牙盘和自行车的制作方法

1.本实用新型属于自行车的技术领域，更具体地说，是涉及一种牙盘和自行车。


背景技术：

2.自行车是现代生活中重要的交通工具。自行车通常通过脚踏板带动转轴转动，转轴带动链轮转动，链轮通过链条带动车轮转动。为了测量自行车转轴对外输出的功率(或检测转轴的扭力(或扭矩))，通常需要在盘爪(盘爪：连接链轮和转轴)上设置应变片来进行检测，应变片工作需要电路板的配合，现有的电路板通常做成环状并环设在转轴外侧，占用了大量空间。另外，盘爪和转轴之间一旦相对移动，严重影响应变片的检测精度，造成了应变片准确度低的情况。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种牙盘，以解决现有技术中存在的电路板占用大量空间和应变片检测准确度低的技术问题。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种牙盘，包括：具有孔道的转轴、设置在所述转轴上的支撑架、设置在所述支撑架上并环绕在所述转轴外侧的链轮、设置在所述支撑架上的第一应变片，以及与所述第一应变片配合的的电路板；所述支撑架和所述转轴为一体成型件；所述电路板设置在所述孔道内，所述第一应变片通过导线与所述电路板电性连接。
5.进一步地，所述支撑架上开设有与所述孔道连通并供所述导线穿过的通孔。
6.进一步地，所述支撑架的表面凹陷形成有凹陷部，所述第一应变片贴设在所述凹陷部的内壁上。
7.进一步地，所述第一应变片的数量为多个；多个所述第一应变片环设在所述转轴外侧。
8.进一步地，还包括：左曲柄和右曲柄；所述转轴的两端分别设置有第一外花键和第二外花键；所述左曲柄上开设有第一装配孔，所述左曲柄通过所述第一装配孔套设在所述第一外花键上，所述第一装配孔的内壁上设置有与所述第一外花键配合的第一内花键；所述右曲柄上开设有第二装配孔，所述右曲柄通过所述第二装配孔套设在所述第二外花键上，所述第二装配孔的内壁上设置有与所述第二外花键配合的第二内花键。
9.进一步地，还包括：插设在所述孔道内并具有容置腔的壳体；所述电路板设置在所述容置腔内。
10.进一步地，所述孔道内设置有限位凸缘，所述壳体具有限位凸台，所述孔道内壁上具有内螺纹，所述孔道内设置有压紧环；所述压紧环具有与所述内螺纹配合的外螺纹；在所述孔道的延伸方向上，所述限位凸台夹持在所述限位凸缘与所述压紧环之间。
11.进一步地，还包括：第二应变片；所述第二应变片贴设在所述孔道的内壁上；所述第二应变片与所述电路板电性连接；在所述转轴的延伸方向上，所述第二应变片与所述支
撑架间隔设置。
12.进一步地，还包括：电源；所述电源与所述电路板电性连接，所述电源设置在所述容置腔内；
13.和/或还包括：无线收发单元；所述无线收发单元与所述电路板电性连接。
14.本实用新型还提供了一种自行车，包括：车轮、链条和所述牙盘；所述车轮通过所述链条与所述链轮传动连接。
15.本实用新型提供的牙盘的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的牙盘，支撑架设置在转轴上，链轮设置在支撑架上，且链轮环设在转轴外侧，使得转轴能够通过支撑架带动链轮转动，且转轴转动过程中，应力从转轴通过支撑架传递到链轮上；支撑架上贴设有第一应变片，使得支撑架受到的扭力(或扭矩)可以通过第一应变片进行检测；第一应变片通过导线与电路板电性连接；转轴具有孔道，与第一应变片配合的电路板设置在孔道内，避免电路板占用外部空间，大大缩减了牙盘所占用的空间；支撑架和转轴为一体成型件，避免出现支撑架和转轴之间出现相对移动而影响第一应变片检测的准确性；支撑架和转轴为一体成型件，提升了支撑架和转轴之间的牢固性，不必使用额外的紧固件造成支撑架在转轴延伸方向上厚度的增加。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的牙盘的立体示意图；
18.图2为本实用新型实施例提供的牙盘的主视示意图；
19.图3为本实用新型实施例提供的牙盘的俯视示意图；
20.图4为图3中a-a剖向示意图；
21.图5为本实用新型实施例提供的牙盘的分解示意图；
22.图6为本实用新型实施例提供的支撑架的装配示意图；
23.图7为本实用新型实施例提供的转轴和支撑架的立体示意图；
24.图8为本实用新型实施例提供的电源和电路板安装在壳体内的立体示意图；
25.图9为本实用新型实施例提供的转轴的轴截面局部剖面示意图。
26.其中，图中各附图标记：
27.1-转轴；11-孔道；111-限位凸缘；121-第一外花键；122-第二外花键；2-支撑架；21-通孔；22-凹陷部；3-链轮；41-第一应变片；42-第二应变片；43-电路板；51-左曲柄；52-右曲柄；6-压紧环；7-电源；8-壳体；81-容置腔；82-限位凸台；91-盖体；911-充电口；92-封盖；93-密封圈。
具体实施方式
28.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实
施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
30.需要说明的是，在本技术实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，a/b可以表示a或b；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。其中，a，b分别可以是单数或者复数。
31.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.请一并参阅图1至图9，现对本实用新型提供的牙盘进行说明。牙盘包括：具有孔道11的转轴1、设置在转轴1上的支撑架2、设置在支撑架2上并环绕在转轴1外侧的链轮3、设置在支撑架2上的第一应变片41，以及与第一应变片41配合的的电路板43；支撑架2和转轴1为一体成型件；电路板43设置在孔道11内，第一应变片41通过导线与电路板43电性连接。
34.如此，支撑架2设置在转轴1上，链轮3设置在支撑架2上，且链轮3环设在转轴1外侧，使得转轴1能够通过支撑架2带动链轮3转动，且转轴1转动过程中，应力从转轴1通过支撑架2传递到链轮3上；支撑架2上贴设有第一应变片41，使得支撑架2受到的扭力(或扭矩)可以通过第一应变片41进行检测；第一应变片41通过导线与电路板43电性连接；转轴1具有孔道11，与第一应变片41配合的电路板43设置在孔道11内，避免电路板43占用外部空间，大大缩减了牙盘所占用的空间；支撑架2和转轴1为一体成型件，避免出现支撑架2和转轴1之间出现相对移动而影响第一应变片41检测的准确性；支撑架2和转轴1为一体成型件，提升了支撑架2和转轴1之间的牢固性，不必使用额外的紧固件造成支撑架2在转轴1延伸方向上厚度的增加。另外，用户通过第一应变片41所检测到的扭力(或扭矩)可以计算出用户通过链轮3的输出功率。
35.在一个实施例中，转轴1沿直线方向延伸。
36.在一个实施例中，孔道11沿转轴1延伸。
37.在一个实施例中，链轮3呈环状。
38.在一个实施例中，支撑架2为盘爪。
39.在一个实施例中，还包括：封在孔道11两端的封盖92，封盖92与孔道11的内壁螺纹连接。
40.在一个实施例中，封盖92可锁紧左曲柄51或右曲柄52。
41.在一个实施例中，第一应变片41上覆盖有盖体91进行保护，盖体91上设置有充电口911，充电口911与电路板43电性连接。
42.在一个实施例中，还包括：密封圈93；密封圈93夹持在支撑架2和盖体91之间，密封圈93密封盖体91边缘与支撑架2之间的间隙。
43.其中，第一应变片41和第二应变片42是由敏感栅等构成用于测量应变的元件。在一个实施例中，第一应变片41和第二应变片42为电阻应变片；电阻应变片的工作原理是基于应变效应制作的，即导体或半导体材料在外界力的作用下产生机械变形时，其电阻值相应的发生变化，这种现象称为“应变效应”。
44.在一个实施例中，第一应变片41和第二应变片42可以用扭力(或扭矩)计进行替换。
45.在一个实施例中，转轴1和支撑架2为一体成型件。
46.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，支撑架2上开设有与孔道11连通并供导线穿过的通孔21。如此，导线可以通过通孔21进入到孔道11内，布设导线非常方便，减少导线对外部空间的占用。
47.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，支撑架2的表面凹陷形成有凹陷部22，第一应变片41贴设在凹陷部22的内壁上。如此，第一应变片41贴设在凹陷部22的内壁上即可完成安装，非常方便；且凹陷部22的内壁可以保护第一应变片41。
48.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，第一应变片41的数量为多个；多个第一应变片41环设在转轴1外侧。如此，多个第一应变片41可以在环绕转轴1的周向上不同位置对支撑架2所受到的扭力(或扭矩)进行检测。
49.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，还包括：左曲柄51和右曲柄52；转轴1的两端分别设置有第一外花键121和第二外花键122；左曲柄51上开设有第一装配孔，左曲柄51通过第一装配孔套设在第一外花键121上，第一装配孔的内壁上设置有与第一外花键121配合的第一内花键；右曲柄52上开设有第二装配孔，右曲柄52通过第二装配孔套设在第二外花键122上，第二装配孔的内壁上设置有与第二外花键122配合的第二内花键。如此，左曲柄51通过第一外花键121和第一内花键的配合即可实现左曲柄51和转轴1之间的传动连接，简单且稳定可靠；右曲柄52通过第二外花键122和第二内花键的配合即可实现右曲柄52和转轴1之间的传动连接，简单且稳定可靠。
50.在一个实施例中，增加左曲柄51和转轴1的接触长度，减少第一外花键121厚度。在一个实施例中，增加右曲柄52和转轴1的接触长度，减少第二外花键122厚度。
51.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，还包括：插设在孔道11内并具有容置腔81的壳体8；电路板43设置在容置腔81内。如此，电路板43设置在壳体8内，壳体8设置在孔道11内，电路板43可随壳体8进出孔道11；且壳体8可保护电路板43。
52.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，孔道11内设置有限位凸缘111，壳体8具有限位凸台82，孔道11内壁上具有内螺纹，孔道11内设置有压紧环6；压紧环6具有与内螺纹配合的外螺纹；在孔道11的延伸方向上，限位凸台82夹持在限位凸缘111与压紧环6之间。如此，压紧环6与孔道11内的内螺纹螺纹连接，转动压紧环6时压紧环6可沿孔道11移动；壳体8滑入孔道11内后，壳体8上的限位凸台82夹持在压紧环6和孔道11内限位凸缘111和压紧环6之间即可锁定壳体8在孔道11内的位置。
53.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，还包括：第二应变片42；第二应变片42贴设在孔道11的内壁上；第二应变片42与电路板43电性连接；在转轴1的延伸方向上，第二应变片42与支撑架2间隔设置。如此，支撑架2对外传动时转轴1对外总的输出扭矩；在转轴1的延伸方向上，由于第二应变片42与支撑架2间隔设置，第二应变片42检测的是支撑架2一侧左曲柄51或右曲柄52对转轴1施加的扭力(或扭矩)；假如第二应变片42位于左曲柄51和支撑架2之间，侧第二应变片42检测的是用户左脚踩踏左踏板时通过左曲柄51对转轴1施加的扭力(或扭矩)；用户再根据支撑架2所受到总的扭力(或扭矩)，即可得到右脚踩踏右踏板时通过右曲柄52对转轴1施加的扭力(或扭矩)(即第一应变片41检测到的扭力(或扭矩)减去第二应变片42检测到的扭力(或扭矩))。
54.进一步地，请参阅图1至图9，作为本实用新型提供的牙盘的一种具体实施方式，还包括：电源7；电源7与电路板43电性连接，电源7设置在容置腔81内。如此，电源7可以给电路板43供电；电源7设置在容置腔81内可被壳体8保护，且电源7可随壳体8进出孔道11。
55.在一个实施例种，还包括：无线收发单元；无线收发单元与电路板43电性连接。如此，通过无线收发单元可将第一应变片41或第二应变片42的受力信息向外传递。
56.在一个实施例中，无线收发单元的信号线通过通孔21进入到孔道11内。
57.请参阅图1至图9，本实用新型还提供了一种自行车，包括：车轮、链条和牙盘；车轮通过链条与链轮3传动连接。如此，由于采用了上述牙盘，支撑架2设置在转轴1上，链轮3设置在支撑架2上，且链轮3环设在转轴1外侧，使得转轴1能够通过支撑架2带动链轮3转动，且转轴1转动过程中，应力从转轴1通过支撑架2传递到链轮3上；支撑架2上贴设有第一应变片41，使得支撑架2受到的扭力(或扭矩)可以通过第一应变片41进行检测；第一应变片41通过导线与电路板43电性连接；转轴1具有孔道11，与第一应变片41配合的电路板43设置在孔道11内，避免电路板43占用外部空间，大大缩减了牙盘所占用的空间；支撑架2和转轴1为一体成型件，避免出现支撑架2和转轴1之间出现相对移动而影响第一应变片41检测的准确性；支撑架2和转轴1为一体成型件，提升了支撑架2和转轴1之间的牢固性，不必使用额外的紧固件造成支撑架2在转轴1延伸方向上厚度的增加。另外，用户通过第一应变片41所检测到的扭力(或扭矩)可以计算出用户通过链轮3的输出功率。
58.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。