应用于自行车轴部的扭矩式传感器制造技术

本实用新型专利技术属于传感器领域，一种应用于自行车轴部的扭矩式传感器，所述扭矩式传感器套设在自行车的中轴轴身上，所述中轴轴身上还套设有牙盘，其特征在于，所述扭矩式传感器包括传感器组件、信号转换及传输组件和外壳体，所述传感器组件包括弹性体以及连接在所述弹性体上的应变计，从而机械加工要求低，结构简便，避免了信号的干扰，提高可靠性。

Torque Sensor Applied to Bicycle Shaft

【技术实现步骤摘要】
应用于自行车轴部的扭矩式传感器
本技术属于传感器领域，具体涉及一种应用于自行车轴部的扭矩式传感器。
技术介绍
自行车(bicycle)，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆，是绿色环保的交通工具。在中国内地、台湾、新加坡，通常称其为“自行车”或“脚踏车”；在港澳则通常称其为“单车”(其实粤语通常都这么称呼)；而在日本称为“自転(转)车”。自行车种类很多，按照人数来分，有单人自行车、双人自行车以及多人自行车等，按照动力来源分，有脚踏自行车、电动助力自行车以及混合式自行车等。对于爱好或者经常骑自行车的人来说，能够轻便骑行是一件舒适且省力的运动，因此，越来越多人为了让自行车更好被骑行，从而研发很多相关技术，其中自行车的轴上增加传感器使得自行车更轻便的效果最为突出。现有技术以轴式传感器和轮辐式传感器为主，信号传输主要有接触式和无线电发射接收，但是轴式传感器和轮辐式传感器主要缺陷是机械加工要求高，结构复杂，生产成本高，不利于推广应用；接触式电信号传输存在结构加工制造要求高，装配维护困难，同时存在可靠性差、寿命短、故障率高等缺陷；无线电信号传输虽然解决了上述问题，但同时也存在互相干扰、信道堵塞，旋转部分供电困难等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供了应用于自行车轴部的扭矩式传感器，设有弹性片结合应变计，机械加工要求低，结构简便。本技术的目的在于提供了应用于自行车轴部的扭矩式传感器，弹性片呈薄板式结构，便于一次加工成型，大幅度降低了生产成本。本技术的目的在于提供了应用于自行车轴部的扭矩式传感器，外壳体呈密闭空间由于在一个特定磁封闭环路中，避免了信号的干扰，提高可靠性。本技术的目的在于提供了应用于自行车轴部的扭矩式传感器，信号放大器结合旋转式变压器，进行电磁点对点传输，电磁之间的转化，可靠性高，并且安全，故障率低，供电顺畅。为达上述目的，本技术的主要技术解决手段是提供应用于自行车轴部的扭矩式传感器，所述扭矩式传感器套设在自行车的中轴轴身上，所述中轴轴身上还套设有牙盘，其特征在于，所述扭矩式传感器包括传感器组件、信号转换及传输组件和外壳体；所述传感器组件包括弹性体以及连接在所述弹性体上的应变计；所述信号转换及传输组件包括信号放大器和旋转式变压器；所述号转换及传输组件设置在所述外壳体内，所述应变计连接于所述信号转换及传输组件，所述弹性体连接于所述牙盘上。在一些实例中，所述弹性体呈圆盘状，所述弹性体中心处设有一第一轴孔，所述弹性体的圆边设有若干个螺纹孔，所述第一轴孔和所述螺纹孔之间设有若干腰形通孔。在一些实例中，所述外壳体内部呈密闭空间，所述外壳体整体呈圆饼状，所述外壳体的一侧面为平整圆面，所述外壳体的另一侧面中心处设有圆形凹槽，槽内中心处设有一第二轴孔，槽内圆边均匀布置四个螺纹孔。在一些实例中，所述应变计胶接于所述弹性体上，所述应变计与所述信号转换及传输组件电性连接。在一些实例中，所述应变计选自电阻应变式剪切力应变计。在一些实例中，所述变压器选自中频电子旋转式变压器。在一些实例中，所述自行车包括一曲柄，所述曲柄与所述扭矩式传感器压接固定。在一些实例中，所述弹性体通过牙盘螺丝连接于所述牙盘上。附图说明图1是本技术一实施例的结构示意图，图2是图1实施例的曲柄结合扭矩式传感器的整体结构示意图，图3是图1实施例的弹性体的结构示意图，图4是图1实施例的外壳体反面的结构示意图，图5是图1实施例的外壳体正面的结构示意图，图中：弹性体1、外壳体2、曲柄3、牙盘4、中轴5。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图1到5所述，本技术的一实施例提供应用于自行车轴部的扭矩式传感器，其中，自行车包括以脚踏为动力的自行车和以电来驱动的助力自行车，本实施例具体以脚踏为动力的自行车为例子，脚踏式自行车包括中轴5以及套设在中轴5轴身上的牙盘4，牙盘4是自行车中轴5和曲柄3相连的部分。人们通过蹬踏带动曲柄3，进而带动牙盘4的转动，最终通过链条和飞轮，驱动后轮转动，提供动力，完成自行车的整个传动链。值得一提的是，扭矩式传感器应用于自行车的中轴5，但不仅限于中轴5，扭矩式传感器主要为了骑行者能够方便并且省力的骑自行车，举例而言，如果骑行者在骑行无安装扭矩式传感器自行车的过程中，需要脚踏的力度为10N，那么骑行者在骑行安装有扭矩式传感器自行车，只需要脚踏的力度为5N即可，还有5N是通过扭矩式传感器给其自行车动力，从而实现省力轻便骑行的效果。具体而言，扭矩式传感器包括传感器组件、信号转换及传输组件和外壳体2，所述传感器组件包括弹性体1以及连接在所述弹性体1上的应变计，所述弹性体1通过牙盘4螺丝与牙盘4连接，从而使得人在骑行时，通过弹性体1的形变而反应踩踏的力度，应变计通过胶粘剂连接于弹性体1上，本实施例的应变计采用电阻应变式剪切力应变计，用以检测弹性体1产生的剪切变形量而后转换成电信号输出，本实施例的弹性体1呈圆盘状，所述弹性体1中心处设有一第一轴孔，第一轴孔用于套设在自行车的中轴5上，所述弹性体1的圆边设有五个螺纹孔，所述第一轴孔和所述螺纹孔之间设有若干腰形通孔，整个弹性体1的厚度为薄板式结构，便于一次加工成型，大幅度地降低了生产成本，其中螺纹孔配合牙盘4螺丝使用，并且螺纹孔的数量根据实际的牙盘4的连接孔而定，本实施例设置为五个螺纹孔属于通用配件，外壳体2内部呈一密闭空间，外壳体2整体呈圆饼状，外壳体2的一侧面为平整圆面，另一侧面中心处设有圆形凹槽，槽内中心处设有一第二轴孔，第二轴孔用于套设在自行车的中轴5上，槽内圆边均匀布置四个螺纹孔。所述号转换及传输组件设置在所述外壳体2内，所述应变计与所述信号转换及传输组件电性连接，其中，所述信号转换及传输组件包括信号放大器和旋转式变压器，信号放大器包括接受信号元件以及放大信号元件，接受信号元件接受应变计传输过来的信号，导入到放大信号元件，将其信号进一步的放大处理，信号转换及传输组件还包括一控制板，通过控制板的转化，控制旋转式变压器的启动，本实施例的旋转式变压器选自中频电子旋转变压器，从而对传感器旋转部分点对点供电。此外，所述扭矩式传感器压接固定有一曲柄3。工作原理：骑行时，骑行者脚踩曲柄3，从而带动牙盘4转动，此时由于弹性体1与牙盘4连接，从而使得弹性体1发生剪切变形量，通过应变计检测弹性体1产生的剪切变形量而后转换成电信号输出，信号被接受信号元件接受，导入到放大信号元件对信号进行放大、传输到控制板，控制板控制旋转式变压器，电磁点对点传输，从而对传感器旋转部分点对点供电，进而由扭矩式传感器给与中轴5一力度，而使得骑行者能够省力，又由于在一个特定磁封闭环路中，避免了信号的干扰，提高可靠性。本技术不局限于上述最佳实施方式，任何人在本技术的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.应用于自行车轴部的扭矩式传感器，所述扭矩式传感器套设在自行车的中轴(5)轴身上，所述中轴(5)轴身上还套设有牙盘(4)，其特征在于，所述扭矩式传感器包括传感器组件、信号转换及传输组件和外壳体(2)；所述传感器组件包括弹性体(1)以及连接在所述弹性体(1)上的应变计；所述信号转换及传输组件包括信号放大器和旋转式变压器；所述号转换及传输组件设置在所述外壳体(2)内，所述应变计连接于所述信号转换及传输组件，所述弹性体(1)连接于所述牙盘(4)上。

【技术特征摘要】
1.应用于自行车轴部的扭矩式传感器，所述扭矩式传感器套设在自行车的中轴(5)轴身上，所述中轴(5)轴身上还套设有牙盘(4)，其特征在于，所述扭矩式传感器包括传感器组件、信号转换及传输组件和外壳体(2)；所述传感器组件包括弹性体(1)以及连接在所述弹性体(1)上的应变计；所述信号转换及传输组件包括信号放大器和旋转式变压器；所述号转换及传输组件设置在所述外壳体(2)内，所述应变计连接于所述信号转换及传输组件，所述弹性体(1)连接于所述牙盘(4)上。2.根据权利要求1所述的应用于自行车轴部的扭矩式传感器，其特征在于，所述弹性体(1)呈圆盘状，所述弹性体(1)中心处设有一第一轴孔，所述弹性体(1)的圆边设有若干个螺纹孔，所述第一轴孔和所述螺纹孔之间设有若干腰形通孔。3.根据权利要求1所述的应用于自行车轴部的扭矩式传感器，其特征在于，所述外壳体(2)内部呈密闭空间，所述外壳体(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钟颖，
申请(专利权)人：杭州飞叶科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33