CN220662732U - 一种代步车的力矩数据采集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种代步车的力矩数据采集装置，其包括中轴与动力输出件；所述动力输出件通过形变元件连接所述中轴；所述形变元件上固定有应变片；还包括相对于代步车的车架固定安装的第一PCB板以及相对于所述中轴固定的第二PCB板；所述应变片连接所述第二PCB板；所述第一PCB板能够向所述第二PCB板无线输电，且所述第一PCB板与所述第二PCB板之间能够无线通信。本实用新型的代步车的力矩数据采集装置，通过增设形变元件、应变片、第一PCB板以及第二PCB板，可以实现对骑行力矩的采集，且对传统自行车结构的改造较小，无需对车架A进行改造，可实现低成本采集骑行力矩，不仅造新车可以使用通用车架，成本低，而且对旧车进行改造也很方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及自行车、助力车等代步车的配件技术领域，特别是涉及一种代步车的力矩数据采集装置。
背景技术
自行车、助力车等类型的代步车由于其轻便的特征，成为人们短途出行的重要工具，现有的代步车，由于集成了越来越多的智能化功能，因此需要采集用户的骑行力矩，以方便控制系统进行智能变速、调节电机的助力力矩等。现有的很多代步车产品中，为了加入力矩检测功能，需要对自行车的车架做较大的改动，或者需要对驱动电机做较大的改动，这种改动在批量制造过程中往往需要重新开模，造成制造成本大幅增加，且对于现有车辆的改造升级也不方便，因此需要一种低成本、通用性强解决方案。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种成本低、通用性强、维护方便的代步车的力矩数据采集装置。
技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种代步车的力矩数据采集装置，其包括中轴与动力输出件；所述动力输出件通过形变元件连接所述中轴；所述形变元件上固定有应变片；
还包括相对于代步车的车架固定安装的第一PCB板以及相对于所述中轴固定的第二PCB板；所述应变片连接所述第二PCB板；所述第一PCB板能够向所述第二PCB板无线输电，且所述第一PCB板与所述第二PCB板之间能够无线通信。
进一步地，所述第一PCB板、所述第二PCB板以及所述动力输出件均位于所述车架的同一侧。
进一步地，还包括相对于所述车架固定安装的罩体，所述罩体与所述形变元件围出封闭空间，所述第一PCB板与所述第二PCB板均置于所述封闭空间内。
进一步地，所述罩体与所述形变元件的连接处设置有油封。
进一步地，所述形变元件具有与所述动力输出件连接的第一连接部；所述形变元件还具有连接所述中轴的第二连接部；所述第一连接部与所述第二连接部在径向上错开，且在所述形变元件的径向上，所述应变片具有位于所述第一连接部与所述第二连接部之间的部分。
进一步地，所述形变元件与所述动力输出件之间通过花键连接，其上的第一连接部为花键部或花键孔；所述形变元件的外侧被螺接在所述中轴上的螺母抵住。
进一步地，所述形变元件上的第二连接部为与所述中轴螺接的内螺纹。
进一步地，所述第二PCB板的中部具有磁环，所述形变元件上具有外凸的筒状部；所述磁环套接固定在所述筒状部上；所述第一PCB板上具有霍尔传感器。
进一步地，所述筒状部上安装有用于固定第二PCB板的支架以及用于对磁环进行轴向定位的挡圈。
进一步地，所述中轴上同轴套设有套管，所述套管与所述中轴之间具有滚珠组件。
有益效果：本实用新型的代步车的力矩数据采集装置，通过增设形变元件、应变片、第一PCB板以及第二PCB板，可以实现对骑行力矩的采集，且对传统自行车结构的改造较小，无需对车架A进行改造，可实现低成本采集骑行力矩，不仅造新车可以使用通用车架，成本低，而且对旧车进行改造也很方便。
附图说明
图1为代步车的力矩数据采集装置的结构图；
图2为代步车的力矩数据采集装置与车架的组合结构图；
图3为代步车的力矩数据采集装置的剖视图；
图4为代步车的力矩数据采集装置的爆炸图；
图5为形变元件的结构图；
图6为图3中A部分的放大结构图。
图中：A-车架；1-中轴；1a-滚珠槽；1b-外花键；2-动力输出件；3-形变元件；3a-第一连接部；3b-第二连接部；3c-筒状部；4-应变片；5-第一PCB板；6-第二PCB板；7-罩体；7a-安装部；8-油封；9-螺母；10-磁环；11-套管；12-滚珠组件；12a-滚珠；12b-滚珠支架；13-支架；14-挡圈。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1所示的代步车的力矩数据采集装置，其包括中轴1与动力输出件2，中轴1的两端具有连接脚踏曲柄的外花键1b；本实施例中，动力输出件2为牙盘，在其他实施例中，动力输出件2还可以是齿轮等形式的传动部件。使用时，如图2所示，所述中轴1相对于代步车的车架A转动安装；所述动力输出件2通过形变元件3连接所述中轴1；所述形变元件3上固定有应变片4。
如图3-4所示，力矩数据采集装置还包括相对于代步车的车架A固定安装的第一PCB板5以及相对于所述中轴1固定的第二PCB板6；所述应变片4连接所述第二PCB板6；所述第一PCB板5能够向所述第二PCB板6无线输电，且所述第一PCB板5与所述第二PCB板6之间能够无线通信。
所述第一PCB板5及所述第二PCB板6上分别具有线圈，两者上的线圈对置安装，其中，两个PCB板之间通过线圈之间的电磁感应原理进行无线输电，以使得第二PCB板6不需要直连电源即可获得电力。第一PCB板5与第二PCB板6的具体组成见在先申请CN212034108U，此处不多赘述。
第二PCB板6与第一PCB板5之间可以通过电磁感应原理进行通信，也可以通过NFC技术进行无线通信(如专利CN216252281U所示的方案)，未来新出现的其他无线通信技术应用在该方案中，也应当视作落入本申请的保护范围。如此，第二PCB板6能够根据应变片4产生的电信号得到力矩数据或者能够反应力矩大小的中间数据，第二PCB板6通过无线通信方式将数据发送给第一PCB板5，代步车的控制系统获得第一PCB板5得到的数据后可以得到力矩数据。
上述方案中，通过增设形变元件3、应变片4、第一PCB板5以及第二PCB板6，可以实现对骑行力矩的采集，且对传统自行车结构的改造较小，无需对车架A进行改造，可实现低成本采集骑行力矩，不仅造新车可以使用通用车架，成本低，而且对旧车进行改造也很方便。
所述第一PCB板5、所述第二PCB板6以及所述动力输出件2均位于所述车架A的同一侧。还包括相对于所述车架A固定安装的罩体7，所述罩体7与所述形变元件3围出封闭空间，所述第一PCB板5与所述第二PCB板6均置于所述封闭空间内。所述罩体7与所述形变元件3的连接处设置有油封8。所述中轴1上同轴套设有套管11，所述套管11与所述中轴1之间具有滚珠组件12，滚珠组件12由滚珠12a与滚珠支架12b组成，中轴1上具有滚珠槽1a，滚珠12a能够沿着滚珠槽1a滚动。套管11的一端与车架A通过螺接方式固定，罩体7具有套接在套管11的另一端上的安装部7a，且安装部7a与车架A通过螺接方式固定。
采用上述结构，可以对PCB板进行防尘防水，同时由于形变元件3也参与了构建封闭空间，一方面方便应变片4与第二PCB板6连接，另一方面可以减少零件的数量，提升结构的紧凑性，减少所需的安装空间。
优选地，如图5所示，所述形变元件3具有与所述动力输出件2连接的第一连接部3a；所述形变元件3还具有连接所述中轴1的第二连接部3b；所述第一连接部3a与所述第二连接部3b在径向上错开，且在所述形变元件3的径向上，所述应变片4具有位于所述第一连接部3a与所述第二连接部3b之间的部分。如此，中轴1将动力通过形变元件3传递给动力输出件2时，可使形变元件3上位于第一连接部3a与第二连接部3b之间的部分产生形变，进而带动应变片4产生较大形变。
所述形变元件3与所述动力输出件2之间通过花键连接，其上的第一连接部3a为花键部或花键孔，动力输出件2上具有对应的配合部。所述形变元件3的外侧被螺接在所述中轴1上的螺母9抵住。采用上述形式，可以使形变元件3与动力输出件2之间的连接可靠性高，且使用寿命长。所述形变元件3上的第二连接部3b为与所述中轴1螺接的内螺纹。
此外，所述第二PCB板6的中部具有磁环10，所述形变元件3上具有外凸的筒状部3c；所述磁环10套接固定在所述筒状部3c上，磁环10内具有多个圆周阵列排布的磁体；所述第一PCB板5上具有霍尔传感器，通过霍尔传感器与磁环10的相互作用，能够获得中轴1的转速数据。
如图6所示，上述封闭空间内安装有用于固定第二PCB板6的支架13以及用于对磁环10进行轴向定位的挡圈14；支架13以及挡圈14均安装在筒状部3c上。第一PCB板5通过螺钉固定在罩体7的内壁。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，其包括中轴(1)与动力输出件(2)；所述动力输出件(2)通过形变元件(3)连接所述中轴(1)；所述形变元件(3)上固定有应变片(4)；
还包括相对于代步车的车架(A)固定安装的第一PCB板(5)以及相对于所述中轴(1)固定的第二PCB板(6)；所述应变片(4)连接所述第二PCB板(6)；所述第一PCB板(5)能够向所述第二PCB板(6)无线输电，且所述第一PCB板(5)与所述第二PCB板(6)之间能够无线通信。
2.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述第一PCB板(5)、所述第二PCB板(6)以及所述动力输出件(2)均位于所述车架(A)的同一侧。
3.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，还包括相对于所述车架(A)固定安装的罩体(7)，所述罩体(7)与所述形变元件(3)围出封闭空间，所述第一PCB板(5)与所述第二PCB板(6)均置于所述封闭空间内。
4.根据权利要求3所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述罩体(7)与所述形变元件(3)的连接处设置有油封(8)。
5.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述形变元件(3)具有与所述动力输出件(2)连接的第一连接部(3a)；所述形变元件(3)还具有连接所述中轴(1)的第二连接部(3b)；所述第一连接部(3a)与所述第二连接部(3b)在径向上错开，且在所述形变元件(3)的径向上，所述应变片(4)具有位于所述第一连接部(3a)与所述第二连接部(3b)之间的部分。
6.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述形变元件(3)与所述动力输出件(2)之间通过花键连接，其上的第一连接部(3a)为花键部或花键孔；所述形变元件(3)的外侧被螺接在所述中轴(1)上的螺母(9)抵住。
7.根据权利要求6所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述形变元件(3)上的第二连接部(3b)为与所述中轴(1)螺接的内螺纹。
8.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述第二PCB板(6)的中部具有磁环(10)，所述形变元件(3)上具有外凸的筒状部(3c)；所述磁环(10)套接固定在所述筒状部(3c)上；所述第一PCB板(5)上具有霍尔传感器。
9.根据权利要求8所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述筒状部(3c)上安装有用于固定第二PCB板(6)的支架(13)以及用于对磁环(10)进行轴向定位的挡圈(14)。
10.根据权利要求1所述的代步车的力矩数据采集装置，其特征在于，所述中轴(1)上同轴套设有套管(11)，所述套管(11)与所述中轴(1)之间具有滚珠组件(12)。
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