NL1023681C2 - Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts - Google Patents

Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts Download PDF

Info

Publication number
NL1023681C2
NL1023681C2 NL1023681A NL1023681A NL1023681C2 NL 1023681 C2 NL1023681 C2 NL 1023681C2 NL 1023681 A NL1023681 A NL 1023681A NL 1023681 A NL1023681 A NL 1023681A NL 1023681 C2 NL1023681 C2 NL 1023681C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
chain
measuring
transmission system
force
force transducer
Prior art date
Application number
NL1023681A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Bastiaan Andreas D Herripon
Gijsbertus Franciscus Roovers
Original Assignee
Spinpower B V
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Spinpower B V filed Critical Spinpower B V
Priority to NL1023681A priority Critical patent/NL1023681C2/en
Priority to EP04748657A priority patent/EP1642105B1/en
Priority to CN 200480016911 priority patent/CN1806161A/en
Priority to US10/560,848 priority patent/US20070099735A1/en
Priority to JP2006516985A priority patent/JP2006527853A/en
Priority to PCT/NL2004/000425 priority patent/WO2004111591A1/en
Priority to ES04748657T priority patent/ES2410158T3/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1023681C2 publication Critical patent/NL1023681C2/en

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028—Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0042—Force sensors associated with force applying means applying a torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M6/00—Rider propulsion of wheeled vehicles with additional source of power, e.g. combustion engine or electric motor
    • B62M6/40—Rider propelled cycles with auxiliary electric motor
    • B62M6/45—Control or actuating devices therefor
    • B62M6/50—Control or actuating devices therefor characterised by detectors or sensors, or arrangement thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62M—RIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M9/00—Transmissions characterised by use of an endless chain, belt, or the like
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2243—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being parallelogram-shaped
    • 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
    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)

Abstract

A tension difference measuring device (6) has a transverse force sensor (10) arranged within the span of a coupling chain (4), and a supporting arm (20) and a sensor (30) forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts (4a-4d). The transverse force sensor is arranged between a drive wheel (2) and a driven wheel (3). Independent claims are also included for the following: (A) a vehicle; (B) a method for measuring a drive force; (C) a tension difference measuring device; and (D) a measuring system.

Description

1 · 41 · 4

Titel: Ovèrbrengingsstelsel, en werkwijze voor het meten van een aandrijfkracht daarinTitle: Transfer system, and method for measuring a driving force therein

De onderhavige uitvinding heeft in zijn algemeenheid betrekking op een overbrengingsstelsel van het omspannings-type. Een dergelijk stelsel omvat twee roteerbare onderdelen, die gemeenschappelijk worden omspannen door een eindloos, in 5 zichzelf gesloten overbrengingsorgaan. Dat overbrengingsorgaan kan bijvoorbeeld zijn uitgevoerd als snaar, riem of ketting, en de roteerbare onderdelen zijn dienovereenkomstig uitgevoerd als schijven, trommels, poelies, of kettingwielen of dergelijke. In het geval van snaren of riemen bestaat het over-10 brengingsorgaan uit een geheel; in het geval van een ketting bestaat het overbrengingsorgaan uit een stelsel van met elkaar gekoppelde schakels. Koppeling tussen het overbrengingsorgaan en de roteerbare onderdelen kan gebaseerd zijn op wrijving, maar er kan ook een vormkoppeling worden toegepast, waarbij 15 bijvoorbeeld tanden van een kettingwiel aangrijpen in gaten in het overbrengingsorgaan.The present invention relates in general to a transmission system of the span type. Such a system comprises two rotatable parts, which are jointly covered by an endless, self-closed transmission member. Said transfer member can be designed, for example, as a belt, belt or chain, and the rotatable parts are accordingly designed as discs, drums, pulleys, or chain wheels or the like. In the case of strings or belts, the transmission member consists of a whole; in the case of a chain, the transmission means consists of a system of linked links. Coupling between the transmission member and the rotatable parts can be based on friction, but a form coupling can also be applied, wherein, for example, teeth of a sprocket engage in holes in the transmission member.

De onderhavige uitvinding is in het bijzonder van toepassing op een ketting-overbrenging, waarbij een ketting twee kettingwielen koppelt. In het hiernavolgende zullen 20 daarom eenvoudigweg de termen "ketting" en "kettingwiel" worden gebruikt. Deze termen worden echter niet gebruikt om de uitvinding tot dit type te beperken, maar worden hier gebruikt als termen die ook de uitvoeringsvorm als riem of snaar en corresponderende poelies of dergelijke omvatten.The present invention is particularly applicable to a chain transmission, in which a chain couples two chain wheels. In the following, the terms "chain" and "chain wheel" will therefore simply be used. However, these terms are not used to limit the invention to this type, but are used herein as terms that also include the embodiment as belt or string and corresponding pulleys or the like.

25 De onderhavige uitvinding is in het bijzonder van toepassing op een ketting-overbrenging in een fiets of een ander door menskracht aangedreven voertuig, en op een kettingoverbrenging in een hometrainer of dergelijke. In dergelijke toepassingen, maar ook in industriële kracht-30 overbrengingen, bestaat er behoefte aan een meetinstrument voor het meten van het overgedragen koppel. Een maat daarvoor is de in de ketting heersende spankracht. Er zijn reeds 1023681 Η I diverse meetinstrumenten beschreven die gebaseerd zijn op het I meten van de kracht die wordt uitgeoefend op het aangedreven wiel. Dergelijke meetinstrumenten gaan er echter van uit, dat I er in de ketting geen voorspanning heerst, dat wil zeggen dat I 5 er geen kracht op het aangedreven wiel wordt uitgeoefend I indien het aandrijvende wiel niet zelf wordt aangedreven.The present invention is particularly applicable to a chain transmission in a bicycle or other human-powered vehicle, and to a chain transmission in a home trainer or the like. In such applications, but also in industrial power transmissions, there is a need for a measuring instrument for measuring the transmitted torque. A measure for this is the tension that prevails in the chain. 1023681 diverse various measuring instruments have already been described which are based on the measurement of the force exerted on the driven wheel. Such measuring instruments, however, assume that there is no bias in the chain, that is to say that no force is exerted on the driven wheel if the driving wheel is not itself driven.

I Echter, in situaties waar de ketting ook in rust strak I gespannen staat, heerst er in beide kettinghelften een gelijke I spankracht, en ondervindt het aangedreven wiel een kracht die I 10 gelijk is aan de som van die spankrachten, terwijl in feite B het aandrijfkoppel nul is.However, in situations where the chain is also tightly tensioned at rest, an equal tensioning force prevails in both chain halves, and the driven wheel experiences a force that is equal to the sum of those tensioning forces, while in fact B drive torque is zero.

B Pas wanneer het aandrijvende wiel wordt aangedreven, B bijvoorbeeld door de trapkracht van een fietser, wordt de B spankracht in één kettinghelft groter dan de spankracht in de B 15 andere kettinghelft, waardoor het aangedreven wiel een B resulterend aandrijfkoppel ondervindt dat in hoofdzaak gelijk B is aan het verschil tussen de twee spankrachten in de twee B kettinghelften, vermenigvuldigd met de diameter van het B aangedreven wiel.B Only when the driving wheel is driven, B for example by the pedaling force of a cyclist, does the B tension force in one chain half become greater than the tension force in the other chain half, as a result of which the driven wheel experiences a B resulting drive torque that is substantially equal to B is the difference between the two tension forces in the two B chain halves, multiplied by the diameter of the B driven wheel.

B 20 Voorts is bij fietsen gebleken, dat de tandwielen een B zekere excentriciteit kunnen hebben, waardoor er tijdens B | gebruik variaties in de voorspanning optreden, die de B meetresultaten van bekende meetinstrumenten beïnvloeden. Dit B treedt vooral op bij toepassingen waarbij de ketting strak B 25 gespannen wordt door wisselingen in de koppelrichting, en bij B wrijvingsoverbrengingen waarbij vanwege de benodigde B wrijvingskracht een voorspanning noodzakelijk is.Furthermore, it has been found in the case of bicycles that the gears can have a certain eccentricity, whereby Use variations in the bias that affect the B measurement results of known measuring instruments. This B occurs especially in applications where the chain is tightly tensioned B by changes in the coupling direction, and with B friction transmissions where due to the required B friction force a bias is required.

B De onderhavige uitvinding beoogt derhalve een koppel- B 30 meetinstrument te verschaffen dat in hoofdzaak ongevoelig is B voor de grootte van de voorspanning in de ketting.B The present invention therefore has for its object to provide a coupling B measuring instrument which is substantially insensitive to the magnitude of the pretension in the chain.

B Meer in het bijzonder beoogt de onderhavige uitvinding B een meetinstrument te verschaffen dat in staat is om het B spankrachtverschil te meten. Een dergelijk meetinstrument zal B 35 in het hiernavolgende worden aangeduid als spankrachtverschi1- B meetinrichting.B More particularly, the present invention contemplates providing a measuring instrument that is capable of measuring the B tension force difference. Such a measuring instrument will hereinafter be referred to as B-force measuring device.

B Een spankrachtverschilmeetinrichting is reeds beschreven B in US-4.909.086. De uit deze publicatie bekende spankracht- I 1023681 I * * , 3 verschilmeetinrichting omvat twee vrijdraaiende rollen, die zijn opgesteld aan de buitenzijde van de ketting en die roteerbaar gemonteerd zijn op een gemeenschappelijke drager.B A tension force difference measuring device has already been described B in US-4,909,086. The tension measuring device known from this publication comprises two free-rotating rollers, which are arranged on the outside of the chain and which are rotatably mounted on a common support.

De onderlinge afstand tussen die rollen is kleiner dan de 5 nominale afstand tussen de kettinghelften, zodat elke ketting-helft gedwongen wordt om een deel van de omtrek van de corresponderende rol te volgen. Als gevolg van de in een kettinghelft heersende spanning oefent die kettinghelft een naar buiten gerichte krachtresultante uit op de correspon-10 derende rol; die kracht zal hierna worden aangeduid als dwarskracht. Wanneer de ketting een aandrijfkracht uitoefent en de spankracht in de ene kettinghelft toeneemt en in de andere kettinghelft afneemt, zal de door de ene kettinghelft op de corresponderende rol uitgeoefende dwarskracht toenemen 15 en de door de andere kettinghelft op de corresponderende rol uitgeoefende dwarskracht afnemen, waardoor het geheel van de twee rollen en de gemeenschappelijke drager wordt verplaatst in de richting van de door de eerste kettinghelft uitgeoefende dwarskracht. De grootte van de resulterende verplaatsing is 20 een maat voor de grootte van de uitgeoefende kracht.The mutual distance between those rollers is smaller than the nominal distance between the chain halves, so that each chain half is forced to follow part of the circumference of the corresponding roller. As a result of the tension prevailing in a chain half, that chain half exerts an outwardly directed force resultant on the corresponding roller; that force will hereinafter be referred to as transverse force. When the chain exerts a driving force and the tension force in one chain half increases and decreases in the other chain half, the transverse force exerted by one chain half on the corresponding roller will increase and the transverse force exerted by the other chain half on the corresponding roller decreases, whereby the whole of the two rollers and the common carrier is moved in the direction of the transverse force exerted by the first chain half. The magnitude of the resulting displacement is a measure of the magnitude of the force applied.

Deze bekende spankrachtverschilmeetinrichting heeft enkele nadelen. Het aantal componenten is vrij groot, hetgeen de meetinrichting relatief duur maakt. Omdat de rollen aan de buitenkant van de ketting geplaatst zijn, moet hun diameter 25 vrij klein zijn, omdat anders het geheel te veel ruimte in zou nemen; dit bezwaar geldt in het bijzonder bij een fiets of een hometrainer. Door de kleine roldiameter wordt de ketting ter plaatse van de rollen in een vorm met een kleine kromtestraal gedwongen, hetgeen aanleiding kan zijn tot toegenomen 30 slijtage. Voorts impliceren de kleine roldiameters, dat de rollen roteren met een vrij grote snelheid, hetgeen eveneens een slijtagefactor is en bovendien gepaard gaat met een vrij grote geluidsproductie.This known tension force difference measuring device has some drawbacks. The number of components is quite large, which makes the measuring device relatively expensive. Because the rollers are placed on the outside of the chain, their diameter must be quite small, because otherwise the whole would take up too much space; this objection applies in particular to a bicycle or an exercise bike. Due to the small roller diameter, the chain is forced at the location of the rollers into a shape with a small radius of curvature, which may lead to increased wear. Furthermore, the small roll diameters imply that the rollers rotate at a fairly high speed, which is also a wear factor and moreover is accompanied by a fairly large noise production.

Daarenboven wordt iedere rol ten opzichte van de drager 35 onderworpen aan een vrij grote kracht, namelijk de volledige dwarskracht, zodat het rollager van elke rol bestand moet zijn tegen die grote dwarskracht, en daardoor betrekkelijk duur is. Bovendien zijn de optredende wrijvingskrachten vrij groot, waardoor enerzijds het rendement van de overbrenging afneemt, 1023681 en waardoor anderzijds een verstorende kracht wordt uitgeoefend op de sensor waardoor de meetnauwkeurigheid I afneemt.In addition, each roller is subjected to a relatively large force, namely the full shear force, relative to the carrier 35, so that the roller bearing of each roller must be able to withstand that large shear force, and is therefore relatively expensive. Moreover, the occurring frictional forces are quite large, whereby on the one hand the efficiency of the transmission decreases, 1023681 and on the other hand a disruptive force is exerted on the sensor, whereby the measurement accuracy I decreases.

I Bij fietsen en hometrainers hebben de twee kettingwielen 5 doorgaans onderling verschillende diameters, zodat de twee I kettinghelften onderling niet evenwijdig zijn gericht.In bicycles and home trainers, the two sprockets 5 generally have mutually different diameters, so that the two halves of the chain are not mutually parallel.

I Daardoor liggen de twee dwarskrachten niet in eikaars I verlengde, met als gevolg dat de resultante van de twee dwarskrachten netto een moment uitoefenen op de roldrager, I 10 hetgeen het meetsignaal beïnvloedt.As a result, the two lateral forces do not lie in line with each other, with the result that the resultant of the two lateral forces exert a net moment on the roller carrier, which influences the measurement signal.

I De onderhavige uitvinding beoogt een spankrachtverschil- I meetinrichting te verschaffen waarbij de genoemde nadelen H afwezig zijn of althans sterk gereduceerd.The present invention has for its object to provide a tension force difference measuring device in which the aforementioned disadvantages H are absent or at least greatly reduced.

I 15 Volgens een belangrijk aspect van de onderhavige I uitvinding omvat een spankrachtverschilmeetinrichting een I binnen de ketting gelegen, door beide kettinghelften althans ten dele omspannen dwarskrachtopnemer, en is voorts voorzien I in middelen voor het meten van de op die opnemer werkende I 20 dwarskracht. In een belangrijke uitvoeringsvorm is die I dwarskrachtopnemer een ten opzichte van een drager roteerbaar gemonteerd wiel, dat met de bewegende ketting meeroteert.According to an important aspect of the present invention, a tension force difference measuring device comprises a transverse force transducer located within the chain and at least partially clamped by both chain halves, and furthermore means are provided for measuring the transverse force acting on said transducer. In an important embodiment, said transverse force transducer is a wheel rotatably mounted relative to a carrier, which rotates with the moving chain.

I In een eerste uitvoeringsvariant is de dwarskrachtopnemer I 25 een afzonderlijk meetwiel, dat in het kettingvlak geplaatst is I binnen de omspanning van de ketting. De diameter is zo groot I gekozen, dat elke kettinghelft gedwongen wordt een deel van de I omtrek van het meetwiel te volgen. Hierbij is de kromtestraal I van de ketting relatief groot. Het meetwiel draait met een I 30 relatief lage snelheid. Het meetwiel is gemonteerd op een I draagarm, die op zijn beurt gefixeerd is bevestigd ten I opzichte van het frame waarin het aandrijvende wiel en het H aangedreven wiel gemonteerd zijn (het fietsframe). Het verschaffen van een elektrisch meetsignaal dat representatief 35 is voor de verplaatsing van de drager kan gebeuren door meting H van de vervorming van die draagarm, bij voorbeeld met behulp van rekstrookjes, of door meting van de verplaatsing van die draagarm, bijvoorbeeld met behulp van een laser.In a first embodiment variant, the transverse force transducer I is a separate measuring wheel, which is placed in the chain plane within the chain tension. The diameter is chosen so large that each chain half is forced to follow a part of the circumference of the measuring wheel. The radius of curvature I of the chain is hereby relatively large. The measuring wheel rotates at a relatively low speed. The measuring wheel is mounted on a support arm, which in turn is fixedly fixed relative to the frame in which the driving wheel and the H-driven wheel are mounted (the bicycle frame). The provision of an electrical measurement signal representative of the displacement of the carrier can be effected by measuring H of the deformation of that carrier arm, for example by means of strain gauges, or by measuring the displacement of that carrier arm, for example by means of a laser.

I 1023681 5I 1023681 5

In een tweede uitvoeringsvariant is de dwarskrachtopnemer het door de ketting aangedreven wiel zelf. De middelen voor het meten van de op het aangedreven wiel uitgeoefende dwarskracht omvatten in dit geval een sensor voor het meten 5 van de kracht die wordt uitgeoefend in een richting loodrecht op de wielas. Dergelijke sensoren zijn op zich bekend. Een bepaald type van dergelijke sensoren is gebaseerd op het meten van de buiging van de wielas, zoals bijvoorbeeld beschreven in W001/30643 en PCT/NL02/00867. In deze publicatie is die 10 krachtsensor bedoeld voor het meten van de kettingkracht, en dus gemonteerd zodanig dat zijn gevoeligheidsrichting in hoofdzaak horizontaal is, namelijk in hoofdzaak evenwijdig aan de ketting is gericht. Diezelfde sensor is bruikbaar als sensor voor toepassing bij de onderhavige uitvinding indien 15 deze geroteerd wordt over 90°, en dus zodanig gemonteerd wordt dat zijn gevoeligheidsrichting in hoofdzaak verticaal is, namelijk in hoofdzaak loodrecht op de ketting is gericht.In a second embodiment, the transverse force transducer is the wheel driven by the chain itself. The means for measuring the transverse force exerted on the driven wheel in this case comprise a sensor for measuring the force exerted in a direction perpendicular to the wheel axle. Such sensors are known per se. A certain type of such sensors is based on the measurement of the bend of the wheel axle, as described, for example, in W001 / 30643 and PCT / NL02 / 00867. In this publication, that force sensor is intended for measuring the chain force, and thus mounted such that its direction of sensitivity is substantially horizontal, namely directed substantially parallel to the chain. The same sensor can be used as a sensor for use in the present invention if it is rotated through 90 °, and thus mounted so that its direction of sensitivity is substantially vertical, namely directed substantially perpendicular to the chain.

Deze en andere aspecten, kenmerken en voordelen van de 20 onderhavige uitvinding zullen nader worden verduidelijkt door de hiernavolgende beschrijving onder verwijzing naar de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers gelijke of vergelijkbare onderdelen aanduiden, en waarin: figuur 1 een zijaanzicht is dat schematisch een overbrengings-25 stelsel toont, in een rusttoestand, voorzien van een op een draagarm gemonteerde dwarskrachtopnemer, waarbij de draagarm rechtstreeks is bevestigd aan een frame; figuur 2 schematisch het overbrengingsstelsel van figuur 1 toont, in een actieve toestand waarin een aandrijfkracht wordt 30 uitgeoefend; figuur 3 schematisch een variant van een dwarskrachtopnemer toont; figuur 4A een schematisch zijaanzicht is van een gedeelte van het overbrengingsstelsel van figuur 1, met een verticale 35 draagarm voor de dwarskrachtopnemer; figuur 4B een schematisch vooraanzicht is van een gedeelte van het overbrengingsstelsel van figuur 1, met een horizontale draagarm voor de dwarskrachtopnemer, loodrecht op het vlak van de ketting; 1023681 6 figuur 5 een met figuur 1 vergelijkbaar schematisch zijaanzicht is van het overbrengingsstelsel, waarbij als variant de draagarm van de dwarskrachtopnemer is bevestigd aan de as van het aangedreven wiel; 5 figuur 6 een met figuur 1 vergelijkbaar schematisch zijaanzicht is van het overbrengingsstelsel, waarbij als variant de as van het aangedreven wiel gebruikt wordt als dwarskrachtopnemer.These and other aspects, features and advantages of the present invention will be further elucidated by the following description with reference to the drawings, in which like reference numerals indicate like or similar parts, and in which: figure 1 is a side view schematically showing a transmission. system shows, in a rest state, provided with a transverse force transducer mounted on a support arm, the support arm being directly attached to a frame; figure 2 schematically shows the transmission system of figure 1, in an active state in which a driving force is exerted; Figure 3 schematically shows a variant of a shear force sensor; Figure 4A is a schematic side view of a portion of the transmission system of Figure 1, with a vertical support arm for the transverse force transducer; Figure 4B is a schematic front view of a portion of the transmission system of Figure 1, with a horizontal support arm for the transverse force transducer, perpendicular to the plane of the chain; Figure 5 is a schematic side view similar to Figure 1 of the transmission system, wherein as a variant the bearing arm of the transverse force transducer is attached to the axle of the driven wheel; Figure 6 is a schematic side view comparable to figure 1 of the transmission system, wherein as a variant the axle of the driven wheel is used as a transverse force transducer.

10 Figuur 1 toont schematisch een overbrengingsstelsel 1, omvattende een aandrijfwiel 2 en een aangedreven wiel 3, gekoppeld met een aandrijfketting 4. Het overbrengingsstelsel 1 kan onderdeel zijn van een fiets, waarbij het aandrijfwiel 2 door een gebruiker wordt aangedreven door middel van trappers, 15 maar dat is in de figuur ter wille van de eenvoud niet weergegeven. Het is gebruikelijk dat het aandrijfwiel 2 dan een grotere diameter heeft dan het aangedreven wiel 3.Figure 1 shows schematically a transmission system 1, comprising a drive wheel 2 and a driven wheel 3, coupled to a drive chain 4. The transmission system 1 can be part of a bicycle, the drive wheel 2 being driven by a user by means of pedals, but that is not shown in the figure for the sake of simplicity. It is usual for the drive wheel 2 to have a larger diameter than the driven wheel 3.

De ketting 4 omvat achtereenvolgens een eerste deel 4A dat zich uitstrekt langs een deel van het aandrijfwiel 2, een 20 tweede deel 4B dat zich uitstrekt langs een deel van het aangedreven wiel 3, een derde deel 4C dat zich uitstrekt tussen de wielen 2 en 3, en een vierde deel 4D dat zich uitstrekt tussen de wielen 2 en 3. In dit voorbeeld is aangenomen dat de assen van de wielen 2 en 3 naast elkaar in 25 een horizontaal vlak zijn gelegen, en dat het derde deel 4C zich boven het vierde deel 4D bevindt. In het hiernavolgende worden de derde en vierde kettingdelen 4C en 4D respectievelijk ook aangeduid als eerste en tweede kettinghelft.The chain 4 successively comprises a first part 4A which extends along a part of the driving wheel 2, a second part 4B which extends along a part of the driven wheel 3, a third part 4C which extends between the wheels 2 and 3 , and a fourth part 4D extending between the wheels 2 and 3. In this example it is assumed that the axes of the wheels 2 and 3 are located side by side in a horizontal plane, and that the third part 4C is above the fourth part 4D. In the following, the third and fourth chain members 4C and 4D are also referred to as first and second chain members, respectively.

De wielen 2 en 3 zijn roteerbaar gemonteerd aan een frame 30 5, zodanig dat er in rust een voorspanning in de ketting 4 ' heerst. De spanning in de eerste kettinghelft 4C wordt aangeduid als Fc, en de spanning in de tweede kettinghelft 4D wordt aangeduid als FD.The wheels 2 and 3 are rotatably mounted on a frame 30, such that there is a bias in the chain 4 'at rest. The tension in the first chain half 4C is referred to as Fc, and the tension in the second chain half 4D is referred to as FD.

Het overbrengingsstelsel 1 is voorzien van een meet-35 stelsel 6, ingericht voor het meten van de krachten Fc en Fd in de ketting 4, die een maat zijn voor het door de ketting 4 overgedragen koppel. Dit meetstelsel 6 omvat een dwarskracht-meetwiel 10, dat binnen de ontspanning van de ketting 4 is opgesteld, in hoofdzaak in hetzelfde vlak als de wielen 2 en 1023681 7 ! 3. De diameter daarvan is zodanig groot, dat zowel de eerste kettinghelft 4C als de tweede kettinghelft 4D een gebogen baan volgt tussen de wielen 2 en 3, en zich voor een deel uitstrekken langs de omtrek van het meetwiel 10. In een 5 mogelijke uitvoeringsvorm heeft het meetwiel 10 dezelfde diameter als de grootste van de wielen 2 en 3, en, ingeval van een van tanden voorzien meetwiel, kan het meetwiel gelijk zijn aan de grootste van de wielen 2 en 3. Door de spanning Fc in de eerste kettinghelft 4C wordt een eerste dwarskracht FDc 10 uitgeoefend op het meetwiel 10, en door de spanning FD in de tweede kettinghelft 4D wordt een tweede dwarskracht FDD uitgeoefend op het meetwiel 10. Deze twee krachten verlopen door het centrum van het meetwiel 10.The transmission system 1 is provided with a measuring system 6, adapted to measure the forces Fc and Fd in the chain 4, which are a measure of the torque transmitted by the chain 4. This measuring system 6 comprises a transverse force measuring wheel 10, which is arranged within the relaxation of the chain 4, substantially in the same plane as the wheels 2 and 1023681 7! 3. The diameter thereof is so large that both the first chain half 4C and the second chain half 4D follow a curved path between the wheels 2 and 3, and extend in part along the circumference of the measuring wheel 10. In a possible embodiment the measuring wheel 10 has the same diameter as the largest of the wheels 2 and 3, and, in the case of a toothed measuring wheel, the measuring wheel can be equal to the largest of the wheels 2 and 3. Due to the tension Fc in the first chain half 4C a first shear force FDc 10 is applied to the measuring wheel 10, and a second shear force FDD is exerted on the measuring wheel 10 by the tension FD in the second chain half 4D. These two forces extend through the center of the measuring wheel 10.

Het meetwiel 10 is roteerbaar gemonteerd op een draagarm 15 20, die op zijn beurt gefixeerd is ten opzichte van het frame.The measuring wheel 10 is rotatably mounted on a support arm 15, which in turn is fixed relative to the frame.

Bij voorkeur bevindt het middenpunt van het meetwiel 10 in rust zich op een lijn L die de rotatiemiddenpunten van de wielen 2 en 3 verbindt. Het vastzetten van die draagarm 20 gebeurt wanneer het stelsel in rust is, dat wil zeggen wanneer 20 er geen aandrijfkracht wordt uitgeoefend. Dan zijn de spanningen Fc en Fq in de twee kettinghelften 4C en 4D aan elkaar gelijk, en is de resultante FDR van de twee dwarskrachten Fdc en Fdd in het horizontale vlak gelegen, in de figuur gerepresenteerd door genoemde lijn L. Het centrum van 25 het meetwiel 10 bevindt zich dan, zoals gezegd, op genoemde lijn L. In deze situatie wordt de draagarm 20 vastgemaakt aan het frame.Preferably the center point of the measuring wheel 10 is at rest on a line L connecting the centers of rotation of the wheels 2 and 3. The fixing of said carrying arm 20 takes place when the system is at rest, i.e. when no driving force is exerted. Then the stresses Fc and Fq in the two chain halves 4C and 4D are equal to each other, and the resultant FDR of the two transverse forces Fdc and Fdd is situated in the horizontal plane, represented in the figure by said line L. The center of the measuring wheel 10 is then, as stated, on said line L. In this situation the carrying arm 20 is fixed to the frame.

Wanneer er op het aandrijfwiel 2 een aandrijfkracht wordt uitgeoefend, die door de ketting 4 wordt overgedragen, dan 30 wordt de spankracht in de ene kettinghelft groter dan de spankracht in de andere kettinghelft. Neem aan dat het aandrijfwiel 2 linksom wordt aangedreven, zoals aangeduid in figuur 2. De spankracht Fc in de eerste kettinghelft 4C wordt dan groter dan de spankracht FD in de tweede kettinghelft 4D.When a driving force is exerted on the drive wheel 2, which force is transmitted by the chain 4, the tension force in one chain half becomes greater than the tension force in the other chain half. Assume that the drive wheel 2 is driven counterclockwise, as indicated in Figure 2. The tension force Fc in the first chain half 4C then becomes greater than the tension force FD in the second chain half 4D.

35 Bijgevolg wordt ook de corresponderende dwarskracht FDc groter dan Fdd, zodat de resultante Fdr van deze twee dwarskrachten een component Fv krijgt die loodrecht op de horizontale lijn L gericht is, in dit geval omlaag gericht. Hierdoor ontstaat een verbuiging van de draagarm 20. Deze verbuiging is meetbaar 1023681 door een op de draagarm 20 gemonteerde vervormingssensor 30, I die geïmplementeerd kan zijn als een rekstrookje of een I stelsel van rekstrookjes, zoals op zich bekend.Consequently, the corresponding transverse force FDc also becomes greater than Fdd, so that the resultant Fdr of these two transverse forces obtains a component Fv that is perpendicular to the horizontal line L, in this case directed downwards. This causes a bending of the carrying arm 20. This bending is measurable 1023681 by a deformation sensor 30, mounted on the carrying arm 20, which sensor may be implemented as a strain gauge or a system of strain gauges, as is known per se.

I Het door de meetsensor 30 afgegeven elektrische meet- I 5 signaal SM is een maat voor de uitgeoefende kracht, en wordt I voor verdere verwerking toegevoerd aan een processor 40. In het geval van een hometrainer kan deze processor 40 bijvoor- I beeld zijn ingericht voor het uitrekenen van de verbruikte I hoeveelheid calorieën.The electric measuring signal SM emitted by the measuring sensor 30 is a measure of the force exerted, and is supplied to a processor 40 for further processing. In the case of an exercise bike, this processor 40 may, for example, be arranged for calculating the amount of calories I consumed.

I 10 Het roteerbare meetwiel 10 is via een ter wille van de I eenvoud niet weergegeven lager gemonteerd aan de draagarm 20.The rotatable measuring wheel 10 is mounted on the bearing arm 20 via a bearing (not shown for the sake of simplicity).

Dit kan een relatief eenvoudig lager zijn, aangezien het H meetwiel 10 ten opzichte van de draagarm 20 geen grote kracht I ondervindt: dit lager wordt alleen belast door de resultante I 15 Fdr.This can be a relatively simple bearing, since the H measuring wheel 10 does not experience great force with respect to the bearing arm 20: this bearing is only loaded by the resultant I Fdr.

Hoewel het de voorkeur heeft dat het meetwiel 10 I roteerbaar is, is dit voor de werking van het meetwiel 10 in I het kader van de onderhavige uitvinding niet nodig. Indien het I 20 meetwiel 10 gefixeerd is, en de ketting 4 over het meetwiel 10 glijdt, ontstaat eveneens een krachtresultante Fdr zoals bovenstaand beschreven.Although it is preferred that the measuring wheel 10 is rotatable, this is not necessary for the operation of the measuring wheel 10 in the context of the present invention. If the measuring wheel 10 is fixed and the chain 4 slides over the measuring wheel 10, a power-resultant Fdr is also produced as described above.

In het geval van een niet-roteerbare krachtopnemer 10 I hoeft deze geen cirkelvormige contour te hebben. De kracht- 25 opnemer 10 kan dan bijvoorbeeld een vierzijdige contour hebben, waarvan twee tegenover elkaar gelegen contactvlakken I 11 en 12 een convexe vorm kunnen hebben, bijvoorbeeld de vorm van een cirkelboog, en waarvan de andere zijden 13 en 14 een I willekeurige vorm kunnen hebben, bijvoorbeeld een rechte vorm, I 30 zoals geïllustreerd in figuur 3. In plaats van een convexe vorm met constante kromtestraal mogen genoemde tegenover I elkaar gelegen contactvlakken 11 en 12 ook een als functie van de plaats variërende kromtestraal hebben, en zij kunnen bijvoorbeeld de vorm hebben van een sinusoïde of hyperboloïde.In the case of a non-rotatable force transducer 10 I, it need not have a circular contour. The force transducer 10 may then, for example, have a four-sided contour, two opposite contact surfaces 11 and 12 of which may have a convex shape, for example the shape of an arc, and whose other sides 13 and 14 may have an arbitrary shape have, for example a straight shape, as illustrated in Figure 3. Instead of a convex shape with constant radius of curvature, said opposed contact surfaces 11 and 12 may also have a radius of curvature which vary as a function of the location, and they may, for example, in the form of a sinusoid or hyperboloid.

35 Bij voorkeur is de krachtopnemer 10 gemaakt van een materiaal dat geluidproductie tegengaat, althans is dat deel I van de krachtopnemer dat in aanraking komt met de ketting, voorzien van een dergelijke laag. Een voorbeeld van een geschikt materiaal is kunststof.Preferably, the force transducer 10 is made of a material that prevents sound production, at least that part I of the force transducer that comes into contact with the chain is provided with such a layer. An example of a suitable material is plastic.

I 1023681 9I 1023681 9

De draagarm 20 kan in principe een willekeurige richting hebben. In een eerste uitvoeringsvariant, schematisch geïllustreerd in figuur 4A, is de draagarm 20 gelegen in het 5 vlak van de kettingwielen 2 en 3 en de ketting 4, in hoofdzaak verticaal gericht, dat wil zeggen loodrecht op de wielas-verbindingslijn L. In dat geval zal de als gevolg van de te meten krachtcomponent Fv in de draagarm 20 optredende vervorming voornamelijk een lengteverandering zijn, en dient 10 de vervormingssensor 30 te zijn ingericht voor het meten van lengteverandering, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.The carrying arm 20 can in principle have any direction. In a first embodiment, schematically illustrated in Figure 4A, the bearing arm 20 is located in the plane of the sprockets 2 and 3 and the chain 4, directed substantially vertically, i.e. perpendicular to the wheel axle connecting line L. In that case the deformation occurring in the bearing arm 20 as a result of the force component Fv to be measured will mainly be a change in length, and the deformation sensor 30 must be adapted to measure a change in length, as will be clear to a person skilled in the art.

In een tweede uitvoeringsvariant, schematisch geïllustreerd in figuur 4B, is de draagarm 20 gelegen 15 loodrecht op het vlak van de kettingwielen 2 en 3 en de ketting 4. In dat geval zal de als gevolg van de te meten kracht component Fv in de draagarm 20 optredende vervorming voornamelijk een buiging zijn, en dient de vervormingssensor 30 te zijn ingericht voor het meten van buiging, zoals voor 20 een deskundige duidelijk zal zijn.In a second embodiment, schematically illustrated in Figure 4B, the bearing arm 20 is perpendicular to the plane of the sprockets 2 and 3 and the chain 4. In that case, the component Fv in the bearing arm 20 as a result of the force to be measured occurring deformation are mainly a bending, and the deformation sensor 30 must be adapted to measure bending, as will be clear to a person skilled in the art.

In een derde uitvoeringsvariant, schematisch geïllustreerd in de figuren 1 en 2, is de draagarm 20 gelegen in het vlak van de kettingwielen 2 en 3 en de ketting 4, in hoofdzaak horizontaal gericht, dat wil zeggen gericht volgens 25 de wielasverbindingslijn L. In dat geval zal de als gevolg van de te meten kracht component Fv in de draagarm 20 optredende vervorming voornamelijk een buiging zijn, en dient de vervormingssensor 30 te zijn ingericht voor het meten van buiging, zoals voor een deskundige duidelijk zal zijn.In a third embodiment, schematically illustrated in Figures 1 and 2, the bearing arm 20 is located in the plane of the sprockets 2 and 3 and the chain 4, oriented substantially horizontally, i.e. directed according to the wheel axle connecting line L. In that In this case, the deformation occurring in the bearing arm 20 as a result of the force component Fv to be measured will mainly be a bending, and the deformation sensor 30 must be adapted to measure bending, as will be clear to a person skilled in the art.

30 Deze derde uitvoeringsvariant heeft de voorkeur. Daarbij heeft het de voorkeur dat de draagarm 20 niet direct aan het frame is bevestigd, maar aan de ten opzichte van het frame gefixeerde as van het aandrijvende wiel 2 of het aangedreven wiel 3, zoals schematisch geïllustreerd in figuur 5. Hierdoor 35 wordt als voordeel bereikt dat, indien een wiel versteld wordt ten opzichte van het frame, bijvoorbeeld om de ketting te spannen, het niet nodig is om ook de montage van de kracht-opnemer 10 te verstellen. Bovendien is in dit geval geen extra montagepunt noodzakelijk, en zoekt de meetopstelling, als een 1023681 I bevestigingsbout van het wiel wordt losgemaakt, automatisch de I stand waarbij de buigbalk 20 onbelast is.This third embodiment is preferred. It is preferred here that the carrying arm 20 is not directly attached to the frame, but to the axis of the driving wheel 2 or the driven wheel 3, which is fixed relative to the frame, as schematically illustrated in Figure 5. This makes it advantageous achieves that if a wheel is adjusted relative to the frame, for example to tension the chain, it is not necessary to also adjust the mounting of the force sensor 10. Moreover, no additional mounting point is required in this case, and if a 1023681 I mounting bolt is released from the wheel, the measuring arrangement automatically searches for the position where the bending beam 20 is unloaded.

I In een andere uitvoeringsvorm van de onderhavige H 5 uitvinding, schematisch geïllustreerd in figuur 6, is voor het I meten van de verticale krachtcomponent Fv geen afzonderlijk I meetwiel 10 nodig indien de diameters van het aandrijvende I wiel 2 en het aangedreven wiel 3 onderling verschillend zijn.In another embodiment of the present invention, schematically illustrated in Figure 6, for measuring the vertical force component Fv, no separate I measuring wheel 10 is required if the diameters of the driving wheel 2 and the driven wheel 3 differ from each other to be.

De uitleg die in het voorgaande gegeven is met betrekking tot I 10 het ontstaan van een krachtresultante Fv is ook van toepassing op het aandrijvende wiel 2 en het aangedreven wiel 3: ook deze wielen ondervinden een verticale kracht component die een maat I is voor het spankrachtverschil. In dit geval echter ontstaat I die verticale krachtcomponent als resultante van de normaal-The explanation given above with regard to the occurrence of a force-resultant Fv also applies to the driving wheel 2 and the driven wheel 3: these wheels also experience a vertical force component which is a measure of the tension force difference . In this case, however, I creates that vertical force component as a result of the normal

I 15 krachten die worden uitgeoefend door het eerste kettingdeel 4AForces exerted by the first chain part 4A

I respectievelijk het tweede kettingdeel 4B. Deze kracht- component kan gemeten worden met een met het betreffende wiel I 2 of 3 geassocieerde krachtsensor 130, hetgeen in figuur 6 I schematisch is getoond voor het aangedreven wiel 3.I and the second chain part 4B, respectively. This force component can be measured with a force sensor 130 associated with the respective wheel I 2 or 3, which is schematically shown in figure 6 I for the driven wheel 3.

I 20 Voor het meten van de op een wiel uitgeoefende krachten H zijn diverse krachtopnemers ontwikkeld. Een voorbeeld van een dergelijke krachtsensor is beschreven in W001/30643 en PCT/NL02/00867. Aangezien deze bekende krachtsensors alle in principe bruikbaar zijn voor toepassing als krachtsensor 130, I 25 is het niet nodig om hier een uitgebreide beschrijving te I geven van hun constructie en werking.Various force sensors have been developed for measuring the forces H exerted on a wheel. An example of such a force sensor is described in W001 / 30643 and PCT / NL02 / 00867. Since these known force sensors are all usable in principle for use as force sensor 130, it is not necessary here to provide a detailed description of their construction and operation.

I De bekende krachtsensors zijn bedoeld voor het meten van I de kettingkracht zelf, dat wil zeggen de spankracht in de eerste kettinghelft 4C, gebaseerd op de gedachte dat er in de I 30 tweede kettinghelft 4D geen spankracht heerst. De bekende I krachtsensoren zijn daarom zodanig gemonteerd, dat hun H gevoeligheidsrichting in hoofdzaak horizontaal is gericht, althans in hoofdzaak overeenkomt met de richting van de eerste kettinghelft 4D. Voor toepassing als krachtsensor 130 in het 35 kader van de onderhavige uitvinding dient de montage zodanig te zijn, dat hun gevoeligheidsrichting in hoofdzaak verticaal is gericht. Ten opzichte van de bekende montage betekent dit slechts een rotatie over ongeveer 90°.The known force sensors are intended for measuring the chain force itself, i.e. the tension force in the first chain half 4C, based on the idea that there is no tension force in the second chain half 4D. The known force sensors are therefore mounted in such a way that their H sensitivity direction is oriented substantially horizontally, or at least substantially corresponds to the direction of the first chain half 4D. For use as a force sensor 130 in the context of the present invention, the mounting should be such that their sensitivity direction is directed substantially vertically. Compared to the known assembly, this means only a rotation of about 90 °.

I 1023681 11I 1023681 11

Het zal voor een deskundige duidelijk zijn dat de uitvinding niet is beperkt tot de in het voorgaande besproken uitvoeringsvoorbeelden, maar dat diverse varianten en modificaties mogelijk zijn binnen de beschermingsomvang van de 5 uitvinding zoals gedefinieerd in de aangehechte conclusies.It will be clear to a person skilled in the art that the invention is not limited to the exemplary embodiments discussed above, but that various variants and modifications are possible within the scope of the invention as defined in the appended claims.

Zo kan de krachtopnemer 10 bijvoorbeeld voorzien zijn van een loopgroef in zijn oppervlak waar de ketting over loopt.For example, the force transducer 10 may be provided with a running groove in its surface over which the chain runs.

Voorts is het mogelijk dat het aandrijfwiel 2 en/of het aangedreven wiel 3 via een draagarm zijn bevestigd aan het 10 frame 5, op vergelijkbare wijze als de draagarm 20 voor het meetwiel 10.Furthermore, it is possible that the drive wheel 2 and / or the driven wheel 3 are attached to the frame 5 via a support arm, in a similar manner as the support arm 20 for the measuring wheel 10.

Voorts is het mogelijk dat een krachtopnemer voor het meten van de op het meetwiel 10 werkende kracht gemonteerd is op de as van het meetwiel of in het lager van het meetwiel; 15 voor een dergelijke krachtopnemer kan met voordeel een krachtsensor worden toegepast zoals beschreven in W001/30643 en/of PCT/NL02/00867. In geval van montage op de as van het meetwiel kan de krachtopnemer zijn ingericht voor het meten van de buiging van die as. In geval van montage op het lager 20 van het meetwiel kan de krachtopnemer zijn ingericht voor het meten van de op het meetwiel werkende resulterende kracht.Furthermore, it is possible that a force sensor for measuring the force acting on the measuring wheel 10 is mounted on the axis of the measuring wheel or in the bearing of the measuring wheel; For such a force sensor, a force sensor can advantageously be used as described in WO1 / 30643 and / or PCT / NL02 / 00867. In the case of mounting on the axis of the measuring wheel, the force transducer can be adapted to measure the bending of that axis. In the case of mounting on the bearing 20 of the measuring wheel, the force transducer can be adapted to measure the resulting force acting on the measuring wheel.

Bij voorkeur is de horizontale positie van het meetwiel 10 verstelbaar langs de genoemde lijn L. Dit kan bijvoorbeeld voordelen bieden in het geval het meetwiel 10 een tandwiel is, 25 waarvan de tanden ingrijpen in de schakels van de koppel- ketting 4. Een dergelijke verstelbaarheid kan op betrekkelijk eenvoudige wijze worden bereikt door de draagarm 20 te voorzien van een enigszins langwerpig gat (slobgat), waarin een bevestigingsorgaan voor het meetwiel 10 wordt vastgezet.The horizontal position of the measuring wheel 10 is preferably adjustable along said line L. This may be advantageous, for example, if the measuring wheel 10 is a gear wheel, the teeth of which engage in the links of the coupling chain 4. Such an adjustability can be achieved in a relatively simple manner by providing the carrying arm 20 with a somewhat elongated hole (slotted hole) in which a fixing member for the measuring wheel 10 is fixed.

10236811023681

Claims (29)

1. Overbrengingsstelsel (1), omvattende: I een aandrijfwiel (2), een aangedreven wiel (3), en een I koppelketting (4) met een eerste kettinghelft (4C) en een tweede kettinghelft (4D); 5 een spankrachtverschilmeetinrichting (6) voor het verschaffen I van een meetsignaal dat representatief is voor het door de koppelketting (4) overgedragen koppel; I welke meetinrichting (6) een binnen de omspanning van de I koppelketting (4) opgestelde dwarskrachtopnemer (10; 2; 3) I 10 omvat, voorzien van meetmiddelen (20, 30; 130), voor het I verschaffen van een meetsignaal (Sm) dat een maat is voor de in I hoofdzaak loodrecht op het door de rotatieassen van het I aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak I (L) gerichte component (Fv) van de resultante (FDr) van de door I 15 de kettingdelen (4C, 4D; 4A; 4B) op de opnemer (10; 2; 3) uit geoefende dwarskrachten (Fdc/ Fdd) .A transmission system (1), comprising: a drive wheel (2), a driven wheel (3), and a link chain (4) with a first chain half (4C) and a second chain half (4D); 5 a tension force difference measuring device (6) for providing a measuring signal representative of the torque transmitted by the coupling chain (4); Which measuring device (6) comprises a transverse force transducer (10; 2; 3) arranged within the envelope of the coupling chain (4), provided with measuring means (20, 30; 130) for providing a measuring signal (Sm ) which is a measure of the surface I (L) directed component (Fv) of the resultant (FDr) of the The chain parts (4C, 4D; 4A; 4B) on the sensor (10; 2; 3) from trained transverse forces (Fdc / Fdd). 2. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 1, waarbij de I dwarskrachtopnemer (10) tussen het aandrijfwiel (2) en het I 20 aangedreven wiel (3) is opgesteld, en een eerste contactvlak I (11) heeft dat raakt aan de eerste kettinghelft (4C) en een I tweede contactvlak (12) heeft dat raakt aan de tweede I kettinghelft (4D). I 252. Transmission system as claimed in claim 1, wherein the transverse force transducer (10) is arranged between the drive wheel (2) and the driven wheel (3), and has a first contact surface I (11) that touches the first chain half (4C) and has a second contact surface (12) tangent to the second chain half (4D). I 25 3. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 2, waarbij de dwarskrachtopnemer (10) een cirkelvormige contour heeft.The transmission system of claim 2, wherein the transverse force transducer (10) has a circular contour. 4. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 3, waarbij de dwarskrachtopnemer (10) roteerbaar gemonteerd is.The transmission system of claim 3, wherein the transverse force transducer (10) is rotatably mounted. 5. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 4, waarbij een krachtopnemer is gemonteerd op een as van de roteerbaar gemonteerde dwarskrachtopnemer (10), welke krachtopnemer bij voorkeur een voor buiging van genoemde as gevoelige sensor 35 omvat. I 1023681Transmission system according to claim 4, wherein a force transducer is mounted on a shaft of the rotatably mounted transverse force transducer (10), which force transducer preferably comprises a sensor 35 sensitive to bending of said shaft. I 1023681 6. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 4, waarbij een krachtopnemer is gemonteerd in een lager van de roteerbaar gemonteerde dwarskrachtopnemer (10), welke krachtopnemer bij voorkeur een sensor omvat die gevoelig is voor de op de 5 dwarskrachtopnemer (10) werkende resulterende kracht.Transmission system according to claim 4, wherein a force transducer is mounted in a bearing of the rotatably mounted transverse force transducer (10), which force transducer preferably comprises a sensor that is sensitive to the resulting force acting on the transverse force transducer (10). 7. Overbrengingsstelsel volgens een willekeurige der conclusies 3-6, waarbij het middelpunt van de dwarskrachtopnemer (10) zich in hoofdzaak bevindt in het door de 10 rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak (L), en waarbij een rotatieas van de dwarskrachtopnemer (10) in hoofdzaak evenwijdig is gericht aan de rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) . 15Transmission system according to any of claims 3-6, wherein the center of the transverse force transducer (10) is substantially in the plane (L) clamped by the rotational axes of the drive wheel (2) and the driven wheel (3), and wherein an axis of rotation of the transverse force transducer (10) is oriented substantially parallel to the axis of rotation of the drive wheel (2) and the driven wheel (3). 15 8. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 2, waarbij de twee contactvlakken (11, 12) convex zijn met een variërende kromtestraal.The transmission system of claim 2, wherein the two contact surfaces (11, 12) are convex with a varying radius of curvature. 9. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 2, waarbij de twee contactvlakken (11, 12) convex zijn met een kromtestraal die groter is dan de helft van de afstand tussen beide contactvlakken.The transmission system of claim 2, wherein the two contact surfaces (11, 12) are convex with a radius of curvature that is greater than half the distance between both contact surfaces. 10. Overbrengingsstelsel volgens een willekeurige der conclusies 2-7, waarbij genoemde meetmiddelen zijn ingericht voor het meten van een verplaatsing van de dwarskrachtopnemer (10) .10. Transmission system as claimed in any of the claims 2-7, wherein said measuring means are adapted to measure a displacement of the transverse force transducer (10). 11. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 10, waarbij genoemde meetmiddelen een draagarm (20) voor de dwarskrachtopnemer (10) omvatten, alsmede een sensor (30) voor het meten van een vervorming van de draagarm (20).Transmission system according to claim 10, wherein said measuring means comprise a support arm (20) for the transverse force transducer (10), as well as a sensor (30) for measuring a deformation of the support arm (20). 12. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 11, waarbij genoemde draagarm (20) in hoofdzaak loodrecht is gericht ten opzichte van het door de rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak (L), en waarbij 1023681 genoemde sensor (30) is ingericht voor het meten van een lengteverandering van de draagarm (20) .Transmission system according to claim 11, wherein said carrying arm (20) is substantially perpendicular to the plane (L) clamped by the rotational axes of the drive wheel (2) and the driven wheel (3), and wherein said sensor (1023681) 30) is adapted to measure a change in length of the support arm (20). 13. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 11, waarbij 5 genoemde draagarm (20) in hoofdzaak loodrecht is gericht ten opzichte van het door de koppelketting (4) opgespannen vlak, en waarbij genoemde sensor (30) is ingericht voor het meten van een buiging van de draagarm (20).13. Transmission system as claimed in claim 11, wherein said bearing arm (20) is oriented substantially perpendicular to the surface tensioned by the coupling chain (4), and wherein said sensor (30) is adapted to measure a bending of the bearing arm (20). 14. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 11, waarbij genoemde draagarm (20) in hoofdzaak evenwijdig is gericht aan het door de rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak (L) en in hoofdzaak evenwijdig is gericht aan het door de koppelketting (4) 15 opgespannen vlak, en waarbij genoemde sensor (30) is ingericht voor het meten van een buiging van de draagarm (20).Transmission system according to claim 11, wherein said carrying arm (20) is oriented substantially parallel to the plane (L) clamped by the axis of rotation of the drive wheel (2) and the driven wheel (3) and is directed substantially parallel to the the tensioned surface of the coupling chain (4), and wherein said sensor (30) is adapted to measure a bend of the carrying arm (20). 15. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 14, waarbij genoemde draagarm (20) is bevestigd aan een wielas van het 20 aandrijfwiel (2) of van het aangedreven wiel (3).15. Transmission system according to claim 14, wherein said carrying arm (20) is attached to a wheel axle of the driving wheel (2) or of the driven wheel (3). 16. Overbrengingsstelsel volgens een willekeurige der conclusies 10-15, waarbij de meetsensor (30) één of meerdere rekstrookjes omvat. 25Transmission system according to any of claims 10-15, wherein the measuring sensor (30) comprises one or more strain gauges. 25 17. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 2, waarbij ten minste de contactvlakken (11, 12) van de krachtopnemer (10) zijn vervaardigd van een geluidproductie-tegengaand materiaal, waarbij bij voorkeur de gehele krachtopnemer (10) is 30 vervaardigd van een geluidproductie-tegengaand materiaal, welk materiaal bijvoorbeeld een kunststof omvat.17. Transmission system according to claim 2, wherein at least the contact surfaces (11, 12) of the force transducer (10) are made of a noise-reducing material, the entire force sensor (10) preferably being made of a noise-reducing material , which material comprises, for example, a plastic. 18. Overbrengingsstelsel volgens conclusie 1, waarbij de dwarskrachtopnemer één van de wielen (2, 3) is, en waarbij de 35 meetsensor (130) is ingericht voor het meten van de op het betreffende wiel werkende kracht in een richting in hoofdzaak loodrecht op het door de rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak (L). 102368118. Transmission system according to claim 1, wherein the transverse force transducer is one of the wheels (2, 3), and wherein the measuring sensor (130) is adapted to measure the force acting on the wheel in question in a direction substantially perpendicular to the plane (L) clamped by the axis of rotation of the drive wheel (2) and the driven wheel (3). 1023681 19. Voertuig, omvattende een overbrengingsstelsel (1) volgens een willekeurige der conclusies 1-18, welk voertuig een door menskracht aangedreven voertuig kan zijn, in het bijzonder een fiets. 5A vehicle, comprising a transmission system (1) according to any of the claims 1-18, which vehicle can be a human-powered vehicle, in particular a bicycle. 5 20. Trainingstoestel, omvattende een overbrengingsstelsel (1) volgens een willekeurige der conclusies 1-18, welk trainingstoestel een fietstrainingstoestel kan zijn, bijvoorbeeld een home-trainer of een spinningfiets. 10Training device, comprising a transmission system (1) according to any of the claims 1-18, which training device can be a bicycle training device, for example a home trainer or a spinning bike. 10 21. Werkwijze voor het meten van de aandrijfkracht die wordt overgedragen door een overbrengingsstelsel (1) , omvattende een aandrijfwiel (2), een aangedreven wiel (3), en een koppel-ketting (4) met een eerste kettinghelft (4C) en een tweede 15 kettinghelft (4D); welke werkwijze de stappen omvat van: het verschaffen van een dwarskrachtopnemer (10) met een eerste contactvlak (11) en een tweede contactvlak (12); het aanbrengen van de dwarskrachtopnemer (10) tussen het j 20 aandrijfwiel en het aangedreven wiel binnen de omspanning van de ketting (4), zodanig dat het eerste contactvlak (11) in krachtoverdragend contact is met de eerste kettinghelft (4C) i en dat het tweede contactvlak (12) in krachtoverdragend contact is met de tweede kettinghelft (4D) ; 25 het meten van de in hoofdzaak loodrecht op het door de rotatieassen van het aandrijfwiel (2) en het aangedreven wiel (3) opgespannen vlak (L) gerichte component (Fv) van de resultante (Fdr) van de door de eerste kettinghelft (4C) en de tweede kettinghelft (4D) op de dwarskrachtopnemer (10) 30 uitgeoefende dwarskrachten (FDc/ FDD) .A method for measuring the driving force transmitted by a transmission system (1), comprising a driving wheel (2), a driving wheel (3), and a coupling chain (4) with a first chain half (4C) and a second chain half (4D); the method comprising the steps of: providing a shear force sensor (10) with a first contact surface (11) and a second contact surface (12); arranging the transverse force transducer (10) between the drive wheel and the driven wheel within the chain of the chain (4), such that the first contact surface (11) is in force transferring contact with the first chain half (4C) and that the the second contact surface (12) is in force transferring contact with the second chain half (4D); Measuring the component (Fv) directed substantially perpendicular to the plane (L) directed by the rotational axes of the drive wheel (2) and the driven wheel (3) of the resultant (Fdr) of the first chain half (4C) ) and the second chain half (4D) applied to the shear force transducer (10) 30 (FDc / FDD). 22. Werkwijze volgens conclusie 21, waarbij genoemde krachtcomponent (Fv) wordt gemeten door het meten van een door genoemde krachtcomponent (Fv) veroorzaakte verplaatsing van de 35 dwarskrachtopnemer (10).22. Method according to claim 21, wherein said force component (Fv) is measured by measuring a displacement of the transverse force transducer (10) caused by said force component (Fv). 23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de dwarskrachtopnemer (10) met een draagarm (20) wordt gefixeerd ten opzichte van het overbrengingsstelsel (10), en waarbij 1023681 I 16 I genoemde verplaatsing wordt gemeten door het meten van een I door genoemde krachtcomponent (Fv) veroorzaakte vervorming van I de draagarm (20) van de dwarskrachtopnemer (10). I 5A method according to claim 22, wherein the shear force transducer (10) is fixed with a support arm (20) relative to the transmission system (10), and wherein said displacement is measured by measuring an I by said force component (10). Fv) caused deformation of the carrying arm (20) of the shear force transducer (10). I 5 24. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de dwarskracht- I opnemer (10) wordt gemonteerd op een as, op welke as een I krachtopnemer wordt gemonteerd, en waarbij genoemde H verplaatsing wordt gemeten door het meten van een door I genoemde krachtcomponent (Fv) veroorzaakte vervorming van I 10 genoemde as van de dwarskrachtopnemer (10).The method of claim 22, wherein the shear force transducer (10) is mounted on an axis, on which axis an I force transducer is mounted, and wherein said H displacement is measured by measuring a force component (Fv) referred to by I distortion of said shaft of the shear force transducer (10) caused. 25. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de dwarskracht- I opnemer (10) roteerbaar wordt gelagerd, waarbij in het lager I van de dwarskrachtopnemer (10) een krachtopnemer wordt I 15 gemonteerd, en waarbij genoemde verplaatsing wordt gemeten I door het meten van een door genoemde krachtcomponent (Fv) I veroorzaakte kracht op het lager van de dwarskrachtopnemer I (10) . I 2025. Method as claimed in claim 22, wherein the shear force sensor (10) is rotatably mounted, wherein a force sensor is mounted in the bearing I of the shear force sensor (10), and wherein said displacement is measured by measuring a force caused by said force component (Fv) I on the bearing of the shear force transducer I (10). I 20 26. Spankrachtverschilmeetinrichting (6) voor het meten van de H aandrijfkracht die wordt overgedragen door een overbrengings- H stelsel (1), omvattende een aandrijfwiel (2), een aangedreven H wiel (3), en een koppelketting (4) met een eerste kettinghelft I (4C) en een tweede kettinghelft (4D); 25 welk meetstelsel omvat: een dwarskrachtopnemer (10) met een eerste contactvlak (11) en een tweede contactvlak (12), geschikt voor plaatsing tussen het aandrijfwiel en het aangedreven wiel binnen de omspanning van de koppelketting (4), zodanig dat het eerste contactvlak 30 (11) in krachtoverdragend contact is met de eerste ketting- helft (4C) en dat het tweede contactvlak (12) in kracht- overdragend contact is met de tweede kettinghelft (4D); welk meetstelsel geschikt is voor het uitvoeren van de werkwijze volgens een willekeurige der conclusie 21-25.A tension force difference measuring device (6) for measuring the H driving force transmitted by a transmission H system (1), comprising a drive wheel (2), a driven H wheel (3), and a coupling chain (4) with a first chain half I (4C) and a second chain half (4D); Which measuring system comprises: a shear force transducer (10) with a first contact surface (11) and a second contact surface (12), suitable for placement between the drive wheel and the driven wheel within the span of the coupling chain (4), such that the first contact surface (11) is in force-transmitting contact with the first chain half (4C) and that the second contact surface (12) is in force-transmitting contact with the second chain half (4D); which measuring system is suitable for carrying out the method according to any one of claims 21-25. 27. Meetstelsel volgens conclusie 26, voorts omvattende een de dwarskrachtopnemer (10) dragende draagarm (20) die geschikt is om de dwarskrachtopnemer (10) te fixeren ten opzichte van het overbrengingsstelsel (1). I 1023681The measuring system of claim 26, further comprising a support arm (20) carrying the transverse force transducer (10) which is adapted to fix the transverse force transducer (10) relative to the transmission system (1). I 1023681 28. Meetstelsel volgens conclusie 27, waarbij de draagarm (20) is voorzien van een vervormingssensor (30), bijvoorbeeld één of meerdere rekstrookjes. 5Measuring system according to claim 27, wherein the carrying arm (20) is provided with a deformation sensor (30), for example one or more strain gauges. 5 29. Meetstelsel volgens conclusie 27 of 28, waarbij de dwars-krachtopnemer (10) een cirkelcontour heeft en roteerbaar is bevestigd aan de draagarm (20). j .1023681The measuring system of claim 27 or 28, wherein the transverse force transducer (10) has a circular contour and is rotatably attached to the support arm (20). j.1023681
NL1023681A 2003-06-17 2003-06-17 Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts NL1023681C2 (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1023681A NL1023681C2 (en) 2003-06-17 2003-06-17 Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts
EP04748657A EP1642105B1 (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system, and method for measuring a drive force therein
CN 200480016911 CN1806161A (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system, and method for measuring a drive force therein
US10/560,848 US20070099735A1 (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system and method for measuring a drive force therein
JP2006516985A JP2006527853A (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system and method for measuring its driving force
PCT/NL2004/000425 WO2004111591A1 (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system, and method for measuring a drive force therein
ES04748657T ES2410158T3 (en) 2003-06-17 2004-06-14 Transmission system, and procedure to measure a driving force in it

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1023681A NL1023681C2 (en) 2003-06-17 2003-06-17 Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts
NL1023681 2003-06-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1023681C2 true NL1023681C2 (en) 2004-12-20

Family

ID=34075141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1023681A NL1023681C2 (en) 2003-06-17 2003-06-17 Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN1806161A (en)
NL (1) NL1023681C2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG176279A1 (en) * 2009-06-10 2012-01-30 Nitto Seiko Kk Torque sensor
CN104748899B (en) * 2015-03-20 2017-08-25 同济大学 A kind of wheel edge drive structure and its torque real-time detection method
TWI604992B (en) 2016-06-28 2017-11-11 Su Tai Inc Method and apparatus for configuring a strain detector using a a deformation signal generated by a measuring body due to pushing or pulling force
EP3263437B1 (en) 2016-06-28 2020-06-03 Taiwan Hodaka Industrial Co., Ltd. Strain gauge sensor apparatus and associated installation method
CN112284726B (en) * 2020-10-28 2021-10-01 无锡恒久安泰智能制造有限公司 Chain wheel test bed

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909086A (en) 1987-11-17 1990-03-20 Agency Of Industrial Science & Technology Torque sensor of tension difference type for pulley-belt driving system
GB2312193A (en) * 1996-04-19 1997-10-22 Russell John Searle Auxiliary electric propulsion for a pedal-driven vehicle
JPH10176967A (en) * 1996-10-17 1998-06-30 Hamana Buhin Kogyo Kk Load detecting apparatus for electrically-assisted bicycle
JPH10274575A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Aichi Steel Works Ltd Rotating torque sensor
WO1999029564A1 (en) * 1997-12-09 1999-06-17 Bitz, Roland Crankset without dead centre point, and assembly comprising such a crankset and a measuring appliance
WO2001030643A1 (en) 1999-10-19 2001-05-03 Idbike Method and device for measuring the effort made by a cyclist
WO2001047733A1 (en) 1999-12-13 2001-07-05 Inalfa Industries B.V. Open roof construction for a vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4909086A (en) 1987-11-17 1990-03-20 Agency Of Industrial Science & Technology Torque sensor of tension difference type for pulley-belt driving system
GB2312193A (en) * 1996-04-19 1997-10-22 Russell John Searle Auxiliary electric propulsion for a pedal-driven vehicle
JPH10176967A (en) * 1996-10-17 1998-06-30 Hamana Buhin Kogyo Kk Load detecting apparatus for electrically-assisted bicycle
JPH10274575A (en) * 1997-03-28 1998-10-13 Aichi Steel Works Ltd Rotating torque sensor
WO1999029564A1 (en) * 1997-12-09 1999-06-17 Bitz, Roland Crankset without dead centre point, and assembly comprising such a crankset and a measuring appliance
WO2001030643A1 (en) 1999-10-19 2001-05-03 Idbike Method and device for measuring the effort made by a cyclist
WO2001047733A1 (en) 1999-12-13 2001-07-05 Inalfa Industries B.V. Open roof construction for a vehicle

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 11 30 September 1998 (1998-09-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 01 29 January 1999 (1999-01-29) *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1806161A (en) 2006-07-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1013338C2 (en) Measurement of force exerted by cyclist, involves computing level of torque exerted by rider on pedals by signal processor based on signal output from sensor attached to frame of bicycle to measure frame deformation
CN1227134C (en) Gear for bicycle
US5221236A (en) Belt tensioning device for belt driven bicycle
CA2496408C (en) Chain tension structure
EP1000849A2 (en) Bicycle equipped with drive assist
WO2013001698A1 (en) Torque detector for electric bicycle
EP0527996B1 (en) Two-wheel drive cycle
NL1023681C2 (en) Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts
CA1283669C (en) Bicycle
US20070099735A1 (en) Transmission system and method for measuring a drive force therein
WO2019000730A1 (en) Pressure measuring device
US6010433A (en) Exerciser bike having two driving mechanisms
JP4428825B2 (en) Torque detection device for electric bicycle and electric bicycle using the same
NL1023765C1 (en) Transmission system for bicycle, has tension difference measuring device with supporting arm and sensor forming a unit to measure the resultant of the transverse forces exerted to the transverse force sensor by the chain parts
KR980001695A (en) Bicycle drive
CH694527A5 (en) Measuring device.
US5876053A (en) Conveyer drive system
US5690345A (en) Bicycle pedal that moves in a rectilinear path
JP3953210B2 (en) Torque detection device for electric bicycle
JP3671586B2 (en) Rotational torque sensor
RU2281876C1 (en) Bicycle
WO1999011330A1 (en) Incremental lift machine load mechanism
CN214823911U (en) Structure of chain stabilizer
FI93578C (en) Measuring device when calculating power and energy
JP3573792B2 (en) Single track traveling device, its single track and its detachable member

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20120101