[发明专利]扭力感应器

说明书

本申请是分案申请，原案的申请号为201110314265.5，申请日为2011年10月17日，发明名称为“助动车的扭力感应装置”。

技术领域

本发明关于一种可装设在各种电动自行车上使用的扭力感应器，其可感应骑乘者施予的扭力的变化量，并据此控制电动马达提供辅助动力以克服该车前进时因地形或人、车状况变化而增加的阻力的扭力感应器。

背景技术

脚踏车除了完全以人力踩踏来作为前进的动力之外，亦有配合电动马达来辅助驱动者，使骑乘者在爬坡或疲惫时，可藉该电动马达来辅助驱动该脚踏车前进，以减轻骑乘者的负担，此种利用电动马达在适当时机辅助驱动的自行车，一般称为“电动助动车”。而为了确保电动助动车在骑乘时的安全性，一般国家对于电动助动车在使用电动马达时的最高速限都有严格的规定。

其中一种现有技术的电动助动车是以感应该电动助动车的速度的方式，来决定何时需要启动电动马达以辅助驱动前进，且该现有技术的电动助动车上还预设有数段马达出力大小的选项可供选择；然而，此种电动助动车上所设的控制器并不会根据该助动车的负载，也不会根据骑乘者的重量来进行判断，所以总是错估了所需的辅助动力。

另一种利用感应轮体的旋转速度来决定电动马达辅助驱动的时机的方式也常见于现有技术的助动车中，然而，仅是感应轮体的旋转速度，未必能够正确地反映出所需的辅助动力，亦即，任何预设的马达出力，皆无法预先考量到当时骑乘者的体重与载重等资料以即时控制，完全无法正确反应出骑乘者真实需要的辅助动力。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种扭力感应器，可确实反应骑乘者所使出的踏力，以换算出所需要的辅助动力。

本发明的技术解决方案是提供一种扭力感应器，包括一外管、一中管、一施力轴、至少一外轴承、至少一内轴承、一弹性件、一第一感测盘、一第二感测盘与一检测单元：该中管沿轴向穿设于该外管中，该中管的内壁面上间隔设有一第一挡止凸块与一第二挡止凸块，该施力轴沿轴向贯穿该中管，该施力轴的环壁面上设有一第一挡止凸块与一第二挡止凸块，该施力轴的第一挡止凸块与第二挡止凸块均位于该中管的第一挡止凸块与第二挡止凸块相对应的侧面之间，该施力轴与中管能够选择性地使两者的第一挡止凸块相互抵靠，或使两者的第二挡止凸块相互抵靠，该外轴承环设于所述外管与中管之间，该内轴承环设于所述中管与施力轴之间，该弹性件设于所述中管与施力轴之间，且该弹性件的两端分别连接所述中管与施力轴，所述第一感测盘与第二感测盘环绕该施力轴，且相邻并相间隔设置，其中该第一感测盘固接于施力轴，该第二感测盘固接于中管，该检测单元设在该外管上，该检测单元检测所述第一感测盘与第二感测盘间的相角差。

上述第一感测盘可为一基准感测盘，其上沿周缘间隔环绕排列有多个穿孔(大光罩)；

上述第二感测盘可为一偏转感测盘，其上沿周缘间隔环绕排列有多个检测部，每一检测部具有多个检测细栅格(细光罩)，该检测细栅格沿该偏转感测盘的周缘间隔排列设置；

上述检测单元可具有一信号发射元件与一信号接收元件，该信号发射元件会朝该第一感测盘上设有穿孔处发出一信号，该信号接收元件可接收该信号发射元件所发出的信号，在该第一感测盘与第二感测盘在受力而旋转过程中，其上的穿孔与检测部经过该信号发射元件时，可能会一次(在较少应力的情况下)或多次(在较多应力的情况下)让信号通过，并被信号接收元件接收。

上述第二感测盘可为一基准感测盘，其上沿周缘间隔环绕排列有多个穿孔(大光罩)；

前述第一感测盘可为一偏转感测盘，其上沿周缘间隔环绕排列有多个检测部，每一检测部具有多个检测细栅格(细光罩)，该检测细栅格沿该偏转感测盘的周缘间隔排列设置；

上述检测单元可具有一信号发射元件与一信号接收元件，该信号发射元件会朝该第一感测盘上设有穿孔处发出一信号，该信号接收元件可接收该信号发射元件所发出的信号，在该第一感测盘与第二感测盘在受力而旋转过程中，其上的穿孔与检测部经过该信号发射元件时，可能会一次(在较少应力的情况下)或多次(在较多应力的情况下)让信号通过，并被信号接收元件接收。

上述弹性件可为一扭转弹簧，其设于该施力轴上，且两端分别固接于该中管与施力轴，当受力达到本扭力感应器最大检测值时该施力轴与中管两者的第一挡止凸块会相互抵靠，当完全不受力时，该弹性件会使该施力轴与中管两者的第二挡止凸块相互抵靠。

上述弹性件亦可为一种可压缩变形的弹性体，其设置于该中管与施力轴的第一挡止凸块之间，当本扭力感应器完全不受力时，上述弹性件会使该施力轴与中管两者的第二挡止凸块相互抵靠。