專利名稱：一種曲柄扭矩感應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)自行車，電動(dòng)助力車，自行車，電動(dòng)三輪車，助力三輪車，三輪車領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電動(dòng)自行車是一種非常環(huán)保的交通工具。傳統(tǒng)的速度傳感器沒有對(duì)曲柄扭矩進(jìn)行測(cè)量，根本無法判斷騎行人踩踏腳踏時(shí)曲柄的扭矩，因而容易造成騎行時(shí)失去控制，推行時(shí)飛車，存在再嚴(yán)重的安全隱患。而目前的一般的力矩感應(yīng)器是從旋轉(zhuǎn)的鏈盤上測(cè)量扭矩信號(hào)，信號(hào)采集和傳輸穩(wěn)定性差，并且生產(chǎn)成本較高，因而無法真正在市場(chǎng)上推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是在電動(dòng)自行車上使用的一種曲柄扭矩感應(yīng)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。包含五通托架3，五通模塊1，彈性件2，感應(yīng)裝置。其主要特征是，允許五通模塊3在五通托架1內(nèi)一定幅度滑動(dòng)。通過彈性件2，使五通模塊1在五通托架3的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號(hào)調(diào)節(jié)電機(jī)扭矩的大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。


圖1為實(shí)施本發(fā)明力學(xué)示意圖，相對(duì)于整車右視圖2為本發(fā)明主體示意圖，相對(duì)于整車右視圖3為本發(fā)明部件分開時(shí)的立體草圖
Fl表示向下踩踏力，F(xiàn)2表示鏈條向后的拉力，F(xiàn)3表示中軸向后的壓力。Ll為曲柄臂長(zhǎng)，也為Fl的臂長(zhǎng)；L2為輪盤半徑，也為F2臂長(zhǎng)。1為五通模塊，2為彈性件，3為五通托架，4為軸承，5為中軸，7為腳踏，8為曲柄，9為輪盤，10為車架。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的，技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明裝置進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的主要特征是允許五通模塊3在五通托架1內(nèi)一定幅度滑動(dòng)。通過彈性件2，使五通模塊1在五通托架3的位移和曲柄8扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電動(dòng)自行車控制器可以根采集的電信號(hào)調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩的大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。五通托架3，是一個(gè)半開放的腔體，可將五通模塊1半包含于腔體內(nèi)；是一個(gè)固定架，可通過螺絲或鉚釘固定在車架10底部，也可以焊接在車架10底部。五通模塊1，傳統(tǒng)的五通是焊接在車架上的，該五通模塊1的特征是一個(gè)獨(dú)立分離的模塊，可以在五通托架3的腔體內(nèi)沿電動(dòng)自行車中軸和后軸一線方向滑動(dòng)，但仍具有原來的承載軸承4和中軸5的功能。
彈性件2，可以是彈簧，彈片或其他彈性材料。緊貼于五通托架3內(nèi)壁，使五通模塊 1和五通托架3建立一中彈性關(guān)系。感應(yīng)裝置，可以感應(yīng)五通模塊1相對(duì)于五通托架3位移的大小，并把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制器。電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通模塊1和五通托架3之間，可以測(cè)量出五通模塊1對(duì)五通托架3的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并傳遞給控制器。實(shí)施例一
如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時(shí)鏈條拉近，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。F2把這個(gè)力傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的壓力F3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊1，由于五通模塊1和五通托架3之間是一種滑動(dòng)連接關(guān)系。如圖2，五通模塊在受壓力后沿著F3方向滑動(dòng)。此時(shí)彈性裝置受到壓迫變形，設(shè)定該彈性裝置的彈性系數(shù)為K，滑動(dòng)位移距離為」1，則F3=KX」1。因?yàn)镕2=F3，T1=T2，可得出曲柄8 扭矩與五通模塊1位移的函數(shù)關(guān)系為T1= KX」1XL2。具體的，可以在五通托架3上設(shè)一霍爾組件，在五通模塊1的一個(gè)與此相近位置上設(shè)一個(gè)永久磁鐵，通過兩者相對(duì)位移來產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。感應(yīng)裝置把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后傳遞給控制器，控制器根據(jù)反推出的曲柄8 扭矩的大小調(diào)節(jié)電動(dòng)自行車電機(jī)的輸出扭矩大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)
纟口口。實(shí)施例二
如圖2，可以把電子壓力感應(yīng)裝置替代彈性裝置2，同時(shí)取消感應(yīng)裝置。如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl 此時(shí)鏈條拉緊，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2 X L2。F2把這個(gè)力傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的向后的壓力F3，中軸5 又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊1，由于五通模塊1和五通托架3之間是一種滑動(dòng)連接關(guān)系。如圖2，五通模塊在受力后又把這個(gè)壓力傳遞給電子壓力感應(yīng)裝置。這時(shí)電子壓力感應(yīng)裝置測(cè)量出了 F3的大小。因?yàn)镕2=F3， T1=T2，可得出曲柄扭矩的函數(shù)關(guān)系為 T1=F3XL1。電子壓力感應(yīng)裝置把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后傳遞給控制器，控制器根據(jù)F3的大小，反推出的曲柄8扭矩的大小，調(diào)節(jié)電動(dòng)自行車電機(jī)的輸出扭矩大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合。
權(quán)利要求
1.一種曲柄扭矩感應(yīng)裝置，器特征在于，包含五通模塊，五通托架，彈性件，感應(yīng)裝置，電子壓力感應(yīng)裝置；五通托架，是一個(gè)半開放的腔體，可將五通模塊半包含于腔體內(nèi)；是一個(gè)固定架，可通過螺絲或鉚釘固定在車架底部，也可以焊接在車架底部；五通模塊，傳統(tǒng)的五通是焊接在車架上的，該五通模塊的特征是一個(gè)獨(dú)立分離的模塊， 可以在五通托架的腔體內(nèi)沿中軸和后軸一線方向滑動(dòng)，但仍具有原來的承載軸承和中軸的功能；彈性件，可以是彈簧，彈片或其他彈性材料，緊貼于五通托架內(nèi)壁，使五通模塊和五通托架之間建立一中彈性關(guān)系；感應(yīng)裝置，可以感應(yīng)五通模塊相對(duì)于五通托架位移的大小，并把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制器；電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通模塊和五通托架之間，可以測(cè)量出五通模塊對(duì)五通托架的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，允許五通模塊在五通托架內(nèi)一定幅度滑動(dòng)，通過彈性件使五通在五通托架內(nèi)的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，可以五通托架上設(shè)一霍爾組件，在五通模塊上的一個(gè)與此相近位置上設(shè)一永久磁鐵，通過兩者相對(duì)位移來產(chǎn)生一電動(dòng)勢(shì)來把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并把該信號(hào)傳遞給控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通模塊和五通托架之間，可以測(cè)量出五通模塊對(duì)五通托架的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4，該裝置可以根據(jù)反推出來的曲柄扭矩的大小調(diào)節(jié)電動(dòng)自行車電機(jī)的輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車電力和人力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5，該裝置要求使用范圍包括電動(dòng)自行車，電動(dòng)助力車，自行車，三輪車，電動(dòng)三輪車，電動(dòng)助力三輪車。
全文摘要
本發(fā)明是在電動(dòng)自行車上使用的一種曲柄扭矩感應(yīng)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。包含五通托架，五通模塊，彈性件，感應(yīng)裝置。其主要特征是，允許五通模塊在五通托架內(nèi)一定幅度滑動(dòng)。通過彈性件，使五通模塊在五通托架的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并反推出曲柄扭矩。電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)反推出的曲柄扭矩調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。
文檔編號(hào)B62M6/50GK102303683SQ20111014128
公開日2012年1月4日 申請(qǐng)日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者尚林山 申請(qǐng)人:尚林山