第一应变面的垂线呈45°夹角；

或者，所述脚踏轴上设有八个应变面，八个所述应变面沿周向均匀分布。

在一个实施例中，所述脚踏轴具有第一轴孔，所述第一轴孔具有与其中一个所述应变面平行的安装平面，所述控制电路板设于所述第一轴孔内并位于所述安装平面上，所述控制电路板与所述应变片通过穿设所述脚踏轴的第一导线连接，所述功率扭力采集系统还包括设于所述控制电路板上的角度传感器。

在一个实施例中，所述脚踏轴上于所述应变面朝向所述曲柄的一侧设有第一抵挡部，所述第一抵挡部的外径大于所述容置腔的内径；所述脚踏板的内壁上形成第二抵挡部；所述功率扭力采集系统还包括连接于所述脚踏轴的背离所述曲柄一端的连接件，所述连接件的外径大于所述第二抵挡部的内径。

在一个实施例中，所述第一抵挡部具有与其中一个所述应变面平行的特征平面。

在一个实施例中，所述功率扭力采集系统还包括供电单元，所述供电单元包括电池舱、设于所述电池舱内的电池、第一转接电路板和第二导线，所述脚踏轴的远离所述曲柄的一端开设第二轴孔，所述电池舱、所述电池和所述第一转接电路板均设于所述容置腔内、所述第二轴孔外，所述第二导线穿过所述第二轴孔，并连接在所述第一转接电路板和所述控制电路板连接之间。

在一个实施例中，所述功率扭力采集系统还包括封盖，所述封盖固定安装于所述容置腔的背离所述曲柄的一端，所述封盖朝向所述电池舱凸设抵持部，所述抵持部与所述电池舱抵接。

在一个实施例中，所述第一转接电路板与所述第二导线之间还设有第二转接电路板，所述第二转接电路板固定设置于所述脚踏轴上并与所述第一转接电路板弹性抵接。

在一个实施例中，所述第二转接电路板包括电路板本体和设于所述电路板本体上的弹针，所述弹针与所述第一转接电路板弹性抵接，所述第二轴孔的内壁凹陷形成台阶槽，所述电路板本体抵靠于所述台阶槽上。

本申请的另一目的在于提供一种自行车，包括车架、转动设于所述车架上的曲柄，以及设于所述曲柄上、如上述各实施例所说的功率扭力采集系统。

本申请实施例提供的功率扭力采集系统和自行车，其有益效果在于：

本申请实施例提供的功率扭力采集系统，包括脚踏板、脚踏轴、应变片和控制电路板，脚踏轴部分设于脚踏板的容置腔内，且具有平行于其中心轴线的多个应变面，应变片分别设于各应变面上，控制电路板设于脚踏轴上并与各应变片连接，脚踏板受到的力通过脚踏轴直接作用于曲柄，由于应变片设于脚踏轴的应变面上而非脚踏轴内的结构，应变片能够直接感应到骑行者对脚踏板和脚踏轴的作用力，因而，应变片能够准确采集到骑行者脚部对曲柄的直接作用力拒，并且，该多个应变面对应到脚踏轴转动过程中的360°范围，能够采集到脚踏轴转动的完整扭矩数据，提高了功率、扭力采集的准确性和完整性；具有该功率扭力采集系统的自行车，其功率扭力采集准确、完整，能够为骑行者提供准确、完整的参考数据，提高用户使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的功率扭力采集系统的俯视图；

图2是图1所示功率扭力采集系统沿A-A线的剖面图；

图3是图1所示功率扭力采集系统的立体分解图。

图4是图1所示功率扭力采集系统中应变片与脚踏轴的配合关系示意图；

图5是图1所示功率扭力采集系统中踏板轴的运动轨迹示意图。

图中标记的含义为：

100-功率扭力采集系统，200-曲柄；

1-脚踏板，10-容置腔，11-第二抵挡部；

2-脚踏轴，20-过线孔，21-第一轴孔，210-安装平面，22-第二轴孔，23-应变面，231-上平面，232-下平面，233-前平面，234-后平面；

24-第一抵挡部，241-特征平面，26-凸环部；

3-应变片；

4-控制电路板；

5-供电单元，511-上盖，512-下盖，52-电池，53-正极片，54-负极片，55-第一转接电路板，56-第二转接电路板，561-电路板本体，562-弹针；

61-调节螺母，64-第一封盖，65-第二封盖，651-抵持部，66-第一密封圈，67-第二密封圈，68-第三密封圈，71-轴承，72-连接件，721-锁紧螺母。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接固定或设置在该另一个部件上。当一个部件被称为是“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”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，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专利的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1和图3，本申请实施例首先提供一种功率扭力采集系统100，其用于与自行车的曲柄200连接，用于采集骑行者对曲柄200的作用力。具体地，如图2至图4所示，该功率扭力采集系统100包括脚踏板1、脚踏轴2、应变片3和控制电路板4，其中，脚踏板1具有由靠近曲柄200的一侧开设的容置腔10，脚踏轴2部分设于容置腔10内，而部分位于容置腔10外，脚踏轴2的位于容置腔10外的部分用于与曲柄200连接，参见图1和图3所示；并且，如图4所示，脚踏轴2的外周面上形成平行于其中心轴线的多个应变面23，应变片3分别贴设于应变面23上，该些应变片3组成采集电路，控制电路板4设于脚踏轴2上并与各应变片3连接，控制电路板4用于对各个应变片3提供电压，在脚踏轴2受力变形时，各应变片3随应变面23发生形变，导致各自的电阻变化，电阻变化导致采集电路的输出电压变化，控制电路板4还用于输出变化后的电压，从而能够得到骑行者对脚踏轴2施加的力，进一步可以得到骑行者在骑行过程中的功率变化。

本申请实施例提供的功率扭力采集系统100，包括脚踏板1、脚踏轴2、应变片3和控制电路板4，脚踏轴2部分设于脚踏板1的容置腔10内，且具有平行于其中心轴线的多个应变面23，应变片3分别贴设于各应变面23上，控制电路板4设于脚踏轴2上并与各应变片3连接，脚踏板1受到的力可通过脚踏轴2直接作用于曲柄200，由于应变片3设于脚踏轴2外周形成的应变面23上而非脚踏轴2内的结构，应变片3能够直接感应到骑行者对脚踏板1和脚踏轴2的作用力，因而，应变片3能够准确采集到骑行者脚部对曲柄200的直接作用力矩，并且，该多个应变面23对应到脚踏轴2转动过程中的360°范围，使得应变片3能够采集到脚踏轴2转动的完整扭矩数据，提高了功率、扭力采集的准确性和完整性

如图2和图4所示，多个应变面23在轴向上对齐，换言之，各个应变面23的其中一端共同限定出一个圆周上，各个应变面23的其中另一端共同限定出另一个圆周。这使得各个应变面23至曲柄200的距离以及应变片3至曲柄200的距离均相等，在相同的力的作用下，应变片3的变形程度相同。

在一个实施例中，脚踏轴2上形成四个上述的应变面23，四个应变面23两两垂直，如图5所示。

在一个实施例中，每一应变面23上设有两个应变片3。则，共有八个上述的应变片3，该八个应变片3组成双全桥电路。每一个应变面23上的两个应变片3垂直设置，能够感应应变面23上所发生的各个方向的变形，以进一步提高数据采集准确性。

具体地，一个应变面23上的两个垂直设置的应变片3在应变面23变形时的电阻变化不同，如应变面23受力拉伸，则一个应变片3被拉伸，在电阻率和横截面积一定的情况下，长度增大，电阻增大，而另一个应变片3被压缩，在电阻率和横截面积一定的情况下，长度减小，电阻减小。如此，通过两个垂直设置的应变片3的综合电阻的变化，能够准确地得到该应变面23的变形情况。当然，在其他可选实施例中，位于同一个应变面23上的两个应变片3还可以平行设置。进一步地，两个应变片3可以封装于一体，也可以各自独立地设置于应变面23上。

在另一个实施例中，脚踏轴2上形成六个上述的应变面23，分别为四个第一应变面和两个第二应变面，其中，四个第一应变面按照两两垂直的方式排布，两个第二应变面相互平行，且设于相邻两个第一应变面之间，也即，两个第二应变面的垂线与其中一个第一应变面的垂直呈45°夹角。其中，每相互平行的两个应变面23之间形成一个全桥电路，该六个应变面23共可形成三个全桥电路。

在又一个实施例中，脚踏轴2上形成八个上述的应变面23，八个应变面23沿轴向均匀分布，换言之，相邻两个应变面23的垂直之间的夹角为45°。该八个应变面23共可形成四个全桥电路。

在其他更多个实施例中，在脚踏轴2的外周面允许的情况下，脚踏轴2上还可以形成更多个应变面23。应变面23越多，则，在脚踏轴2转动的过程中采集到的数据更完整、连续。

为便于理解和描述，定义脚踏轴2的朝向曲柄200的一端为第一端，另一端则为第二端，同样地，脚踏板1也有朝向曲柄200的第三端和远离曲柄200的第四端。

本实施例中，容置腔10由第三端一侧开设，其可以延伸并贯穿至第四端的端面，如图2和图3所示。当然，在其他实施例中，根据需要，容置腔10可以不贯穿至第四端的端面也是可以的。

如图2所示，脚踏轴2上开设有第一轴孔21，控制电路板4设于第一轴孔21内。由于应变片3设于脚踏轴2的外周面上，因此，控制电路板4与应变片3之间通过穿设脚踏轴2的第一导线(未图示)连接。具体地，脚踏轴2上开设有连通至其外周面和第一轴孔21的过线孔20，如图2所示，第一导线穿过过线孔20，从而，可以在控制电路板4与应变片3之间形成连接。

进一步地，第一轴孔21由脚踏轴2的第一端开设，该第一轴孔21在第一端呈开口状，控制电路板4可由第一端的端面被放置进入第一轴孔21和从第一轴孔21中取出。

其中，第一轴孔21具有与其中一个应变面23平行的安装平面210，如图2所示，控制电路板4安装于该安装平面210上。该功率扭力采集系统100还包括角度传感器(未图示)，其设置于控制电路板4上，并与控制电路板4通信连接，用于检测脚踏轴2在转过过程中的实时角度，从而控制电路板4接收角度传感器检测的角度信息可以获知脚踏轴2的角度，进而，可以获知在不同的角度时骑行者施加在脚踏轴2上的扭力，进而得到功率等数据。

如图2和图3所示，该功率扭力采集系统100还包括第一封盖64，该第一封盖64设置在第一轴孔21的开口(这里指在脚踏轴2的第一端形成的开口)处，用于从该处封闭第一轴孔21。从而，在控制电路板4位于第一轴孔21内时，该第一封盖64一方面用于将控制电路板4限制在第一轴孔21内，使得控制电路板4不会从第一轴孔21内掉出，另一方面用于保护控制电路板4，避免外部的异物、水等进入第一轴孔21而对控制电路板4造成损坏。

第一轴孔21的开口处可形成内螺纹，第一封盖64上形成外螺纹，第一封盖64与第一轴孔21以螺纹啮合，并实现可拆卸。此外，在其他可选实施例中，第一封盖64可以形成内螺纹，脚踏轴2的朝向曲柄200的一端形成外螺纹也是可以的(可以理解，第一封盖64与脚踏轴2的连接不影响脚踏轴2与曲柄200的连接)；或者，第一封盖64与脚踏轴2通过卡接、过盈等方式固定配合也是可以的，不再一一赘述。

如图2和图3所示，可选地，第一封盖64与脚踏轴2之间设有至少一个第一密封圈66，用于进一步提高第一封盖64对第一轴孔21的密封效果。具体到本实施例中，如图2所示，第一密封圈66设置在第一封盖64的外周和脚踏轴2的内壁之间。第一密封圈66的材料不限，可以是硅胶、橡胶等，任何具有一定的变形能力以密封容置腔10的材料均可应用在此。

请进一步参阅图2和图3，在一个实施例中，脚踏轴2的第一端形成外螺纹，曲柄200上形成内螺纹，脚踏轴2的第一端伸入曲柄200内并与曲柄200螺纹啮合。

在一个实施例中，该功率扭力采集系统100还包括调节螺母61，其具有内螺纹，并设置在脚踏轴2的第一端，该调节螺母61用于将脚踏轴2锁紧在曲柄200上，同时，该调节螺母61可以拆卸，当调节螺母61拆卸后，脚踏轴2与曲柄200之间的相对角度关系可以进行调节，如此，能够使得各应变面23保持在合适的位置处，以进一步提高扭力采集的准确性。

如图5所示，以左边的脚踏板1为例，脚踏轴2沿着逆时针方向(图5中的曲线实线箭头所示)转动，其运动轨迹为圆形(图5中虚线所示的圆)。在自行车的应用场景下，骑行者脚部对脚踏板1和脚踏轴2施加的有效扭矩主要集中在脚踏轴2由最高点顺时针移动至最低点的过程中。以脚踏轴2上设有四个应变面23为例，在此，将四个应变面23分别定义为上平面231、下平面232、前平面233和后平面234，该上平面231、下平面232、前平面233和后平面234根据脚踏轴2位于最高点时、基于水平面和骑行者方位进行定义。当脚踏轴2由最高点转动时，上平面231、下平面232、前平面233和后平面234均绕曲轴的转动中心轴线转动90°，且各自相对于水平面的方位也发生变化。

为了能够准确地采集脚踏轴2的受力情况，当脚踏轴2位于最高点时，需要上平面231、下平面232均与重力方向保持垂直，而前平面233与后平面234均与重力方向保持平行。在骑行过程中，随着骑行时间的增加，脚踏轴2与曲柄200之间的相对角度关系可能发生变化，导致脚踏轴2在最高点时上平面231相对于水平面倾斜。本实施例中，由于设置了调节螺母61，可以在需要的情况下对脚踏轴2相对于曲柄200的角度进行调节。

其中，调节螺母61可以设置曲柄200的外侧，也即朝向脚踏板1的一侧，也可以设置在曲柄200的内侧，也即在脚踏轴2的第一端穿过曲柄200后设置在脚踏轴2上。这均是可以的，均能够实现脚踏轴2与曲柄200之间的可拆卸以及锁紧。

接下来，请参阅图2和图3，脚踏轴2包括设于应变面23与第一端之间的第一抵挡部24，第一抵挡部24的外径大于第一轴孔21的端面的内径，这使得第一抵挡部24抵接在第一端的端面上而不能进入容置腔10内，起到了在朝向曲柄200的方向上限制脚踏板1位置的作用。

进一步地，如图4所示，第一抵挡部24上设有至少一个特征平面241，该特征平面241与其中一个应变面23保持平行。这样设置的目的在于，第一抵挡部24设置在脚踏板1之外，能够从外部观察到其特征平面241，因而，通过特征平面241即可确定脚踏轴2上的应变面23的方位，例如，特征平面241可以与上平面231保持平行，如此，当脚踏轴2处于最高点且其特征平面241与竖直方向相垂直时，即能够保证此时四个应变面23均位于各自合适的方位，然后可以将调节螺母61锁紧。

如图2和图3所示，该功率扭力采集系统100还包括至少一个第二密封圈67，第二密封圈67设于第一抵挡部24的远离曲柄200的一侧与脚踏板1的内壁之间，用于从容置腔10的边缘位置密封该容置腔10，防止一些水、异物等从容置腔10的开口处进入容置腔10内并对应变片3的结构和功能造成不利影响。

第二密封圈67的材料不限，可以是硅胶、橡胶等，任何具有一定的变形能力以密封容置腔10的材料均可应用在此。

另外，如图2和图3所示，脚踏板1的内壁上形成第二抵挡部11，该功率扭力采集系统100还包括可拆卸连接于脚踏轴2的第二端的连接件72，连接件72的外径大于第二抵挡部11的内径。当脚踏轴2的第二端穿过容置腔10并到达第二抵挡部11的外侧时，将连接件72与第二端连接，然后，由于第二抵挡部11的设置，连接件72连同第二端不能朝向曲柄200方向移动。至此，脚踏板1与脚踏轴2之间实现了轴向位置上的相对固定。

可以理解的是，脚踏轴2与曲柄200固定连接并随曲柄200转动，而在骑行过程中，脚踏板1的其中一个侧面始终保持与骑行者的脚底接触，因此，脚踏板1需要能够相对于脚踏轴2转动，也即，在周向上，脚踏板1的位置并非固定。

为了提高脚踏板1与脚踏轴2之间相对转动的顺畅性，在一个实施例中，该功率扭力采集系统100还包括多个轴承71，多个轴承71分别套设在脚踏轴2上，并与容置腔10的内壁抵接，用于支撑脚踏轴2相对于脚踏板1的轴向回转。

本实施例中，上述的连接件72包括锁紧螺母721和其中的至少一个轴承71，轴承71位于锁紧螺母721的朝向曲柄200的一侧，且轴承71的外径大于第二抵挡部11的内径。如此，轴承71同时起到了支撑脚踏轴2回转的功能以及与第二抵挡部11抵接的功能。其他轴承71的位置设置以能够保证脚踏轴2相对于脚踏板1回转的稳定性即可，具体不特别限定。

当然，不限于此，在其他可选实施例中，锁紧螺母721主要起到与第二抵挡部11抵接的功能而轴承71主要起到支撑脚踏轴2回转的功能也是可以的。并且，连接件72可以通过其他方式与第二端连接，在此也不作特别限定。

如图2和图3所示，在一个实施例中，脚踏轴2上于应变面23的轴向两侧均形成凸环部26，凸环部26位于容置腔10内，且应变面23相对于其两侧的凸环部26凹陷。这样设置的目的是，凸环部26能够对其中部的应变面23起到一定的保护作用。例如，在一些情况下，为了保证脚踏板1转动的顺畅性，脚踏轴2的表面上、轴承71处等可能会设置润滑油，而凸环部26的设置可以避免润滑油流动到应变面23上，进而避免润滑油流动到应变片3上而影响应变片3的功能。

接下来描述对控制电路板4和应变片3进行供电的供电单元5。

如图2和图3所示，供电单元5包括电池52、第一转接电路板55和第二导线(未图示)，脚踏轴2的第二端开设第二轴孔22，第二轴孔22沿轴向延伸直至贯通至第一轴孔21，第二导线穿过第二轴孔22，并连接在控制电路板4与第一转接电路板55之间。而由于供电单元5通常整体体积较大，第一转接电路板55和电池52可以设置在容置腔10内、第二轴孔22外，以便于单独拆卸该供电单元5，从而可方便地进行电池52的更换、检查等。当然，不限于此，在其他可选实施例中，根据具体需要，如脚踏轴2的第二端可以提供较大的空间的情况下，供电单元5设置在第二轴孔22内也是可以的。

电池52可以采用体积较小的纽扣电池，以适配于脚踏板1内较小的空间。在其他实施例中，在容置腔10空间允许的情况下，也可以采用柱形电池、方形电池甚至异形电池等。

其中，该供电单元5还包括电池舱，电池52设置在电池舱内，第一转接电路板55通过正极片53和负极片54分别与电池52的正极和负极连接。

电池舱通常包括可拆卸连接的多个部分，例如本申请的上盖511和下盖512，以便于电池52的拆卸和固定。第一转接电路板55可以与下盖512固定连接在一起。

由前述可知，脚踏轴2相对于脚踏板1能够作周向旋转，电池舱、第一转接电路板55均与脚踏轴2保持相对固定，并随脚踏轴2转动。因此，即使脚踏轴2发生了转动，第二导线也不会发生扭转，不会发生扭曲和断裂的问题。

基于此，该功率扭力采集系统100还包括设于第一转接电路板55与第二导线之间的第二转接电路板56，且第二转接电路板56固定在脚踏轴2上，并与第一转接电路板55弹性抵接和电连接。

这样设置的目的是，第一转接电路板55设置在脚踏轴2外，其需要随同电池舱的拆卸而脱离脚踏轴2，第二转接电路板56以弹性抵接的方式与第一转接电路板55形成电连接，则可保证第一转接电路板55以方便的方式与第二转接电路板56形成电连接。如图3所示，具体地，第二转接电路板56包括电路板本体561和设于电路板本体561上的弹针562，弹针562与第一转接电路板55弹性抵接。如此，实现了第二转接电路板56与第一转接电路板55之间可靠的电性连接。

进一步地，如图2所示，在一个实施例中，第二轴孔22的朝向电池52的一端内壁外扩形成台阶槽，电路板本体561抵接于台阶槽的槽底壁。如此，即使弹针562对电路板本体561施加超向曲柄200的作用力电路板本体561也不会发生移动，从而可保持弹针562始终以压缩状态与第一转接电路板55抵接，进而保证二者之间可靠的电连接。

请参阅图2和图3，该功率扭力采集系统100还包括第二封盖65，设于容置腔10的背离曲柄200的一侧，并与脚踏板1的内壁固定连接。具体地，第二封盖65上可以设置外螺纹，与容置腔10的内壁上的内螺纹啮合。第二封盖65用于从外侧封闭容置腔10，以防止水等对电池52造成影响。或者，在其他可选实施例中，第二封盖65上设置内螺纹，其与脚踏板1上设置的外螺纹相互啮合固定也是可以的。

其中，如图2所示，第二封盖65上朝向曲柄200的一侧凸设形成抵持部651，该抵持部651与电池舱抵接，并将电池舱压紧于脚踏轴2的端面上。如此，当拆卸第二封盖65后，电池舱可以脱离脚踏轴2并能够被取出，当安装第二封盖65后，电池舱被压紧于脚踏轴2的端面上，从而，电池舱可以与脚踏轴2保持相对固定。

由于第二封盖65通过抵持部651与电池舱形成抵接，二者之间具有较小的接触面积，能够减少二者之间的滑动摩擦力，进而降低旋转摩擦功耗。

此外，如图2所示，第二封盖65的外壁与脚踏板1的内壁之间还设有至少一个第三密封圈68，以进一步提高对容置腔10的密封效果。第三密封圈68的材料不限，可以是硅胶、橡胶等，任何具有一定的变形能力以密封容置腔10的材料均可应用在此。

本申请实施例还提供一种自行车(未图示)，包括车架、转动连接于车架上的曲柄200，以及上述各实施例所说的功率扭力采集系统100。

由于具有上述实施例所说的功率扭力采集系统100，该自行车在骑行过程中的功率、扭力数据采集准确、完整，能够为骑行者提供准确、完整的参考数据，提高用户使用体验。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种功率扭力采集系统，其特征在于，包括：

脚踏板，具有容置腔；

脚踏轴，部分设于所述容置腔内，具有平行于其中心轴线的多个应变面；所述脚踏轴位于所述容置腔外的部分用于与曲柄连接；

应变片，分别设于各所述应变面上；以及控制电路板，设于所述脚踏轴上并与各所述应变片连接；

所述脚踏轴具有第一轴孔，所述第一轴孔具有与其中一个所述应变面平行的安装平面，所述控制电路板设于所述第一轴孔内并位于所述安装平面上，所述控制电路板与所述应变片通过穿设所述脚踏轴的第一导线连接，所述功率扭力采集系统还包括设于所述控制电路板上的角度传感器。

2.如权利要求1所述的功率扭力采集系统，其特征在于，每一所述应变面上设有两个所述应变片，两个所述应变片垂直设置，或者两个所述应变片平行设置。

3.如权利要求1所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述脚踏轴上设有四个应变面，四个所述应变面两两垂直；

或者，所述脚踏轴上设有六个应变面，包括四个第一应变面和两个第二应变面，四个所述第一应变面两两垂直，两个所述第二应变面相互平行且两个所述第二应变面的垂线与其中一个所述第一应变面的垂线呈45°夹角；

或者，所述脚踏轴上设有八个应变面，八个所述应变面沿周向均匀分布。

4.如权利要求1所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述脚踏轴上于所述应变面朝向所述曲柄的一侧设有第一抵挡部，所述第一抵挡部的外径大于所述容置腔的内径；所述脚踏板的内壁上形成第二抵挡部；所述功率扭力采集系统还包括连接于所述脚踏轴的背离所述曲柄一端的连接件，所述连接件的外径大于所述第二抵挡部的内径。

5.如权利要求4所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述第一抵挡部具有与其中一个所述应变面平行的特征平面。

6.如权利要求1至5中任一项所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述功率扭力采集系统还包括供电单元，所述供电单元包括电池舱、设于所述电池舱内的电池、第一转接电路板和第二导线，所述脚踏轴的远离所述曲柄的一端开设第二轴孔，所述电池舱、所述电池和所述第一转接电路板均设于所述容置腔内、所述第二轴孔外，所述第二导线穿过所述第二轴孔，并连接在所述第一转接电路板和所述控制电路板连接之间。

7.如权利要求6所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述功率扭力采集系统还包括封盖，所述封盖固定安装于所述容置腔的背离所述曲柄的一端，所述封盖朝向所述电池舱凸设抵持部，所述抵持部与所述电池舱抵接。

8.如权利要求6所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述第一转接电路板与所述第二导线之间还设有第二转接电路板，所述第二转接电路板固定设置于所述脚踏轴上并与所述第一转接电路板弹性抵接。

9.如权利要求8所述的功率扭力采集系统，其特征在于，所述第二转接电路板包括电路板本体和设于所述电路板本体上的弹针，所述弹针与所述第一转接电路板弹性抵接，所述第二轴孔的内壁凹陷形成台阶槽，所述电路板本体抵靠于所述台阶槽上。

10.一种自行车，其特征在于，包括车架、转动设于所述车架上的曲柄，以及设于所述曲柄上、如权利要求1至9中任一项所述的功率扭力采集系统。

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