[实用新型]曲柄扭力感测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种曲柄扭力感测装置，特别涉及一种包括转轴、曲柄、旋转件、移动件、磁性组件、磁力感测组件、控制单元及复位弹簧，俾能感测曲柄扭力及做相应控制的曲柄扭力感测装置。

背景技术

为了提供人力与机械动力的有效连结，在人力作用产生一驱动力而达一特定值时，得以产生一控制讯号，通过控制讯号以驱动机械动力运转，进而提供机械式的补助力，达到省力的目的，目前已有许多扭力感测装置的设计被广泛地应用。较为常见的，就是将扭力感测装置应用在人力与电动力混合的载具(例如自行车，轮椅或代步车等)。由于各式载具的动力机械结构各有不同，其扭力感测装置的设计也会因为动力机械结构不同而有所不同。现有曲柄扭力感测的技术列举如下。

中国台湾第M417320号“电动自行车的力矩感测机构”专利案，其构造是在曲柄轴设套筒，套筒固定齿盘，套筒表面贴附应变规，用以量测套筒受扭力作用的应变量并转换成应变信号，以应变传感器将应变信号传送出去，藉以感测曲柄扭力状态。其主要是量测套筒的应变量而达感测扭力的效果，其只适用于套筒式的结构。

中国台湾第M417321号“脚踏车的助力控制装置”专利案，其包括套固于曲柄轴的驱动件、从动件，根据驱动件的形变量输出反应讯号的应变传感器、扭力计算单元，通过量测驱动件带动从动件转动时所产生的形变，而达到扭力感测的目的。其主要是量测从动件的形变量而达感测扭力的效果，其只适用于套筒式的结构。

中国台湾第M410012号“具有扭力感测功能的曲柄轴组合”专利案，包含曲柄单元、表面声波单元、应变规及工作单元。曲柄单元包括曲柄轴及连接环。表面声波单元用以产生第一电波及第二电波。应变规电连接形成回路并影响第二电波。工作单元根据第一电波与第二电波的差异运算出扭力值。其主要是表面声波单元搭配应变规而扭力感测效果，只是其结构复杂，成本较高。

中国台湾第M396253号“曲柄扭力感应装置”专利案，主要通过踩踏踏板时大齿盘带动链条所受到的反作用力，在五通轴支点产生拉力，通过量测此拉力大小，得知踩踏踏板的扭力值，而五通轴所受的拉力大小通过弹簧磅秤的原理而测得五通轴的位移量，再根据弹簧弹力系数及形变量计算而达到扭力感测的目的。然而，其只适用于五通管的结构设计，并不能广泛地被应用。

综合上述各种已知技术，主动都是应用在助力型的电动自行车的扭力感测技术，整体装置只适用于自行车的套筒结构。

有鉴于上述已知各种扭力感测装置所产生的缺失，本创作人积极努力研究，终不断试验及实作，终有本实用新型的成果产出。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简化、稳定性及强度佳，容易组装、成本低及感测效果良好及能供广泛应用的曲柄扭力感测装置。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种曲柄扭力感测装置，其供装置于一曲柄及一架体之间，该曲柄可相对该架体旋转，它包括：

一转轴，其装置在该架体上；

一曲柄，其一端装置在该转轴上，用以接受一外力驱动而以该转轴为轴心做旋转；

一旋转件，其与该曲柄连接呈可同步旋转状态，其上设有沿着该转轴的轴线环绕分布的若干个第一凸块，每一该第一凸块末端设有一第一斜面；

一移动件，其上设有沿着该转轴的轴线环绕分布的若干个第二凸块，每一该第二凸块末端设有一第二斜面；当该旋转件相对该移动件自一第一角度旋转至一第二角度时，该第二斜面与该第一斜面相互贴合顶推而产生一沿着该转轴的轴线方向的推力，以该推力使该移动件相对该旋转件而沿着该转轴的轴向自一第一位置移动至一第二位置；

一磁性组件，其设置在该移动件上；

一磁力感测组件，其相对于该架体呈固定不动状态，其位于与该磁性组件相对应的位置上，用以感测该磁性组件的磁力大小并产生与该磁力大小相对应的感测讯号；

一控制单元，用以接收及处理该感测讯号，当该感测讯号所对应的该磁力大小差值超过一预定值时，便产生一控制讯号以供利用；及

至少一复位弹簧，其设置于该移动件与该旋转件之间，当该外力消失时，以该至少一复位弹簧的弹力使该移动件相对该旋转件回转至该第一角度。