TWI499537B - 自行車曲柄臂 - Google Patents

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TWI499537B
TWI499537B TW101136682A TW101136682A TWI499537B TW I499537 B TWI499537 B TW I499537B TW 101136682 A TW101136682 A TW 101136682A TW 101136682 A TW101136682 A TW 101136682A TW I499537 B TWI499537 B TW I499537B
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Etsuyoshi Watarai
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Shimano Kk
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    • G01L3/02—Rotary-transmission dynamometers
    • G01L3/14—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft
    • G01L3/1407—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs
    • G01L3/1428—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers
    • G01L3/1435—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element is other than a torsionally-flexible shaft involving springs using electrical transducers involving magnetic or electromagnetic means
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Description

自行車曲柄臂
本發明概括而言相關於自行車曲柄臂。更明確地說，本發明相關於具有偵測踩踏力(pedaling force)的感測器的自行車曲柄臂。
自行車有時配備有各種不同的感測器，以用來對騎車者提供資訊及/或用來對控制器提供資訊以控制自行車的各種不同方面，例如換檔或懸吊勁度(suspension stiffness)。一個此種感測器為用來偵測騎車者的踩踏力的轉矩或力感測器。各種不同的感測配置(sensing arrangement)曾被提出以用來偵測騎車者的踩踏力。例如，在美國專利第7,516,677號(讓渡給Shimano Inc.)中，圓柱形的扭力偵測套筒構件(力感測器單元)被設置在曲柄軸上，以用來在踩踏期間偵測施加於曲柄軸的踩踏力。用來偵測施加於曲柄臂的踩踏力的力感測器的另一例子揭示在日本新型專利第3047816號中(見其圖3及4)。在此新型專利中，扭力感測器被用來偵測撓性桿(flexible rod)與曲柄臂之間的相對阻力。曲柄臂及撓性桿可經由單向離合器軸承而繞曲柄軸旋轉。撓性桿的自由端部接觸曲柄臂的一部份。
最近，應變計(strain gauge)已曾被用來偵測踩踏期間的踩踏力。舉例而言，美國專利申請案公開第 2010/0282001號(讓渡給Shimano Inc.)中揭示一種力感測器，其利用應變計來在踩踏期間偵測施加於曲柄軸的踩踏力。美國專利第8,006,574號揭示另一個例子，其中應變計被使用在曲柄臂上以偵測由騎車者所施加的踩踏力。典型上，應變計必須以高準確度被安裝以獲得準確的測量。因此，當應變計被安裝於自行車曲柄臂上以偵測騎車者的踩踏力時，製造自行車曲柄臂的製造成本及/或製造時間均增加。
概括而言，此處的揭示係針對一種自行車曲柄臂，其設置有偵測正被施加在自行車曲柄臂上的踩踏力或動力的感測配置。
在一個實施例中，提供一種自行車曲柄臂，其基本上包含曲柄本體、參考構件、及感測器。曲柄本體具有曲柄軸安裝部份及踏板安裝部份。參考構件附接於曲柄本體。感測器附接於曲柄本體及參考構件中的至少一個。感測器被配置成根據曲柄本體與參考構件之間的距離而輸出訊號。
以此自行車曲柄臂，與使用必須以高準確度組裝的應變計的自行車曲柄臂相比，可提供較為簡單的結構來偵測自行車曲柄臂上的動力。對於熟習自行車領域者而言，所揭示的自行車曲柄臂的另外的發明特徵、目的、方面、及有利點從以下連同所附的圖式揭示較佳實施例的詳細敘述 會顯明。
以下會參考形成此原始揭示的一部份的所附的圖式。
以下參考圖式說明選定的實施例。對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的實施例的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明。
首先參考圖1，圖中顯示自行車10，其包含具有根據第一實施例的第一(左側)自行車曲柄臂14的自行車曲柄總成12。自行車曲柄總成12另外包含第二(右側)曲柄臂16。自行車曲柄臂14及16的自由端部各自設置有自行車踏板18。騎車者在自行車踏板18上施加踩踏力，而此踩踏力以傳統方式被傳輸至自行車曲柄臂14及16以用來移動自行車鏈條C而推進自行車10。
如圖2所示，自行車曲柄總成12另外包含曲柄軸20。第一及第二曲柄臂14及16被固定地耦接於曲柄軸20，使得第一及第二曲柄臂14及16從曲柄軸20於相反方向垂直地延伸。在舉例說明的實施例中，第一曲柄臂14以可釋放且可重新安裝的方式附接於曲柄軸20的第一端部。第二曲柄臂16以傳統方式(例如，捲邊(crimping)、鎖環、黏著劑等)附接於曲柄軸20的第二端部。在此第一舉例說明的實施例中，第二曲柄臂16具有一對鏈輪22及24。鏈輪22及24以傳統方式(例如， 環首螺母(ring nut)及帶環螺栓(ring bolt))被固定地安裝於第二曲柄臂16。如在圖2中所見的，曲柄軸20的縱向中心界定自行車曲柄總成12的旋轉軸線A。
現在參考圖3至6，以下更詳細地討論第一曲柄臂14。第一曲柄臂14設置有內部踩踏力感測配置30。雖然內部踩踏力感測配置30被顯示成為被安裝於第一曲柄臂14內，但是從此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置30可被安裝於右側曲柄臂例如第二曲柄臂16內。換句話說，從此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置30可依需要及/或所想要的被安裝於第一及第二曲柄臂14及16的任一個或是兩者內。
基本上，第一曲柄臂14包含支撐內部踩踏力感測配置30的曲柄本體32。在第一舉例說明的實施例中，曲柄本體32包含接收內部踩踏力感測配置30的凹部或空腔34。較佳地，蓋件36被固定地耦接於曲柄本體32以覆蓋空腔34的開口及隱藏內部踩踏力感測配置30。但是，從此揭示很明顯，蓋件36並非必要。舉例而言，空腔34可形成為在曲柄本體32面向自行車車架之側敞開，使得內部踩踏力感測配置30在被安裝在自行車10上時被遮掩而不被看見。
曲柄本體32另外包含曲柄軸安裝部份38、踏板安裝部份40、及臂部42。空腔34形成於位在曲柄軸安裝部份38與踏板安裝部份40之間的臂部42內。臂部42構成曲柄本體32的底座部份。蓋件36被固定地附接於臂部42 (亦即底座構件)以實質上封閉空腔34。
在第一舉例說明的實施例中，曲柄軸安裝部份38、踏板安裝部份40、及臂部42是由典型上被用來製造曲柄臂的金屬材料成整體地形成單件式的單元構件。但是，曲柄本體32可由非金屬材料例如纖維加強材料(例如碳纖維材料)形成。
雖然曲柄本體32概括而言為非常剛硬的構件，但是曲柄本體32在騎車者正在踩踏的同時會經歷些微的彈性撓曲(resilient flexing)量。換句話說，曲柄本體32的臂部42在有於騎車者正踩踏的情況下經由自行車踏板18而施加於踏板安裝部份40的踩踏力施加時會彈性變形。因此，曲柄本體32可在有踩踏力施加時彈性變形。
曲柄軸安裝部份38具有花鍵孔44、及從花鍵孔44的周邊延伸的槽溝46。花鍵孔44的有效直徑是以傳統方式使用一對螺栓48而被調整。踏板安裝部份40具有用來固定地附接踏板18中的一個的螺紋孔50。在左側曲柄臂的情況中，螺紋孔50的螺紋為左手螺紋，以用來附接左側自行車踏板。另一方面，在右側曲柄臂的情況中，典型上使用右手螺紋來附接右側自行車踏板。
以下更詳細地討論內部踩踏力感測配置30。內部踩踏力感測配置30典型上包含參考構件52及感測器54。參考構件52為被固定地附接於曲柄本體32的樑件(beam)。感測器54在此第一實施例中係被固定地附接於曲柄本體32。曲柄本體32的空腔34容納參考構件52及感測器54 二者。感測器54被配置成根據如在圖6中所見的曲柄本體32與參考構件52之間的距離D的改變而輸出訊號。
參考圖3及4，參考構件52具有固定端部部份52a及自由端部部份52b。參考構件52的固定端部部份52a被固定於曲柄本體32的曲柄軸安裝部份38。參考構件52從曲柄本體32的曲柄軸安裝部份38以懸臂(cantilever)配置方式朝向踏板安裝部份40延伸。參考構件52的自由端部部份52b的位置較為靠近踏板安裝部份40而較為遠離曲柄軸安裝部份38。雖然曲柄本體32與參考構件52在第一舉例說明的實施例中為分開的，但是曲柄本體32與參考構件52可形成為單件式的單元構件。
感測器54在參考構件52面向第一曲柄臂14的旋轉方向R(如圖2及3所示)之側被設置在曲柄本體32與參考構件52之間。較佳地，感測器54係鄰近於參考構件52的自由端部部份52b被設置。然而，雖然只有單一感測器被使用在舉例說明的實施例中，但是額外的感測器可依需要及/或所想要的被使用。舉例而言，兩個感測器可被使用，其中在參考構件52相對於曲柄臂14的旋轉方向R的每一側各設置一個。以使用兩個感測器的此替代性結構，來自每一個感測器的差動輸出值(differential output value)與只使用一個感測器相比較大，因而較易於在騎車者正在踩踏曲柄總成12的情況下偵測距離D的些微差異。
如圖6所示，在騎車者正踩踏曲柄總成12的情況 下，曲柄本體32會由於踩踏力F於旋轉方向的施加而經歷些微的彈性撓曲量。換句話說，當騎車者旋轉曲柄總成12時，曲柄臂14會根據來自騎車者的踩踏力F而稍微彎曲。以此方式，曲柄本體32的臂部42會彈性變形，使得踏板安裝部份40會相對於曲柄軸安裝部份38偏轉(deflect)。因此，曲柄本體32的側面與參考構件52的自由端部部份52b之間的距離D會被改變。特別是，踏板安裝部份40相對於曲柄軸安裝部份38的此偏轉會導致曲柄本體32與參考構件52之間的距離D增大成距離D’。距離D’的值會取決於施加於踏板安裝部份40的踩踏力F。
在第一實施例中，感測器54為線圈感測器(coil sensor)，其偵測渦電流(eddy current)的改變以偵測曲柄本體32與參考構件52之間的距離D何時改變成距離D’。因此，線圈感測器54的輸出訊號隨著參考構件52的自由端部部份52b與被安裝於曲柄本體32的線圈感測器54的線圈之間的相對距離而改變。如圖6所示，線圈感測器54被設置用來偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動(為顯示目的在圖6中被誇大)。因為線圈感測器例如線圈感測器54為已知的(例如，日本專利申請案公開第2009-192385號)，所以此處不詳細討論線圈感測器54。
在第一實施例中，內部踩踏力感測配置30另外包含被安裝於曲柄本體32的臂部42的空腔34內的通訊單元 56。通訊單元56藉著電導線58而被操作性地連接於感測器54，以接收來自感測器54的訊號及根據來自感測器54的訊號而輸出資訊。較佳地，通訊單元56包含微處理器56a。微處理器56a被程式化成根據從感測器54所接收的訊號而以已知的方式計算施加於第一曲柄臂14的力或動力。較佳地，通訊單元56另外包含無線發射器56b，使得通訊單元56無線式地傳輸資訊至一或多個自行車電氣組件。換句話說，無線發射器56b無線式地傳輸感測器54的感測器訊號及/或計算所得的資料。
如在圖1中所見的，自行車10配備有自行車碼錶(cycle computer)60、電子式前撥鏈器62、及電子式後撥鏈器64。無線發射器56b將感測器54的感測器訊號及/或計算所得的資料無線式地傳輸至自行車碼錶60。無線發射器56b也可依需要及/或所想要的將資訊從通訊單元56傳輸至電子式撥鏈器62及64中的一個或二者。或者，通訊單元56可藉著一或多個電線繩而被操作性地連接於自行車碼錶60、電子式前撥鏈器62、及電子式後撥鏈器64中的一或多個。
現在參考圖7，以下說明根據第二實施例的內部踩踏力感測配置130。基本上，內部踩踏力感測配置130取代內部踩踏力感測配置30且被安裝於第一及第二曲柄臂14及16中的一個或二者。換句話說，雖然內部踩踏力感測配置130被顯示成為被安裝於第一曲柄臂14內，但是從此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置130可被安裝於右側 曲柄臂例如第二曲柄臂16內。
鑑於第一實施例與第二實施例之間的相似性，與第一實施例的部份或零件相同的第二實施例的部份或零件會被給予與第一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，為簡潔起見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第二實施例的部份或零件的敘述。
在第二實施例中，內部踩踏力感測配置130與內部踩踏力感測配置30相同，但是電容器感測器154被用來偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動(為顯示目的在圖7中被誇大)。特別是，電容器感測器154偵測電容的改變以偵測曲柄本體32與參考構件52之間的距離D何時改變成距離D’。因此，電容器感測器154的輸出訊號隨著參考構件52的自由端部部份52b與被安裝於曲柄本體32的電容器感測器154的電容器之間的相對距離而改變。因為電容器感測器例如電容器感測器154為已知的，所以此處不詳細討論電容器感測器154。
現在參考圖8，以下說明根據第三實施例的內部踩踏力感測配置230。基本上，內部踩踏力感測配置230取代內部踩踏力感測配置30且被安裝於第一及第二曲柄臂14及16中的一個或二者。換句話說，雖然內部踩踏力感測配置230被顯示成為被安裝於第一曲柄臂14內，但是從此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置230可被安裝於右側曲柄臂例如第二曲柄臂16內。
鑑於第一實施例與第三實施例之間的相似性，與第一實施例的部份或零件相同的第三實施例的部份或零件會被給予與第一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，為簡潔起見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第三實施例的部份或零件的敘述。
在第三實施例中，內部踩踏力感測配置230與內部踩踏力感測配置30相同，但是光學感測器254被用來偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動(為顯示目的在圖8中被誇大)。特別是，光學感測器254包含雷射裝置254a及光接收器254b。光學感測器254藉著使雷射裝置254a的光從自由端部部份52b反射至光接收器254b且然後測量已在距離D改變時改變的光的反射作用時間及/或反射作用量而偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動。因此，光學感測器254的輸出訊號隨著參考構件52的自由端部部份52b與被安裝於曲柄本體32的光學感測器254之間的相對距離而改變。因為光學感測器例如光學感測器254為已知的，所以此處不詳細討論光學感測器254。
現在參考圖9，以下說明根據第四實施例的內部踩踏力感測配置330。基本上，內部踩踏力感測配置330取代內部踩踏力感測配置30且被安裝於第一及第二曲柄臂14及16中的一個或二者。換句話說，雖然內部踩踏力感測配置330被顯示成為被安裝於第一曲柄臂14內，但是從 此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置330可被安裝於右側曲柄臂例如第二曲柄臂16內。
鑑於第一實施例與第四實施例之間的相似性，與第一實施例的部份或零件相同的第四實施例的部份或零件會被給予與第一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，為簡潔起見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第四實施例的部份或零件的敘述。
在第四實施例中，內部踩踏力感測配置330與內部踩踏力感測配置30相同，但是感測器354被安裝在參考構件52的自由端部部份52b上，以用來偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動(為顯示目的在圖9中被誇大)。感測器354可為線圈感測器、電容器感測器、或光學感測器。無論如何，感測器354偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動。因此，感測器354的輸出訊號隨著參考構件52的自由端部部份52b與曲柄本體32之間的相對距離而改變。
現在參考圖10，以下說明根據第五實施例的內部踩踏力感測配置430。基本上，內部踩踏力感測配置430取代內部踩踏力感測配置30且被安裝於第一及第二曲柄臂14及16中的一個或二者。換句話說，雖然內部踩踏力感測配置430被顯示成為被安裝於第一曲柄臂14內，但是從此揭示很明顯，內部踩踏力感測配置430可被安裝於右側曲柄臂例如第二曲柄臂16內。
鑑於第一實施例與第五實施例之間的相似性，與第一實施例的部份或零件相同的第五實施例的部份或零件會被給予與第一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，為簡潔起見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第五實施例的部份或零件的敘述。
在第五實施例中，內部踩踏力感測配置430與內部踩踏力感測配置30相同，但是第一感測器部件454a被安裝在參考構件52的自由端部部份52b上，且第二感測器部件454b被安裝在曲柄本體32上，以用來偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動(為顯示目的在圖10中被誇大)。第一及第二感測器部件454a及454b可為偵測參考構件52的自由端部部份52b相對於第一曲柄臂14的曲柄本體32的移動的任何類型的感測器配置。因此，第一及第二感測器部件454a及454b中的一個或二者的輸出訊號隨著參考構件52的自由端部部份52b與曲柄本體32之間的相對距離而改變，並且經由電線繩458a及458b而被送至通訊單元56。較佳地，第一及第二感測器部件454a及454b形成感測器，而此感測器於在曲柄本體32與參考構件52之間而位在參考構件52面向曲柄臂14的旋轉方向R之側的區域內被設置在曲柄本體32及參考構件52二者上。
在瞭解本發明的範圍時，此處所用的術語「包含」及其衍生字是指明確界定所述的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在但是不排除其他未述及的特徵、 元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在的開放式術語。此也適用於具有類似意義的字眼，例如術語「包括」、「具有」、及其衍生字。並且，術語「零件」、「區段」、「部份」、「構件」、或「元件」在以單數使用時可具有單一部件或多個部件的雙重意義，除非以另外方式敘明並非如此。此處所用來敘述以上的實施例的以下方向術語「向前」、「向後」、「上方」、「向下」、「直立」、「水平」、「下方」、及「橫向」以及任何其他類似的方向術語指的是配備有自行車曲柄臂的自行車的該些方向。因此，這些術語在被用來敘述自行車曲柄臂時應相對於配備有自行車曲柄臂的自行車在處於水平表面上的豎立騎行位置所使用者被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「大致上或實質上」、「大約或大概」、及「幾近或近似」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅改變的合理偏差量。
雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開附隨的申請專利範圍中所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的改變及修正。例如，各種不同組件的尺寸、形狀、位置、或定向可依需要及/或所想要的被改變。顯示成為互相直接連接或接觸的組件可有設置在其間的中間結構。一個元件的功能可由二個元件來實施，反之亦然。一個實施例的結構及功能可被採用在另一個實施例中。所有的有利點不須同時呈現在一特別的實施例中。與習知技術不同的 每一獨特特徵不論是單獨或與其他特徵組合也應被視為申請人的另外發明的分開敘述，包含由此種特徵所具體實施的結構及/或功能概念。因此，以上根據本發明的實施例的敘述只是舉例說明用，而非以限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明為目的。
10‧‧‧自行車
12‧‧‧曲柄總成
14‧‧‧第一(左側)曲柄臂
16‧‧‧第二(右側)曲柄臂
18‧‧‧自行車踏板
20‧‧‧曲柄軸
22‧‧‧鏈輪
24‧‧‧鏈輪
30‧‧‧內部踩踏力感測配置
32‧‧‧曲柄本體
34‧‧‧凹部或空腔
36‧‧‧蓋件
38‧‧‧曲柄軸安裝部份
40‧‧‧踏板安裝部份
42‧‧‧臂部
44‧‧‧花鍵孔
46‧‧‧槽溝
48‧‧‧螺栓
50‧‧‧螺紋孔
52‧‧‧參考構件
52a‧‧‧固定端部部份
52b‧‧‧自由端部部份
54‧‧‧感測器，線圈感測器
56‧‧‧通訊單元
56a‧‧‧微處理器
56b‧‧‧無線發射器
58‧‧‧電導線
60‧‧‧自行車碼錶
62‧‧‧電子式前撥鏈器
64‧‧‧電子式後撥鏈器
130‧‧‧內部踩踏力感測配置
154‧‧‧電容器感測器
230‧‧‧內部踩踏力感測配置
254‧‧‧光學感測器
254a‧‧‧雷射裝置
254b‧‧‧光接收器
330‧‧‧內部踩踏力感測配置
354‧‧‧感測器
430‧‧‧內部踩踏力感測配置
454a‧‧‧第一感測器部件
454b‧‧‧第二感測器部件
458a‧‧‧電線繩
458b‧‧‧電線繩
A‧‧‧旋轉軸線
C‧‧‧自行車鏈條
D‧‧‧曲柄本體與參考構件之間的距離
D’‧‧‧曲柄本體與參考構件之間的距離
F‧‧‧踩踏力
R‧‧‧旋轉方向
圖1為配備有具有一對根據第一實施例的自行車曲柄臂的自行車曲柄總成的自行車的側視圖。
圖2為圖1所示的自行車曲柄總成的經組裝的立體圖。
圖3為圖1及2所示的左側自行車曲柄臂的外側視圖，其中蓋件被移去以顯示左側自行車曲柄臂的內部踩踏力感測配置。
圖4為沿圖3的剖切線4-4所見的圖1至3所示的左側自行車曲柄臂的縱向剖面圖。
圖5為沿圖4的剖切線5-5所見的左側自行車曲柄臂的簡化的橫向剖面圖。
圖6為左側自行車曲柄臂的一部份的放大視圖，以顯示參考構件的自由端部部份相對於線圈感測器的移動(為顯示的目的被誇大)。
圖7為左側自行車曲柄臂的一部份的放大視圖，以顯示參考構件的自由端部部份相對於曲柄本體的移動(為顯示的目的被誇大)，且其中電容器感測器被用來取代第一 實施例的線圈感測器。
圖8為左側自行車曲柄臂的一部份的放大視圖，以顯示參考構件的自由端部部份相對於曲柄本體的移動(為顯示的目的被誇大)，且其中包含雷射裝置及光接收器的光學感測器被用來取代第一實施例的線圈感測器。
圖9為左側自行車曲柄臂的一部份的放大視圖，以顯示參考構件的自由端部部份相對於曲柄本體的移動(為顯示的目的被誇大)，且其中感測器被安裝在參考構件的自由端部部份上。
圖10為左側自行車曲柄臂的一部份的放大視圖，以顯示參考構件的自由端部部份相對於曲柄本體的移動(為顯示的目的被誇大)，且其中第一感測器部件被安裝在參考構件的自由端部部份上，並且第二感測器部件被安裝在曲柄本體上。
14‧‧‧第一(左側)曲柄臂
30‧‧‧內部踩踏力感測配置
32‧‧‧曲柄本體
34‧‧‧凹部或空腔
38‧‧‧曲柄軸安裝部份
40‧‧‧踏板安裝部份
42‧‧‧臂部
44‧‧‧花鍵孔
46‧‧‧槽溝
48‧‧‧螺栓
50‧‧‧螺紋孔
52‧‧‧參考構件
52a‧‧‧固定端部部份
52b‧‧‧自由端部部份
54‧‧‧感測器，線圈感測器
56‧‧‧通訊單元
56a‧‧‧微處理器
56b‧‧‧無線發射器
58‧‧‧電導線
A‧‧‧旋轉軸線
R‧‧‧旋轉方向

Claims (16)

  1. 一種自行車曲柄臂，包含：曲柄本體，其具有曲柄軸安裝部份及踏板安裝部份；參考構件，其附接於該曲柄本體；及感測器，其附接於該曲柄本體及該參考構件中的至少一個，該感測器被配置成根據該曲柄本體與該參考構件之間的距離而輸出訊號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該曲柄本體可在有施加於該踏板安裝部份的踩踏力施加時變形。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該參考構件具有自由端部部份、及被固定於該曲柄本體的固定端部部份。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的自行車曲柄臂，其中該參考構件的該固定端部部份被固定於該曲柄本體的該曲柄軸安裝部份，且該參考構件從該曲柄本體的該曲柄軸安裝部份朝向該踏板安裝部份延伸。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的自行車曲柄臂，其中該參考構件的該自由端部部份的位置較為靠近該踏板安裝部份而較為遠離該曲柄軸安裝部份。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器係在該參考構件面向該曲柄臂的旋轉方向之側被設置在該曲柄本體與該參考構件之間。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中 該感測器係於在該曲柄本體與該參考構件之間而位在該參考構件面向該曲柄臂的旋轉方向之側的區域內被設置在該曲柄本體及該參考構件二者上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器被設置在該參考構件的自由端部部份上。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器被設置在該曲柄本體之對置於該參考構件的自由端部部份的部份上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該曲柄本體包含容納該參考構件及該感測器的空腔。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的自行車曲柄臂，其中該曲柄本體包含底座構件、及附接於該底座構件以實質上封閉該空腔的蓋件。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器為線圈感測器。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器為電容器感測器。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，其中該感測器為包含雷射裝置及光接收器的光學感測器。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的自行車曲柄臂，另外包含：通訊單元，其被操作性地連接於該感測器，以從該感測器接收訊號及根據來自該感測器的該訊號輸出資訊。
  16. 如申請專利範圍第15項所述的自行車曲柄臂，其中該通訊單元無線式地傳輸資訊。
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9423310B2 (en) * 2014-02-28 2016-08-23 Shimano Inc. Bicycle crank arm with sensor system
US9969451B2 (en) * 2014-08-22 2018-05-15 Shimano Inc. Bicycle pedal
ES2535582B1 (es) * 2015-01-19 2016-01-25 Rotor Componentes Tecnológicos S.L. Dispositivo de medición del par y la potencia de pedaleo en una bicicleta
US9581508B2 (en) * 2015-01-23 2017-02-28 Shimano Inc. Bicycle pedaling force detector
JP6460972B2 (ja) * 2015-12-21 2019-01-30 株式会社シマノ クランクアームアッセンブリ
US9784628B1 (en) 2016-04-12 2017-10-10 Sram, Llc Bicycle power meter
US10184849B2 (en) 2016-04-12 2019-01-22 Sram, Llc Bicycle power meter
US10279864B2 (en) 2016-04-12 2019-05-07 Sram, Llc Bicycle power meter
TWI583930B (zh) 2016-04-18 2017-05-21 Giant Mfg Co Measuring device of bicycle tread angle and its measuring method
US10675913B2 (en) 2016-06-24 2020-06-09 Specialized Bicycle Components, Inc. Bicycle wheel hub with power meter
CN107344592A (zh) * 2017-06-13 2017-11-14 昆山开富商贸有限公司 一种自行车曲柄臂的制作方法以及自行车曲柄臂
JP2019034686A (ja) * 2017-08-21 2019-03-07 株式会社シマノ クランクアーム
JP2021508630A (ja) * 2017-11-02 2021-03-11 リアクト アクティヴ バイク リミテッドＲｅａｃｔ Ａｃｔｉｖｅ Ｂｉｋｅ Ｌｔｄ． 足推進アセンブリ
FR3077751B1 (fr) * 2018-02-13 2020-01-24 Saint Jean Industries Procede de fabrication d'un composant de bicyclette, composant de bicyclette et pedalier de bicyclette
IT201800005294A1 (it) 2018-05-11 2019-11-11 Componente di bicicletta in materiale composito e relativo processo di fabbricazione
IT201800005302A1 (it) * 2018-05-11 2019-11-11 Pedivella di bicicletta dal lato trasmissione, dotata di rilevatore di sforzi/deformazioni per un misuratore di coppia o di potenza, nonche' metodi correlati
IT201800005297A1 (it) 2018-05-11 2019-11-11 Pedivella di bicicletta e relativa guarnitura
CA3042547A1 (en) * 2018-05-11 2019-11-11 Campagnolo S.R.L. Bicycle crankarm provided with electric/electronic system
IT201800005299A1 (it) 2018-05-11 2019-11-11 Componente di bicicletta dotato di sensore di sforzi/deformazioni compensato in temperatura

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070145709A1 (en) * 2003-06-20 2007-06-28 Hitoshi Matsumoto Pedaling correction device for bicycle
US20070261515A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-15 Jones Earle H Bicycle bottom bracket axle, bearing assembly and crank mounting arrangement
US7585257B2 (en) * 2004-03-31 2009-09-08 Honda Motor Co., Ltd. Bicycle simulation apparatus
US7806006B2 (en) * 2007-11-08 2010-10-05 Grand Valley State University Bicycle torque measuring system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2907483B2 (ja) 1989-04-06 1999-06-21 三井化学株式会社 プロピレン―エチレンブロック共重合体の製造方法
US5027303A (en) 1989-07-17 1991-06-25 Witte Don C Measuring apparatus for pedal-crank assembly
JPH09142369A (ja) * 1995-11-24 1997-06-03 Sanyo Electric Co Ltd 人力駆動装置
JP3047816B2 (ja) * 1996-07-23 2000-06-05 双葉電子工業株式会社 模型用エンジン
JP3047816U (ja) 1997-10-07 1998-04-28 美利達工業股▲ふん▼有限公司 電動自転車の省力構造
DE19930406B4 (de) * 1999-07-02 2006-08-10 Reck, Anton Bewegungsgerät mit zwei Betätigungselementen für ein Extremitätenpaar einer Person
CN2617674Y (zh) * 2003-04-10 2004-05-26 瑞奕科技股份有限公司 电动自行车的踏力感测装置
US7047817B2 (en) 2004-02-17 2006-05-23 Forza, Inc. Load measurement apparatus and methods utilizing torque sensitive link for pedal powered devices
WO2008058164A2 (en) 2006-11-06 2008-05-15 Quarq Technology, Inc. Crankset based bicycle power measurement
ITMI20070669A1 (it) 2007-04-02 2008-10-03 Campagnolo Srl Componente di bicicletta strumentato ed unita' di rilevamento per strumentare tale componente
JP2008256456A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Shimano Inc 捩れ検出用スリーブ部材及びそれを用いたトルク検出装置
EP2165171A4 (en) * 2007-07-06 2016-10-05 Fisher Mark CRANK ARM WITH VOLTAGE AMPLIFIER
US8006574B2 (en) 2007-11-06 2011-08-30 Sram, Llc Crankset based bicycle power measurement
JP5047833B2 (ja) 2008-02-14 2012-10-10 日本システム開発株式会社 変位センサシステム及び変位センサ
US8117923B2 (en) * 2009-05-08 2012-02-21 Shimano Inc. Bicycle bottom bracket force sensor
IT1395605B1 (it) 2009-09-14 2012-10-16 Studio Aip S R L Dispositivo per il rilevamento di parametri significativi dell attività fisica necessaria per la propulsione umana effettauta mediante sistemi a doppia leva
CH702990A1 (de) * 2010-04-23 2011-10-31 Bmc Trading Ag Vorrichtung und verfahren zur messung einer krafteinwirkung auf eine fahrradpedalachse.

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070145709A1 (en) * 2003-06-20 2007-06-28 Hitoshi Matsumoto Pedaling correction device for bicycle
US7585257B2 (en) * 2004-03-31 2009-09-08 Honda Motor Co., Ltd. Bicycle simulation apparatus
US20070261515A1 (en) * 2006-05-15 2007-11-15 Jones Earle H Bicycle bottom bracket axle, bearing assembly and crank mounting arrangement
US7806006B2 (en) * 2007-11-08 2010-10-05 Grand Valley State University Bicycle torque measuring system

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Publication number Publication date
CN103373431B (zh) 2016-01-20
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US8689645B2 (en) 2014-04-08
US20130283969A1 (en) 2013-10-31
DE102013007016B4 (de) 2017-07-27
ITMI20130670A1 (it) 2013-10-26

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