[实用新型]电动自行车感测踏力机构

说明书

本实用新型涉及一种电动自行车，尤指一种电动自行车感测扭力或踏力的电动自行车感测踏力机构。

自行车由于兼备运动、轻便、不污染环境的特性，使得自行车工业始终不坠，尤以先进国家更是开辟自行车专用道，享受骑单车的乐趣。自行车的产品型态发展愈益多种，目前已开始盛行电动自行车，以电动机的电动力辅助脚踏踏力，提供较舒适轻便的骑乘效果。目前已有感测扭力、速度的电动自行车，如「附有电动机的自行车」，其中设置检测踏力的踏力检测机构与车速检测机构，以及控制电动机动力的控制器。当检测讯号传至控制器，便可透过控制器改变电动机动力的大小。进一步说，该自行车的传动机构是由踏板输入旋转，经曲柄、单向离合器而传动行星齿轮式增速机，踏力检测机构是凭借施力于行星齿轮机构的太阳齿轮的反作用力，由检测杆的旋转量而得知人力踩踏的力量，而车速检测机构是透过检测减速机构的转速，再将两个检测结果传输至控制器，从而控制电动机的输出。但是，该自行车有其缺点存在；第一，行星齿轮式的传动机构，构造复杂，要求加工精度高，致使每个齿轮互有牵一发动全局的关系，彼此间齿数配置均需要计算妥当，尤其是欲设定一定值的转速比，则所有齿轮的齿数均需要全盘修正以得出最适合的需要，因此制造成本偏高，而易将价格转嫁至消费者。第二，踏力检测机构的元件多而复杂，其透过检测机构的旋转位移量实质在接触到电位器之后，始由电位器侦测得知踏力的结果，因此反覆接触式的感测设计，较易造成部件磨损、材料消耗的问题，检测机构、电位器的寿命较短。

本实用新型的主要目的是提供一种通过电动自行车的差动式传动机构作用使扭力感应片变形来感测踏力的电动自行车的感测踏力机构。

本实用新型的技术方案在于提供一种电动自行车的感测踏力机构，供应电动机电力的电池箱及相关的控制器等配合固设在车架，一本体内部形成容室以安置电动机，电动机的心轴组接减速机构，而在本体横向贯穿设置一天心轴，天心轴两端是接设曲柄、踏板，车架上设有控制器以供扭力、速度检测的讯号输入，使控制器据以可控制电动机出力，容室在相对电动机心轴邻侧的一处侧壁配合轴承以组装一主动伞齿轮，其一端为伞齿，另一端的轴端供一单向轴承套设，使主动伞齿轮预备与一伞齿棘轮直交啮合，该伞齿棘轮一端为固接于本体外的大齿盘；其中，在天心轴一端设置差动式齿轮传动机构，其包含传动杆、反动伞齿轮、传动伞齿轮，传动棘轮座；天心轴在一端同轴套设一反动伞齿轮，反动伞齿轮在伞齿的另面为平面，外侧一端垂直突设有突块，另设一长块状挡压块，其端面锁固在本体，一侧垂直面螺锁定位一挠性材质的扭力感应片一端，使扭力感应片另一端自由端靠在突块侧面上，而挡压块相邻扭力感应片侧面削设一部份厚度，以与扭力感应片保持一移动间隙，扭力感应片相对在移动间隙方向的一侧贴固一可测量应变的应变规，应变规连接一电阻信号导线，使其另端接往固定在挡压块侧面的电路上，该电路至少包含供电的电压源、放大电路；

天心轴相邻反动伞齿轮固套一传动杆，传动杆两端延伸处各套设有传动伞齿轮，传动伞齿轮能与反动伞齿轮齿面啮合。

如以上所述的电动自行车的感测踏力机构，其中，天心轴相对反动伞齿轮的一端贯穿出本体，另一端通过本体开口，在该端开口配合外盖罩设封闭，而天心轴一端与本体之间隔套一轴承以扣环定位，天心轴接着另套设一扣环而定位。

如以上所述的电动自行车的感测踏力机构，其中，传动杆对应的内环面为齿面，天心轴相对位置为滚齿面，与传动杆啮合为一体。

如以上所述的电动自行车的感测踏力机构，其中，本体朝向扭力感应片方向端面突设有一逆踏止动块，其贴抵于突块旁侧。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型运用差动式齿轮传动设计，作为扭力与速度感测的机构，在设计与制造上较简易，而不需要现有的行星齿轮系统复杂及高加工精度要求，本实用新型相对有效地降低成本。

2.最值得一提的特色，本实用新型的踏力感测是由应变规配合差动式传动机构。其中利用挠性扭力感应片的弹性限度的区域内，应力与应变是成正比关系，因此测量应变就可直接简单地反应出应力，这是以扭力感应片结合应变规得以测量踏力并相当精确，即利用贴附的应变规产生电阻值的变化透过电阻信号电线传输至相关电路、控制器，而提供精确感测效果，并使电动踏力的辅助效果更精准，达到更适合的电力辅助效果，不但骑乘舒适、省电，也节省不必要的维修成本。较一般涡电流式感应器不太容易精确测量微量变形的误差性，本实用新型的设计可谓大幅增进功效。

主要是以差动式的传动机构，当人力踩踏而使差动式传动机构的反作用力施加于具挠性的扭力感应片，而。