SI22645A - Naprava za merjenje in prikaz vrtilnega momenta pri biciklu - Google Patents

Abstract

Namen izuma je zasnovati ceneno in preprosto ter k že obstoječemu biciklu - bodisi kot prevoznemu sredstvu ali npr. sobnemu vadbenemu biciklu - na preprost način prigradljivo napravo za merjenje vrtilnega momenta pri biciklu. Naprava po izumu v območju stopalk (41', 42') pedalov (41, 42) obsega senzor (5), ki je prirejen za merjenje tlačne sile (F), s katero kolesar pritiska pedal (41, 42) na vsakokrat razpoložljivi razdalji (R) od njegovega vrtišča. Omenjeni senzor (5) je električno povezan z enoto (6) za brezžični prenos signala v obliki produkta vsakokrat izmerjene sile (F) na vsakokrat razpoložljivi ročici (R) do prikazovalnika (7). Omenjena enota (6) sestoji vsaj iz oddajnika (61), ki je električno povezan z vsakokratnim senzorjem (5), in sprejemnika (62), ki je prirejen za sprejem signala z oddajnika (61) in ki je električno povezan s prikazovalnikom (7), ki je razporejen v kolesarjevem vidnem območju, še zlasti na krmilu (3) ali okviru (1) bicikla.

Description

Naprava za merjenje in prikaz vrtilnega momenta pri biciklu

Izum v okviru fizike spada na področje merjenja vrtilnega momenta v primeru, kadar element za prenos vrtilnega momenta ni torzij sko deformabilna gred. Po drugi strani je izum posredno vezan na področje biciklov, še zlasti pedalov pri biciklih.

Namen izuma je zasnovati ceneno in preprosto ter k že obstoječemu biciklu - bodisi kot prevoznemu sredstvu ali npr. sobnemu vadbenemu biciklu - na preprost način prigradljivo napravo za merjenje in prikaz vrtilnega momenta.

US 4,966,380 opisuje napravo za pogon kolesa vključno s senzorjem za merjenje vrtilnega momenta. Omenjeni senzor je razporejen v območju pesta oz. menjalnika pogonskega kolesa, od koder se izmeijene vrednosti preko ustreznega električnega oz. elektronskega tokokroga prenašajo na prikazovalnik, ki je razporejen v kolesarjevem vidnem območju. Naprava je razmeroma zapletena in kot taka povsem neprimerna za vgradnjo na že obstoječ bicikel.

DE 697 32 594 T2 se ukvarja z merjenjem vrtilne hitrosti pedalov in preračunavanjem omenjene hitrosti v hitrost kolesa, pri čemer se dobljeni signal preko mehanskih sredstev prenaša na prikazovalnik, kije razporejen na krmilu oz. v kolesarjevem vidnem območju.

DE 44 28 927 se ukvarja z merjenjem in preračunavanjem moči, ki je posledica vrtenja pedalov z vsakokrat razpoložljivi silo in pri vsakokrat razpoložljivi hitrosti, na osnovi česar je med drugim možno meriti tudi vrtilni moment. Vendar je v tem primeru že sama metodologija - zlasti zaradi ugotavljanja še drugih parametrov - tako zahtevna in zapletena, da je za praktično uporabo potrebna razmeroma kompleksna in draga naprava, ki kot taka očitno ne rešuje uvodoma zastavljenega problema.

WO 97/42476 (PCT/DE97/00851) opisuje napravo za merjenje pogonske moči pri biciklu, ki obsega senzorje, ki so vgrajeni v območju pesta pogonskega verižnega kolesa. Na ta način merijo vrtilni moment, ki ga kolesar med poganjanjem bicikla ustvari s silo na ročici pedala. Vgradnja senzorjev v omenjeno pesto je povezana konceptualno modifikacijo samega pesta, kar pomeni, da naprave praktočno ni možno vgraditi v že obstoječ bicikel.

DE 10 2005 010 373 opisuje napravo za merjenje pogonskih karakteristik pri vožnji bicikla. Naprava je vgrajena v pesto pogonskega kolesa in obsega merilne senzoije, ki izmerjene vrednosti signalov pošiljajo sprejemniku, kije povezan s prikazovalnikom, kije razporejen na krmilu oz. v kolesarjevem vidnem območju. Tudi vgradnja tovrstne naprave je povezana zahtevnimi modifikacijami samega pesta, zato vgradnja v že obstoječi bicikel praktično ne pride v poštev.

Pričujoči izum se ukvarja z napravo za merjenje vrtilnega momenta pri biciklu, in sicer bodisi pri biciklu kot prevoznem sredstvu ali pri biciklu kot stacionarnem vadbenem rekvizitu, sestoječem vsaj iz okvira s sedežem, pogonskega kolesa s pogonskim pestom in krmilnega kolesa s krmilom kot tudi iz pogonske gredi s pedaloma in pripadajočima stopalkama, pri čemer pa tovrstna naprava v splošnem obsega vsaj en senzor za merjenje pogonske oz. pritisne sile in vsaj en prikazovalnik vrtilnega momenta.

Po izumu je vsakokratni senzor razporejen v območju stopalke vsakokratnega pedala in prirejen za merjenje tlačne sile, s katero kolesar pritiska pedal na vsakokrat razpoložljivi razdalji od vrtišča. Omenjeni senzor je električno povezan enoto za brezžični prenos signala v obliki produkta vsakokrat izmerjene sile na vsakokrat razpoložljivi ročici do prikazovalnika. Omenjena enota za brezžični prenos signalov sestoji vsaj iz oddajnika, ki je električno povezan z vsakokratnim senzorjem, in sprejemnika, ki je prirejen za sprejem signala z oddajnika in ki je električno povezan s prikazovalnikom, ki je razporejen v kolesarjevem vidnem območju, zlasti na krmilu ali okviru bicikla. Pri prednostni izvedbi izuma je senzor zasnovan kot piezoelektrični senzor. Enota za brezžični prenos poleg oddajnika in sprejemnika po izbiri lahko obsega vsaj še eno elektronsko komponento, ki je izbrana iz skupine, ki jo tvorijo procesorji, filtri in ojačevalniki, oziroma je po izbiri prirejena za sodelovanje s tovrstno komponento.

Izum bo v nadaljevanju podrobneje obrazložen s primerom izvedbe, ki je prikazan na priloženi skici, kjer kaže

Sl. 1 napravo za merjenje in prikaz vrtilnega momenta pri biciklu,

Sl. 2 pa shematično ponazoijene sestavne dele naprave po Sl. 1.

Naprava za merjenje vrtilnega momenta pri biciklu, sestoječem vsaj iz okvira 1 s sedežem 11, pogonskega kolesa 2 s pogonskim pestom 21 in krmilnega kolesa 3 s krmilom 31 ter iz pogonske gredi 4 s pedaloma 41, 42 s pripadajočima stopalkama 4Γ, 42', je po izumu značilna po tem, daje na vsakem pedalu 41, 42 v območju vsakokrat pripadajoče stopalke 41', 42' predviden vsaj en senzor 5 za merjenje tlačne sile F, s katero kolesar pritiska na pedal. Omenjeni senzor 5 je prednostno zasnovan kot piezoelektrični senzor in tako prirejen, da vsakokrat izmerjeno vrednost sile v obliki signala produkta omenjene sile F in razdalje R od vrtišča pedala 41, 42 posreduje enoti 6 za brezžični prenos podatkov, ki sestoji vsaj iz oddajnika 61 in sprejemnika 62, po izbiri pa tudi iz drugih elektronskih komponent kot so zlasti procesor in/ali ojačevalnik in/ali filter ali podobno. V obravnavanem primeru oddajnik 61 prejema signale s senzoija 5 in jih posreduje sprejemniku 62, s katerim je povezan prikazovalnik 7.

Senzor 5 je kot rečeno razporejen na pedalu 41, 42 v območju stopalke 4Γ, 42', v njegovi neposredni bližini pa se v obravnavanem primeru nahaja tudi oddajnik 61 brezžične prenosne enote 6, ki je lahko vgrajen v sami stopalki 4Γ, 42'. Sprejemnik 62 omenjene enote 6 je v prikazanem primeru vgrajen na krmilu 31 v neposredni bližini prikazovalnika 7, načeloma pa je lahko vgrajen tudi na okviru 1.

Omenjene električne oz. elektronske komponente so napajane bodisi s pomočjo baterije ali akumulatorja, po izbiri pa lahko tudi preko generatorja električnega toka, ki je podobno kot npr. svetlobna oprema bicikla - gnan s pomočjo vrtečih se koles 2, 3 ali drugače.

Napravo po izumu sestavljata stopalki 4Γ, 42 z vgrajenima senzorjema 5 in pripadajočima oddajnikoma 61 vključno s pripadajočim sprejemnikom 62 in prikazovalnikom 7. S preprosto zamenjavo stopalk 41, 42 in namestitvijo prikazovalnika 7 z vgrajenim sprejemnikom 62 je možno napravo po izumu brez slehernih zadržkov na preprost način vgraditi na že obstoječ bicikel ter nato po zagotovitvi primernega električnega napajanja med vrtenjem pedalov 41, 42 na prikazovalniku 7 odčitavati izmerjen vrtilni moment.

Claims (4)

1. Naprava za merjenje vrtilnega momenta pri biciklu, in sicer bodisi pri biciklu kot prevoznem sredstvu ali pri biciklu kot stacionarnem vadbenem rekvizitu, sestoj ečem vsaj iz okvira (1) s sedežem (11), pogonskega kolesa (2) s pogonskim pestom (21) in krmilnega kolesa (3) s krmilom (31) ter iz pogonske gredi (4) s pedaloma (41, 42) s pripadajočima stopalkama (4Γ, 42'), pri čemer tovrstna naprava obsega vsaj en senzor (5) za merjenje pogonske oz. pritisne sile (F) in vsaj en prikazovalnik (7) vrtilnega momenta, označena s tem, da je vsakokratni senzor (5) razporejen v območju stopalke (4Γ, 42') vsakokratnega pedala (41, 42) in prirejen za merjenje tlačne sile (F), s katero kolesar pritiska vsakokraten pedal (41, 42) na vsakokrat razpoložljivi razdalji (R) od vrtišča, in da je omenjeni senzor (5) električno povezan z enoto (6) za brezžični prenos signala v obliki produkta vsakokrat izmerjene sile (F) na vsakokrat razpoložljivi ročici (R) do prikazovalnika (7), pri čemer omenjena enota (6) sestoji vsaj iz oddajnika (61), ki je električno povezan z vsakokratnim senzorjem (5), in sprejemnika (62), ki je prirejen za sprejem signala z oddajnika (61) in ki je električno povezan s prikazovalnikom (7), ki je razporejen v kolesarjevem vidnem območju, še zlasti na krmilu (3) ali okviru (1) bicikla.

2. Naprava po zahtevku 1, označena s tem, da je senzor (5) zasnovan kot piezoelektrični senzor.

3. Naprava po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da enota (6) za brezžični prenos poleg oddajnika (61) in sprejemnika (62) obsega vsaj še eno elektronsko komponento, ki je izbrana iz skupine, ki jo tvorijo procesorji, filtri in ojačevalniki.

4. Naprava po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da enota (6) za brezžični prenos sestoji iz oddajnika (61) in sprejemnika (62), hkrati pa je prirejena za sodelovanje z vsaj še eno elektronsko komponento, ki je izbrana iz skupine, ki jo tvorijo procesoiji, filtri in ojačevalniki.