CN216546551U - 电助自行车的扭力感测改良装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型关于一种电助自行车的扭力感测改良装置，包含有:一扭力传感器，结设于一扭力套筒上，且该扭力套筒再结设于一齿盘的一BB转轴的一端，据以感测施加于该BB转轴的一扭力；一信号接受器，结设于该BB转轴上，并电性连接于该扭力传感器搜集该扭力信号；及一信号发射器，结设于该BB转轴上，且还包含有一发射电路板，又该发射电路板电性连接或磁感应于该发射电路板；通过该信号接受器及该信号发射器之间的电性连接或磁感应，将该扭力传感器的数据经由该信号发射器再传递至一电助自行车的一控制器，据以提供该控制器控制一马达出力的大小。

Description

电助自行车的扭力感测改良装置

技术领域

本实用新型涉及自行车领域，尤指一种电助自行车的输入扭力感测改良装置的技术范畴。

背景技术

市场上已有多种不同的电助自行车，针对环保、骑乘轻松且舒适等需求，电助自行车的系统可依电助马达的装置位置分为前轮、后轮与中置系统，为了要让马达能随时提供适确的辅助扭力，扭力感测装置对电助自行车则是一项非常重要的装置。

现己有多种不同的扭力感测装置(torquesensor)，它们大多是将感知器(sensor)装置在电助自行车上的脚踏曲柄轴、脚踏板、脚踏杆、后轮轴、前齿盘、链条或后车架。

但这些扭力感测装置，多会有一些下列的缺失，如：导致车架结构复杂需要电线连接而不容易组装、扭力信号不稳定与易受外力干扰且装设在外部使用时间久了容易渗水伤害装置。因此，在实际使用时往往会不方便、扭力控制不精确及感知器维修保养等问题，实有需要进行改善。

实用新型内容

缘此，鉴于现有电助自行车上的扭力感测装置存在上述的问题点，故本实用新型的主要目的:在于提供容易组装且降低生产成本的一种电助自行车的扭力感测改良装置；本实用新型的次要目的:在于提供装置防水绝缘的一种电助自行车的扭力感测改良装置；本实用新型的另一目的:在于感测信号传输不容易被干扰。

为达到上述目的，本实用新型所运用的技术手段如下:

关于本实用新型一种电助自行车的扭力感测改良装置，包含有:一扭力传感器，结设于一扭力套筒上，且该扭力套筒再结设于一齿盘的一BB(Bottom Bracket)转轴的一端，据以感测施加于该BB转轴的一扭力；一信号接受器，结设于该BB转轴上，并电性连接于该扭力传感器搜集该扭力信号，且该信号接受器还包含有一接收电路板；及一信号发射器，结设于该BB转轴上并邻近且相对于该信号接受器，且该信号发射器还包含有一发射电路板，又该发射电路板电性连接或磁感应于该信号发射器的发射电路板；通过该信号接受器及该信号发射器之间的电性连接或磁感应，将该扭力传感器的数据经由该信号发射器再传递至一电助自行车的一控制器，据以提供该控制器控制一马达出力的大小。

上述该扭力传感器还包含有两个应变规及一输出轴套，其中该两个应变规间隔180度分别接设于该扭力套筒表面，且该两个应变规与该BB转轴为轴向放置，使该两个应变规感应的应变力为径向力，又其中该输出轴套的一端套设于该扭力套筒，而该齿盘的一栓槽孔同时套设于该输出轴套的另一端。

上述该信号接受器还包含有一接收线圈，又该接收线圈设为平面式，且该接收线圈接设于该信号接受器的内部，另该接收电路板电性连接于该扭力传感器的两个应变规。

上述该信号接收器还包含有一第一盒体，又该第一盒体设有一第一空间，将该接收电路板及该接收线圈放置于该第一空间，且该第一盒体内部填装防水胶。

上述该信号发射器还包含有一发射线圈，又该发射线圈设为平面式，且该发射线圈接设于该信号发射器的内部，而该发射线圈跟该信号接受器的接收线圈互相感应供给电源和传递信号，另该发射电路板电性连接于该电助自行车的控制器。

上述该信号发射器还包含有一第二盒体，又该第二盒体设有一第二空间，将该发射电路板及该发射线圈放置于该第二空间，且该第二盒体内部填装防水胶。

上述该信号发射器还包含有一磁环及至少一霍尔感应装置，又其中该霍尔感应装置接设于该发射电路板上，而该磁环接设于该BB转轴上并对应于该霍尔感应装置的位置。

上述还包含有一五通管、一右端盖套及一左端盖套，其中该扭力传感器、该信号接受器及该信号发射器皆装设于该五通管的内部，又其中该右端盖套及该左端盖套分别接设于该五通管的两端。

上述该左端盖套还包含有数个定位槽，另该信号发射器的外表设有数个卡榫，又该信号发射器的卡榫套入该左端盖套的定位槽内进行定位。

上述该BB转轴转动时，又该信号接受器会随着BB转轴而转动，而该信号发射器受到该左端盖套及该轴承的限位而不至转动。

本实用新型运用上述技术手段，可以达成如下功效:

1.本实用新型通过将该信号接受器及该信号发射器模块化，让内部构造简单不需再连接电线，使组装或维护时方便操作，据以降低组装及生产成本。

2.本实用新型通过将该扭力传感器、该信号接受器及该信号发射器皆装设于该五通管的内部，又该五通管的左右端被该左端盖套及该右端盖套密封保护，同时该信号接收器及该信号发射器填封防水胶，难以渗入杂质及液体。

3.本实用新型通过该接收线圈及该发射线圈互相感应供给电源和传递信号，避免外在的噪声干扰，准确地回传至该电助自行车的控制器内。

附图说明

图1本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的立体图。

图2本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的立体分解图。

图3本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的剖面图。

图4本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的扭力传感器分解示意图。

图5本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的信号接受器及信号发射器的分解示意图。

图6是图3的X-X剖面。

图7是图3的Y-Y剖面。

图8本实用新型电助自行车的扭力感测改良装置的控制方块示意图。

附图标记说明：1-扭力传感器；11-扭力套筒；12-应变规；13-输出轴套； 2-信号接受器；21-接收电路板；22-接收线圈；23-第一盒体；24-第一空间； 3-信号发射器；31-发射电路板；32-发射线圈；33-磁环；34-霍尔感应装置； 35-卡榫；36-第二盒体；37-第二空间；4-齿盘；41-BB转轴；42-五通管；43- 右端盖套；44-左端盖套；45-定位槽；46-紧固件；51-扭力信号；52-转速信号； 53-控制器；54-马达；55-排线管；P1-扭力。

具体实施方式

本实用新型涉及一种电助自行车的扭力感测改良装置，请参阅图1至图 3及图8，主要提供一电助自行车，依据踩踏时产生的一扭力P1及转速所输出的一扭力信号51及一转速信号52来控制一马达54出力的大小，以达到在路面、公路或爬坡时该马达54进行出力补偿，让民众以最舒适的状态持续骑乘，其包含有:一扭力传感器1、一信号接受器2及一信号发射器3；兹将上述构件配合图式说明如下。

该扭力传感器1，请参阅图2至图4、图7，结设于一扭力套筒11上，且该扭力传感器1还包含一输出轴套13，又其中该输出轴套13的一端套设于该扭力套筒11，而一齿盘4的一栓槽孔同时套设于该输出轴套13的另一端，形成阶梯状依照顺序排列为齿盘4、输出轴套13及扭力传感器1，并通过一紧固件46、一右端盖套43及一五通管42将该扭力传感器1接设于该BB 转轴41上，据以感测施加于该BB转轴41的扭力P1。

进一步，该扭力传感器1还包含有两个应变规12，又该两个应变规12 间隔180度分别接设于该扭力套筒11表面，且该两个应变规12与该BB转轴为轴向放置，使该两个应变规12感应的应变力为径向力，而该BB转轴41 旋转时产生的扭力P1，该两个应变规12受到扭力P1影响造成形变，并搜集该扭力信号51。

该信号接受器2，请参阅图2、图3、图5及图8所示，该信号接受器2 还包含有一接收线圈22及一接收电路板21，又该接收线圈22设为平面式，且该接收线圈22接设于该信号接受器2的内部，另该接收电路板21电性连结于该扭力传感器1的两个应变规12，以此收到从该两个应变规12传送的扭力信号51，并同时结设于该BB转轴41且相邻于该扭力传感器1。

进一步，该信号接收器2还包含有一第一盒体23，又该第一盒体23设有一第一空间24，将该接收电路板21及该接收线圈22放置于该第一空间24，且该第一盒体23内部填装防水胶。

该信号发射器3，请参阅图2及图3所示，该五通管42的另一边接设有一左端盖套44，将该信号发射器3利用一轴承结设于该左端盖套44，并套设于该BB转轴41上，而该信号发射器3邻近相对于该信号接受器2；又该信号发射器3还包含有一发射电路板31，又其中该信号发射器3电性连接或磁感应于该信号接受器2的接收电路板21。

较佳的实施例，请配合图5至图8，该信号发射器3还包含有一发射线圈32，又该发射线圈32设为平面式，且该发射线圈32接设于该信号发射器 3的内部，又该发射线圈32跟该信号接受器2的接收线圈22互相感应传递该扭力信号51；另该发射电路板31经由一排线管55电性连接于该电助自行车的控制器53，并且外部电源穿伸该排线管55供给电源给该信号发射器3，同时该信号发射器3通过电磁感应供给电源给该信号接收器2。

进一步，上述该信号发射器3还包含有一磁环33及至少一霍尔感应装置 34，又其中该霍尔感应装置34接设于该发射电路板31上，而该磁环33接设于该BB转轴41上并对应于该霍尔感应装置34的位置；特别一提，该信号发射器3相对于中心设有两个霍尔感应装置34，或是一个霍尔感应装置34 设在中间，当该BB转轴41(即齿盘4)旋转运作时，该霍尔感应装置34感应到该磁环33的磁场变化并输送该转速信号52给信号发射器3，再经由信号发射器3传输给电助自行车的控制器53，配合该扭力信号51据以精准的调整该马达54出力补偿；另该信号发射器3还包含有一第二盒体36，又该第二盒体36设有一第二空间37，将该发射电路板31及该发射线圈32放置于该第二空间37，且该第二盒体36内部填装防水胶。

进一步，请再参阅图6，该左端盖套44还包含有数个定位槽45，另该信号发射器3的外表设有数个卡榫35，又该信号发射器3的卡榫35套入该左端盖套44的定位槽45内进行定位，通过该定位槽45及该轴承使该信号发射器3不会随着该BB转轴41旋转。

因此，本实用新型提供一种电助自行车的扭力感测改良装置的较佳解决方案，请参阅图3、图6至图8所示，该齿盘4受到踩踏的力量驱动开始旋转时，齿盘4带动该BB转轴41、该扭力传感器1及该信号接受器2一齐转动，此时该BB转轴41产生扭力P1，使该扭力传感器1的两个应变规12受到扭力P1影响造成径向的形变，因此该扭力传感器1计算出该扭力信号51，而该扭力信号51经由该扭力传感器1传输至该信号接受器2，再经由该信号接受器2的接收线圈22感应传送至该信号发射器3的发射线圈32。

同时，接设于该BB转轴41上的磁环33跟着旋转使该霍尔感应装置34 产生该转速信号52，最后该扭力信号51及该转速信号52经由该信号发射器 3传送至该电助自行车的控制器53，据以作为该马达54出力的控制依据。

特别一提，本实用新型将该扭力传感器1、该信号接受器2及该信号发射器3装设于该五通管42的内部，且该五通管42的左右由该左端盖套44及该右端盖套43密封保护，难以渗入杂质及液体，并且能避免外在的信号干扰该信号接受器2及该信号发射器3之间的传递，据以准确地回传该扭力信号51及该转速信号52至该控制器53。

综上所述本实用新型各实施态样，本实用新型关于一种“电助自行车的扭力感测改良装置”，以上所述是本实用新型的具体实施例及所运用的技术原理，若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及图式所涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内，合予陈明。

Claims (10)

1.一种电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，包含有:

一扭力传感器，结设于一扭力套筒上，且该扭力套筒再结设于一齿盘的一BB转轴的一端，据以感测施加于该BB转轴的一扭力；

一信号接受器，结设于该BB转轴上，并电性连接于该扭力传感器搜集该扭力信号，且该信号接受器还包含有一接收电路板；及

一信号发射器，结设于该BB转轴上并邻近且相对于该信号接受器，且该信号发射器还包含有一发射电路板，又该发射电路板电性连接或磁感应于该信号发射器的发射电路板；

通过该信号接受器及该信号发射器之间的电性连接或磁感应，将该扭力传感器的数据经由该信号发射器再传递至一电助自行车的一控制器，据以提供该控制器控制一马达出力的大小。

2.如权利要求1所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该扭力传感器还包含有两个应变规及一输出轴套，其中该两个应变规间隔180度分别接设于该扭力套筒表面，且该两个应变规与该BB转轴为轴向放置，使该两个应变规感应的应变力为径向力，又其中该输出轴套的一端套设于该扭力套筒，而该齿盘的一栓槽孔同时套设于该输出轴套的另一端。

3.如权利要求2所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该信号接受器还包含有一接收线圈，又该接收线圈设为平面式，且该接收线圈接设于该信号接受器的内部，另该接收电路板电性连接于该扭力传感器的两个应变规。

4.如权利要求3所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该信号接收器还包含有一第一盒体，又该第一盒体设有一第一空间，将该接收电路板及该接收线圈放置于该第一空间，且该第一盒体内部填装防水胶。

5.如权利要求3所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该信号发射器还包含有一发射线圈，又该发射线圈设为平面式，且该发射线圈接设于该信号发射器的内部，而该发射线圈跟该信号接受器的接收线圈互相感应供给电源和传递信号，另该发射电路板电性连接于该电助自行车的控制器。

6.如权利要求5所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该信号发射器还包含有一第二盒体，又该第二盒体设有一第二空间，将该发射电路板及该发射线圈放置于该第二空间，且该第二盒体内部填装防水胶。

7.如权利要求1或5所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该信号发射器还包含有一磁环及至少一霍尔感应装置，又其中该霍尔感应装置接设于该发射电路板上，而该磁环接设于该BB转轴上并对应于该霍尔感应装置的位置。

8.如权利要求1所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，还包含有一五通管、一右端盖套及一左端盖套，其中该扭力传感器、该信号接受器及该信号发射器皆装设于该五通管的内部，又其中该右端盖套及该左端盖套分别接设于该五通管的两端。

9.如权利要求8所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该左端盖套还包含有数个定位槽，另该信号发射器的外表设有数个卡榫，又该信号发射器的卡榫套入该左端盖套的定位槽内进行定位，且该信号发射器通过一轴承接设至该BB转轴。

10.如权利要求9所述电助自行车的扭力感测改良装置，其特征在于，该BB转轴转动时，又该信号接受器能够随着BB转轴而转动，而该信号发射器受到该左端盖套及该轴承的限位而不至转动。

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