中軸傳感器系統(tǒng)以及電動助力自行車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及交通機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種中軸傳感器系統(tǒng)以及電動助力自行車。該系統(tǒng)包括：左中軸、右中軸、彈性體和力矩傳感器；左中軸的一端和右中軸的一端連接，彈性體套設(shè)在左中軸上，力矩傳感器設(shè)置在彈性體上；左中軸的另一端和右中軸的另一端分別用于與腳踏曲柄連接。當(dāng)使用者實(shí)際輸出行進(jìn)動力時，輸出的動力才會通過彈性體發(fā)生形變而被力矩傳感器檢測到并帶動電動助力車行進(jìn)，從而提高了力矩傳感器測量的精準(zhǔn)度，便于使用者使用，也提高了電動助力自行車的安全性。另外，將彈性體僅設(shè)置在左中軸上，可以有效的縮短彈性體的長度，使得彈性體的力矩行程變短，即使碰到暴力踩踏，也不易發(fā)生不可逆的形變而導(dǎo)致檢測精度下降。
【專利說明】
中軸傳感器系統(tǒng)以及電動助力自行車
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及交通機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種中軸傳感器系統(tǒng)以及電動助力自行車。
【背景技術(shù)】
[0002]電動助力自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎(chǔ)上，安裝了電機(jī)、控制器、蓄電池、轉(zhuǎn)把、閘把等操縱部件和顯示儀表系統(tǒng)的機(jī)電一體化的交通工具。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中的電動助力自行車，其包含有一設(shè)于自行車中軸的力矩傳感器、一與中軸相對固定的無線信號發(fā)射器，以及一無線信號接收器，該無線信號接收器設(shè)于固定的該自行車車體的一鄰近中軸的位置，該無線信號發(fā)射器用以接收該力矩傳感器所發(fā)出的感測信號，再以非接觸方式發(fā)送至該無線信號接收器。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)還有一種電動助力自行車，其包括電機(jī)、中軸、應(yīng)變套筒、扭矩傳感器、雙向超越離合器、鏈輪支架和五通，應(yīng)變套筒套裝在中軸上，一端固定在五通上并與雙向超越離合器相連接，另一端與中軸固定連接，應(yīng)變套筒的內(nèi)表面貼合中軸的外表面;應(yīng)變套筒的外表面粘貼扭矩傳感器，扭矩傳感器將信號傳輸至控制器，控制器控制電機(jī)輸出；雙向超越離合器分為內(nèi)圈、中圈和外圈，中圈與鏈輪支架固定連接，內(nèi)圈與應(yīng)變套筒相連，外圈與電機(jī)輸出部相連。
[0005]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的前一種電動助力自行車，其力矩傳感器設(shè)于自行車的中軸。在測量力矩時，會由于左右腳的用力差異而出現(xiàn)檢測不平衡的現(xiàn)象;而且，當(dāng)左右腳同時用力踩踏時，自行車中軸由于踩踏而發(fā)生形變，但實(shí)際并沒有輸出行進(jìn)動力，而位于中軸的力矩傳感器將無法準(zhǔn)確判斷出踩踏的實(shí)際情況，易發(fā)生助力錯誤的情況，不便于使用者使用，且安全性能差。
[0006]而后一種電動車，中軸上的應(yīng)變套筒與中軸固定連接，腳踏曲柄直接安裝在應(yīng)變套筒的外表面，應(yīng)變套筒另一端與雙向超越離合器相連，踩踏力完全通過應(yīng)變套筒傳遞，且應(yīng)變套筒的扭矩行程較長，如碰到暴力踩踏，很可能會發(fā)生不可逆的變形，導(dǎo)致檢測精度下降。
[0007]故而，現(xiàn)有技術(shù)中的電動助力自行車存在無法準(zhǔn)確判斷出踩踏的實(shí)際情況，易發(fā)生助力錯誤的情況，以及應(yīng)變套筒易發(fā)生變形而導(dǎo)致測量不精準(zhǔn)，不便于使用者使用，且安全性能差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供中軸傳感器系統(tǒng)以及電動助力自行車，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的無法準(zhǔn)確判斷出踩踏的實(shí)際情況，易發(fā)生助力錯誤的情況，以及應(yīng)變套筒易發(fā)生變形而導(dǎo)致測量不精準(zhǔn)，不便于使用者使用，且安全性能差的技術(shù)問題。
[0009]本發(fā)明提供的一種中軸傳感器系統(tǒng)，包括:左中軸、右中軸、彈性體和力矩傳感器；左中軸的一端和右中軸的一端連接，彈性體套設(shè)在左中軸上，力矩傳感器設(shè)置在彈性體上；左中軸的另一端和右中軸的另一端分別用于與腳踏曲柄連接。
[0010]進(jìn)一步地，左中軸和右中軸均為空心軸。
[0011 ]進(jìn)一步地，左中軸和右中軸通過軸連接器連接。
[0012 ]進(jìn)一步地，中軸傳感器還包括輸出盤;輸出盤套設(shè)在彈性體上，且輸出盤位于左中軸和右中軸的連接處;輸出端用于與齒盤傳動連接。
[0013]進(jìn)一步地，輸出盤包括輸入端和輸出端;輸入端和輸出端均為中空的圓柱體;輸入端與彈性體連接，輸出端用于與齒盤傳動連接。
[0014]進(jìn)一步地，中軸傳感器還包括行星機(jī)構(gòu);行星機(jī)構(gòu)套設(shè)在輸出端外;輸出端通過行星機(jī)構(gòu)與齒盤傳動連接。
[0015]進(jìn)一步地，彈性體為兩端開口的中空殼體;彈性體的一側(cè)開口與左中軸固定連接，彈性體的另一側(cè)開口插接在輸入端內(nèi)。
[0016]本發(fā)明還提供了一種電動助力自行車，包括車架以及上述的中軸傳感器系統(tǒng)；左中軸和右中軸均轉(zhuǎn)動連接在車架上。
[0017]本發(fā)明還提供了一種電動助力自行車，包括車架、齒盤以及上述中軸傳感器系統(tǒng)；左中軸和右中軸均轉(zhuǎn)動連接在車架上;齒盤轉(zhuǎn)動連接在車架上，輸出盤與齒盤轉(zhuǎn)動連接。
[0018]進(jìn)一步地，電動助力自行車還包括電機(jī)、控制器和電池；電機(jī)、控制器和電池均設(shè)置在車架上，電機(jī)與齒盤傳動連接，電機(jī)和力矩傳感器均與控制器電連接;電池與控制器電連接，以向控制器供電。
[0019]本發(fā)明提供的中軸傳感器系統(tǒng)，其將左中軸的一端與右中軸的一端連接，將彈性體設(shè)置在左中軸上，并將力矩傳感器設(shè)置在彈性體上，這樣，左中軸的踩踏力和右中軸的踩踏力均通過彈性體傳遞，避免了當(dāng)左右腳的用力差異而出現(xiàn)檢測不平衡的現(xiàn)象。
[0020]當(dāng)左右腳同時用力踩踏時，自行車中軸由于踩踏而發(fā)生形變，但實(shí)際并沒有輸出行進(jìn)動力，由于彈性體僅設(shè)置于左中軸上，并不會在該情況下發(fā)生形變。
[0021]而當(dāng)使用者實(shí)際輸出行進(jìn)動力時，輸出的動力才會通過彈性體發(fā)生形變而被力矩傳感器檢測到并帶動電動助力自行車行進(jìn)，從而提高了力矩傳感器測量的精準(zhǔn)度，便于使用者使用，也提高了電動助力自行車的安全性。
[0022]另外，將彈性體僅設(shè)置在左中軸上，可以有效的縮短彈性體的長度，使得彈性體的力矩行程變短，如碰到暴力踩踏，不易發(fā)生不可逆的形變而導(dǎo)致檢測精度下降。
【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對【具體實(shí)施方式】或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)的原理圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標(biāo)記:
[0027]1-左中軸；2-彈性體；3-力矩傳感器；
[0028]4-輸出盤；5-右中軸；6-軸連接器；
[0029]7-行星機(jī)構(gòu)。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0031]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0032]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機(jī)械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0033]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)的原理圖。如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種中軸傳感器系統(tǒng)，包括:左中軸1、右中軸5、彈性體2和力矩傳感器3;左中軸I的一端和右中軸5的一端連接，彈性體2套設(shè)在左中軸I上，力矩傳感器3設(shè)置在彈性體2上;左中軸I的另一端和右中軸5的另一端分別用于與腳踏曲柄連接。
[0034]其中，彈性體2的結(jié)構(gòu)形式可以為多種，例如:彈性體2呈圓錐或者棱錐體，且其為兩端開口的中空殼體;彈性體2套設(shè)在左中軸I上，其一端與左中軸I固定，另一端通過傳動部件與齒盤轉(zhuǎn)動連接。當(dāng)然，彈性體2也可以呈波紋管狀、正方體或者長方體等內(nèi)部中空的殼體等等。
[0035]彈性體2的材質(zhì)也可以為多種，例如:不銹鋼、銅、鋁合金或者硬塑料等等。
[0036]左中軸I和右中軸5的連接方式可以為多種，例如:在左中軸I和右中軸5上都設(shè)置有外螺紋，通過一個具有與外螺紋相配合的內(nèi)螺紋的套管連接。當(dāng)然，為了使左中軸I和右中軸5的連接更加的穩(wěn)定，可以在套管的側(cè)壁上、左中軸I的側(cè)壁上和右中軸5的側(cè)壁上均設(shè)置有螺紋孔，利用螺栓將套管與左中軸I，以及套管與右中軸5連接。當(dāng)然，也可以通過卡箍、法蘭盤或者焊接等方式進(jìn)行連接。
[0037]較佳地，左中軸I和右中軸5通過軸連接器6連接。當(dāng)然，為了提高左中軸I和右中軸5之間的強(qiáng)度，可以在軸連接器6的側(cè)壁、左中軸I的側(cè)壁和右中軸5的側(cè)壁上均設(shè)置有螺紋孔，利用螺栓分別將軸連接器6和左中軸I以及軸連接器6和右中軸5加固，從而提高了左中軸I和右中軸5的連接強(qiáng)度，提高了中軸傳感器系統(tǒng)的使用性能以及使用壽命。
[0038]本實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)，其將左中軸I的一端與右中軸5的一端連接，將彈性體2設(shè)置在左中軸I上，并將力矩傳感器3設(shè)置在彈性體2上，這樣，左中軸I的踩踏力和右中軸5的踩踏力均通過彈性體2傳遞，避免了當(dāng)左右腳的用力差異而出現(xiàn)檢測不平衡的現(xiàn)象。
[0039]當(dāng)左右腳同時用力踩踏時，自行車中軸由于踩踏而發(fā)生形變，但實(shí)際并沒有輸出行進(jìn)動力，彈性體2并不會發(fā)生形變。
[0040]而當(dāng)使用者實(shí)際輸出進(jìn)行動力時，輸出的動力才會通過彈性體2發(fā)生形變而被力矩傳感器3檢測到并帶動電動助力自行車行進(jìn)，從而提高了力矩傳感器3測量的精準(zhǔn)度，便于使用者使用，也提高了電動助力自行車的安全性。
[0041]另外，將彈性體2僅設(shè)置在左中軸I上，可以有效的縮短彈性體2的長度，使得彈性體2的力矩行程變短，如碰到暴力踩踏，不易發(fā)生不可逆的形變而導(dǎo)致檢測精度下降。
[0042]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，左中軸I和右中軸5均為空心軸。
[0043]在本實(shí)施例中，將左中軸I和右中軸5設(shè)計(jì)成空心軸，可以減少中置電機(jī)的重量，提高了中置電機(jī)的工作效率。
[0044]如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，中軸傳感器還包括輸出盤4;輸出盤4套設(shè)在彈性體2上，且輸出盤4位于左中軸I和右中軸5的連接處;輸出端用于與齒盤傳動連接。
[0045]其中，輸出盤4與彈性體2的連接方式可以為多種，例如:輸出盤4和彈性體2可以焊接、花鍵連接或者通過齒輪的嚙合等等。
[0046]輸出盤4與齒盤的傳動連接方式可以為多種，例如:輸出盤4上設(shè)置有齒輪，齒輪和齒盤通過鏈條傳動連接;當(dāng)然，也可以通過至少一級齒輪與齒盤嚙合等等。
[0047]如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，輸出盤4包括輸入端和輸出端;輸入端和輸出端均為中空的圓柱體;輸入端與彈性體2連接，輸出端用于與齒盤傳動連接。
[0048]在本實(shí)施例中，將輸出盤4設(shè)計(jì)成一個直徑大的輸出端和一個直徑小的輸入端，將直徑小的輸出端與彈性體2連接，將直徑大的輸出端與齒盤傳動連接，從而減少彈性體2尺寸，進(jìn)而降低彈性體2塑性變形的幾率，提高了中軸傳感器系統(tǒng)的使用性能。
[0049]如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，中軸傳感器還包括行星機(jī)構(gòu)7;行星機(jī)構(gòu)7套設(shè)在輸出端外;輸出端通過行星機(jī)構(gòu)7與齒盤傳動連接。
[0050]在輸出盤4外套設(shè)行星機(jī)構(gòu)7，利用行星機(jī)構(gòu)7進(jìn)行加速，以提高踩踏力輸出的效率。
[0051 ]如圖2所示，在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步地，彈性體2為兩端開口的中空殼體；彈性體2的一側(cè)開口與左中軸I固定連接，彈性體2的另一側(cè)開口插接在輸入端內(nèi)。
[0052]本實(shí)施例還提供了一種電動助力自行車，包括車架以及上述的中軸傳感器系統(tǒng)；左中軸I和右中軸5均轉(zhuǎn)動連接在車架上。
[0053]本實(shí)施例提供的中軸傳感器系統(tǒng)，其將左中軸I的一端與右中軸5的一端連接，將彈性體2設(shè)置在左中軸I上，并將力矩傳感器3設(shè)置在彈性體2上，這樣，左中軸I的踩踏力和右中軸5的踩踏力均通過彈性體2傳遞，避免了當(dāng)左右腳的用力差異而出現(xiàn)檢測不平衡的現(xiàn)象。
[0054]當(dāng)左右腳同時用力踩踏時，自行車中軸由于踩踏而發(fā)生形變，但實(shí)際并沒有輸出行進(jìn)動力，彈性體2并不會發(fā)生形變。
[0055]而當(dāng)使用者實(shí)際輸出行進(jìn)動力時，輸出的動力才會通過彈性體2發(fā)生形變而被力矩傳感器3檢測到并帶動電動助力自行車行進(jìn)，從而提高了力矩傳感器3測量的精準(zhǔn)度，便于使用者使用，也提高了電動助力車的安全性。
[0056]另外，將彈性體2僅設(shè)置在左中軸I上，可以有效的縮短彈性體2的長度，使得彈性體2的力矩行程變短，如碰到暴力踩踏，不易發(fā)生不可逆的形變而導(dǎo)致檢測精度下降。
[0057]本實(shí)施例還提供了一種電動助力自行車，包括車架、齒盤以及上述中軸傳感器系統(tǒng)；左中軸I和右中軸5均轉(zhuǎn)動連接在車架上;齒盤轉(zhuǎn)動連接在車架上，輸出盤4與齒盤轉(zhuǎn)動連接。
[0058]進(jìn)一步地，電動助力自行車還包括電機(jī)、控制器和電池；電機(jī)、控制器和電池均設(shè)置在車架上，電機(jī)與齒盤傳動連接，電機(jī)和力矩傳感器3均與控制器電連接；電池與控制器電連接，以向控制器供電。
[0059]利用上述實(shí)施例中的中軸力矩傳感器3系統(tǒng)，能夠有效的提高電動助力自行車的助力的準(zhǔn)確性，提高電動助力自行車的安全性。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，包括:左中軸、右中軸、彈性體和力矩傳感器； 所述左中軸的一端和所述右中軸的一端連接，所述彈性體套設(shè)在所述左中軸上，所述力矩傳感器設(shè)置在所述彈性體上;所述左中軸的另一端和所述右中軸的另一端分別用于與腳踏曲柄連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述左中軸和所述右中軸均為空心軸。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述左中軸和所述右中軸通過軸連接器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，還包括輸出盤;所述輸出盤套設(shè)在所述彈性體上，且所述輸出盤位于所述左中軸和所述右中軸的連接處;所述輸出盤用于與齒盤傳動連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述輸出盤包括輸入端和輸出端;所述輸入端和所述輸出端均為中空的圓柱體;所述輸入端與所述彈性體連接，所述輸出端用于與齒盤傳動連接。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，還包括行星機(jī)構(gòu);所述行星機(jī)構(gòu)套設(shè)在所述輸出端外;所述輸出端通過所述行星機(jī)構(gòu)與齒盤傳動連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的中軸傳感器系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性體為兩端開口的中空殼體;所述彈性體的一側(cè)開口與所述左中軸固定連接，所述彈性體的另一側(cè)開口插接在所述輸入端內(nèi)。8.一種電動助力自行車，其特征在于，包括車架以及如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的中軸傳感器系統(tǒng)； 所述左中軸和所述右中軸均轉(zhuǎn)動連接在所述車架上。9.一種電動助力自行車，其特征在于，包括車架、齒盤以及如權(quán)利要求4-7任一項(xiàng)所述中軸傳感器系統(tǒng)； 所述左中軸和所述右中軸均轉(zhuǎn)動連接在所述車架上；所述齒盤轉(zhuǎn)動連接在所述車架上，所述輸出盤與所述齒盤轉(zhuǎn)動連接。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動助力自行車，其特征在于，還包括電機(jī)、控制器和電池； 所述電機(jī)、所述控制器和所述電池均設(shè)置在所述車架上，所述電機(jī)與所述齒盤傳動連接，所述電機(jī)和所述力矩傳感器均與所述控制器電連接;所述電池與所述控制器電連接，以向所述控制器供電。
【文檔編號】B62M6/50GK105905225SQ201610516809
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】劉罕, 李輝, 陳俊, 梅良
【申請人】武漢千斤智能科技有限公司