FI71428C

FI71428C - Momentmaetningsanordning foer en cykelergometer

Info

Publication number: FI71428C
Application number: FI852543A
Authority: FI
Inventors: Mauri Hokajaervi
Original assignee: Tunturipyoerae Oy
Priority date: 1985-06-27
Filing date: 1985-06-27
Publication date: 1986-12-19
Also published as: GB2177221B; GB8526115D0; GB2177221A; FI852543A0; FI71428B; US4688790A; DE3537968A1

Description

714 2 8

Momentinmittauslaite polkupyöräergometriä varten

Keksinnön kohteena on momentinmittauslaite polkupyöräergometriä varten, jossa ergometrissä jarrutusvoima on 5 portaattomasti säädettävissä ja jossa pyörimisliike tasataan vauhtipyörän tai vastaavan avulla, jolloin vauhtipyörän pyörimisliike on sovitettu jarrutettavaksi vauhtipyörän mukana rajoitetusti liikkuvan, vauhtipyörää vasten painautuvan jarrumekanismin avulla, jolloin jarrumekanismin vauh-10 tipyörän mukana tapahtuva liike on rajoitettu jarrumekanis-miin ja ergometrin runkorakenteeseen yhdistetyn jousivaa'an avulla ja jolloin jousivaa'an jarrumekanismin liikettä vastustava jousivoima on luettavissa ergometrin runkorakenteeseen sijoitetulta jousivaa'an asteikolta.

15 Tällaiset momentinmittauslaitteet ovat nykyään erit täin tunnettuja erilaisten kuntopyörien yhteydessä. Tämän tunnetun rakenteen eräs sovellutus on esitetty Fl-patentti-julkaisussa 47 843.

FI-patenttijulkaisun 47 843 momentinmittauslaite 20 toimii käytännössä erittäin hyvin. Huonona puolena on kuitenkin se, että osoittimen liike on suhteellisen pieni, jolloin selvän asteikon aikaansaaminen on vaikeata. Hankaluutena on se, että asteikkoa täytyy pystyä lukemaan ergo-metriä poljettaessa, ts. suhteellisen kaukaa, jolloin tä-25 hänastiset pienikokoiset asteikot eivät ole osoittautuneet parhaiksi mahdollisiksi selvyyden kannalta katsoen.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada momentin-mittauslaite, jossa ei ole aiemmin käytettyjen rakenteiden epäkohtia. Tähän on päästy keksinnön mukaisen momentin-30 mittauslaitteen avulla, joka on tunnettu siitä, että laite käsittää ergometrin runkorakenteen suhteen kiinteän hammas-tangon tai vastaavan, että liikkuvaan jarrumekanismiin on kiinnitetty tappielin, jonka vapaaseen päähän on sovitettu hammastangon kanssa kytkennässä oleva hammaspyörä ja että 35 osoitin on muodostettu hammastuksella varustetuksi luisti-elimeksi, jonka hammastus on kytketty hammaspyörään niin, 2 71428 että tappielimen tietty liike on sovitettu aikaansaamaan hammastangon, hammaspyörän ja luistielimen hammastuksen välityksellä osoittimen liikkeen, joka on suurempi kuin tappielimen vapaan pään liike.

5 Keksinnön etuna on ennen kaikkea osoittimen riittä vän suuren liikkeen ansiosta aikaansaatava riittävän selvä asteikko, jolloin osoitinta pystytään seuraamaan edullisella tavalla ergometriä poljettaessa. Keksinnön etuna on lisäksi sen yksinkertainen rakenne, jolloin valmistus- ja 10 huoltokustannukset jäävät hyvin pieniksi. Yksinkertaisen rakenteen ansiosta voidaan keksinnön mukainen laite sovittaa myös jo tuotannossa oleviin ergometreihin erittäin edullisella tavalla, jolloin keksinnön hyödyntäminen voi tapahtua ilman tuotantoon tehtäviä suuria muutoksia.

15 Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tar kemmin oheisessa piirustuksessa esitetyn keksinnön erään edullisen suoritusmuodon avulla, jolloin kuvio 1 esittää periaatekuvantona polkupyöräergo-metriä, johon on sovitettu keksinnön mukainen momentin-20 mittauslaite, kuvio 2 esittää keksinnön mukaista momentinmittaus-laitetta periaatteellisena sivukuvantona ja kuvio 3 esittää kuvion 2 mukaista momentinmittaus-laitetta ylhäältä nähtynä periaatekuvantona.

25 Kuviossa 1 on periaatteellisesti esitetty polku- pyöräergometri, jolloin ergometrin runkorakenne on esitetty viitenumeron 1 avulla. Runkorakenteeseen 1 on pyörivästi sovitettu vauhtipyöränä toimiva raskas levyjarrun jarrulevy 2, jolloin polkemisvoima poikimista 3 siirretään ketju-30 välityksellä 4 tai vastaavalla jarrulevyyn 2. Jarrulevyn pyörimisliikkeen jarruttamiseen käytetyt jarrupalat 7 on kiinnitetty tukikaarelle 6, joka puolestaan on sovitettu kääntymään jarrulevyn keskiön 5 ympäri. Jarrupalojen 7 puristusvoimaa jarrulevyn sivuihin voidaan säätää portaatto-35 masti sopivan kiristysmekanismin (ei esitetty kuvioissa) 71428 3 avulla. Kuvioiden esimerkissä jarrupalat 7 ja tukikaari 6 muodostavat yhdessä jarrumekanismin. On selvää, että jarru-palat pyrkivät siirtymään jarrulevyn liikesuuntaan sitä pitemmälle, mitä enemmän jarrupaloja puristetaan levyä vas-5 ten. Tällöin myös koko jarrumekanismi pyrkii siirtymään jarrulevyn pyörimissuuntaan, joka on esitetty nuolella N. Em. siirtymistä vastustaa iskunvaimentimena 8 varustettu jousivaaka 9. Jousivaa'an asteikko 10 on asennettu käyttäjän eteen niin, että asteikkoa voidaan lukea poljettaessa. 10 Asteikon 10 lisäksi käyttäjän näkökenttään on sovitettu myös kierrosnopeutta osoittava mittari 11. Em. seikat ovat alalla tunnettua tekniikkaa, joten sitä ei tässä yhteydessä selvitetä tarkemmin.

Keksinnön mukaisesti momentinmittauslaite käsittää 15 ergometrin runkorakenteen 1 suhteen kiinteän hamraastangon 12 tai vastaavan. Jarrulevyn 2 mukana liikkuvaan jarrumeka-nismiin on kiinnitetty tappielin 13. Tappielimen 13 vapaaseen päähän on sovitettu hammaspyörä 14, joka on kytkeytyneenä hammastankoon 12. Osoitin on lisäksi muodostettu ham-20 mastuksella varustetuksi luistielimeksi 15. Luistielimen 15 hammastus on kytkennässä hammaspyörään 14. Em. rakenne on erityisen selvästi nähtävissä kuvioista 2 ja 3.

Kuten kuviosta 2 voidaan nähdä, on hammastanko 12 ja luistielimen 15 hammastus kytketty hammaspyörän 14 väli-25 tyksellä toisiinsa niin, että tappielimen 13 tietty liike aikaansaa luistielimen 15 liikkeen, joka on suurempi kuin tappielimen liike. Rakenteen toiminta selviää kuviosta 2. Alettaessa polkemaan jarrumekanismi pyrkii liikkumaan jarrulevyn mukana suuntaan N, jolloin tappielin 13 siirtyy 30 vastaavasti oikealle kuviossa 2. Tällöin hammaspyörä 14 alkaa pyöriä ja siirtää luistielintä 15 oikealle enemmän kuin mitä tappielin 13 on liikkunut. Mikäli polkeminen lopetetaan, siirtyy jarrumekanismi luonnollisesti jousivoiman vaikutuksesta takaisin alkuasentoonsa, jolloin osoitin 35 liikkuu kohti nolla-asentoa hammaspyörän liikkeen ansiosta aivan samoin kuin edellä on esitetty suunnan N yhteydessä.

4 71428

Tappielimen 13 ja luistielimen 15 keskinäisten liikkeiden suhde voidaan valita mitoittamalla esim. hammaspyörä sopivalla tavalla.

Koska osoittimen liike saadaan em. mekanismin avulla 5 huomattavasti suuremmaksi kuin tappielimen 13 suhteellisen pieni liike niin osoitin voidaan edullisesti sovittaa näyttämään suoraan polkemiseen käytetyn tehon ainakin yhdellä kierrosnopeudella. Tämä voidaan toteuttaa tekemällä asteikko 10 suoraan tehoa osoittavaksi asteikoksi, kuten kuviossa 10 3 on tehty. On selvää, että tehoasteikon lisäksi samaan asteikkoon voidaan sovittaa myös momenttiasteikko, jota voidaan käyttää esim. yhdessä kierrosnopeutta osoittavan mittarin 11 kanssa.

Edellä esitettyä esimerkkiä ei ole tarkoitettu mi-15 tenkään rajoittamaan keksintöä, vaan keksintöä voidaan muunnella patenttivaatimusten puitteissa monin eri tavoin. Näin ollen on selvää, että laitteen tai sen osien ei tarvitse olla juuri sellaisia kuin kuvioissa on esitetty, vaan myös muunlaiset ratkaisut ovat mahdollisia. Hammas-20 tangon ja luistin ei tarvitse esim. olla suoria, vaan kaarevien rakenteiden käyttö on mahdollinen, jolloin hammaspyörän tuenta voidaan tehdä kiinteäksi kuvioissa esitetyn luistirakenteen sijasta. Keksinnön mukainen laite voidaan luonnollisesti varustaa millä tahansa kaiibrointivälineel-25 lä, jolla varmistetaan oikea näyttö. Keksintöä ei myöskään ole mitenkään rajoitettu levyjarrua hyväksikäyttävään rakenteeseen, vaan keksintöä voidaan käyttää myös ns. hihna-jarruperiaatetta käyttävässä ergometrissä. Näin ollen vaatimuksissa käytetty termi jarrumekanismi voi käsittää ku-30 vioiden mukaisen jarrupala-tukikaari-yhdistelmän lisäksi myös sinänsä tunnetun vauhtipyörän ulkokehään painautuvan jarruhihnan ja muut tällaisen jarrun yhteydessä käytetyt sinänsä tunnetut välineet.

Claims

71428 5

1. Momentinmittauslaite polkupyöräergometriä varten, jossaergometrissä jarrutusvoima on portaattomasti 5 säädettävissä ja jossa pyörimisliike tasataan vauhtipyörän tai vastaavan avulla, jolloin vauhtipyörän pyörimisliike on sovitettu jarrutettavaksi vauhtipyörän mukana rajoitetusti liikkuvan, vauhtipyörää vasten painautuvan jarrumeka-nismin (6, 7) avulla, jolloin jarrumekanismin vauhtipyörän 10 mukana tapahtuva liike on rajoitettu jarrumekanismiin ja ergometrin runkorakenteeseen (1) yhdistetyn jousivaa'an (9) avulla ja jolloin jousivaa'an jarrumekanismin liikettä vastustava jousivoima on luettavissa ergometrin runkorakenteeseen (1) sijoitetulta jousivaa'an asteikolta (10), 15 tunnettu siitä, että laite käsittää ergometrin runkorakenteen (1) suhteen kiinteän hammastangon (12) tai vastaavan, että liikkuvaan jarrumekanismiin (6, 7) on kiinnitetty tappielin (13), jonka vapaaseen päähän on sovitettu hammastangon (12) kanssa kytkennässä oleva hammaspyörä (14) 20 ja että osoitin on muodostettu hammastuksella varustetuksi luistielimeksi (15), jonka hammastus on kytketty hammaspyörään (14) niin, että tappielimen (13) tietty liike on sovitettu aikaansaamaan hammastangon (12), hammaspyörän (14) ja luistielimen (15) hammastuksen välityksellä osoit-25 timen liikkeen, joka on suurempi kuin tappielimen (13) vapaan pään liike.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen momentinmittaus-laite, tunnettu siitä, että osoittimen liike on sovitettu näyttämään suoraan polkemiseen käytetyn tehon 30 ainakin yhdellä kierrosnopeudella.