電動車車軸軸承碗及其電動車車架組件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電動車車軸軸承碗，包括軸承套接部和端部，所述軸承套接部為圓筒形且與端部連接為一體；所述軸承套接部包括壓力感測部，所述壓力感測部設置于所述軸承套接部的圓筒上且為圓筒的一個組成部分；所述壓力感測部的外壁和內(nèi)壁相對于規(guī)則的圓筒均有部分缺省，且所述壓力感測部內(nèi)壁的缺省之間的部分到軸心的距離小于所述缺省到軸心的距離；在所述壓力感測部與所述端部鄰接的位置設一條形孔，通過所述壓力感測部感測所述軸承碗的內(nèi)壁所受到的離心方向上的壓力大小。本發(fā)明的電動車車軸軸承碗，結構簡單且具有車軸力學感測功能，易于裝配并能準確感測電動車車軸受力大小，且本發(fā)明不改變現(xiàn)有的電動車車軸的整車結構，具有很好的通用性，制造成本低。
【專利說明】電動車車軸軸承碗及其電動車車架組件

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承碗，尤其涉及一種具有力學感測裝置的電動車車軸軸承碗及其組件。

【背景技術】
[0002]電動車助力控制系統(tǒng)廣泛應用于電動車領域。
[0003]在電動車的電池續(xù)航能力不足或者人們希望通過用力踏踏電動車的人力驅(qū)動輪盤帶動鏈條以鍛煉身體時，需要通過力矩傳感器感測與電動車的腳蹬相連接的軸輥的受力大小和旋轉(zhuǎn)速度，也即人力蹬踏電動車腳蹬的力度和快慢，以調(diào)整電動車的電助力系統(tǒng)的電力矩的輸出。例如，當使用者用力并快速蹬踏電動車的腳蹬時，此時力矩傳感器感測軸輥的受力大小和轉(zhuǎn)動速度，并據(jù)此調(diào)整電機扭矩輸出的大小，以滿足人們更加舒適的騎行效果O
[0004]然而，現(xiàn)有技術中的力矩助踩傳感器包括中軸花盤力矩傳感器等測量裝置在采集力矩和速度信號時，結構很復雜，成本很高，且外形笨拙，而現(xiàn)有技術中的后鉤爪力矩傳感器的通用性比較差，需要改變現(xiàn)有車架結構，不滿足車架通用性，也影響整車成本。
[0005]亟需研發(fā)新的電動車車軸軸承碗以解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一提供一種結構簡單，易于裝配的電動車車軸軸承碗。
[0007]本發(fā)明的另一目的是提供一種不改變現(xiàn)有的整車結構，具有很好的通用性的電動車車軸軸承碗。
[0008]本發(fā)明的另一目的是提供一種走線簡單，制造成本低且易于裝配的電動車車軸軸承碗。
[0009]本發(fā)明的另一目的是提供一種能夠感測電動車車軸受力大小和轉(zhuǎn)速大小的電動車車架組件。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種電動車車軸軸承碗，包括軸承套接部和端部，所述軸承套接部為圓筒形且與端部連接為一體；所述軸承套接部包括壓力感測部，所述壓力感測部設置于所述軸承套接部的圓筒上且為圓筒的一個組成部分；所述壓力感測部的外壁和內(nèi)壁相對于規(guī)則的圓筒均有部分缺省，且所述壓力感測部內(nèi)壁的缺省之間的部分到軸心的距離小于所述缺省到軸心的距離；在所述壓力感測部與所述端部鄰接的位置設一條形孔，通過所述壓力感測部感測所述軸承碗的內(nèi)壁所受到的從軸心到所述壓力感測部方向上的壓力大小。
[0011]優(yōu)選地，所述軸承碗進一步包括套筒套接部，所述套筒套接部與所述軸承套接部連接為一體，且所述套筒套接部的內(nèi)壁半徑大于所述軸承套接部的內(nèi)壁半徑。
[0012]優(yōu)選地，所述壓力感測部上設置一卡槽，所述卡槽內(nèi)固定一壓力傳感器件或固定壓力傳感器件的一部分。
[0013]優(yōu)選地，所述卡槽設置于所述壓力感測部的外壁或內(nèi)壁，所述壓力傳感器件為一應變片。
[0014]優(yōu)選地，所述卡槽設置于所述壓力感測部上且靠近所述端部，所述壓力傳感器件為電磁感應元件或霍爾單元，在端部的傳感器件固定槽內(nèi)放置對應的霍爾單元或電磁感應元件。
[0015]優(yōu)選地，本發(fā)明進一步包括一感測電路板，所述感測電路板設置于所述端部上或所述端部的內(nèi)部；在所述端部上且對應于所述壓力感測部的位置開設一傳感器件固定槽，且所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分固定于所述傳感器件固定槽中，所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分與所述感測電路板電連接；所述端部上設置一出線孔，所述感測電路板的電連接線通過所述出線孔送出。
[0016]優(yōu)選地，還包括一速度感應環(huán)，所述速度感應環(huán)內(nèi)嵌入鐵磁性元件，所述速度感應環(huán)固定于軸輥上并隨軸輥轉(zhuǎn)動，所述速度感應環(huán)對應位置設置速度感應霍爾元件，并電連接于所述感測電路板。
[0017]優(yōu)選地，進一步包括保護固定殼，所述端部的內(nèi)壁設置有齒狀凹槽以與所述保護固定殼相卡接；所述保護固定殼的朝外的內(nèi)壁內(nèi)設置均勻分布的齒狀凹槽，用于與裝配工具相卡接。
[0018]本發(fā)明還提供一種電動車車架組件，包括上述描述的電動車車軸軸承碗，軸輥，軸承，套筒及車架五通管；所述套筒，軸承和軸承碗依次套接在所述軸輥上，并通過所述軸承碗套接在所述車架五通管上；并根據(jù)所述軸承碗上的壓力感測信號和速度信號感測單元間接感測腳踏的力量和速度從而提供給電機控制系統(tǒng)來調(diào)整電動車的助力動力輸出。
[0019]本發(fā)明的電動車車軸軸承碗，結構精巧簡單，易于裝配；改善了現(xiàn)有技術中的車軸力學感測裝置的走線結構，降低了制造和裝配成本，且本發(fā)明不改變現(xiàn)有的整車結構，具有很好的通用性，適合批量生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1A示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的結構示意圖。
[0021]圖1B示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的另一個結構示意圖。
[0022]圖1C示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗應變片卡槽結構示意圖。
[0023]圖2示出了本發(fā)明的車軸軸承碗裝配后的軸承套接部的橫截面示意圖。
[0024]圖3示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的爆炸圖。
[0025]圖4示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗速度感應環(huán)結構。
[0026]圖5示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗與其他零部件的組裝示意圖。
[0027]圖6示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗與其他零部件組裝后的示意圖。
[0028]圖7示出了本發(fā)明的電動車車架組件示意圖。

【具體實施方式】
[0029]在詳細說明本發(fā)明各實施例的技術方案前，對所涉及的名詞和術語進行解釋說明。需要注意的是，在本說明書中，名稱相同或標號相同的部件代表相似或相同的結構，且僅限于示意的目的。
[0030]圖1A示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的結構圖示意圖。如圖1所示，本發(fā)明的電動車車軸軸承碗包括軸承套接部6和端部61，所述軸承套接部6為圓筒形且與端部61連接為一體；所述軸承套接部6包括壓力感測部21，所述壓力感測部21設置于所述軸承套接部6的圓筒上且為圓筒的一個組成部分；所述壓力感測部21的外壁和內(nèi)壁相對于規(guī)則的圓筒均有部分缺省602，且所述壓力感測部21內(nèi)壁的缺省602之間的部分到軸心的距離小于所述缺省602到軸心的距離；在所述壓力感測部21與所述端部61鄰接的位置設一條形孔18，通過所述壓力感測部21感測所述軸承碗的內(nèi)壁受到的從軸心到壓力感測部21方向上的壓力大小。
[0031]需要說明的是，所述軸心的位置由軸承2的軸心確定，或由所述軸承套接部6的除了所述壓力感測部21之外的部分所確定。所述軸承2為規(guī)則的圓環(huán)形的筒狀結構，所述軸承套接部6除去所述壓力感測部21之后留下的部分是一個規(guī)則圓環(huán)的一部分。藉此可以確定其圓心，也即軸心。所述壓力感測部(21)內(nèi)壁的缺省(602)之間的部分到軸心的距離或所述缺省(602)到軸心的距離，指的是在所述軸承套接部6垂直于軸輥的橫截面上測得的距離。
[0032]另外需要說明的是，所述壓力感測部(21)內(nèi)壁的缺省(602)之間的部分可以是以所述軸心為圓心的規(guī)則圓環(huán)的一部分，也可以是相對于規(guī)則圓環(huán)的一部分略有缺省，或略有凸出，其表面可以是規(guī)則的弧面，也可以是不規(guī)則的弧面或其他形狀的表面。所述壓力感測部(21)內(nèi)壁的缺省(602)之間的部分在受到軸承2的作用力時，與軸承2的外壁相抵觸。
[0033]圖1B示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的另一個結構示意圖。如圖1B所示，本發(fā)明的電動車車軸軸承碗進一步包括套筒套接部62，所述套筒套接部62與所述軸承套接部6連接為一體，且所述套筒套接部62的內(nèi)壁半徑大于所述軸承套接部6的內(nèi)壁半徑。采用這樣的結構的有益效果是一方面可以利用套筒套接部62使得本發(fā)明的軸承碗與軸輥3上套接的套筒4套接在一起，另一方面，由于套筒套接部62的內(nèi)壁半徑大于軸承套接部6的內(nèi)壁半徑，從而可以為軸承2預留一定的活動空間，避免軸承2被固定死。
[0034]圖2示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗裝配后的軸承套接部的橫截面示意圖。其中，軸承套接部6套接在軸承2上，而軸承2則套接在軸輥3上；軸承套接部6的外圍則是電動車車架的五通管22管壁。如圖中所示，所述軸承套接部6的下半部分為規(guī)則的圓環(huán)，上部中，也即壓力感測部21的這一部分則是一個不規(guī)則的圓環(huán)，也可以理解為規(guī)則的圓環(huán)中剔除了相應的軸承套接部6的內(nèi)壁和外壁的一部分；其中，所述壓力感測部21內(nèi)壁的兩個缺省602之間的部分到軸心的距離小于所述缺省602到軸心的距離。應當理解的是，也可以設置三個或多個內(nèi)壁的缺省602。采用這樣的結構，使得所述的軸承碗與其他零部件裝配到電動車五通管22之后，所述軸輥3受力時，會壓迫所述軸承2，所述軸承2的外壁抵觸所述兩個缺省部602中間凸起的部分，引起所述壓力感測部21向上拱起，壓力的大小決定了拱起的程度。正因為所述壓力感測部21為不規(guī)則的圓環(huán)狀，其與五通管22的內(nèi)壁之間以及其與軸承2的外壁之間形成了空隙，也為壓力感測部21的形變預留了空間。
[0035]相對于通過另設壓力感測裝置的車軸組件，本發(fā)明將車軸動力感測裝置直接集成在了軸承碗上從而可以根據(jù)不同的型號設計不同的軸承碗，而其他配件基本不需要作出改變。再者，把壓力感測裝置集成在軸承碗上，致使電路連接及走線變得容易，因為軸承碗一般是裝配在車架的五通管的外圍或端部。另外，軸承碗可以作為獨立的配件進行單獨設計和生產(chǎn)，具有更好的通配性和更低的制造成本。另外，售后維修的成本更低，因為壓力感測裝置在出現(xiàn)故障時，只需要更換一個本發(fā)明的車軸軸承碗即可，而不需要更換整個電動車車軸組件。
[0036]另外，如圖1B和圖1C所示，可在所述壓力感測部21上設置一^Nf 16，所述卡槽16內(nèi)固定一壓力傳感器件，并緊貼在卡槽16槽內(nèi)，跟隨壓力感測部21發(fā)生相應的形變，優(yōu)選地，如圖1B所示，所述卡槽16設置于所述壓力感測部21的內(nèi)壁上，所述壓力傳感器件為一應變片(圖中未示)。如圖1C所示，所述卡槽16也可以設置在所述壓力感測部21的外壁上，所述應變片可以設置在所述卡槽16中，從而使得所屬應變片設置于所述壓力感測部21的內(nèi)壁與所述軸承2的外壁之間或壓力感測部21的外壁與所述五通管22的內(nèi)壁之間。當軸輥3受力壓迫軸承2并進而抵觸所述軸承套接部6的內(nèi)部缺省602之間的部分時，引起壓力感測部21向上拱起，進而致使應變片變形，而應變片可以把壓力信號轉(zhuǎn)變成電信號，并傳遞給與之電連接的感測電路，從而測得所述軸輥3受到的壓力。
[0037]另外，所述卡槽16還可以設置于所述壓力感測部21上且靠近所述端部61，所述壓力傳感器件為電磁感應元件7 (如圖3所示)或霍爾單元12 (如圖3所示)，在端部61的傳感器件固定槽17內(nèi)放置對應的霍爾單元12或電磁感應元件(7)。需要注意的是，這里的電磁感應元件7和霍爾單元12是一種匹配關系，即如果是在壓力感測部21邊緣的卡槽16中設置電磁感應元件7 (如圖1A所示)，那么則需要在端部61上的相應部位的傳感器件固定槽17設置霍爾元件12，用以感測所述壓力感測部21與所屬端部61之間的在遠離或靠近軸輥的軸心方向上的相對位移；反之，如果是在壓力感測部21邊緣的卡槽16中設置霍爾元件12，那么則需要在端部61上的相應部位的傳感器件固定槽(17)設置電磁感應元件7。另外，所述電磁感應元件7可以是鐵磁性部件，例如磁鐵，磁石或鐵磁性物質(zhì)等。
[0038]圖3示出了本發(fā)明的電動車車軸軸承碗的爆炸圖。如圖3所示，優(yōu)選地，本發(fā)明還包括一感測電路板9 ;所述感測電路板9設置于所述端部61上或所述端部61的內(nèi)部；在所述端部61上且對應于所述壓力感測部21的位置開設一傳感器件固定槽17，且所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分固定于所述傳感器件固定槽17中，所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分與所述感測電路板9電連接；所述端部61上設置一出線孔20，所述感測電路板9的電連接線8通過所述出線孔20送出。需要注意的是，所述傳感器件固定槽17還可以起到方向標示的作用，最好開設在對應于所述壓力感測部21正中的位置。可以方便軸承碗的壓力感測部21裝配在正確的方位上，更能準確的感測電動車軸輥的受力大小。并且，本發(fā)明采用在所述端部61上的出線孔20，在所述端部61上設置電路板大大縮短了電連接走線的距離，方便裝配，減少機構干涉。
[0039]如圖3及圖4所示，本發(fā)明的電動車車軸軸承碗還包括一速度感應環(huán)10，所述速度感應環(huán)10內(nèi)嵌入鐵磁性元件14，所述速度感應環(huán)10固定于軸輥3上并隨軸輥3轉(zhuǎn)動，在所述速度感應環(huán)(10)對應位置設置速度感應霍爾元件(13)，并電連接于所述感測電路板
(9)。需要說明的是，所述磁性元件14可以是磁鐵、磁石或其他鐵磁性的元件。
[0040]本發(fā)明在感測電動車車軸的軸輥的受力的同時，還可以感測所述軸輥的轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方向，并進而根據(jù)所感測到的受力大小和轉(zhuǎn)動速度的快慢及轉(zhuǎn)動方向，電機控制系統(tǒng)進而及時快速調(diào)整電動助力輸出的大小，可以做到智能化的調(diào)整和更加安全的電助力騎行，方便了使用者以更加智能的方式使用電助力。
[0041]如圖3所示，本發(fā)明還提供一個與端部61對應的保護固定殼11，所述端部61的內(nèi)壁設置有齒狀凹槽以與所述保護固定殼相卡接；所述保護固定殼11的朝外的內(nèi)壁內(nèi)設置均勻分布的齒狀凹槽。所述保護固定殼11可以卡接在所述端部61上。一方面可以利用這些所述的齒狀凹槽卡接軸承碗裝卸工具，在裝配時能夠快速擰緊軸承碗，方便使用者或工廠裝配及使用。
[0042]本發(fā)明還提供一種電動車車架組件。如圖5，圖6和圖7所示。本發(fā)明的電動車車架可以包括上述實施例部分公開的任一種電動車車軸軸承碗5 ;應當理解的是，這里所說的軸承碗5包括上述說明書部分直接描述的軸承碗結構，也包括各種技術特征任意組合所獲得的有各種特色或優(yōu)勢的軸承碗結構。本發(fā)明的電動車車架組件還包括軸輥3，軸承2，套筒4及車架五通管22 ;所述套筒4，軸承2和軸承碗5依次套接在所述軸輥3上，并通過所述軸承碗5和另一軸承碗套接在所述車架五通管22上；并根據(jù)所述軸承碗5上的壓力感測信號單元和速度感測信號輸出調(diào)整電動車的助力動力輸出。
[0043]需要說明的是，需要感測哪個方向的壓力，就將本發(fā)明的壓力感測部21裝配朝向那個方向；一般情況下，可以把本發(fā)明的軸承碗裝配為使壓力感測部21朝向電動車后輪的方向。
[0044]本發(fā)明采用的電動車車架組件，由于采用了在軸承碗上設置壓力感測裝置和速度感測裝置，整體上的結構更加簡單，裝配起來更加容易，能夠提高電動車整車裝配效率，并且由于軸承碗作為一個獨立的部件，具有更高的適配性和通用性，制造成本也更低。
[0045]盡管結合優(yōu)選實施方案具體描述了本發(fā)明的內(nèi)容，但所屬領域的技術人員在不脫離所附權利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進行各種局部不的變化，在形式上和細節(jié)上可以對本發(fā)明做出各種改變或調(diào)整，均為本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種電動車車軸軸承碗，包括軸承套接部(6)和端部(61)，所述軸承套接部(6)為圓筒形且與端部￠1)連接為一體；其特征在于，所述軸承套接部(6)包括壓力感測部(21)，所述壓力感測部(21)設置于所述軸承套接部(6)的圓筒上且為圓筒的一個組成部分；所述壓力感測部(21)的外壁和內(nèi)壁相對于規(guī)則的圓筒均有部分缺省(602)，且所述壓力感測部(21)內(nèi)壁的缺省(602)之間的部分到軸心的距離小于所述缺省(602)到軸心的距離；在所述壓力感測部(21)與所述端部(61)鄰接的位置設一條形孔(18)，通過所述壓力感測部(21)感測所述軸承碗的內(nèi)壁所受到的從軸心到所述壓力感測部(21)方向上的壓力大小。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，所述軸承碗進一步包括套筒套接部(62)，所述套筒套接部￠2)與所述軸承套接部(6)連接為一體，且所述套筒套接部(62)的內(nèi)壁半徑大于所述軸承套接部￠)的內(nèi)壁半徑。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，所述壓力感測部(21)上設置一卡槽(16)，所述卡槽(16)內(nèi)固定一壓力傳感器件或固定壓力傳感器件的一部分。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，所述卡槽(16)設置于所述壓力感測部(21)的外壁或內(nèi)壁，所述壓力傳感器件為一應變片。
5.根據(jù)權利要求3所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，所述卡槽(16)設置于所述壓力感測部(21)上且靠近所述端部(61)，所述壓力傳感器件為電磁感應元件(7)或霍爾單元(12)，在端部￠1)的傳感器件固定槽(17)內(nèi)放置對應的霍爾單元(12)或電磁感應元件⑵。
6.根據(jù)權利要求3-5任一項所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，包括一感測電路板(9)，所述感測電路板(9)設置于所述端部￠1)上或所述端部￠1)的內(nèi)部；在所述端部(61)上且對應于所述壓力感測部(21)的位置開設一傳感器件固定槽(17)，且所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分固定于所述傳感器件固定槽(17)中，所述壓力傳感器件或壓力傳感器件的一部分與所述感測電路板(9)電連接；所述端部(61)上設置一出線孔(20)，所述感測電路板(9)的電連接線⑶通過所述出線孔(20)送出。
7.根據(jù)權利要求6所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，還包括速度感應環(huán)(10)，所述速度感應環(huán)(10)內(nèi)嵌入鐵磁性元件(14)，所述速度感應環(huán)(10)固定于軸輥(3)上并隨軸輥(3)轉(zhuǎn)動，所述速度感應環(huán)(10)對應位置設置速度感應霍爾元件(13)，并電連接于所述感測電路板(9)。
8.根據(jù)權利要求7所述的電動車車軸軸承碗，其特征在于，進一步包括保護固定殼(11)，所述端部￠1)的內(nèi)壁設置有齒狀凹槽以與所述保護固定殼相卡接；所述保護固定殼(11)的朝外的內(nèi)壁內(nèi)設置均勻分布的齒狀凹槽。
9.一種電動車車架組件，其特征在于，包括權利要求1_5、7和8任一項權利要求所述的電動車車軸軸承碗(5)，軸輥(3)，軸承(2)，套筒(4)及車架五通管(22);所述套筒(4)，軸承(2)和軸承碗(5)依次套接在所述軸輥(3)上，并通過所述軸承碗(5)套接在所述車架五通管(22)上；并將所述軸承碗(5)上的壓力感測信號和速度感測信號輸出給控制系統(tǒng)以調(diào)整電動車的助力動力輸出。
【文檔編號】F16C35/02GK104443231SQ201410589168
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月25日 優(yōu)先權日:2014年10月25日
【發(fā)明者】康獻兵 申請人:昆山攀登變頻電子科技有限公司