專利名稱：曲柄扭力感應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型關(guān)于一種曲柄扭力感應(yīng)裝置，尤其是一種可檢知助力型電動(dòng)車在騎乘 中的踏力所產(chǎn)生的扭力大小或量測(cè)運(yùn)動(dòng)時(shí)所踩踏的扭力大小的裝置，藉此檢知可控制電動(dòng) 馬達(dá)輸出適當(dāng)?shù)妮o助動(dòng)力或計(jì)算運(yùn)動(dòng)時(shí)所消耗的能量。
背景技術(shù)：
目前助力型電動(dòng)車的傳動(dòng)系統(tǒng)大多會(huì)包含了一提供輔助動(dòng)力的電動(dòng)馬達(dá)，馬達(dá)動(dòng) 力與騎乘者的踏力會(huì)被整合在一起，并驅(qū)動(dòng)助力型電動(dòng)車前行，如此可達(dá)到節(jié)省騎乘者體 力的目的，并能夠配合路面的狀況使馬達(dá)調(diào)整輸出動(dòng)力。為達(dá)此一目的，故可在踏力傳遞路 徑上設(shè)一踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)以感測(cè)騎乘者施加于踏板上力量是否增大，根據(jù)感測(cè)結(jié)果可控制馬 達(dá)的輸出動(dòng)力以減輕騎乘者的施力。而習(xí)知具扭力感測(cè)功能的助力型電動(dòng)車主要區(qū)分為兩種型式，第一種為單純的開 關(guān)控制，當(dāng)踏力所產(chǎn)生的扭力超過(guò)或低于某一大小時(shí)，即啟動(dòng)或關(guān)閉馬達(dá)的動(dòng)力輸出；而另 一種型式系以扭力感測(cè)機(jī)構(gòu)感測(cè)踏力所產(chǎn)生扭力的大小，以扭力的大小來(lái)控制電動(dòng)馬達(dá)的 輸出動(dòng)力。若僅以開關(guān)控制馬達(dá)的動(dòng)力輸出，往往無(wú)法滿足騎乘者需要彈性助力的需求；然而目前的扭力感測(cè)機(jī)構(gòu)往往需要利用復(fù)雜的行星傘齒輪組產(chǎn)生差動(dòng)的效果，再 將差動(dòng)的相對(duì)角位移轉(zhuǎn)換為扭力的感測(cè)值，而上述的扭力感測(cè)機(jī)構(gòu)，如中國(guó)TW新型專利第 092205249號(hào)(自行車扭力偵測(cè)裝置)即是利用行星傘齒輪組配合一位移量測(cè)元件，在行星 齒輪單元的齒環(huán)承受較大的扭力時(shí)，可摯動(dòng)一連桿產(chǎn)生微量擺動(dòng)，并使磁性單元與位移量 測(cè)元件產(chǎn)生相對(duì)位移，而該位移量測(cè)元件所產(chǎn)生的相對(duì)位移，會(huì)使該位移量測(cè)元件的感應(yīng) 端部感應(yīng)一電動(dòng)勢(shì)，而該電動(dòng)勢(shì)系可作為感應(yīng)的控制訊號(hào)，進(jìn)一步控制訊號(hào)可啟動(dòng)電力，以 達(dá)到電力驅(qū)動(dòng)目的。然而上述的行星傘齒輪組機(jī)構(gòu)的造價(jià)不低，并需使用很多的傳動(dòng)件而形成相當(dāng)復(fù) 雜的機(jī)構(gòu)，例如中國(guó)TW創(chuàng)作專利第88114867號(hào)(自行車用轉(zhuǎn)矩察覺器及自行車用曲柄軸 連結(jié)部組合體)中所述，雖然已將此扭力偵測(cè)功能整合至五通軸相關(guān)機(jī)構(gòu)內(nèi)，但此創(chuàng)作需 利用四組壓力偵測(cè)器來(lái)感應(yīng)踩踏腳踏車踏板時(shí)所產(chǎn)生的扭力大小，加上相關(guān)零組件加工精 密而復(fù)雜，且組裝工序仍有改善空間。因此，若能提供一種構(gòu)造簡(jiǎn)單的扭力感測(cè)裝置，除了可大幅降低助力型電動(dòng)車的 生產(chǎn)成本外，亦能降低組裝工序的困難度，應(yīng)為符合目前產(chǎn)業(yè)界的最佳解決方案。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種曲柄扭力感應(yīng)裝置，其可大幅降低助力型電動(dòng)車 的生產(chǎn)成本，也能降低組裝工序的困難，提供一種簡(jiǎn)單實(shí)用的感應(yīng)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開了一種曲柄扭力感應(yīng)裝置，其中該設(shè)于五通軸 上的曲柄扭力感應(yīng)裝置安裝于車架內(nèi)，而該五通軸的中軸與第一曲柄軸連結(jié)部之間設(shè)置一 環(huán)狀凹部，而與第二曲柄軸連結(jié)部之間設(shè)置了一延伸部，其特征在于該曲柄扭力感應(yīng)裝置
3包含一環(huán)狀凹部套設(shè)裝置，套設(shè)于環(huán)狀凹部上，該環(huán)狀凹部套設(shè)裝置包含一軸承元件 及一扣環(huán)；多個(gè)通過(guò)與感測(cè)器的搭配以測(cè)得五通軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化頻率來(lái)檢知踩踏扭 力及轉(zhuǎn)速大小的磁環(huán)，套設(shè)于中軸上；一延伸部套設(shè)裝置，套設(shè)于延伸部上，該延伸部套設(shè)裝置包含一第一軸承套件、一 具有磁石的第二軸承套件及一第三軸承套件，其中該第一軸承套件及第三軸承套件插入第 二軸承套件的左右兩側(cè)以完成密合定位于延伸部上，而該第二軸承套件外緣上套設(shè)一彈性 元件及一磁石；一將多個(gè)磁環(huán)、延伸部套設(shè)裝置以及當(dāng)騎乘者踩踏踏板時(shí)使該延伸部套設(shè)裝置反 彈產(chǎn)生固定方向的微小位移并藉由該延伸部套設(shè)裝置的磁石與感測(cè)器的搭配來(lái)測(cè)得磁場(chǎng) 的變化的彈性元件套設(shè)其中的外套筒；兩個(gè)軸套，包含了第一軸套及一第二軸套，其中該第一軸套直接套設(shè)于環(huán)狀凹部 套設(shè)裝置及外套筒一端上，而該第二軸套則套設(shè)于外套筒另一端上；一感測(cè)器，設(shè)置于車架或外套筒上，與磁石設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)。其中，該軸承元件套設(shè)于環(huán)狀凹部上，并于該軸承元件與第一曲柄軸連結(jié)部之間 套設(shè)一扣環(huán)。其中，該彈性元件設(shè)置有一將彈性元件箍緊該延伸部套設(shè)裝置的第二軸承套件的 調(diào)整拉環(huán)。其中，該中軸的外徑大于該環(huán)狀凹部的外徑，而該環(huán)狀凹部為一由中軸向第一曲 柄軸連結(jié)部逐漸放大的斜向結(jié)構(gòu)。其中，該中軸的外徑大于該環(huán)狀凹部的外徑，而該環(huán)狀凹部為一由中軸向第一曲 柄軸連結(jié)部逐漸縮小的斜向結(jié)構(gòu)。其中，該車架上設(shè)置了四個(gè)開口，其中之一為提供彈性元件的調(diào)整拉環(huán)放置的開 口，而另一個(gè)開口位置則與該外套筒的開口位置相對(duì)應(yīng)以便設(shè)置于車架上的感測(cè)器穿過(guò)該 車架及外套筒的開口從而與磁環(huán)及磁石所設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)。其中，該第二軸套與車架各自對(duì)應(yīng)設(shè)置有至少一個(gè)定位孔，而該定位孔再藉由一 定位栓穿入車架及第二軸套中。其中，該第二軸套內(nèi)放置一油封元件，該油封元件穿過(guò)第二曲柄軸連結(jié)部，并該第 二軸套藉由穿入第二軸套與車架的定位栓進(jìn)行定位。其中，該感測(cè)器設(shè)置至少有一個(gè)能藉由感應(yīng)磁石及磁環(huán)的位移變化進(jìn)而改變所感 應(yīng)到的電氣訊號(hào)的霍爾元件。其中，該延伸部套設(shè)裝置包含了多條環(huán)狀鋼珠元件、一軸承套及一彈性元件，其中 該彈性元件套設(shè)于軸承套上，而該軸承套上設(shè)置有一磁石。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的扭力感應(yīng)裝置能實(shí)現(xiàn)以下技術(shù)效果1、僅需利用助力型電動(dòng)車原有機(jī)構(gòu)組件及組件間自然存在的力矩條件，即可建構(gòu) 踩踏力矩偵測(cè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。2、必要時(shí)并可搭配曲柄的位置，以取得曲柄扭力的單純讀值，并可避免雙腳踩踏 時(shí)的無(wú)效扭力所可能造成的干擾。
4[0027]3、只需讀取一非移動(dòng)且非旋轉(zhuǎn)偵測(cè)元件的電壓值即可完成扭力計(jì)算，故可避免回 轉(zhuǎn)式連續(xù)電極所可能產(chǎn)生的不可靠性。4、將偵測(cè)元件及電路封裝于扭力感應(yīng)模組外殼內(nèi)，藉此達(dá)到防污防水的功能。5、利用彈性元件所設(shè)置的調(diào)整拉環(huán)可將彈性元件箍緊該軸承套，以便踏板踩動(dòng)力 量向前時(shí)，該彈性元件會(huì)使該軸承套反彈產(chǎn)生固定方向之微小位移，并藉由軸承套的磁石 與感測(cè)器搭配，可測(cè)得磁場(chǎng)的變化，來(lái)檢知踩踏扭力的大小。6、通過(guò)踩踏踏板使五通軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，該中軸上所套設(shè)的原點(diǎn)磁環(huán)及角度磁環(huán)，其中 該原點(diǎn)磁環(huán)設(shè)置了兩個(gè)磁區(qū)(開始與結(jié)束兩個(gè)磁區(qū))，而該角度磁環(huán)設(shè)置了四十八個(gè)磁區(qū)， 藉由對(duì)照原點(diǎn)磁環(huán)及角度磁環(huán)的磁區(qū)，再與感測(cè)器的搭配，可測(cè)得磁場(chǎng)的變化頻率，來(lái)檢知 轉(zhuǎn)速的大小及曲柄軸角度位置。有關(guān)于本實(shí)用新型的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的 較佳實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，將可清楚的呈現(xiàn)。

圖1為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的工作原理示意圖；圖2為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的操作示意圖；圖3A為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的立體架構(gòu)圖；圖3B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的組合示意圖；圖3C為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的感測(cè)器與車架仰視示意 圖；圖3D為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的感測(cè)器另一實(shí)施例圖；圖3E為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的第二軸套與軸承套組合示 意圖；圖4A為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第--實(shí)施例的垂I 剖面分解圖；[0040]圖4B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第--實(shí)施例的垂I 剖面圖；[0041]圖5A為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第--實(shí)施例的組裝示意圖；[0042]圖5B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第--實(shí)施例的組裝示意圖；[0043]圖6A為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第二二實(shí)施例的立體架構(gòu)圖；[0044]圖6B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第二二實(shí)施例的垂I 剖面圖；[0045]圖6C為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第二二實(shí)施例的垂I 剖面分解圖；以及[0046]圖6D為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第二二實(shí)施例的第二二軸承元件與第二軸
組合示意圖。
具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖1，為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的工作原理示意圖，由圖1中可 知，當(dāng)施加向下的力量Fp(踩踏力量)于踏板101上時(shí)，會(huì)于五通軸心上產(chǎn)生大小為 F1^C0sQdl1的扭力τ JT1代表五通軸扭力，而θ i代表曲柄102與水平的夾角)，此扭力 將于鏈條104施加T1的張力(鏈條張力)。此張力大小為τ 乂！·，此處的r代表大齒盤103 半徑。由力學(xué)分析可知五通軸心將受到一向后拉力Fb (五通軸所受的向后拉力)，此Fb大小為I^CosQ2，當(dāng)上端鏈條104幾乎水平時(shí)代表 2( 2代表鏈條與水平的夾角)很小，此 時(shí)Fb可近似為T1,因此測(cè)量Fb即可得知鏈條104張力，進(jìn)一步反推踩踏該踏板101的扭力 大小，本實(shí)用新型即利用此原理，讓原本只能做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的五通軸，能夠以踩蹋所產(chǎn)生的扭 力使五通軸產(chǎn)生一正比于向后拉力Fb的向后位移，并藉由一彈性裝置使五通軸產(chǎn)生一正比 于踩踏所產(chǎn)生的扭力的向后位移，再偵測(cè)此位移大小后，將此向后位移量轉(zhuǎn)化成電氣訊號(hào)， 即可完成扭力偵測(cè)的任務(wù)，進(jìn)一步達(dá)成助力型電動(dòng)車的輔助力道控制。請(qǐng)參閱圖3A及圖3B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第一實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖 及組合示意圖，由圖3A及圖3B中可知，該五通軸20的中軸201可與第一曲柄軸連結(jié)部202 之間設(shè)置一環(huán)狀凹部204，而與第二曲柄軸連結(jié)部203之間設(shè)置了一延伸部205，該曲柄扭 力感應(yīng)裝置主要包括一環(huán)狀凹部套設(shè)裝置30，包含了一軸承元件301及一扣環(huán)302，其中該環(huán)狀凹部 上會(huì)套設(shè)該軸承元件301，并于該軸承元件301與第一曲柄軸連結(jié)部202之間套設(shè)一扣環(huán) 302 ；兩個(gè)磁環(huán)，分別為原點(diǎn)磁環(huán)401及角度磁環(huán)402，各自套設(shè)于該五通軸20的中軸 201上，其中該原點(diǎn)磁環(huán)401設(shè)置了兩個(gè)磁區(qū)(開始與結(jié)束兩個(gè)磁區(qū))，而該角度磁環(huán)402 設(shè)置了四十八個(gè)磁區(qū)，藉由對(duì)照原點(diǎn)磁環(huán)401及角度磁環(huán)402的磁區(qū)，即可判斷出轉(zhuǎn)速的大 小及曲柄軸角度位置；一延伸部套設(shè)裝置50，套設(shè)于該五通軸20的延伸部205上，其中該延伸部套設(shè)裝 置50包含了一第一軸承套件501、一具有磁石5023的第二軸承套件502及一第三軸承套 件503，該第一軸承套件501及第三軸承套件503各自有設(shè)置一環(huán)狀凸出部5011，5031，而 該第二軸承元件502內(nèi)部有一環(huán)狀內(nèi)緣5021 (請(qǐng)參考圖4B)，因此該環(huán)狀凸出部5011，5031 可插入左右兩側(cè)的環(huán)狀內(nèi)緣5021，以進(jìn)行完成密合定位于延伸部205上，而該第二軸承元 件502外緣上可套設(shè)一彈性元件5022及一磁石5023，其中該彈性元件5022上設(shè)置一調(diào)整 拉環(huán)50221 ；一外套筒70，會(huì)將該兩個(gè)磁環(huán)401，402及延伸部套設(shè)裝置50套設(shè)其中，而該外套 筒70對(duì)應(yīng)該彈性元件5022的調(diào)整拉環(huán)50221及該第二軸承元件502的磁石5023，各自設(shè) 置了 一開口 701，702 (請(qǐng)參考圖4A)，而該外套筒70朝向軸承元件301的連結(jié)套筒703可直 接抵持于軸承元件30上，另外該外套筒70朝向第二曲柄軸連結(jié)部203之間套設(shè)一第二軸 套 802 ；一第一軸套801，套設(shè)于軸承元件30及外套筒70的連結(jié)套筒703上，而該軸承元 件30會(huì)抵持于第一軸套801內(nèi)緣所設(shè)置的環(huán)狀定位部8011上；一第二軸套802，該第二軸套802朝向外套筒70的外緣有凸出一環(huán)狀凸條8021， 而該第二軸套802與該延伸部套設(shè)裝置50的第三軸承套件503相互結(jié)合，而該第二軸套 802的內(nèi)徑大于該第三軸承套件503外側(cè)的外徑，另外該彈性元件5022的調(diào)整拉環(huán)50221 將彈性元件5022箍緊該第二軸承元件502時(shí)，該第二軸承元件502與第二軸套802的間會(huì) 產(chǎn)生一半弧形縫隙8027 (請(qǐng)參考圖3E)；另外該第二軸套802朝向第二曲柄軸連結(jié)部203的 內(nèi)緣，系將一油封元件90穿過(guò)第二曲柄軸連結(jié)部203，套設(shè)于第二軸套203內(nèi)。值得一提的是，該五通軸20的中軸201的外徑大于該環(huán)狀凹部204的外徑，而該 環(huán)狀凹部204為一由中軸201向第一曲柄202軸逐漸放大的斜向結(jié)構(gòu)(亦可設(shè)計(jì)成該中軸201向第一曲柄202軸逐漸縮小的斜向結(jié)構(gòu))，另外該延伸部205的外徑小于中軸201的外 徑，并與第二曲柄軸連結(jié)部203的外徑大小相同(請(qǐng)參考圖4A及圖4B)。值得一提的是，該車架60上可設(shè)置四個(gè)開口 601，602，603，604，其中之一為提供 該彈性元件5022的調(diào)整拉環(huán)50221放置的開口 603 (對(duì)應(yīng)該外套筒70的開口 701位置相 對(duì)應(yīng))，而該彈性元件5022的調(diào)整拉環(huán)50221可將該彈性簧元件5022箍緊該第二軸承元件 502調(diào)整使用，以便騎乘者9踩踏踏板101使五通軸20產(chǎn)生一向后力量Fb時(shí)，一并驅(qū)動(dòng)套 設(shè)于該第二曲柄軸連結(jié)部203的齒盤10，該彈性元件5022會(huì)反彈產(chǎn)生一向前力量Ff，以使 該延伸部套設(shè)裝置50產(chǎn)生固定方向的微小位移；另一個(gè)車架上的開口 604位置則與該外套筒70底部的開口 702位置相對(duì)應(yīng)，以便 設(shè)置于車架60上的感測(cè)器605 (該感測(cè)器605設(shè)置至少有一個(gè)能藉由感應(yīng)磁石5023、原點(diǎn) 磁環(huán)401及角度磁環(huán)402的位移變化，進(jìn)而改變所感應(yīng)到的電氣訊號(hào)的霍爾元件)可穿過(guò) 該車架60及外套筒70的開口 702，與中軸201的磁環(huán)(原點(diǎn)磁環(huán)401及角度磁環(huán)402)以 及第二軸承元件502的磁石5023所設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)，以便藉由該第二軸承元件502的磁 石5023與感測(cè)器605的搭配，可測(cè)得磁場(chǎng)的變化，來(lái)檢知踩踏扭力的大??；另外當(dāng)踩踏踏板 101使五通軸20旋轉(zhuǎn)時(shí)，該中軸201上所套設(shè)的兩個(gè)磁環(huán)401，402，藉由磁環(huán)401，402與感 測(cè)器605的搭配，可測(cè)得磁場(chǎng)的變化頻率，來(lái)檢知轉(zhuǎn)速的大小(請(qǐng)參考圖2、圖3C、圖4A、圖 5A及圖5B)。值得一提的是，該外套筒70外緣上能夠直接裝設(shè)一感測(cè)器704 (請(qǐng)參考圖3D)，故 可不必于該車架6外緣打洞來(lái)設(shè)置一感測(cè)器元件，故能夠增加其裝設(shè)便利性。值得一提的是，該第二軸套802的定位孔8022以及車架60的定位孔601，602位 置相對(duì)應(yīng)，而該定位孔8022，601，602可藉由一定位栓8023，進(jìn)而穿入車架60及第二軸套 802，以便防止騎乘者9踩踏踏板使該五通軸20旋轉(zhuǎn)時(shí)，可防止第二軸套802連帶旋轉(zhuǎn)，進(jìn) 而影響五通軸20上的延伸部套設(shè)裝置50向后移動(dòng)的自由空間，而導(dǎo)致檢測(cè)的結(jié)果不準(zhǔn)確 的情況發(fā)生(請(qǐng)參考圖2、圖3A、圖3C及圖4A)。請(qǐng)參閱圖6A及圖6B為本實(shí)用新型曲柄扭力感應(yīng)裝置的第二實(shí)施例的立體結(jié)構(gòu)圖 及組合示意圖，由圖6A及圖6B中可知，與第一實(shí)施例差異最大的部份即為該延伸部套設(shè)裝 置50及其搭配的第二軸套802，而第二實(shí)施例中延伸部套設(shè)裝置50套設(shè)于該五通軸20的 延伸部206上，其中該延伸部套設(shè)裝置50包含了兩條環(huán)狀鋼珠元件504、一軸承套505及一 彈性元件506，其中該兩條環(huán)狀鋼珠元件504套設(shè)于該五通軸20的延伸部206上，而該兩條 環(huán)狀鋼珠元件504外再套設(shè)一具有磁石509的軸承套505，另外該軸承套505的外緣設(shè)置有 一環(huán)狀凹部507 (請(qǐng)參考圖6B)及兩個(gè)定位凸部508，而該環(huán)狀凹部507上套設(shè)有一彈性元 件506，并于該彈性元件506上設(shè)置一調(diào)整拉環(huán)5061。值得一提的是，該外套筒70會(huì)將該兩個(gè)磁環(huán)401，402、軸承套505及彈性元件506 套設(shè)其中，而該外套筒70對(duì)應(yīng)該彈性元件506的調(diào)整拉環(huán)5061及該軸承套505的磁石509， 各自設(shè)置了一開口 701，702。值得一提的是，該第二軸套802朝向外套筒70的外緣有凸出兩條環(huán)狀凸條8024， 同時(shí)形成兩個(gè)定位凹部8025，因此該延伸部套設(shè)裝置50的兩個(gè)定位凸部508與第二軸套 802的兩個(gè)定位凹部8025相互結(jié)合，而該第二軸套802的內(nèi)徑大于該延伸部套設(shè)裝置50的 外徑，會(huì)產(chǎn)生一半弧形縫隙8027 (請(qǐng)參考圖6D)。[0063]值得一提的是，該第二軸套802朝向第二曲柄軸連結(jié)部203的內(nèi)緣，設(shè)置了一環(huán)狀 定位部8026 (請(qǐng)參考圖6C)，并再將一油封元件90穿過(guò)第二曲柄軸連結(jié)部203，套設(shè)于第二 軸套203的環(huán)狀定位部8026上。創(chuàng)作所提供的曲柄扭力感應(yīng)裝置，與其他習(xí)用技術(shù)相互比較時(shí)，更具備下列優(yōu)占.
^ \\\ ·1.本實(shí)用新型的曲柄扭力感應(yīng)裝置，利用助力型電動(dòng)車原有機(jī)構(gòu)組件及組件間自 然存在的力矩條件，建構(gòu)力矩偵測(cè)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，構(gòu)造簡(jiǎn)單化。2.本實(shí)用新型的曲柄扭力感應(yīng)裝置，只需讀取一非移動(dòng)且非旋轉(zhuǎn)偵測(cè)元件的電壓 值即可完成扭力計(jì)算，故可省卻回轉(zhuǎn)式連續(xù)電極所可能產(chǎn)生的不可靠性。3.本實(shí)用新型的曲柄扭力感應(yīng)裝置，可使用線性霍爾元件(感測(cè)元件)，構(gòu)建非接 觸式扭力檢知系統(tǒng)。4.本實(shí)用新型的曲柄扭力感應(yīng)裝置，具有一構(gòu)件簡(jiǎn)單、組裝容易、且體積小巧的優(yōu) 點(diǎn)，并無(wú)須修改車架幾何結(jié)構(gòu)即可安裝本扭力感應(yīng)器。藉由以上較佳具體實(shí)施例的詳述，希望能更加清楚描述本實(shí)用新型的特征與精 神，而并非以上述所揭露的較佳具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本實(shí)用新型的范疇加以限制。相反地，其目 的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排于本實(shí)用新型所欲申請(qǐng)的專利范圍的范疇內(nèi)。
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權(quán)利要求一種曲柄扭力感應(yīng)裝置，其中該設(shè)于五通軸上的曲柄扭力感應(yīng)裝置安裝于車架內(nèi)，而該五通軸的中軸與第一曲柄軸連結(jié)部之間設(shè)置一環(huán)狀凹部，而與第二曲柄軸連結(jié)部之間設(shè)置了一延伸部，其特征在于該曲柄扭力感應(yīng)裝置包含一環(huán)狀凹部套設(shè)裝置，套設(shè)于環(huán)狀凹部上，該環(huán)狀凹部套設(shè)裝置包含一軸承元件及一扣環(huán)；多個(gè)通過(guò)與感測(cè)器的搭配以測(cè)得五通軸旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化頻率來(lái)檢知踩踏扭力及轉(zhuǎn)速大小的磁環(huán)，套設(shè)于中軸上；一延伸部套設(shè)裝置，套設(shè)于延伸部上，該延伸部套設(shè)裝置包含一第一軸承套件、一具有磁石的第二軸承套件及一第三軸承套件，其中該第一軸承套件及第三軸承套件插入第二軸承套件的左右兩側(cè)以完成密合定位于延伸部上，而該第二軸承套件外緣上套設(shè)一彈性元件及一磁石；一將多個(gè)磁環(huán)、延伸部套設(shè)裝置以及當(dāng)騎乘者踩踏踏板時(shí)使該延伸部套設(shè)裝置反彈產(chǎn)生固定方向的微小位移并藉由該延伸部套設(shè)裝置的磁石與感測(cè)器的搭配來(lái)測(cè)得磁場(chǎng)的變化的彈性元件套設(shè)其中的外套筒；兩個(gè)軸套，包含了第一軸套及一第二軸套，其中該第一軸套直接套設(shè)于環(huán)狀凹部套設(shè)裝置及外套筒一端上，而該第二軸套則套設(shè)于外套筒另一端上；一感測(cè)器，設(shè)置于車架或外套筒上，與磁石設(shè)置位置相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1項(xiàng)所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該軸承元件套設(shè)于環(huán)狀凹 部上，并于該軸承元件與第一曲柄軸連結(jié)部之間套設(shè)一扣環(huán)。
3.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該彈性元件設(shè)置有一將彈性 元件箍緊該延伸部套設(shè)裝置的第二軸承套件的調(diào)整拉環(huán)。
4.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該中軸的外徑大于該環(huán)狀凹 部的外徑，而該環(huán)狀凹部為一由中軸向第一曲柄軸連結(jié)部逐漸放大的斜向結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該中軸的外徑大于該環(huán)狀凹 部的外徑，而該環(huán)狀凹部為一由中軸向第一曲柄軸連結(jié)部逐漸縮小的斜向結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該車架上設(shè)置了四個(gè)開口，其 中之一為提供彈性元件的調(diào)整拉環(huán)放置的開口，而另一個(gè)開口位置則與該外套筒的開口位 置相對(duì)應(yīng)以便設(shè)置于車架上的感測(cè)器穿過(guò)該車架及外套筒的開口從而與磁環(huán)及磁石所設(shè) 置位置相對(duì)應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該第二軸套與車架各自對(duì)應(yīng) 設(shè)置有至少一個(gè)定位孔，而該定位孔再藉由一定位栓穿入車架及第二軸套中。
8.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該第二軸套內(nèi)放置一油封元 件，該油封元件穿過(guò)第二曲柄軸連結(jié)部，并該第二軸套藉由穿入第二軸套與車架的定位栓 進(jìn)行定位。
9.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該感測(cè)器設(shè)置至少有一個(gè)能 藉由感應(yīng)磁石及磁環(huán)的位移變化進(jìn)而改變所感應(yīng)到的電氣訊號(hào)的霍爾元件。
10.如權(quán)利要求1所述的曲柄扭力感應(yīng)裝置，其特征在于，該延伸部套設(shè)裝置包含了多 條環(huán)狀鋼珠元件、一軸承套及一彈性元件，其中該彈性元件套設(shè)于軸承套上，而該軸承套上設(shè)置有一磁石。
專利摘要一種曲柄扭力感應(yīng)裝置，設(shè)于助力型電動(dòng)車的五通軸位置，主要藉由踩踏踏板時(shí)大齒盤帶動(dòng)鏈條所受到的反作用力，于五通軸支點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)向后的拉力，藉由量測(cè)此向后的拉力大小，即可得知踩踏踏板所產(chǎn)生的扭力值，而該五通軸所受的向后拉力大小乃透過(guò)一個(gè)類似彈簧磅秤的原理，測(cè)量五通軸的位移量，并根據(jù)附設(shè)的彈簧彈力系數(shù)及形變量計(jì)算而得。而該五通軸因受力產(chǎn)生的位移將使感測(cè)器產(chǎn)生一電壓或電流訊號(hào)，將該電氣訊號(hào)作為感應(yīng)的控制訊號(hào)，且該控制訊號(hào)可決定驅(qū)動(dòng)電力大小，以達(dá)到助力驅(qū)動(dòng)目的。
文檔編號(hào)G01L5/22GK201697737SQ20102023159
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月22日
發(fā)明者楊志清, 陳主勇, 馬斌嚴(yán) 申請(qǐng)人:宇泉能源科技股份有限公司