一种改进的电动辅助自行车制造技术

本实用新型专利技术涉及一种改进的电动辅助自行车，包括车架、车轮、轮毂电机、控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，还包括应力感测装置，应力感测装置包括信号感测部件、信号处理电路、信号输出电路，信号感测部件与由人力驱动构件驱动车轮转动而导致车架压缩产生应力的部位相配合。本实用新型专利技术提供的一种改进的电动辅助自行车，将应力感测装置安装于车架上，通过采集脚踏力驱动车轮转动时车架产生相应变形而产生的应力信号，并将该信号进行放大处理后输入至控制电路，来启动辅助动力驱动。另外，本实用新型专利技术将整个感测装置设计为与车架可拆卸的结构。不仅安装、更换方便，而且可以应用安装于其他需要辅助动力驱动的电动车上，通用性好。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种辅助自行车，特别涉及一种改进的电动辅助自 行车。
技术介绍
近年来，随着国际油价的不断上涨，能源不可再生导致的能源危机， 以及全球暖化现象的明显加快和污染日益严重，使各国对汽车、摩托车 等主要能源消耗产品的产量和排放标准进行了严格控制，但即便如此， 仍不能根本解决目前存在的问题。在这样的大背景下，使用人力，或是 电力或是人力、电力相辅助驱动的无排放、无污染的辅助电动自行车、电动汽车成为未来发展的主流方向。"行"的工具自行车又将重回历 史，从新扮演一个重要的角色，结合现代科技，加上高储能的锂电池及 高效率的辅助动力驱动系统，让自行车又是健身又是实用的个人交通工 具更接近每一个人。目前电动自行车主要有两大类型。 一种是以电力驱动为主，人骑乘 这类电动车时，无需人力驱动，直接由电力驱动，在电力用完或不足的 情况下，改由人力驱动代替电力驱动。另外一种是电力辅助人力驱动的 辅助动力电动车。该类自行车是以人力骑行为主，电力驱动为辅，人在 骑乘的过程中，通过脚蹬车轮的力量来启动辅助电器驱动装置。该类辅 助动力自行车的原理，是侦测骑乘者的脚踏力量，按使用者选择助力模 式，提供不同的的助力推动方式来轻易达成自行车骑乘者的上坡，快速， 载重等的助力模式，让自行车更能轻易的服务人类对"行"的的需求。目前，现有的辅助动力自行车感测脚踏力量来启动助力模式的感测方式主要为以下两种1、 感测位置位于五通轴心处脚踏力量形成五通轴的弯曲应变量， 脚踏车轮时，利用应变规感测五通轴手里变形的应变量并读取信号后输 入至控制电路中以启动辅助动力装置。该类方案如国家知识产权局于2008年7月30日公布的、专利申请号 为200710006002.1、名称为"利用中轴支撑件变形的电动车助力传感 器方案"的技术专利申请文件中。该方案公开了一种采用独特的方 案设计的新型助力传感器、特别是一种利用中轴支撑件变形的电动车助 力传感器方案。由五通、中轴、套筒、轴承、牙盘、链条、传感元件等 组成。中轴至少靠链条一侧用轴承支撑在套筒上，套筒紧固在五通上， 套筒靠近链条一侧悬空，套筒上粘贴有应变片作为传感元件，利用链条 的拉力造成套筒变形，由应变片检测出中轴通过牙盘链条传出的力矩。 该方案中，需要在轴承中套设一个套筒，套筒通过轴承支撑，应变片粘 贴在套筒上。这种感测结构不仅复杂，而且安装不方便，长期使用后轴 承出现问题后易于损坏，不便于更换。另外一个缺点则是该类助力传感 器无法通用安装于其他电动车上实现辅助动力功能。感测装置的通用性 差。2、 感测位置位于后轮的轴心处或后轮轮毂马达内的轴心处脚踏力 量传递至链条，链条牵动后轴轴心弯曲产生应力，利用应变规感测读取 应力信号后输入至控制电路中以启动辅助动力装置。该类方案如国家知识产权局于2005年2月2日公布的、专利申请号为 02820886.2、名称为"具有辅助推进装置的自行车"的技术专利申 请文件中。该方案公开了一种自行车，包括车架、以可以转动的方式 通过轮轴安装与车架上的一个或多个轮子、用于完全或部分的借助于人 力通过传输装置驱动轮子的驱动装置，电源和/或驱动装置的辅助推进形 成部分以尽可能从外部不可视的方式被安装在自行车中或自行车上。在 该方案中，应变线规52设于轮毂电机内部的轮轴51上，利用骑乘者骑乘 时，脚踏力通过链条传递至后轮轴51，使后轮轴51弯曲变形产生应力，应变线规52采集读取应力信号后传输入信号放大器53进行发大后输入至 印刷电路板54实现辅助动力驱动。该方案由于应变线规52设于轮毂电机5 的内部，并位于轮轴51上，结构复杂，应变线规52的安装易十分不便。 出现故障后维修、更换也十分困难。另外，与上面提到的问题一样，该 类方案中感测装置无法安装于其他需要辅助动力驱动的电动车上，通用 性差。
技术实现思路
为了解决上述现有技术中存在的问题，本技术提供一种改进的 电动辅助自行车。将应力感测装置安装于车架上，通过采集脚踏力驱动 车轮转动时车架产生相应变形而产生的应力信号，并将该信号进行放大 处理后输入至控制电路，来启动辅助动力驱动。另外，本技术将整 个感测装置设计为与车架可拆卸的结构。不仅安装、更换方便，而且可 以应用安装于其他需要辅助动力驱动的电动车上。本技术采用的主要技术方案为 一种改进的电动辅助自行车， 包括车架、与车架连接的车轮、驱动车轮转动的轮毂电机、控制轮毂电 机工作的控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，还包括应 力感测装置，所述应力感测装置包括信号感测部件、接收信号感测部件 输入的信号并进行处理的信号处理电路、将处理后的信号输出至控制器 的信号输出电路，所述信号感测部件与由人力驱动构件驱动车轮转动而 导致车架压縮产生应力的部位相配合；所述轮毂电机包括定子、转子， 所述转子与所述车轮相配合。本技术还采用如下附属技术方案所述车架包括后轮架，所述 信号感测部件与由人力驱动构件驱动车轮转动而导致后轮架压縮产生应 力的部位相配合；所述信号感测部件与后轮架中间区域的部位相配合； 所述信号感测部件为应变规或霍尔器件，所述应变规粘接于由人力 驱动构件驱动车轮转动而导致后轮架压縮产生应力的部位处，所述霍尔 器件设于由人力驱动构件驱动车轮转动而导致后轮架压縮产生应力的部 位处；所述应变规或霍尔器件的数量为一个或二个或三个或四个； 所述二个应变规之间相互垂直的粘接于由人力驱动构件驱动车轮转动而导致后轮架压縮产生应力的部位处；所述应力感测装置还包括套管、保护罩，所述应变规设于所述套管的内壁上，所述信号处理电路位于所述保护罩内，所述套管套于所述后轮架上；所述人力驱动构件包括与车轮配合的传动部件、以及与传动部件配 合动作带动车轮转动的驱动部件，所述传动部件为链条，所述驱动部件 为驱动齿轮，所述驱动齿轮轴心的两侧各连接有用于脚蹬的驱动连杆；所述车架还包括前轮架，所述车轮包括与前轮架连接的前轮和与后 轮架连接的后轮，所述轮毂电机与所述后轮相配合驱动后轮转动；所述信号处理电路对接收的信号进行放大处理。采用本技术带来的有益效果为(1)本技术将应力感测装 置中的应变规粘贴于车架的后轮架上，骑乘者骑行时通过脚踏力带动链条驱动后轮转动时，后轮架受力产生弯曲变形而产生应力，应变规采集 应力信号后，将该信号进行放大处理后输入至控制电路，由控制电路来 启动轮毂电机转动实现辅助动力驱动。由于应变规直接粘结与后轮架上，安装、更换均十分方便。(2)本技术将应力感测装置设计为一带有 保护罩的套筒结构，应变规设于套筒的内壁上，信号处理电路位于保护 罩内，在安装时只需将应力感测装置套于后轮架上即可，不仅安装、更 换十分方便，而且满足了在其他电动车上安装使用的需求，通用性更广。 (3)本技术应力感测装置内的应变规可以根据需要设置一个或二个 或三个或四个。当设计二个应变规时，可以大大降低应变规因环境中温 度的因素而导致的检测误差，使信号感测更准确，进一步提高辅助电动 车的使用效率。(4)由于后轮架的长度足够，可以完全满足应变规为了 提高感测精度而加长自身长度的需求。附图说明图l为本技术电动辅助自行车的整体结构图；示出后轮架上安装 应力感测装置的结构；图2为本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的电动辅助自行车，包括车架（１）、与车架（１）连接的车轮、驱动车轮转动的轮毂电机（２）、控制轮毂电机（２）工作的控制器、电源装置、与车轮相配合的人力驱动构件，其特征在于：还包括应力感测装置（３），所述应力感测装置（３）包括信号感测部件（４）、接收信号感测部件（４）输出的信号并进行处理的信号处理电路（５）、将处理后的信号输出至控制器的信号输出电路，所述信号感测部件（４）与由人力驱动构件驱动车轮转动而导致车架（１）压缩产生应力的部位相配合；所述轮毂电机（２）包括定子、转子，所述转子与所述车轮相配合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许源芳，
申请(专利权)人：美尔顿车业东莞有限公司，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]