CN201737127U - 一种电动助力自行车踏力感测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动助力自行车的踏力感测系统，包括：一扭力套筒，一端套接并固定在中轴上，另一端与中轴之间留有空隙；一传动套筒，套设在中轴上，一端固定在扭力套筒，另一端穿过链盘与链盘固定连接；一应变计，设置在扭力套筒上，用于感测扭力套筒变形量的大小；一导电环组，一端与扭力套筒固定结合，一端与车架固定结合；一信号放大电路，固定在扭力套筒上，将放大的信号通过导电环组送至控制电路。本实用新型结构更为简单，而且有更好的兼容性，同样适用传统中轴结构的电动自行车。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电动助力自行车的踏力感测系统，特别是指一种安装于中轴的踏力感测系统。
背景技术
电动自行车的传动系统包含马达作为辅助动力的来源，可以协助骑乘电动自行车的用户以较小的脚踏力完成人车的移动，同时达到运动的效果，符合节能减碳的新主张。为了能配合路面状况实施调整马达输出的动力，可在踏力传递路经上设置一踏力感测装置，这样就可以感测出用户的踏力值，并能够将感测出的踏力值的结果输出给马达，由马达控制器自动调整输出的动力，来减轻用户的踏力。
现有技术中具有踏力感测功能的电动自行车有很多种，主要分为两类：一类是单纯的开关控制，当踏力大于或者小于某一值时，就会将结果输出给马达，由马达输出相应的动力；还有一类是设计专门的踏力感测结构，用于感测踏力值，实时调整马达的动力输出值。但是只采用单纯的开关控制无法满足用户对不同路况的需求，而现有技术中有很多电动助力自行车采用的踏力感测系统，又过于复杂，造价较高，参见TW495028的专利文献，该专利踏力感测机构的感测原理为将中轴扭力推动架构于齿盘上的弹性钢板，弹性钢板再压动变形放大器上的应变计产生讯号，所述讯号传递装置为一组装设于中轴上的接触棒与转向单元，该专利踏力感测机构的设计属于五通轴专使用，具有一定的局限性，不能兼容传统结构的电动自行车，并且踏力感测机构结构还是不够简洁，需要有一种兼容性更强，结构更简洁的踏力感测结构。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的缺点，本实用新型提供了一种结构简单，具有兼容性的踏力感测装置。
为了实现本实用新型的目的，采用的技术方案概述如下：
一种电动助力自行车的踏力感测系统，包括中轴、链盘，其特征在于，包括：
一扭力套筒，一端套接并固定在中轴上，另一端与中轴之间留有空隙；
一传动套筒，套设在中轴上，一端固定在扭力套筒，另一端穿过链盘与链盘固定连接；
一应变计，设置在扭力套筒上，用于感测扭力套筒变形量的大小；
一导电环组，一端与扭力套筒固定结合，一端与车架固定结合；
一信号放大电路，固定在扭力套筒上，将放大的信号通过导电环组送至控制电路。
所述扭力套筒与中轴通过键槽方式固定在一起。
所述传动套筒与扭力套筒通过键槽或者通过螺纹固定在一起。
所述应变计与扭力套筒粘合在一起。
所述信号放大电路包括一组运算放大回路，将应变计信号放大通过导电环组送入控制电路。
所述导电环组一端包括三个铜环以旋转内圈方式与扭力套筒固定结合，另一端包括三个碳刷，以固定外圈方式与车架固定结合，所述铜环与碳刷之间保持压力接触。
所述三个铜环端分别连接一条讯号线，所述讯号线与放大器连接；所述三个碳刷分别连接一条讯号线，所述讯号线与马达控制器连接。
所述传动套筒与链盘通过键槽或者螺纹方式固定在一起。
与现有技术相比，本实用新型具有的技术效果是：
1、结构更为简单，通过一个扭力套筒获得踏力；
2、有更好的兼容性，同样适用传统中轴结构的电动自行车。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的放大结构示意图；
其中：1-踏板；2-链轮齿盘；3-中轴；4-传动套筒；5-电极环；6-碳刷固定器；7-碳刷；8-应变计；9-放大器；10-扭力套筒；11-电极环固定器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的结构包括扭力套筒10、传动套筒4、应变计8和信号放大电路和导电环组，所述的信号放大电路包括一传统的放大回路-放大器9，所述导电环组包括电极环5、碳刷固定器6、碳刷7；所述的扭力套筒10套接在中轴3上，与中轴3通过键槽方式固定在一起，扭力套筒10用来传递由脚踏板1受力传送至中轴3的扭力，该扭力经由传动套筒4再传送至驱动链盘2，带动车轮向前行走，踏板1踏力的大小与扭力套筒10的扭变形成正比例关系，所述传动套筒4与扭力套筒10通过键槽方式或者通过螺纹方式固定在一起。所述导电环组，一端以旋转内圈方式与扭力套筒固定结合，另一端以固定外圈方式与车架固定结合。
如图2所示，可以更清楚的看到应变计8贴于扭力套筒10上，用来感测套筒扭力变形量的大小；放大器9，固定在扭力套筒上，通过导线接受应变计8的讯号，经放大后透过导电环组，最终送至马达控制器的控制电路板处理；该导电环组由电极环5、电极环固定器11、碳刷7及碳刷固定器6组成，所述电极环5为铜环，该导电环组共有三个铜环及三个碳刷，碳刷都设置在碳刷固定器6上，电极环都设置在电极环固定器上，三个铜环以旋转内圈方式与扭力套筒固定结合，三个铜环端分别连接一条讯号线，该三条讯号线与放大器连接，三个碳刷固定外圈方式与车架固定结合，三个碳刷分别连接一条讯号线，该三条讯号线与马达控制器的控制电路连接；所述铜环与碳刷之间保持适度的压力接触，通常采用在碳刷上方与固定器架之间加螺旋压缩弹簧来实现。
以上详细描述了本实用新型踏力感测机构的构造，在实际使用过程中，当用户用力踩踏左右脚踏板，产生一个踩踏力，该力便经由中轴传递至扭力套筒，扭力套筒受力变形后，在套筒上贴合的应变计产生阻值变化，该变化值经由讯号放大器处理后，经由导电环将讯号送出至马达控制器。
尽管为说明目的公开了本实用新型的具体实施例和附图，其目的在于帮助理解本实用新型的内容并据以实施，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的。本实用新型不应局限于本说明书最佳实施例和附图所公开的内容，本实用新型要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
Claims (8)
1.一种电动助力自行车的踏力感测系统，包括中轴、链盘，其特征在于，包括：
一扭力套筒，一端套接并固定在中轴上，另一端与中轴之间留有空隙；
一传动套筒，套设在中轴上，一端固定在扭力套筒，另一端穿过链盘与链盘固定连接；
一应变计，设置在扭力套筒上，用于感测扭力套筒变形量的大小；
一导电环组，一端与扭力套筒固定结合，一端与车架固定结合；
一信号放大电路，固定在扭力套筒上，将放大的信号通过导电环组送至控制电路。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述扭力套筒与中轴通过键槽方式固定在一起。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传动套筒与扭力套筒通过键槽或者通过螺纹固定在一起。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述应变计与扭力套筒粘合在一起。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述信号放大电路包括一组运算放大回路，将应变计信号放大通过导电环组送入控制电路。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述导电环组一端包括三个铜环以旋转内圈方式与扭力套筒固定结合，另一端包括三个碳刷，以固定外圈方式与车架固定结合，所述铜环与碳刷之间保持压力接触。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述三个铜环端分别连接一条讯号线，所述讯号线与放大器连接；所述三个碳刷分别连接一条讯号线，所述讯号线与马达控制器连接。
8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述传动套筒与链盘通过键槽或者螺纹方式固定在一起。
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