CN1264665A - 用于自行车监测装置的磁性组件 - Google Patents

Abstract

一种用于自行车监测装置的磁性组件。该磁性组件包括一个安装在车轮的特殊轮辐上的磁性装置。该磁性装置具有一壳体,一磁铁安装于其上。该壳体具有一容纳轮辐的轮辐容纳槽。该壳体可借助于轮辐容纳槽通过搭锁配合或弹性配合固定在轮辐上。在一个实施例中,轮辐容纳槽上的一凸起与轮辐连接部分上的一凹坑啮合。在另一实施例中,轮辐容纳槽上的一凹坑与轮辐连接部分上的一凸起啮合。

Description

用于自行车监测装置的磁性组件

本发明一般涉及用于自行车监测装置的磁性组件。更具体说，本发明涉及包括一磁性装置的磁性组件，安装在一车轮的特殊轮辐上，使得磁性装置保持在轮辐上的一预定位置。

对于现代骑车者而言，了解他们骑的如何快是一很有利的。在非竞赛性和竞赛性骑行中都是如此。因此，用于自行车的速度表装置在商业上已普及。这些装置的早期形式有许多机械方面的缺陷。问题的一个来源是速度表装置借以感测车轮转动的装置。许多速度表连接于从轮辐上凸起的一计数装置上，并在每次车轮转动时进给一个齿或者一个计数器。但这些装置并不可靠，并可能破坏，弯折，加强和从适当位置松脱。这样就产生了指示型传感器，它不需在轮辐连接件和传感器之间有实际接触。但由于磁铁弱化，在轮辐上滑移，安装用工具不能保持满意的张紧水准及其他原因，这些传感器也不可靠。

鉴于所述问题，现在需要一种能克服现有技术缺陷的磁性组件。本发明满足了现有技术的这一需要以及其他需要，本领域技术人员从本说明书中可明显看出这一点。

本发明的一个目的是提供一种磁性组件，它可较为容易地安装在一轮辐上，使得磁性装置不会转动或者沿轮辐轴线纵向移动。

本发明的另一目的是提供一种制造成本低的磁性装置。

本发明的另一目的是提供一种在一个步骤中即可安装的磁性装置。

本发明的另一目的是提供一种不需安装工具的磁性装置。

本发明的另一目的是提供一种可用于各种圆形截面的轮辐的磁性装置。

通过提供一种用于自行车监测装置的磁性组件可基本上达到上述目的。该磁性组件包括一轮辐和一磁性壳体。该轮辐具有一第一端部，一第二端部和在第一端部和第二端部之间延伸的连接部分。磁性壳体具有一轮辐容纳槽，一对对置的侧壁隔开一第一预定距离，以在其间保持所述轮辐。或是轮辐或是壳体具有一从其上延伸的凸起，轮辐或壳体中的另一个具有一凹坑，当轮辐位于轮辐容纳槽之内时凹坑与凸起啮合。

通过提供轮辐可基本上达到上述目的，该轮辐用以在其上连接一个磁性壳体。该轮辐包括一第一安装端，一第二安装端和一连接部分。该第一安装端构造成并适于连接在一轮毂的相应结构上。该第二安装端构造成并适于连接在一轮辋的相应结构上。连接部分在所述第一和第二端之间延伸。所述连接部分设有一凹坑。该轮辐与一带有轮辐容纳槽的磁性装置一起使用，该轮辐容纳槽具有一互补的凸起。

根据本发明的一个方面，一轮辐用以在其上连接一个磁性壳体。该轮辐包括一第一安装端，一第二安装端和一连接部分。该第一安装端构造成并适于连接在一轮毂的相应结构上。该第二安装端构造成并适于连接在一轮辋的相应结构上。连接部分在所述第一和第二端之间延伸。所述连接部分设有一凸起。该轮辐与一带有轮辐容纳槽的磁性装置一起使用，该轮辐容纳槽具有一互补的凹坑。

本领域熟练技术人员从下面的详细描述中可明显看出本发明的这些和其他目的，特征，方面和优点，以下描述结合附图公开了本发明的优选实施例。

现在，参照构成本原始公开一部分的附图：

图1是一自行车的侧视图，根据本发明的监测装置安装在该自行车上；

图2是一局部的前透视图，示出了根据本发明第一实施例安装在一平轮辐上的磁性装置；

图3是一局部的后透视图，示出了图2所示的安装在一平轮辐上的磁性装置；

图4是一前视图，示出了图2和3所示的磁性装置的壳体；

图5是一后视图，示出了图3-4所示磁性装置的壳体；

图6是一端视图，示出了图2-5所示磁性装置的壳体；

图7是一平轮辐的前视图，该平轮辐与图2-6所示的磁性装置一起使用；

图8是图7所示平轮辐的侧视图；

图9是一局部的前透视图，示出了根据本发明第二实施例安装在一轮辐平坦部分上的磁性装置；

图10是一局部的后透视图，示出了图9所示的安装在轮辐平坦部分上的磁性装置；

图11是图9和10所示磁性装置的壳体的端视图；

图12是轮辐一部分的局部透视图，该轮辐用在本发明第二实施例中；

图13是根据本发明第三实施例的磁性装置的前视图；

图14是图13所示磁性装置的壳体的后视图；

图15是图13和14所示磁性装置的壳体的端视图；

图16是一轮辐的前视图，该轮辐与图13-15所示的磁性装置一起使用；

图17是图16所示轮辐的侧视图；

图18是根据本发明第四实施例的磁性装置的前视图；

图19是图18所示磁性装置的壳体的后视图；

图20是图18和19所示磁性装置的壳体的端视图；

图21是一轮辐的前视图，该轮辐与图18-20所示的磁性装置一起使用；

图22是图21所示轮辐的侧视图。

首先参照图1，所示的自行车10带有一根据本发明的安装在其上的监测装置12。在该领域自行车以及它们的各种部件是周知的，因此除了与本发明相关的部件外这里将不再详细讨论和说明自行车10及其各种部件。换句话说，这里仅讨论和/或说明监测装置12和自行车10与之相关的部件。

自行车10主要包括一车架14，一对车轮16和手柄杆17。各车轮16是传统车轮，以一种传统方式可转动地连接在车架14上。各车轮16有一轮毂18，一组轮辐19和一轮辋20。各车轮16的轮辐19在轮毂18和轮辋20之间延伸。在前、后车轮中车轮16的轮毂18是不同的，这些不同对本发明而言并非重要。

轮辐19有一第一安装端21，第二安装端22和一在其间延伸的连接部分23。第一安装端21可连接在轮毂18的相应结构上。第一安装端21制有螺纹，如图7和8所示。第二安装端22有一呈弯曲钉头状的头部27，如图6所示。第二安装端22可连接在车轮16的轮辋20上。但是，平轮辐19可反过来，第一安装端21连接在轮辋20上，第二安装端连接在轮毂18上。连接部分23有一非圆形截面，优选为大致椭圆形截面。

如图7和8所示，在该实施例中，轮辐19是所谓的平轮辐或者空气动力轮辐。轮辐19不同于圆轮辐之处是它们有一大致椭圆形的截面，而该截面有倒圆的端部。平轮辐19的截面长度优选约为2.75mm。平轮辐19沿车轮16的轮毂18对齐，以减小风阻。风阻的减小是由于与车轮16处在同一中心平面的轮辐19的整平表面。这样，平轮辐在自行车骑行中是很理想的。监测装置12适于固定地连接在车架14，手柄杆17和其中一个车轮16的其中一个轮辐19上。在该第一实施例中，监测装置12专门设计成安装在部分呈非圆形截面的轮辐19上。

该监测装置12主要包括四个部分。具体说，监测装置12主要包括一显示单元24，一导线，一传感器26和一磁性装置28。除了属于本发明之发明主题的磁性装置28外，所有这些部件基本上是自行车领域中周知的传统部件。所以这里将不再详细讨论或者说明显示单元24，导线25和传感器26。美国专利5,264,791公开了一例现有技术的监测装置，该专利被转让该Cat Eyes Incorporated。为了了解根据本发明的磁性装置28的一特定用途，将该美国专利结合于此作为参考。因此，上述显示单元24可以是该美国专利中所述的类型或者任何其他现有技术装置。类似地，传感器26可以是一种簧片开关或者该领域已知的任何其他类型磁性传感器。

磁性装置28主要包括一磁铁30和壳体32。最好用质轻材料将壳体32一体地成形为一单件的整体零件。例如，可以用可满足本发明要求的塑料类材料将壳体32模制成一单件的整体零件。壳体32亦可称为一支架组件。作为选择，可以用磁性或者磁化材料制造壳体32，这样就不必采用一单独的磁铁30。例如，壳体32由一弹性材料制成，其内嵌有磁性颗粒。在任何情况下，构成磁性装置28的壳体32的材料最好是质轻材料。磁性装置28应当具有在车轮16的转动期间足以强到能轻易操作传感器26的磁性。

壳体32有一主体部分34和从主体部分34延伸的两保持部分36。主体部分34可呈圆柱形。壳体32优选由弹性塑料之类的质轻材料构成。壳体32应当用弹性材料制造以可释放地将轮辐19连接于其上。主体部分34有一用于保持磁铁30的圆柱形腔室37，两个半圆形凸缘38形成在腔室37的敞开端。半圆形凸缘38设置成当壳体32完全安装在其中一个轮辐19之上时用以在其间接纳轮辐19的一部分，并以这样一种方式模制，即在处理壳体32时不易折断。

两个保持部分36与主体部分34一体地形成，从主体部分34沿相反的方向延伸。换句话说，保持部分36一体地与主体部分34形成为单件的主体零件。保持部分36为槽道形，以形成一轮辐容纳槽39。各保持部分36有一底壁40和两侧壁42。

各保持部分36的各底壁有一个孔43，用以减少壳体32的重量，并增加柔性。两侧壁42和底壁40从主体部分34向外延伸。侧壁42相互大致平行并亦大致垂直于底壁40延伸。除了沿凸齿48之外，侧壁42相互隔开一预定距离B。

侧壁42具有凸齿48用以通过一搭锁配合保持和固定平轮辐19。各侧壁42最好沿轮辐容纳槽35具有两个沿纵向相互隔开的凸齿48。各凸齿48具有一弧形的外表面52，用以插入平轮辐19。各凸齿48还具有一内保持表面54。侧壁42和凸齿48形成了一开口46，平轮辐19可通过该开口插在凸齿48之下。各保持部分36是柔性的，这样当平轮辐19通过开口46时它可略微向外移动以扩大轮辐容纳槽39。对置的凸齿48相互隔开一预定距离C。

底壁40，侧壁42及两个凸齿48一起形成了一轮辐容纳槽39。该轮辐容纳槽39有一卵形或跑道形截面，具有倒圆的端部56，如图6所示。轮辐容纳槽39的长度优选在约10mm和30mm之间，优选在约18mm。

在首先将轮辐19的平坦部分插入轮辐容纳槽39之后，将壳体32绕平轮辐19的轴线转动，这样倒圆端部56与轮辐19的倒圆端部配合。表面的这种配合，结合凸齿48的内保持表面54，用以使轮辐19在轮辐容纳槽50内搭锁配合。作为选择，壳体32可由更具弹性的材料制造，这样凸齿48就变为可选择的了，在下面讨论的后一实施例中，搭锁配合就由弹性配合代替。

底壁40与内保持表面54隔开一预定距离A。本发明的一个重要特征是如图6所示距离A小于距离B，这样壳体32将更精确地与轮辐19的形状配合。这样就使得壳体32不会绕轮辐19的轴线转动，并使壳体32定向以启动传感器26。

如图6所示，开口46(距离C)小于轮辐容纳槽39(距离B)。这有助于壳体32绕轮辐19的平坦部分搭锁配合。而且，壳体32与轮辐19的平坦部分松脱的趋势减小，将更为有效地保持在位。

在安装期间，将壳体32压抵在轮辐19上。首先，凸齿48将阻止平轮辐19朝中心移动，但由于是用柔性塑料制造，所以可在很小的程度上弯曲。而且，各凸齿48具有的弧形外表面有助于轮辐19的平坦部分通过开口46。当安装者在安装期间对壳体32施加压力时，凸齿48被迫从轮辐容纳槽39的中心轴线径向向外移动。在轮辐19的平坦部分通过凸齿48后，侧壁42回弹而恢复到其原始位置。在此期间，内保持表面54与轮辐19的平坦部分啮合而以一轻微的压力将轮辐19保持在轮辐容纳槽39的底壁40上。这样壳体32就通过摩擦力被保持在轮辐19上，而基本上防止了磁性装置12沿轮辐19的纵轴线沿纵向移动。

由于通过施加连续的且重量很轻的压力的凸齿48，将壳体32搭锁配合并固定，所以不需要另外的紧固装置如螺钉或盖板。另一优点是壳体32不象传统技术那样在使用时会转动离开位置，这是因为轮辐容纳槽39的倒圆端部能更为有效地卡住平轮辐19的倒圆端部。而且，由于其搭锁配合性质，可在一次步骤中安装壳体32并且不需安装用的工具。

第二实施例

现在参照图9-12，其中示出了根据本发明另一实施例的磁性装置128。鉴于此实施例和前一实施例之间的类似性，将不再详细讨论或描述此实施例。而且，本领域熟练技术人员从本说明书中可明显看出前一实施例的大部分内容和描述也适用于本实施例的类似或者相同的内容。

在第二实施例中，壳体132由一种弹性材料构成，并且凸齿148是可选择的。下文所用的术语“弹性”可包括稍许塑性变形的材料。在任何情况下，该弹性材料应当在变形后大致恢复到其原始形式或状态。这样就可以重复地安装，拆卸和再安装磁性装置128，而不会显著影响壳体132的形状。

首先参照图10，磁性装置128可包括一磁铁130和壳体132。如上所述，壳体132由具有弹性的质轻弹性材料制造。

如图11所示，轮辐容纳槽的截面长度B’略小于轮辐119的平坦部分的截面宽度D。例如，长度或距离B’约为2.5mm，轮辐119的平坦部分具有约2.75mm的截面宽度D。因此，壳体132弹性地卡住轮辐119的平坦部分。这样，将更为有效地将壳体132保持在位。

最好用质轻材料将壳体132一体地成形为一单件的整体零件。例如，可以用可满足本发明要求的塑料类材料将壳体132模制成一单件的整体零件。壳体132亦可称为一支架组件。作为选择，可以用磁性或者磁化材料制造壳体132，这样就不必采用一单独的磁铁130。例如，壳体132由一弹性材料制成，其内嵌有磁性颗粒。磁性装置128应当具有在车轮16的转动期间足以强到能轻易操作传感器26的磁性。

壳体132有一主体部分134和从主体部分134延伸的两保持部分136。壳体132应当用弹性材料制造以可释放地将轮辐119连接于其上。主体部分134有一用于保持磁铁130的圆柱形腔室137，两个半圆形凸缘138形成在腔室137的敞开端。半圆形凸缘138设置成当壳体132完全安装在其中一个轮辐119之上时用以在其间接纳轮辐119的一部分。保持部分136为槽道形，以形成一轮辐容纳槽139。各保持部分136有一底壁140和两侧壁142。

各保持部分136的各底壁140有一个孔143，用以减少壳体132的重量，并增加柔性。两侧壁142和底壁140从主体部分134向外延伸。侧壁142相互大致平行并亦大致垂直于底壁140延伸。除了沿凸齿148之外，侧壁142相互隔开一预定距离B。

侧壁142可选择地具有凸齿148，以通过一弹性配合进一步保持和固定平轮辐19的平坦表面。各侧壁142最好沿轮辐容纳槽35具有两个沿纵向相互隔开的凸齿48。各凸齿148具有一弧形的外表面152，用以插入轮辐119。各凸齿148还具有一内保持表面154。侧壁142和凸齿148形成了一开口146，轮辐119可通过该开口插在凸齿148之下。各保持部分136是柔性的，这样当轮辐119的平坦表面通过开口146时它可略微向外移动以扩大轮辐容纳槽139。

底壁140，侧壁142及两个凸齿48一起形成了一轮辐容纳槽139。该轮辐容纳槽139有一卵形或跑道形截面，具有倒圆的端部156，如图11所示。轮辐容纳槽139的长度优选在约10mm和30mm之间，优选在约18mm。在此实施例中，凸齿48是可选择的，因为轮辐119是通过弹性配合保持在轮辐容纳槽139之内。

底壁140与内保持表面154隔开一预定距离A。如图11所示，距离A小于距离B’，这样壳体132将更精确地与轮辐119的形状配合。这样就使得壳体132不会绕轮辐119的轴线转动，并亦使壳体132定向以启动传感器26。

如图11所示，开口146(距离C)小于轮辐容纳槽139(距离B’)。这有助于壳体132绕轮辐119的平坦部分的弹性配合。这样，壳体132与轮辐119的平坦部分松脱的趋势减小，将更为有效地保持在位。

而且，如图11和12所示，轮辐119的平坦部分的截面长度(距离D)大于距离B’。距离D最好是在约2.75mm，距离B’最好是在约2.5mm。轮辐容纳槽139小于轮辐119，所以壳体132的弹性性质将使侧壁142压抵在轮辐119的平坦表面上。这样就增加了壳体132作用在轮辐119的平坦表面上的夹紧力。

第三实施例

现在，参照图13-17，其中示出了根据本发明另一实施例的磁性装置238。磁性装置228设计为与图1所示的监测装置12一起使用。磁性装置228的这一第三实施例与前述实施例大致相同，只是在壳体232上设有一凸起257并且在轮辐219上设有一凹坑258。例如，可确定壳体232的尺寸以具有一搭锁配合构形或者一弹性配合构形。而且，该实施例的磁性装置228可用于各种轮辐，如圆的，椭圆的或者平的。鉴于该实施例和前述实施例之间的类似性，这里将不再详细讨论或者说明该实施例。而且，本领域熟练技术人员从说明书中可以明显看出前述实施例的多个部分和描述适用于本实施例的类似或相同的部分。

壳体232可带有一磁铁230，主体部分234，和保持部分236。保持部分236是槽道形，以形成一轮辐容纳槽239。各保持部分236有一底壁240和两侧壁242。底壁240，侧壁242和两个凸齿248一起形成了轮辐容纳槽239。该轮辐容纳槽239有一卵形或一跑道形的截面，具有倒圆的端部256，如图15所示。壳体232还有一凸起257，从其中一个保持部分236的底壁240上形成。凸起257向外延伸约0.7mm。轮辐219有一相应的凹入表面258，如图16和17所示，用以容纳凸起258。凸起257和凹入表面或凹坑258的配合进一步将轮辐219固定在轮辐容纳槽239内，并防止了轮辐219和壳体232之间的相对移动。

第四实施例

现在参照图18-22，其中示出了根据本发明另一实施例的磁性装置328。磁性装置328被设计成与图1所示的监测装置12一起使用。磁性装置328的该第四实施例大致与前述实施例相同，只是凸起357设置在轮辐319上，而壳体332上设有一凹坑358。例如，可确定壳体332的尺寸以具有一搭锁配合构形或者一弹性配合构形。而且，该实施例的磁性装置328可用于各种轮辐，如圆的，椭圆的或者平的。鉴于该实施例和前述实施例之间的类似性，这里将不再详细讨论或者说明该实施例。而且，本领域熟练技术人员从说明书中可以明显看出前述实施例的多个部分和描述适用于本实施例的类似或相同的部分。

壳体332可带有一磁铁330，主体部分334，和保持部分336。保持部分336是槽道形，以形成一轮辐容纳槽339。各保持部分336有一底壁340和两侧壁342。底壁340，侧壁342和两个凸齿348一起形成了轮辐容纳槽339。该轮辐容纳槽339有一卵形或一跑道形的截面，具有倒圆的端部356，如图20所示。如图21和22所示，轮辐319也有一在其表面上形成的凸起357。壳体332在其中一个保持表面336上有一相应的凹入表面358，如图20所示，用以容纳凸起357。凸起357和凹入表面或凹坑358的配合进一步将轮辐319固定在轮辐容纳槽339内，并防止了轮辐319和壳体332之间的相对移动。

尽管已经选择了几个实施例以说明本发明，本领域技术人员从本说明书中可明显看出可作出多种改动或者改进而不超出在后附权利要求书所限定的本发明的范围。而且，对本发明实施例的上述描述只是出于说明目的，而并非为了限制由后附权利要求书及其等同物所限定的本发明。

Claims (18)

1.一种用于自行车监测装置的磁性组件，包括：

一轮辐，具有一第一端部，一第二端部和在所述第一端部和所述第二端部之间延伸的连接部分；

一具有轮辐容纳槽的磁性壳体，一对对置的侧壁隔开一第一预定距离，以在其间保持所述轮辐，

所述轮辐和所述壳体之一具有一从其上延伸的凸起，所述轮辐和所述壳体中的另一个具有一凹坑，当所述轮辐位于所述轮辐容纳槽之内时所述凹坑与所述凸起啮合。

2.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述凹坑是在所述轮辐上形成，所述凸起是在所述壳体上形成。

3.如权利要求2所述的磁性组件，其中

所述轮辐的所述连接部分包括至少一个平坦部分，所述凹坑形成于其上。

4.如权利要求3所述的磁性组件，其中

所述凸起设置在所述壳体的一底壁上，在所述壳体的所述侧壁之间。

5.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述凸起是在所述轮辐上形成，所述凹坑是在所述壳体上形成。

6.如权利要求5所述的磁性组件，其中

所述轮辐的所述连接部分包括至少一个平坦部分，所述凸起形成于其上。

7.如权利要求6所述的磁性组件，其中

所述凹坑设置在所述壳体的一底壁上，在所述壳体的所述侧壁之间。

8.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述壳体一体地成形为一单件的整体零件。

9.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述壳体有磁性材料构成。

10.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述壳体还包括一带腔室的主体部分，该腔室适于将一磁铁容纳在所述腔室内。

11.如权利要求1所述的磁性组件，其中

所述壳体的侧壁之一还包括一伸入所述轮辐容纳槽的第一凸齿。

12.如权利要求11所述的磁性组件，其中

所述至少一个凸齿具有一个与位于所述侧壁之间的底壁对置的保持表面，所述侧壁在所述至少一个凸齿处被间隔开一第一预定距离，并且位于所述底壁和所述保持表面之间的所述侧壁的部分被间隔开一第二预定距离，所述第一预定距离小于所述第二预定距离。

13.如权利要求12所述的磁性组件，其中

所述至少一个凸齿具有一保持表面，该保持表面与所述侧壁之间的底壁对置并与所述底壁隔开一第三预定距离，所述第三预定距离小于所述第二预定距离。

14.如权利要求11所述的磁性组件，其中

所述至少一个凸齿具有一个与位于所述侧壁之间的底壁对置的保持表面，所述侧壁在所述底壁和所述保持表面之间的部分被间隔开一第一预定距离，所述保持表面与所述底壁间隔开一第二预定距离，所述第一预定距离大于所述第二预定距离。

15.一种用于将一磁性壳体连接于其上的轮辐，包括：

一第一安装端，构造成并适于连接在一轮毂的相应结构上；

一第二安装端，构造成并适于连接在一轮辋的相应结构上；和

一在所述第一和第二端之间延伸的连接部分，所述连接部分设有一凹坑。

16.如权利要求15所述的轮辐，其中

所述轮辐的所述连接部分包括至少一个平坦部分，所述凹坑形成在其上。

17.一种用于将一磁性壳体连接于其上的轮辐，包括：

一第一安装端，构造成并适于连接在一轮毂的相应结构上；

一第二安装端，构造成并适于连接在一轮辋的相应结构上；和

一在所述第一和第二端之间延伸的连接部分，所述连接部分设有一凸起。

18.如权利要求17所述的轮辐，其中

所述轮辐的所述连接部分包括至少一个平坦部分，所述凸起形成在其上。

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