CN101101303B - 脚踏车用速度测量装置 - Google Patents

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Abstract

脚踏车用速度测量装置，其包括至少一轮子(3)，所述轮子借助一固定轴(10)和一螺母(20)被固定于一车架上，其中所述固定轴在至少一端部上带有螺纹，而所述螺母适于旋拧在所述轴(10)的该带螺纹的端部上，所述测量装置包括一轮子转动检测系统，所述检测系统包括：一固定传感器元件(32)，其安装在所述脚踏车车架的一部分上，能够检测到一相关联的可动传感器元件(31)的通过，所述可动传感器元件固定在所述轮子(3)上；和对源自所述固定传感器元件的信号进行处理的部件。根据本发明，所述固定传感器元件(32)和所述的对源自所述固定传感器元件(32)的信号进行处理的部件被安置在一盒体(21)中，所述盒体与所述的轮子固定轴(10)的螺母(20)相连接。所述盒体(21)固定于一臂的端部，所述臂从所述螺母(20)开始径向地延伸。

Description

脚踏车用速度测量装置
技术领域
本发明涉及转动机械特别是脚踏车(cycle)的速度测量装置。背景技术
传统地，一脚踏车用速度测量装置包括一轮子转动检测系统，所述系统一般由一固定传感器元件、信号处理部件和用户速度显示部件构成，所述固定传感器元件安装于所述脚踏车车架的一部分上，适于检测一固定于所述轮子的相关联的可动传感器元件的通过，并发送出一相应的信号。
通过FR 2816277，已知将所述固定传感器元件和所述相关联的信号处理和发射环路安置在一轮子快速锁定轴的手柄上。
轮子锁定轴典型地包括一带螺纹的长杆，所述杆穿过轮子的轮毂，穿出到轮毂的各侧。所述带螺纹杆的端部之一具有一第一紧持限位件，所述限位件沿所述杆的方向通常是可调节的。这通常涉及一带螺纹的端套或一标准螺母，所述端套或螺母被旋拧在所述杆的带螺纹端部上。
所述杆的另一端部具有一第二可动紧持限位件，所述限位件沿所述杆的运动由一铰接于轴端部的手柄控制，且该手柄支撑一离心凸轮。所述手柄和所述凸轮使得所述两个限位件之间的距离发生变化。所述手柄和所述凸轮尤其可以在单一操控中束紧所述轮毂端部与所述锁定轴紧持限位件之间的脚踏车车叉连接爪。
存在带有不同手柄系统的不同类型的锁定轴。
将所述固定传感器元件和所述相关联的信号处理和发射环路安置于一快速锁定轴的手柄中，这样可避免使用一固定于车架上的不同的固定传感器元件。这种结构因此特别地有益，因为其避免了使用额外的构件，特别是固定构件，且因此能够优化重量和空气动力学特性。所述结构还保证磁铁/传感器的距离，即使在轮子多次装配/拆卸之后。
不过，一此类的结构具有这样的缺陷：轮子快速锁定轴的手柄是专用于所述锁定轴的；且不同类型轮子锁定轴的手柄不能互换。另外，存在简单的轮子锁定轴，这些轴由一带螺纹的简单杆和一相关联的螺母构成，且它们因此不能采用一此类的结构。发明内容
本发明的目的在于弥补这些缺陷。
一目的尤其在于：提供和市场上的标准元件相兼容的一速度测量装置。
另一目的在于：提供一经改进的和/或较便宜的速度测量装置。
根据本发明，所述目的由脚踏车用速度测量装置实现，所述装置包括至少一轮子，所述轮子借助一固定轴和一螺母被固定于一车架上，其中所述固定轴在至少一端部上带有螺纹，所述测量装置为包括一轮子转动检测系统的类型，所述检测系统包括：一固定传感器元件，其安装在所述脚踏车车架的一部分上，能够检测到一相关联的可动传感器元件的通过，所述可动传感器元件固定在所述轮子上；和对源自所述固定传感器元件的信号进行处理的部件，其特征在于，所述固定传感器元件和所述的对源自所述固定传感器元件的信号进行处理的部件被安置在一盒体中，所述盒体与所述的轮子固定轴的螺母相连接。
因此，所述固定传感器元件和对源自该元件的信号进行处理的部件被安置于一标准类型的元件(也就是说配设有标准螺纹)、即所述螺母中，所述螺母因此与不同类型的轮子锁定轴相兼容——无论这些轴为标准化轴或称为快速锁定轴。
由此实现对既有系统具有更好的互换性和/或适配性，及实现在所述检测系统中存在缺陷或者其它问题情况下进行维修/更换的更大可能性。
根据一优选的实施方式，所述盒体相对于所述螺母转动安装。这种设置是有利的，因为其允许所述盒体相对于所述固定传感器元件更方便地取向。附图说明
无论如何，借助后续参照附图——其以非限定性实施例的名义示出多种实施方式——进行的描述，本发明将得以更好的理解，且本发明的其它特征将会体现出来，其中所述附图包括：
-图1示出了装配有本发明给出的速度测量装置的自行车，
-图2是沿图1所示的II-II的局部剖视图，
-图3是本发明第一种实施方式给出的一螺母的透视图，
-图4是沿图3所示的IV-IV的剖视图，
-图5类似于图3，其示出按第二种实施方式的一螺母的视图，
-图6是图5所示螺母的分解透视图，
-图7是沿图5所示的VII-VII的剖视图，
-图8类似于图3，示出按第三种实施方式给出的螺母的视图，
-图9是图7所示螺母的分解透视图，
-图10是沿图8所示的X-X的剖视图，
-图11是本发明给出的速度测量装置的不同环路的示意图。具体实施方式
图1示出一此处为自行车的脚踏车1，公知其包括一车架2、一前轮3和一后轮4，所述前轮3装配于一车叉6的端部，所述车叉通过一托架7和所述车架的一导向拱架(cintre de direction)8相连。更特别地将关注所述前轮，在所示的实施例中，该前轮包括所述速度测量装置，但当然，所述速度装置同样可以装备于所述后轮上，或者所述脚踏车可以只有一独轮。所述前轮3传统地由一轮缘3a、一轮毂3b和辐条3c构成，这些辐条将所述轮缘3a和所述轮毂3b相连。
尤其如图2所示出的，所述前轮3借助一快速锁定轴10装配至一车叉6。所述快速锁定轴10传统地由一带螺纹的纵向杆11构成，所述杆穿过所述轮毂3b，且该杆在第一端部有一螺母20，所述螺母旋拧在所述杆11的该端部上，并且所述杆在一第二端部有一可动紧持限位件12，所述限位件沿所述杆的运动公知地由一铰接的手柄13进行控制。
快速锁定轴10是本领域内熟知的一锁定元件，且对其手柄13的机构其可以有不同的构造。后面将不赘述。另外，本发明同样可以适用于一简单的锁定系统，所述系统包括一带螺纹的简单杆，该杆配设有一固定限位件和一螺母，所述螺母和所述带螺纹的杆配合。
如图2所示，轮子锁定轴的作用在于能将轮子安装于自行车的车架上，在这种情况下对于所述前轮3而言，是将其安装于所述车叉6上。
根据本发明，所述脚踏车1装配有一速度测量装置。所述速度测量装置如图11简意示出的，公知总体上包括一传感器/发射器部分30和一接收器/显示部分40。
所述传感器/发射器部分30包括一可动传感器元件，在这种情况下该可动传感器元件为一磁铁31，其固定于所述轮子3的辐条3c之一上，且用于与一固定传感器元件32——例如一Reed(干簧)类型的继电式灯泡(ampoule relais)——相配合，所述继电式灯泡负责检测在轮子每圈转动时所述磁铁31的通过。
当然，所述传感器元件31、32的性质可以不同，例如可以涉及一借助二极管的光学检测系统，其检测辐条上的一反射带的通过。
所述固定传感器元件32安装于所述脚踏车的车架上，或者安装在一和所述车架相连的元件上。
在所示的实施例中，所述速度测量装置是无线型的，为此，一处理环路33和一带天线35的发射环路34被关联至所述固定传感器32，其中所述处理环路33负责使源自所述传感器32的信号成形，而所述发射环路34及天线35负责发送源自所述固定传感器32的信号。当然，所述环路由一未在图11上示出的电池供电。所述发射器34及其天线35发送的信号朝所述接收器/显示部分40的方向发射，所述部分40包括一天线45、一处理环路44和一显示环路41，所述天线接收由其它天线发射的信号，而所述处理环路44对被传递的信号进行处理。
整个接收器/显示环路40构成一带显示的中央单元，所述中央单元以用户可视的方式被固定于所述车架上，且例如被固定在所述托架7或所述导向拱架8上。
当然，同样可以考虑将本发明应用于一速度测量装置，在所述装置中，数据传输借助于一线进行，因此无需使用一发射器/接收器系统。本发明同样可以应用于一速度测量装置，所述装置只包括所述的传感器和处理环路部分，而没有显示部分40。
根据本发明，所述传感器/发射器环路30的固定部分，即所述固定传感器元件32、和对源自该固定传感器元件32的信号加以处理的部件33、34、35以及所述电池，它们被布置于一盒体21中，所述盒体连接至所述轮子3的固定轴即快速锁定轴10的螺母20。当然，在有线传输情况下，只有所述固定传感器及其电池被安置于所述盒体中。
在所示的实施例中，所述盒体21呈一柱体形状，且有一凸起部分22，在所述凸起部分内安置有所述固定传感器元件32，而构成相关信号处理环路的所述元件33、34、35与一电池36合适地安置于所述盒体柱形部分的一槽腔23内。
所述槽腔23由一盖24封闭，所述盖配设有一隙口24a，且可以借助一相关工具将盖取开。所述盖24公知地通过例如卡扣或者如图所示通过旋拧被保持在位。
这种结构允许很容易地触及所述盒体的内部，例如以便更换所述电池36、或者所述传感器/发射器环路30的元件之一。
在一种可替选的结构中，整个环路被埋置在所述盒体中。
在所示的实施例中，所述盒体21由非金属材料制成，例如塑性材料如聚酰胺，从而不会阻碍电磁传输。
如图2到图4所示的，所述盒体21固定于一肘形臂25的一第一端部25a，所述臂从所述螺母20开始径向地延伸。实际上，如图4更明确示出的，所述螺母20固定于所述肘形臂的第二端部25b的一略呈锥台形的部分内。
所述螺母20被压装在所述端部25b的内部，且该螺母包括平展部分(méplat)20a，以阻止发生任何相对于所述臂25的相对转动。所述盒体21因此相对于所述螺母固定安装。
所述螺母20还包括一螺纹20b，所述螺纹用于和所述杆11的螺纹配合。所述螺纹例如是M5螺纹，这对于大多数快速锁定轴而言是标准的。
如图4所示，所述肘形臂25确定一下表面即支撑表面20c与所述盒体的凸起22的下表面22c之间的一凹缩(décrochement)或高度ΔH差。
所述高度ΔH大于在所述区域中所述车叉6的臂的厚度e。换句话说，所述肘形臂25的凹缩至少相应于所述脚踏车的一车叉臂的轴距(empattement)。标准地，所述高度ΔH介于10毫米到20毫米之间，以接纳最多数量的车叉。
这种结构可以补偿轮子在车叉6的固定部位处不同的堆叠(empilage)情形，并保证所述固定传感器32将离所述可动磁铁31最近，这样可以保证在最佳情况下截获到所述轮子的转动。
根据一种优选的实施方式，所述磁铁31和所述传感器32之间的距离d介于1毫米到20毫米之间(如图2)。
将所述固定的传感器/发射器环路部分设置于一盒体的内部，而所述盒体和锁定轴的螺母20相连，这样可实现更好的标准化及与所有市场上存在的快速或非快速锁定轴的兼容性。同样可以设置带不同螺纹的不同螺母，以便实现和所有市场上存在的轮子锁定轴的兼容性。
在如图2到图3所示的实施例中，所述肘形臂25在其中心被挖空，从而形成两个会聚的分支25c。这种结构可以使整体变轻，且因此是非常有利的。所述臂25显然可以出于例如美观或者坚实的原因而被设置成一整块式的。
图5到图7和图8到图10分别示出了螺母的其它实施方式，在所述方式中，与所述螺母相同的元件或者类似的元件采用相同标记加上100的方式进行表示，事实上唯一的不同在于所述螺母的安装。
在图5到图7的情况中，所述盒体121包括固定的传感器/发射器组件32、33、34、35，且该盒体固定于一肘形臂125的第一端部125a，所述臂从所述螺母120开始径向地延伸。
和前一实施方式唯一的区别在于：所述螺母120相对于所述臂125可转动地活动安装。
在此情况下，所述臂125的接纳所述螺母的端部125b呈一环的形状，所述环配设有一孔眼125d，所述螺母的一柱形部分120a带间隙地被安置在所述孔眼内。所述螺母120通过一支撑垫圈122和一卡环123被固定于所述端部125b上，所述卡环123与一槽120c相配合，所述槽120c设置于所述螺母的柱形部分120a上。所述螺母120因此可以相对于所述臂125自由地转动，反之亦然。
换句话说，一旦所述螺母被旋拧于所述轮子锁定位置，就可以使所述臂125相对于所述螺母枢转，且因此可以使整个组件相对于所述轮子获得一更具空气动力学特性和更美观的取向。
图8到图10示出了另一实施方式，在所述实施方式中，所述臂225同样相对于所述螺母220转动安装。
在此情况下，所述臂225的接纳所述螺母的端部225b同样为一环状，所述环配设有一孔眼225d，在所述孔眼内呈间隙地安置有所述螺母的一柱形部分220a。所述螺母220通过一支撑垫圈222和一卡环223被保持就位在所述臂225上，所述卡环与螺母柱形部分220a的一槽220c相配合。
相对于前一情况的不同之处在于：设置有位标部件，所述位标部件由一滚珠式限位件230构成，所述限位件230通过一垫圈231被固定安装于所述臂225上，并与所述螺母220的相关凹口220d相配合。
这种结构因此允许所述臂225相对于所述螺母进行一相对转动，该相对转动按所述滚珠式限位件及所述相关凹口确定的一步距被标示出(indexer)。
当然，本发明并不限于前面以非限定性名义给出的实施例，而是还包括所有类似或者等同的实施方式。

Claims (9)

1.脚踏车用的速度测量装置，其包括至少一轮子(3)，所述轮子借助一快速锁定轴(10)被固定于一车架(2)上，所述快速锁定轴(10)包括在其至少一端部上带有螺纹的一纵向的杆(11)、一可动紧持限位件(12)和一螺母(20，120，220)，而所述螺母适于旋拧在所述杆(11)的带有螺纹的所述端部上，所述速度测量装置包括一轮子转动检测系统(30)，所述检测系统包括：一固定传感器元件(32)，其安装在所述脚踏车的车架的一部分上，能够检测到一相关联的可动传感器元件(31)的通过，所述可动传感器元件固定在所述轮子(3)上；和对源自所述固定传感器元件的信号进行处理的部件(33)，
其特征在于，所述固定传感器元件(32)和所述的对源自所述固定传感器元件(32)的信号进行处理的部件(33，34，35)被安置在一盒体(21，121，221)中，所述盒体与所述轮子的所述快速锁定轴(10)的螺母(20，120，220)相连接。
2.按照权利要求1所述的速度测量装置，其特征在于，所述盒体(21，121，221)固定于一臂(25，125，225)的端部，所述臂从所述螺母(20，120，220)开始径向地延伸。
3.按照权利要求2所述的速度测量装置，其特征在于，所述臂具有一凹缩，所述凹缩的高度ΔH大于在相关区域中车叉臂的厚度。
4.按照权利要求3所述的速度测量装置，其特征在于，所述盒体(21)相对于所述螺母(20)固定安装。
5.按照权利要求3所述的速度测量装置，其特征在于，所述盒体(121，221)相对于所述螺母(120，220)转动安装。
6.按照权利要求5所述的速度测量装置，其特征在于，所述盒体(121)相对于所述螺母(120)的转动是自由的。
7.按照权利要求5所述的速度测量装置，其特征在于，所述盒体(221)相对于所述螺母(220)的转动是加以标示的。
8.按照权利要求1到7中任一项所述的速度测量装置，其特征在于，所述速度测量装置包括一发射器(34，35)，该发射器设置用于使源自所述固定传感器元件(32)的信号成形，并朝一接收器(44，45)的方向发射经合成的信号。
9.脚踏车，其包括一按照权利要求1到8中任一项所述的速度测量装置。
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