CN114715323B - 一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，包括两曲柄主体和固定连接两曲柄主体的芯轴；在曲柄主体的外侧面的预设位置点贴装有若干应变片，并设有罩住所有应变片的、与曲柄主体扣接的第一保护壳；在曲柄主体的内侧面安装有与应变片电性连接的电路板，并设有罩住电路板的、与曲柄主体扣接的第二保护壳；能够分别利用第一保护壳、第二保护壳保护应变片、电路板，以适应试验现场的环境。

Description

一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计
技术领域
本发明涉及受力检测技术领域，具体来说，是一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计。
背景技术
曲柄功率计主要是因为功率计不仅能评估目前车手的状态，可以使车手跟进自己的训练进度，并且将进度转化为数据，通过软件分析后，再次帮助车手了解自身训练情况，做到可以时刻改变训练强度，还可为用户提供有关其性能水平的即时反馈，并通过码表显示出来相关的数据。
发明内容
本发明的目的是提供一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，使其能便于装配、测量。
本发明的目的是这样实现的：一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，包括两曲柄主体和固定连接两曲柄主体的芯轴；
在所述曲柄主体的外侧面的预设位置点贴装有若干应变片，并设有罩住所有应变片的、与曲柄主体扣接的第一保护壳；
在所述曲柄主体的内侧面安装有与应变片电性连接的电路板，并设有罩住电路板的、与曲柄主体扣接的第二保护壳。
进一步地，所述曲柄主体的连接脚踏轴的位置可拆卸地安装有脚踏座，所述脚踏座上开设有若干平行于脚踏轴轴向贯通的脚踏安装孔，脚踏轴选择性固定插接其中一个脚踏安装孔。
进一步地，在所述第一保护壳、曲柄主体分别开设有第一让位孔、第二让位孔，所述脚踏座安装在曲柄主体的内侧面，所述脚踏安装孔设为螺孔，脚踏轴依次穿过第一让位孔、第二让位孔后与其中一个脚踏安装孔螺纹连接。
进一步地，所述脚踏座整体设置为一正多边形板结构，在所述曲柄主体的内侧面设有正多边形的安装槽，所述脚踏座插配安装槽并与安装槽吻合。
进一步地，还预设有紧固螺丝，所述脚踏座的中心设有正对第二让位孔的锁定螺孔，所述紧固螺丝穿过第二让位孔后插配锁定螺孔，以锁定脚踏座的位置；每个脚踏安装孔与锁定螺孔的距离不同。
本发明的有益效果在于：
1、能够分别利用第一保护壳、第二保护壳保护应变片、电路板，以适应试验现场的环境；
2、使得脚踏轴的安装位置可以调整，也即曲柄长度可调节，从而使得测量的范围能够得到扩展，能够测量不同曲柄长度的条件下的力学性能，在调整时，以锁定螺孔为中心旋转调节脚踏座(锁定螺孔的位置设定方式能够使得脚踏座自身的锁定位置不变)，每旋转一次就可以切换一个脚踏安装孔，由于每个脚踏安装孔与锁定螺孔的距离不同，因此，脚踏座每旋转一次后对应的脚踏安装孔的轴线与芯轴的轴线间距不同，从而使得脚踏轴的轴线与芯轴的轴线的间距可以进行调整。
附图说明
图1是本发明的分解示意图。
图2是本发明的组装状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2和具体实施例对本发明进一步说明。
如图1-2所示，一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，包括两曲柄主体102和固定连接两曲柄主体102的芯轴101，芯轴101与两曲柄主体102相互垂直。
在曲柄主体102的外侧面的预设位置点贴装有若干应变片4，本实施例中，在合适的位置添加最少的四组应变片4，构造四组电桥，通过相应的公式运算，实现对踩踏力的作用位置和在直角坐标系下不同方向分量的解耦，并得出踩踏力方向，结合陀螺仪测量出曲柄工作角度，实现对踩踏发力的全面分析，曲柄主体102在加工时采用激光打标，标记应变片4粘贴位置，减小应变片4贴片误差，电路中可使用电位计对应变片测量电桥进行调零，方便快捷，功率计中设有温度传感器，可测量功率计的工作温度，实现温度补偿，功率计设有罩住所有应变片4的、与曲柄主体102扣接的第一保护壳201，从而保护应变片4。
在曲柄主体102的内侧面安装有与应变片4电性连接的电路板3，电路板3上设有用于收发信号的、将应变片4的应变信号传输到控制平台的无线通信模块，并设有罩住电路板3的、与曲柄主体102扣接的第二保护壳202，从而保护电路板3。
电路板3中芯片M1可发射接收BT/ANT+信号，并采用电池或无线充电线圈供电，曲柄可在旋转的工作环境中传输信号。
为了便于装配，该功率计还设有连接螺丝103，芯轴101的两轴端分别同轴设有轴端螺孔101a，分别在曲柄主体102、第二保护壳202开设有与芯轴101同轴的螺丝让位孔102a、锁定让位孔202a，连接螺丝103依次穿过螺丝让位孔102a、锁定让位孔202a后插配芯轴101的轴端螺孔101a，以使曲柄主体102和芯轴101相互锁定。该功率计还设有密封盖203，第一保护壳201的正对螺丝让位孔102a的位置开设有密封孔201a，密封盖203可拆卸地盖封密封孔201a。
为了控制曲柄长度，上述曲柄主体102的连接脚踏轴的位置可拆卸地安装有脚踏座105，脚踏座105上开设有若干平行于脚踏轴轴向贯通的脚踏安装孔105a，脚踏轴选择性固定插接其中一个脚踏安装孔105a；在第一保护壳201、曲柄主体102分别开设有第一让位孔201b、第二让位孔102b，脚踏座105安装在曲柄主体102的内侧面，脚踏安装孔105a设为螺孔，脚踏轴依次穿过第一让位孔201b、第二让位孔102b后与其中一个脚踏安装孔105a螺纹连接；上述脚踏座105整体设置为一正多边形板结构，在曲柄主体102的内侧面设有正多边形的安装槽102c，脚踏座105插配安装槽102c并与安装槽102c吻合；功率计还预设有紧固螺丝106，脚踏座105的中心设有正对第二让位孔102b的锁定螺孔105b，紧固螺丝106穿过第二让位孔102b后插配锁定螺孔105b，以锁定脚踏座105的位置；每个脚踏安装孔105a与锁定螺孔105b的距离不同。
在调整时，拆下脚踏轴，松开紧固螺丝106，以锁定螺孔105b为中心旋转调节脚踏座105(锁定螺孔105b的位置设定方式能够使得脚踏座105自身的锁定位置不变)，每旋转一次就可以切换一个脚踏安装孔105a，由于每个脚踏安装孔105a与锁定螺孔105b的距离不同，因此，脚踏座105每旋转一次后对应的脚踏安装孔105a的轴线与芯轴101的轴线间距不同，从而使得脚踏轴的轴线与芯轴101的轴线的间距可以进行调整，从而使得测量的范围能够得到扩展，能够测量不同曲柄长度的条件下的力学性能。
本实施例中，脚踏安装孔105a有五个，脚踏座105为五边形，脚踏座105可以旋转五次，分别切换五个脚踏安装孔105a，因此，脚踏轴的轴线与芯轴101的轴线的间距存在五个可选择的尺寸。因为在曲柄主体102的内侧面设有正多边形的安装槽102c，脚踏座105插配安装槽102c并与安装槽102c吻合，那么，可以使得调整位置的脚踏座105在插配安装槽102c之后不会在试验过程中产生扭转现象，定位精确，且可靠、稳定。
为了便于装配，功率计还设有垫片104，该垫片104设有便于脚踏轴的螺纹部穿过的孔洞，脚踏轴与其中一个脚踏安装孔105a螺纹连接时将垫片104压在曲柄主体102外侧面，垫片104处于第一让位孔201b中。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都应当属于本发明要求保护范围之内。

Claims (7)

1.一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，包括两曲柄主体(102)和固定连接两曲柄主体(102)的芯轴(101)，其特征在于：
在所述曲柄主体(102)的外侧面的预设位置点贴装有若干应变片(4)，并设有罩住所有应变片(4)的、与曲柄主体(102)扣接的第一保护壳(201)；
在所述曲柄主体(102)的内侧面安装有与应变片(4)电性连接的电路板(3)，并设有罩住电路板(3)的、与曲柄主体(102)扣接的第二保护壳(202)；
所述曲柄主体(102)的连接脚踏轴的位置可拆卸地安装有脚踏座(105)，所述脚踏座(105)上开设有若干平行于脚踏轴轴向贯通的脚踏安装孔(105a)，脚踏轴选择性固定插接其中一个脚踏安装孔(105a)；
在所述第一保护壳(201)、曲柄主体(102)分别开设有第一让位孔(201b)、第二让位孔(102b)，所述脚踏座(105)安装在曲柄主体(102)的内侧面，所述脚踏安装孔(105a)设为螺孔，脚踏轴依次穿过第一让位孔(201b)、第二让位孔(102b)后与其中一个脚踏安装孔(105a)螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，所述脚踏座(105)整体设置为一正多边形板结构，在所述曲柄主体(102)的内侧面设有正多边形的安装槽(102c)，所述脚踏座(105)插配安装槽(102c)并与安装槽(102c)吻合。
3.根据权利要求2所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，还预设有紧固螺丝(106)，所述脚踏座(105)的中心设有正对第二让位孔(102b)的锁定螺孔(105b)，所述紧固螺丝(106)穿过第二让位孔(102b)后插配锁定螺孔(105b)，以锁定脚踏座(105)的位置；每个脚踏安装孔(105a)与锁定螺孔(105b)的距离不同。
4.根据权利要求1所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，还设有垫片(104)，脚踏轴与其中一个脚踏安装孔(105a)螺纹连接时将垫片(104)压在曲柄主体(102)外侧面，所述垫片(104)处于第一让位孔(201b)中。
5.根据权利要求1所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，还设有连接螺丝(103)，所述芯轴(101)的两轴端分别同轴设有轴端螺孔(101a)，分别在所述曲柄主体(102)、第二保护壳(202)开设有与芯轴(101)同轴的螺丝让位孔(102a)、锁定让位孔(202a)，所述连接螺丝(103)依次穿过螺丝让位孔(102a)、锁定让位孔(202a)后插配芯轴(101)的轴端螺孔(101a)，以使曲柄主体(102)和芯轴(101)相互锁定。
6.根据权利要求5所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，还设有密封盖(203)，所述第一保护壳(201)的正对螺丝让位孔(102a)的位置开设有密封孔(201a)，所述密封盖(203)可拆卸地盖封所述密封孔(201a)。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种能测量发力方向和位置的自行车用曲柄功率计，其特征在于，所述电路板(3)上设有用于收发信号的、将应变片(4)的应变信号传输到控制平台的无线通信模块。
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