CN106275224B - 具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构，包括承座、套筒单元、曲柄轴、脚踏曲柄及踏力感测单元，套筒单元具有第一套筒及第二套筒，分别设置于承座两侧的开口中；曲柄轴由第一套筒及第二套筒所套设而可转动地设置承座内；两个脚踏曲柄分别结合于曲柄轴的两端，两个脚踏曲柄的延伸方向相反且大致垂直曲柄轴，脚踏曲柄各具有一个踏板，用于接受踩踏力而转动曲柄轴；踏力感测单元具有多个压电片，其至少设置于第一套筒及第二套筒上并相对曲柄轴上方的位置。上述的自行车脚踏结构用于设置于自行车架上并供与驱动控制系统链接，以触发驱动控制系统输出数字模块化辅助动力至自行车脚踏结构。

Description

具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构

技术领域

本发明的具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构，其用于设置于自行车的脚架上，尤其涉及到可提供辅助动力的电动自行车，以供使用者踩踏时提供辅助动力而让自行车前进。

背景技术

自行车大致上包括车脚踏结构、结合于车轮轴心的齿轮组及连接脚踏结构与车轮的齿轮组的链条，车脚踏结构一般具有曲柄轴、与曲柄轴结合的齿轮及该曲柄轴两端的脚踏曲柄，以供使用者踩脚踏曲柄的踏板来转动该曲柄轴，进而通过链条带动车轮转动。

为了减轻使用者骑乘自行车时踩踏的脚力，出现了一种具有驱动马达及其控制器的自行车，其通过驱动马达提供曲柄轴转动的辅助动力。现有用于提供自行车脚踏结构的辅助动力的技术中，大部分将传感器设置于脚踏结构的曲柄轴上，通过侦测曲柄轴的转速或扭力等，来作为控制器是否启动或调整驱动马达的依据。

然而，现有技术中将传感器设置于曲柄轴上，传感器随曲柄轴转动而转动，并通过集电环接触的方式连接以传递电讯号。此种方式具有传感器与集电环之间接触不良而电讯号传输不稳定的缺点，并致使整体结构复杂且易损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简化而可减少组件数量并具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构。

为达上述目的及其他目的，本发明提供一种具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构，用于设置于自行车架上并供与驱动控制系统链接，该自行车脚踏结构包括承座、套筒单元、曲柄轴、两个脚踏曲柄及踏力感测单元，该承座具有第一开口及第二开口；该套筒单元设置于该承座中并具有第一套筒及第二套筒，该第一套筒组设于该第一开口中，该第二套筒组设于该第二开口中；该曲柄轴由该第一套筒及该第二套筒所套设而可转动地设置于该承座内；该两个脚踏曲柄分别结合于该曲柄轴的两端，该两个脚踏曲柄的延伸方向相反且大致垂直该曲柄轴，该脚踏曲柄各具有一个踏板，用于接受踩踏力而转动该曲柄轴；该踏力感测单元具有多个压电片，上述压电片至少设置于该第一套筒及该第二套筒上并相对该曲柄轴上方的位置。

上述的自行车脚踏结构中，该踏力感测单元具有四个压电片，上述压电片分别设置于该第一套筒及该第二套筒上并相对该曲柄轴上方及下方的位置。

上述的自行车脚踏结构中，该第一套筒与该第二套筒中各自具有轴承，各该轴承用于承托该曲柄轴。

上述的自行车脚踏结构中，还包括转速传感器，该转速传感器设置于该第一套筒上并与各该压电片分隔设置。

上述的自行车脚踏结构中，该第一套筒与该第二套筒外侧各自具有一个凸缘，以供卡合固定于该承座中。

借此，上述的自行车脚踏结构将该踏力感测单元设置于非转动的套筒单元上，即在自行车因使用者踩踏而前进时，该踏力感测单元不会随该曲柄轴转动，而使电路配置及组件结构简化，且不易损坏。

附图说明

图1为本发明中的实施例的自行车脚踏结构的结构示意图；

图2为本发明中的实施例的自行车脚踏结构的剖面示意图；

图3为本发明中的实施例的自行车脚踏结构的立体示意图；

图4为本发明中的实施例的自行车脚踏结构的另一个立体示意图；

图5为本发明中的实施例中当使用者踩踏时该曲柄轴受力的示意图。

【符号说明】

1 自行车脚踏结构

10 承座

11 第一开口

12 第二开口

13 第三开口

20 套筒单元

21 第一套筒

22 第二套筒

23、24 轴承

25、26 凸缘

30 曲柄轴

40 脚踏曲柄

41 踏板

50 踏力感测单元

51a、51b 压电片

60 转速传感器

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征和效果，现通过下述具体的实施例，并配合附图，对本发明做进一步详细说明，说明如下：

本发明实施例的自行车脚踏结构具有辅助动力触发功能，用于设置于自行车架(图中未示)上并供与驱动控制系统(图中未示)链接，该驱动控制系统包括控制器及驱动马达，该控制器控制该驱动马达提供作为辅助动力的输出扭力大小。当侦测到使用者踩踏时，该控制器被触发并启动驱动马达或改变该驱动马达的输出扭力，以提供数字模块化辅助动力传递给该自行车脚踏结构，作为自行车前进的动力一部分或全部。

如图1和图2所示，本发明实施例的自行车脚踏结构包括承座10、套筒单缘20、曲柄轴30、两个脚踏曲柄40及踏力感测单元50。该承座10具有第一开口11及第二开口12；该套筒单元20设置于该承座10中并具有第一套筒21及第二套筒22，该第一套筒21组设于该第一开口11中，该第二套筒22组设于该第二开口12中；该曲柄轴30由该第一套筒21及该第二套筒22所套设而可转动地设置于该承座10内；该两个脚踏曲柄40分别结合于该曲柄轴30的两端，该两个脚踏曲柄40的延伸方向相反且大致垂直该曲柄轴30，该脚踏曲柄40各具有一个踏板41，用于接受使用者左右脚的踩踏力而转动该曲柄轴30；该踏力感测单元50具有多个压电片51a，上述压电片51a至少设置于该第一套筒21及该第二套筒22上并相对该曲柄轴30上方的位置。

如图1所示，该承座10为具有容置空间的壳体，该第一开口11及该第二开口12相对并对应于自行车的左右两侧，并该承座10还具有第三开口13，其用于组装至自行车的车架上。

如图2所示，该套筒单元20设置于该承座10中，并该第一套筒21组设于该第一开口11中，该第二套筒22组设于该第二开口12中，该第一套筒21及该第二套筒22套设于该曲柄轴30上邻近两端的位置，该第一套筒21中具有轴承23且该第二套筒22中具有轴承24，各该轴承23、24用于承托该曲柄轴30，而使该曲柄轴30可转动地设置于该承座10中。

本实施例中，该踏力感测单元50具有至少两个压电片51a，上述压电片51a可设置于该第一套筒21及该第二套筒22上并相对该曲柄轴30上方的位置。此外，如图3及图4所示，该踏力感测单元50可具有四个压电片51a、51b，上述压电片51a、51b分别设置于该第一套筒21及该第二套筒22上并相对该曲柄轴30上方及下方的位置，即当具有该自行车脚踏结构1的自行车于地面上行进时，各该压电片51a在该第一套筒21及该第二套筒22上最远离地面的位置，各该压电片51b在该第一套筒21及该第二套筒22上最靠近地面的位置。如图所示，该第一套筒21与该第二套筒22外侧各自具有一个凸缘25、26，各该凸缘25、26以周缘卡合于该承座的内壁，以使该第一套筒21与该第二套筒22被卡合固定于该承座10中。

此外，该自行车脚踏结构1可具有转速传感器60，该转速传感器60设置于该第一套筒21上并与各该压电片51a、51b分隔设置，例如，该转速传感器60可位于与该压电片51a或压电片51b相对该曲柄轴30的中心点夹90度的位置，该转速传感器60用于量测该曲柄轴30的转速，例如，该转速传感器60可为霍尔感测组件。

如图5所示，本实施例中，当使用者踩踏各该踏板41并通过各该脚踏曲柄40转动该曲柄轴30时，各该踏板41受到向下的踩踏力，且通过该脚踏曲柄40传递至该曲柄轴30，该曲柄轴30因受力而产生弯曲变形，并同时使该第一套筒21产生变形，该第一套筒21上相对该曲柄轴30上方及下方的位置的压电片51a、51b因变形而产生电压变化，借此送出电讯号至所链接的驱动控制系统，以触发该驱动控制系统输出数字模块化辅助动力，辅助动力用于驱动该曲柄轴30转动，以减轻使用者所需施加的踩踏力。

据此，本发明实施例的自行车脚踏结构1将该踏力感测单元50设置于非转动的套筒单元20上，即在自行车因使用者踩踏而前进时，该踏力感测单元50不会随该曲柄轴30转动，而使电路配置及组件结构简化，且不易损坏。

本发明在上文中已通过较佳实施例揭露，然而本领域技术人员应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围应当以权利要求书所界定的范围为准。

Claims (4)

1.一种具有辅助动力触发功能的自行车脚踏结构，用于设置于自行车架上并供与驱动控制系统连接 ，其特征在于，该自行车脚踏结构包括：

承座，具有第一开口及第二开口；

套筒单元，设置于该承座中并具有第一套筒及第二套筒，该第一套筒组设于该第一开口中，该第二套筒组设于该第二开口中；

曲柄轴，由该第一套筒及该第二套筒所套设而可转动地设置于该承座内；

两个脚踏曲柄，分别结合于该曲柄轴的两端，该两个脚踏曲柄的延伸方向相反且大致垂直该曲柄轴，该脚踏曲柄各具有一个踏板，用于接受采踏力而转动该曲柄轴；及

踏力感测单元，具有四个压电片，上述压电片分别设置于该第一套筒及该第二套筒上并相对该曲柄轴上方及下方的位置。

2.如权利要求1所述的自行车脚踏结构，其特征在于，该第一套筒与该第二套筒中各自具有一个轴承，各该轴承用于承托该曲柄轴。

3.如权利要求2所述的自行车脚踏结构，其特征在于，还包含转速传感器，该转速传感器设置于该第一套筒上并与各该压电片分隔设置。

4.如权利要求3所述的自行车脚踏结构，其特征在于，该第一套筒与该第二套筒外侧各自具有一个凸缘，以供卡合固定于该承座中。