TWI585379B - 曲柄臂 - Google Patents

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TWI585379B
TWI585379B TW103113725A TW103113725A TWI585379B TW I585379 B TWI585379 B TW I585379B TW 103113725 A TW103113725 A TW 103113725A TW 103113725 A TW103113725 A TW 103113725A TW I585379 B TWI585379 B TW I585379B
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手塚俊雄
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島野股份有限公司
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    • B62M3/00—Construction of cranks operated by hand or foot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J45/00—Electrical equipment arrangements specially adapted for use as accessories on cycles, not otherwise provided for
    • B62J45/40—Sensor arrangements; Mounting thereof
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description

曲柄臂
本發明大體上係關於一種用於一自行車(其包含一固定自行車或一自行車配合器件)之曲柄臂。更具體言之，本發明係關於一種具有一感測器支撐構件及一感測器(其偵測踩踏力)之曲柄臂。
自行車及自行車配合器件有時裝配有各種感測器，該等感測器用於提供資訊給騎乘者/使用者及/或用於提供資訊給一控制器以控制自行車或自行車配合器件之各種態樣(諸如變速、懸吊硬度或輔助一馬達)。一種此類感測器係用於偵測騎乘者之踩踏力的一力矩或力感測器。已提出各種感測配置來偵測騎乘者之一踩踏力。例如，在美國專利第7,516,677號(讓與Shimano公司)中，一圓柱形扭力偵測套管構件(力感測器單元)提供於一曲柄軸上以偵測在踩踏期間施加至該曲柄軸之一踩踏力。日本實用新型專利第3047816號中揭示用於偵測施加至一曲柄臂之一踩踏力的一力感測器之另一實例(參閱圖3及圖4)。在此實用新型專利中，一力矩感測器用於偵測一撓性桿與一曲柄臂之間之一相對阻力。該曲柄臂及該撓性桿可經由一單向離合器軸承而圍繞一曲柄軸旋轉。該撓性桿之一自由端接觸該曲柄臂之一部分。
最近，應變計已用於偵測踩踏期間之踩踏力。例如，美國專利申請公開案第2010/0282001號(讓與Shimano公司)中揭示一力感測器，其利用一應變計來偵測在踩踏期間施加至一曲柄軸之一踩踏力。美國 專利第8,006,574號中揭示另一實例，其中一應變計用於一曲柄臂上以偵測一騎乘者之一踩踏力。通常，應變計需要以一高精確度安裝以獲得精確量測。因此，當一應變計安裝於一曲柄臂上以偵測一騎乘者/使用者之一踩踏力時，製造該曲柄臂之製造成本及/或製造時間會增加。
一般而言，本發明係針對一種擁有一感測配置之曲柄臂，該感測配置偵測施加於一自行車或自行車配合器件之該曲柄臂上之一踩踏力或動力。
根據本發明之一第一態樣，提供一種曲柄臂，其包含一曲柄主體、一感測器支撐構件及至少一感測器。該曲柄主體具有一踏板安裝部分。該感測器支撐構件為附接至該曲柄主體之構件，且具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分。該至少一應變感測器安置於該感測器支撐構件上。
根據本發明之一第二態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該軸支撐部分經組態以支撐作為該軸之一踏板軸。
根據本發明之一第三態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該軸支撐部分經組態以固定地耦合至該軸。
根據本發明之一第四態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件之該軸支撐部分包含一螺紋孔。
根據本發明之一第五態樣，根據第四態樣之該曲柄臂經組態使得該螺紋孔安置於該感測器支撐構件之一第一端部上。
根據本發明之一第六態樣，根據第四態樣之該曲柄臂經組態使得該曲柄主體具有一踏板附接孔，一踏板軸經組態以作為該軸來安置穿過該踏板附接孔。
根據本發明之一第七態樣，根據第六態樣之該曲柄臂經組態使 得該曲柄主體之該踏板附接孔相對於該感測器支撐構件之該螺紋孔而同心配置。
根據本發明之一第八態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件經組態以在一踩踏力施加至該軸支撐部分之後變形。
根據本發明之一第九態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件固定地附接至該曲柄主體，使得該感測器支撐構件壓入配合或結合至該曲柄主體。
根據本發明之一第十態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該曲柄主體具有一空腔，且該感測器支撐構件安置於該曲柄主體之該空腔內。
根據本發明之一第十一態樣，根據第十態樣之該曲柄臂經組態使得該曲柄主體具有與該曲柄主體之該空腔連通之一接入孔，該接入孔相對於該感測器支撐構件而定尺寸，使得該感測器支撐構件經由該接入孔而安裝至該空腔中。
根據本發明之一第十二態樣，根據第十一態樣之該曲柄臂經組態使得該接入孔安置於該曲柄主體之一端面上。
根據本發明之一第十三態樣，根據第十二態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件延伸至該曲柄主體之該踏板安裝部分。
根據本發明之一第十四態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件具有第一端部及第二端部，該軸支撐部分安置於該感測器支撐構件之該第一端部上，該感測器支撐構件之該第二端部固定地耦合至該曲柄主體。
根據本發明之一第十五態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該感測器支撐構件之該第二端部藉由一螺栓來固定地耦合至該曲柄主體。
根據本發明之一第十六態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該應變感測器包含安置於該感測器支撐構件上之不同位置處之複數個感測器元件。
根據本發明之一第十七態樣，根據第十六態樣之該曲柄臂經組態使得該等感測器元件配置於該感測器支撐構件之側表面上。
根據本發明之一第十八態樣，根據第十六態樣之該曲柄臂經組態使得該等感測器元件由用於偵測應變之一應變計及半導體感測器之至少一者形成。
根據本發明之一第十九態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得一電放大器安置於該感測器支撐構件上且可操作地連接至該應變感測器以放大來自該應變感測器之一信號。
根據本發明之一第二十態樣，根據第十九態樣之該曲柄臂經組態使得該電放大器經由一電線及一撓性印刷電路之至少一者而電連接至該應變感測器。
根據本發明之一第二十一態樣，根據第一態樣之該曲柄臂經組態使得該軸支撐部分經組態以支撐作為該軸之一曲柄軸。
根據本發明之一第二十二態樣，根據第二態樣之該曲柄臂經組態使得該軸支撐部分經組態以進一步支撐作為另一軸之一曲柄軸。
自行車領域之熟習技術者將自結合附圖來揭示較佳實施例之[實施方式]瞭解所揭示之曲柄臂之額外發明特徵、目的、態樣及優點。
10‧‧‧曲柄軸總成
12‧‧‧第一(左)曲柄臂/曲柄總成
12'‧‧‧第一曲柄臂
14‧‧‧第二(右)曲柄臂
16‧‧‧踏板
18‧‧‧輸入力轉換裝置
18'‧‧‧輸入力轉換裝置
20‧‧‧曲柄軸
21‧‧‧第一端
22‧‧‧曲柄主體
23‧‧‧第二端
24‧‧‧踏板安裝部分
26‧‧‧感測器支撐構件/應變支撐構件
26'‧‧‧感測器支撐構件/應變支撐構件
28‧‧‧軸支撐部分
30‧‧‧應變感測器
32‧‧‧踏板軸
34‧‧‧空腔
35‧‧‧曲柄軸安裝部分
36‧‧‧臂部分
38‧‧‧栓槽孔
40‧‧‧螺紋踏板附接孔
42‧‧‧接入孔
42'‧‧‧接入孔
44‧‧‧端面
46‧‧‧第一端部
48‧‧‧第二端部
50‧‧‧感測器元件
52‧‧‧感測器元件
54‧‧‧感測器元件
56‧‧‧感測器元件
58‧‧‧側表面
60‧‧‧側表面
60'‧‧‧側
62‧‧‧螺紋孔
64‧‧‧螺栓
66‧‧‧開口
68‧‧‧外表面
70‧‧‧螺紋開口
74‧‧‧電放大器
76‧‧‧撓性印刷電路/電線
78‧‧‧通信單元
80‧‧‧電連接器
82‧‧‧電池單元
84‧‧‧電導體
86‧‧‧第一軸支撐部分
88‧‧‧第二軸支撐部分
90‧‧‧栓槽孔
92‧‧‧開口
A‧‧‧旋轉軸
S1‧‧‧鏈輪
S2‧‧‧鏈輪
現參考構成本發明之一部分的附圖：圖1係根據一實施例之左曲柄臂及右曲柄臂之一側視圖；圖2係根據圖1中所繪示之曲柄臂之一左曲柄臂之一側截面圖；圖3係根據圖1中所繪示之曲柄臂之一右曲柄臂之一側截面圖；圖4係沿線4-4截取之圖2中所繪示之曲柄臂之一前橫截面圖，其 展示左曲柄臂之空腔內之感測器支撐構件；圖5係圖2中所繪示之曲柄臂之一後橫截面圖，其展示左曲柄臂之空腔內之感測器支撐構件；圖6係圖1中所繪示之曲柄臂之一部分分解圖；圖7係圖4中所展示之感測器支撐構件之一前視圖；圖8係圖7中所展示之感測器支撐構件之一左側視圖；圖9係圖8中所展示之感測器支撐構件之一右側視圖；圖10係根據另一實施例之一曲柄臂之一分解透視圖；及圖11係圖10中所繪示之曲柄臂之一側截面圖。
現將參考圖式來解釋選定實施例。自行車領域之熟習技術者將自本發明瞭解，該等實施例之下列描述僅供說明，且並非為了限制由隨附申請專利範圍及其等效物界定之本發明。
首先參考圖1，圖中繪示用於一自行車或一自行車配合器件或任何其他適合器件之一曲柄軸總成10。自行車之一概念包含固定自行車。根據一第一實施例，曲柄軸總成10包含一第一(左)曲柄臂12及一第二(右)曲柄臂14。曲柄臂12及14之自由端各擁有一踏板16。如吾人所理解，使用者對踏板16施加一踩踏力，接著，此力可傳輸至曲柄臂12及14以移動一鏈條(圖中未展示)以依一習知方式推動自行車或移動一自行車配合器件中之一阻力器件(諸如一車輪)。如下文所解釋，曲柄軸總成10擁有偵測一踩踏力以提供資訊(例如傳輸至曲柄軸總成10之動力)之一輸入力轉換裝置18，該資訊可傳達給騎乘者及/或由各種電子組件使用。
如圖1至圖3中所繪示，曲柄軸總成10進一步包含一曲柄軸20。第一曲柄臂12及第二曲柄臂14固定地耦合至曲柄軸20，使得第一曲柄臂12及第二曲柄臂14在相反方向上自曲柄軸20垂直延伸。在所繪示實 施例中，第一曲柄臂12依一可釋放及可重新安裝之方式附接至曲柄軸20之一第一端21。第二曲柄臂14依一習知方式(例如壓入配合、壓接、鎖環、黏著等等)附接至曲柄軸20之一第二端23。在第一所繪示實施例中，第二曲柄臂14具有一對鏈輪S1及S2。鏈輪S1及S2依一習知方式(例如環形螺母及帶環螺栓)固定地安裝至第二曲柄臂14。如圖2及圖3中所見，曲柄軸20之縱向中心界定曲柄軸總成10之一旋轉軸A。
現參考圖2及圖3，現將更詳細討論第一曲柄臂12及第二曲柄臂14。基本上，第一曲柄臂12及第二曲柄臂14各擁有：一曲柄主體22，其具有一踏板安裝部分24；一感測器支撐構件26，其附接至曲柄主體22，感測器支撐構件26具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分28；及至少一應變感測器30，其安置於感測器支撐構件26上。如下文所解釋，感測器支撐構件26及應變感測器30形成輸入力轉換裝置18，且感測器支撐構件26將應變感測器30安裝至踏板軸32以量測施加至曲柄臂之力矩或動力。接著，來自應變感測器30之資訊可用於計算由騎乘者施加之作用力及/或用於有助於顯示動力或操作自行車或自行車配合器件之一組件。
更具體言之，第一曲柄臂12包含具有接納感測器支撐構件26之一空腔34的一曲柄主體22，而第二曲柄臂14包含具有接納另一感測器支撐構件26之一空腔34的一曲柄主體22，使得各感測器支撐構件26安置於曲柄主體22之一各自空腔34內。空腔34延伸至曲柄主體22之踏板安裝部分24。儘管曲柄主體22具有不同總體組態，但曲柄主體22之空腔34之至少一部分具有本質上相同之組態，使得應變感測器30藉由感測器支撐構件26而支撐於空腔34內。因此，本文將僅進一步詳細討論第一曲柄臂12。然而，藉由感測器支撐構件26而將應變感測器30安裝於空腔34內之下列描述亦適用於第二曲柄臂14。
如圖2至圖6中所見，感測器支撐構件26安置於曲柄主體22之空腔34中，且不可移動地附接至曲柄主體22。感測器支撐構件26為一棒狀構件，其用於將應變感測器30容易且精確地定位於曲柄主體22上，使得因一踩踏力而發生於曲柄主體22中之應變經由感測器支撐構件26而傳輸至應變感測器30。較佳地，感測器支撐構件26在曲柄主體22之兩個縱向隔開位置處不可拆卸地固定至曲柄主體22以確保踩踏力經由感測器支撐構件而傳輸至應變感測器30。
如圖2至圖6中所見，曲柄主體22進一步包含一曲柄軸安裝部分35、一踏板安裝部分24及一臂部分36。空腔34形成於位於曲柄軸安裝部分35與踏板安裝部分24之間之臂部分36中。在第一所繪示實施例中，曲柄軸安裝部分35、踏板安裝部分24及臂部分36一體地形成為通常用於製造曲柄臂之一金屬材料之一單件式整體構件。然而，曲柄主體22可由一非金屬材料(諸如一纖維強化材料(例如碳纖維材料)或複合材料(例如金屬及碳纖維材料))形成。儘管曲柄主體22一般為一非常剛硬構件，但當騎乘者進行踩踏時，曲柄主體22經受略微彈性撓曲量。換言之，當騎乘者進行踩踏時，曲柄主體22之臂部分36在一踩踏力經由踏板16而施加至踏板安裝部分24之後彈性變形。因此，曲柄主體22可在施加一踩踏力之後彈性變形。
如圖2中所見，曲柄軸安裝部分35具有一栓槽孔38。此處，第一曲柄臂12依任何習知方式附接至曲柄軸20。例如，第一曲柄臂12可經修改以具有自栓槽孔38延伸之一徑向狹縫且使用兩個夾緊螺栓，該兩個夾緊螺栓可螺合至曲柄臂之端部分中以依一習知方式將第一曲柄臂12緊固至曲柄軸20。踏板安裝部分24具有用於固定地附接踏板16之一者的一螺紋踏板附接孔40。就一第一(左)曲柄臂12而言，螺紋踏板附接孔40之螺紋為用於附接踏板16之一左旋螺紋。另一方面，就一第二(右)曲柄臂14而言，一右旋螺紋通常用於附接踏板16。踏板安裝部分 24可包含踏板軸可根據期望延伸穿過其之一非螺紋孔。
參考圖4至圖6，現將更詳細描述輸入力轉換裝置18。當騎乘者踩踏曲柄總成12時，曲柄主體22將歸因於在旋轉方向上施加一踩踏力及相對於曲柄主體22之縱向方向之扭曲而經受略微彈性撓曲量。換言之，當騎乘者使曲柄軸總成旋轉時，曲柄臂將基於來自騎乘者之踩踏力而略微彎曲。依此方式，曲柄主體22之臂部分36將彈性變形，使得踏板安裝部分24將相對於曲柄軸安裝部分35偏轉。
輸入力轉換裝置18之感測器支撐構件26經組態以在一踩踏力施加至踏板安裝部分24之後變形。特定言之，感測器支撐構件26安裝至曲柄主體22，使得感測器支撐構件26將在一踩踏力施加至踏板安裝部分24之後與曲柄主體22之臂部分36一起彈性變形。在第一所繪示實施例中，感測器支撐構件26將應變感測器30精確且容易地支撐於空腔34內。特定言之，如圖6中所展示，踏板安裝部分24之一端面44包含一接入孔42，其與曲柄主體22之空腔34連通以將感測器支撐構件26插入至曲柄主體22之空腔34中。在此所繪示實施例中，接入孔42安置於曲柄主體之一端面上，且更特定言之，接入孔42形成於踏板安裝部分24中。然而，接入孔42可根據期望形成於曲柄軸安裝部分35之一端面中。無論何種情況，接入孔42相對於感測器支撐構件26定尺寸，使得感測器支撐構件26經由接入孔42而安裝至空腔34中。
如圖4至圖9中所繪示，在第一所繪示實施例中，感測器支撐構件26具有一第一端部46及一第二端部48。應變感測器30支撐於感測器支撐構件26之第二端部48上。在此實施例中，應變感測器30包含安置於感測器支撐構件26上之不同位置處之複數個(例如四個)感測器元件50、52、54及56。例如，感測器元件50、52、54及56可配置於感測器支撐構件26之側表面58及60上，且較佳地由用於偵測應變之一應變計及半導體感測器之至少一者形成。
對應於踏板安裝部分24之第一端部46在一第一位置處與曲柄主體22接觸，該第一位置對應於空腔34處之接入孔42之一區段。感測器支撐構件26固定地附接至曲柄主體22，使得感測器支撐構件26壓入配合或結合至曲柄主體22。另外，軸支撐部分28經組態以支撐一踏板軸32，且經組態以固定地耦合至踏板軸32。感測器支撐構件26之軸支撐部分28包含可安置於感測器支撐構件26之第一端部46上之一螺紋孔62。曲柄主體22之踏板附接孔40相對於感測器支撐構件26之螺紋孔62而同心配置，且踏板軸32經組態以穿過踏板附接孔40安置且與踏板附接孔40接合。
感測器支撐構件之第二端部48在一第二位置處與曲柄主體22接觸，且固定地耦合至曲柄主體22。如圖6中所展示，感測器支撐構件26之第二端部48藉由一或複數個螺栓64而固定地耦合至曲柄主體22。即，螺栓64延伸穿過曲柄臂之外表面68中之開口66且進入應變支撐構件26中之螺紋開口70。然而，第二端部48可依任何所要方式固定至曲柄主體22。當曲柄軸總成10附接至自行車車架時，開口66安置於曲柄主體22之內表面上。再者，在此實施例中，開口66安置於穿過曲柄臂12之縱向方向之中心而劃出之一線之踏板安裝部分側上。
關於此配置，應變感測器30支撐於曲柄臂之一中間區域中之空腔34中，且第一端部46及第二端部48位於空腔34內之不同部分處。再者，在此實施例中，應變感測器30安置於穿過曲柄臂12之縱向方向之中心而劃出之一線之踏板安裝部分側上。較佳地，在此實施例中，第一端部46在踏板安裝部分24處緊密地接觸空腔34之內表面，且藉由使用與踏板16之螺紋連接及/或第一端部46與空腔34之間之一黏著結合而固定於空腔34內以確保來自曲柄主體22之踩踏力之轉移經由感測器支撐構件而適當地傳輸至應變感測器30。
第二端部48緊密地接觸空腔34之內表面以確保踩踏力自曲柄主 體22轉移至第二端部48。第二端部48較佳地包含接納(若干)電線及/或一撓性印刷電路(撓性印刷板)76之一矩形區段。較佳地，如上文所提及，第二端部48緊密地接觸空腔34之內表面，且藉由使用螺栓64及/或第二端部48與空腔34之間之一黏著結合及/或第二端部48與空腔34之間之一壓入連接而固定於空腔34內以確保來自曲柄主體22之踩踏力之轉移經由感測器支撐構件而適當地傳輸至應變感測器30。
換言之，為有助於將感測器支撐構件26組裝至曲柄主體22中，第二端部48具有等於或小於感測器支撐構件26之第一端部46之一最大寬度的一最大寬度。在此實施例中，如圖7至圖9中所展示，第二端部48向內漸縮，使得其具有小於第一端部46之矩形橫截面面積的一矩形橫截面面積。另外，第一端部46具有等於或小於接入孔42之一最大寬度的一最大寬度，使得第一端部46被適貼地接納於空腔34中。依此方式，第二端部48可在經由接入孔42而將感測器支撐構件26插入至曲柄主體22中期間容易地穿過接入孔42。
在此實施例中，應變感測器30之四個感測器元件50、52、54及56安置於相對於曲柄主體22之一縱向軸之不同角位置處。較佳地，如圖7至圖9中所見，感測器支撐構件26之第二端部48具有相對於曲柄主體22之縱向軸之一矩形橫截面。因此，感測器支撐構件26之第二端部48界定兩個側表面58及60，其中感測器元件50、52、54及56之兩者配置於感測器支撐構件之側表面58及60之各者上。感測器元件50、52、54及56配置於垂直於第一曲柄臂12之旋轉軸A的第二端部48之相對側表面58及60上。四個感測器元件50、52、54及56之偵測方向在第一曲柄臂12之縱向方向上延伸。
儘管應變感測器30包含四個感測器元件50、52、54及56，但應變感測器30可僅建構有該等感測器元件之兩者(例如50及54)，使得一感測器元件配置於感測器支撐構件之第二端部48之兩個側表面58及60 之各者上。感測器元件50、52、54及56由用於偵測曲柄臂之應變的一應變感測器30及半導體感測器之至少一者形成。
如圖7至圖9中所展示，一電放大器74安置於感測器支撐構件26之第二端部48上且可操作地連接至應變感測器30以放大來自應變感測器30之一信號。在此實施例中，電放大器74經由一電線76之至少一者而電連接至應變感測器30。放大器74使應變感測器30能夠達成一高增益且同時達成低電力、低熱漂移及低雜訊。對於一應變放大器之實例，參閱WO 2009/006673，其之全部內容依引用方式併入本文中。
如圖2及圖3中所見，在第一實施例中，第一曲柄臂12及第二曲柄臂14之各者進一步包含一通信單元78。將自本發明瞭解，通信單元78可根據需要及/或期望組合成安裝於曲柄臂12及14之任一者或曲柄軸20上之一單一通信單元。通信單元78各具有一電連接器80。曲柄軸總成10進一步包含安裝於曲柄軸20之內部內之一電池單元82。電池單元82具有與通信單元78之電連接器80配對之一對電連接器80。
依一習知方式，通信單元78使用電導體84(其可為(例如)電線或撓性電導體板)來電連接至應變感測器30。電池單元82供應電力給通信單元78。第一曲柄臂14及第二曲柄臂16之應變感測器30經由電導體84而可操作地連接至通信單元78以自應變感測器30接收信號。基於來自應變感測器30之信號，通信單元78根據需要及/或期望輸出資訊至各種自行車組件。儘管通信單元78安裝至曲柄臂，但其可位於其他位置處。例如，當曲柄主體22由一金屬材料製成時，通信單元78較佳地安置於曲柄主體22外或曲柄主體22上。此外，儘管在所繪示實施例中，電池單元82安置於曲柄軸20之中空內部中，但電池單元82可位於其他位置處。
較佳地，通信單元78之各者包含一微處理器及一傳輸器，使得通信單元78將資訊無線傳輸至一或多個自行車電組件(諸如自行車碼 錶、電子前變速器及電子後變速器)。替代地，通信單元78藉由一或多個電線而可操作地連接至自行車碼錶、電子前變速器及電子後變速器之一或多者。
圖10及圖11中繪示展示第一曲柄臂12"的本發明之一第二實施例。在此實施例中，輸入力轉換裝置18'包含具有一第一軸支撐部分86及一第二軸支撐部分88之一感測器支撐構件26'。在此實施例中，感測器支撐構件26'之第一軸支撐部分86經組態以支撐作為軸之一曲柄軸20。再者，感測器支撐構件26'之第二軸支撐部分88經組態以支撐踏板軸32。相應地，第二軸支撐部分88經組態以支撐作為軸之一踏板軸，且第一軸支撐部分經進一步組態以支撐作為另一軸之曲柄軸20，如圖11中所展示。然而，根據期望，可使感測器支撐構件26'之一第一端附接至曲柄軸且使用螺栓64來使感測器支撐構件26'之另一部分(諸如一第二端)附接至曲柄臂之內部。即，支撐構件26'未必需要支撐曲柄軸及踏板軸兩者。
如圖10及圖11中所繪示，類似於上文所討論，曲柄主體22之曲柄軸安裝部分35具有一栓槽孔38。在此實施例中，第一軸支撐部分86亦具有與曲柄軸安裝部分之栓槽孔38實質上匹配之一栓槽孔90。另外，第一曲柄臂12'可使用一鎖環來附接至曲柄軸20。然而，第一曲柄臂12'可依任何習知方式附接至曲柄軸20。踏板安裝部分24具有用於固定地附接踏板16之一者的一螺紋踏板附接孔40。因此，在此實施例中，感測器支撐構件26'藉由曲柄軸20及踏板軸32而固定於曲柄臂之空腔34內之至少兩個位置處。再者，根據期望，應變支撐構件26'可使用螺栓64來附接至曲柄臂12'，如上文所討論。
在此實施例中，第一曲柄臂12'包含相鄰於曲柄臂之曲柄臂之端中之一接入孔42'。如同上文所討論之接入孔42，此接入孔42'使感測器支撐構件26'能夠插入至曲柄臂中之空腔34中。儘管接入孔42'在圖 10及圖11中展示為位於相鄰於曲柄臂之端中，但根據期望，接入孔42'可位於相鄰於踏板軸32之端中或一接入孔42'可位於兩端中。
如圖10中所展示，感測器支撐構件26'依類似於曲柄臂之一方式具有一圓化端。再者，將撓性應變板連接至應變感測器30之電線延伸穿過應變支撐構件中之栓槽孔90且延伸穿過應變支撐構件26'之側60'中之開口92。此結構使具有放大器之撓性應變板能夠延伸穿過栓槽孔90且延伸至曲柄軸20中。
因此，應理解，感測器支撐構件26'固定至曲柄臂之兩個位置中。感測器支撐構件26'藉由接合栓槽孔90之曲柄軸20而固定於第一位置中且藉由螺紋接合螺紋孔62之踏板軸32及/或接合螺紋開口70之螺栓64而固定於第二位置中。再者，感測器支撐構件26'可依任何所要方式固定至曲柄臂。
在理解本發明之範疇時，如本文所使用，術語「包括」及其衍生詞意指開放式術語，其特指存在所陳述之特徵、元件、組件、群組、整體及/或步驟，但不排除存在其他未陳述之特徵、元件、組件、群組、整體及/或步驟。上述內容亦適用於具有類似含義之用語，諸如術語「包含」、「具有」及其等之衍生詞。此外，若無另外說明，則以單數形式使用之術語「部件」、「區段」、「部分」、「構件」或「元件」可具有一單一部件或複數個部件之雙重含義。
如本文所使用，下列方向術語「前」、「後」、「側面」、「水平」及「垂直」以及任何其他類似方向術語係指位於一直立騎乘位置中且裝配有鏈條張力器件之一自行車的方向。相應地，此等方向術語在用於描述鏈條張力器件時應被解譯為相對於位於一水平表面上之一直立騎乘位置中且裝配有曲柄臂之一自行車。術語「左」及「右」用於指示自右側參考時之「右」(如從自行車之後面所觀看)及自左側參考時之「左」(如從自行車之後面所觀看)。
此外，應理解，儘管術語「第一」及「第二」在本文中可用於描述各種組件，但此等組件不應受限於此等術語。此等術語僅用於區別一組件與另一組件。因此，例如，可在不背離本發明之教示之情況下將上文所討論之一第一組件稱為一第二組件，且反之亦然。如本文所使用，術語「附接」涵蓋：其中藉由將一元件直接附裝至另一元件而將該元件直接緊固至該另一元件之組態；其中藉由將該元件附裝至(若干)中間構件(其等繼而附裝至該另一元件)而將該元件間接緊固至該另一元件之組態；及其中一元件與另一元件整合之組態，即，一元件本質上為另一元件之部分。此定義亦適用於具有類似含義之用語，例如「連接」、「耦合」、「安裝」、「結合」、「固定」及其等之衍生詞。最後，如本文所使用，程度術語(諸如「實質上」)意謂經修飾術語之偏差量，使得最終結果無明顯改變。
儘管已僅選擇選定實施例來繪示本發明，但熟習此項技術者將自本發明瞭解：可在不背離隨附申請專利範圍中所界定之本發明之範疇之情況下於本文中作出各種改變及修改。例如，可根據需要及/或期望改變各種組件之尺寸、形狀、位置或定向，只要該等改變實質上不影響該等組件之意欲功能。展示為彼此直接連接或接觸之組件可具有安置於該等組件之間之中間結構，只要該等改變實質上不影響該等組件之意欲功能。一個元件之功能可由兩個元件執行，且反之亦然。 一實施例之結構及功能可用於另一實施例中。一特定實施例中未必同時存在全部優點。與先前技術不同之每一特徵(單獨或與其他特徵組合)亦應被視為申請人之另外發明之一單獨描述，其包含由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念。因此，根據本發明之實施例之先前描述僅供說明，且並非為了限制由隨附申請專利範圍及其等效物界定之本發明。
12‧‧‧第一(左)曲柄臂/曲柄總成
16‧‧‧踏板
18‧‧‧輸入力轉換裝置
20‧‧‧曲柄軸
21‧‧‧第一端
22‧‧‧曲柄主體
24‧‧‧踏板安裝部分
26‧‧‧感測器支撐構件/應變支撐構件
28‧‧‧軸支撐部分
30‧‧‧應變感測器
32‧‧‧踏板軸
34‧‧‧空腔
35‧‧‧曲柄軸安裝部分
36‧‧‧臂部分
38‧‧‧栓槽孔
40‧‧‧螺紋踏板附接孔
42‧‧‧接入孔
44‧‧‧端面
64‧‧‧螺栓
74‧‧‧電放大器
76‧‧‧撓性印刷電路/電線
78‧‧‧通信單元
80‧‧‧電連接器
82‧‧‧電池單元
84‧‧‧電導體
A‧‧‧旋轉軸

Claims (21)

  1. 一種自行車曲柄臂，其包括：一曲柄主體，其具有一踏板安裝部分；一感測器支撐構件，其附接至該曲柄主體，該感測器支撐構件具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分；及至少一應變感測器，其安置於該感測器支撐構件上，其中該軸支撐部分經組態以支撐作為該軸之一踏板軸。
  2. 如請求項1之曲柄臂，其中該軸支撐部分經組態以進一步支撐作為另一軸之一曲柄軸。
  3. 一種自行車曲柄臂，包含：一曲柄主體，其具有一踏板安裝部分；一感測器支撐構件，其附接至該曲柄主體，該感測器支撐構件具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分；及至少一應變感測器，其安置於該感測器支撐構件上，其中該軸支撐部分經組態以固定地耦合至該軸。
  4. 一種自行車曲柄臂，包含：一曲柄主體，其具有一踏板安裝部分；一感測器支撐構件，其附接至該曲柄主體，該感測器支撐構件具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分；及至少一應變感測器，其安置於該感測器支撐構件上，其中該感測器支撐構件之該軸支撐部分包含一螺紋孔。
  5. 如請求項4之自行車曲柄臂，其中該螺紋孔安置於該感測器支撐構件之一第一端部上。
  6. 如請求項4之自行車曲柄臂，其中該曲柄主體具有一踏板附接孔，一踏板軸經組態以作為該軸 而安置穿過該踏板附接孔。
  7. 如請求項6之自行車曲柄臂，其中相對於該感測器支撐構件之該螺紋孔而同心配置該曲柄主體之該踏板附接孔。
  8. 一種自行車曲柄臂，包含：一曲柄主體，其具有一踏板安裝部分；一感測器支撐構件，其附接至該曲柄主體，該感測器支撐構件具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分；及至少一應變感測器，其安置於該感測器支撐構件上，其中該感測器支撐構件經組態以在一踩踏力施加至該軸支撐部分之後變形。
  9. 如請求項1、3、4及8中任一項之自行車曲柄臂，其中該感測器支撐構件固定地附接至該曲柄主體，使得該感測器支撐構件壓入配合或結合至該曲柄主體。
  10. 如請求項1、3、4及8中任一項之自行車曲柄臂，其中該曲柄主體具有一空腔，及該感測器支撐構件安置於該曲柄主體之該空腔內。
  11. 如請求項10之自行車曲柄臂，其中該曲柄主體具有與該曲柄主體之該空腔連通之一接入孔，該接入孔相對於該感測器支撐構件而定尺寸，使得該感測器支撐構件經由該接入孔而安裝至該空腔中。
  12. 如請求項11之自行車曲柄臂，其中該接入孔安置於該曲柄主體之一端面上。
  13. 如請求項12之自行車曲柄臂，其中該感測器支撐構件延伸至該曲柄主體之該軸安裝部分。
  14. 如請求項1、3、4及8中任一項之自行車曲柄臂，其中 該感測器支撐構件具有第一端部及第二端部，該軸支撐部分安置於該感測器支撐構件之該第一端部上，該感測器支撐構件之該第二端部固定地耦合至該曲柄主體。
  15. 如請求項14之自行車曲柄臂，其中該感測器支撐構件之該第二端部藉由一螺栓而固定地耦合至該曲柄主體。
  16. 如請求項1、3、4及8中任一項之自行車曲柄臂，其中該應變感測器包含安置於該感測器支撐構件上之不同位置處之複數個感測器元件。
  17. 如請求項16之自行車曲柄臂，其中該等感測器元件配置於該感測器支撐構件之側表面上。
  18. 如請求項16之自行車曲柄臂，其中該等感測器元件由用於偵測應變之一應變計及半導體感測器之至少一者形成。
  19. 如請求項1、3、4及8中任一項之自行車曲柄臂，其進一步包括：一電放大器，其安置於該感測器支撐構件上且可操作地連接至該應變感測器以放大來自該應變感測器之一信號。
  20. 如請求項19之自行車曲柄臂，其中該電放大器經由一電線及一撓性印刷電路之至少一者而電連接至該應變感測器。
  21. 一種自行車曲柄臂，包含：一曲柄主體，其具有一踏板安裝部分；一感測器支撐構件，其附接至該曲柄主體，該感測器支撐構件具有經組態以支撐一軸之一軸支撐部分；及 至少一應變感測器，其安置於該感測器支撐構件上，其中該軸支撐部分經組態以支撐作為該軸之一曲柄軸。
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