技術領域

本發明關于一種轉軸機構，尤其關于一種應用于自行車以偵測踩踏力大小的轉軸機構。

背景技術

現在的自行車已從原本的代步工具轉變為增進休閑健康生活的工具之一。然而，并非每個人的體能都能負擔長程的路線或艱難的爬坡路段，因此具有輔助動力的電動自行車應運而生。

一般電動自行車利用電動馬達作為輔助的動力來源，以降低踩踏時所花費的力氣。電動自行車根據踩踏力量的大小，利用馬達增加驅動力量，一方面可使自行車騎士達到運動的效果，同時遇到爬坡或力有未逮時，亦可提供輔助動力。

然而，如何有效量測自行車騎士施予踏板的踩踏力進而提供所需的輔助動力，現有的電動自行車還不能夠實現，因此，該課題成為現今重要的研發方向之一。

發明內容

因此，本發明的目的在于提供一種轉軸機構，其藉由應變計直接量測軸承座的變形量以有效判斷作用力矩的大小，從而確定所需提供的輔助動力，以解決現有技術中難以達到有效量測自行車騎士施予踏板的踩踏力進而提供所需的輔助動力的技術問題。

本發明提供一種轉軸機構，設置于框架中，該轉軸機構包含：轉軸，用于接受作用力矩以繞軸向進行轉動；軸承，套接于該轉軸，以減低該轉軸繞該軸向轉動時的摩擦阻力；軸承座，設置于該框架和該軸承之間，該軸承座容設并支撐該軸承，該軸承座具有沿軸承徑向的徑向平面，且該軸承座外側抵接于該框架；以及應變計，設置于該軸承座的沿該軸承徑向的該徑向平面上；其中，當該作用力矩轉動該轉軸時，該作用力矩經由該轉軸和該軸承傳遞，使得該軸承座上的該徑向平面發生變形并產生變形量，該應變計量測該變形量。

作為進一步可選的技術方案，該軸承座為環體，該軸承容設于該環體的環心空間中，該徑向平面的法線方向垂直于該軸承徑向，且沿該徑向平面對應于該軸承容設于該環心空間的位置。

作為進一步可選的技術方案，該軸承座具有溝槽，該徑向平面位于該溝槽中，該溝槽的槽口朝向平行于該軸向的方向，以使該應變計沿該軸向自該槽口容設于該溝槽中。

作為進一步可選的技術方案，該軸承具有軸承厚度且該軸承座具有第一環面，該溝槽自該第一環面延伸入該環體一深度，且該深度對應于該軸承容設于該環心空間時該軸承厚度中央的位置。

作為進一步可選的技術方案，該溝槽包含容置槽及與該容置槽連通的走線槽，該應變計還包含信號線，該走線槽沿該環體的圓周方向延伸并供布設該信號線以輸出量測所得的該變形量。

作為進一步可選的技術方案，該環體還包含擋墻，該擋墻設置于該第一環面且沿該軸承徑向朝該轉軸延伸，其中該轉軸機構還包含限位件，該限位件固定于該轉軸，以配合該軸承座的該擋墻限制該軸承沿該軸向的位移。

作為進一步可選的技術方案，該軸承座具有至少一薄化區鄰近該向平面的，其中該環體于該薄化區位置的徑向厚度小于該環體于該徑向平面的位置的徑向厚度。

作為進一步可選的技術方案，該應變計還包含信號線，該軸承座還具有走線槽連通該薄化區，該走線槽形成于該環體的外環面沿該環體的圓周方向延伸并供布設該信號線以輸出量測所得的該變形量。

作為進一步可選的技術方案，該軸承座還具有定位槽，該定位槽形成于該環體的圓周表面且沿該軸向延伸，以作為該軸承座與該框架連接時的定位標記。

作為進一步可選的技術方案，該轉軸機構還包含支撐殼與定位栓柱，該支撐殼具有延伸定位槽，當該軸承座與該支撐殼定位于預設角度時，該定位栓柱可跨越該軸承座與該支撐殼，同時設置于該定位槽及該延伸定位槽中。

作為進一步可選的技術方案，該轉軸機構還包含支撐殼與電路單元，該支撐殼環繞該轉軸并連接該軸承座，該電路單元設置于該支撐殼上。

作為進一步可選的技術方案，該電路單元電性連接輔助動力源，該電路單元依據該應變計所量測的該變形量，來控制該輔助動力源。

作為進一步可選的技術方案，該電路單元位于該轉軸的上方，以減少環境水氣累積于該電路單元處。

作為進一步可選的技術方案，該轉軸機構還包含復數個磁環，該復數個磁環固定于該轉軸，以量測該轉軸的轉速及該作用力矩的施力方向。

作為進一步可選的技術方案，該轉軸機構還包含一對踏板，該對踏板連接于該轉軸上，使用者向下踩踏該對踏板而施加該作用力矩，其中該應變計設置于該轉軸的下方，用以偵測該使用者向下踩踏該對踏板時所對應發生的該變形量。