TWI504522B - 腳踏車後輪轂 - Google Patents

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Satoshi Kitamura
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Shimano Kk
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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。
[相關申請案之交互參照]
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2011-186589號及2012年4月9日申請之日本專利申請案第2012-088083號之優先權。日本專利申請案第2011-186589號及第2012-088083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，其中一間隙介於該第一相對部件與該第二相對部件之間。該驅動力量測部件包含至少一感測器，其經配置以量測該等第一與第二相對部件之間之該間隙及該間隙之一位移之至少一者。
在腳踏車後輪轂中，當將驅動部件之旋轉傳送至輪轂殼時，設置於驅動部件中之第一相對部件與設置於輪轂殼中之第二相對部件之間之間隙根據被傳送之驅動力(扭矩)而改變。可使用感測器來偵測第一相對部件與第二相對部件之間之間隙或第一相對部件與第二相對部件之間之間隙變 化。此處，由於可使用感測器來偵測第一相對部件與第二相對部件之間之相對間隙或間隙之位移，所以可抑制由附接感測器引起之對量測結果之影響且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，使得第一相對部件與第二相對部件沿腳踏車後輪轂(如本發明之第一態樣中所述)中之驅動部件及輪轂殼之一旋轉方向相對。由此，當將驅動力自驅動部件傳送至輪轂殼時，第一相對部件因相對於輪轂殼扭轉之驅動部件之驅動力而變為較靠近於第二相對部件。因此，可精確地偵測驅動力。
根據一第三態樣，提供根據第一態樣或第二態樣之腳踏車後輪轂，使得第一相對部件自驅動部件之一外圓周區段突出。在此情況中，由於第一相對部件靠近於輪轂殼，所以第一相對部件易於與設置於輪轂殼中之第二相對部件相對。
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，使得第二相對部件自輪轂輪之一內圓周區段突出。在此情況中，由於第二相對部件靠近於驅動部件，所以第一相對部件易於與第二相對部件相對。
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，使得驅動部件具有與腳踏車後輪轂(如本發明之第一至第四態樣之任何者中所述)中之輪轂殼耦合之一耦合構件。
根據一第六態樣，提供根據第五態樣之腳踏車後輪轂，使得耦合構件係設置成與第一相對部件整合。在此情況中，由於耦合構件係設置成與第一相對部件整合，所以驅動部件之組態較簡單。
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，使得耦合構件係設置成與腳踏車後輪轂(如本發明之第五態樣中所述)中之第一相對部件分離。在此情況中，耦合構件之形狀自由度較高且易於任意設定耦合構件之剛性。例如，由於耦合構件之剛性低於驅動部件之其他部分，所以第一相對部件與第二相對部件之間之間隙之位移可較大。由此，可改良與驅動力相關之感測器之輸出。
根據一第八態樣，提供根據第七態樣之腳踏車後輪轂，使得耦合構件係形成為呈一環形形狀且沿一輪轂軸方向延伸之複數個通孔被形成。在此情況中，可因該等通孔之形狀而任意設定耦合構件之剛性。
根據一第九態樣，提供根據第五至第八態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得耦合構件與輪轂殼係使用鋸齒狀突起或黏著劑而接合。在此情況中，輪轂殼與耦合構件之連接組態較簡單。
根據一第十態樣，提供根據第五至第九態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得耦合構件與輪轂殼係沿輪轂軸方向於輪轂殼之一中心區段處耦合。在此情況中，由於耦合構件沿輪轂軸方向之長度較長，所以耦合構件易於扭轉且可抑 制扭轉至輪轂殼中之左邊及右邊。
根據一第十一態樣，提供根據第一至第十態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得第一相對部件與第二相對部件之複數個單元被設置。由此，由於可偵測第一相對部件與第二相對部件之間之間隙或複數個位置處之間隙位移，所以偵測精度被改良。
根據一第十二態樣，提供根據第十一態樣之腳踏車後輪轂，使得至少一感測器包含第一及第二相對部件之複數個第一及第二單元之至少一者中之複數個感測器。在此情況中，可根據感測器之類型而將感測器設置於第一相對部件及第二相對部件之任一者或兩者中。
根據一第十三態樣，提供根據第十二態樣之腳踏車後輪轂，使得感測器係設置於第一相對部件中。
根據一第十四態樣，提供根據第十二態樣之腳踏車後輪轂，使得感測器係設置於第二相對部件中。
根據一第十五態樣，提供根據第十二態樣之腳踏車後輪轂，使得感測器係設置於至少任一單元之第一相對部件中且感測器係設置於第一相對部件及第二相對部件之複數個單元之至少任一單元之第二相對部件中。
根據一第十六態樣，提供根據第十一至第十五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器為渦流式感測器。在此情況中，可使用一高頻磁場來量測間隙或間隙之位移。
根據一第十七態樣，提供第十一至第十五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器為靜電容式感測器。在此情況中，可使用由第一相對部件及第二相對部件中之一電容器提供之靜電容位移來偵測間隙或間隙之位移。
根據一第十八態樣，提供根據第十七態樣之腳踏車後輪轂，使得靜電容式感測器具有一電容器。
根據一第十九態樣，提供根據第十一至第十五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器為光學式感測器。在此情況中，可使用照射光(諸如雷射光)及反射光之一相位差來偵測間隙或間隙之位移。
根據一第二十態樣，提供根據第十一至第十五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器包含一線圈。在此情況中，可使用由電磁感應作用引起之該線圈之一阻抗變化來偵測間隙或間隙之位移。
根據一第二十一態樣，提供根據第十一至第十五態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器係串聯連接。在此情況中，可簡化組態(此係因為無需個別地提供偵測來自複數個感測器之信號之信號處理電路)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置中之複數個感測器之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
根據一第二十二態樣，提供根據第十一至第二十態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得感測器係並聯連接。在此情況中，可簡化組態(此係因為無需個別地提供偵測來自複數個感測器之信號之信號處理電路)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置中之複數個感測器之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
根據一第二十三態樣，根據第十一至第二十二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 地連接至感測器以無線傳輸基於感測器之一輸出之資訊。例如，即使感測器與輪轂殼一起旋轉，亦易於將該輸出外傳至一外部區段。
根據一第二十四態樣，根據第一至第二十三態樣之任何者之腳踏車後輪轂進一步包括一電源，其電連接至感測器以將電力供應至感測器。
根據一第二十五態樣，提供根據第二十四態樣之腳踏車後輪轂，使得電源包含一電池。
根據一第二十六態樣，提供根據第二十四態樣之腳踏車後輪轂，使得電源包含一發電機。在此情況中，由於在腳踏車被騎乘時產生電力，所以無需充電或替換一電池。
根據一第二十七態樣，提供一種腳踏車後輪轂，其包括一輪轂軸、一驅動部件、一輪轂殼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。該驅動力量測部件經配置以量測自該驅動部件傳送至該輪轂殼之一驅動力。該驅動部件具有：一外側圓柱形區段，該驅動力輸入構件係安裝於該外側圓柱形區段處；一內側圓柱形區段，其係配置於該外側圓柱形區段之一內側處；及一目標量測區段，其係設置於該驅動力量測部件中且與該內側圓柱形區段一體成型。
在此腳踏車後輪轂中，根據將驅動部件之旋轉傳送至輪轂殼時傳送之驅動力(扭矩)而扭轉設置於驅動部件中之目 標量測區段。可使用驅動力量測部件來量測形狀變化。由於內側圓柱形區段與目標量測區段經組態以被整合，所以由驅動力量測部件量測之雜訊被減少；由於目標量測區段扭轉之偏離難以發生，所以可改良量測精度；且可相較於內側圓柱形區段與目標量測區段經組態以被分離之一情況而減輕重量。
根據一第二十八態樣，提供根據第二十七態樣之腳踏車後輪轂，使得內側圓柱形區段與外側圓柱形區段係組態為一單向離合器。在此情況中，僅將沿外側圓柱形區段之一方向之旋轉(例如沿腳踏車之行進方向之旋轉)傳送至內側圓柱形區段。
根據一第二十九態樣，提供根據第二十七態樣之腳踏車後輪轂，使得驅動部件具有耦合至輪轂殼之另一耦合構件。該耦合構件係耦合至輪轂殼之內側。在此情況中，可連接驅動部件與輪轂殼(不論後輪轂之外形如何)且可維持輪轂殼之外形之一設計自由度。
根據一第三十態樣，提供根據第二十九態樣之腳踏車後輪轂，使得耦合構件係沿軸向方向耦合至輪轂殼之一中間部分。在此情況中，由於耦合構件係沿軸向方向耦合至輪轂殼之一中間部分，所以可抑制後輪轂之重量增加。
根據一第三十一態樣，提供根據第二十九態樣或第三十態樣之腳踏車後輪轂，使得目標量測區段係設置於耦合構件與內側圓柱形區段之間。在此情況中，由於目標量測區段係設置於耦合構件與內側圓柱形區段之間，所以目標量 測區段易於改變形狀。
根據一第三十二態樣，提供根據第二十九至第三十一態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得驅動力量測部件係配置於輪轂殼之一內側處。
根據一第三十三態樣，提供根據第二十九至第三十二態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得耦合構件係藉由被旋入至輪轂殼而固定。
根據一第三十四態樣，提供根據第二十九至第三十三態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得驅動力量測部件具有至少一應變計。在此情況中，由於可使用該應變計來量測目標量測區段之形狀變化，所以可甚至在略微旋入之情況下精確地偵測驅動力。
根據一第三十五態樣，提供根據第二十九至第三十三態樣之任何者之腳踏車後輪轂，使得驅動力量測部件具有：一磁致伸縮元件，其係配置於目標量測區段之一外圓周表面處；及一偵測線圈，其係配置於輪轂殼之一內圓周表面處以與該磁致伸縮元件相對。在此情況中，由於可使用該磁致伸縮元件來偵測驅動力，所以可甚至在一略微扭轉之情況下精確地量測驅動力。
就本發明之腳踏車後輪轂而言，由於可使用第一相對部件與第二相對部件之間之間隙或一間隙變化來偵測驅動力，所以可抑制由感測器之附接引起之對量測結果之影響且可促進組裝。
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。如圖1中所展示，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係佈置於一腳踏車車架之後部分上。後輪轂10具有一輪轂軸20、一驅動部件22、一輪轂殼24、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無線傳輸與被量測之驅動力相關之資訊。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，其係安裝於軸體30之一第一端部(圖2之左側端部)；及一第二鎖定螺母34，其係安裝至軸體30之一第二端部(圖2之右側端部)。輪轂軸安裝區段102能夠安裝至第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34。此處，描述其中第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34係安裝至安裝區段102之一組態，但可具有其中軸體30係安 裝至車架上之輪轂軸安裝區段102之一組態。
如圖2中所展示，一內螺紋區段30a係形成於軸體30之第一邊緣之一內圓周表面中。一第一外螺紋區段30b及一第二外螺紋區段30c係分別形成於軸體30之第一及第二端部之外圓周表面中。第一鎖定螺母32具有與內螺紋區段30a螺旋在一起之一外螺紋區段且藉由被螺旋至軸體30而固定。第二鎖定螺母34具有與外螺紋區段30c螺旋在一起之一內螺紋區段且藉由被螺旋至軸體30而固定。
驅動部件22經組態以包含被稱為一所謂飛輪之一構件。驅動部件22具有：一第一構件40，其係支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉；一第二構件42，其係配置於第一構件40之一外圓周側處；一單向離合器44，其係配置於第一構件40與第二構件42之間；及一耦合構件52。
第一構件40為使用第二軸承47來使其支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉之一圓柱形構件。第二軸承47具有一第二內環體47a、一第二外環形體47b及複數個第二滾動元件47c。第二內環形體47a具有形成於一外圓周區段中之一螺紋且藉由被螺紋至軸體30之第二外螺紋區段30c而固定。第二外環形體47b具有形成於一內圓周區段中之一螺紋且藉由被螺旋至形成於第一構件40之一外圓周表面中之一外螺紋區段而固定。第二內環形體47a與第二外環形體47b之間之複數個第二滾動元件47c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第二滾動元件47c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間 隙。第二滾動元件47c可呈球形或可為滾子。
第一構件40具有一第一圓柱體區段40b，其具有其中容納單向離合器44之一離合器棘爪44a之一凹形區段40a。第一構件40之一第一端部(圖2之一左側端部)延伸直至輪轂殼24之內圓周側。在第一圓柱體區段40b之第一端部側(圖2中之左側)中，第一構件40依序具有：一第二圓柱體區段40c，其具有比第一圓柱體區段40b更大之一直徑；及一第三圓柱體區段40d，其具有比第二圓柱體區段40c更大之一直徑。第二軸承47之第二外環形體47b係固定至第一圓柱體區段40b之一第二端部(圖2之一右側端部)。一第三內環形表面48a(其組態一第三軸承48)係形成於第一圓柱體區段40b與第二圓柱體區段40c之一邊界部分上之一外圓周區段中。一第一鋸齒區段40e(其係耦合至耦合構件52)係形成於第二圓柱體區段40c之一外圓周表面中。一第五軸承50之一第五內環表面50a(其用於支撐輪轂殼24以便在驅動部件22上自由旋轉)係形成於第三圓柱體區段40d之一外圓周表面中。
第二構件42為使用第三軸承48及第四軸承49來支撐以便相對於第一構件40自由旋轉之一圓柱形構件。由一第三內環表面48a(如上所述)、一第三外環表面48b及複數個第三滾動元件48c形成第三軸承48。第三外環表面48b係形成於第二構件42之一第一端部(圖2之一左側端部)之一內圓周表面處。第三內環形體48a與第三外環形體48b之間之第三滾動元件48c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第三滾動元 件48c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第三滾動元件48c可呈球形或可為滾子。
由以下各者形成第四軸承49：一第四內環形表面49a，其係形成於第二外環形體47b之一外圓周表面處；一第四外環形表面49b；及複數個第四滾動元件49c。第四外環形表面49b沿輪轂軸方向形成於第二構件42之一中間區段之一內圓周表面處。第四內環形體49a與第四外環形體49b之間之複數個第四滾動元件49c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第四滾動元件49c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第四滾動元件49c可呈球形或可為滾子。
如圖1中所展示，第二構件42具有一鏈輪安裝區段42a，其中一鏈輪總成80係安裝於一外圓周表面處。鏈輪總成80與第二構件42一體地旋轉。鏈輪總成80為一驅動力輸入構件之一實例。鏈輪安裝區段42a具有(例如)一栓槽，其具有在一外圓周區段中配置成沿圓周方向隔開一間隙之一凸形區段或一凹形區段。如圖1中所展示，鏈輪總成80具有包含不同齒數之複數個(例如九個)鏈輪80a至80i。使用與鏈輪總成80中之鏈輪之任何者嚙合之一鏈條81來將一曲柄(圖中未展示)之旋轉傳送至驅動部件22。此處，複數個鏈輪係安裝於鏈輪安裝區段42a中，但安裝於鏈輪安裝區段42a中之鏈輪之數目可為一個。
單向離合器44經設置以僅將沿腳踏車行進方向之第二構 件42之旋轉傳送至第一構件40。由此，僅將沿曲柄之行進方向之旋轉傳送至輪轂殼24。另外，沿輪轂殼24之行進方向之旋轉未被傳送至第二構件42。單向離合器44具有：離合器棘爪44a，其經設置以便自由擺動至凹形區段40a中之一第一定位與一第二定位；一棘輪齒44b，其係形成於第二構件42之內圓周表面中；及一擠壓構件44c，其擠壓離合器棘爪44a。離合器棘爪44a在處於該第一定位時接觸棘輪齒44b且在處於該第二定位時脫離棘輪齒44b。擠壓構件44c係安裝於第一構件40中所形成之一環形凹槽中。擠壓構件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擠壓至該第一定位側。
耦合構件52係設置於自驅動部件22橫跨至輪轂殼24之一驅動力傳送路徑上。在此實施例中，耦合構件52係設置於輪轂殼24之一內圓周區段與輪轂殼24之一第二端部(圖2之一右側端部)處之第一構件40之間。耦合構件52係更多設置至輪轂殼24之第二端部側而非輪轂殼24之一軸接納支撐區段24d(此將在下文中加以描述)且鄰近於軸接納支撐區段24d。如圖3中所展示，耦合構件52為具有一圓環形狀之一構件且具有一第二鋸齒區段52a，第二鋸齒區段52a與一內圓周區段處之第一構件40之第一鋸齒區段40e接合。耦合構件52具有一第四鋸齒區段52b，其與一外圓周區段處之輪轂殼24之一第二鋸齒凹形區段24c接合。耦合構件52具有經形成以沿圓周方向隔開一定間隙之複數個孔52c。孔 52c沿輪轂軸方向穿過耦合構件。孔52c係形成為長孔且其縱向方向沿著圓周方向。孔52c經設置使得耦合構件52易於在將驅動力(扭矩)自驅動部件22傳送至輪轂殼24時根據驅動力而扭轉，此係因為耦合構件52之剛性低於驅動部件22及輪轂殼24。
輪轂殼24為能夠沿軸向方向分離之一組態。如圖2中所展示，使用第一軸承46來使輪轂殼24之一第一端部(圖2中之一左側端部)支撐於輪轂軸20之軸體30中以便自由旋轉。使用如上所述之第五軸承50來使輪轂殼之一第二端部(圖2中之一右側端部)支撐於輪轂軸20之軸體30中以便經由驅動部件22而自由旋轉。軸接納支撐區段24d(其係安裝至第五軸承50之一第五外環形體50b)係設置於輪轂殼24之第二端部中。軸接納支撐區段24d突出至輪轂殼24之內圓周區段處之輪轂軸20之側。軸接納支撐區段24d係形成為呈一環形形狀。第一軸承46具有：一第一內環形體46a，其具有形成於一內圓周表面中之一螺紋且藉由被螺旋至軸體30之第一外螺紋區段30b而固定；一第一外環形體46b；及複數個第一滾動元件46c。第一滾動元件46c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第一滾動元件46c可呈球形或可為滾子。
第五軸承50具有：如上所述之一第五內環形表面50a；一第五外環形表面50b，其例如被擠壓及固定至輪轂殼24之第二端部之一內圓周區段；及複數個第五滾動元件 50c。第五內環形體50a與第五外環形體50b之間之第五滾動元件50c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第五滾動元件50c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第五滾動元件50c可呈球形或可為滾子。
在輪轂殼24之一外圓周表面中，形成沿輪轂軸20之軸向方向隔開一間隙之呈一環形形狀突出之一第一輪轂凸緣24a與一第二輪轂凸緣24b(其等用於連接至腳踏車之後輪之輪輻)。一第二鋸齒凹形區段24c(其與耦合構件52之外圓周表面接合)係形成於輪轂殼24之一第一端部(圖2中之一右側端部)之一內圓周表面中。一隔板區段24d(其具有用於安裝第五軸承50之一環形形狀)係形成於第二鋸齒凹形區段24c之一第一側中。
第一相對部件54係設置於驅動部件22之第一構件40之第一端部中。第一相對部件54經設置以自第一構件40之一外圓周區段突出至外側，此處為自第三圓柱體區段40d之一外圓周區段突出。第一相對部件54具有一臂區段54a，其自第三圓柱體區段40d之一外圓周區段延伸向輪轂殼24之一內圓周表面。此處，僅需具有第一相對部件54之至少一者。第一相對部件54係組態為與耦合構件52分離之一本體。第一相對部件54更多延伸至沿徑向方向之外側而非第五軸承50之第五外環形體50b。第一相對部件54與驅動部件22一體成型。
第二相對部件56係設置成與第一相對部件54相對以沿驅 動部件22及輪轂殼24之旋轉方向打開相對於第一相對部件54之一間隙。驅動部件22及輪轂殼24之旋轉方向為腳踏車向前行進時之一旋轉方向。第二相對部件56沿第一相對部件54之旋轉方向設置於一下游側處。第二相對部件56係設置成靠近於輪轂殼24之軸接納支撐區段24d且更多設置至輪轂殼24之一第一端部側(圖2中之一左側端部)而非軸接納支撐區段24d。第二相對部件56具有一突出區段56a，其自輪轂殼24之一內圓周區段突出向驅動部件22。較佳地，使第一相對部件54之臂區段54a與第二相對部件56之突出區段56a沿旋轉方向彼此相對之相對表面係平行配置。如圖4中所展示，複數個之第一相對部件54與第二相對部件56經相對配置以內插在與一中心軸線C正交之一平面上沿自輪轂軸20之該中心軸線輻射之一方向延伸之複數個徑向虛線R。圖4中展示其中具有四條徑向虛線之一情況且展示其中分別設置四個第一相對部件54及四個第二相對部件56之一情況。所設置之第二相對部件56之數目與第一相對部件54相同。較佳地，複數對之第一相對部件54與第二相對部件56可設置於圍繞輪轂軸20之中心軸線C而旋轉對稱之位置中。另外，較佳地，複數個第一相對部件54經設置使得相鄰第一相對部件54沿圓周方向之距離相等，且複數個第二相對部件56經設置使得相鄰第二相對部件56沿圓周方向之距離相等。第二相對部件56與輪轂殼24一體成型。
驅動力量測部件26具有至少一感測器58。感測器58能夠量測第一相對部件54與第二相對部件56之間之間隙或間隙 之位移。感測器58例如為一渦流式感測器。在此實施例中，感測器58係設置於第一相對部件54中。更明確而言，感測器58係設置於第一相對部件54之一末端處之與第二相對部件56相對之一部分中。
渦流式感測器58利用一高頻磁場。明確而言，由在一感測器頭之內區段處之一線圈中流動之一高頻電流產生一高頻磁場。當第二相對部件56處於該磁場中時，沿與磁通量之通路正交之一方向之一渦流因一電磁感應作用而流入第二相對部件56之表面中且感測器線圈之阻抗根據與第二相對部件56之距離而改變。渦流式感測器58利用此現象且輸出表示第一相對部件54與第二相對部件56之間之間隙之一信號或根據間隙之位移之一信號。此處，感測器58係串聯或並聯連接。
無線傳輸器28具有固定至輪轂殼24之一內圓周區段之一電路基板28b。由一導線(圖中未展示)電連接感測器58與電路基板28b。在電路基板28b中安裝電子組件，諸如：一微電腦、放大來自感測器58之輸出之一放大器、將由該放大器放大之信號轉換成一數位信號之一AD(類比數位)轉換電路及一無線傳輸電路；以及作為一電源之一可充電電池28c。在此實施例中，該微電腦、該放大器及該AD轉換電路係組態為驅動力量測部件26之一部分。
無線傳輸器28無線傳輸基於感測器58之輸出之資訊。使用一腳踏車電腦(圖中未展示)來將自無線傳輸器28無線傳輸之資訊顯示為驅動力、扭矩或電力之至少任何者。可在 設置於電路基板28b中之該微電腦中基於感測器58之輸出而計算驅動力、扭矩或電力之至少任何者，且可在該腳踏車電腦中基於所接收之資訊而計算驅動力、扭矩或電力之至少任何者。可設置用以取代可充電電池28c之一次電池。可充電電池28c或該一次電池係設置於電路基板28b中以可自由附接及拆卸。
在以此方式組態之後輪轂10中，當附接至腳踏車及騎乘者踏板時，將騎乘者之踩踏力(作為驅動力)自驅動部件22傳送至輪轂殼24。此時，耦合構件52經略微扭轉且第一相對部件54與第二相對部件56之間之間隙根據驅動力而改變。明確而言，當驅動力較大時，耦合構件52之扭轉量亦較大且具有感測器58之第一相對部件54變為更靠近於第二相對部件56。無線傳輸器28處理根據感測器58之輸出之與驅動力有關之資訊且無線傳輸器28將資訊無線傳輸至腳踏車電腦。腳踏車電腦中接收及顯示已被無線傳輸之表示驅動力之資訊。由此，騎乘者可知曉由騎乘者產生之驅動力、扭矩、電力及類似者。
此處，由於可使用感測器58來偵測第一相對部件54與第二相對部件56之間之相對間隙或間隙之位移，所以可抑制由附接感測器58引起之對量測結果之影響且可促進組裝。
在第一實施例中，耦合構件52係組態成與驅動部件22之第一構件40分離，但本發明不受限於此。只要耦合構件位於驅動部件中之自驅動部件至輪轂殼之驅動力傳送路徑中，則耦合構件可呈任何形式。此處，將在以下描述中省 略具有與第一實施例相同之組態及形狀之構件之描述。
如圖5中所展示，一後輪轂110具有輪轂軸20、一驅動部件122、一輪轂殼124、至少一第一相對部件154、至少一第二相對部件156、一驅動力量測部件126、一無線傳輸區段128及一發電機160。
驅動部件122之耦合構件152與驅動部件122之一第一構件140一體成型。第一構件140具有一第一圓柱體區段140b，其具有一凹形區段140a。第一構件140之一第一端部(圖5之一左側端部)延伸直至輪轂殼124之內圓周側。在第一圓柱體區段140b之第一端部側(圖5中之左側)中，第一構件140具有直徑大於第一圓柱體區段140b之一第二圓柱體區段140c。耦合構件152為形成於第一構件區段140之第二圓柱體區段140c中且直徑小於第二圓柱體區段140c之一圓柱形部分。
耦合構件152之一末端與一突出部124f(其沿徑向方向自輪轂殼124之一中間部分之一內圓周區段突出至一內側)耦合成一體以便能夠旋轉。突出部124f可形成為呈一環形形狀且例如形成為沿圓周方向打開一間隙。在耦合構件152之一中間區段中形成沿圓周方向隔開一間隙之若干孔152c。孔152c經設置以穿過耦合構件152。孔152c之功能與第一實施例相同。如圖6中所展示，第一相對部件154係設置成靠近於一軸接納支撐區段124d。第一相對部件154係更多設置至輪轂殼124之第一邊緣側而非軸接納支撐區段124d。在第二圓柱體區段140c與耦合構件152之一邊界 部分處具有自一第二圓柱體區段140c之一外圓周表面延伸向輪轂殼124之一臂區段154a。一感測器158係設置於第一相對部件154中。第一相對部件154與第一構件140一體成型。
第二相對部件156具有一相對凹形區段156a，其由輪轂殼124之內圓周區段中之一凹口形成。相對凹形區段156a由一凹口形成以便包圍第一相對部件154之一末端邊緣部分。較佳地，使第一相對部件154之臂區段154a與第二相對部件156之相對凹形區段156a沿旋轉方向彼此相對之相對表面係平行配置。
如圖6中所展示，複數個之第一相對部件154與第二相對部件156經相對配置以內插在與一中心軸線C正交之一平面上沿自輪轂軸20之該中心軸線輻射之一方向延伸之複數個徑向虛線R。圖6中展示其中具有四條徑向虛線之一情況且展示其中分別設置四個第一相對部件154及四個第二相對部件156之一情況。所設置之第二相對部件156之數目與第一相對部件154相等。較佳地，複數對之第一相對部件154與第二相對部件156係設置於圍繞輪轂軸20之中心軸線C而旋轉對稱之位置中。另外，較佳地，複數個第一相對部件154經設置使得相鄰第一相對部件154沿圓周方向之距離相等且複數個第二相對部件156經設置使得相鄰第二相對部件156沿圓周方向之距離相等。
驅動力量測部件126具有感測器158。在此實施例中，感測器158係設置於第一相對部件154中。更明確而言，感測 器158係設置於第一相對部件154之一末端處之沿旋轉方向與第二相對部件156相對之一部分中。感測器158為一光學式感測器。感測器158將光(諸如雷射光)照射向第二相對部件156且偵測來自第二相對部件156之反射光。藉由使用感測器158來偵測照射光與反射光之相位差，可量測第一相對部件154與第二相對部件156之間之間隙或間隙之位移。有效地反射來自感測器158之光之一反射區段可設置於第二相對部件156中。可使用一塗層材料來形成該反射區段或可黏著呈一密封形式之一構件。此處，感測器158係串聯或並聯連接。
發電機160為將電力供應至無線傳輸區段128及感測器158之一電源。發電機160具有：一磁鐵162，其係固定至輪轂軸20之軸體30之一外圓周區段；及一轉子164，其係配置成在磁鐵162之一外圓周側處與磁鐵162相對。轉子164具有：一線圈捲線軸，其係固定至輪轂殼124之一內圓周區段；一線圈，其係纏繞於該線圈捲線軸上；及一磁軛，其係配置於該線圈之周圍物中。藉由在無線傳輸器28中將該線圈之輸出整流成一直流電而將發電機160用作為一電源。
甚至在諸如以與第一實施例相同之方式之此第二實施例中，由於使用感測器158來偵測第一相對部件154與第二相對部件156之間之間隙或間隙之位移，所以可促進組裝。
第三實施例與第一實施例之唯一不同點為第一相對部件之形狀及感測器之組態。如圖7中所展示，在第三實施例 中，設置於一輪轂殼224中之一第二相對部件256呈與圖1所展示之第一實施例中之第一相對部件54相同之一形狀。在第三實施例中，一第一相對部件254係設置於一環形構件254a之一外圓周區段中，環形構件254a係設置於一驅動部件222中。環形構件254a係設置於一第三圓柱體區段240d中且與第一構件40一體成型。第一相對部件254具有由環形構件254a中之一凹口形成之一相對凹形區段254b。相對凹形區段254b由一凹口形成以便包圍第二相對部件256之一末端邊緣部分。較佳地，使第一相對部件254之相對凹形區段254b與第二相對部件256沿旋轉方向彼此相對之相對表面係平行配置。
如圖7中所展示，複數個之第一相對部件254與第二相對部件256經相對配置以內插在與一中心軸線C正交之一平面上沿自輪轂軸20之該中心軸線輻射之一方向延伸之複數個徑向虛線R。圖7中展示其中具有四條徑向虛線之一情況且展示其中分別設置四個第一相對部件254及四個第二相對部件256之一情況。所設置之第二相對部件256之數目與第一相對部件254相等。較佳地，複數對之第一相對部件254與第二相對部件256係設置於圍繞輪轂軸20之中心軸線C而旋轉對稱之位置中。另外，較佳地，複數個第一相對部件254經設置使得相鄰第一相對部件254沿圓周方向之距離相等且複數個第二相對部件256經設置使得相鄰第二相對部件256沿圓周方向之距離相等。
驅動力量測部件226具有一感測器258。在此實施例中， 感測器258係設置於第一相對部件254中。明確而言，感測器258係設置於第一相對部件254之相對凹形區段254b處之沿旋轉方向與第二相對部件256相對之一部分中。感測器258為一靜電容式感測器。感測器258具有：一第一電極258a，其組態一電容器之一正電極；及一第二電極258b，其係配置成與第一電極258a相對且組態該電容器之一負電極。第一電極258a係安裝於第一相對部件254上。第二電極258b係安裝於第二相對部件256上以便與第一電極相對。可使用靜電容式感測器258(其利用第一電極258a與第二電極258b之間之間隙與靜電容成反比之原理)來量測第一相對部件254與第二相對部件256之間之間隙或間隙之位移。
如圖8中所展示，感測器258係串聯連接。在圖8中，驅動力量測部件226之一電路基板228b中具有：兩個串聯連接之線圈228d，其等係配置成與四個串聯連接之感測器258並聯；及一npn型電晶體228e，其係配置成與兩個線圈228d並聯。電晶體228e之基極係連接至兩個串聯連接線圈228d之一端部且一集電極係連接至兩個串聯連接線圈228d之另一端部。電晶體228e之一發射極係連接至兩個串聯連接線圈228d之一中間節點。由感測器258及線圈組態一LC諧振電路且放大感測器258之輸出。可簡化組態(此係因為無需單獨設置一信號處理電路，其在複數個感測器258係串聯連接時偵測來自感測器之各者之信號)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置處之複數個感測器258 之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
此外，在根據第三實施例之一修改實例之圖9中，四個感測器258'係並聯連接。該修改實例之組態與圖8中所展示之第三實施例相同，只是四個並聯連接之感測器258'與兩個串聯連接之線圈228d係並聯連接。
可簡化組態(此係因為無需單獨設置一信號處理電路，其在複數個感測器258'係並聯連接時偵測來自感測器之各者之信號)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置處之複數個感測器之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
甚至在諸如以與第一實施例及第二實施例相同之方式之此第三實施例中，由於感測器258偵測第一相對部件254與第二相對部件256之間之間隙或間隙之位移，所以可促進組裝。
如圖10及圖11中所展示，以與圖2中所展示之第一實施例相同之方式，在根據第四實施例之一腳踏車後輪轂310中，經由一耦合構件352而將一驅動部件322之驅動力傳送至一輪轂殼324。一驅動力量測部件326之感測器358係設置於四個第一相對部件354之各者中。如圖12中所展示，由形成於一基板358b中之一線圈358a組態感測器358。如圖13中所展示，四個線圈358a係串聯連接。來自四個串聯連接線圈358a之輸出信號由一信號處理區段327處理且被輸出至一無線傳輸區段328。信號處理區段327具有一振盪 電路327a、一信號處理電路327b及一通信電路327c。振盪電路327a使來自線圈358a之輸出振盪。例如，使用一LC振盪電路來實現振盪電路327a。振盪電路327a可經組態以包含線圈358a。信號處理電路327b使經振盪電路327a振盪之一信號藉由被轉換成串列資料而經由通信電路327c輸出至無線傳輸區段328。無線傳輸區段328具有包含一微電腦之一控制區段328a。無線傳輸區段328無線傳輸由信號處理區段327處理之指示驅動力之信號。此處，在第四實施例中，信號處理區段327係配置於輪轂殼324之一內側上，如圖10中所展示。無線傳輸區段328係配置於輪轂殼324之一外側上且由一蓋罩覆蓋。使用以下各者來形成該蓋罩：使無線電波穿過之一材料；及例如一合成樹脂。信號處理區段327亦可以與無線傳輸區段328相同之方式配置於輪轂殼324之一外側上，且信號處理區段327及無線傳輸區段328可形成於一基板上。
在第四實施例中，可簡化組態(此係因為感測器358由四個串聯連接之線圈358a組態)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置處之複數個感測器358之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
如圖14中所展示，第四實施例之一第一修改實例與第四實施例之不同點在於：四個線圈358a'係並聯連接。可簡化組態(此係因為無需單獨設置一信號處理電路，其在四個線圈358a'係並聯連接時偵測來自感測器之各者之信號)且可減少電流消耗。另外，由於配置於不同位置處之複數個 感測器之輸出誤差被抵消，所以可精確地偵測間隙或間隙之位移。
如圖15中所展示，第四實施例之一第二修改實例與第四實施例之不同點在於：組態感測器358之線圈358a係設置於第二相對部件356上而非第一相對部件354上。由此，由於線圈358a以與信號處理區段327相同之方式設置於輪轂殼324中，所以線圈358a及信號處理區段327之佈線較容易。
如圖16中所展示，根據本發明之一第五實施例之一腳踏車後輪轂10能夠安裝至設置於一腳踏車車架之一後區段處之一輪轂軸安裝區段102上。後輪轂10具有一輪轂軸20、一驅動部件22、一輪轂殼24、一驅動力量測部件26及一無線傳輸器28。使用一第一軸承46來使輪轂殼24支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉。使用一第二軸承47來使驅動部件22支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉。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無線傳輸與被量測之驅動力相關之資訊。例如，能夠安裝於腳踏車之一手把區段上之一腳踏車電腦(圖中未展示)上顯示與驅動力相關之無線傳輸資訊。此處，該腳踏車電腦中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，其中安裝一快速釋放機構29；一第一鎖定螺母32，其係安裝至軸體30之一第一端部(圖16之一左側端部)；及一第二鎖定螺母34，其係安裝 至軸體30之一第二端部(圖16之一右側端部)。輪轂軸安裝區段102能夠安裝至第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34。此處，描述其中第一鎖定螺母32及第二鎖定螺母34係安裝至安裝區段102之一組態，但可具有其中軸體30係安裝至車架上之輪轂軸安裝區段102之一組態。
如圖17中所展示，一內螺紋區段30a係形成於軸體30之第一邊緣之一內圓周表面上。一第一外螺紋區段30b及一第二外螺紋區段30c係分別形成於軸體30之第一及第二端部之外圓周表面中。第一鎖定螺母32具有與內螺紋區段30a螺旋在一起之一外螺紋區段且藉由被螺旋至軸體30而固定。第二鎖定螺母34具有與外螺紋區段螺旋在一起之一內螺紋區段且藉由被螺旋至軸體30而固定。
驅動部件22經組態以包含一所謂之飛輪。驅動部件22具有：一第一構件40，其係支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉；一第二構件42，其係配置於第一構件40之一外圓周側處；一單向離合器44，其係配置於第一構件40與第二構件42之間；一耦合構件52；及一目標量測區段53。第一構件40為一內側圓柱形區段之一實例且第二構件區段42為一外側圓柱形區段之一實例。
第一構件40為使用第二軸承47來使其支撐於輪轂軸20中以便自由旋轉之一圓柱形構件。此處，第一構件40係形成為呈一圓柱體形狀。第二軸承47具有一第二內環形體47a、一第二外環形體47b及複數個第二滾動元件47c。第二內環形體47a具有形成於一外圓周區段中之一螺紋且藉 由被螺旋至軸體30之第二外螺紋區段30c而固定。第二外環形體47b具有形成於一內圓周區段中之一螺紋且藉由被螺旋至形成於第一構件40之一外圓周表面中之一外螺紋區段而固定。第二內環形體47a與第二外環形體47b之間之複數個第二滾動元件47c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第二滾動元件47c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第二滾動元件47c可呈球形或可為滾子。
第一構件40具有一第一圓柱體區段40b，其具有其中容納單向離合器44之一離合器棘爪44a之一凹形區段40a。第一構件40之一第一端部(圖17之一左側端部)延伸直至輪轂殼24之內圓周側。第一構件40在第一圓柱體區段40b之第一端部側(圖17中之左側)中具有一第二圓柱體區段40c。第二圓柱體區段40c具有比第一圓柱體區段40b更大之一直徑。第二圓柱體區段40c可具有與第一圓柱體區段40b相同之直徑。第二軸承47之第二外環形體47b係固定至第一圓柱體區段40b之一第二端部(圖17之一右側端部)。一第三內環形表面48a(其組態一第三軸承48)係形成於第一圓柱體區段40b與第二圓柱體區段40c之一邊界部分上之一外圓周區段中。一第五軸承50之一第五內環形表面50a(其用於支撐輪轂殼24以便在驅動部件22上自由旋轉)係形成於第二圓柱形區段40c之一外圓周表面中。
第二構件42為使用第三軸承48及第四軸承49來支撐以便相對於第一構件40自由旋轉之一圓柱形構件。此處，第二 構件42係形成為呈一圓柱體形狀。由一第三內環形表面48a(如上所述)、一第三外環形表面48b及複數個第三滾動元件48c形成第三軸承48。第三外環形表面48b係形成於第二構件42之一第一端部(圖17之一左側端部)之一內圓周表面處。第三內環形體48a與第三外環形體48b之間之複數個第三滾動元件48c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第三滾動元件48c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第三滾動元件48c可呈球形或可為滾子。
由以下各者第四軸承49形成：一第四內環形表面49a，其係形成於第二外環形體47b之一外圓周表面處；一第四外環形表面49b；及複數個第四滾動元件49c。第四外環形表面49b沿輪轂軸方向形成於第二構件42之一中間區段之一內圓周表面處。第四內環形體49a與第四外環形體49b之間之複數個第四滾動元件49c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第四滾動元件49c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第四滾動元件49c可呈球形或可為滾子。
如圖16中所展示，第二構件42具有一鏈輪安裝區段42a，其中一鏈輪總成80係安裝於一外圓周表面處。鏈輪總成80與第二構件42一體地旋轉。鏈輪總成80為一驅動力輸入構件之一實例。鏈輪安裝區段42a具有(例如)一栓槽，其具有在一外圓周區段中配置成沿圓周方向隔開一間隙之一凸形區段或一凹形區段。鏈輪總成80具有包含不同齒數 之複數個(例如九個)鏈輪80a至80i。使用與鏈輪總成80中之鏈輪之任何者嚙合之一鏈條81來將一曲柄(圖中未展示)之旋轉傳送至驅動部件22。此處，複數個鏈輪係安裝於鏈輪安裝區段42a中，但安裝於鏈輪安裝區段42a中之鏈輪之數目可為一個。
單向離合器44經設置以僅將沿腳踏車行進方向之第二構件42之旋轉傳送至第一構件40。由此，僅將沿曲柄之行進方向之旋轉傳送至輪轂殼24。另外，沿輪轂殼24之行進方向之旋轉未被傳送至第二構件42。單向離合器44具有：離合器棘爪44a，其經設置以便自由擺動於凹形區段40a中之一第一定位與一第二定位之間；一棘輪齒44b，其係形成於第二構件42之內圓周表面上；及一擠壓構件44c，其用於擠壓離合器棘爪44a。離合器棘爪44a在處於該第一定位時接觸棘輪齒44b且在處於該第二定位時脫離棘輪齒44b。擠壓構件44c係安裝於第一構件40中所形成之一環形凹槽中。擠壓構件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擠壓至該第一定位側。
耦合部件52係耦合至輪轂殼24且設置於自驅動部件22橫跨至輪轂殼24之一驅動力傳送路徑上。在此實施例中，耦合構件52沿軸向方向設置於輪轂殼24之一內圓周區段與輪轂殼24之一中間區段處之目標量測區段53之間。耦合構件52在一外圓周表面中具有一外螺紋區段52a。外螺紋區段52a與一內螺紋區段24g螺旋在一起，內螺紋區段24g係形 成於輪轂殼24中之呈一環形形狀之一突出部24f(其將在下文中被描述)之一內圓周表面中。相應地，耦合構件52藉由被螺旋至輪轂殼24而固定。可使用一緊固構件(圖中未展示)來進一步接合輪轂殼24與耦合構件52以防止輪轂殼24及耦合構件52圍繞輪轂軸旋轉。可使用一圓柱形螺栓來形成該緊固構件，且在此情況中具有一組態，其中形成於耦合構件52之一端部之一內圓周表面中之一內螺紋使突出部24f之一部分內插於該螺栓之一頭部區段及耦合構件52。另外，可使用一螺母來形成該緊固構件，且在此情況中具有一組態，其中形成於耦合構件52之一端部之一外圓周表面中之一內螺紋使突出部24f之一部分內插於該螺母及耦合構件52。
目標量測區段53經設置以量測驅動力，且與第一構件40一體成型。目標量測區段53自第一構件40之第二圓柱形區段40c延伸向耦合構件52。目標量測區段53係形成為呈一圓柱形形狀，且此處形成為呈一圓柱體形狀。目標量測區段53具有比第二圓柱體區段40c之直徑更小之一直徑。目標量測區段53與耦合構件52一體成型。
如圖17中所展示，使用第一軸承46來使輪轂殼24之一第一端部(圖17中之一左側端部)支撐於輪轂軸20之軸體30中以便自由旋轉。使用如上所述之第五軸承50來使輪轂殼之一第二端部(圖17中之一右側端部)支撐於輪轂軸20之軸體30中以便經由驅動部件22而自由旋轉。第五軸承50之一第五外環形體50b係安裝至輪轂殼之第二端部。第一軸承46 具有：一第一內環形體46a，其具有形成於一內圓周表面中之一螺紋且藉由被螺紋至軸體30之第一外螺紋區段30b而固定；一第一外環形體46b；及複數個第一滾動元件46c。第一滾動元件46c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第一滾動元件46c可呈球形或可為滾子。
第五軸承50具有：如上所述之一第五內環形表面50a；一第五外環形表面50b，其例如被擠壓及固定至輪轂殼24之第二端部之一內圓周區段；及複數個第五滾動元件50c。第五內環形體50a與第五外環形體50b之間之複數個第五滾動元件50c係設置成沿圓周方向隔開一間隙。第五滾動元件50c藉由被固持於一固持器(圖中未展示)上以便能夠旋轉而配置成沿圓周方向打開一預定間隙。第五滾動元件50c可呈球形或可為滾子。
在輪轂殼24之一外圓周表面中，形成沿輪轂軸20之軸向方向隔開一間隙之呈一環形形狀突出之一第一輪轂凸緣24a及一第二輪轂凸緣24b(其等用於連接至腳踏車之後輪之輪輻)。與耦合構件52之外圓周表面接合之突出部區段24f沿軸向方向形成於輪轂殼24之一中間區段之一內圓周表面中。與外螺紋區段52a螺旋在一起之內螺紋區段24g係形成於突出部24f之一內圓周表面中。輪轂殼24可經組態使得其之一部分能夠在組裝時被分離。在實施例中，突出部24f沿輪轂軸方向形成於輪轂殼24之一中心區段中。
驅動力量測部件26具有至少一感測器58。感測器58能夠 量測目標量測區段53中之扭轉量。例如，感測器58為能夠偵測扭曲之一應變計或一半導體感測器。例如，使用一適當固定構件(諸如黏著劑)來將感測器58固定至目標量測區段53。感測器58係設置於目標量測區段53之一外圓周表面中。例如，感測器58係設置於沿圓周方向隔開一間隙之複數個位置上(例如四個位置中)。在使用一扭曲間隙作為感測器58之一情況中，複數個應變計係設置於感測器58之各配置位置處且該等應變計之各者偵測沿彼此不同方向(即，相差90°之方向)之扭曲。另外，該等應變計之各者例如偵測沿相對於後輪轂10之軸向方向傾斜之一方向(例如傾斜45°之一方向)之扭曲。此處，配置位置之各者處之該等應變計係連接成一橋形形狀，使得雜訊被消除。
無線傳輸器28具有一電路基板28b，其係固定至輪轂殼24之一內圓周區段或一外圓周區段。由一導線(圖中未展示)電連接感測器58與電路基板28b。在電路基板28b中安裝電子組件，諸如：一微電腦、用於放大來自感測器58之輸出之一放大器、將由該放大器放大之信號轉換成一數位信號之一AD(類比數位)轉換電路及一無線傳輸電路；以及作為一電源之一可充電電池28c。在此實施例中，該微電腦、該放大器及該AD轉換電路係組態為驅動力量測部件26之一部分。
無線傳輸器28無線傳輸基於感測器58之輸出之資訊。使用一腳踏車電腦(圖中未展示)來將自無線傳輸器28無線傳輸之資訊顯示為驅動力、扭矩或電力之至少任何者。可在 設置於電路基板28b中之微電腦中基於感測器58之輸出而計算驅動力、扭矩或電力之至少任何者，或可在該腳踏車電腦中基於所接收之資訊而計算驅動力、扭矩或電力之至少任何者。可設置用以取代可充電電池28c之一次電池。可充電電池28c或該一次電池係設置於電路基板28b中以可自由附接及拆卸。
在以此方式組態之後輪轂10中，當附接至腳踏車及騎乘者踏板時，將騎乘者之踩踏力(作為驅動力)自驅動部件22傳送至輪轂殼24。此時，目標量測區段53經略微扭轉且扭轉量根據驅動力而改變。明確而言，當驅動力較大時，目標量測區段53之扭轉量亦較大。感測器58之輸出根據目標量測區段53之扭轉量而改變。無線傳輸器28處理根據感測器58之輸出之與驅動力有關之資訊且無線傳輸器28將資訊無線傳輸至腳踏車電腦。腳踏車電腦中接收及顯示已被無線傳輸之表示驅動力之資訊。由此，騎乘者可知曉由騎乘者產生之驅動力、扭矩、電力及類似者。
此處，由於第一構件40與目標量測區段53係組態成一體，所以由驅動力量測部件26量測之雜訊被減少；由於目標量測區段之扭轉偏離難以發生，所以可改良量測精度；且可相較於第一構件40與目標量測區段53經分離組態之一情況而減輕重量。
在第五實施例中，耦合構件52沿軸向方向配置於輪轂殼24之中間部分中，但在一後輪轂110(其為圖18中所展示之一修改實例)中，具有一外螺紋區段152a之一耦合構件152 係配置於一輪轂殼124之一第一端部(圖18中之左端部)中。具有一內螺紋區段124g之一突出部124f係形成於輪轂殼124之第一端部側中。此處，由於一目標量測區段153沿軸向方向之長度較長，所以目標量測區段153之扭轉可大於上述實施例中之扭轉且可使用相較於上述實施例具有一低扭曲偵測靈敏度之感測器58。
在第五實施例中，使用應變計作為量測驅動力量測部件26之扭轉之感測器，但本發明不受限於此。在圖19所展示之第六實施例之一後輪轂210中，一驅動力量測部件226中之一感測器258具有：一磁致伸縮元件258a，其係設置於一目標量測區段253中；及一偵測線圈258b，其係配置於磁緻伸縮元件258a之一外圓周表面處。其他組態與上述第五實施例相同。磁致伸縮元件258a經成對設置以便沿磁致伸縮方向正交。偵測線圈258b各設置於與磁致伸縮元件258a之各者相對之位置中且根據磁致伸縮元件258a中發生之扭轉而輸出一信號。
當以此方式使用磁致伸縮元件258a來偵測扭轉時，可精確地偵測目標量測區段253之扭轉量。
雖然上文已描述本發明之實施例，但本發明不受限於上述實施例且各種修改可在不背離本發明之主旨之一範疇內。
在上述實施例中，驅動部件22經組態以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，能夠將本發明應用於不具有一自由輪轂之一後輪轂。
在上述實施例中，例示具有快速釋放機構29之後輪轂，但能夠將本發明應用於不具有一快速釋放機構之一後輪轂。
在上述實施例中，感測器係配置於第一相對部件54中，但感測器可配置於第二相對部件中。
在第一實施例中，以渦流式感測器作為感測器58之例示，在第二實施例中，以光學式感測器作為感測器之例示，且在第三實施例中以靜電容式感測器為例；但本發明不受限於此。只要能夠量測第一相對部件與第二相對部件之間之距離或距離之位移，則感測器可為任何感測器。例如，感測器可為一超音波感測器。
另外，例如，第一實施例中之感測器可為一光學式感測器或一靜電容式感測器，第二實施例中之感測器可為一渦流式感測器或一靜電容式感測器，且第三實施例中之感測器可為一光學式感測器或一渦流式感測器。
在上述實施例中，以一發電機及一可充電電池作為電源之例示，但本發明不受限於此。例如，亦可使用能夠再充電之一儲電元件(諸如一電容器)。另外，亦可使用不能夠再充電之一次電池。
在第二實施例中，使用發電機60來將電力供應至感測器58及無線傳輸器28，但本發明不受限於此。可藉由偵測自無線傳輸區段中之發電機60輸出之交流電波形而在無線傳輸區段中獲得後輪轂之一旋轉速度信號。可在微電腦中使用與所獲得之旋轉速度信號及扭矩(其為有驅動力量測部 件量測之驅動力)相關之資訊來計算電力。另外，由於無線傳輸區段將與旋轉速度信號相關之資訊傳輸至腳踏車電腦，所以可使用顯示於腳踏車電腦中之腳踏車速度來與後輪之周長相乘。
在上述實施例中，穿過耦合構件之孔係形成於耦合構件中，但可形成用以取代穿孔之凹形區段或可具有其中未設置孔之一組態。
第一實施例中之第一相對部件及第二相對部件可被變成第二或第三實施例中之第一相對部件及第二相對部件。第二實施例中之第一相對部件及第二相對部件可被變成第一或第三實施例中之第一相對部件及第二相對部件。第三實施例中之第一相對部件及第二相對部件可被變成第一或第二實施例中之第一相對部件及第二相對部件。
在上述實施例中，與第二相對部件56中之感測器相對之部分沿旋轉方向設置於第一相對部件之下游側處，但與第二相對部件56中之感測器相對之部分可沿旋轉方向設置於第一相對部件之上游側處。當驅動力增大且具有感測器之第一相對部件脫離與第二相對部件中之感測器相對之部分時，耦合構件52之扭轉量變大。甚至可在此情況中偵測第一相對部件與第二相對部件之間之相對間隙或間隙之位移。
在上述實施例中，第一構件40具有不同直徑之複數個圓柱形區段，但第一構件可經組態以不具有不同直徑之複數個圓柱形區段。可任意改變第一構件40之形狀以匹配軸承 之樣式。
在上述實施例中，第一至第五軸承之任一者或若干者可被變成滑動軸承。可在此情況中減輕重量。
在上述實施例中，組態第一構件中之飛輪之一部分可經組態以可自由附接至其他部分及可自其他部分自由拆卸。就諸如此類之一組態而言，可自由更換飛輪。可使用一連接機構(諸如鋸齒狀突起)來使能夠在第一構件中被附接及拆卸之部分與其他部分接合。
在第五及第六實施例中，耦合構件與輪轂殼藉由被螺旋及接合而耦合，但可以與第一至第四實施例相同之方式使用鋸齒狀突起來耦合耦合構件與輪轂殼。相反地，在第一至第四實施例中，耦合構件與輪轂殼可藉由被螺旋及接合而耦合，而非藉由鋸齒狀突起而耦合。
在第五及第六實施例中，具有其中將電池設置為電源之一組態，但可設置用以取代電池之一發電機(如圖5中所展示)。
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‧‧‧第二鋸齒凹形區段
24d‧‧‧軸接納支撐區段/隔板區段
24f‧‧‧突出部
24g‧‧‧內螺紋區段
26‧‧‧驅動力量測部件
28‧‧‧無線傳輸器
28b‧‧‧電路基板
28c‧‧‧可充電電池
29‧‧‧快速釋放機構
30‧‧‧軸體
30a‧‧‧內螺紋區段
30b‧‧‧第一外螺紋區段
30c‧‧‧第二外螺紋區段
32‧‧‧第一鎖定螺母
34‧‧‧第二鎖定螺母
40‧‧‧第一構件
40a‧‧‧凹形區段
40b‧‧‧第一圓柱體區段
40c‧‧‧第二圓柱體區段
40d‧‧‧第三圓柱體區段
40e‧‧‧第一鋸齒區段
42‧‧‧第二構件
42a‧‧‧鏈輪安裝區段
44‧‧‧單向離合器
44a‧‧‧離合器棘爪
44b‧‧‧棘輪齒
44c‧‧‧擠壓構件
46‧‧‧第一軸承
46a‧‧‧第一內環形體
46b‧‧‧第一外環形體
46c‧‧‧第一滾動元件
47‧‧‧第二軸承
47a‧‧‧第二內環形體
47b‧‧‧第二外環形體
47c‧‧‧第二滾動元件
48‧‧‧第三軸承
48a‧‧‧第三內環形表面/第三內環形體
48b‧‧‧第三外環形表面/第三外環形體
48c‧‧‧第三滾動元件
49‧‧‧第四軸承
49a‧‧‧第四內環形表面/第四內環形體
49b‧‧‧第四外環形表面/第四外環形體
49c‧‧‧第四滾動元件
50‧‧‧第五軸承
50a‧‧‧第五內環形表面/第五內環形體
50b‧‧‧第五外環形表面/第五外環形體
50c‧‧‧第五滾動元件
52‧‧‧耦合構件
52a‧‧‧第二鋸齒區段
52b‧‧‧第四鋸齒區段
52c‧‧‧孔
53‧‧‧目標量測區段
54‧‧‧第一相對部件
54a‧‧‧臂區段
56‧‧‧第二相對部件
56a‧‧‧突出區段
58‧‧‧感測器
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
124d‧‧‧軸接納支撐區段
124f‧‧‧突出部
124g‧‧‧內螺紋區段
126‧‧‧驅動力量測部件
128‧‧‧無線傳輸區段
140‧‧‧第一構件
140a‧‧‧凹形區段
140b‧‧‧第一圓柱體區段
140c‧‧‧第二圓柱體區段
152‧‧‧耦合構件
152a‧‧‧外螺紋區段
152c‧‧‧孔
153‧‧‧目標量測區段
154‧‧‧第一相對部件
154a‧‧‧臂區段
156‧‧‧第二相對部件
156a‧‧‧相對凹形區段
158‧‧‧感測器
160‧‧‧發電機
162‧‧‧磁鐵
164‧‧‧轉子
210‧‧‧後輪轂
222‧‧‧驅動部件
224‧‧‧輪轂殼
226‧‧‧驅動力量測部件
228b‧‧‧電路基板
228d‧‧‧線圈
228e‧‧‧電晶體
240d‧‧‧第三圓柱體區段
253‧‧‧目標量測區段
254‧‧‧第一相對部件
254a‧‧‧環形構件
254b‧‧‧相對凹形區段
256‧‧‧第二相對部件
258‧‧‧感測器
258'‧‧‧感測器
258a‧‧‧第一電極/磁致伸縮元件
258b‧‧‧第二電極/偵測線圈
310‧‧‧腳踏車後輪轂
322‧‧‧驅動部件
324‧‧‧輪轂殼
326‧‧‧驅動力量測部件
327‧‧‧信號處理區段
327a‧‧‧振盪電路
327b‧‧‧信號處理電路
327c‧‧‧通信電路
328‧‧‧無線傳輸區段
328a‧‧‧控制區段
352‧‧‧耦合構件
354‧‧‧第一相對部件
356‧‧‧第二相對部件
358‧‧‧感測器
358a‧‧‧線圈
358a'‧‧‧線圈
358b‧‧‧基板
C‧‧‧中心軸線
R‧‧‧徑向虛線
圖1係根據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主要部分之一橫截面圖； 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係沿圖1中之截面線IV-IV取得之腳踏車後輪轂之一橫截面圖；圖5係根據一第二實施例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖2；圖6係沿圖5中之截面線VI-VI取得之腳踏車後輪轂之一橫截面圖；圖7係根據一第三實施例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖2；圖8係繪示第三實施例中之複數個感測器與一信號處理電路之一實例之一連接形式之一視圖；圖9係根據第三實施例之一修改實例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖8；圖10係根據一第四實施例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖2；圖11係根據第四實施例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖4；圖12係繪示使用第四實施例中之一線圈之一感測器之一平面圖；圖13係繪示第四實施例中之一線圈之一連接狀態之一方塊圖；圖14係根據第四實施例之一修改實例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖13； 圖15係根據第四實施例之一修改實例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖4；圖16係根據一第五實施例之一腳踏車後輪轂之一半橫截面圖；圖17係圖16中之腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖；圖18係根據第五實施例之一修改實例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖17；及圖19係根據一第六實施例之一腳踏車後輪轂之一主要部分之一橫截面圖，其對應於圖17。
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‧‧‧第二鋸齒凹形區段
24d‧‧‧軸接納支撐區段/隔板區段
26‧‧‧驅動力量測部件
28‧‧‧無線傳輸器
28b‧‧‧電路基板
28c‧‧‧可充電電池
30‧‧‧軸體
30a‧‧‧內螺紋區段
30b‧‧‧第一外螺紋區段
30c‧‧‧第二外螺紋區段
32‧‧‧第一鎖定螺母
34‧‧‧第二鎖定螺母
40‧‧‧第一構件
40a‧‧‧凹形區段
40b‧‧‧第一圓柱體區段
40c‧‧‧第二圓柱體區段
40d‧‧‧第三圓柱體區段
40e‧‧‧第一鋸齒區段
42‧‧‧第二構件
42a‧‧‧鏈輪安裝區段
44‧‧‧單向離合器
44a‧‧‧離合器棘爪
44b‧‧‧棘輪齒
44c‧‧‧擠壓構件
46‧‧‧第一軸承
46a‧‧‧第一內環形體
46b‧‧‧第一外環形體
46c‧‧‧第一滾動元件
47‧‧‧第二軸承
47a‧‧‧第二內環形體
47b‧‧‧第二外環形體
47c‧‧‧第二滾動元件
48‧‧‧第三軸承
48a‧‧‧第三內環形表面/第三內環形體
48b‧‧‧第三外環形表面/第三外環形體
48c‧‧‧第三滾動元件
49‧‧‧第四軸承
49a‧‧‧第四內環形表面/第四內環形體
49b‧‧‧第四外環形表面/第四外環形體
49c‧‧‧第四滾動元件
50‧‧‧第五軸承
50a‧‧‧第五內環形表面/第五內環形體
50b‧‧‧第五外環形表面/第五外環形體
50c‧‧‧第五滾動元件
52‧‧‧耦合構件
54‧‧‧第一相對部件
54a‧‧‧臂區段
56‧‧‧第二相對部件
58‧‧‧感測器

Claims (35)

  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，其中一間隙介於該第一相對部件與該第二相對部件之間；及一驅動力量測部件，其包含至少一感測器，該感測器經配置以量測該等第一與第二相對部件之間之該間隙及該間隙之一位移之至少一者，其中該至少一感測器中每一者設置在彼此相對的該至少一第一相對部件及該至少一第二相對部件之一者上。
  2. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該第一相對部件與該第二相對部件沿該驅動部件及該輪轂殼之一旋轉方向相對。
  3. 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一外圓周區段突出。
  4. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該第二相對部件自輪轂殼之一內圓周區段突出。
  5. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其中該驅動部件具有耦合至該輪轂殼之一耦合構件。
  6. 如請求項5之腳踏車後輪轂，其中該耦合構件係設置成與該第一相對部件整合。
  7. 如請求項5之腳踏車後輪轂，其中該耦合構件係設置成與該第一相對部件分離。
  8. 如請求項7之腳踏車後輪轂，其中該耦合構件係形成為呈一環形形狀且沿一輪轂軸方向延伸之複數個通孔被形成。
  9. 如請求項5之腳踏車後輪轂，其中使用鋸齒狀突起或黏著劑來接合該耦合構件與該輪轂殼。
  10. 如請求項5之腳踏車後輪轂，其中該耦合構件與該輪轂殼沿該輪轂軸方向於該輪轂殼之一中心區段處耦合。
  11. 如請求項1之腳踏車後輪轂，進一步包含複數個該第一相對部件及複數個該第二相對部件。
  12. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該至少一感測器包含複數個該等第一及第二相對部件之至少一者中之複數個感測器。
  13. 如請求項12之腳踏車後輪轂，其中該等感測器係設置於該第一相對部件中。
  14. 如請求項12之腳踏車後輪轂，其中該等感測器係設置於該第二相對部件中。
  15. 如請求項12之腳踏車後輪轂，其中該等感測器之至少一者係設置於複數個該等第一及第二相對部件之各者中。
  16. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器包含渦流式感測器。
  17. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器包含靜電容式感測器。
  18. 如請求項17之腳踏車後輪轂，其中該等靜電容式感測器之各者具有一電容器感測器。
  19. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器包含光學式感測器。
  20. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器包含一線圈。
  21. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器係串聯連接。
  22. 如請求項11之腳踏車後輪轂，其中該等感測器係並聯連接。
  23. 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感測器以無線傳輸基於該感測器之一輸出之資訊。
  24. 如請求項1之腳踏車後輪轂，其進一步包括一電源，其電連接至該感測器以將電力供應至該感測器。
  25. 如請求項24之腳踏車後輪轂，其中 該電源包含一電池。
  26. 如請求項24之腳踏車後輪轂，其中該電源包含一發電機。
  27. 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；及一驅動力量測部件，其經配置以量測自該驅動部件傳送至該輪轂殼之一驅動力，該驅動部件具有：一外側圓柱形區段，其中安裝該驅動力輸入構件；一內側圓柱形區段，其係配置於該外側圓柱形區段之一內側處；及一目標量測區段，其係設置於位在該輪轂殼之一內側之該驅動力量測部件中且與該內側圓柱形區段一體成型。
  28. 如請求項27之腳踏車後輪轂，其中該內側圓柱形區段及該外側圓柱形區段係組態為一單向離合器。
  29. 如請求項27之腳踏車後輪轂，其中該驅動部件具有耦合至該輪轂殼之另一耦合構件，及該耦合構件係耦合至該輪轂殼之該內側。
  30. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中 該耦合構件沿軸向方向耦合至該輪轂殼之一中間部分。
  31. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中該目標量測區段係設置於該耦合構件與該內側圓柱形區段之間。
  32. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中該驅動力量測部件係配置於該輪轂殼之一內側處。
  33. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中該耦合構件藉由被螺合至該輪轂殼而固定。
  34. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中該驅動力量測部件具有至少一應變計。
  35. 如請求項29之腳踏車後輪轂，其中該驅動力量測部件具有：一磁致伸縮元件，其係配置於該目標量測區段之一外圓周表面處；及一偵測線圈，其係配置於該輪轂殼之一內圓周表面處以與該磁致伸縮元件相對。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013214580B4 (de) * 2013-07-25 2017-02-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Angetriebene Radlagereinheit mit integrierter Drehmomentmessung
JP5937649B2 (ja) * 2014-09-05 2016-06-22 株式会社シマノ 自転車用シフターおよびこれを備える自転車用電動システム
JP6438843B2 (ja) * 2015-05-22 2018-12-19 旭化成建材株式会社 回転トルク測定装置
JP2018043693A (ja) * 2016-09-15 2018-03-22 株式会社シマノ ハブアッセンブリ装着ユニット、自転車用ハブアッセンブリ、および自転車用ハブアッセンブリの状態検出システム
NL1042415B1 (en) * 2017-06-02 2018-12-11 Idbike B V Displacement measuring device
SI3450200T1 (sl) * 2017-08-29 2022-10-28 Fazua Gmbh Prenosna enota v pestu kolesa za pesto kolesa vozila, pesto kolesa in pomožno gnano vozilo
KR102235970B1 (ko) * 2019-10-11 2021-04-02 두산로보틱스 주식회사 정전용량형 토크센서
TW202224968A (zh) * 2020-12-25 2022-07-01 日商島野股份有限公司 用於人力車輛的輪轂總成

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431029A1 (de) * 1994-08-31 1996-03-21 Karlheinz Nicolai Drehmomentmeßwertgeber für Fahrradcomputer
EP1186446A2 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US7042123B2 (en) * 2004-06-29 2006-05-09 Shimano Inc. Bicycle electrical generator hub
TW200841001A (en) * 2007-04-03 2008-10-16 Shimano Kk Torsion-detecting sleeve member and torque-detecting device
WO2011066075A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-03 Saris Cycling Group, Inc. Rear hub power meter for a bicycle

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2631703B1 (fr) * 1988-05-17 1990-08-10 Look Sa Roue motrice de cycle ou similaire, comportant un systeme de detection du couple transmis, et cycle equipe d'une telle roue
DE3912883C2 (de) * 1989-04-19 1997-01-23 Look Sa Vorrichtung zur Messung des auf ein antreibbares Rad ausgeübten Antriebsmomentes und/oder damit verbundener Größen
US5031455A (en) * 1989-09-05 1991-07-16 Cline David J Bicycle power meter
DE19646979A1 (de) * 1996-11-06 1998-09-24 Dietrich Gerhard Ellsaesser Leistungssteuerung für Fahrradzusatzantriebe
AT2268U1 (de) * 1997-09-10 1998-07-27 Egston Eggenburger Syst Elektr Vorrichtung zur drehzahl/drehmoment-erfassung bei einem fahrrad
US6418797B1 (en) * 1998-03-04 2002-07-16 Graber Products, Inc. Apparatus and method for sensing power in a bicycle
US20060153482A1 (en) * 2003-04-07 2006-07-13 Ntn Corporation Wheel support bearing assembly with built-in load sensor
US7452133B2 (en) * 2003-05-06 2008-11-18 Ntn Corporation Sensor-integrated wheel support bearing assembly
DE102007046749A1 (de) * 2007-05-16 2008-11-20 Schaeffler Kg Antriebseinrichtung mit einer Antriebswelle und einer Einrichtung zur Erfassung eines Drehmoments
US7775128B2 (en) * 2008-09-04 2010-08-17 Saris Cycling Group, Inc. Cassette-based power meter
JP2011186589A (ja) 2010-03-05 2011-09-22 Omron Corp 制御システム
JP5662100B2 (ja) 2010-10-15 2015-01-28 ローム株式会社 静電容量型加速度センサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4431029A1 (de) * 1994-08-31 1996-03-21 Karlheinz Nicolai Drehmomentmeßwertgeber für Fahrradcomputer
EP1186446A2 (en) * 2000-09-06 2002-03-13 Shimano Inc. Bicycle hub assembly
US7042123B2 (en) * 2004-06-29 2006-05-09 Shimano Inc. Bicycle electrical generator hub
TW200841001A (en) * 2007-04-03 2008-10-16 Shimano Kk Torsion-detecting sleeve member and torque-detecting device
WO2011066075A1 (en) * 2009-11-24 2011-06-03 Saris Cycling Group, Inc. Rear hub power meter for a bicycle

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