專利名稱：一種智能五通裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電動(dòng)自行車，自行車，三輪車，電動(dòng)三輪車。
背景技術(shù)：
電動(dòng)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(duì)曲柄扭矩進(jìn)行測(cè)量，根本無法判斷騎行人踩踏腳踏時(shí)曲柄的扭矩，因而容易造成騎行時(shí)失去控制，推行時(shí)飛車，存在嚴(yán)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(cè)量扭矩信號(hào)，信號(hào)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(chǎng)上推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要特征是五通模塊1和托架3樞接，允許五通模塊1在托架3內(nèi)以樞軸6為圓心輕微旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的平面是車架10前三角所在的平面。通過彈性件2，使五通模塊 1上某一點(diǎn)與托架3相應(yīng)位置的位移和曲柄8扭矩建立一種一一對(duì)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(hào)。電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號(hào)反推出曲柄8扭矩，調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩。實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。五通模塊1，傳統(tǒng)的五通是焊接在車架上的，該五通模塊1的特點(diǎn)是一個(gè)獨(dú)立分離的模塊；上部或下部和托架3樞接，在托架3內(nèi)以樞軸6為圓心一定角度的旋轉(zhuǎn)；但仍具有原來的承載軸承4和中軸5的功能。彈性件2，可以是彈簧、彈片或其他彈性材料，使五通模塊1和托架3建立一種彈性關(guān)系。托架3，是一個(gè)腔體，可將五通模塊1半包含或包含于腔體內(nèi)，通過樞軸6，和五通模塊1是一種樞接關(guān)系；是一個(gè)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。樞軸6，樞接五通模塊1和托架3
電子位移感應(yīng)裝置，在托架3上設(shè)一霍爾組件11，在五通模塊1的一個(gè)與此相近位置上設(shè)一個(gè)永久磁鐵12，通過兩者相對(duì)位移產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通模塊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(cè)量出五通模塊1對(duì)托架3的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并傳遞給控制
ο


圖1為本發(fā)明力學(xué)示意圖，相對(duì)于整車右視圖2為本發(fā)明主體示意圖，相對(duì)于整車右視圖3為本發(fā)明主體示意圖，相對(duì)于整車右視
1為五通模塊，2為彈性件，3為托架，4為軸承，5為中軸，6為樞軸，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表示五通模塊對(duì)托架的壓力，F(xiàn)5表示五通模塊對(duì)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r3，F(xiàn)4 的臂長為r4，F(xiàn)5的臂長為r5。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明裝置進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實(shí)施例一
如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時(shí)鏈條拉緊，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。F2把這個(gè)力通過鏈盤傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的壓力F3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊1，由于五通模塊1和托架3之間是一種樞接關(guān)系。如圖2，五通模塊1在受力后以樞軸6為圓心，沿著F3方向旋轉(zhuǎn)，五通模塊1壓迫托架3，設(shè)定壓力為F4。由于F4為F3的傳導(dǎo)力，所以F4=F3。此時(shí)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，五通模塊1相對(duì)于托架3在彈性件2位置位移弧長為S4，則F4=KX S4。設(shè)定永久磁鐵12相對(duì)于霍爾組件11所在的位置位移弧長為S5。設(shè)定五通模塊1 以樞軸6為圓心旋轉(zhuǎn)的角度為θ°。.
S4 = θ ° 2Jir4/360，S5=e ° 2 π r5/360 θ° =S4X360/^2 3ir4) θ° =S5 X 360 Λ2 π r5) 則S4/r4=S5/r5 則S4= r4XS5/r5 貝丨J : F4=KXS4=KXr4XS5/r5 因?yàn)?F2=F3=F4，T1=T2=F2XL2 可以得出 Tl= L2X KX r4XS5/r5 霍爾組件11把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(dòng)自行車電機(jī)輸出扭矩大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合。實(shí)施例二
如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時(shí)鏈條拉緊，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。如圖3，F(xiàn)2把這個(gè)力通過鏈盤傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的壓力F3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊1，由于五通模塊1和托架3之間是一種樞接關(guān)系。如圖3，五通模塊1在受力后以樞軸6為圓心，沿著F3方向旋轉(zhuǎn)，五通模塊1壓迫托架3，在彈性件2位置，設(shè)定壓力為 F5。因?yàn)?F3Xr3=F5Xr5，貝丨J :F3= F5Xr5/ r3
此時(shí)彈性件2受到壓力F5壓迫變形，設(shè)定該彈性件2的彈性系數(shù)為K，則永久磁鐵12 相對(duì)霍爾組件11所在的位置相對(duì)位移弧長為S5。則F5=KXS5 因?yàn)?F2=F3= F5Xr5/ r3, T1=T2=F2XL2 可以得出 Tl= L2XKXS5Xr5/ r3霍爾組件11把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(dòng)自行車電機(jī)輸出扭矩大小，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)
合O實(shí)施例三
如圖2，可以把電子壓力感應(yīng)裝置替代彈性件2，同時(shí)取消霍爾組件11和永久磁鐵12。 如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時(shí)鏈條拉緊，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。F2把這個(gè)力通過鏈盤傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的壓力F3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊 1，由于五通模塊1和托架3之間是一種樞接關(guān)系。如圖2，五通模塊1在受力后以樞軸6為圓心，沿著F3方向旋轉(zhuǎn)，五通模塊1壓迫托架3，設(shè)定壓力為F4。由于F4為F3的傳導(dǎo)力， 所以F4=F3。五通模塊1在受力后又把這個(gè)壓力F4傳遞給電子壓力感應(yīng)裝置。這時(shí)電子壓力感應(yīng)裝置測(cè)量出了 F4的大小。F2=F3=F4, T1=T2=F2XL2 所以，T1=F4XL2
電子壓力感應(yīng)裝置把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(dòng)自行車電機(jī)的輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合。實(shí)施例四
如圖3，可以把電子壓力感應(yīng)裝置替代彈性件2，同時(shí)取消霍爾組件11和永久磁鐵12。 如圖1，當(dāng)騎行人踩踏腳踏7時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)向下的壓力F1，相應(yīng)的扭矩Tl=FlXLl,此時(shí)鏈條拉緊，產(chǎn)生一個(gè)反作用力F2，相應(yīng)的扭矩T2=F2XL2。T1=T2。如圖3，F(xiàn)2把這個(gè)力通過鏈盤傳導(dǎo)給中軸5，中軸5產(chǎn)生一個(gè)和F2相等的壓力F3，中軸5又通過軸承4把壓力傳導(dǎo)給五通模塊1，由于五通模塊1和托架3之間是一種樞接關(guān)系。如圖2，五通模塊1在受力后以樞軸6為圓心，沿著F3方向旋轉(zhuǎn)，五通模塊1壓迫托架3，設(shè)定壓力為F5。因?yàn)?F3Xr3=F5Xr5，貝丨J :F3= F5Xr5/ r3 因?yàn)?F2=F3= F5Xr5/ r3, T1=T2=F2XL2
可以得出 Tl= L2XF5Xr5/ r3
電子壓力感應(yīng)裝置把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)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(dòng)自行車電機(jī)輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)
合 ο
權(quán)利要求
1.一種智能五通裝置，主要特征是五通模塊上側(cè)或下側(cè)和托架樞接，允許五通模塊在托架內(nèi)以樞軸為圓心一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過彈性件使五通模塊上某一點(diǎn)相對(duì)于托架上某一點(diǎn)的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，電子位移裝置把位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號(hào)反推出的曲柄扭矩，從而調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩， 實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作；五通模塊，傳統(tǒng)的五通是焊接在車架上的，該五通模塊的特點(diǎn)是一個(gè)獨(dú)立分離的模塊， 和托架樞接；但仍具有原來的承載軸承和中軸的功能；彈性件，可以是彈簧，彈片或其他彈性材料，緊貼于托架內(nèi)壁，使五通模塊和托架建立一種彈性關(guān)系；托架，是一個(gè)腔體，可將五通模塊半包含或包含于腔體內(nèi)，通過樞軸，與五通模塊是一種樞接關(guān)系；是一個(gè)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；樞軸，樞接五通模塊和托架；電子位移感應(yīng)裝置，在托架上設(shè)一霍爾組件，在五通模塊的一個(gè)與此相近位置上設(shè)一個(gè)永久磁鐵，通過兩者相對(duì)位移產(chǎn)生電的動(dòng)勢(shì)把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；電子壓力感應(yīng)裝置，介于五通模塊和托架之間，取代電子位移感應(yīng)裝置，可以測(cè)量出五通模塊對(duì)托架的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)傳遞給控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1，五通模塊和托架是一種樞接關(guān)系，允許五通模塊在托架內(nèi)以樞軸為圓心輕微旋轉(zhuǎn)，通過彈性件，使五通模塊上某一點(diǎn)相對(duì)于托架上某一點(diǎn)的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)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(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，可以在托架設(shè)一霍爾組件，同時(shí)在五通模塊的一個(gè)與此相近位置上設(shè)一永久磁鐵，通過兩者相對(duì)位移產(chǎn)生一電動(dòng)勢(shì)把位移信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并把該信號(hào)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，介于五通模塊和托架之間，取代電子位移感應(yīng)裝置，可以測(cè)量出五通模塊對(duì)托架的壓力，并把壓力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)后傳遞給控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4，電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)采集電子信號(hào)反推出來的曲柄扭矩的大小，并調(diào)節(jié)電動(dòng)自行車電機(jī)的輸出扭矩，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車電力和人力的有機(jī)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(dòng)自行車，電動(dòng)助力車，自行車，三輪車，電動(dòng)三輪車，電動(dòng)助力三輪車。
全文摘要
一種智能五通裝置，主要特征是五通模塊和托架樞接，允許五通模塊在托架內(nèi)以樞軸為圓心一定角度的轉(zhuǎn)動(dòng)；通過彈性件使五通模塊上某一點(diǎn)相對(duì)于托架上某一點(diǎn)的位移和曲柄扭矩建立一種一一對(duì)應(yīng)的線性關(guān)系，電子位移裝置把位移轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；電動(dòng)自行車控制器可以根據(jù)采集的電信號(hào)反推出曲柄扭矩，從而調(diào)節(jié)電機(jī)輸出扭矩，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)自行車人力和電力的有機(jī)結(jié)合，協(xié)調(diào)工作。
文檔編號(hào)B62K11/02GK102501940SQ20111036565
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者尚林山 申請(qǐng)人:尚林山