电动自行车及其扭矩传感器的制作方法

本发明涉及电动自行车产品领域，尤其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，控制模组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扭力的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讯号线，再将扭矩传感器差制安装于轴内，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：

鉴在上述内容，本发明提供一种安装方便的扭矩传感器。

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，用以连接在一驱动件及一外部负载之间，该扭矩传感器包括壳体及装设在该壳体内的旋转件、触发头及电阻，该壳体用以与该驱动件连接，该旋转件转动地装设在该壳体内并用以与该外部负载止转连接，该触发头与该旋转件连接，该电阻用以与一控制模组电性连接并与该触发头滑动接触，该旋转件随该外部负载转动时，该触发头在该电阻上滑动以改变该控制模组的电阻大小，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、装设在后轮轴孔中的驱动件、与该驱动件电性连接的控制模组及扭矩传感器，该扭矩传感器连接在该飞轮与该驱动件之间，该扭矩传感器包括壳体及装设在该壳体内的旋转件、触发头及电阻，该壳体与驱动件连接，该旋转件转动地装设在该壳体内并与该飞轮止转连接，该触发头与该旋转件连接，该电阻电性连接该控制模组并与该触发头滑动接触，该旋转件随该飞轮转动时，该触发头在该电阻上滑动以改变该控制模组的电阻大小，从而使该控制模组输出相应的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在安装时，只需将扭矩传感器的壳体与驱动件连接，并将扭矩传感器的旋转件与飞轮止转连接即可以，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2所示电动自行车的扭矩传感器、控制模组及驱动件的连接示意图。

图4是图2所示电动自行车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

驱动件 7

控制模组 8

扭矩传感器 100

壳体 20

套接部 22

凸条 224

装设槽 226

底盖 24

滑道 242

固定条 244

端盖 26

穿插孔 262

收容部 28

传动杆 40

旋转件 60

转动轴 62

连接杆 64

触发头 70

电阻 80

复位件 90

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至图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7、控制模组8及扭矩传感器100。驱动件7装设在后轮5的轴孔51中。扭矩传感器100连接飞轮3与驱动件7，且扭矩传感器100及驱动件7均与控制模组8电性连接（请参阅图3）。飞轮3可通过扭矩传感器100带动后轮5旋转，以使扭矩传感器100可以感测到飞轮3传递的扭矩。控制模组8用以根据扭矩传感器100感测的扭矩控制驱动件7输出的扭矩大小以使后轮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。

请参阅图2，扭矩传感器100装设在驱动件7朝向飞轮3的端面上，且其与驱动件7及飞轮3同轴设置。请参阅图4，扭矩传感器100包括壳体20、传动杆40、及装设在壳体20内的旋转件60、触发头70及电阻80。传动杆40的一端固定在飞轮3的轴孔31内，传动杆40的另一端穿设壳体20与旋转件60止转连接，以将飞轮3的扭力传递至旋转件60上。旋转件60转动地装设在壳体20内。触发头70装设在旋转件60上。电阻80用以电性连接控制模组8（请参阅图3）并与触发头70滑动接触，当旋转件60随传动杆40及飞轮3转动时，触发头70在电阻80上滑动以改变控制模组8的电阻大小，从而使控制模组8输出相应的电信号以控制驱动件7输出的扭矩大小。

壳体20大致呈中空圆柱状，其包括套接部22、底盖24及端盖26，底盖24及端盖26分别装设在套接部22的两端。其中，端盖26邻近飞轮3设置，底盖24与驱动件7朝向飞轮3的端面连接。套接部22、底盖24及端盖26共同围成收容部28。在本实施例中，套接部22包括两个相对的端部，每一个端部环绕内壁周缘间隔凸设二个凸条224。二个凸条224之间形成装设槽226。端盖26及底盖24的周缘分别收容并装设在对应的装设槽226内。端盖26及底盖24能够相对套接部22转动。端盖26大致中心位置贯通开设有穿插孔262。

传动杆40穿设穿插孔262与旋转件60止转连接。旋转件60装设在收容部28内并与传动杆40同轴连接，旋转件60能够随传动杆40转动。在本实施例中，旋转件60包括转动轴62及三个连接杆64。转动轴62与传动杆40远离飞轮3的一端连接。三个连接杆64间隔设在转动轴62的周壁上，且三个连接杆64分别自转动轴62的周缘沿转动轴62径向朝远离转动轴62的方向延伸。触发头70的数目对应三个连接杆64设置为三个。每一个触发头70与一个连接杆64相接且与转动轴62间隔设置，每一个触发头70朝向底盖24延伸。

电阻80装设在收容部28内，在本实施例中，扭矩传感器100对应三个触发头70设有三个电阻80。三个电阻80间隔设置在底盖24上且分别与对应的触发头70滑动接触。在本实施例中，底盖24朝向旋转件60的表面间隔凹设有三个槽状的滑道242，三个电阻80分别装设在对应的滑道242内，三个触发头70可以在滑道242内沿电阻80滑动。

扭矩传感器100还可以进一步包括使触发头70复位的复位件90。在本实施例中，底盖24朝向旋转件60的表面上凸设固定条244，且固定条244位在滑道242的一端。复位件90为弹簧，复位件90的两端分别连接固定条244及触发头70。

组装扭矩传感器100时，首先，通过装设槽226将底盖24可转动地装设在套接部22的一端，将传动杆40与旋转件60止转连接，并将旋转件60可以转动地装设在收容部28内；将三个电阻80分别装设在底盖24的滑道242内。然后，将触发头70分别连接对应连接杆64远离转动轴62的端部，使三个触发头70分别与对应的电阻80滑动接触；将复位件90连接在固定条244与触发头70之间。最后，将端盖26套设在传动杆40上，并通过装设槽226使端盖26可以滑动地装设在套接部22远离底盖24的一端即可以。

将扭矩传感器100组装在电动自行车1上时，只需将扭矩传感器100的底盖24与驱动件7朝向飞轮3的端面连接，并将扭矩传感器100的传动杆40插设在飞轮3的轴孔中固定即可以。

当骑行者带动飞轮3转动时，传动杆40及旋转件60在飞轮3的带动下转动一定角度，此时，旋转件60转动带动带动触发头70在电阻80上滑动一定距离，复位件90发生弹性形变。这时控制模组8的电阻随着触发头70的移动而变大或者变小以产生电信号。由在触发头70在电阻80上滑动的距离与飞轮3转动的距离呈正比关系，故可以根据该电信号得出飞轮3转动时产生的扭力进而控制驱动件7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未转动时，触发头70、旋转件60在复位件90的作用下复位，驱动件7无扭力输出。

本发明的扭矩传感器100安装时，只需将扭矩传感器100的底盖24与驱动件7连接，并将扭矩传感器100的传动杆40插设在飞轮3的轴孔中固定即可以，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100通过与飞轮3一块转动的触发头70在电阻80上滑动以产生电信号，结构简单且成本低廉。

可以理解，扭矩传感器100不仅限应用在电动自行车1上，也可以应用其他设备上，例如电动三轮车等。

在本实施例中，电阻80及触发头70的数目均为三个，可以理解，电阻80及触发头70的数目不限为三个，可以根据实际需要设置为一、二或三个以上的数目。

可以理解，传动杆40可以省略，可以将转动轴62可以滑动地支撑在底盖24上。安装扭矩传感器100时，可以另设一转轴，将该转轴依次穿设飞轮3、端盖26并与转动轴62固定装设在一起。

可以理解，固定条244与底盖24可以一体设置或是可以拆卸地连接在一起。

可以理解，控制模组8可以设置扭矩传感器100内，也可以设置在扭矩传感器100外，此时，利用导线将电阻80与控制模组8电性连接。

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。