專利名稱：一種彈性五通裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動自行車，自行車，三輪車，電動三輪車。
背景技術(shù)：
電動自行車是一種非常環(huán)保的交通工具。傳統(tǒng)的速度傳感器沒有對曲柄扭矩進行測量，根本無法判斷騎行人踩踏腳踏時曲柄的扭矩，因而容易造成騎行時失去控制，推行時飛車，存在嚴重的安全隱患。而目前一般的力矩感應(yīng)器是從旋轉(zhuǎn)的鏈盤上測量扭矩信號，信號采集和傳輸穩(wěn)定性差，并且生產(chǎn)成本較高，因而無法真正在市場上推廣。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于采集電動自行車曲柄扭矩的彈性五通裝置，其主要特征是把五通分為五通左段31和五通右段1，五通左段31和托架3為一整體，由于軸承4與中軸5 和五通的關(guān)聯(lián)會有一定間隙，這樣使五通右段1能夠在托架3上前后輕微移動。通過彈性件2，使五通右段1在托架3上的位移和曲柄8扭矩建立一種一一對應(yīng)的線性關(guān)系，電子位移感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號。電動自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號反推出曲柄8扭矩，調(diào)節(jié)電機輸出扭矩。實現(xiàn)電動自行車人力和電力的有機結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。本發(fā)明是一種用于采集電動自行車曲柄扭矩實時數(shù)據(jù)的彈性五通，包括
五通右段1，傳統(tǒng)的五通是一個整體，該五通右段1的特點是一個獨立分離的模塊；在托架3上可以輕微前后移動；但仍具有原來的承載軸承4和中軸5的功能。五通左段31，和托架3焊接或鉚接在一起，也可以和托架3成為是一個整體。但仍具有原來的承載軸承4和中軸5的功能。橡膠圈32，是一個橡膠圈，包裹五通左段31和五通右段1銜接部位，防止銜接部位縫隙灰塵進入。彈性件2，可以是彈簧、彈片或其他彈性材料，使五通右段1和托架3建立一種彈性關(guān)系。托架3，是一個載體，連接五通左段31，并與之融為一體，同時承載五通右段1 ；是一個固定架，可通過螺絲或鉚釘固定在車架10底部，也可以焊接在車架10底部。電子位移感應(yīng)裝置，在托架3或五通左段31上設(shè)一霍爾組件11，在五通右段1的一個與此相近位置上設(shè)一個永久磁鐵12，通過兩者相對位移產(chǎn)生電動勢把位移信號轉(zhuǎn)化為電信號。電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通右段1和托架3之間，取代彈性件2和電子位移感應(yīng)裝置，可以測量出五通右段1對托架3的壓力，并把壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給控制器。
圖1為本發(fā)明力學示意圖，相對于整車右視圖2為本發(fā)明主體示意圖，相對于整車俯視圖3為本發(fā)明主體右段示意圖，相對于整車右視1為五通右段，2為彈性件，3為托架，31為五通左段，32為橡膠圈，4為軸承，5為中軸， 6卡絲，7為腳踏，8為曲柄，9為輪盤，10為車架，11為霍爾組件，12為永久磁鐵。Fl表示向下踩踏力，F(xiàn)2表示鏈條向后的拉力，F(xiàn)3表示中軸向后的壓力，F(xiàn)4表示五通右段對托架的壓力，Ll為曲柄臂長，也為Fl的臂長；L2為輪盤半徑，也為F2臂長，F(xiàn)3的臂長為L3，F(xiàn)4的臂長為L4。圖2所示五通左段31和五通右段1有一個縫隙僅僅是為便于理解，實際上兩者之間距離為零。
具體實施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明裝置進行進一步的詳細說明。應(yīng)當理解，此處描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例一
如圖1，當騎行人踩踏腳踏7時，產(chǎn)生一個向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時鏈條拉緊，產(chǎn)生一個反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。F2把這個力通過鏈盤9 傳導給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個和F2相等的壓力F3，即F2=F3。如圖3，中軸5又通過軸承 4把壓力傳導給五通右段1。如圖2，應(yīng)當理解，借助中軸5，五通右段1和五通左段31左端之間存在一種樞接關(guān)系。五通右段1在受力后以五通左段31左端的某一點為圓心，沿著F3 方向旋轉(zhuǎn)，五通右段1壓迫托架3，設(shè)定壓力為F4。貝Ij:F3XL3=F4XL4，F(xiàn)3=F4XL4/L3
此時彈性件2受到F4壓迫變形，設(shè)定該彈性件2的彈性系數(shù)為K，設(shè)定永久磁鐵12相對于霍爾組件11的位移弧長為S4，則F4=KXS4。則F2=F3=KXS4XL4/L3 則:T2= L2 X KXS4XL4/L3 則=Tl= L2 X KXS4XL4/L3
霍爾組件11把位移S4轉(zhuǎn)化為電信號后傳遞給控制器，控制器根據(jù)反推出的曲柄8 扭矩的大小調(diào)節(jié)電動自行車電機輸出扭矩大小，從而實現(xiàn)電動自行車人力和電力的有機結(jié)
I=I O實施例二
如圖2，可以把電子壓力感應(yīng)裝置替代彈性件2，同時取消霍爾組件11和永久磁鐵12。 如圖1，當騎行人踩踏腳踏7時，產(chǎn)生一個向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時鏈條拉緊，產(chǎn)生一個反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。F2把這個力通過鏈盤9傳導給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個和F2相等的壓力F3，即F2=F3。如圖3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導給五通右段1。如圖2，應(yīng)當理解，借助中軸5，五通右段1和五通左段31左端之間，存在一種樞接關(guān)系。五通右段1在受力后以五通左段31的左端為圓心，沿著F3方向旋轉(zhuǎn)，五通右段1壓迫托架3，設(shè)定壓力為F4。貝Ij:F3XL3=F4XL4，F(xiàn)3=F4XL4/L3 則:F2=F3=F4XL4/L3
則T2= L2 X F4XL4/L3
4貝丨J :T1 = L2 X F4XL4/L3
電子壓力感應(yīng)裝置把壓力F4轉(zhuǎn)化為電信號后傳遞給控制器，控制器根據(jù)反推出的曲柄8扭矩大小，調(diào)節(jié)電動自行車電機的輸出扭矩，從而實現(xiàn)電動自行車人力和電力的有機
纟口口。
權(quán)利要求
1.一種用于采集電動自行車曲柄扭矩的彈性五通，其特征在于把五通分為五通左段和五通右段，包括五通右段，傳統(tǒng)的五通是一個整體，該五通右段的特點是一個獨立分離的模塊；在托架上可以輕微前后移動；但仍具有原來的承載軸承和中軸的功能；五通左段，與托架焊接或鉚接在一起，也可以和托架成為是一個整體，但仍具有原來的承載軸承和中軸的功能；橡膠圈，是一個橡膠做成的環(huán)狀物，包裹五通左段和五通右段銜接部位，防止銜接部位縫隙灰塵進入；彈性件，可以是彈簧、彈片或其他彈性材料，使五通右段和托架建立一種彈性關(guān)系；托架，是一個載體，連接五通左段，并與之融為一體，同時承載五通右段；是一個固定架，可通過螺絲或鉚釘固定在車架底部，也可以焊接在車架底部；電子位移感應(yīng)裝置，在托架或五通左段上設(shè)一霍爾組件，在五通右段的一個與此相近位置設(shè)一個永久磁鐵，通過兩者相對位移產(chǎn)生電動勢把位移信號轉(zhuǎn)化為電信號；電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通右段和托架之間，取代彈性件和電子位移感應(yīng)裝置，可以測量出五通右段對托架的壓力，并把壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號傳遞給控制器
2.根據(jù)權(quán)利要求1，允許五通右段在托架內(nèi)輕微移動，通過彈性件，使五通右段相對于托架的位移和曲柄扭矩建立一種一一對應(yīng)的線性關(guān)系，電子位移感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，可以在托架或五通左段上設(shè)一霍爾組件，同時在五通右段的一個與此相近位置上設(shè)一永久磁鐵，通過兩者相對位移產(chǎn)生一電動勢把位移信號轉(zhuǎn)化為電信號，并把該信號傳遞給控制器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通右段和托架之間，取代電子位移感應(yīng)裝置，可以測量出五通右段對托架的壓力，并把壓力信號轉(zhuǎn)化為電信號后傳遞給控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4，電動自行車控制器可以根據(jù)采集電子信號反推出來的曲柄扭矩，并調(diào)節(jié)電動自行車電機的輸出扭矩，從而實現(xiàn)電動自行車電力和人力的有機結(jié)合， 協(xié)調(diào)工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5，該裝置權(quán)利要求范圍包括電動自行車，電動助力車，自行車，三輪車，電動三輪車，電動助力三輪車。
全文摘要
本發(fā)明是一種用于采集電動自行車曲柄扭矩的彈性五通裝置，主要特征是把五通分為五通左段和五通右段，五通左段和托架為一整體，由于軸承關(guān)聯(lián)中軸和五通會有一定的間隙，這樣五通右段能夠有一個輕微的前后擺動；通過彈性件，使五通右段在托架上的位移和曲柄扭矩建立一種一一對應(yīng)的線性關(guān)系，電子位移感應(yīng)裝置則把這種位移轉(zhuǎn)化為電信號；電動自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號反推出曲柄扭矩，調(diào)節(jié)電機輸出扭矩，實現(xiàn)電動自行車人力和電力的有機結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。
文檔編號B62M6/50GK102417001SQ20111036839
公開日2012年4月18日 申請日期2011年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月19日
發(fā)明者尚林山 申請人:尚林山