自行車踏力感測裝置的制作方法

本實用新型是有關于一種感測裝置，且特別是有關于一種自行車踏力感測裝置。

背景技術：

隨著騎乘自行車風氣的興起，市面上已可見各種可供使用者選擇的自行車款式，以及可讓使用者依需求進行更換的自行車零件。在這些自行車零件中，已存在可用于讓使用者對騎乘自行車時的各種運動參數進行監控的零件，例如可用于偵測使用者踏力的五通軸(bottom bracket)。

在公知技術中，五通軸中可設置軸承外環，其可響應于使用者的踏力而產生變形，進而通過變形壓迫應變計以得出上述踏力。然而，為了讓軸承外環可準確地朝向應變計的方向產生變形以壓迫應變計，以往設計者需在軸承外環內端面另外加設可抵撐軸承外環的多個支點軸，因而增加了制造上的成本。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型是提供一種自行車踏力感測裝置，其可在不需額外設置支點軸的情況下，讓軸承套筒受踏力的驅動而準確地壓迫應變計，因而減少了制造上的成本。

為達上述目的，本實用新型提出一種自行車踏力感測裝置，其包含軸承套筒以及張力感應環。軸承套筒可旋轉地支撐曲柄軸。張力感應環環設于軸承套筒，且張力感應環的第一表面設置有平面以設置應變計。應變計響應于踏力而產生變形。平面具有指向自行車后方的法線方向。張力感應環包含未接觸于軸承套筒的至少一個凹陷部以及接觸于軸承套筒的至少一個接觸部，且接觸部設置位置相對于平面。

此實施方式的自行車踏力感測裝置的其它可行實施例如后。前述凹陷部及接觸部可設置于張力感應環的內圈。凹陷部可包含第一凹陷部及第二凹陷部，接觸部可包含第一接觸部及第二接觸部，且第一凹陷部、第一接觸部、第二凹陷部及第二接觸部可彼此交錯配置。第一接觸部可具有第一弧度，第二接觸部可具有第二弧度，且第二接觸部與第一接觸部可彼此相對設置。第一凹陷部可具有第三弧度，第二凹陷部可具有第四弧度。第一弧度可為180度。第二弧度、第三弧度及第四弧度可相等。另外，第三弧度與第四弧度可相等。

上述自行車踏力感測裝置可還包含連接至應變計的印刷電路板，其可基于變形計算踏力。張力感應環環設于軸承套筒的一端。

上述自行車踏力感測裝置可還包含磁環編碼器，其環設于軸承套筒的另一端，且磁環編碼器可用于偵測軸承套筒的轉速。

上述自行車踏力感測裝置可還包含線性編碼器，其環設于軸承套筒的另一端，且線性編碼器可用于偵測軸承套筒的轉速。

上述自行車踏力感測裝置可還包含第一始點磁鐵以及第二始點磁鐵。第一始點磁鐵可設置于軸承套筒的第二表面。第二始點磁鐵可設置于第二表面上相對于第一始點磁鐵的另一側。

凹陷部與張力感應環的圓心可相距第一距離，接觸部與圓心相距第二距離，且第一距離至少大于第二距離0.1毫米。軸承套筒相對于自行車踏力感測裝置為可拆卸的。應變計可貼附于前述平面。

本實用新型的自行車踏力感測裝置可在不需額外設置支點軸的情況下，讓軸承套筒受踏力的驅動而準確地壓迫應變計，因而減少了制造上的成本。

附圖說明

圖1是依據本實用新型的一實施例繪示的自行車踏力感測裝置的示意圖。

圖2是依據圖1實施例繪示的張力感應環的示意圖。

具體實施方式

以下將參照附圖說明本實用新型的多個實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本實用新型。也就是說，在本實用新型部分實施例中，這些實務上的細節是非必要詳細描述的。此外，為簡化附圖起見，一些公知慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示各圖。

圖1是依據本實用新型的一實施例繪示的自行車踏力感測裝置100的示意圖。圖2是依據圖1實施例繪示的張力感應環120的示意圖。為便于理解本實用新型，以下將同時參照圖1及圖2來說明本實用新型提出的自行車踏力感測裝置100。

在本實用新型中，自行車踏力感測裝置100例如是五通軸，其可包括軸承套筒110及張力感應環120。軸承套筒110可旋轉地支撐曲柄軸。在一實施例中，軸承套筒110的兩端可分別用以連接位于自行車兩側的曲柄軸。此外，在另一實施例中，軸承套筒110相對于自行車踏力感測裝置100可為可拆卸的，但本實用新型包括且不限于此。

張力感應環120例如是對40鉻的合金鋼進行調質處理而制成的環狀物體，其可具有一定彈性及強度，且可耐長期變形疲勞。張力感應環120可環設于軸承套筒110的一端，且張力感應環120的第一表面210設置有平面220以設置應變計230。應變計230可貼附于平面220，并響應于踏力而產生變形。在一實施例中，上述踏力例如是自行車的騎乘者施加于曲柄軸所連接的踏板的力，但本實用新型包括且不限于此。

平面220具有指向自行車后方的法線方向D1。張力感應環120包含未接觸于軸承套筒110的第一凹陷部240_1及第二凹陷部240_2，以及接觸于軸承套筒110的第一接觸部250_1及第二接觸部250_2，且第二接觸部250_2設置位置相對于平面220。

在第二接觸部250_2的設置位置相對于平面220的情況下，應變計230可僅在騎乘者的踏力出現水平方向的分力時對應地產生變形。具體而言，當騎乘者的踏力出現水平方向的分力時，曲柄軸的鏈條上的張力將把軸承套筒110往法線方向D1帶動。在此情況下，張力感應環120將對應地受軸承套筒110的帶動而往法線方向D1移動，從而壓迫應變計230以使其產生變形。從另一觀點而言，當騎乘者的踏力出現豎直方向的分力時，由于上述鏈條的張力不會將張力感應環120往法線方向D1帶動，因此應變計230將不會響應于上述豎直方向的分力而產生變形。

如圖2所示的，第一凹陷部240_1、第二凹陷部240_2、第一接觸部250_1及第二接觸部250_2可設置于張力感應環120的內圈，且第一凹陷部240_1、第一接觸部250_1、第二凹陷部240_2及第二接觸部250_2可彼此交錯配置。

此外，第一凹陷部240_1及第二凹陷部240_2與張力感應環120的圓心260可相距第一距離R1。第一接觸部250_1及第二接觸部250_2與圓心260可相距第二距離R2。第一距離R1與第二距離R2之間的差可至少大于0.1毫米。

在圖2實施例中，第一接觸部250_1可具有第一弧度，第二接觸部250_2可具有第二弧度，且第二接觸部250_2與第一接觸部250_1可彼此相對設置。第一凹陷部240_1可具有第三弧度，第二凹陷部240_2可具有第四弧度。圖2中的第一接觸部250_1的第一弧度可為180度，但本實用新型包括且不限于此。

在一實施例中，第二弧度、第三弧度及第四弧度可相等。以圖2為例，第二弧度、第三弧度及第四弧度可皆為60度。

此外，在其它實施例中，第三弧度與第四弧度可相等，而第二弧度可不等于第三弧度及第四弧度。舉例而言，當第二弧度為80度時，第三弧度及第四弧度可皆為50度(即，(180-80)/2)。舉另一例而言，當第二弧度為40度時，第三弧度及第四弧度可皆為70度(即，(180-40)/2)。本領域的普通技術人員應可依據上述說明推得第二弧度、第三弧度及第四弧度的其它弧度值設定方式，在此不再贅述。

請再次參照圖1，自行車踏力感測裝置100可還包含連接至應變計230的印刷電路板130，其可基于應變計230的變形計算踏力。進一步而言，由于本實用新型的應變計230不是位于自行車踏力感測裝置100的轉動部位上，因此印刷電路板130不需額外的信號轉換程序即可計算踏力。并且，本實用新型的自行車踏力感測裝置100僅需單一個印刷電路板130即可計算踏力，也不需再額外設置旋轉變壓器的裝置。

此外，自行車踏力感測裝置100可還包含磁環編碼器140，其環設于軸承套筒110的另一端。磁環編碼器140例如是32極磁環，其可用于偵測軸承套筒110的轉速。在其它實施例中，磁環編碼器140可替換為線性編碼器(未繪示)，其可環設于軸承套筒110的另一端，且同樣可用于偵測軸承套筒110的轉速。前述線性編碼器例如可具有1024分度，但本實用新型包括且不限于此。

再者，自行車踏力感測裝置100可還包含第一始點磁鐵150_1以及第二始點磁鐵150_2。第一始點磁鐵150_1可設置于軸承套筒110的第二表面160。第二始點磁鐵150_2可設置于第二表面160上相對于第一始點磁鐵150_1的另一側。

綜上所述，由于本實用新型提出的自行車踏力感測裝置100中設置了具有特殊結構的張力感應環120，因而可在不需額外設置支點軸的情況下，讓軸承套筒110受踏力的驅動而準確地壓迫應變計230，因而減少了制造上的成本。并且，印刷電路板130不需額外的信號轉換程序即可基于應變計230的變形計算踏力，而自行車踏力感測裝置100中也不需再額外設置旋轉變壓器的裝置，降低了設計上的復雜度。