本發(fā)明涉及自行車、助力電動(dòng)自行車中的對于騎行者施加在腳踏和曲柄上的踩踏力的檢測和輸出方式，具體來說就是一種帶傳感器的自行車曲柄，其是一種智能化控制電機(jī)的助力系統(tǒng)最前端的檢測傳感器實(shí)現(xiàn)方案。

背景技術(shù)：

自行車、助力電動(dòng)自行車中廣泛使用中軸扭矩傳感器的方式作為智能化控制電機(jī)的助力系統(tǒng)最前端的檢測傳感器實(shí)現(xiàn)方案。目前日本禧瑪諾、德國博世、日本雅馬哈等公司都以中軸扭矩傳感器的方式給出了各種解決方案，這種技術(shù)已經(jīng)趨于完善，只是目前的方案有下述不足：一是，中軸扭矩傳感器的成本比較高；二是，控制線路比較復(fù)雜，維修保養(yǎng)比較困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有的技術(shù)存在的不足，本發(fā)明帶傳感器的自行車曲柄的目的在于：提供一種帶傳感器的自行車曲柄，其結(jié)構(gòu)簡單，制作容易，維修方便，其作為一種智能化控制電機(jī)的助力系統(tǒng)最前端的檢測傳感器實(shí)現(xiàn)方案，成本低廉。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種帶傳感器的自行車曲柄，包括帶槽曲柄、絕緣套、導(dǎo)電環(huán)、彈性觸頭、觸頭座和傳感器元件，帶槽曲柄的背部有條形槽，該槽內(nèi)安裝有傳感器元件，帶槽曲柄和自行車中軸連接的位置有一安裝絕緣套的凹部；絕緣套被固定于帶槽曲柄的凹部，絕緣套上有下凹的環(huán)形槽；導(dǎo)電環(huán)被嵌入絕緣套的下凹的環(huán)形槽內(nèi)，導(dǎo)電環(huán)與傳感器元件通過電線連通；彈性觸頭具有彈性，安裝在觸頭座上，始終頂靠在導(dǎo)電環(huán)上，彈性觸頭通過輸出導(dǎo)線輸出信號(hào)；觸頭座被固定在自行車車架上，觸頭座支撐著彈性觸頭。

傳感器元件粘貼固定在帶槽曲柄的背部條形槽的內(nèi)部表面上，傳感器元件檢測和輸出帶槽曲柄的受力變形而產(chǎn)生的相應(yīng)電信號(hào)。彈性觸頭的尖端部位和導(dǎo)電環(huán)在相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是滑動(dòng)摩擦，或者安裝小軸承實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。

總之，這種助力電動(dòng)自行車中對于騎行者施加在腳踏和曲柄的踩踏力的檢測和輸出方式是一種結(jié)構(gòu)簡明的技術(shù)方案。

本發(fā)明的有益效果是，相對于目前一般使用的中軸扭矩傳感器，結(jié)構(gòu)簡明，成本低廉，維修方便，方便了消費(fèi)者使用。

附圖說明

下面是附圖說明：

圖1是本發(fā)明帶傳感器的自行車曲柄的一個(gè)具體實(shí)施方式立體爆炸圖。

圖2是傳感器元件和其他零件的相互關(guān)系的立體圖。

圖3和圖4是傳感器元件和彈性觸頭的工作狀態(tài)立體圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

圖1、圖2、圖3和圖4所示的是帶傳感器的自行車曲柄的一個(gè)具體實(shí)施方式，基本零件由帶槽曲柄2、絕緣套3、導(dǎo)電環(huán)4、彈性觸頭5、小軸承5.1、觸頭座6和傳感器元件7組成，帶槽曲柄2的背部有條形槽，該槽內(nèi)安裝有傳感器元件7，帶槽曲柄2和自行車中軸連接的位置有一安裝絕緣套3的凹部；絕緣套3被固定于帶槽曲柄2的凹部，絕緣套3上有下凹的環(huán)形槽；導(dǎo)電環(huán)4被嵌入絕緣套3的下凹的環(huán)形槽內(nèi)，導(dǎo)電環(huán)4與傳感器元件7通過電線連通；彈性觸頭5具有彈性，安裝在觸頭座6上，始終頂靠在導(dǎo)電環(huán)4上，彈性觸頭5通過輸出導(dǎo)線8輸出信號(hào)；觸頭座6被固定在自行車車架上，觸頭座6支撐著彈性觸頭5。傳感器元件7粘貼固定在帶槽曲柄2的背部條形槽的內(nèi)部表面上，傳感器元件7檢測和輸出帶槽曲柄2的受力形變而產(chǎn)生的相應(yīng)電信號(hào)。彈性觸頭5的尖端部位和導(dǎo)電環(huán)4在相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是滑動(dòng)摩擦，或者安裝小軸承5.1實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦。

踏腳1安裝在帶槽曲柄2上，當(dāng)人騎行助力自行車時(shí)，踩踏的力量施加在踏腳1上，引起帶槽曲柄2的微量變形，傳感器元件7檢測和輸出帶槽曲柄2的受力形變而產(chǎn)生的相應(yīng)電信號(hào)。由于踏腳1和帶槽曲柄2是不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的，不能采用電線直接連接到車架上的控制單元，如果采用藍(lán)牙無線傳輸?shù)绒k法也可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳輸，但是電源的提供、線路的復(fù)雜性、增加的成本、可靠性保證和成本提高都是人們必須面對的問題。本發(fā)明采用簡單可靠的連接方法，彈性觸頭5的尖端部位和導(dǎo)電環(huán)4在相對轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)是滑動(dòng)摩擦，或者安裝小軸承5.1實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)摩擦，在轉(zhuǎn)動(dòng)中始終保持傳輸信號(hào)線路不中斷，而且能有較高的可靠性。本發(fā)明制造和維修成本也較低，特別是當(dāng)曲柄里的傳感器出了故障，調(diào)換一個(gè)新的曲柄就是件非常方便的事。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種帶傳感器的自行車曲柄，包括帶槽曲柄(2)、絕緣套(3)、導(dǎo)電環(huán)(4)、彈性觸頭(5)、觸頭座(6)和傳感器元件(7)。帶槽曲柄(2)上安裝有絕緣套(3)、導(dǎo)電環(huán)(4)和傳感器元件(7)，彈性觸頭(5)安裝在觸頭座(6)上，彈性觸頭(5)始終頂在導(dǎo)電環(huán)(4)上，當(dāng)人腳踩踏曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)傳感器元件(7)檢測和輸出帶槽曲柄(2)的受力形變而產(chǎn)生的相應(yīng)電信號(hào)。

技術(shù)研發(fā)人員：張小紅;張羽
受保護(hù)的技術(shù)使用者：張小紅
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.23
技術(shù)公布日：2017.10.31