TW201321219A - 腳踏車後輪轂 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種腳踏車後輪轂，其包含一輪轂軸、一驅動部件、一輪轂殼、至少一第一相對部件、至少一第二相對部件及一驅動力量測部件。該驅動部件係可旋轉地支撐於該輪轂軸上且經組態以接納一驅動力輸入構件。該輪轂殼係可旋轉地支撐於該輪轂軸上且可操作地耦合至該驅動部件以藉由該輪轂軸上之該驅動部件而旋轉。該至少一第一相對部件係耦合至該驅動部件。該至少一第二相對部件係耦合至該輪轂殼且佈置成與該第一相對部件相對。該驅動力量測部件包含經設置以接觸該等第一及第二相對部件之一壓力感測器。

Description

腳踏車後輪轂
本發明大體上係關於一種腳踏車輪轂。更明確而言，本發明係關於一種腳踏車後輪轂，其構成一腳踏車之一後輪之輪轂。
本申請案主張依據35 U.S.C.§119之2011年8月29日申請之日本專利申請案第2011-186591號之優先權。日本專利申請案第2011-186591號之全文以引用方式併入本文中。
一腳踏車後輪轂基本上具有一輪轂軸、一輪轂殼及一飛輪。該輪轂軸係佈置於後輪之旋轉中心處。該輪轂殼係可旋轉地安裝於該輪轂軸周圍。該飛輪沿軸向方向佈置於該輪轂殼鄰近處。該飛輪將與一鏈條接合之一鏈輪之旋轉遞送至該輪轂殼。先前技術中已知一種腳踏車後輪轂，其中能夠量測一騎乘者之驅動力之一驅動力量測部件係佈置於該飛輪與該輪轂殼之間(例如參閱美國專利第6,418,797號)。
一腳踏車之先前技術後輪轂具有用於耦合飛輪與輪轂殼之一耦合構件。該耦合構件係形成為呈一中空圓柱形形狀，且鏈輪係安裝於該耦合構件之一端部部件上，同時另一端部部件係耦合至該輪轂殼。該耦合構件佈置有用於偵測其之一耦合部件之扭轉之一應變計，且偵測該耦合部件之扭轉量。自藉此所量測之扭轉量量測一騎乘者之驅動力。
在先前技術之後輪轂中，應變計係直接附裝至耦合部件，且因為例如需使用於黏著用途之黏著劑均勻，所以難以精確組裝。
本發明之一目的為使驅動力之更精確量測可行且促進驅動力量測部件之組裝。
根據本發明之一第一態樣，提供一種腳踏車後輪轂，其基本上包括一輪轂軸、一驅動部件、一輪轂殼、至少一第一相對部件、至少一第二相對部件及一驅動力量測部件。該驅動部件係可旋轉地支撐於該輪轂軸上且經組態以接納一驅動力輸入構件。該輪轂殼係可旋轉地支撐於該輪轂軸上且可操作地耦合至該驅動部件以藉由該輪轂軸上之該驅動部件而旋轉。該至少一第一相對部件係耦合至該驅動部件。該至少一第二相對部件係耦合至該輪轂殼且佈置成與該第一相對部件相對。該驅動力量測部件包含經設置以接觸該等第一及第二相對部件之一壓力感測器。
在此腳踏車後輪轂中，當將驅動部件之旋轉傳送至輪轂殼時，作用於壓力感測器(其可與第一相對部件及第二相對部件接觸)上之壓力根據驅動力(扭矩)而變動。可自由此壓力變化產生之一信號偵測驅動力。在本文中，因為壓力感測器可自一壓力變化量測驅動力，所以可促進驅動力量測部件之組裝。
根據一第二態樣，提供根據第一態樣之腳踏車後輪轂，使得輪轂殼具有沿軸向方向之一第一端部及一相對端部。 第二相對部件係佈置至該第一端部(位於輪轂殼之驅動力輸入部件側處)。在此情況中，因為將驅動力自與驅動力輸入構件接近之一位置處之驅動部件傳送至輪轂殼，所以可組態更緊湊。
根據一第三態樣，根據第一態樣或第二態樣之腳踏車後輪轂進一步包括一位置調整機構，其調整第一相對部件及第二相對部件圍繞輪轂軸之位置。在此情況中，因為可圍繞輪轂軸而調整接觸壓力感測器之第一相對部件與第二相對部件之相對位置，所以量測精度甚至更高。
根據一第四態樣，提供根據第一至第三態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得第二相對部件沿旋轉驅動方向佈置於接近第一相對部件之一下游側處。
根據一第五態樣，提供根據第一至第四態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得第一相對部件具有徑向朝外延伸之一臂。在此情況中，易於使第一相對部件與第二相對部件處於相對位置。
根據一第六態樣，提供根據第一至第五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得第二相對部件自輪轂殼之內周邊部分向外突出。在此情況中，易於使第一相對部件與第二相對部件處於相對位置。
根據一第七態樣，提供根據第一至第六態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得第一相對部件自驅動部件之外周邊面向外突出且第二相對部件自輪轂殼之內周邊部分向外突出。在此情況中，易於使第一相對部件與第二相對部件處 於相對位置。
根據一第八態樣，提供根據第一至第七態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得一第三相對部件係佈置於輪轂殼中之第一相對部件相對處且第一相對部件係佈置於第二相對部件與第三相對部件之間。在此情況中，第一相對部件係插置於第二相對部件與第三相對部件之間，且因此可使第一相對部件及第二相對部件之初始位置穩定化。
根據一第九態樣，提供根據第一至第八態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得複數個第一及第二相對部件係佈置成沿輪轂軸之一圓周方向隔開一定間隔。此後，則可偵測多個位置處之壓力，且因此改良驅動力量測精度。
根據一第十態樣，根據第一至第九態樣之任何者之腳踏車後輪轂進一步包括一無線傳輸器，其可操作地連接至壓力感測器以無線傳輸基於壓力感測器之一輸出之資訊。即使壓力感測器圍繞輪轂軸旋轉時，仍可將壓力感測器之輸出容易地傳送至外部。
根據一第十一態樣，根據第一至第十態樣之任何者之腳踏車後輪轂進一步包括用於將電力供應至壓力感測器之一電源供應器。在此情況中，因為已佈置一電源供應器，所以無需裝備與後輪轂分離之一電源供應器。
根據一第十二態樣，提供根據第十一態樣之腳踏車後輪轂，使得電源供應器包含一電池。在此情況中，電源供應器之組態較簡單。
根據一第十三態樣，提供根據第十一態樣之腳踏車後輪 轂，使得電源供應器包含一發電機。在此情況中，於腳踏車之行進期間產生電力，因此，無需外部充電或替換一電池。
根據一第十四態樣，提供根據第一至第十三態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得驅動部件具有：一第一構件，其由輪轂軸可旋轉地支撐；一第二構件，其實現一驅動力輸入構件之安裝，該第二構件由該第一構件可旋轉地支撐；及一單向離合器，藉此可將沿腳踏車前進方向之該第二構件之旋轉傳送至該第一構件。在此情況中，僅將沿腳踏車前進方向之旋轉傳送至輪轂殼。
就本發明之腳踏車後輪轂而言，壓力感測器可透過壓力變化而量測驅動力，且因此促進驅動力量測部件之組裝。
現參考形成本發明之一部分之附圖。
現將參考圖式而解釋選定實施例。熟習技術者將自本發明明白，該等實施例之以下描述僅供說明且非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所界定之本發明。
首先參考圖1，圖中繪示根據一第一實施例之一腳踏車後輪轂10。腳踏車後輪轂10可安裝於一輪轂軸安裝區段102上，輪轂軸安裝區段102係佈置至一腳踏車車架之後部分。後輪轂10具有一輪轂軸20、一驅動部件22、一輪轂殼24、第一相對部件54、第二相對部件56、第三相對部件57、一位置調整機構59、一驅動力量測部件26及一無線傳輸器28。一第一軸承46使輪轂殼24可旋轉地支撐於輪轂軸 20上。一第二軸承47使驅動部件22可旋轉地支撐於輪轂軸20上。驅動力量測部件26能夠量測一騎乘者之驅動力。無線傳輸器28無線傳輸與所量測驅動力相關之資訊。例如，可安裝於腳踏車之手把上之一腳踏車電腦(圖中未展示)上顯示與驅動力相關之無線傳輸資訊。該腳踏車電腦上亦顯示諸如腳踏車之速度、曲柄之旋轉速度(踏頻)、行進距離及類似者之資訊。
輪轂軸20具有：一中空軸體30，其具有安裝於其上之一快速釋放機構29；一第一鎖定螺母32，其安裝於軸體30之一第一端部(圖2中之左側端部)處；及一第二鎖定螺母34，其安裝於軸體30之一第二端部(圖2中之右側端部)處。輪轂軸安裝區段102可安裝至第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34上。本文中揭示其中第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34安裝於輪轂軸安裝區段102內之一組態，但亦可接受其中軸體30安裝於車架上之輪轂軸安裝區段102內之一組態。
如圖2中所展示，一母螺紋部分30a係形成於軸體30之第一端部之內周邊面上。一第一公螺紋部分30b及一第二公螺紋部分30c係分別形成於軸體30之第一及第二端部之外周邊面上。第一鎖定螺母32具有與母螺紋部分30a可螺旋地配合之一公螺紋部分，且螺旋地緊固至軸體30上。第二鎖定螺母34具有與第二公螺紋部分30c可螺旋地配合之一母螺紋部分，且螺旋地緊固至軸體30上。
驅動部件22之組態包含被稱為飛輪之一構件。驅動部件22具有：一第一構件40，其可旋轉地支撐於輪轂軸20上； 一第二構件42，其自第一構件40佈置至外周邊側；及一單向離合器44，其佈置於第一構件40與第二構件42之間。
第一構件40為藉由第二軸承47而可旋轉地支撐於輪轂軸20上之一管狀構件。第二軸承47具有一第二內座圈元件47a、一第二外座圈元件47b及複數個第二滾動元件47c。第二內座圈元件47a具有形成於其外周邊部分上之一螺紋，且螺旋地緊固至軸體30之第二公螺紋部分30c。第二外座圈元件47b具有形成於其內周邊部分上之一螺紋，且螺旋地緊固至形成於第一構件40之外周邊面上之一公螺紋部分。沿圓周方向隔開一定間隔之第二滾動元件47c係佈置於第二內座圈元件47a與第二外座圈元件47b之間。第二滾動元件47c由一固持器(圖中未展示)可旋轉地固持，且佈置成沿圓周方向隔開預定間隔。第二滾動元件47c可為球形元件或滾子。
第一構件40具有設置於其外側周邊部分中之一第一管狀部件40b及用於收容單向離合器44之一離合器棘爪44a之一凹口40a。第一構件40之一第一端部(圖2中之左側端部)向遠處延伸至輪轂殼24之內周邊側。在第一管狀部件40b之一第一端部側(圖2中之左側端部)處，第一構件40具有直徑大於第一管狀部件40b之一第二管狀部件40c。在第一管狀部件40b與第二管狀部件40c之一邊界區段之外周邊面上形成一第三錐面48a(其構成一第三軸承48)。在第二管狀部件40c之外表面上形成一第五軸承50之一第五錐面50a以將輪轂殼24可旋轉地支撐於驅動部件22上。
第二構件42為藉由第三軸承48及一第四軸承49而可旋轉地支撐於第一構件40相對處之一管狀構件。由先前所提及之第三錐面48a、一第三杯形面48b及複數個第三滾動元件48c形成第三軸承48。第三杯形面48b係形成於第二構件42之一第一端部(圖2中之左側端部)之內周邊面上。沿圓周方向隔開一定間隔之第三滾動元件48c係佈置於第三錐面48a與第三杯形面48b之間。第三滾動元件48c由一固持器(圖中未展示)可旋轉地固持，且佈置成沿圓周方向隔開預定間隔。第三滾動元件48c可為球形元件或滾子。
由以下各者形成第四軸承49：一第四錐面49a，其形成於第二外座圈元件47b之外周邊面上；一第四杯形面49b；及複數個第四滾動元件49c。第四杯形面49b係形成於第二構件42之內周邊面上(位於沿輪轂軸方向之第二構件42之中間部分中)。沿圓周方向隔開一定間隔之第四滾動元件49c係佈置於第四錐面49a與第四杯形面49b之間。第四滾動元件49c由一固持器(圖中未展示)可旋轉地固持，且佈置成沿圓周方向隔開預定間隔。第四滾動元件49c可為球形元件或滾子。
如圖1中所展示，第二構件42在其外周邊面上具有用於安裝一鏈輪總成80之一鏈輪安裝部件42a。鏈輪總成80與第二構件42一起旋轉。鏈輪總成80為驅動力輸入構件之一實例。鏈輪安裝部件42a具有(例如)栓槽，其等係佈置於鏈輪安裝部件42a之外周邊面上且具有沿圓周方向隔開一定間隔之突出部分或凹陷部分。如圖1中所展示，鏈輪總成 80具有包含不同齒數之若干(例如九個)鏈輪80a至80i。藉由使一鏈條81與鏈輪總成80之任何鏈輪嚙合而將曲柄(圖中未展示)之旋轉傳送至驅動部件22。在本文中，於鏈輪安裝部件42a上安裝複數個鏈輪，但安裝於鏈輪安裝部件42a上之鏈輪之數目可為單個。
如圖2中所展示，佈置單向離合器44以僅將沿腳踏車前進方向之第二構件42之旋轉傳送至第一構件40。此後，僅將沿前進方向之曲柄之旋轉傳送至輪轂殼24。沿前進方向之輪轂殼24之旋轉未被傳送至第二構件42。單向離合器44具有：一離合器棘爪44a，其可擺動地佈置於凹口40a中之一第一姿態與一第二姿態之間；棘輪齒44b，其等形成於第二構件42之內周邊面上；及一推進構件44c，其用於推進離合器棘爪44a。離合器棘爪44a在處於該第一姿態時接觸棘輪齒44b，且在處於該第二姿態時脫離棘輪齒44b。推進構件44c係安裝於第一構件40中所形成之一環形凹槽中。推進構件44c為藉由將一金屬線材料彎曲成一「C」形形狀而形成之一彈簧構件，且將離合器棘爪44a推向該第一姿態。
輪轂殼24具有可沿輪轂軸方向分開之一結構。如圖2中所展示，第一軸承46使輪轂殼24之一第一端部(圖2中之左側端部)可旋轉地支撐於輪轂軸20之軸體30周圍。如先前所提及，第五軸承50使輪轂殼之第二端部(圖2中之右側端部)經由驅動部件22而可旋轉地支撐於輪轂軸20之軸體30周圍。第一軸承46具有形成於其內周邊面上之一螺紋，且 具有：一第一內座圈元件46a，其螺旋地緊固至軸體30之第一公螺紋部分30b上；一第一外座圈元件46b；及複數個第一滾動元件46c。第一滾動元件46c由一固持器(圖中未展示)可旋轉地固持，且佈置成沿圓周方向隔開預定間隔。第一滾動元件46c可為球形元件或滾子。
第五軸承50具有：先前所提及之第五錐面50a；一第五外座圈元件50b，其例如藉由被壓入配合於輪轂殼24之第二端部之內周邊部分內而緊固；及複數個第五滾動元件50c。沿圓周方向隔開一定間隔之第五滾動元件50c係佈置於第五錐面50a與第五外座圈元件50b之間。第五滾動元件50c由一固持器(圖中未展示)可旋轉地固持，且佈置成沿圓周方向隔開預定間隔。第五滾動元件50c可為球形元件或滾子。
在輪轂殼24之外周邊部分中，形成沿輪轂軸20之軸向方向隔開一定間隔之一第一輪轂凸緣24a及一第二輪轂凸緣24b(其等經調適以與腳踏車之後輪之輪輻耦合)。
如圖2及圖3中所展示，第一相對部件54係佈置至驅動部件22之第一構件40之一第一端部。第一相對部件54係佈置至第一構件40且自其外周邊部分向外延伸；此處，第一相對部件54自第二管狀部件40c徑向朝外突出。第一相對部件54具有自第二管狀部件40c之外周邊部分朝向輪轂殼24之內周邊面延伸之臂54a。提供至少一相對部件54。第一相對部件54沿一徑向方向向外延伸以超過第五軸承50之第五外座圈元件50b。第一相對部件54與驅動部件22一體成 型。在第一實施例中，佈置隔開180度間隔之兩個第一相對部件54。
第二相對部件56沿箭頭A所展示之一旋轉方向佈置於接近第一相對部件54之下游側處，且與第一相對部件54相對。箭頭A所展示之該旋轉方向為腳踏車前進時之旋轉方向。第二相對部件56係佈置於輪轂殼24之一第二端部(圖2中之右側端部)處。第二相對部件56係佈置於接近第五軸承50處。第二相對部件56具有自輪轂殼24之內周邊部分朝向驅動部件22突出之突出部分56a。第一相對部件54之臂54a之相對面與第二相對部件56之突出部分56a之相對面(其等沿該旋轉方向相互面對)較佳地平行佈置。佈置相等數目之第二相對部件56與第一相對部件54。第二相對部件56與輪轂殼24一體成型。
第三相對部件57係佈置至輪轂殼24(與第一相對部件54相對)。第三相對部件57自輪轂殼24之內周邊部分突出。第三相對部件57自第二相對部件56佈置至第一相對部件54之相對側。因此，第一相對部件54係佈置於第二相對部件56與第三相對部件57之間。第三相對部件57經佈置以：沿箭頭A所展示之旋轉方向接觸第一相對部件54之上游側處之表面；或與此表面相隔一預定距離。第三相對部件57與輪轂殼24一體成型。
位置調整機構59調整第一相對部件54與第二相對部件56圍繞輪轂軸20之軸之相對位置，且調整作用於壓力感測器58上之初始壓力。位置調整機構59具有一調整螺釘59a， 其螺旋至形成於第三相對部件57中之一螺孔57a中。例如，調整螺釘59a為經調適以使其遠端接觸第一相對部件54之六角凹頭螺栓。可藉由使一艾倫(Allen)內六角扳手插入穿過一調整孔24c(其穿過輪轂殼24)而轉動調整螺釘59a。由一帽蓋65堵塞調整孔24c。
驅動力量測部件26具有至少一壓力感測器58。壓力感測器58係佈置成與第一相對部件54及第二相對部件56接觸。在將驅動力自驅動部件22傳送至輪轂殼24之一驅動力傳送路徑上，壓力感測器58偵測回應於驅動力而賦予之壓力。該驅動力包含扭矩。經由壓力感測器58而將第一相對部件54之旋轉賦予第二相對部件56。當賦予一預定或較高位準之驅動力時，第一相對部件54與第二相對部件56可部分接觸，且最小化將過大力賦予壓力感測器之例項。
無線傳輸器28具有緊固至輪轂殼24之內周邊部分之一電路板28b。由佈線(圖中未展示)電連接壓力感測器58與電路板28b。在電路板28b上安裝電子組件，諸如：一微電腦；一放大器，其用於放大壓力感測器58之輸出；一類比數位(AD)轉換電路，其用於將由該放大器放大之信號轉換成一數位信號；一無線傳輸電路及類似者；以及一可充電電池28c，其充當電源供應器。在本實施例中，該微電腦、該放大器及該AD轉換電路構成驅動力量測部件26之部分。
無線傳輸器28無線傳輸基於壓力感測器58之輸出之資訊。一腳踏車電腦(圖中未展示)將自無線傳輸器28無線傳輸之資訊顯示為驅動力、扭矩及/或電力。可在佈置至電 路板28b之微電腦中基於壓力感測器58之輸出而計算該驅動力、扭矩及/或電力；或可在該腳踏車電腦中基於所接收資訊而計算該驅動力、扭矩及/或電力。可佈置用以取代可充電電池28c之一次電池。可充電電池28c或該一次電池係可拆卸地佈置至電路板28b。
在以此方式組態之後輪轂10中，當騎乘者踩踏附接至腳踏車之踏板時，傳送騎乘者之踩踏力作為自驅動部件22至輪轂殼24之驅動力。此時，佈置於驅動力傳送路徑上之壓力感測器58之壓力改變。表示此變化之一電信號由電路板28b處理，且被無線傳輸器28無線傳輸至腳踏車電腦。腳踏車電腦中接收及顯示表示驅動力之無線傳輸資訊。騎乘者可藉此獲悉自生驅動力、扭矩、電力及類似者。
在本文中，因為可自壓力感測器58之壓力變化量測驅動力，所以可促進驅動力量測部件26之組裝。
如圖4中所展示，圖中繪示根據一第二實施例之一後輪轂110。在第二實施例之以下描述中，省略與第一實施例之描述等同之第二實施例之構件組態及形狀之描述。如圖4中所展示，在後輪轂110中，一驅動部件122之一第一構件140之一第二管狀部件140c沿輪轂軸方向向上延伸至一輪轂殼124之一中間部分。因此，第一相對部件154及第二相對部件156係佈置於輪轂殼124之該中間部分中。如圖5中所展示，第一相對部件154之形狀與具有圖3中所展示之之臂154a之第一實施例中之第一相對部件之形狀相同。壓力感測器158係佈置至第二相對部件156。此後，壓力感測 器158之佈線之長度較短。第二相對部件156及第三相對部件157係佈置至藉由使輪轂殼124之內周邊部分凹陷而形成之相對凹口156a。藉由以使得第一相對部件154之遠端區段被包圍之一方式產生凹陷而形成相對凹口156a。使第一相對部件154之臂154a與相對凹口156a沿旋轉方向彼此相對之相對面較佳地平行佈置。
一位置調整機構59具有與第一實施例之圖3中所展示組態相同之組態。壓力感測器158係佈置於第一相對部件154與第二相對部件156之間且接觸兩者。
後輪轂110佈置有一發電機60，其充當壓力感測器158及無線傳輸器28之電源供應器。發電機60具有：一磁鐵62，其緊固至輪轂軸20之軸體30之外周邊面；及一轉子64，其佈置至磁鐵62之外周邊側(與磁鐵62相對)。轉子64具有：一線圈捲軸軸，其緊固至輪轂殼224之內周邊面；一磁電機線圈，其纏繞至該線圈捲軸軸上；及一磁軛，其佈置於該磁電機線圈之周邊周圍。佈置至無線傳輸器28之一整流器將該磁電機線圈之輸出整流成直流電。經整流電力由安裝於電路板28b上之可充電電池28c儲存，且被用作為一電源供應器。
根據經如上組態之第二實施例，因為構成驅動力傳送路徑之第一相對部件154及第二相對部件156係佈置於輪轂殼124之中間部分中，所以輪轂殼124之扭矩極小且易於將驅動力均勻地傳送至左側及右側處之第一輪轂凸緣124a及第二輪轂凸緣124b。
如圖6中所展示，圖中繪示根據一第三實施例之一後輪轂210。在第三實施例之以下描述中，省略與第一及/或第二實施例之構件組態及形狀之描述等同之第三實施例之組態及形狀之描述。如圖6中所展示，在後輪轂210中，一驅動部件222之一第一構件240之一第二管狀部件240c延伸至與輪轂殼124之一第一端部(圖5中之左側端部)接近之一位置。因此，第一相對部件254及第二相對部件256係佈置於接近輪轂殼224之第一軸承46處。如圖7中所展示，佈置至輪轂殼224之第二相對部件256具有突出部分256a且具有與第一實施例之相對部件類似之形狀。壓力感測器258係佈置至第二相對部件256。在第三實施例中，第一相對部件254係佈置於一環形構件254a(其佈置至驅動部件222)之外周邊部分上。環形構件254a係佈置至第二管狀部件240c，且與第一構件240一體成型。第一相對部件254具有藉由使環形構件254a凹陷而形成之相對凹口254b。藉由凹陷而形成相對凹口254b以包圍第二相對部件256之遠端區段。第三相對部件257未被佈置至輪轂殼224，而是佈置至相對凹口254b(位於與第一相對部件254相對之相對凹口254b之壁上)。使第一相對部件254之相對凹口254b與第二相對部件256沿旋轉方向彼此相對之相對面較佳地平行佈置。
一位置調整機構259未被佈置至輪轂殼224，而是佈置至第二管狀部件240c。位置調整機構259具有一調整螺釘259a，其螺旋至形成於第二管狀部件240c之環形構件254a中之一螺孔254b中。在環形構件254a中形成與穿過輪轂殼 224而形成之一調整孔224c連通之一調整孔254c。
例如，一無線傳輸器228係佈置於輪轂殼224之第一端部之外周邊部分中。無線傳輸器228具有緊固至輪轂殼224之外周邊面之一外殼228a。外殼228a具有用於緊固至輪轂殼224之一緊固部件228d。使輪轂殼224穿過緊固部件228d。藉由擰緊一螺母構件227，緊固部件228d因被直接或間接地夾持於螺母構件227與輪轂殼224之間而緊固。一電路板228b係佈置於外殼228a內。由佈線(圖中未展示)電連接壓力感測器258與電路板228b。在電路板228b上安裝電子組件，諸如：一微電腦、用於放大壓力感測器258之輸出之一放大器、用於將由該放大器放大之信號轉換成一數位信號之一類比數位(AD)轉換電路、一無線傳輸電路及類似者；以及作為電源供應器之一可充電電池228c。無線傳輸器228無線傳輸基於壓力感測器258之輸出之資訊。一腳踏車電腦(圖中未展示)將自無線傳輸器228無線傳輸之資訊顯示為驅動力、扭矩及/或電力。可在佈置至電路板228b之該腳踏車電腦中基於壓力感測器258之輸出而計算該驅動力、扭矩及/或電力；或可在該腳踏車電腦中基於所接收之資訊而計算該驅動力、扭矩及/或電力。可佈置用以取代可充電電池228c之一次電池。可充電電池228c或者該一次電池係可拆卸地佈置至外殼228a。例如，外殼228a佈置有給可充電電池228c充電時所採用之端子。
藉由以此方式將無線傳輸器228定位於輪轂殼224之外側上而使自無線傳輸器228輸出之無線電波不易被輪轂殼224 阻擋。
雖然以上已參考某些較佳實施例而描述本發明，但本發明不受限於該等前述實施例且各種修改可在本發明之範疇及精神內。
在前述實施例中，驅動部件22之組態包含具有一單向離合器之一所謂自由輪轂，但本發明不受限於此。例如，本發明可實施為不含一自由輪轂之一後輪轂。
在前述實施例中，以舉例方式展示具有一快速釋放機構29之一後輪轂；然而，本發明可實施為不含一快速釋放機構之一後輪轂。
在前述實施例中，由電源供應器之實例展示一發電器及一可充電電池，但本發明不受限於此。例如，亦可採用一可充電電容器或其他此類儲存元件。亦可採用一不可充電之一次電池作為電源供應器。
在前述第二實施例中，用發電機60來將電力供應至壓力感測器158及無線傳輸器28，但本發明不受限於此。相反，無線傳輸器可偵測由發電機60輸出之交流電之電力波形且獲得後輪轂之一旋轉速度信號。接著，可在微電腦中用與藉此所獲得之旋轉速度信號相關之資訊及表示由驅動力量測部件量測之驅動力之扭矩來計算電力。另外，藉由使無線傳輸器將與旋轉速度信號相關之資訊傳輸至腳踏車電腦(其接著執行與後輪之周長之乘法)，腳踏車電腦可採用該資訊來顯示車輪速度。
前述實施例之各者中所教示之組態可彼此組合。例如， 第一或第二實施例可佈置有輪轂殼內側之一發電機，如第二實施例中所教示。在此情況中，該發電機可採用一組態，其中輪轂軸佈置有一磁電機線圈且輪轂殼或第一構件佈置有一磁鐵。再者，在第二實施例中，可佈置用以取代該發電機之一次電池或二次電池。
雖然前述實施例中已提供一位置調整機構，但無需強制裝備一位置調整機構。可藉此簡化組態。該位置調整機構亦不受限於先前所論述之組態。例如，亦可接受其中第二相對部件沿旋轉方向可移動地佈置之一組態；或例如，與第一相對部件及第三相對部件相對之區段可佈置有沿輪轂軸方向延伸之凹槽(板狀構件係插入至該等凹槽中)以藉此調整第一與第二相對部件之相對位置。可藉由調換複數個不同厚度之板狀構件而容易地調整第一與第二相對部件之相位位置。
在本文中，兩個第一相對部件與兩個第二相對部件係佈置成隔開180度間隔；然而，第一相對部件及第二相對部件之數目可為一個或三個或三個以上。在較佳實踐中，複數對之第一相對部件54與第二相對部件56係佈置於圍繞輪轂軸20之中心軸線之旋轉對稱位置處。再者，在較佳實踐中，複數個第一相對部件54經佈置使得沿圓周方向之相鄰第一相對部件54之間之距離相等，且複數個第二相對部件56經佈置使得沿圓周方向之相鄰第二相對部件56之間之距離相等。
在前述實施例中，可接受其中未佈置第三相對部件及位 置調整機構之一組態。例如，在複數個第一相對部件係接近地佈置之一情況中，可接受其中第二相對部件係插置於第一相對部件之間之一組態。
在前述實施例中，第一至第五軸承之任一者或若干者可被修飾成滑動軸承。可在此情況中減輕重量。
在前述實施例中，構成第一構件中之飛輪之區段可經組態以可自另一區段拆卸。就此組態而言，可不受約束地替換飛輪。一連接機構(諸如鋸齒狀突起)可使第一構件中之可拆卸區段接合至另一區段。
因此，根據本發明之實施例之先前描述僅供說明且非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所界定之本發明。
10‧‧‧腳踏車後輪轂
20‧‧‧輪轂軸
22‧‧‧驅動部件
24‧‧‧輪轂殼
24a‧‧‧第一輪轂凸緣
24b‧‧‧第二輪轂凸緣
24c‧‧‧調整孔
26‧‧‧驅動力量測部件
28‧‧‧無線傳輸器
28a‧‧‧外殼
28b‧‧‧電路板
28c‧‧‧可充電電池
29‧‧‧快速釋放機構
30‧‧‧軸體
30a‧‧‧母螺紋部分
30b‧‧‧第一公螺紋部分
30c‧‧‧第二公螺紋部分
32‧‧‧第一鎖定螺母
34‧‧‧第二鎖定螺母
40‧‧‧第一構件
40a‧‧‧凹口
40b‧‧‧第一管狀部件
40c‧‧‧第二管狀部件
42‧‧‧第二構件
42a‧‧‧鏈輪安裝部件
44‧‧‧單向離合器
44a‧‧‧離合器棘爪
44b‧‧‧棘輪齒
44c‧‧‧推進構件
46‧‧‧第一軸承
46a‧‧‧第一內座圈元件
46b‧‧‧第一外座圈元件
46c‧‧‧第一滾動元件
47‧‧‧第二軸承
47a‧‧‧第二內座圈元件
47b‧‧‧第二外座圈元件
47c‧‧‧第二滾動元件
48‧‧‧第三軸承
48a‧‧‧第三錐面
48b‧‧‧第三杯形面
48c‧‧‧第三滾動元件
49‧‧‧第四軸承
49a‧‧‧第四錐面
49b‧‧‧第四杯形面
49c‧‧‧第四滾動元件
50‧‧‧第五軸承
50a‧‧‧第五錐面
50b‧‧‧第五外座圈元件
50c‧‧‧第五滾動元件
54‧‧‧第一相對部件
54a‧‧‧臂
56‧‧‧第二相對部件
56a‧‧‧突出部分
57‧‧‧第三相對部件
57a‧‧‧螺孔
58‧‧‧壓力感測器
59‧‧‧位置調整機構
59a‧‧‧調整螺釘
60‧‧‧發電機
62‧‧‧磁鐵
64‧‧‧轉子
65‧‧‧帽蓋
80‧‧‧鏈輪總成
80a‧‧‧鏈輪
80b‧‧‧鏈輪
80c‧‧‧鏈輪
80d‧‧‧鏈輪
80e‧‧‧鏈輪
80f‧‧‧鏈輪
80g‧‧‧鏈輪
80h‧‧‧鏈輪
80i‧‧‧鏈輪
81‧‧‧鏈條
102‧‧‧輪轂軸安裝區段
110‧‧‧後輪轂
122‧‧‧驅動部件
124‧‧‧輪轂殼
124a‧‧‧第一輪轂凸緣
124b‧‧‧第二輪轂凸緣
140‧‧‧第一構件
140c‧‧‧第二管狀部件
154‧‧‧第一相對部件
154a‧‧‧臂
156‧‧‧第二相對部件
156a‧‧‧相對凹口
157‧‧‧第三相對部件
158‧‧‧壓力感測器
210‧‧‧後輪轂
222‧‧‧驅動部件
224‧‧‧輪轂殼
224c‧‧‧調整孔
227‧‧‧螺母構件
228‧‧‧無線傳輸器
228a‧‧‧外殼
228b‧‧‧電路板
228c‧‧‧可充電電池
228d‧‧‧緊固部件
240‧‧‧第一構件
240c‧‧‧第二管狀部件
254‧‧‧第一相對部件
254a‧‧‧環形構件
254b‧‧‧相對凹口/螺釘孔
254c‧‧‧調整孔
256‧‧‧第二相對部件
256a‧‧‧突出部分
257‧‧‧第三相對部件
258‧‧‧壓力感測器
259‧‧‧位置調整機構
259a‧‧‧調整螺釘
圖1係根據一第一實施例之一腳踏車後輪轂之一半橫截面圖；圖2係圖1中之腳踏車後輪轂之一局部橫截面圖；圖3係沿圖1中之截面線III-III取得之腳踏車後輪轂之一橫截面圖；圖4係根據一第二實施例之一腳踏車後輪轂之一局部橫截面圖，其對應於圖2；圖5係沿圖4中之截面線V-V取得之腳踏車後輪轂之一截面圖；圖6係根據一第三實施例之一腳踏車後輪轂之一局部橫截面圖，其對應於圖2；及 圖7係沿圖5中之截面線VII-VII取得之腳踏車後輪轂之一橫截面圖。
10‧‧‧腳踏車後輪轂
20‧‧‧輪轂軸
22‧‧‧驅動部件
24‧‧‧輪轂殼
24a‧‧‧第一輪轂凸緣
24b‧‧‧第二輪轂凸緣
26‧‧‧驅動力量測部件
28‧‧‧無線傳輸器
28b‧‧‧電路板
28c‧‧‧可充電電池
30‧‧‧軸體
30a‧‧‧母螺紋部分
30b‧‧‧第一公螺紋部分
30c‧‧‧第二公螺紋部分
32‧‧‧第一鎖定螺母
34‧‧‧第二鎖定螺母
40‧‧‧第一構件
40a‧‧‧凹口
40b‧‧‧第一管狀部件
40c‧‧‧第二管狀部件
42‧‧‧第二構件
42a‧‧‧鏈輪安裝部件
44‧‧‧單向離合器
44a‧‧‧離合器棘爪
44b‧‧‧棘輪齒
44c‧‧‧推進構件
46‧‧‧第一軸承
46a‧‧‧第一內座圈元件
46b‧‧‧第一外座圈元件
46c‧‧‧第一滾動元件
47‧‧‧第二軸承
47a‧‧‧第二內座圈元件
47b‧‧‧第二外座圈元件
47c‧‧‧第二滾動元件
48‧‧‧第三軸承
48a‧‧‧第三錐面
48b‧‧‧第三杯形面
48c‧‧‧第三滾動元件
49‧‧‧第四軸承
49b‧‧‧第四杯形面
49c‧‧‧第四滾動元件
50a‧‧‧第五錐面
50b‧‧‧第五外座圈元件
50c‧‧‧第五滾動元件
54‧‧‧第一相等部件
54a‧‧‧臂
56‧‧‧第二相對部件
58‧‧‧壓力感測器

Claims (14)

  1. 一種腳踏車後輪轂，其包括：一輪轂軸；一驅動部件，其可旋轉地支撐於該輪轂軸上且經組態以接納一驅動力輸入構件；一輪轂殼，其可旋轉地支撐於該輪轂軸上且可操作地耦合至該驅動部件以藉由該輪轂軸上之該驅動部件而旋轉；至少一第一相對部件，其耦合至該驅動部件；至少一第二相對部件，其耦合至該輪轂殼且佈置成與該第一相對部件相對；及一驅動力量測部件，其包含經設置以接觸該等第一及第二相對部件之一壓力感測器。
  2. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該輪轂殼具有沿軸向方向之一第一端部及一相對端部；及該第二相對部件係佈置至該第一端部，位於該輪轂殼之該驅動力輸入構件側處。
  3. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其進一步包括一位置調整機構，其調整該第一相對部件及該第二相對部件圍繞該輪轂軸之相對定位。
  4. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該第二相對部件沿旋轉驅動方向佈置於接近該第一相對部件之一下游側處。
  5. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該第一相對部件具有徑向朝外延伸之一臂。
  6. 如請求項5之腳踏車後輪轂，其中該第二相對部件自該輪轂殼之內周邊部分向外突出。
  7. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該第一相對部件自該驅動部件之外周邊面向外突出；及該第二相對部件自該輪轂殼之內周邊部分向外突出。
  8. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中一第三相對部件佈置於該輪轂殼中與該第一相對部件相對，該第一相對部件係佈置於該第二相對部件與該第三相對部件之間。
  9. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中複數個之該等第一及第二相對部件係佈置成沿該輪轂軸之一圓周方向隔開一定間隔。
  10. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其進一步包括一無線傳輸器，其可操作地連接至該壓力感測器以無線傳輸基於該壓力感測器之一輸出之資訊。
  11. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其進一步包括一電源供應器，其電連接至該壓力感測器以將電力供應至該壓力感測器。
  12. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該電源供應器包含一電池。
  13. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該電源供應器包含一發電機。
  14. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該驅動部件包括：一第一構件，其由該輪轂軸可旋轉地支撐；一第二構件，其實現一驅動力輸入構件之安裝，該第二構件由該第一構件可旋轉地支撐；及一單向離合器，藉此可將沿腳踏車前進方向之該第二構件之旋轉傳送至該第一構件。
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