專利名稱：電動自行車的助力控制機構的制作方法
技術領域：
本實用新型與電動自行車有關，特別是有關于一種電動自行車的助力控制機構。
背景技術：
傳統的電動自行車都是通過騎乘者的踩踏力量搭配電動機提供的輔助動力而獲得前進的動力，使得電動自行車不會對騎乘者的體力造成太大的負荷，并可讓騎乘者在休閑的余也能達到健身的目的。然而在現有設計中，大齒盤與后輪的位置會分別安裝一組傳感器，用以分別感測大齒盤的轉速及后輪的轉速，由此，微電腦即可根據兩組傳感器所感測到的轉速大小來控制助力大小或通過變速器來進行變速換檔動作，但是在兩組傳感器的安裝過程中，很容易受到空間限制而造成安裝上的麻煩與不便。
實用新型內容本實用新型的主要目的在于提供一種電動自行車的助力控制機構，其能簡便地完成兩個傳感器的安裝，以便根據所感測到的車速來計算出所需要的助力大小。本實用新型的次一目的在于提供一種電動自行車的助力控制機構，其能根據所感測到的車速來進行換檔動作。為達成上述目的，本實用新型一種電動自行車的助力控制機構，其特征在于，包含有一曲柄組，具有一曲柄軸、二曲柄，以及一擋環，該兩曲柄設于該曲柄軸的兩端，該擋環套設固定于該曲柄軸而與該曲柄軸同步轉動；一大齒盤，套設于該曲柄組的曲柄軸；一單向器，設于該大齒盤與該曲柄組的曲柄軸之間且與其中一該曲柄組接，受該曲柄的驅動而帶動該大齒盤作單向轉動；以及一控制裝置，具有一安裝座、一第一傳感器、一第二傳感器，以及一微電腦，該安裝座連接于該曲柄軸，該第一傳感器設于該安裝座且相對該大齒盤，用以感測該大齒盤的轉速，該第二傳感器設于該安裝座且相對該曲柄組的擋環，用以通過該擋環來感測該曲柄軸的轉速，該微電腦電性連接該第一、第二傳感器，根據該第一、第二傳感器所感測到的結果來控制助力大小。其中該單向器具有一棘齒環、一棘輪座，以及多個棘爪，該棘齒環連接該大齒盤，該棘輪座連接該曲柄，各該棘爪的一端樞設于該棘輪座，另一端卡接于該棘齒環。其中該大齒盤具有一齒盤本體，一第一固定環，以及一第二固定環，該齒盤本體被該第一、第二固定環夾持在中間且供該鏈條繞設，該第一固定環具有一內卡槽，該單向器的棘齒環具有一外卡槽，該內、外卡槽之間經由一卡合塊而組裝在一起，使得該大齒盤可被該單向器所驅動。其中該大齒盤的第一固定環相對于該第一傳感器的一側面設有多個磁鐵。其中一該曲柄具有一外卡槽，該單向器的棘齒座具有一內卡槽，該外、內卡槽之間經由一卡合塊而組裝在一起，使得該單向器可被該曲柄所驅動。其中該曲柄軸的擋環相對于該第二傳感器的一側面設有多個磁鐵。其中該曲柄軸設有一發電裝置，受該曲柄軸的驅動而產生電流。其中該發電裝置具有一線圈座、二軸承、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座套設于該曲柄軸，該兩軸承設于該曲柄軸與該線圈座之間，使得該曲柄軸能相對該線圈座轉動，該線圈固定于該線圈座，該磁鐵固定于該曲柄軸且相對于該線圈，受該曲柄軸的帶動而繞著該線圈旋轉，該電線連接該線圈，用以將該線圈所產生的感應電流傳送出去。其中該感測裝置的安裝座固定于該發電裝置的線圈座。包括有一變速器，通過該控制裝置的微電腦與該控制裝置的第一、第二傳感器電性連接，使得該變速器可分別根據該第一、第二傳感器所感測到的結果來進行換擋動作。 其中該變速器包括一換檔驅動器、一后撥鏈器，以及一變速線，該換檔驅動器用以設置于該電動自行車的一車架，該后撥鏈器用以設于該電動自行車的一后輪，該變速線連接該換檔驅動器及該后撥鏈器。其中該控制裝置的微電腦通過該第一傳感器所感測到的大齒盤的轉速來換算成車速而計算出助力大小。本實用新型的有益效果是本實用新型的助力控制機構將兩個傳感器通過該安裝座而安裝于該曲柄軸上，可增加安裝上的便利性，并且能夠通過感測該大齒盤的轉速大小及該曲柄軸的轉速大小而取得行車速度及踏力大小的數據，以便計算出所需要的助力大小。
以下配合附圖列舉以下較佳實施例，用以對本實用新型的結構及功效進行詳細說明，其中圖I為應用本實用新型一較佳實施例的自行車的平面圖。圖2為應用本實用新型一較佳實施例的自行車在另一方向的局部平面圖。圖3為本實用新型一較佳實施例的立體圖。圖4為本實用新型一較佳實施例的局部立體分解圖。圖5為圖4的局部放大圖，主要顯示曲柄、大齒盤的第一固定環，以及單向器之間的關系。圖6為本實用新型一較佳實施例所提供的單向器的端視圖。圖7為本實用新型一較佳實施例的組合剖視圖。圖8為本實用新型一較佳實施例的方塊圖。
具體實施方式
請先參閱圖1，為應用本發明一較佳實施例的電動自行車10,圖中所示的電動自行車10包含有一車架12、一設于車架12前端的前輪14，以及一設于車架12后端的后輪16。請再參閱圖2至圖5，為本發明一較佳實施例的助力控制機構18，包含有一變速器20、一曲柄組30、一發電裝置40、一大齒盤50、一單向器60、一鏈條70,以及一控制裝置80。變速器20具有一換檔驅動器22、一后撥鏈器24，以及一變速線26，其中，換檔驅動器22可依實際需要設于車架12的五通管122、后上叉124或后下叉126，在此以五通管122為例，如圖I及圖2所示；后撥鏈器24設于后輪16的花鼓162 ;變速線26連接換檔驅動器22及后撥鏈器24。由此，變速器20可受換檔驅動器24的驅動而帶動后撥鏈器22進行換檔動作。曲柄組30具有一曲柄軸32、二曲柄34，以及一擋環36，其中，曲柄軸32可旋轉地穿設于車架12內；各曲柄34的內端固定于曲柄軸32的一端，各曲柄34的外端供一踏板38安裝，此外，曲柄34的內端具有一第一外卡槽342 ;擋環36套設固定于曲柄軸32而可與曲柄軸32同步轉動，且擋環36的一側面設有多個磁鐵362。發電裝置40具有一線圈座41、二軸承42、一線圈43、一磁鐵44，以及一電線45，如圖7所示，線圈座41套設于曲柄軸32 ;該兩軸承42設于曲柄軸32與線圈座41之間，使得曲柄軸32能相對線圈座41旋轉；線圈43固定于線圈座41的內周面；磁鐵44固定于曲柄軸32且相對于線圈43 ；電線45以其一端連接線圈84，另一端連接于需要充電的裝置，如電池或大燈。由此，曲柄軸32在轉動時便會同步帶動磁鐵44繞著線圈43旋轉，如此便能產 生磁場變化而讓線圈43產生感應電流，接著即可利用電線45將線圈43所產生的感應電流傳送出去。大齒盤50套設于曲柄軸32且具有一齒盤本體52, —第一固定環54,以及一第二固定環56，其中，齒盤本體52被第一、第二固定環54、56夾持在中間，第一固定環54具有一第一內卡槽542，如圖5所示，第二固定環56的一側面設有多個磁鐵562。如圖5及圖6所示，單向器60具有一棘齒環61、一棘輪座62，以及多個棘爪63，棘齒環61具有一第二外卡槽612，棘輪座62具有一第二內卡槽622，各棘爪63位于棘齒環61及棘輪座62之間，并以其一端樞設于棘輪座62，另一端卡接于棘齒環61。單向器60的第二外卡槽612與大齒盤50的第一固定環54的第一內卡槽542之間設有一第—^合塊64,單向器60的第二內卡槽622與曲柄34的第一外卡槽342之間設有一第二卡合塊65,由此，單向器60可受曲柄34的驅動而通過第一固定環54來帶動大齒盤50作單向轉動，一旦大齒盤50的轉速高于曲柄34的轉速時，單向器60便會解除兩者之間的傳動。鏈條70繞設于后輪16的后花鼓162、變速器20的后撥鏈器24,以及大齒盤50的齒盤本體52，用以傳動后輪16轉動。控制裝置80具有一安裝座82、一第一傳感器84、一第二傳感器86，以及一微電腦88，如圖7及圖8所示，安裝座82固定于發電裝置40的線圈座41而套設于曲柄軸32 ;第一傳感器84為霍爾傳感器,是設于安裝座82且與設置在大齒盤50的磁鐵562互相對應，用以通過磁鐵562所產生的磁場變化來感測大齒盤50的轉速；第二傳感器86為霍爾傳感器，是設于安裝座82且與設置在曲柄組30的擋環36的磁鐵362互相對應，由于擋環36與曲柄軸32同步轉動，所以能夠通過磁鐵362所產生的磁場變化來感測曲柄軸32的轉速；微電腦88電性連接第一、第二傳感器84、86，并與變速器20的后撥鏈器24電性連接，使得微電腦88能分別根據第一、第二傳感器84、86所感測到的結果來控制助力大小及變速換擋動作。以上為本發明的助力控制機構18的詳細結構，以下再就本發明的操作過程及特色進行說明。當騎乘者施力踩踏該兩踏板38來驅動曲柄組30旋轉時，通過單向器60的驅動，大齒盤50會開始旋轉且通過鏈條70來帶動后花鼓162同步旋轉，以驅動后輪16轉動而讓電動自行車10能夠順利前進。在大齒盤50及曲柄軸32旋轉的過程中，第一、第二傳感器84,86會通過不同位置的磁鐵562、362所產生的磁場變化來感測大齒盤50及曲柄軸32的轉速，并將所感測到的轉速值傳送至微電腦88，微電腦88即可通過第一、第二傳感器84、86所感測到的結果來換算成行車速度及踏力大小，以便計算出所需輸出的助力大小。另一方面，當大齒盤50及曲柄軸32的轉速均保持在大于20RPM的情況下，騎乘者除了可以利用手動方式進行換檔之外，亦可通過微電腦90的設定來進行自動換檔，但是當第一傳感器84感測到大齒盤50的轉速低于20RPM時，或者當第二傳感器86感測到曲柄軸32的轉速低于20RPM時，微電腦90便會控制變速器20的后撥鏈器24無法進行換檔動作，此時的騎乘者不管利用手動操控或通過微電腦90的自動控制都無法進行換檔，以確保變速線維持在適當的松緊度，同時又能避免發生落鏈的狀況。綜上所述，本實用新型的助力控制機構18將兩個傳感器84，86同時安裝于曲柄軸32而簡便地完成安裝，以便根據所感測到的行車速度及踏力大小來控制助力大小及進行換檔動作。
權利要求1.一種電動自行車的助力控制機構,其特征在于,包含有一曲柄組，具有一曲柄軸、二曲柄，以及一擋環，該兩曲柄設于該曲柄軸的兩端，該擋環套設固定于該曲柄軸而與該曲柄軸同步轉動； 一大齒盤，套設于該曲柄組的曲柄軸； 一單向器，設于該大齒盤與該曲柄組的曲柄軸之間且與其中一該曲柄組接，受該曲柄的驅動而帶動該大齒盤作單向轉動；以及 一控制裝置，具有一安裝座、一第一傳感器、一第二傳感器，以及一微電腦，該安裝座連接于該曲柄軸，該第一傳感器設于該安裝座且相對該大齒盤，用以感測該大齒盤的轉速，該第二傳感器設于該安裝座且相對該曲柄組的擋環，用以通過該擋環來感測該曲柄軸的轉速，該微電腦電性連接該第一、第二傳感器，根據該第一、第二傳感器所感測到的結果來控制助力大小。
2.如權利要求I所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該單向器具有一棘齒環、一棘輪座，以及多個棘爪，該棘齒環連接該大齒盤，該棘輪座連接該曲柄，各該棘爪的一端樞設于該棘輪座，另一端卡接于該棘齒環。
3.如權利要求2所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該大齒盤具有一齒盤本體，一第一固定環，以及一第二固定環，該齒盤本體被該第一、第二固定環夾持在中間且供該鏈條繞設，該第一固定環具有一內卡槽，該單向器的棘齒環具有一外卡槽，該內、外卡槽之間經由一卡合塊而組裝在一起，使得該大齒盤可被該單向器所驅動。
4.如權利要求3所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該大齒盤的第一固定環相對于該第一傳感器的一側面設有多個磁鐵。
5.如權利要求2所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中一該曲柄具有一外卡槽，該單向器的棘齒座具有一內卡槽，該外、內卡槽之間經由--^合塊而組裝在一起，使得該單向器可被該曲柄所驅動。
6.如權利要求I所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該曲柄軸的擋環相對于該第二傳感器的一側面設有多個磁鐵。
7.如權利要求I所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該曲柄軸設有一發電裝置，受該曲柄軸的驅動而產生電流。
8.如權利要求7所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該發電裝置具有一線圈座、二軸承、一線圈、一磁鐵，以及一電線，該線圈座套設于該曲柄軸，該兩軸承設于該曲柄軸與該線圈座之間，使得該曲柄軸能相對該線圈座轉動，該線圈固定于該線圈座，該磁鐵固定于該曲柄軸且相對于該線圈，受該曲柄軸的帶動而繞著該線圈旋轉，該電線連接該線圈，用以將該線圈所產生的感應電流傳送出去。
9.如權利要求8所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該感測裝置的安裝座固定于該發電裝置的線圈座。
10.如權利要求I所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，包括有一變速器，通過該控制裝置的微電腦與該控制裝置的第一、第二傳感器電性連接，使得該變速器可分別根據該第一、第二傳感器所感測到的結果來進行換擋動作。
11.如權利要求10所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該變速器包括一換檔驅動器、一后撥鏈器，以及一變速線，該換檔驅動器用以設置于該電動自行車的一車架，該后撥鏈器用以設于該電動自行車的一后輪，該變速線連接該換檔驅動器及該后撥鏈器。
12.如權利要求I所述的電動自行車的助力控制機構，其特征在于，其中該控制裝置的微電腦通過該第一傳感器所感測到的大齒盤的轉速來換算成車速而計算出助力大小。
專利摘要本實用新型有關于一種電動自行車的助力控制機構，主要于大齒盤與曲柄軸之間設置一單向器，單向器可受曲柄的驅動來帶動大齒盤作單向轉動，另外于曲柄軸同時安裝兩個傳感器來分別感測大齒盤及曲柄軸的轉速，由此，微電腦即可根據該兩傳感器所感測到的結果來控制所需助力的大小。
文檔編號B62M6/80GK202491901SQ20122001036
公開日2012年10月17日 申請日期2012年1月11日 優先權日2012年1月11日
發明者張友銘, 王世杰, 蔡孟杰, 龔林海 申請人:久鼎金屬實業股份有限公司