[发明专利]带传感器的自行车曲柄

说明书

技术领域

本发明涉及自行车、助力电动自行车中的对于骑行者施加在脚踏和曲柄上的踩踏力的检测和输出方式，具体来说就是一种带传感器的自行车曲柄，其是一种智能化控制电机的助力系统最前端的检测传感器实现方案。

背景技术

自行车、助力电动自行车中广泛使用中轴扭矩传感器的方式作为智能化控制电机的助力系统最前端的检测传感器实现方案。目前日本禧玛诺、德国博世、日本雅马哈等公司都以中轴扭矩传感器的方式给出了各种解决方案，这种技术已经趋于完善，只是目前的方案有下述不足：一是，中轴扭矩传感器的成本比较高；二是，控制线路比较复杂，维修保养比较困难。

发明内容

针对上述现有的技术存在的不足，本发明带传感器的自行车曲柄的目的在于：提供一种带传感器的自行车曲柄，其结构简单，制作容易，维修方便，其作为一种智能化控制电机的助力系统最前端的检测传感器实现方案，成本低廉。

实现本发明的技术方案是这样的：一种带传感器的自行车曲柄，包括带槽曲柄、绝缘套、导电环、弹性触头、触头座和传感器元件，带槽曲柄的背部有条形槽，该槽内安装有传感器元件，带槽曲柄和自行车中轴连接的位置有一安装绝缘套的凹部；绝缘套被固定于带槽曲柄的凹部，绝缘套上有下凹的环形槽；导电环被嵌入绝缘套的下凹的环形槽内，导电环与传感器元件通过电线连通；弹性触头具有弹性，安装在触头座上，始终顶靠在导电环上，弹性触头通过输出导线输出信号；触头座被固定在自行车车架上，触头座支撑着弹性触头。

传感器元件粘贴固定在带槽曲柄的背部条形槽的内部表面上，传感器元件检测和输出带槽曲柄的受力变形而产生的相应电信号。弹性触头的尖端部位和导电环在相对转动时是滑动摩擦，或者安装小轴承实现滚动摩擦。

总之，这种助力电动自行车中对于骑行者施加在脚踏和曲柄的踩踏力的检测和输出方式是一种结构简明的技术方案。

本发明的有益效果是，相对于目前一般使用的中轴扭矩传感器，结构简明，成本低廉，维修方便，方便了消费者使用。

附图说明

下面是附图说明：

图1是本发明带传感器的自行车曲柄的一个具体实施方式立体爆炸图。

图2是传感器元件和其他零件的相互关系的立体图。

图3和图4是传感器元件和弹性触头的工作状态立体图。

具体实施方式

下面结合实施对本发明作进一步说明。

图1、图2、图3和图4所示的是带传感器的自行车曲柄的一个具体实施方式，基本零件由带槽曲柄2、绝缘套3、导电环4、弹性触头5、小轴承5.1、触头座6和传感器元件7组成，带槽曲柄2的背部有条形槽，该槽内安装有传感器元件7，带槽曲柄2和自行车中轴连接的位置有一安装绝缘套3的凹部；绝缘套3被固定于带槽曲柄2的凹部，绝缘套3上有下凹的环形槽；导电环4被嵌入绝缘套3的下凹的环形槽内，导电环4与传感器元件7通过电线连通；弹性触头5具有弹性，安装在触头座6上，始终顶靠在导电环4上，弹性触头5通过输出导线8输出信号；触头座6被固定在自行车车架上，触头座6支撑着弹性触头5。传感器元件7粘贴固定在带槽曲柄2的背部条形槽的内部表面上，传感器元件7检测和输出带槽曲柄2的受力形变而产生的相应电信号。弹性触头5的尖端部位和导电环4在相对转动时是滑动摩擦，或者安装小轴承5.1实现滚动摩擦。

踏脚1安装在带槽曲柄2上，当人骑行助力自行车时，踩踏的力量施加在踏脚1上，引起带槽曲柄2的微量变形，传感器元件7检测和输出带槽曲柄2的受力形变而产生的相应电信号。由于踏脚1和带槽曲柄2是不断转动的，不能采用电线直接连接到车架上的控制单元，如果采用蓝牙无线传输等办法也可以实现信号的传输，但是电源的提供、线路的复杂性、增加的成本、可靠性保证和成本提高都是人们必须面对的问题。本发明采用简单可靠的连接方法，弹性触头5的尖端部位和导电环4在相对转动时是滑动摩擦，或者安装小轴承5.1实现滚动摩擦，在转动中始终保持传输信号线路不中断，而且能有较高的可靠性。本发明制造和维修成本也较低，特别是当曲柄里的传感器出了故障，调换一个新的曲柄就是件非常方便的事。