电动自行车及其扭矩传感器的制作方法

本发明涉及一种自行车电动助力传感器。
背景技术：
：目前，电动自行车作为一种环保、节能的交通工具或运动器材越来越受广大消费者的欢迎。当电动自行车处于助力状态时，通常利用扭矩传感器检测骑行者脚踩时产生的动态力矩，将动态的力矩信号转变为电信号，控制电路根据该电信号得出骑行者脚踩时产生的扭力大小，并据此控制电机输出的扭力大小以共同驱动电动自行车的前轮或后轮旋转。然而，传统的扭矩传感器在安装时，需先将自行车踩踏板处之横轴先行拆卸，将横轴区段钻一小孔以连接信号线，再将扭矩传感器安装于轴内，此过程相当地费时并且需要一定的组装技术与拆卸工具，所以，传统的扭矩传感器安装困难。技术实现要素：鉴于上述状况，本发明提供一种方便安装的扭矩传感器。本发明还提供一种采用该扭矩传感器的电动自行车。一种扭矩传感器，用以连接于一驱动件及一外部负载之间，该扭矩传感器包括壳体，该壳体用以与该驱动件连接，该扭矩传感器包括装设在该壳体内的第一齿轮、电路模块及触发头，该第一齿轮转动地装设在该壳体内并用以与该外部负载止转连接，该触发头与该第一齿轮连接，该电路模块包括电阻，该电阻装设在该壳体内且与该触发头滑动接触，该第一齿轮随该外部负载转动时，该触发头在该电阻上滑动以改变该电路模块的电阻大小，从而使该电路模块输出相应电信号以控制该驱动件输出的扭矩大小。一种电动自行车，其包括飞轮、后轮、装设在该后轮轴孔中的驱动件及扭矩传感器，该扭矩传感器连接于该飞轮与该驱动件之间，该扭矩传感器包括壳体、装设在该壳体内的第一齿轮、电路模块及触发头，该壳体与该驱动件连接，该第一齿轮远离该驱动件的一端与该飞轮止转连接，该触发头与该第一齿轮连接，该电路模块包括电阻，该电阻装设在该壳体内且与该触发头滑动接触，该第一齿轮随该飞轮转动时该触发头在该电阻上滑动以改变该电路模块的电阻大小，从而使该电路模块输出相应电信号以控制该驱动件输出的扭矩大小。本发明的扭矩传感器安装时，只需将扭矩传感器的一端与驱动件连接，并将扭矩传感器的第一齿轮与外部负载固定即可，无需改变自行车部件以配合安装，安装操作简单。附图说明图1是本发明实施方式的电动自行车的立体示意图。图2是图1所示电动自行车的部分分解示意图。图3是图1所示电动自行车的带扭矩传感器的电机的立体示意图。图4是图2所示电动自行车的扭矩传感器的部分分解示意图。图5是图2所示电动自行车的扭矩传感器的分解示意图。图6是图5所示扭矩传感器的另一视角的分解示意图。图7是图2在VII处的放大图。图8是本发明另一实施方式的扭矩传感器的分解示意图。主要元件符号说明电动自行车1飞轮3后轮5轴孔51、31带扭矩传感器的电机100驱动件20内定子22外转子24扭矩传感器60壳体62套接部623凸条6234装设槽6236底盖625滑道6252端盖627穿插孔6272收容部629齿轮传动组件66第一齿轮663连接件6632啮合部6634通孔6636第二齿轮664第三齿轮665齿轮部6652传动轴6654转盘6656复位件669固定杆6693弹片6694电路模块68电阻682触发头69如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。具体实施方式请参阅图1及图2，本发明实施方式的电动自行车1包括飞轮3、后轮5、驱动件20及扭矩传感器60。驱动件20装设在后轮5的轴孔51中。扭矩传感器60连接飞轮3与驱动件20。飞轮3可以通过扭矩传感器60带动后轮5旋转，以使扭矩传感器60能够感测到飞轮3传递的扭矩。驱动件20用以根据扭矩传感器60感测到的扭矩控制其输出扭矩的大小以使后轮5加力旋转。可以理解，电动自行车1还包括前轮、踏板、踏板曲柄（未标示）等部件，为省略篇幅，这里不作介绍。请同时参阅图3，在本实施例中，驱动件20包括内定子22及外转子24。外转子24套设在内定子22的外周缘，且能够相对内定子22转动。外转子24收容并装设于后轮5的轴孔51中（请参阅图2），并与后轮5相对固定。请参阅图2，扭矩传感器60与内定子22朝向飞轮3的端面连接且与内定子22同轴设置。请同时参阅图4至图6，扭矩传感器60包括壳体62及装设在壳体62内的齿轮传动组件66、电路模块68及触发头69。壳体62装设在内定子22朝向飞轮3的端面上；齿轮传动组件66可转动地装设在壳体62内且与飞轮3止转连接；触发头69装设在齿轮传动组件66上且与电路模块68相邻设置。请参阅图4，壳体62大致呈中空圆柱状，其包括套接部623、底盖625及端盖627。底盖625及端盖627分别装设在套接部623两端。其中，端盖627邻近飞轮3设置，底盖625与内定子22同轴连接。套接部623、底盖625及端盖627共同围成收容部629。在本实施例中，套接部623包括两个相对的端部，且每一端部环绕内壁周缘间隔凸设两个凸条6234，两个凸条6234之间形成装设槽6236。端盖627及底盖625的周缘分别收容并装设在对应的装设槽6236内，且端盖627及底盖625能够相对套接部623转动。端盖627于其大致中心的位置贯通开设有穿插孔6272。请同时参阅图4至图5，齿轮传动组件66包括可转动地装设在收容部629内的第一齿轮663、第二齿轮664、第三齿轮665及复位件669。第三齿轮665与第二齿轮664啮合，第二齿轮664与第一齿轮663啮合，复位件669连接第一齿轮663与底盖625，用以使第一齿轮663复位。请同时参阅图5，第一齿轮663包括连接件6632及啮合部6634。连接件6632的一端穿设在穿插孔6272及飞轮3的轴孔31中并与飞轮3止转连接。啮合部6634装设在连接件6632远离飞轮3的另一端。啮合部6634能够随着连接件6632及飞轮3相对底盖625转动。啮合部6634上贯通开设有通孔6636。第二齿轮664远离底盖625的一端与啮合部6634啮合。第三齿轮665与第二齿轮664靠近底盖625的一端啮合，且第三齿轮665邻近啮合部6634设置。第三齿轮665与啮合部6634旋转方向一致。第二齿轮664及第三齿轮665的半径小于啮合部6634的半径，以使第三齿轮665相对底盖625的转动距离大于啮合部6634相对底盖625的转动距离。请参阅图7，第三齿轮665包括同轴依次设置的齿轮部6652、传动轴6654及转盘6656，齿轮部6652及转盘6656分别装设在传动轴6654的两端。其中，齿轮部6652与传动轴6654远离驱动件20的一端连接，转盘6656与传动轴6654靠近驱动件20的一端连接，以使转盘6656的转动方向与齿轮部6652一致。请再次参阅图5，复位件669连接啮合部6634与底盖625，用以使第一齿轮663复位。在本实施例中，复位件669包括固定杆6693及环绕固定杆6693设置的多个弹片6694。固定杆6693的一端固定在底盖625的大致中部位置，固定杆6693的另一端伸入通孔6636。每一弹片6694弯曲装设在通孔6636中并且多个弹片6694相互间隔设置。每一弹片6694一端固定在固定杆6693上，每一弹片6694的另一端固定在通孔6636内壁上。可以理解，多个弹片6694可以用一盘簧替代，将该盘簧的一端固定在固定杆6693上，该盘簧的另一端与啮合部6634的通孔6636内壁连接即可。请同时参阅图6，电路模块68装设在底盖625上，其包括电阻682。电阻682装设在底盖625上且邻近转盘6656设置。在本实施例中，底盖625邻近转盘6656的表面上凹设有槽状的滑道6252，电阻682装设在滑道6252内。请同时参阅图5，触发头69装设在转盘6656朝向滑道6252的表面上，且触发头69能够在滑道6252内沿电阻682滑动。可以理解，电路模块68还可包括其他电子元件，为省略篇幅，这里不做介绍。组装电动自行车1时，只需将扭矩传感器60的底盖625与驱动件20连接，并将扭矩传感器60的连接件6632插设在飞轮3的轴孔31中固定即可。当骑行者带动飞轮3转动时，连接件6632及啮合部6634在飞轮3的带动下转动一定角度，此时，弹片6694发生弹性形变。啮合部6634转动带动第二齿轮664、第三齿轮665转动，而第三齿轮665的转动会带动触发头69在电阻682上滑动。这时电路模块68的电阻随着触发头69的移动而变大或者变小以产生电信号。由于触发头69在电阻682上滑动的距离与飞轮3转动的距离呈正比关系，故根据该电信号可得出骑行者脚踏时产生的扭力。然后，电路模块68将该电信号传递给驱动件20，以控制驱动件20输出的扭力大小，从而辅助后轮5加力旋转，以达到人力与电力的配合。当飞轮3不转动时，触发头69、第三齿轮665、第二齿轮664及第一齿轮663在复位件669的作用下复位，驱动件20无扭力输出。本发明的扭矩传感器60安装时，只需将扭矩传感器60的底盖625与驱动件20连接，并将扭矩传感器60的第一齿轮663与飞轮3固定即可，无需改变自行车部件以配合安装，安装操作简单。本发明的扭矩传感器60还可与驱动件20整合在一起，以组成一带扭矩传感器的电机100（如图3所示），组装电动自行车1时，无需分别组装驱动件20及扭矩传感器60，进一步节约生产时间。此外，由于第二齿轮664及第三齿轮665的半径小于啮合部6634的半径，啮合部6634相对底盖625的转动距离经第二齿轮664及第三齿轮665传动后变大，故使扭矩传感器60对扭力的检测更佳灵敏。复位件669采用多个弹片6694环绕通孔6636内壁设置，使啮合部6634受力更均匀。可以理解，扭矩传感器60不限于应用在电动自行车1上，也可应用其他设备上。可理解，当将扭矩传感器60与驱动件20整合于一起时，底盖625可省略，可直接将电阻682设置在内定子22的端面上，将第一齿轮663、第二齿轮664及第三齿轮665转动地装设在内定子22上。在本实施例中，齿轮传动组件66包括第一齿轮663、第二齿轮664及第三齿轮665，可以理解，齿轮的数目不限于三个，可以根据实际需要设置其他数目的齿轮。可以理解，第二齿轮664及第三齿轮665可以省略，将触发头69直接装设在第一齿轮663上即可（请参阅图8）。可以理解，电路模块68在壳体62内的位置可以根据实际需要进行选择。可以理解，也可以将第二齿轮664靠近底盖625的一端与啮合部6634啮合，将第二齿轮664远离底盖625的一端与齿轮部6652啮合。可以理解，连接件6632与啮合部6634可以一体设置或是可拆卸地连接于一起。另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。当前第1页1 2 3