一种带智能控制的曲柄及包括该曲柄的带助力的脚踏装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种带智能控制的曲柄及带助力的脚踏装置，脚踏装置包括动力系统，曲柄包括曲柄本体，曲柄本体内设有感测曲柄本体上于设定方向的力矩值的力矩感应器、感测曲柄本体的转动速度的速度感应器、感应器感测曲柄本体偏离设定方向角度的角度感应器、感测曲柄本体的转动方向的方向感应器以及与动力系统以及各感应器相连的曲柄控制器。于一个感测周期内，曲柄控制器根据各感应器感测的信息判断曲柄本体的转动速度大于一设定阈值且转动方向为向前时，再根据感测到的力矩值以及角度计算此时曲柄本体所受到的实际力矩值，并获取曲柄本体于该感测周期内的最大实际力矩值，以输出最大实际力矩值以使动力系统根据该最大实际力矩值调整其输出功率。

Crank with intelligent control and power assisted pedal device comprising the same

The utility model relates to an intelligent control device with crank and pedal power, the foot pedal device comprises a power system, including crank crank body, the body is provided with a direction sensor crank torque sensor, the sensing body to set the direction of the crank torque sensor to sense speed sensor, speed sensor crank body measuring the crank body deviates from the set direction angle angle sensor, a sense of direction of rotation of the crank and the crank body measuring controller is connected with the power system and the sensor. In a sensing period, each sensor crank controller according to the sensed information to determine the rotational speed of the crank is larger than a threshold and the rotation direction is forward, then according to the sensed torque and torque at the crank angle is calculated by the value of ontology, and obtain the crank body on the sensing maximum the actual torque cycle value to output maximum torque value to the actual power system according to the actual maximum torque value to adjust its output power.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种曲柄，具体地说，是涉及一种能够根据感应器的感应值准确感测实际脚踩力量，以使马达输出相匹配的功率的带智能控制的曲柄。本技术还涉及一种包括上述的带智能控制的曲柄的带助力的脚踏装置。
技术介绍
一般的带助力的脚踏装置，例如脚踏电动车(一轮/二轮/三轮车)，其马达电流的大小大都是由手控的扭把(转把)来决定。有些设计则加上磁感器与磁块来测量脚踏的速度，而后依脚踏速度来控制马达电流大小/输出功率。即马达功率输出大小与脚踩速度成正比，踩的越快，马达输出功率越高。速度传感器在平路时才比较有效，而在上坡时，脚踏速度因为坡度而减慢，此时马达却不能提供足够的输出功率。正确的作法应该是由脚踩的力量来决定马达的电流与输出功率。马达输出功率大小与脚踩力量成正比，即脚踩的越用力，马达输出功率越高。虽然市面上已有些公司是用机械式的方式来感测脚踩的力量，但其成本太高。公开号为TW201410531A的中国台湾专利申请采用应变计感测器感测脚踩的力量，但是无法准确地获知实际脚踩的力量，因而无法使马达准确输出相匹配的功率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种带智能控制的曲柄及包括该曲柄的带助力的脚踏装置，能够通过获取曲柄转动一个感测周期的最大实际力矩值以使马达输出相匹配的功率。为了实现上述目的，本技术的带智能控制的曲柄，应用于一带助力的脚踏装置，所述脚踏装置包括动力系统，所述智能曲柄包括曲柄本体，所述曲柄本体上设置有力矩感应器、速度感应器、角度感应器、方向感应器以及曲柄 控制器。力矩感应器感测所述曲柄本体上于一设定方向的力矩值；速度感应器感测所述曲柄本体的转动速度；角度感应器感测所述曲柄本体偏离所述设定方向的角度；方向感应器感测所述曲柄本体的转动方向；曲柄控制器分别与所述动力系统以及各感应器相连，于一个感测周期内，所述曲柄控制器根据各所述感应器感测的信息判断所述曲柄本体的转动速度大于一设定阈值且转动方向为向前时，再根据感测到的力矩值以及角度计算此时曲柄本体所受到的实际力矩值，并获取曲柄本体于该感测周期内的最大实际力矩值，以输出最大实际力矩值以使所述动力系统根据该最大实际力矩值调整其输出功率。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述角度感应器和方向感应器是陀螺仪加速器。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述力矩感应器是应变规感应器。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述曲柄本体包括应变规容置腔，所述应变规感应器贴附于所述应变规容置腔的内壁。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述设定方向为垂直方向或水平方向。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述曲柄本体包括电池容置腔，一电池设置于所述电池容置腔，所述曲柄控制器以及各感应器分别与所述电池电连接。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述脚踏装置还包括曲柄轴和动力系统用电源，所述曲柄轴包括与所述电源相连接的滑环，所述曲柄本体包括曲柄连接端，所述曲柄连接端包括与所述滑环接触连接的弹性连接柱以将电源供应至所述曲柄控制器以及各感应器。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述曲柄控制器包括与所述动力系统无线通讯连接的无线通讯模块。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述曲柄控制器还包括根据转动速度对所述曲柄本体开始转动时间和/或停止转动时间进行计时的计时器模块。上述的带智能控制的曲柄的一实施方式中，所述曲柄控制器还包括于所述感测周期结束后仍进行一次判断所述曲柄本体的转动速度是否大于该设定阈值且方向是否向前的判定模块。本技术的带助力的脚踏装置，包括车架、分别连接在所述车架上的动力系统以及行走系统，所述行走系统包括曲柄轴和分别连接在所述曲柄轴两侧的曲柄，其中，两个所述曲柄中的至少一个为上述的带智能控制的曲柄。上述的带助力的脚踏装置的一实施例中，所述动力系统包括马达和控制所述马达的马达控制器，所述马达控制器与所述曲柄控制器无线通讯连接。上述的带助力的脚踏装置的一实施例中，还包括设置于所述车架的车把处的显示器，所述显示器与所述马达控制器相连接。本技术的有益功效在于，采用本技术的带智能控制的曲柄及带助力的脚踏装置，通过感测曲柄的转动力矩值以及转动速度、角度和方向，准确获取反映实际最大脚踩力量的曲柄所受到的最大实际力矩值，马达根据此最大实际力矩值智能输出适当功率，使骑行者舒适骑行。以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不作为对本技术的限定。附图说明图1为本技术的带助力的脚踏装置的一实施例的结构简图；图2为本技术的带助力的脚踏装置的带智能控制的曲柄及动力系统的模块图；图3为本技术的带智能控制的曲柄的一实施例的结构示意图；图4为图3另一方向的结构示意图；图5为带智能控制的曲柄所处位置感测力矩值与实际力矩值关系示意图；图6为本技术的带智能控制的曲柄的一实施例的工作流程图；图7为本技术的带助力的脚踏装置的曲柄轴的一实施例的结构示意图；图8为本技术的带智能控制的曲柄的另一实施例与曲柄轴连接的剖视示意图。其中，附图标记100 带智能控制的曲柄110 曲柄本体111 弹性连接柱120 力矩感应器130 速度感应器140 角度感应器150 方向感应器160 曲柄控制器161 无线通讯模块162 计时器模块170 放大器200 带助力的脚踏装置211 马达控制器212 马达210 动力系统220 显示器230 车架240 行走系统241 曲柄轴242 滑环S1 应变规容置腔S2 线路板容置腔S3 电池容置腔P 线路板B 纽扣电池E 曲柄连接端具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术技术方案进行详细的描述，以更进一步了解本技术的目的、方案及功效，但并非作为本技术所附权利要求保护范围的限制。配备有本技术的带智能控制的曲柄的带助力的脚踏装置，其动力来源 是马达和人力，在脚踏后马达方才产生动力，所以带助力的脚踏装置的每次充完电后的行驶距离也较长。在爬坡时，本技术的带助力的脚踏装置可以感受到骑行者使用力气的增加而自动提高电流的供应以增加马达输出的功率。在下坡时，骑行者没有踩踏，马达也就停止输出电流。如图1和图2所示，本技术的带智能控制的曲柄100应用于带助力的脚踏装置200上，带助力的脚踏装置200还包括动力系统210、显示器220、车架230以及行走系统240，动力系统210、显示器220以及行走系统240分别连接在车架230上。行走系统240包括曲柄轴241，曲柄轴241两侧分别连接一个曲柄的一端，曲柄的另一端连接脚踏，骑行者踩动脚踏，脚踏通过曲柄带动曲柄轴241以及前后车轮转动，从而使带助力的脚踏装置200向前行进。其中，曲柄轴241两侧的曲柄中可以有一侧的曲柄设置为本技术的带智能控制的曲柄100。不考虑成本的话，也可以两侧均设置本技术的带智能控制的曲柄100。以下实施例中，以带助力的脚踏装置200的左侧曲轴为本技术的智能曲轴100为例进行说明。参阅图1和图2，动力系统210包括马达控制器211和马达212，显示器220例如设置于车架230的车把处，方便骑行者设置和查看。带智能控制的曲柄100与马达系统210的马达控制器211采用无线通讯连接，马达系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带智能控制的曲柄，应用于一带助力的脚踏装置，所述脚踏装置包括动力系统，所述曲柄包括曲柄本体，其特征在于，所述曲柄本体内设有：力矩感应器，感测所述曲柄本体上于一设定方向的力矩值；速度感应器，感测所述曲柄本体的转动速度；角度感应器，感测所述曲柄本体偏离所述设定方向的角度；方向感应器，感测所述曲柄本体的转动方向；以及曲柄控制器，分别与所述动力系统以及各感应器相连，于一个感测周期内，所述曲柄控制器根据各所述感应器感测的信息判断所述曲柄本体的转动速度大于一设定阈值且转动方向为向前时，再根据感测到的力矩值以及角度计算此时曲柄本体所受到的实际力矩值，并获取曲柄本体于该感测周期内的最大实际力矩值，以输出最大实际力矩值以使所述动力系统根据该最大实际力矩值调整其输出功率。

【技术特征摘要】
1.一种带智能控制的曲柄，应用于一带助力的脚踏装置，所述脚踏装置包括动力系统，所述曲柄包括曲柄本体，其特征在于，所述曲柄本体内设有：力矩感应器，感测所述曲柄本体上于一设定方向的力矩值；速度感应器，感测所述曲柄本体的转动速度；角度感应器，感测所述曲柄本体偏离所述设定方向的角度；方向感应器，感测所述曲柄本体的转动方向；以及曲柄控制器，分别与所述动力系统以及各感应器相连，于一个感测周期内，所述曲柄控制器根据各所述感应器感测的信息判断所述曲柄本体的转动速度大于一设定阈值且转动方向为向前时，再根据感测到的力矩值以及角度计算此时曲柄本体所受到的实际力矩值，并获取曲柄本体于该感测周期内的最大实际力矩值，以输出最大实际力矩值以使所述动力系统根据该最大实际力矩值调整其输出功率。2.根据权利要求1所述的带智能控制的曲柄，其特征在于，所述角度感应器和方向感应器是陀螺仪加速器。3.根据权利要求1所述的带智能控制的曲柄，其特征在于，所述力矩感应器是应变规感应器。4.根据权利要求3所述的带智能控制的曲柄，其特征在于，所述曲柄本体包括应变规容置腔，所述应变规感应器贴附于所述应变规容置腔的内壁。5.根据权利要求1所述的带智能控制的曲柄，其特征在于，所述设定方向为垂直方向或水平方向。6.根据权利要求1至5任一项所述的带智能控制的曲柄，其特征在于，所述曲柄本体包括电池容置腔，一电池设置于所述电池容置腔，所述曲柄控制器以及各感应器分别与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：治平·约翰尼·王，志靖史蒂夫·周，旦华·丹恩·王，郭锡池，
申请(专利权)人：普拖克公司，
类型：新型
国别省市：美国;US