專利名稱：用于電動自行車的曲柄扭矩感應器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電動自行車的曲柄扭矩感應測量范疇，具體涉及一種用于測量電動自行車的曲柄扭矩的感應器。
背景技術：
電動自行車，是指以蓄電池作為輔助能源在普通自行車的基礎上，安裝了電機、控制器、蓄電池、轉把閘把等操縱部件和顯示儀表系統的機電一體化的廣泛使用的交通工具；其最重要的特征是將電機動力與騎乘者的踏力整合在一起，作為驅動力；為達到人力和電 力的有機結合，需要在電動自行車腳踏的曲柄扭矩傳遞路徑上設一個感測裝置，以感測曲柄的扭矩的大小，并根據感測結果控制電機輸出的動力，以減輕騎乘者施加的腳踏力，減輕騎乘者的累感。傳統的傳感器沒有對電動自行車腳踏部位的曲柄扭矩進行測量，無法判斷騎行人踩踏腳踏時曲柄的扭矩，使人力和電力無法有機的結合，因而容易造成騎行時失去控制、推行時飛車等嚴重的安全隱患；而目前常用的力矩感應器是從電動自行車上旋轉的鏈盤上測量扭矩信號，這種方式的信號采集和傳輸的穩定性差，并且結構復雜、生產成本較高，因而無法真正在市場上推廣普及使用。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于電動自行車的曲柄扭矩感應器，其結構更簡單，組裝更方便，信號采集和傳輸的穩定性好。—種用于電動自行車的曲柄扭矩感應器，設置于電動自行車車架的底部，并與設置于電動自行車上的控制器電連接，其包括五通托架和五通模塊；所述五通模塊通過可使其與所述五通托架相對轉動的樞接裝置與所述五通托架相樞接；所述五通模塊上設置有通道，所述電動自行車的中軸從所述通道內貫穿，其兩端分別外露于所述五通模塊的兩側，所述中軸的其中一端裝載有電動自行車的鏈盤及一腳踏曲柄，另一端裝載有電動自行車的另一個曲柄；所述五通模塊的兩側分別為靠近所述電動自行車鏈盤的鏈盤側和與所述鏈盤相遠離且相對的鏈盤相對側；所述五通托架包括用于托載所述五通模塊的托架面，所述托架面上設置有可與所述五通模塊的轉動產生相對位移的豎立的側擋部；還包括用于將所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間的相對位移值或壓力值傳遞給所述控制器的傳感裝置；所述傳感裝置設置于所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間，或同時設置于所述五通模塊和所述五通托架上。較佳地，所述五通模塊為一中空的筒體，其中空的部分為所述通道；所述電動自行車中軸與所述通道的內壁之間設置有軸承；所述托架面為一平行于所述電動自行車的鏈盤中心和飛輪中心之間的直線連接的方向，并同時平行于所述通道的軸向方向的平面。較佳地，所述側擋部設置于所述托架面上的位于所述車架中軸與后軸之間的位置；所述樞接裝置靠近所述五通模塊的鏈盤相對側，并使所述五通模塊的鏈盤側可沿所述電動自行 車的鏈盤中心和飛輪中心之間的直線連接的方向轉動，同時與所述側擋部之間產生相對位移。較佳地，所述側擋部垂直設置于所述托架面上；所述樞接裝置設置于所述五通模塊與所述側擋部之間；所述樞接裝置包括一樞軸、設置于所述五通模塊上的用于使所述樞軸穿過的樞扣、以及設置于所述五通托架上的與所述樞扣相配合且可使所述樞軸穿過的樞托。較佳地，所述側擋部包括一朝向所述五通模塊并垂直于所述托架面的豎向側壁和設置于所述側擋部頂端的橫向短壁，所述橫向短壁與所述托架面平行相對；所述五通模塊的外側壁由矩形塊壁和弧狀壁組成；所述五通模塊弧狀壁包括橫彎部，所述矩形塊壁包括短橫部，所述短橫部和所述橫彎部在所述五通模塊外側壁的頂部相接，共同組成五通模塊頂部的外壁；所述五通模塊的短橫部在所述五通托架的橫向短壁的內側并與其相接觸配合。較佳地，所述五通模塊與所述五通托架之間相樞接的位置位于所述橫向短壁上；所述橫向短壁作為所述樞托，所述五通模塊的矩形塊壁的靠近所述五通模塊鏈盤相對側的部分向所述五通托架豎向側壁方向凸起，形成所述樞扣；所述橫向短壁上設置有用于穿入所述樞軸的樞托通孔；所述樞托通孔的軸徑垂直于所述托架面；所述樞扣上設置有用于穿入所述樞軸的樞扣通孔，所述樞扣通孔的上端開口位于所述短橫部的表面，所述樞扣通孔的軸徑垂直于所述托架面；所述樞軸貫穿于所述樞托通孔和所述樞扣通孔，其底端直接插在所述托架面上；使所述五通托架與所述五通模塊相樞接。較佳地，所述傳感裝置包括彈性元件，所述彈性元件的一端設置于所述五通托架側擋部的朝向所述五通模塊的側面上，另一端正對所述五通模塊的朝向所述五通托架側擋部的側面上；所述傳感裝置還包括可以感應所述五通模塊相對于所述五通托架的位移值并將其傳遞給所述控制器的電子位移感應元件，所述電子位移感應元件同時設置于所述五通托架上和所述五通模塊上；所述彈性元件和所述電子位移感應元件的位置靠近所述五通模塊的鏈盤側。較佳地，所述彈性元件是彈簧或彈片；所述電子位移感應元件包括一霍爾組件和可與其通過相對位移而產生電動勢的永久磁鐵；所述霍爾組件和所述永久磁鐵分別設置于所述五通托架和所述五通模塊上，且分別位于所述五通托架上和所述五通模塊上的兩個相鄰的位置；所述霍爾組件與所述永久磁鐵之間產生的電動勢把所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間的相對位移量傳遞給所述控制器。較佳地，所述傳感裝置是感應所述五通模塊對所述五通托架的壓力值并將其傳遞給所述控制器的電子壓力感應元件；所述電子壓力感應元件設置于所述五通托架側擋部的朝向與所述五通模塊的側面上，并靠近所述五通模塊的鏈盤側。較佳地，所述五通托架還包括一固定支架；所述五通托架通過所述固定支架固定于車架底部；所述固定支架通過螺絲或鉚釘，或通過焊接的方式固定于所述車架底部。
本發明的有益效果 本發明的曲柄扭矩感應器，使電動自行車的控制器可以根據采集的電信號調節電機扭矩大小，從而實現電動自行車人力和電力的有機結合，協調工作；結構簡單，對信號的采集和傳輸的穩定性高，組裝方便，并減少了組裝工序；大大降低了制造成本，便于普及。
圖I為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例應用于電動自行車的原理圖；圖2為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的立體結構圖；圖3為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的一種樞接方式的樞接位置處的剖視圖；圖4為本發明的曲柄扭矩感應器采用圖3中所示樞接方式時的所述五通模塊的立體結構圖；圖5為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的另一種樞接方式的樞接位置處的剖視圖；圖6為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的去除五通托架橫向短壁后的俯視原理圖；圖7為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的裝配有電子位移元件的立體結構原理圖；圖8為圖7中所示的曲柄扭矩感應器的去除五通托架橫向短壁后的俯視原理圖；圖9為本發明的曲柄扭矩感應器的一具體實施例的裝配有電子壓力元件的立體結構原理圖；圖10為圖9中所示的曲柄扭矩感應器的去除五通托架橫向短壁后的俯視原理圖；其中，100電動自行車車架，101中軸，102腳踏，103曲柄，104鏈條，105鏈盤，106 后軸，107 飛輪；1011中軸鏈盤端；200五通托架，211托架面，2121豎向側壁，213橫向短壁，2131樞托通孔；230固定支架，231鉚釘孔；310彈簧，321霍爾組件，322永久磁鐵；330電子壓力感應兀件；400五通模塊，401通道，402五通模塊鏈盤側，403五通模塊鏈盤相對側；410矩形塊壁，411短橫部，412樞扣，4121樞扣通孔，420弧狀壁，421橫彎部；500軸承；601樞軸；700另一個樞托；
具體實施例方式為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明的曲柄扭矩感應器進行進一步詳細說明；應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。本發明的曲柄扭矩感應器，將用于承載電動自行車中軸的五通裝置模塊化，并配以托架，使五通模塊與托架之間樞接，并使二者之間的樞接點靠近五通模塊上與電動自行車鏈盤相對的一側，進而使五通模塊的靠近電動自行車鏈盤的一側可繞樞接點轉動；這樣就使五通模塊與托架之間可以在騎行人的腳踏力作用下產生微小的相對位移，并通過傳感裝置將代表轉動力或轉動位移的電信號傳遞給電動自行車上的控制器，使控制器可以根據相應的數據推出電動自行車上曲柄扭矩的大小，并自動調節電機的輸出扭矩，使人力和電力合理的配合，減輕人的累感，有效發揮電機的作用。如圖I至圖3所示，本實施例中的用于電動自行車的曲柄扭矩感應器，設置于電動自行車車架100的底部，并與設置于電動自行車上的控制器電連接，所述曲柄扭矩感應器包括五通托架200和五通模塊400，五通模塊400通過可使其與五通托架200相對轉動的樞 接裝置與五通托架200相樞接；五通模塊400上設置有通道401 ;所述電動自行車的中軸101從通道401內貫穿，其兩端分別外露于五通模塊400的兩側，中軸101的其中一端裝載有電動自行車的鏈盤105及一腳踏曲柄103 ;中軸101的另一端裝載有電動自行車的另一個曲柄；如圖6所不五通模塊400的兩側分別為靠近電動自行車鏈盤105的鏈盤側402，以及與鏈盤105相遠離且相對的鏈盤相對側403 ；五通托架200包括用于托載所述五通模塊的托架面211，托架面211上設置有與五通模塊400的轉動產生相對位移的豎立的側擋部優選的，本實施例中的五通模塊400為一中空的筒體，其中空的部分為通道401 ；所述電動自行車中軸101與通道401的內壁之間設置有軸承500 ；托架面211為一平行于所述電動自行車鏈盤105的中心和飛輪107的中心之間的直線連接的方向，且同時平行于通道401的軸向方向的平面；從而使本實施例中的托架面211能夠保證五通模塊400相對于五通托架200轉動的方向是沿鏈盤105的中心和飛輪107的中心之間的直線連接的方向，如圖I所示。優選的，如圖2和圖6所示，本實施例中的所述側擋部設置于托架面211上的位于電動自行車車架中軸101與后軸之間的位置；所述樞接裝置靠近五通模塊的鏈盤相對側403，并使五通模塊的鏈盤側402可沿電動自行車的鏈盤105的中心和飛輪107的中心之間的直線連接的方向轉動，同時與所述側擋部之間產生相對位移；由于騎行人的腳踏力、電動自行車的曲柄的扭力等相關作用力都是通過鏈條傳遞的，因此使五通模塊400上靠近鏈盤105的一側與五通托架相對轉動，可以使本實施例中曲柄扭矩感應器所感應到的數值更接近實際使用狀況。優選的，所述側擋部垂直設置于所述托架面上；所述樞接裝置設置于五通模塊400與所述側擋部之間；使五通模塊400的轉動可以與所述側擋部之間產生相對位移，便于測量相應的數據。
進一步地，所述樞接裝置包括樞軸601、設置于五通模塊400上的用于使樞軸601穿過的樞扣、以及設置于五通托架200上的與所述樞扣相配合且用于使樞軸601穿過的樞托。優選地，如圖2和圖3所示，所述側擋部包括一朝向五通模塊400并垂直于托架面211向的豎向側壁2121和設置于側擋部212頂端的橫向短壁213，橫向短壁213與托架面211平行相對；五通模塊400的外側壁由矩形塊壁410和弧狀壁420組成；五通模塊弧狀壁420包括橫彎部421，矩形塊壁410包括短橫部411，短橫部411和橫彎部421在五通模塊400外側的頂面相接；所述五通模塊的短橫部411在所述五通托架的橫向短壁213的內側并與其相接觸配合；通過橫向短壁213作為五通模塊400的向上方向的定位,使五通模塊400在五通托架上的轉動更穩定、更可靠，不會因為相對轉動而導致意外狀況的發生，保證騎行者的騎行安全、可靠。進一步地，如圖3和圖4所示，五通模塊400與五通托架200之間相樞接的位置位 于橫向短壁213上；橫向短壁213作為所述樞托，五通模塊的矩形塊壁410的靠近五通模塊鏈盤相對側403的部分向五通托架豎向側壁2121方向凸起，形成樞扣412 ；橫向短壁213上設置有用于穿入樞軸601的樞托通孔2131，樞托通孔2131的軸徑垂直于托架面211 ；樞扣412上設置有用于穿入樞軸601的樞扣通孔4121，樞扣通孔4121的上端開口位于短橫部411的表面，樞扣軸孔4121的軸徑垂直于托架面211 ；樞軸601貫穿于樞托通孔2131和樞扣通孔4121，其底端直接插在所述托架面211上；使五通托架200與五通模塊400相樞接；作為另一種可實施方式，如圖5所示，為了使五通托架200與五通模塊400的樞接更可靠，在豎向側壁2121的底部靠近托架面211處，還設置有帶有通孔的另一個樞托700，所述樞軸601的底端卡在另一個樞托700的底端；需要說明的是本發明中的所述樞接裝置并不僅限于上述兩種實施方式，而所述樞接裝置則需使五通模塊400可繞其相對于五通托架200旋轉。本實施例中的所述曲柄扭矩感應器，還包括用于將五通模塊400與五通托架側擋部212之間的相對位移值或壓力值傳遞給所述控制器的所述傳感裝置；所述傳感裝置設置于五通模塊400與五通托架側擋部212之間，或同時設置于五通模塊400和五通托架200上；且所述傳感裝置的位置靠近所述五通模塊鏈盤側402 ;由于騎行人的腳踏力、電動自行車的曲柄的扭力等相關作用力都是通過鏈條傳遞給電動自行車的，同時五通模塊的鏈盤側402是轉動端，而又由于五通模塊400相對于五通托架200的轉動量比較微小，因此，所述傳感裝置的位置越靠近五通模塊鏈盤側402，其感測的數據越精確。進一步地，本實施例中的五通模塊400是一個獨立的模塊，可在五通托架200內進行一定幅度的轉動，并通過所述傳感裝置將五通模塊的鏈盤側402在受力后相對于五通托架側擋部212在鏈盤側402 —側的位移或作用力轉化為電信號傳遞給控制器，使控制器可以根據電信號調節電機輸出扭矩的大小，實現人力和車力的協調。優選地,本實施例中的所述傳感裝置包括彈性元件；所述彈性元件的一端設置于所述五通托架側擋部的朝向所述五通模塊的側面上，另一端正對五通模塊400的朝向所述五通托架側擋部的側面上；
所述傳感裝置還包括電子位移感應元件，所述電子位移感應元件可以感應所述五通模塊鏈盤側402轉動的相對位移值并將其傳遞給所述控制器；所述電子位移感應元件同時設置于所述五通托架上和五通模塊400上，并且所述彈性元件和所述電子位移感應元件的位置靠近所述五通模塊的鏈盤側402。本實施例中，通過所述彈性元件使五通模塊400和在五通托架200內的位移與曲柄的扭矩之間建立線性關系，再通過所述電子位移感應元件將代表位移值的電信號傳遞給控制器，使控制器可以反推出曲柄扭矩的大小，并調節電動自行車的輸出扭矩，實現人力和電力的有機結合。進一步地，如圖7所示，所述彈性元件可以是彈簧或彈片；本實施例中的所述彈性元件是彈簧310，所述彈簧310設置于所述豎向側壁2121上，其位置靠近所述五通模塊的鏈盤側402 ；優選的，如圖7所示，所述電子位移感應元件包括一霍爾組件321和可與其通過相對位移而產生電動勢的永久磁鐵322 ;霍爾組件321和永久磁鐵322分別設置于五通托架200和五通模塊400上,且設置于位于五通托架200上和五通模塊400上的兩個相鄰的位 置；霍爾組件321與永久磁鐵322之間產生的電動勢把五通托架側擋部212的靠近鏈盤側402的部分與五通模塊400的鏈盤側402之間的相對位移量傳遞給控制器。進一步地，本實施例中的霍爾組件321設置于五通托架側擋部212的頂端，永久磁鐵322鑲嵌于五通模塊的短橫部421內，并且霍爾組件321與永久磁鐵322之間盡可能的靠近，同時使二者的位置靠近所述五通模塊的鏈盤側402，以便準確感測轉動數據。作為另一些實施方式，霍爾組件321和永久磁鐵322可以分別設置于五通托架200和五通模塊400上的其它位置，但要保持二者之間的有效距離，以便可以準確的感測五通模塊400相對于五通托架200的靠近五通模塊鏈盤側402的位移。優選的，作為本發明的另一種實施方式，如圖9所示，所述傳感裝置還可以是電子壓力感應元件330 ；電子壓力感應元件330感應五通模塊400對五通托架的壓力值并將其傳遞給所述控制器；所示電子壓力感應元件330設置于所述五通托架側擋部的朝向與五通模塊400的側面上，并靠近所述五通模塊的鏈盤側402 ;本實施例中的電子壓力感應元件330設置于所述五通托架的豎向側壁2121上，所述使用電子壓力感應元件330，可以使控制器直接推導出曲柄的扭矩，并實時調節；由于電動自行車的曲柄的扭力等相關作用力都是通過鏈條傳遞給電動自行車的，因此電子壓力感應元件330在五通托架200上的位置，越靠近五通模塊的鏈盤側402，其測出的五通模塊400對五通托架的壓力值就越準確。優選的，如圖2所示五通托架200還包括一固定支架230 ;五通托架200通過固定支架230固定于車架100底部；固定支架230通過螺絲或鉚釘固定于車架100底部，或焊接固定于車架100底部；本實施例中的固定支架230上設置有用于鉚釘固定的鉚釘孔231。本實施例中的曲柄扭矩感應器的工作原理是如圖I和圖6所示，當騎行人踩踏腳踏板102時，產生一個向下的踩踏力F1，其相應的扭矩Tl=FlxLl (LI為踩踏力Fl的力臂)；同時鏈條104拉緊，并產生一個反作用力F2，相應的扭矩T2=F2xL2(L2為反作用力F2的力臂，由于鏈條104在鏈盤105的邊緣圓周上，故L2為鏈盤105的半徑)；由于鏈盤105位于五通模塊鏈盤側402的中軸鏈盤端1011，因此當反作用力F2傳導至中軸鏈盤端1011時，使其產生一個和反作用力F2相等的壓力F3 ;然后中軸鏈盤端1011通過軸承500把壓力F3傳導至五通模塊鏈盤側402，由于五通模塊的鏈盤相對側403和五通托架200之間樞接，因此使五通模塊鏈盤側402在壓力F3的作用下，以樞軸600為圓心并以靠向五通托架側擋部212的方向轉動；進一步地，作為一種實施方式，當所述傳感裝置采用彈性元件310和電子位移感應元件320時；如圖7和圖8所示，本實施例中的彈性元件310為彈簧，其一端設置于五通托架側擋部的矩形平面壁212上，另一端正對五通模塊的矩形塊壁410 ;彈簧310受到反壓力F4的壓迫收縮變形，設定該彈簧310的彈性系數為K，五通模塊400在五通托架200內的轉動位移距離為A L，則反壓力F4=Kx A L ;因為反作用力F2=壓力F3，并且由于F4XL4=F3XL3 (L3為壓力F3的力臂，L4為反壓力F4的力臂)，所以F4XL4=F2XL3，進而得出所以 F2=F4XL4 + L3;因為 F4=KxAL,所以F2=Kx A LXL4 + L3 ;因為 T2=F2xL2， 所以T2=Kx A LXL4 + L3xL2 ;因為踩踏力扭矩Tl與反作用力扭矩T2相等，因此可得出曲柄103的扭矩與五通模塊鏈盤側402的位移的函數關系為Tl=KxAL XL4 + L3xL2;進一步地，由于在五通托架側擋部212的頂端設置了霍爾組件321，在五通模塊400的短橫部411上設置了永久磁鐵322 ;通過霍爾組件321與永久磁鐵322之間產生的電動勢可以把五通模塊400在五通托架200內的滑動位移距離A L傳遞給所述控制器，控制器根據AL數值、彈簧310的彈性系數K以及電動自行車輪盤的半徑L2，通過所述曲柄103的扭矩公式Tl=KxAL XL4 + L3xL2;，反推出曲柄103的扭矩Tl的大小，然后根據曲柄103的扭矩的大小自動調節電動自行車電機的輸出扭矩大小，從而實現人力與電力的有機
彡口口 更進一步地，作為另一種實施方式，如圖9和圖10所示，當所述傳感裝置采用電子壓力傳感元件330時；反壓力F4的大小可由電子壓力感應元件330直接測量出；因為反作用力F2=壓力F3，并且F4XL4=F3XL3，所以F4XL4=F2XL3，所以 F2=F4XL4 + L3;因為 T2=F2xL2，所以T2=F4XL4 + L3xL2 ;因為踩踏力扭矩Tl與反作用力扭矩T2相等，因此可得出曲柄103的扭矩與五通模塊鏈盤側402的位移的函數關系為T1=F4XL4 + L3 xL2;當電子壓力感應元件330把代表反壓力F4大小的電信號傳遞給控制器時，控制器也可以反推出的曲柄103的扭矩Tl的大小，并自動調節電動自行車電機的輸出扭矩大小，從而也可以實現電動自行車人力和電力的有機結合。最后應當說明的是，很顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型。
權利要求
1.一種用于電動自行車的曲柄扭矩感應器，設置于電動自行車車架的底部，并與設置于電動自行車上的控制器電連接，其特征在于包括五通托架和五通模塊；所述五通模塊通過可使其與所述五通托架相對轉動的樞接裝置與所述五通托架相樞接； 所述五通模塊上設置有通道，所述電動自行車的中軸從所述通道內貫穿，其兩端分別外露于所述五通模塊的兩側，所述中軸的其中一端裝載有電動自行車的鏈盤及ー腳踏曲柄，另一端裝載有電動自行車的另ー個曲柄；所述五通模塊的兩側分別為靠近所述電動自行車鏈盤的鏈盤側和與所述鏈盤相遠離且相対的鏈盤相對側； 所述五通托架包括用于托載所述五通模塊的托架面，所述托架面上設置有可與所述五通模塊的轉動產生相對位移的豎立的側擋部； 還包括用于將所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間的相對位移值或壓力值傳遞給所述控制器的傳感裝置； 所述傳感裝置設置于所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間，或同時設置于所述五通模塊和所述五通托架上。
2.根據權利要求I所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述五通模塊為一中空的筒體，其中空的部分為所述通道；所述電動自行車中軸與所述通道的內壁之間設置有軸承； 所述托架面為一平行于所述電動自行車的鏈盤中心和飛輪中心之間的直線連接的方向，并同時平行于所述通道的軸向方向的平面。
3.根據權利要求2所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述側擋部設置于所述托架面上的位于所述車架中軸與后軸之間的位置； 所述樞接裝置靠近所述五通模塊的鏈盤相對側，并使所述五通模塊的鏈盤側可沿所述電動自行車的鏈盤中心和飛輪中心之間的直線連接的方向轉動，同時與所述側擋部之間產生相對位移。
4.根據權利要求3所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述側擋部垂直設置于所述托架面上；所述樞接裝置設置于所述五通模塊與所述側擋部之間； 所述樞接裝置包括ー樞軸、設置于所述五通模塊上的用于使所述樞軸穿過的樞扣、以及設置于所述五通托架上的與所述樞扣相配合且可使所述樞軸穿過的樞托。
5.根據權利要求4所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述側擋部包括一朝向所述五通模塊并垂直于所述托架面的豎向側壁和設置于所述側擋部頂端的橫向短壁，所述橫向短壁與所述托架面平行相対； 所述五通模塊的外側壁由矩形塊壁和弧狀壁組成；所述五通模塊弧狀壁包括橫彎部，所述矩形塊壁包括短橫部，所述短橫部和所述橫彎部在所述五通模塊外側壁的頂部相接，共同組成五通模塊頂部的外壁；所述五通模塊的短橫部在所述五通托架的橫向短壁的內側并與其相接觸配合。
6.根據權利要求5所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述五通模塊與所述五通托架之間相樞接的位置位于所述橫向短壁上；所述橫向短壁作為所述樞托，所述五通模塊的矩形塊壁的靠近所述五通模塊鏈盤相對側的部分向所述五通托架豎向側壁方向凸起，形成所述樞扣；所述橫向短壁上設置有用于穿入所述樞軸的樞托通孔；所述樞托通孔的軸徑垂直于所述托架面； 所述樞扣上設置有用于穿入所述樞軸的樞扣通孔，所述樞扣通孔的上端開ロ位于所述短橫部的表面，所述樞扣通孔的軸徑垂直于所述托架面； 所述樞軸貫穿于所述樞托通孔和所述樞扣通孔，其底端直接插在所述托架面上；使所述五通托架與所述五通模塊相樞接。
7.根據權利要求I至6任意一項所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述傳感裝置包括弾性元件，所述彈性元件的一端設置于所述五通托架側擋部的朝向所述五通模塊的側面上，另ー端正對所述五通模塊的朝向所述五通托架側擋部的側面上； 所述傳感裝置還包括可以感應所述五通模塊相對于所述五通托架的位移值并將其傳遞給所述控制器的電子位移感應元件，所述電子位移感應元件同時設置于所述五通托架上和所述五通模塊上； 所述彈性元件和所述電子位移感應元件的位置靠近所述五通模塊的鏈盤側。
8.根據權利要求7所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述彈性元件是彈簧或弾片； 所述電子位移感應元件包括一霍爾組件和可與其通過相對位移而產生電動勢的永久磁鐵；所述霍爾組件和所述永久磁鐵分別設置于所述五通托架和所述五通模塊上，且分別位于所述五通托架上和所述五通模塊上的兩個相鄰的位置；所述霍爾組件與所述永久磁鐵之間產生的電動勢把所述五通模塊與所述五通托架側擋部之間的相對位移量傳遞給所述控制器。
9.根據權利要求I至6任意一項所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述傳感裝置是感應所述五通模塊對所述五通托架的壓カ值并將其傳遞給所述控制器的電子壓力感應元件； 所述電子壓カ感應元件設置于所述五通托架側擋部的朝向與所述五通模塊的側面上，并靠近所述五通模塊的鏈盤側。
10.根據權利要求I所述的曲柄扭矩感應器，其特征在于 所述五通托架還包括一固定支架；所述五通托架通過所述固定支架固定于車架底部；所述固定支架通過螺絲或鉚釘，或通過焊接的方式固定于所述車架底部。
全文摘要
本發明公開了一種用于電動自行車的曲柄扭矩感應器，設置于電動自行車車架的底部,并與設置于電動自行車上的控制器電連接，其包括五通托架和五通模塊；五通模塊通過可使其與五通托架相對轉動的樞接裝置與五通托架相樞接；五通模塊上設置有通道，車架上的中軸從通道內貫穿；五通托架包括托架面，托架面上設置有側擋部；還包括用于將五通模塊靠近鏈盤的一端與五通托架側擋部上靠近鏈盤的一端之間的相對位移值或壓力值傳遞給控制器的傳感裝置；本發明使電動自行車的控制器根據采集的電信號調節電機扭矩大小，使電動自行車人力和電力協調工作；其結構簡單可靠，穩定性高，組裝方便；制造成本低。
文檔編號B62M6/50GK102673719SQ20121015595
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優先權日2011年6月9日
發明者尚林山 申請人:尚林山