专利名称：一种曲柄扭矩感应装置的制作方法
技术领域：
电动自行车，电动助力车，自行车，电动三轮车，助力三轮车，三轮车领域。
背景技术：
电动自行车是一种非常环保的交通工具。传统的速度传感器没有对曲柄扭矩进行测量，根本无法判断骑行人踩踏脚踏时曲柄的扭矩，因而容易造成骑行时失去控制，推行时飞车，存在再严重的安全隐患。而目前的一般的力矩感应器是从旋转的链盘上测量扭矩信号，信号采集和传输稳定性差，并且生产成本较高，因而无法真正在市场上推广。
发明内容
本发明是在电动自行车上使用的一种曲柄扭矩感应装置，其结构简单。包含五通托架3，五通模块1，弹性件2，感应装置。其主要特征是，允许五通模块3在五通托架1内一定幅度滑动。通过弹性件2，使五通模块1在五通托架3的位移和曲柄扭矩建立一种一一对应的线性关系，感应装置则把这种位移转化为电信号。电动自行车控制器可以根据采集的电信号调节电机扭矩的大小，从而实现电动自行车人力和电力的有机结合，协调工作。
图1为实施本发明力学示意图，相对于整车右视图2为本发明主体示意图，相对于整车右视图3为本发明部件分开时的立体草图
Fl表示向下踩踏力，F2表示链条向后的拉力，F3表示中轴向后的压力。Ll为曲柄臂长，也为Fl的臂长；L2为轮盘半径，也为F2臂长。1为五通模块，2为弹性件，3为五通托架，4为轴承，5为中轴，7为脚踏，8为曲柄，9为轮盘，10为车架。
具体实施例方式为了使本发明的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明装置进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的主要特征是允许五通模块3在五通托架1内一定幅度滑动。通过弹性件2，使五通模块1在五通托架3的位移和曲柄8扭矩建立一种一一对应的线性关系，感应装置则把这种位移转化为电信号。电动自行车控制器可以根采集的电信号调节电机输出扭矩的大小，从而实现电动自行车人力和电力的有机结合，协调工作。五通托架3，是一个半开放的腔体，可将五通模块1半包含于腔体内；是一个固定架，可通过螺丝或铆钉固定在车架10底部，也可以焊接在车架10底部。五通模块1，传统的五通是焊接在车架上的，该五通模块1的特征是一个独立分离的模块，可以在五通托架3的腔体内沿电动自行车中轴和后轴一线方向滑动，但仍具有原来的承载轴承4和中轴5的功能。
弹性件2，可以是弹簧，弹片或其他弹性材料。紧贴于五通托架3内壁，使五通模块 1和五通托架3建立一中弹性关系。感应装置，可以感应五通模块1相对于五通托架3位移的大小，并把位移信号转化为电信号传递给控制器。电子压力感应装置，介于五通模块1和五通托架3之间，可以测量出五通模块1对五通托架3的压力，并把压力信号转化为电信号，并传递给控制器。实施例一
如图1，当骑行人踩踏脚踏7时，产生一个向下的压力F1，相应的扭矩Tl=FlXLl,此时链条拉近，产生一个反作用力F2，相应的扭矩T2=F2XL2。F2把这个力传导给中轴5，中轴5产生一个和F2相等的压力F3，中轴5又通过轴承4把压力传导给五通模块1，由于五通模块1和五通托架3之间是一种滑动连接关系。如图2，五通模块在受压力后沿着F3方向滑动。此时弹性装置受到压迫变形，设定该弹性装置的弹性系数为K，滑动位移距离为」1，则F3=KX」1。因为F2=F3，T1=T2，可得出曲柄8 扭矩与五通模块1位移的函数关系为T1= KX」1XL2。具体的，可以在五通托架3上设一霍尔组件，在五通模块1的一个与此相近位置上设一个永久磁铁，通过两者相对位移来产生电动势，把位移信号转化为电信号。感应装置把位移信号转化为电信号后传递给控制器，控制器根据反推出的曲柄8 扭矩的大小调节电动自行车电机的输出扭矩大小，从而实现电动自行车人力和电力的有机
纟口口。实施例二
如图2，可以把电子压力感应装置替代弹性装置2，同时取消感应装置。如图1，当骑行人踩踏脚踏7时，产生一个向下的压力F1，相应的扭矩Tl=FlXLl 此时链条拉紧，产生一个反作用力F2，相应的扭矩T2=F2 X L2。F2把这个力传导给中轴5，中轴5产生一个和F2相等的向后的压力F3，中轴5 又通过轴承4把压力传导给五通模块1，由于五通模块1和五通托架3之间是一种滑动连接关系。如图2，五通模块在受力后又把这个压力传递给电子压力感应装置。这时电子压力感应装置测量出了 F3的大小。因为F2=F3， T1=T2，可得出曲柄扭矩的函数关系为 T1=F3XL1。电子压力感应装置把压力信号转化为电信号后传递给控制器，控制器根据F3的大小，反推出的曲柄8扭矩的大小，调节电动自行车电机的输出扭矩大小，从而实现电动自行车人力和电力的有机结合。
权利要求
1.一种曲柄扭矩感应装置，器特征在于，包含五通模块，五通托架，弹性件，感应装置，电子压力感应装置；五通托架，是一个半开放的腔体，可将五通模块半包含于腔体内；是一个固定架，可通过螺丝或铆钉固定在车架底部，也可以焊接在车架底部；五通模块，传统的五通是焊接在车架上的，该五通模块的特征是一个独立分离的模块， 可以在五通托架的腔体内沿中轴和后轴一线方向滑动，但仍具有原来的承载轴承和中轴的功能；弹性件，可以是弹簧，弹片或其他弹性材料，紧贴于五通托架内壁，使五通模块和五通托架之间建立一中弹性关系；感应装置，可以感应五通模块相对于五通托架位移的大小，并把位移信号转化为电信号传递给控制器；电子压力感应装置，介于五通模块和五通托架之间，可以测量出五通模块对五通托架的压力，并把压力信号转化为电信号传递给控制器。
2.根据权利要求1，允许五通模块在五通托架内一定幅度滑动，通过弹性件使五通在五通托架内的位移和曲柄扭矩建立一种一一对应的线性关系，感应装置则把这种位移转化为电信号。
3.根据权利要求1，可以五通托架上设一霍尔组件，在五通模块上的一个与此相近位置上设一永久磁铁，通过两者相对位移来产生一电动势来把位移信号转化为电信号，并把该信号传递给控制器。
4.根据权利要求1，电子压力感应装置，介于五通模块和五通托架之间，可以测量出五通模块对五通托架的压力，并把压力信号转化为电信号传递给控制器。
5.根据权利要求2或3或4，该装置可以根据反推出来的曲柄扭矩的大小调节电动自行车电机的输出扭矩，从而实现电动自行车电力和人力的有机结合，协调工作。
6.根据权利要求1或2或3或4或5，该装置要求使用范围包括电动自行车，电动助力车，自行车，三轮车，电动三轮车，电动助力三轮车。
全文摘要
本发明是在电动自行车上使用的一种曲柄扭矩感应装置，其结构简单。包含五通托架，五通模块，弹性件，感应装置。其主要特征是，允许五通模块在五通托架内一定幅度滑动。通过弹性件，使五通模块在五通托架的位移和曲柄扭矩建立一种一一对应的线性关系，感应装置则把这种位移转化为电信号并反推出曲柄扭矩。电动自行车控制器可以根据反推出的曲柄扭矩调节电机输出扭矩，从而实现电动自行车人力和电力的有机结合，协调工作。
文档编号B62M6/50GK102303683SQ20111014128
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月29日 优先权日2011年6月29日
发明者尚林山 申请人:尚林山