專利名稱：電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型與電動(dòng)自行車有關(guān)，特別是有關(guān)于一種電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
中國(guó)臺(tái)灣公開(kāi)第101279630號(hào)專利公開(kāi)一種「配備傳器的自行車部件和用于配備各該部件的檢測(cè)單元」，其在曲柄軸的左右兩端分別設(shè)置一應(yīng)變規(guī)，用以量測(cè)曲柄軸在受到扭力作用時(shí)所產(chǎn)生的扭曲變形量。然而在此專利中，雖然兩應(yīng)變規(guī)的相對(duì)角位置及相對(duì)軸向位置均可進(jìn)行調(diào)整，但是主要是采取量測(cè)曲柄軸的扭曲變形量的方式，不同于本實(shí)用新型所采取量測(cè)曲柄軸的彎曲變形量的方式。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，能由量測(cè)曲柄軸的彎曲變形量而準(zhǔn)確地推算出曲柄軸所受踏力的大小。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，包含有一曲柄軸；二曲柄，設(shè)于該曲柄軸之兩端；一鏈輪，具有一齒盤(pán)及一鏈條，該齒盤(pán)套設(shè)固定于其中一該曲柄，該鏈條設(shè)于該齒盤(pán)；以及二應(yīng)變規(guī)，貼設(shè)于該曲柄軸的中央，并且相隔一預(yù)定角度，用以量測(cè)該曲柄軸受該曲柄及該鏈條的作用力所造成的彎曲應(yīng)變量，進(jìn)而推算出該曲柄軸所受的踏力值。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該兩應(yīng)變規(guī)之間呈180度的設(shè)置。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中一該曲柄所受的踏力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第一作用力，該鏈條之張力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第二作用力，該第一作用力與該第二作用力的合力方向會(huì)通過(guò)該兩應(yīng)變規(guī)的位置。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該兩應(yīng)變規(guī)的位置與各該曲柄位于同一假想平面上。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該兩應(yīng)變規(guī)之間呈90度的設(shè)置。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中一該曲柄所受的踏力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第一作用力，該第一作用力的方向會(huì)通過(guò)其中一該應(yīng)變規(guī)的位置，該鏈條的張力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第二作用力，該第二作用力的方向會(huì)通過(guò)另外一該應(yīng)變規(guī)的位置。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中各該應(yīng)變規(guī)為單軸向應(yīng)變規(guī)且具有與該曲柄軸的軸向相互平行的應(yīng)變方向。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該曲柄軸設(shè)有一應(yīng)變傳感器與該兩應(yīng)變規(guī)作電性連接，用以將各該應(yīng)變規(guī)轉(zhuǎn)換該應(yīng)變量而產(chǎn)生的一應(yīng)變信號(hào)傳送出去。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該曲柄軸設(shè)有一放大電路板與該兩應(yīng)變規(guī)
3及該應(yīng)變傳感器作電性連接，用以放大該應(yīng)變規(guī)所產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)，并將放大后的應(yīng)變信號(hào)傳送至該應(yīng)變傳感器。所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其中該應(yīng)變傳感器為旋轉(zhuǎn)變壓器或?qū)щ娀h(huán)。本實(shí)用新型主要是將兩個(gè)應(yīng)變規(guī)以相隔一預(yù)定角度的方式貼設(shè)于曲柄軸的中央， 當(dāng)曲柄軸受到踏力與鏈條張力的合力作用時(shí)將會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，此時(shí)便能由兩應(yīng)變規(guī)量測(cè)到曲柄軸的拉伸應(yīng)變量及壓縮應(yīng)變量，進(jìn)而推算出曲柄軸的兩端所受踏力的大小。

圖1為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的俯視剖面圖。圖2為圖1的端視圖。圖3為本實(shí)用新型第二較佳實(shí)施例的端視圖。圖4為本實(shí)用新型第三較佳實(shí)施例的俯視剖面圖。圖5為圖4的端視圖。附圖中主要組件符號(hào)說(shuō)明踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)10 ；五通管12 ；踏板14 ；曲柄軸20 ；曲柄30 ；踏力F ；第一作用力F1 ； 鏈輪40 ；齒盤(pán)42 ；鏈條44 ；張力T ；第二作用力F2 ；合力F3 ；應(yīng)變規(guī)50，52 ；放大電路板60 ； 應(yīng)變傳感器70。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)包含有一曲柄軸、二曲柄、一鏈輪，以及二應(yīng)變規(guī)，其中，該兩曲柄設(shè)于該曲柄軸的兩端，用以供一踏板安裝而可受踏力的作用帶動(dòng)該曲柄軸轉(zhuǎn)動(dòng)；該鏈輪具有一齒盤(pán)及一鏈條，該齒盤(pán)套設(shè)固定于其中一該曲柄而可隨該曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)，該鏈條設(shè)于該齒盤(pán)而可受該齒盤(pán)帶動(dòng)；該兩應(yīng)變規(guī)貼設(shè)于該曲柄軸的中央，并且相隔一預(yù)定角度，由此，當(dāng)該曲柄軸受到踏力與該鏈條的張力的合力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，該兩應(yīng)變規(guī)所設(shè)置的位置可準(zhǔn)確地量測(cè)到該曲柄軸的彎曲應(yīng)變量，進(jìn)而推算出該曲柄軸所受到的踏力大小。在本實(shí)用新型的實(shí)施例中，該兩應(yīng)變規(guī)的位置可依據(jù)踏力對(duì)該曲柄軸所產(chǎn)生的作用力方向、該鏈條的張力對(duì)該曲柄軸所產(chǎn)生的作用力方向，或者前述兩個(gè)作用力的合力方向而呈現(xiàn)90度或180度的設(shè)置。以下配合附圖并列舉以下較佳實(shí)施例，用以對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)及功效進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)先參閱圖1，為本實(shí)用新型第一較佳實(shí)施例的電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)10， 包含有一曲柄軸20、二曲柄30、一鏈輪40、二應(yīng)變規(guī)50，52、一放大電路板60，以及一應(yīng)變傳感器70。兩曲柄30連接于曲柄軸20的兩端，分別供一踏板14安裝而可受踏力的作用而帶動(dòng)曲柄軸30于一五通管12內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。各曲柄30所受到的踏力F對(duì)曲柄軸20會(huì)產(chǎn)生一第一作用力F1，如圖2所示。鏈輪40具有一齒盤(pán)42及一鏈條44，齒盤(pán)42套設(shè)固定于其中一曲柄30而可隨著曲柄30轉(zhuǎn)動(dòng)，鏈條44設(shè)于齒盤(pán)42而可隨著齒盤(pán)42轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)各曲柄30受到踏力作用時(shí)，鏈條44的張力T將對(duì)曲柄軸20產(chǎn)生一第二作用力F2,而且，第一作用力F1與第二作用力 F2會(huì)對(duì)曲柄軸20產(chǎn)生一合力F3,如圖2所示。兩應(yīng)變規(guī)50，52均為單軸向應(yīng)變規(guī)，貼設(shè)于曲柄軸20的中央，并且相隔一預(yù)定角度，用以量測(cè)曲柄軸20的彎曲應(yīng)變量而產(chǎn)生一應(yīng)變訊號(hào)。在本實(shí)施例中，兩應(yīng)變規(guī)50，52 是呈現(xiàn)180度的對(duì)稱設(shè)置，而且兩應(yīng)變規(guī)50，52的位置會(huì)通過(guò)第一作用力F1與第二作用力 F2的合力F3的方向，如圖2所示。放大電路板60設(shè)于曲柄軸20且與兩應(yīng)變規(guī)50，52作電性連接，用以放大兩應(yīng)變規(guī)60所產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)，并將放大后的應(yīng)變信號(hào)傳送出去。應(yīng)變傳感器70可為旋轉(zhuǎn)變壓器或?qū)щ娀h(huán)，在此并不加以限定，由于兩者皆為公知結(jié)構(gòu)，容不再贅述其動(dòng)作原理。應(yīng)變傳感器70套設(shè)于曲柄軸30且與兩應(yīng)變規(guī)50，52及放大電路板60作電性連接，用以供電給兩應(yīng)變規(guī)50，52及放大電路板60，并且將放大電路板60所放大的應(yīng)變信號(hào)傳送出去。經(jīng)由上述結(jié)構(gòu)可知，當(dāng)曲柄軸20受到合力F3的作用而產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，應(yīng)變規(guī)50 可量測(cè)到曲柄軸20的拉伸應(yīng)變量，應(yīng)變規(guī)52可量測(cè)到曲柄軸20的壓縮應(yīng)變量，如圖2所示，如此便會(huì)產(chǎn)生電阻值的差異而有應(yīng)變訊號(hào)產(chǎn)生，此時(shí)即可根據(jù)此應(yīng)變信號(hào)推算出曲柄軸20所受到的踏力大小。此外，由于兩應(yīng)變規(guī)50，52均為單軸向應(yīng)變規(guī)且具有與曲柄軸20 的軸向相互平行的應(yīng)變方向，當(dāng)曲柄軸20受到扭力作用而扭曲變形時(shí)，兩應(yīng)變規(guī)50，52也會(huì)同時(shí)產(chǎn)生扭曲變形，但是因?yàn)閮蓱?yīng)變規(guī)50，52與曲柄軸20的變形方向一致，所以在此情況下不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)變訊號(hào)。另一方面，兩應(yīng)變規(guī)50，52的位置可有不同的變化，如圖3所示，兩應(yīng)變規(guī)50，52 之間呈現(xiàn)180度的對(duì)稱設(shè)置且與各曲柄30位于同一假想平面上，當(dāng)曲柄軸20產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，應(yīng)變規(guī)50可量測(cè)到曲柄軸20的拉伸應(yīng)變量，應(yīng)變規(guī)52可量測(cè)到曲柄軸20的壓縮應(yīng)變量；再者，兩應(yīng)變規(guī)50，52亦可呈現(xiàn)90度的設(shè)置，如圖4及圖5所示，第一作用力F1的方向會(huì)通過(guò)應(yīng)變規(guī)50的位置，第二作用力F2的方向則是會(huì)通過(guò)應(yīng)變規(guī)52的位置，由此，當(dāng)曲柄軸20受到合力F3的作用而產(chǎn)生彎曲變形時(shí)，應(yīng)變規(guī)50可量測(cè)到曲柄軸20的拉伸應(yīng)變量，應(yīng)變規(guī)52可量測(cè)到曲柄軸20的壓縮應(yīng)變量，如此同樣會(huì)產(chǎn)生電阻值的差異而有應(yīng)變訊號(hào)產(chǎn)生，以推算出曲柄軸20所受到的踏力大小。綜上所述，本實(shí)用新型的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)10利用貼附在曲柄軸20中央的兩應(yīng)變規(guī) 50，52來(lái)量測(cè)曲柄軸20的彎曲應(yīng)變量，并且可根據(jù)曲柄軸20所受到的作用力而設(shè)置在90 度或180度的位置，不僅安裝方便，與公知結(jié)構(gòu)相比之下，更能提升量測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。本實(shí)用新型于前述實(shí)施例中所描述的構(gòu)成組件，僅為舉例說(shuō)明，并非用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍，其它等效組件的替代或變化，亦應(yīng)為本實(shí)用新型申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍所涵蓋。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，包含有一曲柄軸；二曲柄，設(shè)于該曲柄軸的兩端；一鏈輪，具有一齒盤(pán)及一鏈條，該齒盤(pán)套設(shè)固定于其中一該曲柄，該鏈條設(shè)于該齒盤(pán)；以及二量測(cè)該曲柄軸受該曲柄及該鏈條的作用力所造成的彎曲應(yīng)變量，推算出該曲柄軸所受的踏力值的應(yīng)變規(guī)，貼設(shè)于該曲柄軸的中央，并且相隔一預(yù)定角度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該兩應(yīng)變規(guī)之間呈180度的設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中一該曲柄所受的踏力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第一作用力，該鏈條的張力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第二作用力，該第一作用力與該第二作用力的合力方向會(huì)通過(guò)該兩應(yīng)變規(guī)的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該兩應(yīng)變規(guī)的位置與各該曲柄位于同一假想平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該兩應(yīng)變規(guī)之間呈90度的設(shè)置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中一該曲柄所受的踏力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第一作用力，該第一作用力的方向會(huì)通過(guò)其中一該應(yīng)變規(guī)的位置，該鏈條的張力對(duì)該曲柄軸產(chǎn)生一第二作用力，該第二作用力的方向會(huì)通過(guò)另外一該應(yīng)變規(guī)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中各該應(yīng)變規(guī)為單軸向應(yīng)變規(guī)且具有與該曲柄軸的軸向相互平行的應(yīng)變方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該曲柄軸設(shè)有一將各該應(yīng)變規(guī)轉(zhuǎn)換該應(yīng)變量而產(chǎn)生的一應(yīng)變信號(hào)傳送出去的應(yīng)變傳感器與該兩應(yīng)變規(guī)作電性連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該曲柄軸設(shè)有一放大該應(yīng)變規(guī)所產(chǎn)生的應(yīng)變信號(hào)，并將放大后的應(yīng)變信號(hào)傳送至該應(yīng)變傳感器的放大電路板與該兩應(yīng)變規(guī)及該應(yīng)變傳感器作電性連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于，其中該應(yīng)變傳感器為旋轉(zhuǎn)變壓器或?qū)щ娀h(huán)。
專利摘要一種電動(dòng)自行車的踏力感測(cè)機(jī)構(gòu)，主要是將兩個(gè)應(yīng)變規(guī)以相隔一預(yù)定角度的方式貼設(shè)于曲柄軸的中央，當(dāng)曲柄軸受到踏力與鏈條張力的合力作用時(shí)將會(huì)產(chǎn)生彎曲變形，此時(shí)便能由兩應(yīng)變規(guī)量測(cè)到曲柄軸的拉伸應(yīng)變量及壓縮應(yīng)變量，進(jìn)而推算出曲柄軸的兩端所受踏力的大小。
文檔編號(hào)G01L1/04GK202221350SQ20112023747
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月7日
發(fā)明者許源芳 申請(qǐng)人:久鼎金屬實(shí)業(yè)股份有限公司