CN211995983U - 电动自行车的踏力感测机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动自行车的踏力感测机构，其包含有一个曲柄轴、一根轴套、一或多个感测单元及一个控制单元。轴套套设于曲柄轴且与曲柄轴之间利用一个单向器作单向传动，感测单元以等间隔方式设于轴套，用以感测轴套的扭矩并分别对应产生多个感测信号，控制单元电性连接感测单元，用以接收感测单元的感测信号，并计算这些感测信号所对应的扭矩的平均值，使控制单元根据此一平均值控制马达输出相对应的助力。借此，本实用新型通过采取平均值的方式，使感测单元的安装位置不会受到限制，以增加安装便利性及提升感测精度。

Description

电动自行车的踏力感测机构

技术领域

本实用新型涉及电动自行车有关领域，尤其涉及一种电动自行车的踏力感测机构。

背景技术

为了减轻骑乘者的负担，一般的电动自行车通常会将感测器安装于曲柄轴，通过感测曲柄轴的转速或扭力等数值变化，让控制器根据感测结果来控制助力马达所提供的助力大小。

中国公告第M453843号专利案所公开的方式主要是将弯矩应变规及扭矩应变规以相隔一预定角度的方式贴设于曲柄轴的中央，用以感测曲柄轴受到弯矩作用及扭矩作用时所产生的应变量，进而判断出曲柄轴的左右两端的踏力信号。然而在前述专利文献当中，弯矩应变规及扭矩应变规是个别进行感测，在准确性方面仍有待改善。

中国公告第I564214号专利案所公开的方式主要是通过多个应变片感测衍梁受轴向力作用所产生的应变作为曲柄轴与齿盘之间的扭力感测数值，以提升扭力感测精度。然而在前述专利文献当中，在衍梁贴设多个应变片的过程相当不方便。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种电动自行车的踏力感测机构，其能增加安装便利性及提升感测精度。

为了达成上述主要目的，本实用新型第一实施例的踏力感测机构包含有一根曲柄轴、一个轴套、一个单向器、多个感测单元，以及一个控制单元。该轴套以可转动的方式套设于该曲柄轴；该单向器设于该曲柄轴与该轴套之间，用以提供单向传动效果；这些感测单元以等间隔排列的方式设于该轴套，用以感测该轴套的扭矩并分别对应产生一个感测信号；该控制单元电性连接这些感测单元，用以接收这些感测单元的感测信号，并计算这些感测信号所对应的扭矩的平均值，使该控制单元根据该平均值控制马达输出相对应的助力。

优选地，各该感测单元为应变规且直接贴设于该轴套的外周面。

为了达成上述主要目的，本实用新型第二实施例的踏力感测机构包含有一根曲柄轴、一个轴套、一个单向器、一个感测单元，以及一个控制单元。该轴套由磁化材料所制成，且该轴套以可转动的方式套设于该曲柄轴；该单向器设于该曲柄轴与该轴套之间，用以提供单向传动效果；该感测单元等间隔地环设于该轴套，用以感测该轴套的扭矩并对应产生多个感测信号；该控制单元电性连接该感测单元，用以接收该感测单元的这些感测信号，并计算这些感测信号所对应的扭矩的平均值，使该控制单元根据该平均值控制马达输出相对应的助力。

优选地，该感测单元具有一个安装座与多个感测器，该安装座具有一个环部与两个感测部，该环部具有一个套设于该轴套的套孔，该两个感测部自该环部的一侧面凸伸而出且位于该套孔的两相对侧，各该感测部具有一个容槽，各该容槽内设有至少一该感测器与一该控制单元。通过上述技术特征，该两个感测器可推断出本身与该轴套之间的相对位置，进而得到该轴套所产生的扭矩，使该两个控制单元控制该马达输出相对应的助力。

由上述可知，本实用新型的踏力感测机构通过采取平均值的方式，使该感测单元的安装位置不会受到限制，以增加安装便利性及提升感测精度。

有关本实用新型所提供对于电动自行车的踏力感测机构的详细构造、特点、组装或使用方式，将在后续的实施方式详细说明中予以描述。然而，在本实用新型领域中普通技术人员应能了解，这些详细说明以及实施本实用新型所列举的特定实施例，仅用于说明本实用新型，并非用以限制本实用新型的专利申请范围。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的踏力感测机构的立体图；

图2为本实用新型第一实施例的踏力感测机构的局部立体分解图；

图3为本实用新型第一实施例的踏力感测机构的剖视图；

图4为本实用新型第一实施例的踏力感测机构配马达使用的外观立体图；

图5为本实用新型第一实施例的踏力感测机构配马达使用的剖视图；

图6为本实用新型第二实施例的踏力感测机构的立体图；

图7为本实用新型第二实施例的踏力感测机构的局部立体分解图；

图8为本实用新型第二实施例的踏力感测机构的局部剖视图。

符号说明：

10：踏力感测机构

12：踏力感测机构

20：曲柄轴

30：轴套

32：第一环齿部

34：第二环齿部

36：受测部

38：套环部

40：感测单元

42：控制单元

50：马达

51：壳体

52：减速器

53：传动齿轮

54：单向器

55：单向器

60：感测单元

61：安装座

62：环部

63：感测部

64：容槽

65：感测器

66：控制单元

70：轴套

71：受测部

具体实施方式

申请人首先在此说明，在整篇说明书中，包括以下介绍的实施例以及申请专利范围的权利要求项中，有关方向性的名词皆以附图中的方向为基准。其次，在以下将要介绍的实施例以及附图中，相同的元件标号，代表相同或近似的元件或其结构特征。

请参阅图1及图2，本实用新型第一实施例的踏力感测机构10设置在一个壳体51内且包含有一根曲柄轴20、一个轴套30、一个单向器54、两个感测单元40，以及一个控制单元42。

曲柄轴20的左右两端凸出于壳体51外(如图4所示)且分别通过一根曲柄臂(图中未示)与一个踏板(图中未示)进行组装，使曲柄轴20可受左右两个踏板的驱动而旋转。

轴套30以同轴方式套设于曲柄轴。轴套30由左往右依序具有一个第一环齿部32、一个第二环齿部34、一个受测部36及一个套环部38，其中的第一环齿部32用来跟大齿盘(图中未示)进行组装，使轴套30与大齿盘能同步作动，第二环齿部34用来跟传动齿轮53进行组装，使轴套30能被传动齿轮53所带动。

单向器54设于轴套30的套环部38内且连接曲柄轴20，如图5所示，使曲柄轴20在受到踩踏力作用时能带动轴套30一起转动，但轴套30在反向转动时无法带动曲柄轴20。

两个感测单元40在本实施例中皆为应变规。如图2及图3所示，两个感测单元40贴设于轴套30的受测部36且相对曲柄轴20的轴心呈180 度设置，用以感测轴套30受到从曲柄轴20所传递过来的踩踏力作用时所产生的扭矩，并分别对应产生一个感测信号。

控制单元42套设于轴套30且电性连接两个感测单元40，用以接收两个感测单元40的感测信号，并计算两个感测信号所对应的扭矩的平均值，进而控制马达50输出相对应的助力。

由上述可知，当马达50被驱动时，如图5所示，马达50会通过减速器52带动传动齿轮53，再由传动齿轮53带动轴套30，借以提供辅助动力。然而当马达50没有被驱动时，纵使轴套30被驱动而转动，在单向器 55的作用下，使轴套30的转动不会经由减速器52回馈到马达50，以避免导致马达50的损坏。

本实用新型第二实施例的踏力感测机构12提供另外一种方式对轴套 70的扭矩进行感测。如图6及图7所示，感测单元60具有一个安装座61 与四个感测器65，安装座61具有一个环部62与两个感测部63，环部62 套设于轴套70的受测部71，两个感测部63自环部62的一侧面凸伸而出且位于轴套70的受测部71的两相对侧。此外，如图8所示，各个感测部 63具有一个容槽64，各容槽64内设有两个感测器65。另外，轴套70以磁化材料所制成，通过多个感测器65的设置可推断出本身与轴套70之间的相对位置，进而得到轴套70受到骑乘者所施加的踩踏力作用时所产生的扭矩，使控制单元66根据扭矩的平均值控制马达50输出相对应的助力。

然而需要补充说明的是，为了更精准地感测到从曲柄轴20经由单向器54传递至轴套30的踏踩力，前述感测单元40或前述感测器65的数量可以根据实际进行调整，只要彼此之间以等间隔方式排列即可，例如数量为三个的话彼此相隔120度，若为四个的话则是彼此相隔90度，以此类推。

综上所述，本实用新型的踏力感测机构10、12通过采取平均值的方式，使两个感测单元40及多个感测器60的安装位置只要相隔180度即可，如此可以大幅减少使用上的限制，进而达到增加使用便利性及提升感测精度的目的。

Claims (4)

1.一种电动自行车的踏力感测机构，其特征在于，包含有：

一曲柄轴；

一轴套，可转动地套设于该曲柄轴；

一单向器，该曲柄轴与该轴套之间，以允许该曲柄轴相对该轴套单向转动；

多个感测单元，设于该轴套的外周面且呈等间隔排列，用以感测该轴套的扭矩，并分别对应产生一感测信号；以及

一控制单元，电性连接这些感测单元，用以接收这些感测单元的感测信号，并计算这些感测信号所对应的扭矩的平均值。

2.根据权利要求1所述的电动自行车的踏力感测机构，其特征在于，各该感测单元为应变规且贴设于该轴套的外周面。

3.一种电动自行车的踏力感测机构，其特征在于，包含有：

一曲柄轴；

一轴套，可转动地套设于该曲柄轴，该轴套由磁化材料所制成；

一单向器，该曲柄轴与该轴套之间，以允许该曲柄轴相对该轴套单向转动；

一感测单元，等间隔地环设于该轴套，用以感测该轴套的扭矩，并对应产生多个感测信号；以及

一控制单元，电性连接该感测单元，用以接收该感测单元的这些感测信号，并计算这些感测信号所对应的扭矩的平均值。

4.根据权利要求3所述的电动自行车的踏力感测机构，其特征在于，该感测单元具有一安装座与多个感测器，该安装座具有一环部与两个感测部，该环部套设于该轴套，该两个感测部自该环部的一侧面凸伸而出且位于该轴套的两相对侧，各该感测部具有一容槽，各该容槽内设有至少一该感测器。

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