[發明專利]力矩測量襯套、功率測量系統以及相關的自行車輪

無效

• 申請號: 201210038450.0
• 申請日: 2012-02-10
• 公開（公告）號: CN102636305A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: J-P·摩爾凱特;C·內魯得
• 申請（專利權）人: 瑪維克簡易股份公司
• 主分類號: G01L3/24
• 分類號: G01L3/24;G01L3/10;G01L3/14;B62M6/40;B62M6/50
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鐘守期

技術領域

本發明涉及用于測量自行車車輪力矩的襯套，以及裝有同樣的測量力矩的襯套的自行車輪。本發明還涉及用于測量自行車車輪功率的襯套，以及裝有該襯套的自行車車輪。

背景技術

自行車車輪驅動功率的測量在多種情況下均引起注目，例如用于估量自行車運動員在訓練中的表現。自行車運動員產生的功率可以由自行車速度乘以驅動力得到，該驅動力由自行車運動員傳遞到動力車輪。然而，這種力的測量比較復雜，而且在本發明的情景中，功率是將由自行車運動員傳遞到動力車輪的驅動力矩乘以該輪的角速度而得到。

美國專利US-B-6,418,797公開了一種用于測量自行車車輪的功率的分成兩部分的襯套。襯套的主動部分可以圍繞固定在車輪上的軸旋轉，并由自行車運動員通過蹬踏一個飛輪裝置帶動旋轉。襯套的從動部分中，其中心設置有所述主動部分，于徑向方向被滾珠軸承與主動部分分隔開。有一個連接部件支撐變形量具，它同時固定在襯套的主動部分和從動部分。因此，在實際運轉中，該連接部件將由自行車運動員提供的驅動力矩傳遞給從動部分，導致該連接部件發生變形。該連接部件的變形由變形量具測量，并且使得可以獲得由自行車運動員提供的驅動力矩的檢測結果。另外，有一個檢測器測量動力輪的角速度，由此獲得由自行車運動員提供的功率的檢測結果，即由驅動力矩乘以角速度得到。由于需要較大的連接部件用以支撐變形量具，所以這樣的裝置較重而且體積大。另一方面，不同的量具適合連接部件的不同位置，它們可以通過同樣結合于連接部件上的導線彼此連接。在連接部件上固定不同的部件存在制造質量和電子器件可靠性的問題。

本發明正是為了解決這些缺點，提供一種小巧且輕便的襯套用來測量自行車車輪的功率。本發明的另一個目的是提供一種質量優異并且具有改進的安全性、價格適中的襯套。

發明內容

為此，本發明提供一種測量自行車車輪驅動力矩的襯套(moyeu)，包括：

--一個中心軸，限定車輪的一個轉動軸線，

--一個襯套主體，安裝成可圍繞軸自由轉動，

--一個圈狀物(flasque)，安裝成可圍繞襯套主體自由轉動，并與襯套主體軸向對準，

--至少一個力矩檢測器，包括一個檢測體(corps?d’épreuve)，該檢測體支持至少一個變形量具，

其中，所述力矩檢測器設置于一個分成兩部分的凹槽(logement)內，所述分成兩部分的凹槽包括一個設置于襯套主體的一個外側徑向表面的切口(d?écoupe)和一個設置于圈狀物的一個外側徑向表面的凹口(échancrure)。

根據本發明有利的但非必要的方面，這樣的測量功率的襯套可以包括以下一個或多個特征，包括在所有可能的技術組合中：

--檢測器的縱軸線與一個穿過檢測器中心的、與襯套旋轉軸成直輻射方向(direction?orthoradiale)的方向形成一個小于45°的角，優選小于20°。

--檢測器的縱軸線與一個與襯套旋轉軸成直輻射方向的方向形成一個幾乎為零的角，優選等于0°。

--當自行車運動員蹬踏時，檢測器被壓縮于襯套主體切口的支撐面和圈狀物凹口的支撐面之間，相對于襯套主體的支撐面。

--所述支撐面是凹陷的，而檢測體包括兩個相對的凸起支撐面，與所述支撐面接觸。

--所述變形量具鑲嵌于檢測體同一個頂面。

--檢測體支撐四個設置成惠斯登電橋的變形量具，并且檢測體的厚度按照垂直于頂面測量，在最小厚度和最大厚度之間變化。其中兩個變形量具位于檢測體的一個區域處，該區域處的厚度比另外兩個變形量具所處的檢測體區域的厚度小。

--檢測體包括兩個凹口，分別位于檢測體縱向中心平面的兩側。每個凹口均為半圓柱體的形狀，其底部整體為橢圓形形狀。

--每個凹口均包括一個低部以及一個高部，低部設置在與頂面相對的面上，而高部位于頂面側部。高部的尺寸大于低部的尺寸。

--檢測體包括一個位于檢測體縱向中心平面中心的肋(nervure)。

有兩個力矩檢測器，各自置于分成兩部分的凹槽，被插入襯套主體和圈狀物之間。優選地，這兩個檢測器被置于彼此沿直徑相對的凹槽中。

本發明還涉及一種檢測自行車車輪驅動功率的系統，該系統包括一個這樣的力矩檢測襯套，裝備有檢測襯套相對于中心軸的角速度的檢測裝置。

優選地，測量功率的襯套包括一個與力矩檢測器和檢測裝置相連的電子裝置，以根據力矩檢測器和檢測裝置傳遞的信息計算車輪功率。