本实用新型专利技术涉及一种可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，属于电动辅助助力自行车领域。本实用新型专利技术包括中轴、电机、电机输出轴和牙盘，所述电机输出轴设置在电机上，其结构特点在于：还包括轴式单向器、轴式力矩传感器、轮辐式力矩传感器、棘轮、棘爪、尼龙斜齿轮和轴式斜齿轮，所述电机输出轴与尼龙斜齿轮啮合，所述尼龙斜齿轮内安装有轴式单向器，所述轴式单向器套装在轴式斜齿轮的齿轮轴上，所述轴式斜齿轮与轮辐式力矩传感器连接，所述轮辐式力矩传感器上安装有棘轮和牙盘，所述轴式力矩传感器的固定端安装在中轴上，所述轴式力矩传感器的自由端安装有棘爪，所述棘爪与棘轮配合。轮配合。轮配合。
【技术实现步骤摘要】
一种可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置
[0001]本技术涉及一种可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，属于电动辅助助力自行车领域。
技术介绍
[0002]目前在市场应用中的脚踏电动辅助助力自行车是一款创新型的智能化助力自行车，它在人骑行脚踏用力时，通过安装在脚踏或转动受力部位的力矩传感器检测出人力踩踏力的有、无和大、小，然后将检测到的人力信号转换为电信号送到车载的控制器里，由控制器去控制驱动车载电机转动，拖动链轮或链条，给人骑行中的自行车以电动助力，特别是上坡骑行，能起到大大减轻人力付出的效果。
[0003]像此类助力自行车，它是先以人力脚踏启动骑行，自启动骑行始，车载力矩传感器就随车、随地、随时检测着人力踩踏用力的大小，并将其转换成相应的电信号去控制器操控电机输出助力的大小，人力踩踏用力大小与电机输出助力大小成正比例关系。
[0004]这种以人力骑行为主，电机动力辅助的骑行是人、电混合动力骑行的模式，在这种人、电混合动力骑行模式中，还无法将人力骑行做出的功率是多少，电机动力助力输出的功率是多少这二者各自的动力能量区分和表达出来；现在的一部分电动助力自行车的爱好者以及脚踏电动助力自行车的研究开发者，包括专业自行车运动训练者都希望有这样的自行车。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，在人力踩踏与电动辅助助力骑行过程中，能够将人骑行脚踩踏的力和电动辅助助力的机械力这两种混合的力以两只不同结构形式的力矩传感器组合采集并将两者区分出来，将人踩踏力转换成所做的功率或者说骑行中消耗了人的多少体能，以数字量化的形式显示出来的可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置。
[0006]本技术解决上述问题所采用的技术方案是：该可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，包括中轴、电机、电机输出轴和牙盘，所述电机输出轴设置在电机上，其结构特点在于：还包括轴式单向器、轴式力矩传感器、轮辐式力矩传感器、棘轮、棘爪、尼龙斜齿轮和轴式斜齿轮，所述电机输出轴与尼龙斜齿轮啮合，所述尼龙斜齿轮内安装有轴式单向器，所述轴式单向器套装在轴式斜齿轮的齿轮轴上，所述轴式斜齿轮与轮辐式力矩传感器连接，所述轮辐式力矩传感器上安装有棘轮和牙盘，所述轴式力矩传感器的固定端安装在中轴上，所述轴式力矩传感器的自由端安装有棘爪，所述棘爪与棘轮配合。采用该驱动装置可实现一车多功能应用，即作为平时通勤用车，人、电混合动力，通勤省力，快捷安全；还可作为锻炼身体的骑行体育用具。
[0007]进一步地，还包括磁环、放大电路板甲、滑环甲、霍尔信号板、应变片甲、控制器和转换电路，所述应变片甲粘贴在轴式力矩传感器上，所述应变片甲与放大电路板甲连接，所
述放大电路板甲与滑环甲连接，所述滑环甲与霍尔信号板连接，所述霍尔信号板与转换电路连接，所述磁环与霍尔信号板配合，且磁环安装在轴式力矩传感器的固定端，所述滑环甲套装在中轴上，所述应变片甲所组成的检测电路与控制器连接，所述控制器与电机连接。粘贴在轴式力矩传感器上的应变片甲组成的检测电路将感应到的物理量形变转换成电量信号经过放大电路板甲将电信号放大后在经过滑环甲、霍尔信号板后将人踩踏力数据信号从中轴旋转体中传输出来，从旋转体中传输出来人踩踏力数据信号送到转换电路中进行人力踩踏做功或人的体能消耗量化处理并显示数据等工作。
[0008]进一步地，还包括放大电路板乙、滑环乙、应变片乙和放大电路板丙，所述应变片乙粘贴在轮辐式力矩传感器上，所述应变片乙与放大电路板丙连接，所述放大电路板丙与滑环乙连接，所述滑环乙与放大电路板乙连接，所述放大电路板乙与转换电路连接。轮辐条的机械形变引起粘贴在其上的应变片乙发生应变，由N张应变片乙组成的测量电路将感测到的物理量变化信号通过放大电路板丙转换为电信号，并通过滑环乙把旋转体中的电信号输出至旋转体外的放大电路板乙中，最后该途径获得的电机驱动助力的动态功率信号送入转换电路，可单独显示电机动态功率驱动值。
[0009]进一步地，还包括滚动轴承A、封隔板、滚动轴承B、轴承B座、罩壳、外壳、轴承C座、滚动轴承D、外罩盘、滚动轴承E、轴承E固定盖、滚动轴承F和滚动轴承G，所述轴承B座、罩壳和轴承C座均安装在外壳内，所述罩壳内安装有霍尔信号板，所述滚动轴承A安装在轴式力矩传感器与罩壳之间，所述封隔板安装在罩壳上，所述滚动轴承B安装在轴承B座与中轴之间，所述滚动轴承D安装在轮辐式力矩传感器与中轴之间，所述滚动轴承E安装在轴式力矩传感器与轴承E固定盖之间，所述滚动轴承F安装在轴式力矩传感器与轴承C座之间，所述滚动轴承G安装在轴式斜齿轮的齿轮轴上，所述外罩盘安装在轮辐式力矩传感器上。
[0010]进一步地，所述轴式力矩传感器的固定端通过螺纹安装在中轴上，所述轴式力矩传感器的自由端呈悬空状态。
[0011]进一步地，所述轮辐式力矩传感器包括轮毂、轮辋和轮辐条，所述轮辐条设置在轮毂与轮辋之间，所述轮毂的内腔安装有棘轮，所述轮毂的外侧安装有牙盘，所述轮辋的外圈设置有外斜齿轮，所述轮辐条上粘接有应变片乙。
[0012]进一步地，所述轴式力矩传感器和轮辐式力矩传感器均为弹性体结构。
[0013]进一步地，所述棘轮呈环状结构设置，所述棘轮的外圈设置在轮毂上，所述棘轮的内圈设置有与棘爪配合的齿状结构。
[0014]相比现有技术，本技术具有以下优点：采用该可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置可实现一车多功能应用，即作为平时通勤用车，人、电混合动力，通勤省力，快捷安全；还可作为锻炼身体的骑行体育用具，在骑车的过程中，可以将人力踩踏用力大小，多少这部分人体所付出消耗的能量随车、随时、随地的以能量消耗的方式在线地表达出来，以供有需求者了解掌握每次骑行人为实际体能消耗的情况；将混合动力中的人力动能在运动过程中剥离出来，就能够更准确、更符合运动状态的量化参数，使自行车助力更舒适，电机运作更省电，更平稳。
附图说明
[0015]图1是本技术实施例的可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置的
结构示意图。
[0016]图中：滚动轴承A1、磁环2、放大电路板甲3、滑环甲4、封隔板5、滚动轴承B6、轴承B座7、中轴8、霍尔信号板9、罩壳10、电机11、轴式单向器12、外壳13、轴式力矩传感器14、应变片甲15、轴承C座16、放大电路板乙17、轮辐式力矩传感器18、滑环乙19、应变片乙20、棘轮21、放大电路板丙22、棘爪23、滚动轴承D24、外罩盘25、滚动轴承E26、轴承E固定盖27、滚动轴承F28、尼龙斜齿轮29、轴式斜齿轮30、滚动轴承G31、电机输出轴32、牙盘33、控制器34、转换电路35。
具体实施方式
[0017]下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。
[0018]实施例
[0019]参见图1所示，须知，本说明书所附图式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，包括中轴（8）、电机（11）、电机输出轴（32）和牙盘（33），所述电机输出轴（32）设置在电机（11）上，其特征在于：还包括轴式单向器（12）、轴式力矩传感器（14）、轮辐式力矩传感器（18）、棘轮（21）、棘爪（23）、尼龙斜齿轮（29）和轴式斜齿轮（30），所述电机输出轴（32）与尼龙斜齿轮（29）啮合，所述尼龙斜齿轮（29）内安装有轴式单向器（12），所述轴式单向器（12）套装在轴式斜齿轮（30）的齿轮轴上，所述轴式斜齿轮（30）与轮辐式力矩传感器（18）连接，所述轮辐式力矩传感器（18）上安装有棘轮（21）和牙盘（33），所述轴式力矩传感器（14）的固定端安装在中轴（8）上，所述轴式力矩传感器（14）的自由端安装有棘爪（23），所述棘爪（23）与棘轮（21）配合。2.根据权利要求1所述的可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，其特征在于：还包括磁环（2）、放大电路板甲（3）、滑环甲（4）、霍尔信号板（9）、应变片甲（15）、控制器（34）和转换电路（35），所述应变片甲（15）粘贴在轴式力矩传感器（14）上，所述应变片甲（15）与放大电路板甲（3）连接，所述放大电路板甲（3）与滑环甲（4）连接，所述滑环甲（4）与霍尔信号板（9）连接，所述霍尔信号板（9）与转换电路（35）连接，所述磁环（2）与霍尔信号板（9）配合，且磁环（2）安装在轴式力矩传感器（14）的固定端，所述滑环甲（4）套装在中轴（8）上，所述应变片甲（15）所组成的检测电路与控制器（34）连接，所述控制器（34）与电机（11）连接。3.根据权利要求1所述的可测量体能消耗的电动辅助助力自行车用驱动装置，其特征在于：还包括放大电路板乙（17）、滑环乙（19）、应变片乙（20）和放大电路板丙（22），所述应变片乙（20）粘贴在轮辐式力矩传感器（18）上，所述应变片乙（20）与放大电路板丙（22）连接，所述放大电路板丙（22）与滑环乙（19）连接，所述滑环乙（19）与放大电路板乙（17）连接，所述放大电路板乙（17）与转换电路（35）连接。4.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张博奕，张存成，魏怿馨，
申请(专利权)人：温州西米驱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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