[实用新型]一种用于中轴的力传感器

说明书

本申请提供一种用于中轴的力传感器，包括：中轴、用于安装牙盘的输出轴套、被测件、采集装置以及复位件；输出轴套套装于中轴；被测件位于中轴与输出轴套之间；复位件安装于中轴，中轴与被测件之间设有分力结构，当中轴向被测件传递周向力时，通过分力结构会产生轴向力，轴向力推动被测件克服复位力滑动；采集装置用于记录被测件的移动距离。本申请提供的用于中轴的力传感器，与相关技术相比，机械结构简单、对中轴材质的要求较低、电路简单耐用且响应速度快，在降低维护安装成本和制造成本的同时，具有较好的适用性。

技术领域

本申请涉及自行车及电动自行车技术领域，尤其涉及一种用于中轴的力传感器。

背景技术

在自行车骑行过程中，骑行者对脚踏板施加的骑行力通过曲柄传递给中轴驱动中轴转动，中轴再带动与之连接的牙盘转动，最后牙盘通过链条和飞轮带动车轮转动，实现骑行动作。

用于中轴的力传感器即为了测量中轴受到来自曲柄的输入力(即骑行力)与中轴传递给牙盘的输出力之间的差值。相关技术中的力传感器测量输入力和输出力之间差值的方式对中轴的材质要求较高，且力传感器自身的电路结构较为复杂，适用性较差。

实用新型内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种用于中轴的力传感器，以解决相关技术中的中轴力传感器结构复杂，适用性较差的问题。

基于上述目的，本申请提供了用于中轴的力传感器，包括：中轴、用于安装牙盘的输出轴套、被测件、采集装置以及复位件；所述输出轴套套装于所述中轴；所述被测件位于所述中轴与所述输出轴套之间，用于将所述中轴的周向力传递给所述输出轴套；所述复位件安装于所述中轴，用于在所述被测件沿所述中轴轴向滑动时提供复位力；所述中轴与所述被测件之间设有分力结构，当所述中轴向所述被测件传递周向力时，通过所述分力结构会产生轴向力；所述轴向力推动所述被测件克服所述复位力滑动；所述采集装置用于记录所述被测件的移动距离。

进一步地，所述分力结构包括沿轴向设置于所述中轴的斜槽、螺旋槽、螺纹或螺旋花键，以及设置于被测件并与所述斜槽、所述螺旋槽、所述螺纹或所述螺旋花键配合的结构。

进一步地，所述斜槽相对于所述中轴轴线的倾斜角度、所述螺旋槽的螺旋升角角度、所述螺纹的螺旋升角角度、所述螺旋花键的螺旋升角角度为大于等于5°并小于90°。

进一步地，所述被测件固定连接有永磁钢；所述采集装置为与所述中轴间隔设置的霍尔位移传感器；所述霍尔位移传感器用于检测记录所述永磁钢的位移量。

进一步地，所述复位件为弹簧或与所述永磁钢对应的对相磁钢，所述弹簧产生的弹力或所述对相磁钢与所述永磁钢产生的相斥磁力不小于所述被测件与所述中轴之间的静摩擦力。

进一步地，所述被测件为套装于所述中轴的筒状结构，所述永磁钢为安装于所述筒状结构外侧的环状结构。

进一步地，所述中轴设有螺旋槽，所述被测件的内壁嵌装有伸入所述螺旋槽内的第一传动滚子。

进一步地，所述中轴靠近所述采集装置的位置设有中轴轴肩，所述中轴还安装有与所述中轴轴肩间隔的轴用卡簧；所述被测件、所述复位件和所述输出轴套安装于所述中轴轴肩与所述轴用卡簧之间；所述输出轴套的内孔为阶梯孔，所述阶梯孔由所述中轴轴肩至所述轴用卡簧的方向依次包括用于容纳所述被测件的第一孔段、用于容纳所述复位件的第二孔段，以及用于与所述中轴配合的第三孔段；所述第一孔段、所述第二孔段和所述第三孔段的孔径依次减小；所述复位件为套装于所述中轴的弹簧；所述被测件静止时，所述被测件的一端与所述中轴轴肩抵接，另一端通过所述复位件与所述第二孔段的端部抵接；所述输出轴套与所述轴用卡簧抵接。

进一步地，所述输出轴套的所述第一孔段的内壁设有沿轴向延伸的条形通孔，所述被测件的外壁嵌装有伸入所述条形通孔的第二传动滚子；所述输出轴套的外侧套装有保护套筒，所述保护套筒的内径与所述输出轴套的外径相匹配，用于保持所述第二传动滚子位于所述条形通孔内。