一种压力传感装置及电动滑板的制作方法

本发明涉及电动滑板技术领域，具体涉及一种压力传感装置及电动滑板。

背景技术：

电动滑板是继传统滑板车之后的又一滑板运动的新型产品，由于体积小、重量轻、方便携带，越来越受到年轻人的青睐。目前，电动滑板的加速、减速和制动功能通过力传感器检测到使用者的踩塌力调控，而现有的应用在电动滑板上的力传感器对使用者的踩踏力的检测灵敏性和准确性会随着使用时间的增长而变差，这是由于经过长时间使用后，力传感器会发生松动，从而导致电动滑板的操控性能变差。

技术实现要素：

本发明的目的在于，针对现有技术中的上述的问题，提供一种压力传感装置，所述压力传感装置安装到电动滑板后结构稳定可靠，经长时间使用后仍然可以保证较高的灵敏性和准确性。

本发明的另一个目的是，提供一种具有所述压力传感装置的电动滑板。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种压力传感装置，应用于电动滑板，所述电动滑板包括脚踏板，所述压力传感装置包括：承载板，通过上端与所述脚踏板连接、下端与所述承载板螺纹连接的第一连接件安装至所述脚踏板的下侧；传力柱，上下两端分别抵持所述脚踏板和所述承载板，所述承载板与所述脚踏板之间具有间隙；以及防松件，设置在所述脚踏板与所述承载板之间并分别对所述脚踏板和所述承载板施加向上和向下的作用力。

在上述技术方案中，所述承载板通过所述第一连接件与所述脚踏板连接，且所述承载板与所述第一连接件之间为螺纹连接，在所述承载板与所述脚踏板之间的所述防松件给予所述承载板施加向下的作用力，使得所述承载板与所述第一连接件之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大，从而保证电动滑板在行驶过程中所述承载板的稳定性和可靠性。而所述承载板是用来供感应片贴附的，所述承载板的稳定也就保证了感应片的稳定，如此可保证所述压力传感装置长期保持较高的灵敏性和准确性。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述脚踏板包括木板和固定于所述木板下侧的固定板，所述压力传感装置还包括限位板；其中，所述承载板通过穿设于所述固定板的所述第一连接件安装于所述固定板的下侧，所述第一连接件的上端下压于所述固定板的上侧；所述限位板位于所述固定板与所述承载板之间且与所述承载板连接；所述传力柱穿过所述限位板且上下两端分别抵接所述固定板和所述承载板；所述防松件设置在所述固定板与所述承载板之间并分别对所述固定板和所述承载板施加向上和向下的作用力。通过上述改进，在所述固定板与所述承载板之间增设所述限位板，可以防止所述承载板的悬臂过量变形而导致所述承载板损坏。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述防松件的上、下两端分别抵接所述固定板和所述承载板、或是分别抵接所述固定板和所述传力柱、或是分别抵接所述传力柱和所述承载板。这里提供了所述防松件的三种安装方式，上述的三种安装方式均可以保证所述防松件可以给所述承载板施加向下的作用力。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述第一连接件同时穿过所述传力柱和所述防松件。通过上述改进，使得所述第一连接件同时具备连接固定所述固定板与所述承载板、定位所述传力柱、以及定位所述防松件的三重作用，使得所述压力传感装置的结构即稳定又简洁。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述压力传感装置还包括应变片，所述应变片贴附在所述承载板或所述电动滑板上，所述应变片的输出端通过补偿电阻电连接至信号传输线路的接收端。通过上述改进，所述应变片的输出端增加补偿电阻(如零漂补偿电阻t，可用于补偿由温度引起的零点漂移；输出灵敏度补偿电阻k，可用于补偿由温度变化，传感器产生的输出灵敏度的变化，即动漂；平衡电阻d，可用于调整电桥的初始平衡)，所述补偿电阻邻近所述应变片布置以使温度条件一致，如此提高了所述应变片感测的稳定性和准确性。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述压力传感装置还包括与所述信号传输电路的输出端连接的智能控制模块，所述智能控制模块包括用于接收并存储所述应变片的校准信息和属性信息的存储芯片和用于接收并根据所述应变片产生的信号以对所述电动滑板进行控制的处理器。通过上述改进：所述智能控制模块存储了所述应变片的校准信息，如此维修更换应变片后不需要对应变片重新校准；所述智能控制模块存储了所述应变片的属性信息，例如，出厂编号、规格和量程等，如此所述智能控制模块可以对所述应变片本身进行自检，若检测到所述应变片本身发生错误可以发出报错信号；当所述应变片感测到有人或重物在所述脚踏板上时，所述智能控制模块可以控制所述电动滑板开机。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述信号传输线路包括多条导线、连接多条所述导线的线缆以及与所述线缆连接的连接器；所述线缆包括外护套、位于所述外护套内的内层屏蔽线、以及位于所述外护套和所述内层屏蔽线之间的电压正极线、电压负极线、信号正极线和信号负极线。通过将所述信号传输线路的多条所述导线集成到一条线缆再通过一个连接器与所述智能控制模块连接，使得所述压力传感装置更加简洁，所述信号传输线路与所述智能控制模块之间的连接更加稳定。另外，所述线缆中增加所述内层屏蔽线使得所述应变片采集和传输的信号不受干扰，保证所述应变片准确地采集和输出数据。

作为本发明提供的压力传感装置的改进，所述承载板包括外框、中梁以及悬臂，所述中梁的两端分别连接所述外框的两个相对的边框，两个所述悬臂分别连接于所述中梁的相对的两边缘；四个所述传力柱两两一组地分别抵持于两个所述悬臂。通过上述改进，将所述承载板的悬臂设计到中间使得所述悬臂不容易受外部干扰，而且每一个所述悬臂均由两个所述传力柱抵压，如此以两个传力柱对一个悬臂传递力使悬臂变形进而使应变片产生数据，具有更强的灵敏性和可靠性。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电动滑板，包括脚踏板和如上所述的压力传感装置，所述压力传感装置安装于所述脚踏板的下侧。

作为本发明提供的电动滑板的改进，所述脚踏板包括木板和固定于所述木板下侧的固定板，所述固定板与所述木板之间通过第一螺钉进行固定，所述木板与所述第一螺钉之间设有弹性垫片；所述电动滑板还包括包裹所述固定板和所述承载板的柔性套体。通过上述改进：所述木板与所述第一螺钉之间设有弹性垫片，使得所述木板与所述第一螺钉之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大，可防止所述电动滑板在行驶的过程通过所述固定板与所述木板连接的所述承载板发生晃动，从而提高所述电动滑板的稳定性和可靠性；所述柔性套体外包于所述固定板和所述承载板对所述压力传感装置形成保护，以进一步增强了所述固定板与所述压力传感装置连接的稳定性。

综上所述，实施本发明提供的压力传感装置，至少可以达到以下有益效果：

1、所述承载板通过所述第一连接件与所述脚踏板连接，且所述承载板与所述第一连接件之间为螺纹连接，在所述承载板与所述脚踏板之间的所述防松件给予所述承载板施加向下的作用力，使得所述承载板与所述第一连接件之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大，从而保证电动滑板在行驶过程中所述承载板的稳定性和可靠性。而所述承载板是用来供感应片贴附的，所述承载板的稳定也就保证了感应片的稳定，如此可保证所述压力传感装置长期保持较高的灵敏性和准确性。

2、所述应变片的输出端增加补偿电阻(如零漂补偿电阻t，可用于补偿由温度引起的零点漂移；输出灵敏度补偿电阻k，可用于补偿由温度变化，传感器产生的输出灵敏度的变化，即动漂；平衡电阻d，可用于调整电桥的初始平衡)，所述补偿电阻邻近所述应变片布置以使温度条件一致，如此提高了所述应变片感测的稳定性和准确性。

3、所述智能控制模块存储了所述应变片的校准信息，如此维修更换应变片后不需要对应变片重新校准；所述智能控制模块存储了所述应变片的属性信息，例如，出厂编号、规格和量程等，如此所述智能控制模块可以对所述应变片本身进行自检，若检测到所述应变片本身发生错误可以发出报错信号；当所述应变片感测到有人或重物在所述脚踏板上时，所述智能控制模块可以控制所述电动滑板开机。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的装配关系示意图；

图2为本发明实施例一提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的组合后的立体示意图；

图3为本发明实施例一提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的组合后的仰视示意图；

图4为本发明实施例一提供的电动滑板的剖视图；

图5为图4中a处的放大图；

图6为本发明实施例一提供的电动滑板的右视图；

图7为本发明实施例一提供的电动滑板的前视图；

图8为本发明实施例一提供的电动滑板的后视图；

图9为本发明实施例二提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的装配关系示意图；

图10为本发明实施例二提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的组合后的仰视示意图；

图11为本发明实施例三提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的装配关系示意图；

图12为本发明实施例三提供的电动滑板中的固定板与压力传感装置的组合后的仰视示意图；

图13为本发明实施例三提供的电动滑板的剖视图；

图14为图13中b处的放大图。

具体实施方式中的附图标号说明：

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提供了一种电动滑板。参见图1-图5，所述电动滑板包括脚踏板、压力传感装置以及后桥基17。所述压力传感装置包括：承载板6，通过上端与所述脚踏板连接、下端与所述承载板6螺纹连接的第一连接件1安装至所述脚踏板的下侧；传力柱3，上下两端分别抵持所述脚踏板和所述承载板6，所述承载板6与所述脚踏板之间具有间隙；以及防松件18，设置在所述脚踏板与所述承载板6之间并分别对所述脚踏板和所述承载板6施加向上和向下的作用力。

参见图4和图5，所述脚踏板包括木板14和固定于所述木板14下侧的固定板2。

参见图1和图2，所述承载板6与所述固定板2之间通过四个所述第一连接件1进行连接固定，优选的，所述第一连接件1选用螺钉。在所述固定板2的上侧设置有四个分布在同一个长方形的四个顶点处的沉头孔，所述承载板6上设置有四个分别与所述固定板2上的四个所述沉头孔对齐的螺纹孔，四个所述第一连接件1分别自上而下的从所述固定板2上的四个所述沉头孔穿出并分别与所述承载板6上的四个所述螺纹孔螺纹连接，每一个所述第一连接件1的头部进入到对应的所述沉头孔并向下压紧所述固定板2，如此，使得所述固定板2与所述承载板6连接固定。

所述传力柱3为中间具有通孔的圆柱状结构，四个所述传力柱3设置在所述固定板2与所述承载板6之间，每一个所述传力柱3的上、下两端均分别抵持所述固定板2和所述承载板6。所述承载板6包括外框、中梁以及两个悬臂10。所述外框呈长方形，具有两相对的长边框和两相对的短边框。所述中梁的两端分别连接所述外框的两个相对长边框的中央。两个所述悬臂10分别连接于所述中梁的相对的两边缘。参见图3，所述悬臂10呈t型，具有与所述长边框平行的第一臂和与所述短边框平行的第二臂，每一个所述第二臂上均穿设两个所述螺纹孔。每一个所述第一臂上均贴装有一个应变片12，每一个所述应变片12均通过导线11连接至与连接器8连接的线缆9。四个所述传力柱3两两一组地分别抵持于两个所述悬臂10的所述第二臂，且四个所述传力柱3的通孔分别与四个所述螺纹孔对齐，如此，四个所述第一连接件1还分别贯穿四个所述传力柱3，使得所述第一连接件1还起到了定位所述传力柱3的作用。

所述防松件18为由弹性材料制成的环形片状结构，四个所述防松件18分别布置在四个所述传力柱3的上端，每一个所述防松件18的上、下两端分别抵接所述固定板2和对应的所述传力柱3，如此，所述防松件18通过所述传力柱3间接的对所述承载板6施加向下的作用力。另外，所述防松件18的中间圆孔与对应的所述传力柱3的通孔对齐，如此，四个所述第一连接件1还分别贯穿四个所述防松件18，使得所述第一连接件1还起到了定位所述防松件18的作用。

如此，所述承载板6通过所述第一连接件1与所述脚踏板的固定板2连接，且所述承载板6与所述第一连接件1之间为螺纹连接，在所述承载板6与所述脚踏板之间的所述防松件18给予所述承载板6施加向下的作用力，使得所述承载板6与所述第一连接件1之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大，从而保证电动滑板在行驶过程中所述承载板6的稳定性和可靠性。而所述承载板6是用来供感应片贴附的，所述承载板6的稳定也就保证了感应片的稳定，如此可保证所述压力传感装置长期保持较高的灵敏性和准确性。

值得一提的是，所述承载板6的结构与现有技术相比，其特点在于，其悬臂10由所述外框围绕，使得所述悬臂10不容易受外部干扰。另外，每一个所述悬臂10均由两个所述传力柱3抵压，如此以两个传力柱3对一个悬臂10传递力使悬臂10变形进而使应变片12产生数据，具有更强的灵敏性和可靠性。

进一步的，所述固定板2与所述木板14之间通过四个第一螺钉13进行固定，每一个所述第一螺钉13与所述木板14之间均设有弹性垫片19(参见图5)。如此，使得所述木板14与所述第一螺钉13之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大，可防止所述电动滑板在行驶的过程通过所述固定板2与所述木板14连接的所述承载板6发生晃动，从而提高所述电动滑板的稳定性和可靠性。

进一步的，所述电动滑板还包括包裹所述固定板2和所述承载板6的柔性套体15，所述柔性套体15优选为硅胶套(参见图5)。所述柔性套体15外包于所述固定板2和所述承载板6对所述压力传感装置形成保护，以进一步增强了所述固定板2与所述压力传感装置连接的稳定性。

进一步的，所述压力传感装置还包括限位板5，参见图1和图2，所述限位板5位于所述固定板2与所述承载板6之间且与所述承载板6连接；所述传力柱3穿过所述限位板5且上下两端分别抵接所述固定板2和所述承载板6。所述限位板5通过四个第二螺钉4与所述承载板6连接，所述限位板5的中间具有方形让位孔，四个所述传力柱3通过所述方形让位孔贯穿所述限位板5，以使所述传力柱3的上下两端能够无阻碍的分别抵接到所述固定板2和所述承载板6。所述限位板5的下表面紧贴所述承载板6以防止所述承载板6受到所述传力柱3的压力时过量变形而导致所述承载板6损坏。所述限位板5的上表面与所述固定板2之间具有间隙以确保所述承载板6具有一定的形变空间。

进一步的，参见图1和图2，所述压力传感装置还包括四个上端与所述承载板6抵持、下端与所述后桥基17抵持的支撑柱7，且四个所述支撑柱7分别被四个所述第二螺钉4贯穿。每一个所述第二螺钉4先后穿过所述限位板5、所述承载板6和对应的所述支撑柱7，并最终穿出于所述后桥基17，所述第二螺钉4的露出于所述后桥基17的部分旋拧一防松螺母16，使得所述承载板6与所述后桥基17之间的连接更加稳定。四个所述支撑柱7使得所述承载板6与所述后桥基17之间具有一定间隙，从而给予所述承载板6一定的形变空间。

需要说明的是，为了进一步增强所述压力传感装置的稳定性，我们还可以在所述第一连接件1与所述承载板6的连接处、所述第一螺钉13与所述固定板2的连接处、以及所述第二螺钉4与所述后桥基17的连接处施以螺丝胶或者厌氧胶来加固连接。

另外，参见图6、图7和图8，所述电动滑板还包括前桥基28、前桥架25、后桥架24、前桥架主螺钉26、以及后桥架主螺钉27。所述前桥基28、所述前桥架25、所述后桥架24、所述前桥架主螺钉26、所述后桥架主螺钉27、以及所述木板14均是受力能产生形变的位置，因此，在其他实施例中，所述应变片12和所述补偿电阻23还可以贴附在以上几个位置。

实施例二

本实施例提供了一种电动滑板。参见图9和图10，其与实施一的区别在于：所述固定板2与所述承载板6之间通过两个所述第一连接件1连接，具体的，所述固定板2呈长方形框状结构，所述固定板2的两个相对的边框的中部分别设有一个沉头孔。所述承载板6包括本体和两个悬臂10，所述悬臂10呈一字型，其一端与所述本体连接，另一端为自由端。每一个所述悬臂10的自由端处均设有一个与所述固定板2上的沉头孔对齐的螺纹孔。另外，所述电动滑板仅具有两个所述传力柱3和两个所述防松件18，所述限位板5的相对的两个边缘处分别设有一个让位缺口以供所述传力柱3通过。如此，每一个所述第一连接件1均从上至下依次穿过所述固定板2、所述防松件18和所述传力柱3，并最终连接至对应的所述螺纹孔。

实施例三

本实施例提供了一种电动滑板。参见图，其与实施一的区别在于：参见图11和图12，所述固定板2呈中间具有方形容纳孔的长方形框状结构，所述固定板2的四个边框的中部分别设有一个沉头孔。所述承载板6包括本体和四个悬臂10，所述悬臂10呈一字型，其一端与所述本体连接，另一端为自由端。每一个所述悬臂10的自由端处均设有一个与所述固定板2上的沉头孔对齐的螺纹孔。另外，所述限位板5的四个边缘处分别设有一个让位缺口以供所述传力柱3通过。且本实施例中，所述防松件18采用的是直弹簧，所述防松件18之间插设在对应的所述传力柱3的通孔内，每一个所述第一连接件1均从上至下依次穿过所述固定板2、所述防松件18(穿过防松件18的同时穿过传力柱3)，并最终连接至对应的所述螺纹孔。如此，所述防松件18的上、下两端分别直接抵持所述固定板2和所述承载板6，从而分别直接向所述固定板2和所述承载板6施加向上和向下的弹性力。

进一步的，本实施例中的每一个所述悬臂10上均贴附有一个应变片12，且每一个所述应变片12的输出端通过补偿电阻23电连接至信号传输线路的接收端(参见图12)。所述应变片12的输出端增加补偿电阻23，且保证所述补偿电阻23邻近所述应变片12布置以使温度条件一致，可以提高所述应变片12感测的稳定性和准确性。如零漂补偿电阻，可用于补偿由温度引起的零点漂移；输出灵敏度补偿电阻，可用于补偿由温度变化，传感器产生的输出灵敏度的变化，即动漂；平衡电阻，可用于调整电桥的初始平衡。

进一步的，本实施例中的压力传感装置还包括与所述信号传输电路的输出端连接的智能控制模块20，所述智能控制模块20包括用于接收并存储所述应变片12的校准信息和属性信息的存储芯片和用于接收并根据所述应变片12产生的信号以对所述电动滑板进行控制的处理器。如图11所示，所述智能控制模块20容置在所述固定板2的方形容纳孔中，并通过四个第三螺钉22与所述限位板5连接固定。所述智能控制模块20存储了所述应变片12的校准信息，如此维修更换应变片12后不需要对应变片12重新校准；所述智能控制模块20存储了所述应变片12的属性信息，例如，出厂编号、规格和量程等，如此所述智能控制模块20可以对所述应变片12本身进行自检，若检测到所述应变片12本身发生错误可以发出报错信号；当所述应变片12感测到有人或重物在所述脚踏板上时，所述智能控制模块20可以控制所述电动滑板开机。

进一步的，参见图12，所述信号传输线路包括多条导线11、连接多条所述导线11的线缆9以及与所述线缆9连接的连接器8。所述线缆9包括外护套、位于所述外护套内的内层屏蔽线、以及位于所述外护套和所述内层屏蔽线之间的电压正极线、电压负极线、信号正极线和信号负极线。通过将所述信号传输线路的多条所述导线11集成到一条线缆9再通过一个连接器8与所述智能控制模块20连接，使得所述压力传感装置更加简洁，所述信号传输线路与所述智能控制模块20之间的连接更加稳定。另外，所述线缆9中增加所述内层屏蔽线使得所述应变片12采集和传输的信号不受干扰，保证所述应变片12准确地采集和输出数据。

进一步的，每一个所述第一螺钉13与所述木板14之间均设有定位柱21，所述定位柱21为中空的圆柱状结构。所述定位柱21插固在所述木板14内，所述第一螺钉13自所述定位柱21的中央穿过，所述第一螺钉13与所述定位柱21之间紧密配合，以保证所述第一螺钉13与所述木板14之间的连接稳定可靠。

实施例四

本实施例提供了一种电动滑板。其与实施一的区别在于：所述防松件设置在对应的所述传力柱与所述承载板之间，而且省去了所述固定板，也就是说，所述脚踏板仅包括所述木板。所述承载板直接与所述木板连接，而所述木板与所述承载板之间的连接方式可以参照实施一中的固定板与承载板之间的连接方式，此处不再赘述。所述防松件的上、下两端分别抵持所述传力柱和所述承载板，所述防松件的上端是通过所述传力柱间接的对所述木板施加向上的弹性力、而下端是直接对所述承载板施加向下的弹性力。如此，同样的可以起到使得所述承载板与所述第一连接件之间的发生相对运动所需克服的摩擦力增大的作用，从而保证电动滑板在行驶过程中所述承载板的稳定性和可靠性。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。