[发明专利]一种智能五通装置

说明书

技术领域

电动自行车，自行车，三轮车，电动三轮车。

背景技术

电动自行车是一种非常环保的交通工具。传统的速度传感器没有对曲柄扭矩进行测量，根本无法判断骑行人踩踏脚踏时曲柄的扭矩，因而容易造成骑行时失去控制，推行时飞车，存在严重的安全隐患。而目前一般的力矩感应器是从旋转的链盘上测量扭矩信号，信号采集和传输稳定性差，并且生产成本较高，因而无法真正在市场上推广。

发明内容

本发明的主要特征是：五通模块1和托架3枢接，允许五通模块1在托架3内以枢轴6为圆心轻微旋转，旋转的平面是车架10前三角所在的平面。通过弹性件2，使五通模块1上某一点与托架3 相应位置的位移和曲柄8扭矩建立一种一一对应的线性关系，电子位移感应装置则把这种位移转化为电信号。电动自行车控制器可以根据采集的电信号反推出曲柄8扭矩，调节电机输出扭矩。实现电动自行车人力和电力的有机结合，协调工作。

五通模块1，传统的五通是焊接在车架上的，该五通模块1的特点是一个独立分离的模块；上部或下部和托架3枢接，在托架3内以枢轴6为圆心一定角度的旋转；但仍具有原来的承载轴承4和中轴5的功能。

弹性件2，可以是弹簧、弹片或其他弹性材料，使五通模块1和托架3建立一种弹性关系。

托架3，是一个腔体，可将五通模块1半包含或包含于腔体内，通过枢轴6，和五通模块1是一种枢接关系；是一个固定架，可通过螺丝或铆钉固定在车架10底部，也可以焊接在车架10底部。

枢轴6，枢接五通模块1和托架3 

电子位移感应装置，在托架3上设一霍尔组件11，在五通模块1的一个与此相近位置上设一个永久磁铁12，通过两者相对位移产生电动势把位移信号转化为电信号。

电子压力感应装置，介于五通模块1和托架3之间，取代弹性件2和电子位移感应装置，可以测量出五通模块1对托架3的压力，并把压力信号转化为电信号，并传递给控制器。

附图说明：

图1为本发明力学示意图，相对于整车右视

图2为本发明主体示意图，相对于整车右视

图3为本发明主体示意图，相对于整车右视

1为五通模块，2为弹性件，3为托架，4为轴承，5为中轴，6为枢轴，7为脚踏，8为曲柄，9为轮盘，10为车架，11为霍尔组件，12为永久磁铁。F1表示向下踩踏力，F2表示链条向后的拉力，F3表示中轴向后的压力，F4表示五通模块对托架的压力，F5表示五通模块对托架的压力。L1为曲柄臂长，也为F1的臂长；L2为轮盘半径，也为F2臂长，F3的臂长为r3，F4的臂长为r4， F5的臂长为r5。 

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明装置进行进一步的详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

如图1，当骑行人踩踏脚踏7时，产生一个向下的压力F1，相应的扭矩T1=F1×L1，此时链条拉紧，产生一个反作用力F2，相应的扭矩T2=F2×L2。T1=T2。F2把这个力通过链盘传导给中轴5，中轴5产生一个和F2相等的压力F3，中轴5又通过轴承4把压力传导给五通模块1，由于五通模块1和托架3之间是一种枢接关系。如图2，五通模块1在受力后以枢轴6为圆心，沿着F3方向旋转，五通模块1压迫托架3，设定压力为F4。由于F4为F3的传导力，所以F4=F3。此时弹性件2受到F4压迫变形，设定该弹性件2的弹性系数为K，五通模块1相对于托架3在弹性件2位置位移弧长为S4，则F4=K×S4。

设定永久磁铁12相对于霍尔组件11所在的位置位移弧长为S5。设定五通模块1以枢轴6为圆心旋转的角度为θ°。.

S4＝θ°2πr4/360，S5=θ°2πr5/360

θ°=S4×360/(2πr4)   θ°=S5×360 /(2πr5)                                       

则： S4/r4=S5/r5 

则：S4= r4×S5/r5

则: F4=K×S4=K×r4×S5/r5

因为F2=F3=F4，T1=T2=F2×L2       

可以得出T1= L2× K× r4×S5/r5