TWI764545B

TWI764545B - 電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置

Info

Publication number: TWI764545B
Application number: TW110103179A
Authority: TW
Inventors: 劉益村
Original assignee: 太康精密股份有限公司
Priority date: 2021-01-28
Filing date: 2021-01-28
Publication date: 2022-05-11
Also published as: TW202229098A

Abstract

本發明係一種電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置，其包含一殼體、一輪軸、一傳感模組、多數定子磁極、一磁性體以及一轉子線圈。該輪軸活動設於該殼體；該傳感模組設於該殼體；該等定子磁極設於該殼體且位於該傳感模組之一側；該磁性體設於該輪軸且對應於該傳感模組之內側；該轉子線圈設於該輪軸且對應於該等定子磁極之內側。藉此，可架設於原有之電動助力自行車底托架，而有效改善騎行電動助力自行車時之踩空感，並兼具節省成本之功效。

Description

電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置

本發明係有關於一種電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置，尤指一種可架設於原有之電動助力自行車底托架，而有效改善騎行時之踩空感，並兼具節省成本之功效之電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置。

一般習用電動自行車之傳感器大致可分為速度傳感器與力矩傳感器。

以速度傳感器而言，其係由一感應接觸點及一組包含有多數磁鐵之圓片所構成，當踩踏而使圓片隨曲柄旋轉時，使各磁鐵通過感應接觸點而產生頻率訊號，並將頻率訊號傳輸至控制器。然，此方式並無法判斷坡度變化所造成之踩踏力道差異，需比對馬達轉速以及踩踏頻率進行補償。當助力不足時會有類似檔刹之拖拉感；反之若助力過大則會產生踩空感，進而影響騎行時之感受。

而以力矩傳感器而言，其藉由踩踏壓力使內建之應變規產生微量形變，利用電阻應變原理，將應變轉換成與扭力矩成線性關係之訊號，並傳輸至控制器。雖此方式感應細膩且可及時回饋，對騎行狀況掌握較為準確，且依扭力變化適度輔以馬達驅動，整體踩踏感較為自然，但造價則較為昂貴。

本發明之主要目的，係在於避免上述習知缺失持續存在，藉以可架設本發明之裝置於原有之電動助力自行車底托架，而有效改善騎行時之踩空感，並兼具節省成本之功效。

為達上述目的，本發明係一種電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置，其包括有：一殼體、一輪軸、一傳感模組、多數定子磁極、一磁性體以及一轉子線圈。該輪軸活動設於該殼體；該傳感模組設於該殼體；該等定子磁極設於該殼體且位於該傳感模組之一側；該磁性體設於該輪軸且對應於該傳感模組之內側；該轉子線圈設於該輪軸且對應於該等定子磁極之內側。

於上述電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置中，該殼體包含有一外殼、一設於該外殼內之內殼架、一設於該內殼架之一側之第一側蓋、及一設於該內殼架之另一側之第二側蓋。

於上述電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置中，該第一側蓋與該第二側蓋分別具有一軸承，該輪軸穿設於各軸承。

於上述電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置中，該傳感模組包含有至少一速度傳感器及至少一電阻。

於上述電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置中，該磁性體為多極磁鐵。

1:殼體

11:內殼架

12:第一側蓋

13:第二側蓋

14:軸承

15:外殼

2:輪軸

3:傳感模組

31:速度傳感器

32:電阻

4:定子磁極

5:磁性體

6:轉子線圈

7:套筒

71:磁極槽

72:安裝槽

第1圖，係本發明較佳實施例之外觀示意圖。

第2圖，係本發明較佳實施例之元件分解示意圖。

第3圖，係本發明較佳實施例之剖面結構示意圖。

請參閱第1圖至第3圖所示，係分別為本發明較佳實施例之外觀示意圖、本發明較佳實施例之元件分解示意圖以及本發明較佳實施例之剖面結構示意圖。如圖所示：本發明係一種電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置，其包括有一殼體1、一輪軸2、一傳感模組3、多數定子磁極4、一磁性體5以及一轉子線圈6。

該輪軸2活動設於該殼體1。

該傳感模組3設於該殼體1。

該等定子磁極4設於該殼體1且位於該傳感模組3之一側。

該磁性體5設於該輪軸2且對應於該傳感模組3之內側，該磁性體為多極磁鐵。

該轉子線圈6設於該輪軸2且對應於該等定子磁極4之內側。

當本發明之電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置於使用時，可架設於原有之電動助力自行車底托架，並使電動助力自行車之曲柄組裝於該輪軸2(未圖示)；而當進行騎行之踩踏時，可施力於該曲柄，以帶動該輪軸2轉動，由於該殼體1可因應原本之電動助力自行車底托架，且於該殼體1內設置多數定子磁極4，並於該輪軸2上設置該轉子線圈6，因此當該輪軸2轉動時，便可同時帶動該磁性體5與該轉子線圈6分別於該傳感模組3與該等定子磁極4之內側轉動，並以該傳感模組3消耗轉動產生之感應電流，其中，將轉動產生之感應電流透過電刷或集電弓(未圖示)導引至該傳感模組3進行消耗，當該轉子線圈6轉動切割該等定子磁極4之磁力線而產生感應電流與磁場變化時，依據冷次定律，便使感應電流與磁場變化產生相抗衡之反向力，藉由此力即可用以增加踩踏感，並透過更換不同阻值之該傳感模組3即可獲得不同的踩踏力反饋，且踩踏頻率越高產生之感應電流越大，同時使抗衡力也越大，進而使踩踏感越強，此狀況與實際踩踏感一致。如此，可有效改善騎行電動助力自行車時之踩空感，並兼具節省成本之功效。

於本發明之較佳實施例中，請參看圖2所示，該殼體1內設有一中空套筒7，該套筒7的一端沿圓周形成有多個磁極槽71，各磁極槽71分別容置一定子磁極4，各定子磁極4分別對應於輪軸2上的轉子線圈6，該套筒7的另端形成有一安裝槽72，該安裝槽72內設有該傳感模組3，該傳感模組3對應於該輪軸2上所設的磁性體5；該殼體1包含有一外殼15、一設於該外殼15內之內殼架11、一設於該內殼架11之一側之第一側蓋12、及一設於該內殼架11之另一側之第二側蓋13，該第一側蓋12與該第二側蓋13分別具有一軸承14，該輪軸2穿設於各軸承14。如此，可將該殼體1之內殼架11、第一側蓋12與第二側蓋13架設於原有之電動助力自行車底托架，或將該殼體1之內殼架11、第一側蓋12與第二側蓋13設置成原有之電動助力自行車底托架之型態，以達到節省製造成本之功效。另外，亦可使該輪軸2藉由各軸承14之配合而增加轉動時之順暢度，而使本發明能更符合實際運用時之需求。

於本發明之較佳實施例中，該傳感模組3包含有至少一速度傳感器31及至少一電阻32。藉此，可將轉動產生之感應電流透過電刷或集電弓(未圖示)導引至該傳感模組3之電阻32進行消耗，並透過更換不同阻值之該電阻32即可獲得不同的踩踏力反饋，以使本發明能更符合實際運用時之需求。

綜上所述，本發明之電動助力自行車底托架增加踩踏感裝置確實有效改進習知技術之缺失，可將轉動產生之感應電流透過電刷或集電弓導引至該傳感模組進行消耗，當該轉子線圈轉動切割該等定子磁極之磁力線而產生感應電流與磁場變化時，依據冷次定律，便使感應電流與磁場變化產生相抗衡之反向力，藉由此力即可用以增加踩踏感；藉此可有效改善騎行電動助力自行車時之踩空感，並兼具節省成本之功效，而使本發明具備更進步、實用且符合使用者需求，理已具有專利申請之基本要件，爰依法提出發明申請。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例，當不得以此限定本發明實施之技術範圍，因此凡參照本發明申請專利範圍與說明書內容所作之簡單等效變化與修飾，皆應仍屬本發明日後取得專利所涵蓋之權利範圍內，特此一併陳明。