扭力傳感齒盤機構的製作方法

2023-07-18 14:59:31

扭力傳感齒盤機構的製作方法
【專利摘要】本發明公開一種扭力傳感齒盤機構，其應用一組配在齒盤結構上的傳感單元以傳感騎乘者踩踏時產生的扭力，而後通過計算出當前使用者腳踏動作所遭遇的阻力值，以達到即時地以電機驅動裝置提供輔助動力的目的，進而可即時地減少使用者施力上的負荷。
【專利說明】扭力傳感齒盤機構
【【技術領域】】
[0001]本發明是有關於一種扭力傳感齒盤機構,特別是關於一種可傳感相對扭力的電動自行車齒盤結構。
【【背景技術】】
[0002]自行車為最普及受到廣泛應用的休閒運動及代步工具之一，其主要概念為利用騎乘者的腳踏力量踩動齒盤並連帶驅動後輪旋轉，進而作為前進的動力源，然而當使用者在騎乘至具有斜度的上坡地形或者是需要騎乘一相當遠的長途距離時，或可能發生腳力不足，亦或者是腳力不勝負荷、過度疲勞而影響騎乘，尤其是對於老人家、女性朋友或者幼童而言，腳力吃重的騎乘行程更可能是一種障礙，而基於此考量，故遂有電動自行車的問世。
[0003]而隨著技術的不斷進步，電動自行車除了做為以推進力輔助騎乘者之外，亦逐漸地朝自動化設計，以便可因應使用者騎乘所碰到的阻力強度而選擇性提供不同程度的推進力輔助，但在此發展中最大的技術瓶頸則來自於如何判斷騎乘者踩踏時所使用的力道強度，以做為其所遭逢的阻力的依據，而現有技術中顯然未見有能有效做精準量測的機制，故綜觀上述，本發明的發明人思索並設計一種扭力傳感齒盤機構，以期針對現有技術的缺失加以改善，進而增進產業上的實施利用。
【
【發明內容】
】
[0004]有鑑於上述現有的問題，本發明的主要目的就是在提供一種具備新穎性、進步性及產業利用性等專利要件的扭力傳感齒盤機構，以期克服現有技術的難點。
[0005]為達到上述目的，本發明所採用的技術手段為設計一種扭力傳感齒盤機構，其包含:·[0006]主齒盤座，其為用以固定至少一自行車驅動齒盤的座體，其外環處延伸設有數個固定架，且所述主齒盤座貫穿設有軸孔以供一自行車的腳踏軸穿過，此外所述主齒盤座朝前側延伸設有接環結構，並在所述接環結構的外環壁面設有數個相互間隔的扣塊，且在各扣塊間形成配置空間，並在各所述配置空間內配置有彈性元件，而各扣塊在同一轉向處凹入設有扣槽，並在各所述扣槽的底壁上設有滑移孔，此外所述主齒盤座的後側壁面上凹入設有第一環槽，所述第一環槽交疊在各所述滑移孔，此外在對應所述第一環槽的內側處進一步凹入設有第二環槽，其與所述第一環槽呈同心配置；第一磁環，其對應配置設在所述第一環槽內，所述第一磁環上等間隔地分布有數個第一磁件，此外，在所述第一磁環對應於各所述滑移孔處進一步固定設有導柱，且各所述導柱穿過所述滑移孔而延伸至所述扣槽內；第二磁環，其是對應固定在所述第二環槽內，且其上呈等間隔地分布有數量等同在所述第一磁件的數個第二磁件；軸接盤，其對應可旋轉地套設在所述接環結構上，且其上設有貫孔，所述貫孔對應套設在所述自行車的腳踏軸，且在所述軸接盤內部設有單向離合軸承，進而令所述自行車的腳踏軸可在受踩動旋轉的方向上單向地驅動所述軸接盤旋轉，且在所述軸接盤的後側壁面上對應於各所述扣槽設有扣件，所述扣件延伸穿入所述扣槽中，扣件並可在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉時朝所述扣槽外移動並頂推在所述彈性元件，而後將所述彈性元件擠壓並頂推所述主齒盤座以驅動其旋轉，且所述扣件上設有導孔，所述導孔是對應套設在所述導柱上；以及傳感單元，其對應設在所述第一磁環及所述第二磁環的後側處，其可在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉而驅動所述自行車前進時傳感旋轉中的所述第二磁環所落後所述第一磁環的移動距離，即為所述彈性元件受壓縮的長度。
[0007]其中，所述扭力傳感齒盤機構進一步包含底盤，其對應套設固定在所述主齒盤座的後側，且所述傳感單元固定在所述底盤上；其中，所述傳感單元電性連接至計算器上，所述計算器可根據所述彈性單元的彈性係數以及所述彈性元件受壓縮的長度而計算出當前使用者腳踏動作所遭遇的阻力值。
[0008]其中，所述傳感單元設置有兩個霍爾傳感器，其分別對應在所述第一磁環及所述第二磁環，進而透過各所述第一磁件及所述第二磁件的通過頻率而可判斷出所述第二磁環所落後所述第一磁環的移動距離。
[0009]其中，所述扭力傳感齒盤機構進一步包含套殼，其對應套設在所述接環結構外側，進而可固定所述彈性元件在所述配置空間內；其中，各所述第二磁件在所述第一磁環上的配置是對齊於各所述第一磁件；其中，所述滑移孔為順延所述扣槽配置的弧形長槽；其中，所述彈性元件為彈簧；其中，所述固定架是呈輻射狀配置；且其中，所述單向離合軸承的外環固定在所述軸接盤，而所述單向離合軸承的內環固定在所述自行車的腳踏軸。
[0010]本發明的扭力傳感齒盤機構在設計上利用結構的配合，進而在前端產生一鏟狀的切割構造，且在切割構造的前端底部處設有平緩的頂靠部，如此一來在切割軟板的過程中將可做為與承板的接觸緩衝面，可避免因力量過大而造成承板或者刀具的損傷，以提高其使用的壽命，此外，本發明在兩側具有兩第一斜壁的設計，進而在切割的同時，更可因斜向的分力而造成切割過後 的軟板略朝上翹起，而產生破真空的效果以脫離與承板的粘合，可令後序作業員較易將其自承板上撕離，在實際應用上提供了高度的便利性，而為了讓上述目的、技術特徵以及實際實施後的增益性更為明顯易懂，在下文中將是以優選的實施範例輔佐對應相關的附圖來進行更詳細的說明。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0011]圖1為本發明的扭力傳感齒盤機構的外觀組合圖。
[0012]圖2為本發明的扭力傳感齒盤機構的外觀分解圖。
[0013]圖3為本發明的扭力傳感齒盤機構的另一視角外觀組合圖。
[0014]圖4為本發明的扭力傳感齒盤機構的另一視角外觀分解圖。
[0015]主齒盤座(10)
[0016]固定架(11)
[0017]軸孔(12)
[0018]接環結構(13)
[0019]扣塊(14)
[0020]扣槽(141)
[0021]滑移孔(142)
[0022]彈性元件(15)[0023]第一環槽(16)
[0024]第二環槽(17)
[0025]第一磁環(20)
[0026]第一磁件(21)
[0027]導柱(22)
[0028]第二磁環(30)
[0029]第二磁件(31)
[0030]軸接盤(40)
[0031]貫孔(41)
[0032]單向離合軸承(42)
[0033]扣件(43)
[0034]導孔(431)
[0035]套殼(50)
[0036]底盤(60)
[0037]傳感單元(70)`
[0038]霍爾傳感器(71)
【【具體實施方式】】
[0039]為利於了解本發明的發明特徵、內容與優點及其所能達成的功效，茲將本發明配合附圖，並以實施例的表達形式詳細說明如下，而其中所使用的附圖，其主旨僅為示意及輔助說明書之用，未必為本發明實施後的真實比例與精準配置，故不應就所附的附圖的比例與配置關係局限本發明在實際實施上的權利要求範圍。
[0040]本發明的優點、特徵以及達到的技術方案將參照例示性實施例及附圖進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明或可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對本領域的普通技術人員而言，所提供的實施例將使本披露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為權利要求範圍所定義。
[0041]而除非另外定義，所有使用在後文的術語(包含科技及科學術語)與專有名詞，在實質上是與本領域的普通技術人員一般所理解的意思相同，而例如在一般所使用的字典所定義的那些術語應被理解為具有與相關領域的內容一致的意思，且除非明顯地定義在後文，將不以過度理想化或過度正式的意思理解，合先敘明。
[0042]請配合參看圖1至圖4所示，本發明為一種扭力傳感齒盤機構，其在一較佳的實施方式中包含一主齒盤座10、一第一磁環20、一第二磁環30、一軸接盤40、一套殼50、一底盤60及一傳感單元70。
[0043]前述的主齒盤座10為一用以固定至少一自行車的驅動齒盤的座體,其呈環狀且外環處延伸設有數個呈輻射狀配置的固定架11，所述固定架11可供螺鎖固定自行車的驅動齒盤，且所述主齒盤座10中央貫穿設有一軸孔12以供一自行車的腳踏軸穿過，此外且在所述主齒盤座10上朝前側對應延伸設有一接環結構13，並在所述接環結構13的外環設有數個相互間隔的扣塊14，且在各扣塊14間形成一配置空間，並在各所述配置空間內配置有一彈性元件15，其或可為彈簧，而各扣塊14在同一轉向處凹入設有一扣槽141，並在各所述扣槽141的底壁上貫穿設有一滑移孔142，所述滑移孔142或可為順延所述扣槽141配置的弧形長槽，此外所述主齒盤座10的後側壁面上凹入設有一第一環槽16，所述第一環槽16交疊在各所述滑移孔142，此外在對應所述第一環槽16的內側處進一步凹入設有一第二環槽17，其與所述第一環槽16呈同心的配置。
[0044]前述的第一磁環20對應配置設在所述第一環槽16，且可對應於所述第一環槽16中轉動，此外所述第一磁環20上呈等間隔地分布有數個第一磁件21，此外，在所述第一磁環20對應於各所述滑移孔142處進一步固定設有一導柱22，且各所述導柱22穿過所述滑移孔142而延伸至所述扣槽141內。
[0045]前述的第二磁環30對應固定在所述第二環槽17內，且其上呈等間隔地分布有數量等同在所述第一環槽16的所述第一磁件21的數個第二磁件31，且各所述第二磁件31在配置上是對應於一所述第一磁件21。
[0046]前述的軸接盤40對應可旋轉地套設在所述接環結構13上，且其上設有一貫孔41，所述貫孔41對應配合套設在所述自行車的腳踏軸，且在所述軸接盤40內部設有一單向離合軸承42，所述單向離合軸承42的一外環固定在所述軸接盤40，而所述單向離合軸承42的一內環固定在所述自行車的腳踏軸，進而令所述自行車的腳踏軸可在受踩動旋轉的方向上單向地驅動所述軸接盤40旋轉，且在所述軸接盤40的後側壁面上對應於各所述扣槽141設有一扣件43，所述扣件43延伸穿入所述扣槽141中，扣件43並可在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉時朝所述扣槽141外移動並頂推於所述彈性元件15，而後將所述彈性元件15擠壓後間接頂推所述主齒盤座10以驅動其旋轉，進而令所述自行車的腳踏軸可在單向上驅動所述主齒盤座10旋轉，而反向則呈現踩空的空轉，此外，在所述扣件43上設有一導孔431，所述導孔431對應套設在所述導柱22上，進而軸接盤40旋轉時可帶動所述第一磁環20旋轉。
[0047]前述的套殼50對應套設在所述接環結構13外側，進而可對所述彈性元件15固定在所述配置空間內，以防止所述彈性元件15自所述配置空間中掉出。
[0048]前述的底盤60對應套設固定在所述主齒盤座10的後側上。
[0049]前述的傳感單元70對應設在所述底盤60上對應在所述第一磁環20及所述第二磁環30的後側處，其可在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉而驅動所述自行車前進時傳感旋轉中的所述第二磁環30所落後所述第一磁環20的移動距離，亦即為所述彈性元件15受壓縮的長度，而或可進一步將所述傳感單元70電性連接至一計算器上，即可根據所述彈性單元70的彈性係數以及所述彈性元件15受壓縮的長度而計算出當前使用者腳踏動作所遭遇的阻力值，而其中所述傳感單元70上設置有兩霍爾傳感器71，其分別對應在所述第一磁環20及所述第二磁環30，進而透過各所述第一磁件21及所述第二磁件31的通過頻率而可判斷出即時的距離差。
[0050]透過本發明的扭力傳感齒盤機構在設計上的巧思變化，其可透過組配在齒盤結構上的傳感單元70傳感騎乘者踩踏時產生的扭力，而後通過計算出當前使用者腳踏動作所遭遇的阻力值而可達到能即時地以電機驅動裝置提供輔助動力，以減少使用者施力上的負荷，而達到隨時調整動力輸出的功能，而除了可適時地輔助使用者的騎乘外，亦可免去使用者需要不時地控制電機驅動裝置的輸出功率的不便性，以避免輸出過大或過小，在實際應用上提供了高度的便利性，為現有技術所不能及者，故可見其增益性所在。[0051]以上所述的實施例僅是為說明本發明的技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝的技術人員能夠了解本發明的內容並據以實施，當不能以之限定本發明的權利要求範圍，即大凡依本發明所披露的精神所作的均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明的權利要求範圍內。
[0052]綜觀上述，可見本發明在突破先前的技術下，確實已達到所欲增進的功效，且也非熟悉該項技藝者所易於思及，其所具的創造性、實用性，顯已符合專利的申請要件。
【權利要求】
1.一種扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，它包含: 主齒盤座,所述主齒盤座為用以固定至少一自行車驅動齒盤的座體,所述主齒盤座外環處延伸設有數個固定架，且所述主齒盤座貫穿設有軸孔以供自行車的腳踏軸穿過，此外所述主齒盤座朝前側延伸設有接環結構，並在所述接環結構的外環壁面設有數個相互間隔的扣塊，且在各扣塊間形成配置空間，並在各所述配置空間內配置有彈性元件，而各所述扣塊在同一轉向處凹入設有扣槽，並在各所述扣槽的底壁上設有滑移孔，此外所述主齒盤座的後側壁面上凹入設有第一環槽，所述第一環槽交疊於各所述滑移孔，此外在對應所述第一環槽的內側處進一步凹入設有第二環槽，所述第二環槽與所述第一環槽呈同心配置； 第一磁環，所述第一磁環對應配置設在所述第一環槽內，所述第一磁環上等間隔地分布有數個第一磁件，此外，在所述第一磁環對應於各所述滑移孔處進一步固定設有導柱，且各所述導柱穿過所述滑移孔而延伸至所述扣槽內； 第二磁環，所述第二磁環對應固定在所述第二環槽內，且所述第二磁環上呈等間隔地分布有數量等同於所述第一磁件的數個第二磁件； 軸接盤，所述軸接盤對應可旋轉地套設在所述接環結構上，且所述軸接盤上設有貫孔，所述貫孔對應套設在所述自行車的腳踏軸，且在所述軸接盤內部設有單向離合軸承，進而令所述自行車的腳踏軸能夠在受踩動旋轉的方向上單向地驅動所述軸接盤旋轉，且在所述軸接盤的後側壁面上對應在各所述扣槽設有扣件，所述扣件延伸穿入所述扣槽中，所述扣件能夠在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉時朝所述扣槽外移動並頂推於所述彈性元件，而後將所述彈性元件擠壓並頂推所述主齒盤座以驅動所述主齒盤座旋轉，且所述扣件上設有導孔，所述導孔對應套設在所述導柱上；以及 傳感單元，所述傳感單元對應設在所述第一磁環及所述第二磁環的後側處，所述傳感單元能夠在所述自行車的腳踏軸受踩動旋轉而驅動所述自行車前進時傳感旋轉中的所述第二磁環所落後所述第一磁環的移動距離，即為所述彈性元件受壓縮的長度。
2.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述扭力傳感齒盤機構進一步包含底盤，所述底盤對應套·設固定在所述主齒盤座的後側，且所述傳感單元固定在所述底盤上。
3.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述傳感單元電性連接至計算器上，所述計算器能夠根據所述彈性單元的彈性係數以及所述彈性元件受壓縮的長度而計算出當前使用者腳踏動作所遭遇的阻力值。
4.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述傳感單元設置有兩個霍爾傳感器，所述兩個霍爾傳感器分別對應於所述第一磁環及所述第二磁環，進而透過各所述第一磁件及所述第二磁件的通過頻率而能夠判斷出所述第二磁環所落後所述第一磁環的移動距離。
5.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述扭力傳感齒盤機構進一步包含套殼，所述套殼對應套設在所述接環結構外側，進而能夠固定所述彈性元件在所述配置空間內。
6.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，各所述第二磁件在所述第一磁環上的配置是對齊在各所述第一磁件。
7.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述滑移孔為順延所述扣槽配置的弧形長槽。
8.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述彈性元件為彈簧。
9.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述固定架呈輻射狀配置。
10.如權利要求1所述的扭力傳感齒盤機構，其特徵在於，所述單向離合軸承的外環固定在所述軸接盤，而所述單向離`合軸承的內環固定在所述自行車的腳踏軸。
【文檔編號】B62M21/00GK103847921SQ201210541507
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月13日 優先權日:2012年12月3日
【發明者】黃永松 申請人:黃永松