CN206307227U - 脚踏车 - Google Patents

Abstract

一种脚踏车，其在用来架设该脚踏车的脚踏板的曲柄上，配设一感测设备，以当骑乘者踩踏该脚踏板时，该感测设备所侦测的扭矩信号将命令一设于脚踏车上的马达输出作用力，使该马达给予该脚踏车适当的辅助动力。

Description

脚踏车

技术领域

本实用新型有关于一种脚踏车，尤指一种具有动力辅助系统的脚踏车。

背景技术

一般脚踏车是以脚踏方式前进，但骑乘者于脚踏车载重大或上斜坡时需耗费极大体力，致使骑乘者过度使用下肢，而在下坡时则以机械方式煞车，致使脚踏车容易因摩擦力过大而翻车。

于是，业界遂发展出电动辅助脚踏车的技术，如中华民国专利第554889号、中华民国专利第M339677号等藉由力量感测器侦测脚踏作用力，再转换成车速，之后命令马达提供辅助动力，以达到辅助推进或阻挡的效果，特别是应用于前述脚踏车上、下坡的辅助。

但是，现有技术的电动辅助脚踏车中，该力量感测器设于车架或车轮上，故不易侦测到真实的脚踏作用力(即误差大)，致使该马达无法有效提供所需的辅助动力，且因需要架设力量感测器而需耗费工程资源(例如，需要变更原本脚踏车的整体结构以安置该力量感测器及其相关配备，才能进行侦测)。

因此，如何避免现有技术的问题，实已成为目前亟欲解决的课题。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的缺失，本实用新型提供一种脚踏车，包括：车体，包含轮组、带动该轮组的传动组件、及藉由曲柄枢接该传动组件的脚踏板；感测设备，架设于该曲柄上；以及动力设备，电性连接该感测设备并带动该轮组运动。

前述的脚踏车中，该感测设备包含扭矩应变规、及用以处理该扭矩应变规的信号的控制器。例如，该扭矩应变规用以侦测脚踏板及曲柄的扭力。

前述的脚踏车中，该动力设备包含信号接收器、驱动器及马达，该感测 设备传输信号至该信号接收器，且该信号接收器将该信号传至该驱动器，以令该驱动器控制该马达运作。例如，该动力设备还包含用以侦测车速的编码器，以将车速信号传送至该信号接收器，供该信号接收器操控该马达。

前述的脚踏车中，还包括设于该车体上供使用者操控该动力设备之人机界面。

前述的脚踏车中，还包括供电至该动力设备的电池。

前述的脚踏车中，还包括设于该车体上的感应发电装置，藉由该脚踏板受踩踏所产生的作用力，使该感应发电装置感应发电。例如，该感测设备包含充电电池，以令该感应发电装置供电予该充电电池。

前述的脚踏车中，该动力设备还包含陀螺仪，用以侦测上坡或下坡之路况。

前述的脚踏车中，该车体由多个支架组成。

由上可知，本实用新型的脚踏车藉由将该感测设备架设于该曲柄上，以精确地侦测脚踏作用力，故相较于现有技术，本实用新型的动力设备能有效地提供所需的辅助动力，且无需变更原本脚踏车的结构，因而无需耗费工程资源，进而有利于量产。

附图说明

图1为本实用新型的脚踏车的立体图；

图2为本实用新型的脚踏车的动力辅助系统的系统架构示意图；以及

图3为本实用新型的感应发电装置的侧视示意图。

附图标记：

1..............................脚踏车

10............................车体

10a..........................前段

10b..........................后段

10c..........................中段

100..........................支架

101..........................座垫

102..........................后座

103..........................照明组件

104..........................反射片

11，12....................轮组

110，120................轮圈

111，121................轮毂

112，122................金属丝

113，123................轮胎

13............................手把

14............................传动组件

15............................脚踏板

16............................曲柄

2..............................动力辅助系统

20............................感测设备

21............................动力设备

22............................电池

23............................感应发电装置

24............................人机界面

230..........................磁铁

231..........................硅钢片

232..........................线圈

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员了解与阅读，并非用以限定本实 用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成之目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“前”、“后”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

图1及图2为本实用新型的脚踏车1的立体图及动力辅助系统的系统架构示意图。

如图1及图2所示，所述的脚踏车1包括一车体10、两轮组11，12、一组手把13、一组传动组件14以及一组脚踏板15，且该脚踏车1配置有一动力辅助系统2。

所述的车体10定义有前段10a、后段10b及位于该前段10a与该后段10b之间的中段10c。

于本实施例中，该车体10由多个如杆状或管状的支架100组成，且该中段10c的支架100上架设有一座垫101，并于该后段10b的支架100上设有一后座102。

再者，该前段10a的支架100上可选择性地配设一如车灯的照明组件103，且该后段10b的支架100上亦可选择性地配设反射片104或照明装置(图未示)。

所述的轮组11，12分别配置于该车体10的前段10a与后段10b。

于本实施例中，各轮组11，12包含一轮圈110，120、一设于该轮圈110，120中心的轮毂111，121、多个连接该轮圈110，120与轮毂111，121之辐射状金属丝(spoke)112，122以及环设于该轮圈110，120外缘的轮胎113，123。

所述的手把13配置于该车体10的前段10a，并藉由该支架100连接该前段10a的轮毂111，以操控该前段10a的轮组11的移动方向。

应可理解地，一般于该手把13上设有至少一用以止挡该轮胎113，123转动的剎车组件(图未示)，且该剎车组件的剎车线于图中省略，使图式能清楚显示本实用新型的主要结构特征。另外，亦可依需求配设如车铃的警示组件(图未示)或变速系统的调整器(图未示)。

所述的传动组件14配置于该车体10的中段10c与后段10b，且连接该 后段10b的轮组12以带动该轮组12运动。

于本实施例中，该传动组件14包含至少一设于该中段10c的支架100上的齿盘、至少一设于该后段10b的轮毂121上的齿轮、以及啮合该支架100上的齿盘与该轮毂121上的齿轮的一链条。

应可理解地，该传动组件14可依需求配设变速系统的齿轮组(图未示)，使该链条可变换地啮合该齿轮与该变速系统的齿轮组。

所述的脚踏板15配置于该车体10的中段10c并藉由一曲柄16枢接该传动组件14的齿盘。

于使用时，骑乘者(图未示)踩踏各该脚踏板15，使各该曲柄16旋转该齿盘，以令该链条带动该齿轮旋转，而转动该后段10b的轮圈120与轮胎123，且同时骑乘者藉由操控该手把13而将该前段10a的轮圈110与轮胎113摆动至欲前进的方向，使该脚踏车1前进或转弯。

再者，有关脚踏车的架构与形状的种类繁多，并不限于上述。

如图2所示，所述的动力辅助系统2包括一感测设备20、一动力设备21、以及一用以提供该动力设备21所需电力的电池22。

所述的感测设备20架设于该曲柄16上，且该感测设备20包含一扭矩应变规、一电性连接该扭矩应变规的放大器、一电性连接该放大器的控制器、及一电性连接该控制器的传输装置。

于本实施例中，该传输装置系为无线式(如Wifi、zigbee、bluetooth等)或有线式。

再者，有关感应设备的组成与形式的种类繁多，并不限于上述。

所述的动力设备21为主机(如微电脑)，其配置于该车体10上并作动该轮组12，且该动力设备21包含一信号接收器、驱动器、马达、编码器与译码器，且各构件的位置可依需求设置于该脚踏车1上。

于本实施例中，该信号接收器利用无线或有线方式接收该传输装置的信号，并将所接收的信号经讯号处理后传至该驱动器。该驱动器用以带动该马达运作。该马达用以提供动力至该轮组12。该编码器用以侦测车速，并将车速信号传送译码器，该译码器再将信号传输至信号接收器进行处理，以操控该马达。

再者，有关动力设备的组成与形式的种类繁多，并不限于上述。

又，可于该手把13上设置人机界面24，以供用户操控该动力设备21(即主机)，且该人机界面可呈现车速、电量及相关数据，以供用户参考。

于使用该动力辅助系统2时，如图2所示，当骑乘者踩踏该脚踏板15时，该感测设备20的扭矩应变规会侦测脚踏板15及曲柄16的扭力，并将所侦测到的扭矩信号经该放大器放大后，传送至该控制器处理，之后由该传输装置传送至该动力设备21的信号接收器。接着，该信号接收器会处理该译码器的车速信号与该传输装置的信号，以判断该驱动器应输出多少动力而命令该马达输出所需的动力，使该轮组12加速或减速转动，藉以给予骑乘者适当的辅助动力。

于一实施例中，所述的动力辅助系统2还包括一感应发电装置23，设于该车体10上并邻近该曲柄16。具体地，如图3所示，该感应发电装置23包含一永久性磁铁230、一硅钢片231以及多个线圈232，以于骑乘者踩踏该脚踏板15时，踩踏作用力会周期性地经过该磁铁230而感应该些线圈232发电，以供电至该感测设备20的充电电池，使该充电电池提供电量予该控制器。因此，该感应发电装置23可节省该感测设备20的使用电量。

再者，有关感应发电装置的组成与形式的种类繁多，并不限于上述。

于一实施例中，所述的动力设备21还包括一陀螺仪，设于该车体10的任一位置上。具体地，该陀螺仪用以侦测上坡或下坡之路况，以回传斜坡角度至该信号接收器，使该信号接收器能计算出精确的水平倾斜角度信息，再回授至该马达以提供辅助动力。因此，当该脚踏车1进行上坡运动时，该马达可提供骑乘者助力，令骑乘者能省力骑乘该脚踏车1；当该脚踏车1进行下坡运动时，该马达可提供骑乘者阻力，以减缓该脚踏车1之车速。

再者，该脚踏车1于下坡路段时所产生的阻力的电流回充，可将其动能转化为电能而将电能回收，以利用该马达的反电动势对该电池22进行充电，而延长该电池22的寿命及减少充电次数，使该动力辅助系统2的使用寿命更长。

又，有关陀螺仪的种类繁多，并无特别限制，故于此不详述。

应可理解地，该感测设备20的控制器与该动力设备21的信号接收器均能将所接收的信号利用合适的算法进行校正补偿，以提供更加精准的输出动力指令至该动力设备21的驱动器。

综上所述，本实用新型的脚踏车1藉由将该感测设备20架设于该曲柄16上，以精确地侦测脚踏作用力，使该动力设备21能有效地提供该脚踏车1所需的辅助动力，且无需变更原本该脚踏车1的结构，因而无需耗费工程资源，进而有利于量产。

上述实施例系用以例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本创作。任何本领域技术人员均可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本实用新型的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (10)

1.一种脚踏车，包括：

车体，包含轮组、带动该轮组的传动组件、及藉由曲柄枢接该传动组件的脚踏板；

感测设备，该感测设备包含扭矩应变规并架设于该曲柄上；以及

动力设备，电性连接该感测设备并带动该轮组运动。

2.如权利要求1所述的脚踏车，其中，该感测设备还包括用以处理该扭矩应变规的信号的控制器。

3.如权利要求2所述的脚踏车，其中，该扭矩应变规用以侦测脚踏板及曲柄的扭力。

4.如权利要求1所述的脚踏车，其中，该动力设备包含信号接收器、驱动器及马达，该感测设备传输信号至该信号接收器，且该信号接收器将该信号传至该驱动器，以令该驱动器控制该马达运作。

5.如权利要求4所述的脚踏车，其中，该动力设备还包含用以侦测车速的编码器，以将车速信号传送至该信号接收器，供该信号接收器操控该马达。

6.如权利要求1所述的脚踏车，还包括设于该车体上供使用者操控该动力设备的人机界面。

7.如权利要求1所述的脚踏车，还包括供电至该动力设备的电池。

8.如权利要求1所述的脚踏车，还包括设于该车体上的感应发电装置，藉由该脚踏板受踩踏所产生的作用力，使该感应发电装置感应发电。

9.如权利要求1所述的脚踏车，其中，该动力设备还包含陀螺仪，用以侦测上坡或下坡之路况。

10.如权利要求1所述的脚踏车，其中，该车体由多个支架组成。