CN111801270A - 自行车运动量测量装置和自行车 - Google Patents

Abstract

[问题]使用现有自行车测量运动量而不牺牲轮胎的寿命。[解决方案]本发明具有：壳体(52)，其被配置为由自行车(10)的车架(18)支撑；电动发电机(54)，其被设置在壳体(52)中；环形的旋转输入构件(84)，其被能旋转地设置在壳体(52)中以便绕曲柄轴线(A)设置并且旋转地驱动电动发电机(54)，曲柄轴线(A)用作用于自行车(10)的踏板的曲柄轴(24)和曲柄臂(26)的旋转轴线；连接构件(90)，其按扭矩传递关系将旋转输入构件(84)连接到曲柄轴(24)或曲柄臂(26)；传感器(106、108、110、114、116、118)，其各自检测电动发电机(54)的电流、电动发电机(54)或曲柄臂(26)的旋转速度、曲柄臂(26)的扭矩、曲柄臂(26)的位置、曲柄臂(26)的应变和作用于踏板(30)上的压力中的至少一者；测量计算装置(100)，其根据传感器(106、108、110、114、116、118)的输出来计算功率和/或踩踏力；以及显示单元(108)，其显示由测量计算装置(100)计算出的值。

Description

自行车运动量测量装置和自行车

技术领域

本发明涉及自行车运动测量装置和自行车，并且更具体地，涉及可以被改装的自行车运动测量装置和安装有这种自行车运动测量装置的自行车。

背景技术

作为测量诸如使用现有自行车的健身运动这样的运动量的运动测量装置，已知的是具有旋转构件的装置，该旋转构件被推向自行车后轮以便因旋转构件的旋转而产生电力，并且该装置用所产生的电力量测量运动量(参见例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JPU3137166B

发明内容

本发明要实现的任务

传统的自行车运动测量装置通过因摩擦力将后轮轮胎的旋转传递到旋转构件产生电力来测量运动量。因此，造成后轮轮胎的磨损，并且这缩短了后轮轮胎的使用寿命。

鉴于现有技术的这种问题，本发明的主要目的是允许通过使用现有自行车来测量运动量，而没有缩短轮胎的使用寿命。

解决任务的技术手段

为了实现这种目的，作为本发明的实施方式，提供了一种自行车运动测量装置，该自行车运动测量装置包括：壳体(52)，其被配置为被附接到自行车(10)的车架(18)；发电机(54)，其被附接到所述壳体(52)；环形的旋转输入构件(81)，其用于旋转地驱动所述发电机(54)，所述旋转输入构件被能旋转地安装在所述壳体上并且绕曲柄轴线设置，所述曲柄轴线是用于所述自行车的踏板的曲柄轴(24)和曲柄臂(26)的旋转中心线；连接构件(90、140)，其以扭矩传递关系将所述旋转输入构件(81)连接到所述曲柄轴(24)或所述曲柄臂(26)；传感器(106、108、110、114、116、118)，其用于检测所述发电机(54)的电流、所述发电机(54)或所述曲柄臂(26)的旋转速度、所述曲柄臂(26)的扭矩、所述曲柄臂(26)的位置、所述曲柄臂中的应变和所述踏板(130)上的压力中的至少一者；测量计算单元(100)，其用于根据所述传感器的输出来计算功率和踩踏力中的至少一者；以及显示单元(108)，其用于显示所述测量计算单元计算出的值。

由此，发电机(54)用作踩踏力的负荷，使得可以通过使用现有自行车来测量运动量，而无损轮胎的耐久性。

在该自行车运动测量装置中，优选地，所述自行车还包括电池(102)，所述电池(102)被配置为被安装到所述车架(18)，以储存由所述发电机(54)产生的电力。

由此，在测量运动量的同时，有效利用了由踏板产生的电力。

在该自行车运动测量装置中，优选地，所述壳体(52)包括同心地支撑所述旋转输入构件(81)的环形部(52C)，并且所述旋转输入构件(81)和所述环形部(52C)被设置在所述车架(18)和所述曲柄臂(26)之间。

由此，曲柄臂(26)可以穿过旋转输入构件(81)和环形部(52C)，使得旋转输入构件(81)和环形部(52C)可以在不去除曲柄臂(26)的情况下被设置在车架(18)和曲柄臂(26)之间，并且可以容易地将自行车运动测量装置(50)改装到自行车(10)。

在该自行车运动测量装置中，优选地，所述环形部(52C)设置有限定中央开口(70)的管状部分(72)，所述曲柄轴(24)宽松地穿过所述中央开口(70)，并且所述旋转输入构件(81)被同轴且能旋转地安装在所述管状部分(72)的外周上。

由此，可以通过使用限定中央开口(70)的管状部分(72)用简单结构来支撑旋转输入构件(81)。

优选地，该自行车运动测量装置还包括传动齿轮系(59)，所述传动齿轮系(59)被接纳在所述壳体(52)中并且被配置为将所述旋转输入构件(81)的旋转运动传递到所述发电机(54)，所述发电机(54)经由设置在所述发电机(54)和所述旋转输入构件(81)之间的所述传动齿轮系(59)从所述旋转输入构件(81)径向向外移位。

由此，发电机(54)允许旋转输入构件(81)被安装到曲柄轴(24)，而发电机(54)不妨碍曲柄轴(24)。

在该自行车运动测量装置中，优选地，所述发电机(54)相对于所述旋转输入构件(81)在轴向方向上偏移，并且与所述车架(18)接触，使得防止所述发电机(54)相对于所述车架(18)旋转。

由此，以既简单又可靠的方式防止发电机(54)相对于车架(18)旋转。

在该自行车运动测量装置中，优选地，所述连接构件(90)将所述旋转输入构件(81)同轴地连接到所述曲柄轴(24)的轴向端。

由此，旋转输入构件(81)可以连接到曲柄轴(24)而不担心不对准，使得旋转力(踩踏力)可以有利地被从曲柄轴(24)或曲柄臂(26)传递到旋转输入构件(81)。

由此，发电机(54)没有妨碍将旋转输入构件(81)安装到曲柄臂(26)。

根据本发明的一个实施方式的一种自行车装配有该自行车运动测量装置(50)。

由此，可以使用现有自行车作为运动自行车，而没有带来轮胎磨损的不便。

本发明的效果

根据本发明的自行车运动测量装置，可以通过使用现有自行车来测量运动量，而没有带来轮胎磨损的不便。

附图说明

[图1]是安装有根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置的自行车的主要零件的立体图；

[图2]是根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置的立体图；

[图3]是根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置和用于将自行车运动测量装置的发电机安装到自行车的安装结构的分解立体图；

[图4]是根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置的竖向截面图；

[图5]是根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置的电动系统的框图；

[图6]是示出根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置上的测量值显示的视图；

[图7]是示出根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置上的另一测量值显示的视图；

[图8]是示出根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置上的又一测量值显示的视图；

[图9]是根据本发明的另一实施方式的自行车运动测量装置和用于将自行车运动测量装置的发电机安装到自行车的安装结构的分解立体图；以及

[图10]是根据本发明的又一实施方式的自行车运动测量装置的立体图。

具体实施方式

以下，参照图1至图4来描述根据本发明的一个实施方式的自行车运动测量装置。

如图1中所示，自行车10设置有车架18，该车架18包括：座管12，其大体在竖直方向上延伸，并且设置有附接到其上端的鞍座(图中未示出)；在大体前后方向上延伸的下管14和辅助管15；以及一对链拉条16。座管12的下端、下管14的后端和链拉条16的前端经由管状轴承箱20彼此连接，管状轴承箱20用作用于接纳曲柄轴的轴承还有管接头的壳体。辅助管15的后端经由管接头22连接到座管12的与其下端邻接的部分。

管状轴承箱20能旋转地支撑在横向方向上大体水平延伸的曲柄轴(驱动轴)24。曲柄轴24的左端和右端在横向向外方向上从管状轴承箱20突出，并且左曲柄臂26和右曲柄臂28的基端以180度的旋转相位差固定到相应的轴端。曲柄轴24形成曲柄臂26和28的旋转中心，并且曲柄轴24的旋转中心轴线以及曲柄臂26和28的旋转中心轴线与同一曲柄轴线A重合。换句话说，曲柄轴线A形成曲柄轴24和曲柄臂26二者的旋转中心轴线。

踏板30被附接到每个曲柄臂26、28的自由端。驱动链轮32被设置在右曲柄臂28和管状轴承箱20之间。驱动链轮32被同轴地连接(固定)到曲柄轴24。

曲柄轴24由左右曲柄臂26和28旋转地驱动。当自行车10用作常规交通工具时，曲柄轴24的旋转(在向前行驶方向上的旋转)被传递到驱动链轮32，并且经由链条传动机构(图中未示出)被传递到后轮(图中未示出)。由此，自行车10被向前推动。

到目前为止，该结构与自行车10的常见现有结构没有不同。

根据该实施方式的自行车运动测量装置50(下文中将被简称为“运动测量装置50”)被安装在管状轴承箱20上。在下面的描述中，当运动测量装置50如图1所示被附接到自行车10的车架18时，上、下、前、后、左和右方向将是基于骑行人的视线。

如图1至图4中所示，运动测量装置(运动测量单元)50设置有具有中空结构的壳体52，该中空结构由左侧的第一半部52A、右侧的第二半部52B和覆盖构件52D的组件形成。第一半部52A和第二半部52B通过多个螺栓51彼此接合。覆盖构件52D通过多个螺栓55接合到第一半部52A的左侧。

马达/发电机(旋转电机)54被附接到壳体52。马达/发电机54具有圆柱形的外壳56，外壳56具有横向延伸的中心轴线B并且其基端被固定到第二半部52B的外表面。因此，外壳56从第二半部52B向右突出。

马达/发电机54设置有旋转轴58，旋转轴58经由第二半部52B向左伸出到壳体52的中空内部中。小驱动正齿轮60被固定到旋转轴58。第一半部52A和第二半部52B经由衬套62等能旋转地支撑在横向方向上延伸的中间轴64。中间轴64固定地支撑与衬套62右侧的驱动正齿轮60啮合的大直径中间正齿轮66。因此，驱动正齿轮60和大直径中间正齿轮66被容纳在由第一半部52A和第二半部52B限定并且具有密封结构的第一齿轮室53中。中间轴64与形成在衬套62左侧的小直径中间正齿轮68一体地形成。

第一半部52A与从中间轴64和小直径中间正齿轮68所处的部分向下延伸的环形部52C一体地形成。环形部52C包括：圆柱形部分72，其限定中央开口70；大体圆柱形的外周部分74，其以从圆柱形部分72向外径向并同心地形成；以及右侧部分76，其采用在圆柱形部分72和外周部分74之间延伸的环形板的形式。因此，环形部52C具有面向左的开口侧。中央开口70的内径充分大于曲柄轴24的外径，并且曲柄轴24以松配合的方式横向穿过中央开口。

环形的大直径输入正齿轮80经由滚珠轴承78被装配在圆柱形部分72的外周上，从而能绕在横向方向上延伸的中心轴线旋转。由此，通过利用限定中央开口70的圆柱形部分72，可以以简单的结构支撑输入正齿轮80。

输入正齿轮80与输入正齿轮80上侧的小直径中间正齿轮68啮合。结果，通过使用装配有大直径中间正齿轮66和小直径中间正齿轮68的相互平行的轴，在驱动正齿轮60和输入正齿轮80之间形成传动齿轮系59。传动齿轮系59将形成旋转输入构件81(随后将描述)的一部分的输入正齿轮80的旋转传递到马达/发电机54。使用平行轴的传动齿轮系59意指使用具有全部相互平行的中心轴线的齿轮60、66、68、80的齿轮机构。

由于使用平行轴的传动齿轮系59的布置，马达/发电机54位于与旋转输入构件81径向向外间隔开的位置处。

输入正齿轮80与环形旋转输入板84联合地形成旋转输入构件81，环形旋转输入板84通过使用多个螺栓82被以同心关系固定到输入正齿轮80的左侧表面。因此，旋转输入构件81包括输入正齿轮80和旋转输入板84，并且经由传动齿轮系59将马达/发电机54驱动成旋转运动。

旋转输入板84的整个左侧表面在环形部52C的左侧暴露于左侧，并且能与输入正齿轮80联合地在中央开口70的径向外侧绕相对于圆柱形部分72横向延伸的中心轴线旋转。旋转输入构件81因此经由传动齿轮系59旋转地驱动马达/发电机54。

旋转输入板84的外径大于输入正齿轮80的外径，并且从环形部52C的左侧(开口侧)隐藏输入正齿轮80的齿和输入正齿轮80与小直径中间正齿轮68之间的啮合部分。因此，旋转输入板84用作输入正齿轮80的覆盖构件，以保护输入正齿轮80的齿。

旋转输入板84与环形部52C和覆盖构件52D协作以限定具有密封结构的第二齿轮室57，并且小直径中间正齿轮68和输入正齿轮80被容纳在第二齿轮室57中。

由于输入正齿轮80和旋转输入板84二者与中央开口70同心，并且位于圆柱形部分72的径向外侧，因此中央开口70被暴露于两侧而不受输入正齿轮80或旋转输入板84的阻碍，并且以恒定的内径横向延伸。

运动测量装置50可以由工人按以下方式安装到自行车10上。

首先，通过使用诸如扳手这样的常见工具来去除远离驱动链轮32的左踏板30。然后，在运动测量装置50侧向倾斜(使得马达/发电机54朝上)的情况下，左曲柄臂26的自由端穿过中央开口70，并且曲柄臂26被放置在中央开口70中。在这种状态下，运动测量装置50沿着曲柄臂26的延伸方向朝向其基端(朝向旋转中心侧)移动。

因此，一旦曲柄臂26穿过旋转输入板84和环形部52C，运动测量装置50就到达曲柄臂26的基端附近。应当注意，相对于曲柄臂26的外部形状选择中央开口70的内径，使得可以执行该安装过程。

如果中央开口70具有允许附接有踏板30的曲柄臂26穿过中央开口70的内径，则不需要从曲柄臂26去除踏板30。

接下来，改变运动测量装置50的姿势，使得马达/发电机54被在水平方向(图1中示出的姿势)上引导，换句话说，马达/发电机54的中心轴线B平行于曲柄轴线A。结果，使得曲柄轴24以松配合在轴向方向上穿过中央开口70。结果，仅通过去除踏板30或者甚至不去除踏板30，旋转输入板84和环形部52C被以松配合设置在车架18和曲柄臂26之间。

在这种状态下，如图1中所示，马达/发电机54被设置在辅助管15和下管14之间，辅助管15和下管14在座管12的下端部的前方彼此叠置。

因为由于传动齿轮系59在马达/发电机54和旋转输入构件81之间的定位而使马达/发电机54相对于旋转输入构件81径向向外定位，所以马达/发电机54没有妨碍曲柄轴24，并且不妨碍将旋转输入构件81安装到曲柄轴24上。

由于马达/发电机54相对于旋转输入构件81径向向外偏移，因此马达/发电机54包括彼此叠置地位于座管12的下端部前方的辅助管15和下管14之间(如图1中所示)并且从平面图和正视图看与车架18交叠的零件。通过外壳56与下管14接触，防止马达/发电机54相对于车架18旋转。结果，以既简单又可靠的方式防止马达/发电机54相对于车架18旋转。

运动测量装置50可以通过使用由橡胶、树脂、金属等制成的紧固带49将马达/发电机54的外壳56固定到下管14上而附接到车架18。这里，运动测量装置50的壳体52包括马达/发电机54的外壳56。通过使用紧固带49将运动测量装置50安装到车架18不是高度牢固的，使得运动测量装置50没有由于振动等而贴着车架18震颤。因此，将运动测量装置50固定到车架18对于本发明不是必须的，甚至可以被省略。

在该安装状态下，旋转输入板84在管状轴承箱20与曲柄臂26之间向左暴露，并且经由附接到该暴露的(左)表面的连接构件90而连接到曲柄臂26的旋转中心或者同轴地连接到曲柄轴24，使得旋转力被从曲柄臂26传递到运动测量装置50。

因此，该实施方式防止了自行车10的轮胎的耐久性因磨损而受损，并且允许以简单的方式通过使用现有自行车10来测量踩踏运动。

因为由于以上提到的传动齿轮系的存在，马达/发电机54位于环形部52C和旋转输入板84的径向外侧，所以马达/发电机54没有妨碍环形部52C和旋转输入板84安装到曲柄臂26。

下面，参照图3和图4描述普通自行车10中的曲柄轴24与曲柄臂26之间的连接结构以及经由连接构件90的旋转输入构件81与曲柄轴24之间的连接结构。

曲柄轴24在其端部设置有花键部34，花键部34的直径小于它的其余部分。曲柄臂26的轴向端在中心处设置有螺纹孔36，以便去除曲柄轴24。曲柄臂26的基端设置有花键孔38，花键孔38横向穿过基端。花键部34以花键联接的方式装配在花键孔38中，并且从曲柄臂26的外侧将螺钉(曲柄臂固定螺钉)40拧入螺纹孔36中，由此曲柄轴24与曲柄臂26彼此连接，使得以曲柄轴线A为中心的旋转力可以在曲柄轴24和曲柄臂26之间传递。

连接构件90设置有中央部分91，中央部分91通过拧入曲柄轴24的螺纹孔36中的螺钉40而被固定到曲柄轴24的轴向端，并且多个支腿92各自从中央部分91径向延伸并且其自由端部通过螺钉94被固定地固定到旋转输入构件81。由此，旋转输入构件81以扭矩传递关系连接到曲柄轴24。

旋转输入板84设置有多个定位销98，出于定位目的，定位销98被配置为装配到形成在连接构件90的相应支腿92(至少两个支腿)的自由端中的穿通孔93中。因此，连接构件90被相对于旋转输入板84定位，使得通过将定位销98装配到相应穿通孔93中而使连接构件90与旋转输入板84同轴。应当注意，形成在用于螺钉40的中央部分91中的穿通孔96的内径可以大于螺钉40的外径，使得中央部分91可以在连接构件90被固定地固定到旋转输入构件81之后通过螺钉40连接到曲柄轴24。

结果，曲柄轴24和旋转输入构件81通过现有自行车10的连接构件90和螺钉40同心(同轴)地彼此连接，使得曲柄轴24的旋转可以被传递到旋转输入构件81，而不担心产生任何振摆。

根据上述运动测量装置50，普通用户可以将运动测量装置50改装到任何现有自行车10上，并且将自行车10容易地转换成运动自行车而不用改造自行车且不需要任何专用工具，或者简单地通过使用诸如扳手这样的普通工具进行，有可能甚至不需要拆下踏板30。

通过使用支架等将后轮抬离地面来执行运动测量，使得后轮(图中未示出)能自由旋转。还可以在自行车10的车轮被去除的情况下通过使用运动测量装置50来执行运动测量。在任一种情况下，自行车10的轮胎的耐久性均不以任何方式受损。

如图1中所示，用于电力辅助的测量计算/控制单元100和用于储存由马达/发电机54产生的电力的电池102通过使用紧固带(图中未示出)等而被固定到座管12。电池102设置有诸如用于电力输出的USB端口这样的电力输出单元104。控制单元100和电池102可以与运动测量装置50的壳体52和马达/发电机54分开设置，并且在这种情况下，可以通过电缆(图中未示出)与马达/发电机54电连接。

因此，在将控制单元100和电池102安装到自行车10的模式下可以实现高度的自由度，并且当将控制单元100和电池102安装到自行车10时，不需要拆卸和重新组装自行车10。

下面，参照图5来描述运动测量装置50的电力系统。

测量计算/控制单元100是包括微型计算机等的电子控制类型，并且被配置为计算踩踏功率(功率)、踩踏力、运动速度(曲柄旋转速度)和运动距离(曲柄旋转速度×时间)，并且根据被转发到测量计算/控制单元100的诸如关于从电流传感器106获得的马达/发电机54的电流的信息、关于从曲柄位置传感器108获得的曲柄位置的信息、关于从旋转传感器110获得的马达/发电机54或曲柄臂26的旋转速度的信息以及关于电池102的电池电压的信息这样的各种信息来控制由马达/发电机54产生的电力对电池102进行充电。结果，电池102在测量计算/控制单元100的控制下被充电。

使用LCD等的显示单元120连接到测量计算/控制单元100。例如，显示单元120在图6中所示的屏幕上显示由测量计算/控制单元100计算出的踩踏功率、踩踏力、运动速度和运动距离。显示单元120可以是运动测量装置50或诸如智能电话这样的通用便携式终端专用的显示单元。

使用者通过踩踏安装有运动测量装置50的自行车10而旋转地驱动曲柄臂26和28来驱动作为踩踏负载的马达/发电机54。因此，可以执行取决于马达/发电机54的发电负荷的所期望水平的运动。如以上讨论的，运动的结果被显示在显示单元120上。

作为修改的实施方式，如图5中所示，测量计算/控制单元100可以被配置为除了来自曲柄位置传感器108的传感器信号之外根据从用于检测曲柄臂26的扭矩的扭矩传感器111、用于检测作用在踏板30上的压力的压力传感器和用于检测曲柄臂26中的应变的应变传感器118中的至少一者接收的传感器信号来计算预定曲柄位置处的踏板上的踏板压力。例如，该计算的结果可以被示出在显示单元120上，如图7中所示。

作为另一修改实施方式，测量计算/控制单元100可以被配置为根据马达/发电机54的电流和曲柄角按时间序列以预定的曲柄角计算踩踏力，并且将踩踏力的改变作为时间序列曲线显示在屏幕上。显示单元120将该时间序列曲线显示在屏幕上，如图8中所示。图8的(A)示出了正常踩踏期间的时间序列图，并且图8的(B)示出了循环踩踏期间的时间序列图，这被认为是理想的踩踏方式。

装配有运动测量装置50的自行车10通过用户的运动来产生电力，并且可以从电力输出单元104中汲取通过这种发电而充入电池102中的电力。因此，装配有运动测量装置50的自行车10可以同时是运动自行车和踏板驱动的发电自行车。

在本实施方式中，通过踩踏来旋转地驱动马达/发电机54，以测量运动量并且通过利用现有自行车10以简单的方式产生电力，而不担心自行车10的轮胎的耐久性受损。在本实施方式中，可执行没有摩擦损失的高效电力产生。

如图5中所示，测量计算/控制单元100可以连接到模式开关112，使得用户可以在上述运动测量模式和自行车10的电动辅助模式之间进行选择。

在电动辅助模式下，马达/发电机54被用作用于产生辅助力的电动马达，并且所产生的旋转辅助力被从旋转输入板84传递到曲柄臂26。

下面，参照图9来描述根据另一实施方式的运动测量装置50。该实施方式适用于以下的自行车：不存在用于去除曲柄轴的螺纹孔，并且通过用紧固螺栓134替代使用螺钉40拧紧形成在曲柄臂26中的狭缝132来将曲柄臂26连接到曲柄轴24。

包括在该自行车10上使用的连接构件90的运动测量装置50与具有供拉出曲柄轴用的螺纹孔36的自行车10上使用的运动测量装置没有不同，并且连接构件90以相同方式连接到旋转输入构件81。换句话说，所述连接构件90可以被用作具有供拉出曲柄轴的螺纹孔36的自行车10和没有这种螺纹孔的自行车10二者的共用零件。

在这种类型的自行车10中，使用间隔件构件136代替螺钉40。间隔件构件136以U形(马蹄形)围绕曲柄臂26的基端，并且包括位于连接构件90的支腿92和曲柄臂26的基端的外周之间的部分，以便围绕曲柄臂26的基端并限定适形于曲柄臂26的基端的开口138。间隔件构件136因此以扭矩传递关系将连接构件90连接到曲柄臂26。

结果，旋转力可以经由间隔件构件136从曲柄臂26传递到旋转输入构件81。

另外，在这种类型的自行车10中，普通用户可以容易地以简单方式将运动测量装置50改装到自行车10上，而不用改造自行车10或不需要任何专用工具来将自行车10转换成运动自行车，无损轮胎的耐久性。

如上所述，根据本实施方式的运动测量装置50可以被安装到大范围的现有自行车，有可能可选地使用间隔件构件136。

以下，参照图10来描述根据本发明的又一实施方式的自行车运动测量装置。在图10中，用与图1中的附图标记相同的附图标记表示与图1中的零件对应的零件，并且可以省略对这些零件的描述。

在该实施方式中，钉形连接构件140被固定到旋转输入板84。连接构件140从前部和后部插入曲柄臂26的基端部，以与曲柄臂26的前表面26A和后表面26B接触，并且在曲柄臂26的纵向方向上沿着曲柄臂26可滑动(能滑动)。换句话说，钉形连接构件140被配置为相对于旋转方向从两侧握持曲柄臂26。

根据该实施方式，钉形连接构件140通过相对于曲柄臂26滑动并适应曲柄臂26在纵向方向上的移动来将来自曲柄臂26的旋转力传递到旋转输入板84。

另外，在该实施方式中，可以通过使用现有自行车执行电力产生而无损轮胎的耐久性，并且可以测量运动量。另外，普通用户可以容易地将运动测量装置50改装到大范围的现有自行车10，而无需改造自行车10并且无需任何特殊工具，使得大范围的现有自行车10可以毫无任何困难地被转换成运动自行车。

已经依据特定实施方式描述了本发明，但是本发明不受这些实施方式限制，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下以各种方式进行修改。例如，可以通过接触辅助管15、座管12或链拉条16而非下管14来防止马达/发电机54旋转。当运动测量装置50仅被用于运动测量时，可以使用发电机代替马达/发电机54。运动测量装置50可以被附接到诸如座管12、下管14、辅助管15、链拉条16和管接头22而非管状轴承箱20这样的自行车的任何其他外部零件。传动齿轮系59的齿轮可以是斜齿轮而非正齿轮。另外，以上实施方式中示出的所有部件对于本发明而言不一定是必需的，可以在不脱离本发明主旨的情况下进行适当选择、置换或省略。

术语表

10：自行车

12：座管

14：下管

15：辅助管

16：链拉条

18：车架

20：管状轴承箱

22：管接头

24：曲柄轴

26：曲柄臂

26A：前表面

26B：后表面

28：曲柄臂

30：踏板

32：驱动链轮

34：花键部

36：螺钉孔

38：花键孔

40：螺钉

49：紧固带

50：运动测量装置

51：螺栓

52：壳体

52A：第一半部

52B：第二半部

52C：环形部

52D：覆盖构件

53：第一齿轮室

54：发电机

55：螺栓

56：外壳

57：第二齿轮室

58：旋转轴

59：齿轮系

60：驱动正齿轮

62：衬套

64：中间轴

66：中间正齿轮

68：中间正齿轮

70：中央开口

72：圆柱形部分

74：外周部分

76：右侧部分

78：滚珠轴承

80：输入正齿轮

81：旋转输入构件

82：螺栓

84：旋转输入板

90：连接构件

91：中央部分

92：支腿

93：穿通孔

94：螺钉

96：穿通孔

98：定位销

100：控制单元

102：电池

104：电力输出单元

106：电流传感器

108：曲柄位置传感器

110：旋转传感器

112：模式开关

114：扭矩传感器

116：压力传感器

118：传感器

120：显示单元

132：狭缝

134：紧固螺栓

136：间隔件构件

138：开口

140：连接构件

Claims (8)

1.一种自行车运动测量装置，该自行车运动测量装置包括：

壳体，其被配置为由自行车的车架支撑；

发电机，其被附接到所述壳体；

环形的旋转输入构件，其用于旋转地驱动所述发电机，所述旋转输入构件被能旋转地安装在所述壳体上并且绕曲柄轴线设置，所述曲柄轴线是用于所述自行车的踏板的曲柄轴和曲柄臂的旋转中心线；

连接构件，其以扭矩传递关系将所述旋转输入构件连接到所述曲柄轴或所述曲柄臂；

传感器，其用于检测所述发电机的电流、所述发电机或所述曲柄臂的旋转速度、所述曲柄臂的扭矩、所述曲柄臂的位置、所述曲柄臂中的应变和所述踏板上的压力中的至少一者；

测量计算单元，其用于根据所述传感器的输出来计算功率和踩踏力中的至少一者；以及

显示单元，其用于显示所述测量计算单元计算出的值。

2.根据权利要求1所述的自行车运动测量装置，其中，所述自行车还包括电池，所述电池被配置为被安装到所述车架，以储存由所述发电机产生的电力。

3.根据权利要求1或2所述的自行车运动测量装置，其中，所述壳体包括同心地支撑所述旋转输入构件的环形部，并且所述旋转输入构件和所述环形部被设置在所述车架和所述曲柄臂之间。

4.根据权利要求3所述的自行车运动测量装置，其中，所述环形部设置有限定中央开口的管状部分，所述曲柄轴宽松地穿过所述中央开口，并且所述旋转输入构件被同轴且能旋转地安装在所述管状部分的外周上。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的自行车运动测量装置，所述自行车运动测量装置还包括传动齿轮系，所述传动齿轮系被接纳在所述壳体中并且被配置为将所述旋转输入构件的旋转运动传递到所述发电机，所述发电机经由设置在所述发电机和所述旋转输入构件之间的所述传动齿轮系从所述旋转输入构件径向向外移位。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的自行车运动测量装置，其中，所述发电机相对于所述旋转输入构件在轴向方向上偏移，并且与所述车架接触，使得防止所述发电机相对于所述车架旋转。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的自行车运动测量装置，其中，所述连接构件将所述旋转输入构件同轴地连接到所述曲柄轴的轴向端。

8.一种装配有根据权利要求1至7中的任一项所述的自行车运动测量装置的自行车。

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