FI93578C - Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa - Google Patents
Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa Download PDFInfo
- Publication number
- FI93578C FI93578C FI934770A FI934770A FI93578C FI 93578 C FI93578 C FI 93578C FI 934770 A FI934770 A FI 934770A FI 934770 A FI934770 A FI 934770A FI 93578 C FI93578 C FI 93578C
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- force
- power
- spring
- movement
- power transmission
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/22—Ergometry; Measuring muscular strength or the force of a muscular blow
- A61B5/224—Measuring muscular strength
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/41—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by the type of sensor
- B62J45/411—Torque sensors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
- B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
- B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
- B62J45/42—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by mounting
- B62J45/421—Sensor arrangements; Mounting thereof characterised by mounting at the pedal crank
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62K—CYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
- B62K19/00—Cycle frames
- B62K19/30—Frame parts shaped to receive other cycle parts or accessories
- B62K19/34—Bottom brackets
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L3/00—Measuring torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency, in general
- G01L3/24—Devices for determining the value of power, e.g. by measuring and simultaneously multiplying the values of torque and revolutions per unit of time, by multiplying the values of tractive or propulsive force and velocity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
Description
93578
MITTAUSJÄRJESTELY TEHON JA ENERGIAN LASKENNASSA
Keksinnön kohteena on mittausjärjestely, jota käyttäen saadaan mitatuksi joustavan tehonsiirtoelimen kuten ketjun, erilaisten hihnojen, köyden tai vaijerin välittämän tehon ja energian laskennassa tarvittava, tehonsiirtoelimeen vaikuttava, sen suuntainen voima. Keksintöä voidaan soveltaa mm 5 polkupyörään, pyöräilijän poikiessaan käyttämän tehon ja energian mittaukseen. Kuten mekaniikasta on tunnettua, on: Ϊ2.
P = F>cv ja P = M*co sekä W = f Pxdt, missä P = teho tf W = energia 10 F = voima v = voiman nopeus sen suunnassa M = momentti
Uj - momentin kulmanopeus t = aika 15 Esim. ketjun siirtämä teho saadaan lasketuksi kun tunnetaan ketjun suuntainen voima ja ketjun nopeus. Nopeus- ja voima-anturien antamat sähköiset viestit kerrotaan keskenään elektronisissa laskentapiireissä ja näin saadaan tehon arvo. Integrointipiirissä lasketaan tiettynä aikana kulunut teho. Lasketut arvot voidaan ajon aikana esittää ohjaustankoon sijoitetul-20 la näytöllä. Ketjun tms välittämän tehon ja energian laskentaan sopivia järjestelyjä on esitetty aikaisemmin patenttiasiakirjoissa kuten esim. USA patentti 4,141,245 ja saksalaiset asiakirjat DE 3330525 A 1 ja DT 2524605 A 1. Niiden käyttö mm polkupyörissä tulisi kuitenkin kalliiksi ja siksi hakija esittää aikaisemmista poikkeavaa, yksinkertaisempaa rat-25 kaisua. Siinä toisen pyörän akseli tai polkupyörän ollessa kyseessä sen keskiö on kiinnitetty "uivasti" siten, että se pääsee tekemään pienen liikkeen ketjuvoiman vaikutussuunnassa.
Keksinnölle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimusten tunnusosassa.
; .· 30 Keksinnön tärkeimpänä etuna voidaan pitää sen yksinkertaista ja halpaa ·“· · rakennetta, mikä mahdollistaa sen käyttämisen "jokamiehen" laitteissa.
Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti piirustusten avulla. Fig. 1 esittää sivusta nähtynä keksinnön erästä sovellutusta asennettuna polkupyörään. Siinä keskiö (3) pääsee liukumaan johteiden (7) varassa.
35 Jousi (10) vastustaa liikettä. Fig. 2 esittää keskiötä (3) suunnasta A
2 93578 nähtynä. Fig. 3 näyttää sovellutuksen, missä keskiö riippuu heilurimai-sesti laattavipujen (6) varassa. Myös siinä on puristusjousi (10). Fig. 4 esittää Fig. 3 suunnasta B nähtynä. Fig. 5 esittää keskiötä (3) asennettuna sen ylä- ja alapuolella olevien liukujohteiden (7) varaan. Liikettä 5 vastustaa lautasjouset (11). Fig. 6 esittää sovellutusta, missä keskiö on ripustettu vääntöjousen (9) varaan vipujen (6) välityksellä. Fig. 7 esittää Fig. 3 tapaista sovellutusta, jossa jousena on taivutusjousi tai -jouset (12).
Pyörää poljettaessa siirtyy poikimilla aikaansaatu vääntömomentti pyörit-10 tämään takapyörää ketjun välityksellä. Pyörän keskiöön (3) kohdistuu ket-juvoiman suuruinen tukivoima. Kun tämä voima mitataan ja se kerrotaan ketjun nopeudella, tulee tulokseksi poljettaessa käytetty teho. Keskiöön kohdistuva ketjuvoiman suuruinen tukivoima on suhteessa keskiön ripustus-mekanismin sallimaan ketjun suuntaiseen siirtymään, jota vastustetaan 15 jousijärjestelyn avulla. Kun jousen tai jousien jousivakio tunnetaan, voidaan mittaamalla keskiön siirtymä selvittää siihen kohdistuvan voiman suuruus. Keskiön siirtymän mittaamiseen käytetään jotakin ennestään tunnettua, sähköisen viestin antavaa menetelmää. Myös ketjun nopeus mitataan jollakin jo tunnetulla menetelmällä.
20 Keskiön (3) kannatinvariaatioina voidaan käyttää erilaisia koneenrakennuksesta tunnettuja johde- ja vipurakenteita. Fig. 1, 3, 5 ja 6 esittävät niistä vain esimerkkejä.
Mittausjousina voidaan käyttää erilaisia jousia, kuten lieriöjousia (veto- ja puristus-), lautasjousia, rengasjousia, vääntö- ja taivutusjou-V 25 siä, kumi- ja muovityynyjä tms. Keskiöön vaikuttava voima saadaan myös mitatuksi käyttämällä Fig. 7 tapaisessa sovellutuksessa venymäliuskaa taivutus- tai leikkausvoiman mittaukseen.
Paristosta, akusta tai dynamosta virtansa saava laskenta- ja näyttöyksik-kö, jossa on tarvittavat säätö- ja kalibrointimahdollisuudet, voidaan 30 kiinnittää esim. pikalukituksella ohjaustankoon.
Edellä keksintöä on käsitelty lähinnä sovellettuna polkupyörään. Sitä on kuitenkin mahdollisuus soveltaa myös monenlaisessa, joustavan tehonsiirtoelimen, kuten ketjun, erilaisten hihnojen, köyden ja vaijerin välityksellä tapahtuvassa voimansiirrossa. Esitettyjä rakenneratkaisuja voidaan 35 varioida patenttivaatimusten määrittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.
Il
Claims (4)
1. Kahden pyörän (17, 19) välillä tehoa siirtävän, joustavan kone-elimen, kuten ketjun (18), hihnojen, köyden ja vaijerin välittämän tehon ja energian mittausjärjestely, missä teho lasketaan tehonsiirtoelimeen kohdistuvan voiman ja sen nopeuden tulona sekä energia integroiden teho ajan suhteen, tunnettu siitä, että toisen pyörän akseli (3) pääsee jousen tai jousien (10, 11, 12) tai jousityynyn vastustamana liikkumaan tehonsiirtoelimen välittämän voiman suunnassa, suhteessa tähän voimaan, minkä liikkeen avulla voima mitataan.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että tehonsiirtoelimen (18) välittämän voiman suunnassa jousen tai jousien (10, 11, 12) tai jousityynyn vastustamana liikkuva akseli on polkupyörän keskiöakseli (3) ja sen ketjuvoiman suuntainen siirtymä on suhteessa kulloinkin poikimiin kohdistuviin voimiin, joiden suuruus saadaan mitatuksi tämän liikkeen avulla.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että akselin (3) liikemahdollisuus toteutetaan liukujohtein (4, 5, 7).
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen mittausjärjestely, tunnettu •« siitä, että akselin (3) liikemahdollisuus tapahtuu kannatinvipujen (6) tai -vivuston avulla ja geometria huomioidaan laskennassa. « * 4 C • · « 4 93578
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI934770A FI93578C (fi) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa |
| EP94929567A EP0725595A1 (en) | 1993-10-28 | 1994-10-17 | Arrangement for the measurement of mechanical power and work |
| AU78570/94A AU7857094A (en) | 1993-10-28 | 1994-10-17 | Arrangement for the measurement of mechanical power and work |
| PCT/FI1994/000465 WO1995011626A1 (en) | 1993-10-28 | 1994-10-17 | Arrangement for the measurement of mechanical power and work |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI934770 | 1993-10-28 | ||
| FI934770A FI93578C (fi) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI934770A0 FI934770A0 (fi) | 1993-10-28 |
| FI93578B FI93578B (fi) | 1995-01-13 |
| FI93578C true FI93578C (fi) | 1995-04-25 |
Family
ID=8538863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI934770A FI93578C (fi) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0725595A1 (fi) |
| AU (1) | AU7857094A (fi) |
| FI (1) | FI93578C (fi) |
| WO (1) | WO1995011626A1 (fi) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999060927A1 (en) * | 1998-05-25 | 1999-12-02 | Kalevi Artturi Nieminen | Measuring arrangement in a training device for muscular strength |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2629516B2 (de) * | 1976-07-01 | 1979-08-30 | Keiper Trainingsysteme Gmbh & Co, 6760 Rockenhausen | Ergometer |
| FR2394790A1 (fr) * | 1977-06-17 | 1979-01-12 | Delorme Jacques | Appareil de mesure pour bicyclette ou tout engin mu par un ensemble pedalier-chaine de transmission |
| US4423630A (en) * | 1981-06-19 | 1984-01-03 | Morrison Thomas R | Cyclic power monitor |
| DE3150149A1 (de) * | 1981-12-18 | 1983-06-30 | Sachs Systemtechnik Gmbh, 8720 Schweinfurt | Durch muskelkraft angetriebenes fahrzeug |
| DE3813681A1 (de) * | 1987-04-22 | 1988-11-17 | Quindt Ortrude Dr | Ergometer |
-
1993
- 1993-10-28 FI FI934770A patent/FI93578C/fi active
-
1994
- 1994-10-17 AU AU78570/94A patent/AU7857094A/en not_active Abandoned
- 1994-10-17 WO PCT/FI1994/000465 patent/WO1995011626A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-10-17 EP EP94929567A patent/EP0725595A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU7857094A (en) | 1995-05-22 |
| FI934770A0 (fi) | 1993-10-28 |
| WO1995011626A1 (en) | 1995-05-04 |
| EP0725595A1 (en) | 1996-08-14 |
| FI93578B (fi) | 1995-01-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101128356B (zh) | 测量自行车中链条作用力的方法和装置 | |
| NL1013338C2 (nl) | Werkwijze en inrichting voor het meten van een door een fietser verrichte inspanning. | |
| US6199021B1 (en) | Method and apparatus for measuring power output of one powering a chain driven vehicle | |
| EP2806256A1 (en) | System for speed-based power calculation | |
| US20090319203A1 (en) | System for Determining Pedalling Effort of Bicycle | |
| FI93578C (fi) | Mittausjärjestely tehon ja energian laskennassa | |
| JP4428825B2 (ja) | 電動自転車のトルク検出装置およびそれを用いた電動自転車 | |
| JPH02105023A (ja) | 車両計量方法および装置 | |
| EP2389570B1 (en) | Method and apparatus for measuring torque transmitted by driven wheel of a cycle or the like vehicle | |
| CN1163284C (zh) | 行驶量确定方法以及滚轴冰鞋和滑板的辊轮 | |
| WO2004111591A1 (en) | Transmission system, and method for measuring a drive force therein | |
| KR20170022179A (ko) | 전기 자전거용 구동 장치 및 이를 갖는 전기 자전거 | |
| CN108025797B (zh) | 用于踏板驱动的车辆和设备的力矩传感器 | |
| US4419890A (en) | Bicycle ergometer | |
| De Lorenzo et al. | A hub dynamometer for measurement of wheel forces in off-road bicycling | |
| NL1023681C2 (nl) | Overbrengingsstelsel, en werkwijze voor het meten van een aandrijfkracht daarin. | |
| JP4488619B2 (ja) | 二輪車用シャシーダイナモメータ | |
| DE19601194A1 (de) | Verfahren zur Regelung der Leistungsabgabe eines Hilfsantriebs für ein mit Muskelkraft angetriebenes Fahrzeug in Abhängigkeit der von der FahrerIn abgegebenen Leistung | |
| CN202614444U (zh) | 用于检测启动摩擦力矩的速度影响抑制装置及其电路系统 | |
| KR950019680A (ko) | 차량의 동특성 측정장치 | |
| US20090037043A1 (en) | Visual Information Apparatus for Real-Time Demonstration of Braking Behaviour of Motorcycles | |
| US11112322B2 (en) | Bicycle and spider capable of measuring power | |
| CN101415572B (zh) | 实时显示摩托车制动行为的视觉信息装置 | |
| FR2402194A2 (fr) | Appareil de mesure des masses et des forces | |
| JP2587357B2 (ja) | アンチロックブレーキの検査装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BB | Publication of examined application |