TW201716286A - 自行車的扭力感測裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種自行車的扭力感測裝置，包括一輪座形成一具有樑心線的衍樑，該衍樑固定一應變規，該輪座固接一太陽齒輪，該太陽齒輪與一曲柄軸所軸接的行星齒輪相嚙合，該行星齒輪與一齒盤內形成的環齒輪相嚙合，其中該行星齒輪與太陽齒輪及環齒輪之間分別形成一切線作用力，該行星齒輪與太陽齒輪之間所形成的切線作用力作為太陽齒輪的負載經由輪座傳導至衍樑，衍樑受該軸向力作用而生成一應變，應變規感測該應變作為曲柄軸與齒盤之間的扭力感測數值。藉以改善應變規配置位置設計不良及降低扭力感測精度的問題。

Description

自行車的扭力感測裝置

本發明涉及以感測應變來得知自行車扭力的結構技術，特別有關於一種自行車的扭力感測裝置。

周知，自行車不僅是一種交通工具，更是一種休閒的運動器具，其作動方式主要是透過騎乘者的腳力踩踏，通過曲柄軸驅動齒盤連動鏈條，藉此帶動車輪轉動，以作為自行車前進的動力，然而騎乘者騎乘自行車時所遇到的路況，並非固定不變，有時是平坦的地形，有時是斜坡的地形，特別是向上傾斜的斜坡地形，會大量消耗騎乘者的體力，為了解決此問題，坊間開發出電動自行車。

已知的電動自行車，其作動方式主要是透過馬達來提供助力，該馬達的動力與騎乘者的踏力會被整合為一體，用以驅動自行車前進，如此可達到節省騎乘者體力之目的。在具體實施上，用來控制馬達輸出動力的方式可區分為兩種，其中一種為單純的手動開關控制，使騎乘者能透過手動開啟馬達來提供助力，進而減輕騎乘者所需輸出的踏力；而另一種是以扭力感測裝置感測由騎乘者的踏力所生成扭力之大小，以扭力之大小來控制電動馬達之輸出動力。

例如台灣專利公告第M451316號及台灣專利公告第M417320號分別揭露在曲柄軸上設置一套筒，該套筒的表面貼附有一應變規，用以量測套筒在受到扭力作用時所產生之應變量，並將量測到的應變量轉換成一應變訊號，以控 制電動馬達輸出動力。

然而，上述習知技術所採用的作法是將應變規固定在套筒表面、套筒套設於曲柄軸上，當曲柄軸受扭力而變形時，很容易發生因變形量甚小而不易傳到套筒的現象，進而造成應變規感測扭力時之精確度不足的問題，且上述習知技術之安裝應變規的位置為套設於曲柄軸上的套筒，該套筒為一旋轉件，要將訊號輸出須藉由滑環滑刷或使用無線傳輸技術，而這些方法都容易生成額外的雜訊導致精度不佳。

有鑑於此，本發明旨在改善傳統自行車之扭力感測裝置中配置應變規的結構位置，使得扭力生成後能充分的被轉換成拉伸應力或/及壓縮應力去作用應變規，避免扭力轉換成非正向力之合力或分力形式而對應變規造成不必要的彎曲，以提升應變規感測扭力的精度，且應變規係安裝於輪座上，該輪座上為固定件，可以直接連接導線將訊號傳輸至處理器。

為了實現上述目的並解決問題，本發明之一較佳技術方案是提供一種自行車的扭力感測裝置，包括：一輪座，固設於一五通管側邊，該輪座上形成有一線形的衍樑，該衍樑具有一樑心線跟隨衍樑延伸，該輪座上固接有一太陽齒輪；一曲柄軸，穿伸通過該五通管、輪座與太陽輪，該曲柄軸軸接多個行星齒輪，所述行星齒輪與太陽齒輪相互嚙合；一齒盤，樞設於該曲柄軸上，該齒盤內形成有一與行星齒輪相互嚙合的環齒輪；一應變規，固定於該樑心線所穿伸通過的衍樑上；其中，該行星齒輪與太陽齒輪及環齒輪之間分別形成一切線作用力，該行星齒輪與太陽齒輪之間所形成的切線作用力作為太陽齒輪的負載經由輪座傳導至衍樑，並且經由衍樑轉換該負載成為一沿著樑心線之軸向力，該衍樑受該軸向力作用而生成一應變，該應變規感測該應變作為曲柄軸與齒 盤之間的扭力感測數值。

在進一步實施上，上述技術方案還包括：所述切線作用力包含一第一切線作用力及一第二切線作用力，該第一切線作用力係形成於行星齒輪與太陽齒輪之間，該第二切線作用力係形成於行星齒輪與環齒輪之間，該第一切線作用力與第二切線作用力的方向相同。其中該第一切線作用力及第二切線作用力的總合生成一反作用力，該反作用力與第一切線作用力及第二切線作用力的方向相反。

該太陽齒輪經由至少二固定梢而固接於輪座上，所述固定梢係對稱配置於太陽齒輪的輪心雙側。其中所述固定梢係固定於輪座的樑心線上。其中該曲柄軸、太陽齒輪、固定梢及齒盤的中心皆位在同一直線上，該直線與樑心線相互構成直角。

衍樑的數量由固定梢間隔而對稱配置於輪座上。其中所述衍樑區分為共同樑心線上的一第一衍樑及一第二衍樑，該應變規係配置於所述多個衍樑之中至少一衍樑的樑心線上，該軸向力係拉伸作用該第一衍樑生成拉伸應變，該軸向力並壓縮作用該第二衍樑生成壓縮應變，所述應變規係感測該拉伸應變、壓縮應變的至少其中一而生成應變。

根據上述技術方案，本發明的技術效果在於：經由太陽齒輪負載曲柄軸與齒盤之間的扭力，能充分的將該負載傳導成拉伸或/及壓縮之軸向力作用該衍樑，使固定有應變規的衍樑的每一單位面積質點所承受的拉伸或/及壓縮應力皆相同，進而在衍樑之特定長度範圍內產生均質的應變，使所述應變規隨之生成均質的形變，免除衍樑承受不必要的彎曲力矩負載，進而提升應變規感測扭力的精度。

此外，由於太陽齒輪是固定於輪座上，因此太陽齒輪的負載能經由輪座的應力分散作用而傳導至衍樑，使得 該衍樑在傳導樑心線方向之軸向力時不至於生成其它方向的分力，而免除衍樑承受不必要的彎曲力矩負載而提升應變規感測扭力的精度，備具貢獻。

以上所述裝置之技術手段及其產生效能的具體實施細節，請參照下列實施例及圖式加以說明。

10‧‧‧輪座

11‧‧‧座環

12a、12b‧‧‧輪穀

13‧‧‧衍樑

13a‧‧‧第一衍樑

13b‧‧‧第二衍樑

13c‧‧‧第三衍樑

13d‧‧‧第四衍樑

14a、14b‧‧‧樑心線

20‧‧‧太陽齒輪

21a、21b‧‧‧固定梢

30‧‧‧曲柄軸

31‧‧‧行星架

32‧‧‧行星齒輪

33‧‧‧固定板

34‧‧‧螺絲座

35‧‧‧螺絲

36‧‧‧套筒

37‧‧‧曲柄

38‧‧‧踏板

40‧‧‧齒盤

41‧‧‧環齒輪

50‧‧‧應變規

51a、51b‧‧‧接腳

52‧‧‧感測部

60‧‧‧五通管

61‧‧‧螺絲

71、72、73‧‧‧電橋

71a、72a、73a‧‧‧儀表放大器

71b、72b、73b‧‧‧整流器

71c、72c、73c‧‧‧數值控制單元

74‧‧‧電壓與扭力轉換模組

L‧‧‧直線

圖1是本發明第一款扭力感測裝置實施例的立體分解圖；圖2是圖1組合後的橫斷面剖示圖；圖3是圖2的A-A斷面剖示圖；圖4是圖2的B-B斷面剖示圖；圖5是圖4中生成軸向力作用衍樑的解說圖；圖6是圖3中應變規受軸向力作用的示意圖；圖7a及圖7b分別是圖3中衍樑的局部放大剖示圖及其斷面示意圖；圖8a至圖8c分別是圖3所示應變規在不同搭載數量情況下的電路配置示意圖；圖9是本發明所示第一款與第二款實施例的控制流程圖。

首先請合併參閱圖1至圖4，揭露出本發明所提供自行車的扭力感測裝置之第一款實施例態樣，說明該扭力感測裝置包括有一輪座10、一曲柄軸30、一齒盤40及一應變規50。其中：該輪座10是透過螺絲61而螺組於五通管(Bottom Bracket Shells)60側邊，該輪座10的四周形成有圓形座環11，且輪座10的中心雙側分別形成一圓形輪穀12a、12b，該輪座10於圓形座環11與二圓形輪穀12a、12b之間分別形 成有衍樑13，所述衍樑13在實施上是與圓形座環11及二圓形輪穀12a、12b一體形成。所述衍樑13包括第一衍樑13a、第二衍樑13b、第三衍樑13c及第四衍樑13d，其中第一衍樑13a和第二衍樑13b為同一條樑心線14a所貫穿且均分，第三衍樑13c和第四衍樑13d為另一條樑心線14b所貫穿且均分，且樑心線14a與14b相互間隔平行且相對輪座10對稱分配。該第一衍樑13a、第二衍樑13b、第三衍樑13c與第四衍樑13d分別固設有應變規50。

該輪座10上固接有一太陽齒輪20，該輪座10與太陽齒輪20為同軸向間隔配置，該太陽齒輪20在實施上是透過二固定梢21a、21b而分別固定於輪座10上，更具體的說，所述二固定梢21a、21b是對稱配置於該太陽齒輪20的輪心雙側，使太陽齒輪20能透過二固定梢21a、21b分別固定於二圓形輪穀12a、12b而與輪座10結合為一體。該固定梢21a的中心坐落於第一衍樑13a及第二衍樑13b之間的圓形輪穀12a上，且第一衍樑13a、固定梢21a的中心及第二衍樑13b依序為同一樑心線14a所貫穿，並使固定梢21b的中心坐落於第三衍樑13c及第四衍樑13d之間的圓形輪穀12b上，且第三衍樑13c、固定梢21b的中心及第四衍樑13d依序為同一樑心線14b所貫穿，而且所述固定梢21a、21b的中心分別與其共線的應變規50的中心之間，皆分別地經由樑心線14a與14b而相互間隔。

該曲柄軸30是穿伸通過上述五通管60，該曲柄軸30雙端分別固接有一曲柄37，並透過曲柄37樞接有一踏板38，能透過騎乘者的腳力踩踏踏板38來帶動曲柄軸30轉動。該曲柄軸30上軸接有一呈圓盤狀的行星架31，該行星架31上樞設有數量為六的行星齒輪32，所述行星齒輪32是以曲柄軸30為中心而對稱配置於行星架31上，且與上述太陽齒輪20相嚙組。

此外，該曲柄軸30上還配置有一環狀的固定板33，該固定板33上組設有螺絲座34，使行星架31能以螺絲35螺組於螺絲座34的方式而與固定板33結合為一體，所述行星齒輪32是樞設於行星架31與固定板33之間，所述螺絲座34上還套設有一套筒36，當行星架31與固定板33螺組成一體時，該套筒36是坐落於行星架31與固定板33之間，該套筒36是用來使行星架31與固定板33之間維持固定間距，以避免因行星架31與固定板33之間的間距過小而造成行星齒輪32在轉動時受到阻礙。

該齒盤40是樞設於曲柄軸30上，該齒盤40內形成有一與行星齒輪32相互嚙合的環齒輪41，在具體實施上，該齒盤40是配置於行星架31與固定板33之間而使環齒輪41與行星齒輪32相嚙組。

請合併參閱圖4及圖5，說明該曲柄軸30、太陽齒輪20及其固定梢21a、21b以及該齒盤40及其環齒輪41，該等元件的中心皆配置於同一直線L上，所述直線L與圖式中的Y軸向平行，且垂線L與樑心線14a、14b相互構成直角。

因此，該曲柄軸30經由行星齒輪32分別接觸環齒輪41及太陽齒輪20，當行星齒輪32以順時針方向圍繞太陽齒輪20轉動時，所述行星齒輪32本身也會以順時針方向自轉，所述行星齒輪32並帶動環齒輪41以順時針方向轉動而輸出動力。當環齒輪41產生扭力負載T2時，行星齒輪32會因應而生扭力T1以及在太陽齒輪20上形成扭力負載T3，依力之平衡可知T1=T2+T3。其中，於行星齒輪32與太陽齒輪20的相嚙接觸點形成一切線作用力F1，並於行星齒輪32與環齒輪41的相嚙接觸點形成一切線作用力F2，所述切線作用力F1與F2相互平行。

由於行星齒輪32受到曲柄軸30的帶動而旋轉時，所述行星齒輪32的輪心會形成一反作用力F，而行星齒輪32 的輪心至曲柄軸30的軸心之間距R1，因此可知T1=6×(F×R1)，並根據力系平衡定理Σ F _x =0，可知：F=F1+F2，透過上述扭力的計算公式，可知T2=6×(F2×R2)(環齒輪41的節圓半徑)，T3=6×(F1×R3)(太陽齒輪20的節圓半徑)。

請合併參閱圖5及圖6，說明太陽齒輪20所承受的切線作用力F1透過固定梢21a、21b傳遞到輪座10上，再透過輪座10傳遞到衍樑13上，由上述T3=6×(F1×R3)，可知：6×(F1×R3)=(F_{strain A}+F_{strain B})×R_strain，且F_{strain A}=F_{strain B}，F_{strain A}=F_{strain A1}+F_{strain A2}，F_{strain B}=F_{strain B1}+F_{strain B2}。

其中F_{strain A}是所述衍樑13a、13b分別受到之軸向力的總合，F_{strain A1}是所述衍樑13a受到之軸向力，F_{strain A2}是所述衍樑13b受到之軸向力，F_{strain B}是所述衍樑13c、13d分別受到之軸向力的總合，F_{strain B1}是所述衍樑13c受到之軸向力，F_{strain B2}是所述衍樑13d受到之軸向力，R_strain是太陽齒輪20的輪心至固定梢21a或21b的中心之間距。依此可求得所述衍樑13分別受到的軸向力F_strain的數值，進而得知所述衍樑13生成的應變。

進一步的，如圖6所示，對於樑心線14a上的第一衍樑13a及第二衍樑13b而言，軸向力F_{strain A1}提供X軸向的正向壓縮作用力F_compress作用該第一衍樑13a及其樑上固定的應變規50生成壓縮應變，該軸向力F_{strain A2}並以正向之拉伸作用力F_tensile作用該第二衍樑13b及其樑上固定的應變規50的生成拉伸應變。同樣的情形，第三衍樑13c及其樑上固定的應變規50也是受到軸向力F_{strain B1}在X軸向的正向拉伸作用力F_tensile的作用而生成拉伸應變，該第四衍樑13d及其樑上固定的應變規50也是受到軸向力F_{strain B2}在X軸向的正向壓縮作用力F_compress的作用而生成壓縮應變。

請復參閱圖3，可見悉本發明之應變規50必須固定於樑心線14a、14b所穿伸通過的衍樑13上；基本上，當 衍樑13固定應變規50位置中的任一斷面積皆相同的情況下，所述任一斷面積中各個質點所生成的應變理應相同，因此應變規50只要平行樑心線14a、14b並固定於衍樑13上，即可感測單純的拉伸應變或/及壓縮應變，換句話說，應變規50在衍樑13之樑心線14a、14b上的固定位置縱使稍微偏上或偏下，應該都不會影響其感測應變的精度。在上述衍樑13區分為第一衍樑13a、第二衍樑13b、第三衍樑13c及第四衍樑13d的實施中，該應變規50固定於樑心線14a所穿伸通過的第一衍樑13a及第二衍樑13b上，使固定梢21a的中心與該應變規50的中心經由樑心線14a而相互間隔，以及該應變規50固定於樑心線14b所穿伸通過的第三衍樑13c及第四衍樑13d上，使固定梢21b的中心與該應變規50的中心經由樑心線14b而相互間隔。所述固定，包含以膠黏貼或嵌埋等方式而使應變規50能和第一衍樑13a、第二衍樑13b、第三衍樑13c及第四衍樑13d分別牢固的結合成一體。

此外，由圖7a可進一步見悉，所述應變規50的中心經由樑心線14a、14b而相互間隔，意指該應變規50具有兩個概略相互平行的接腳51a、51b，兩接腳51a、51b之間相連形成多個蛇彎狀的感測部52，在固定時，所述兩接腳51a、51b對分於樑心線14a、14b的雙側，且多個蛇彎狀的感測部52概略平行的對分於樑心線14a、14b的雙側，所述兩接腳51a、51b用於連接電橋電路(容後詳述)。依此，使得該正向之壓縮作用力F_compress能壓縮作用該第一衍樑13a及第四衍樑13d上的應變規50生成壓縮應變，該正向之拉伸作用力F_tensile能拉伸作用該第二衍樑13b及第三衍樑13c上的應變規50生成拉伸應變。

請合併圖7a及圖7b所示，說明本發明為了使應變規在感測衍樑13生成的應變ε時較為敏感，在較佳的實施中，倘若衍樑13存在因曲度或輪廓之變化而於不同區段分別具有 不同的截面積時，可選擇衍樑13之最小截面積A處固定應變規50為最佳，而且所述最小截面積A必須在衍樑13上維持有一足以貼覆或固定應變規50的適當長度，使該適當長度範圍內的任一最小截面積A皆相同，以便於太陽齒輪20所承受的負載能經由輪穀12a、12b敏捷的傳導至衍樑13固定應變規50之最小截面積A位置生成應變；但本發明並不受限於此，只要應變規50固定於樑心線14a、14b所通過的衍樑13上，即可感測出應變規50生成的應變。此外，衍樑13上固定應變規50的截面積A中各質點P的應力σ必須在該衍樑13所選用之金屬材料的疲勞強度以內。上述應力σ及應變ε以下式(1)及式(2)表示：

其中S _ult 為抗拉強度，E為衍樑13之金屬材料的楊氏模數，ε為衍樑13所生成的應變，δ為衍樑13受軸向力F作用後之伸長量或縮減量，L為衍樑13未受力前的長度。

接著，請合併參閱圖8a至圖8c，其中圖8a揭露出不論衍樑13的數量為單數或多數時，只在其中一條衍樑13上固定一片應變規50，並且使用電橋71連接該應變規50的接腳51a、51b，進而偵測該應變規50受衍樑上所生成之上述應變ε影響時的變化量，其中該電橋71的公式如下式(3)： 其中V _in 為電源供應端的輸入電壓，V _ab 為a點電壓V _a 至b點電壓V _b 之間的電壓差，R ₄為應變規50的電阻值，R ₁ 、R ₂ 、R ₃分別為相異電阻的阻值，且令R ₁=R ₂=R ₃=R，當應變規50受到正向之壓縮作用力F_compress或正向之拉伸作用力F_tensile作用時，R ₄會產生變化，所述變化包括應變規50受壓時阻值會變小， 並於受拉時阻值會變大。依此，令R ₄=R+△R帶入式(3)，可得到下式(4)： 其中△R為阻值變小或變大的變化量。因為△R的變化量非常小，因此V _ab 的數值也很小，需要透過儀表放大器71a放大其數值，儀表放大器71a的放大倍率為G，因此依下式(5)計算得到輸出電壓：

上述輸出電壓經整流器71b整流後，供應至一數值控制單元(MCU)71c，以便根據該輸出電壓的變化數值作為上述衍樑13受到軸向力作用後生成的應變，進而轉換暨計算成曲柄軸30與齒盤40之間精確的扭力感測數值。

圖7b揭露出分別於兩條衍樑13a及13b或13c及13d上固設有應變規50(即兩應變規)的電橋72的配置，並令其中R ₁=R ₃=R，當兩應變規50受到上述正向之壓縮作用力F_compress或拉伸作用力F_tensile作用時，兩應變規50的電阻值R ₂與R ₄會產生變化，兩應變規的電阻R ₂與R ₄在受力時阻值變化量分別為-△R與△R，因此令電阻值為R ₂=R-△R與R ₄=R+△R並帶入式(3)，可得到下式(6)：

透過儀表放大器72a放大G倍後，可依下式(7)計算得到輸出電壓： 其中儀表放大器72a、整流器72b與數值控制單元(MCU)72c的功用與上述相同。

比較式(5)及式(7)可知，使用兩片應變規50比使 用一片應變規50可以得到更大的輸出電壓變化量，亦即<，而且使用兩片應變規50比使用一片應變規50的電壓變化量大了約兩倍，其中由於分母為定值，因此使用兩片應變規50的線性度較使用一片應變規50的設計來得更好。

圖8c揭露出分別於4條衍樑13a、13b、13c、13d上分別固定一片應變規50時(即四應變規)之電橋73所需配製的電橋電路，當應變規50受到收縮或伸張力時，其電阻值R ₁、R ₂、R ₃與R ₄會產生變化，電阻R ₂與R ₃在受力時阻值變化量為-△R，電阻R ₁與R ₄在受力時阻值變化量為△R，因此令電阻值為R ₂=R ₃=R-△R與R ₁=R ₄=R+△R並帶入上述的式(3)，可得到下式(8)： 透過儀表放大器73a放大G倍後可計算得到下式(9)之輸出電壓： 其中儀表放大器73a、整流器73b與數值控制單元(MCU)73c的功用與上述相同。

比較式(7)及式(9)可知，使用四片應變規50比使用二片應變規50可以得到更大的輸出電壓變化量，亦即<，且知，使用四片應變規50為兩片應變規50變化量的兩倍，並約為一片應變規50變化量的四倍。因此，在本發明中，應變規50的配置數量愈多，可轉換取得之扭力感測數值會愈精確。但是，應變規50的配置數量並非因此而受限於4片，換言之，在上述式(5)及式(7)的所揭的應用，也適用於具有4條衍樑13的本實施例中。

請續參閱圖9揭示的控制流程圖，說明可以根據 圖8a、圖8b及圖8c之中整流器71b、72b、73b整流輸出電壓 、 、 的功用，而取得一個代表曲柄軸30目前輸出之扭力的電壓數值|V ₀|，並將該電壓數值|V ₀|傳遞至數值控制單元(MCU)71c、72c、73c，以計算取得曲柄軸30輸出的扭力數值。其中，該數值控制單元(MCU)71c、72c、73c內載有一電壓與扭力轉換模組74，該電壓數值|V ₀|會傳遞至電壓與扭力轉換模組74，將電壓數值|V ₀|轉換成一扭力數值|T ₀|，而且該數值控制單元(MCU)71c、72c、73c或電壓與扭力轉換模組74內建或可由外部設定有一預定扭力數值||。當扭力數值|T ₀|大於預定扭力數值||時(即|T ₀|>||)，令馬達提供輔助動力，並依扭力值變化調整輔助動力的大小。反之，當扭力數值|T ₀|小於預定扭力數值||時(即|T ₀|<||)時，令馬達停止提供輔助動力。

根據以上實施例的說明，應不難理解本發明憑藉太陽齒輪承受曲柄軸與齒盤之間的扭力而來之負載，使得該負載能被敏捷的傳導至固定應變規的衍樑上，確實能有效地防止衍樑承受不必要的彎曲力矩負載，進而在衍樑之特定長度範圍內產生均質的應變，使所述應變規隨之生成均質的形變，因此確實能提升應變規於扭力裝置中的扭力感測精度。

然而，必須說明的是，以上實施例僅為表達了本發明的較佳實施方式而已，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。因此，本發明應以申請專利範圍中限定的請求項內容為準。

10‧‧‧輪座

12a、12b‧‧‧輪穀

20‧‧‧太陽齒輪

21a、21b‧‧‧固定梢

30‧‧‧曲柄軸

31‧‧‧行星架

32‧‧‧行星齒輪

33‧‧‧固定板

37‧‧‧曲柄

40‧‧‧齒盤

41‧‧‧環齒輪

60‧‧‧五通管

Claims (8)

1. 一種自行車的扭力感測裝置，包括：一輪座，固設於一五通管側邊，該輪座上形成有一線形的衍樑，該衍樑具有一樑心線跟隨衍樑延伸，該輪座上固接有一太陽齒輪；一曲柄軸，穿伸通過該五通管、輪座與太陽齒輪，該曲柄軸軸接多個行星齒輪，所述行星齒輪與太陽齒輪相互嚙合；一齒盤，樞設於該曲柄軸上，該齒盤內形成有一與行星齒輪相互嚙合的環齒輪；一應變規，固定於該樑心線所穿伸通過的衍樑上；其中，該行星齒輪與太陽齒輪及環齒輪之間分別形成一切線作用力，該行星齒輪與太陽齒輪之間所形成的切線作用力作為太陽齒輪的負載經由輪座傳導至衍樑，並且經由衍樑轉換該負載成為一沿著樑心線之軸向力，該衍樑受該軸向力作用而生成一應變，該應變規感測該應變作為曲柄軸與齒盤之間的扭力感測數值。
2. 如申請專利範圍第1項所述自行車的扭力感測裝置，其中所述切線作用力包含一第一切線作用力及一第二切線作用力，該第一切線作用力係形成於行星齒輪與太陽齒輪之間，該第二切線作用力係形成於行星齒輪與環齒輪之間，該第一切線作用力與第二切線作用力的方向相同。
3. 如申請專利範圍第2項所述自行車的扭力感測裝置，其中該第一切線作用力及第二切線作用力的總合生成一反作用力，該反作用力與第一切線作用力及第二切線作用力的方向相反。
4. 如申請專利範圍第1項所述自行車的扭力感測裝置，其中該太陽齒輪經由至少二固定梢而固接於輪座上，所述固定 梢係對稱配置於太陽齒輪的輪心雙側。
5. 如申請專利範圍第4項所述自行車的扭力感測裝置，其中所述固定梢係固定於輪座的樑心線上。
6. 如申請專利範圍第5項所述自行車的扭力感測裝置，其中該曲柄軸、太陽齒輪、固定梢及齒盤的中心皆位在同一直線上，該直線與樑心線相互構成直角。
7. 如申請專利範圍第4或5項所述自行車的扭力感測裝置，其中衍樑的數量由固定梢間隔而對稱配置於輪座上。
8. 如申請專利範圍第7項所述自行車的扭力感測裝置，其中所述衍樑區分為共同樑心線上的一第一衍樑及一第二衍樑，該應變規係配置於所述多個衍樑之中至少一衍樑的樑心線上，該軸向力係拉伸作用該第一衍樑生成拉伸應變，該軸向力並壓縮作用該第二衍樑生成壓縮應變，所述應變規係感測該拉伸應變、壓縮應變的至少其中一而生成應變。