本實(shí)用新型涉及一種電助力自行車用力矩檢測(cè)裝置，屬于助力自行車技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著中國(guó)城市化進(jìn)程持續(xù)，高速增長(zhǎng)的城市人口帶來(lái)了龐大的出行需求，幾乎每一個(gè)中國(guó)大中城市都遇到出行困境，其背后的邏輯是人們高速增長(zhǎng)的出行需求與目前現(xiàn)有出行資源供給的不匹配造成的矛盾。

鋰電助力自行車作為一種新型的個(gè)人交通工具，它的整體構(gòu)架類似于混合動(dòng)力車的“并聯(lián)式混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)”，有效的將“人力”與“電力”結(jié)合到一起，使用力矩檢測(cè)裝置實(shí)時(shí)精準(zhǔn)感知人力。讓騎行更為省力輕松，解決了上坡和逆風(fēng)騎行累的問(wèn)題，不僅保留了騎行的踩踏本質(zhì)，還增加了更多樂(lè)趣，鋰電助力自行車作為便捷交通工具，一旦普及，將對(duì)改善城市交通狀況大有裨益。

這其中，力矩檢測(cè)裝置起著重要的作用，因此如何設(shè)計(jì)一款精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、實(shí)用的力矩檢測(cè)裝置已成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，而提供一種精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)、實(shí)用的電助力自行車用力矩檢測(cè)裝置。

本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：一種電助力自行車用力矩檢測(cè)裝置，包括爪盤、曲柄和鏈輪牙盤；所述爪盤和曲柄為一體式結(jié)構(gòu)，所述爪盤通過(guò)空心螺栓固定在鏈輪牙盤上；所述檢測(cè)裝置還包括力矩感應(yīng)裝置，所述力矩感應(yīng)裝置包括安裝在爪盤內(nèi)側(cè)的應(yīng)變計(jì)、負(fù)責(zé)傳輸信號(hào)的無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路、及為應(yīng)變計(jì)和無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路供能的無(wú)線能量接收電路；所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路和無(wú)線能量接收電路安裝在鏈輪牙盤上。

力矩檢測(cè)裝置可以將助力自行車在行駛過(guò)程中腳踏板上受到的力實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映給安裝在助力自行車上的信號(hào)處理裝置。信號(hào)處理裝置包括無(wú)線接收電路和電動(dòng)控制裝置，無(wú)線接收電路接收由無(wú)線發(fā)射電路上傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后將這個(gè)信號(hào)處理成電動(dòng)控制器可以接受的電信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的功率輸出，從而使得使用者在騎行的過(guò)程中得以得到助力，騎行更加的輕便省力。

其中，無(wú)線能量接收電路通過(guò)高容量鋰電池或太陽(yáng)能的轉(zhuǎn)化為應(yīng)變計(jì)和無(wú)線發(fā)射電路提供能源，應(yīng)變計(jì)在電源的激勵(lì)和人在踩踏腳踏而帶動(dòng)曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中的情況下可以產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)可以隨著踩踏力的大小而有規(guī)律的變化。電信號(hào)再通過(guò)無(wú)線發(fā)射電路傳遞給無(wú)線接收電路。如騎行中需要加速時(shí)或遇上坡路段需要增加蹬力時(shí),自行車的曲柄中的力矩會(huì)增加，根據(jù)當(dāng)時(shí)人踩踏用力的大小，反饋給電動(dòng)控制裝置，電動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行補(bǔ)償而加大功率輸出，產(chǎn)生助力，而使人踩踏腳踏更省力。

進(jìn)一步地，還包括固定安裝鏈輪牙盤內(nèi)側(cè)的電路密封護(hù)罩，所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路置于鏈輪牙盤與電路密封護(hù)罩之間。電路密封護(hù)罩可以有效地保護(hù)無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路，使得無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路在自行車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不至于因?yàn)轭嶔ざ霈F(xiàn)線路接觸問(wèn)題、信號(hào)傳輸穩(wěn)定性問(wèn)題等，同時(shí)又可以防止無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路落灰進(jìn)水等，極大程度上地保護(hù)了無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路的安全，使得力矩檢測(cè)裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路上連接有無(wú)線發(fā)射天線，所述無(wú)線發(fā)射天線的信號(hào)發(fā)射端置于所述電路密封罩之外。無(wú)線發(fā)射天線的設(shè)置可以使得信號(hào)的發(fā)射更加的順暢、穩(wěn)定，從而使得力矩檢測(cè)裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。

進(jìn)一步地，所述應(yīng)變計(jì)通過(guò)防護(hù)密封膠包裹在爪盤內(nèi)側(cè)，防護(hù)密封膠能夠?qū)?yīng)變計(jì)緊密地包裹住，使得應(yīng)變計(jì)可以緊密地貼合在爪盤內(nèi)側(cè)，提高了應(yīng)變計(jì)感應(yīng)的準(zhǔn)確度，同時(shí)又不易掉落。

進(jìn)一步地，所述爪盤上的爪條數(shù)量為2—8條，每條爪條內(nèi)側(cè)均設(shè)有應(yīng)變計(jì)；所述爪盤與曲柄之間存在夾角，所述夾角為0—45度。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了助力自行車在運(yùn)行時(shí)的力矩的檢測(cè)，可以實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反饋騎行信息，為自行車提供助力；曲柄、爪盤和鏈輪牙盤作為自行車的必備配件，力矩檢測(cè)裝置安裝的這三者上，不需要改變傳統(tǒng)自行車曲柄的體積和重量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，節(jié)省了人力、時(shí)間、物流和物料的成本，更加可靠和經(jīng)濟(jì)；力矩檢測(cè)穩(wěn)定性高；信號(hào)通過(guò)無(wú)線傳輸，安全、方便；強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)且不影響美觀。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型爪盤和曲柄結(jié)構(gòu)示意圖（無(wú)防護(hù)密封膠）。

圖2為圖1中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型爪盤和曲柄結(jié)構(gòu)示意圖（帶防護(hù)密封膠）。

圖4為圖3的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型與助力自行車配合安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中局部B的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中：1為爪盤，2為曲柄，3為鏈輪牙盤，4為應(yīng)變計(jì)，5為無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路，6為無(wú)線能量接收電路，7為防護(hù)密封膠，8為電路密封護(hù)罩，9為無(wú)線發(fā)射天線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1-圖6，本實(shí)施例包括爪盤1、曲柄2、鏈輪牙盤3和力矩感應(yīng)裝置。

爪盤1通過(guò)空心螺栓固定在鏈輪牙盤3上。

爪盤1和曲柄2為一體式結(jié)構(gòu)，爪盤1上的爪條數(shù)量為4條，爪盤1與曲柄2之間存在45夾角。

力矩感應(yīng)裝置包括應(yīng)變計(jì)4、無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5和無(wú)線能量接收電路6。

每條爪條內(nèi)側(cè)均設(shè)有應(yīng)變計(jì)4，通過(guò)防護(hù)密封膠7將應(yīng)變計(jì)4包裹在防護(hù)密封膠7和爪條之間，使得應(yīng)變計(jì)4緊密地貼合在爪條內(nèi)側(cè)。在轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中所產(chǎn)生的剪應(yīng)力可以使得爪條的表面產(chǎn)生剪應(yīng)變，該剪應(yīng)變可以使得應(yīng)變計(jì)4的電阻發(fā)生變化，從而感應(yīng)當(dāng)前的行車狀態(tài)。

無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5通過(guò)電路密封護(hù)罩8安裝在鏈輪牙盤3的內(nèi)側(cè)，電路密封護(hù)罩8可以有效地保護(hù)無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5，使得無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5在自行車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不至于因?yàn)轭嶔ざ霈F(xiàn)線路接觸問(wèn)題、信號(hào)傳輸穩(wěn)定性問(wèn)題等，同時(shí)又可以防止無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5落灰進(jìn)水等，極大程度上地保護(hù)了無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5的安全，使得力矩檢測(cè)裝置能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。

無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5上還連接有無(wú)線發(fā)射天線9，無(wú)線發(fā)射天線9的信號(hào)發(fā)射端置于電路密封罩9之外，使得信號(hào)的發(fā)射更加的順暢、穩(wěn)定。

無(wú)線能量接收電路6安裝在鏈輪牙盤3的外側(cè)，位于鏈輪牙盤3與爪盤1之間，能夠?qū)⑻?yáng)能轉(zhuǎn)化為電能，為應(yīng)變計(jì)4和無(wú)線信號(hào)發(fā)射電路5提供能量。

力矩檢測(cè)裝置可以將助力自行車在行駛過(guò)程中腳踏板上受到的力通過(guò)應(yīng)變計(jì)4實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映給安裝在助力自行車上的信號(hào)處理裝置，應(yīng)變計(jì)4在電源的激勵(lì)和人在踩踏腳踏而帶動(dòng)曲柄2轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中的情況下可以產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，這個(gè)電信號(hào)可以隨著踩踏力的大小而有規(guī)律的變化。電信號(hào)再通過(guò)無(wú)線發(fā)射電路6傳遞給信號(hào)處理裝置。信號(hào)處理裝置包括無(wú)線接收電路和電動(dòng)控制裝置，無(wú)線接收電路接收由無(wú)線發(fā)射電路6上傳來(lái)的信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后將這個(gè)信號(hào)處理成電動(dòng)控制器可以接受的電信號(hào)來(lái)控制電機(jī)的功率輸出，從而使得使用者在騎行的過(guò)程中得以得到助力，騎行更加的輕便省力。如騎行中需要加速時(shí)或遇上坡路段需要增加蹬力時(shí),自行車的曲柄2中的力矩會(huì)增加，根據(jù)當(dāng)時(shí)人踩踏用力的大小，反饋給電動(dòng)控制裝置，電動(dòng)控制裝置會(huì)自動(dòng)的進(jìn)行補(bǔ)償而加大功率輸出，產(chǎn)生助力，而使人踩踏腳踏更省力。

雖然本實(shí)用新型已以實(shí)施例公開(kāi)如上，但其并非用以限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，任何熟悉該項(xiàng)技術(shù)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的構(gòu)思和范圍內(nèi)所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。