TWM541575U - 自行車的功率偵測裝置 - Google Patents

Description

自行車的功率偵測裝置

本創作係與自行車的功率偵測有關；特別是指一種自行車的功率偵測裝置。

隨著自行車休閒活動的盛行，自行車由早期的代步工具，已成為休閒運動的工具，各式各樣的自行車配件便因應而生。自行車的使用者為了瞭解騎乘自行車的效率，一般會在自行車上裝設電腦碼表，以作為訓練的依據。更進階的使用者，還會再加裝功率計，以反應出當下踩踏時的強度或整體騎乘狀況。

現有的功率計之應變規是外加於自行車現有的組件上，例如應變規裝設於曲柄上。然而，外加的功率計將使得自行車的外觀看起來更複雜，並且在騎乘的過程中應變規有可能與自行車的組件（如曲柄）上部分脫離而無法穩定感測自行車之組件的變形量，使得應變規的感測結果不準確，進而影響功率計所呈現的功率。

有鑑於此，本創作之目的在於提供一種功率偵測裝置，可有效固定應變規及隱藏應變規。

緣以達成上述目的，本創作提供的一種自行車的功率偵測裝置，係結合於自行車的後花鼓，該功率偵測裝置包含有：至少一鏈盤、一鏈盤座、一應變規、一訊號處理電路以及一無線訊號發送電路，其中，該鏈盤具有複數個結合臂；該鏈盤座結合於該鏈盤且至少部份包覆該些結合臂；該應變規埋設於該鏈盤座中；該訊號處理電路電性連接該應變規，該訊號處理電路用以依據該應變規之感測結果輸出對應的電訊號；該無線訊號發送電路電性連接該訊號處理電路，該無線訊號發送電路接收該訊號處理電路所輸出的電訊號並轉換為一無線訊號後發送。

本創作之效果在於，利用埋設於鏈盤座中的應變規，不但可準確地感測到該鏈盤座的變形量，使偵測到的功率更為準確外，更能有效避免應變規自鏈盤座上脫落，且亦可以隱藏應變規，讓使用者在外觀上不會看到應變規的存在。

為能更清楚地說明本創作，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳細說明如後。請參閱圖１至圖３所示，為本創作一較佳實施例之自行車的功率偵測裝置100，係結合於自行車之後花鼓的一套筒26，功率偵測裝置100包含至少一鏈盤10、一鏈盤座12及複數個偵測模組14，其中：

至少一鏈盤10的數量在本實施例中為複數個，包括一第一鏈盤102與一第二鏈盤104，第一鏈盤102與第二鏈盤104的內環各別具有複數合結合臂102a, 104a。第一鏈盤102的外徑大於第二鏈盤104的外徑且第一鏈盤102的鏈齒數多於第二鏈盤104的鏈齒數。實務上，鏈盤10的數量亦可為三個以上。

鏈盤座12係結合於第一鏈盤102與第二鏈盤104且至少部份包覆第一鏈盤102與第二鏈盤104的結合臂102a, 104a。鏈盤座12中央設置有一組配孔122，組配孔122供套於套筒26上。本實施例中，鏈盤座12係將第一鏈盤102與第二鏈盤104連接後，再置於一模具（圖未示）並注入塑膠材質（例如塑鋼）而成形。

另外，於本實施例中，偵測模組14係於鏈盤座12之成型作業中一同置入模具，且位於對應結合臂102a, 104a的位置，而後，偵測模組14被所注入的塑膠包覆埋設於鏈盤座12中而位於結合臂102a, 104a周圍。而必須說明的是，由於偵測模組14的結構相同，於後茲以一個偵測模組14為例進行說明。

偵測模組14包含一電路板16、以及設置於電路板16上的一應變規18、一訊號處理電路20、一無線訊號發送電路22與一以電池24為例的電源，其中，應變規18係會隨施予鏈盤座12之作用力而產生變形；訊號處理電路20電性連接應變規18及無線訊號發送電路22，訊號處理電路20用以依據應變規18之變形量輸出對應的電訊號；無線訊號發送電路22接收訊號處理電路20所輸出的訊號並轉換為一無線訊號後發送至位於外部的一接收模組28，如此一來，接收模組28的顯示器282上便可顯示對應應變規18感測結果的功率供使用者參考。電池24則電性連接訊號處理電路20及無線訊號發送電路22，電池24用以提供訊號處理電路20及無線訊號發送電路22所需之電力。

藉由上述之設計，由於應變規18、訊號處理電路20、無線訊號發送電路22及電池24被穩固地埋設於鏈盤座12中，因此，可以避免在人員在騎乘自行車的過程中偵測模組14之零件脫落。此外，應變規18被鏈盤座12穩固地包覆，因此，可以準確地隨著施予鏈盤座12之作用力產生變形，而使得對應的功率偵測能更為準確。

圖４所示為本創作第二較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組30，其具有大致相同於第一實施例之結構，不同的是，本實施的偵測模組30之電源32包含一線圈322、一轉換電路324及一蓄電池326，其中，線圈322用以接收來自外部的一無線充電裝置34所提供的能量，並將所接收的能量轉換為電訊號輸出；轉換電路324分別電性連接線圈322與蓄電池326，用以將線圈322輸出之電訊號轉換為直流電輸出至蓄電池326，以對蓄電池326充電；蓄電池326的電力透過轉換電路324輸出至訊號處理電路20及無線訊號發送電路22，以供應所需之電力。藉此，在人員未騎乘自行車時，即可使用無線充電裝置34對蓄電池326充電。

圖５所示為本創作第三較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組36，其具有相似於第二實施例之無線充電的概念，偵測模組36之電源38包含一線圈382、一轉換電路384及一蓄電池386，不同的是，本實施例係在鏈盤座12轉動時對蓄電池386充電，更詳而言，當偵測模組36受鏈盤座12帶動經過一磁性元件40時，線圈382受磁性元件40的以磁能為例的能量影響，將會產生以感應電流為例的電訊號輸出至轉換電路384，轉換電路384將感應電流轉換為直流電對蓄電池386充電。而蓄電池386透過轉換電路384提供訊號處理電路20及無線訊號發送電路22所需之電力。前述之磁性元件40可裝設於自行車的車架（圖未示）上之固定位置，藉此，人員騎乘自行車時，即可持續產生電力。

圖６所示為本創作第四較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組42，其具有大致相同於第一實施例之結構，不同的是，本實施例的功率偵測裝置不包括電源，且鏈盤座48具有一與外部相通的電池槽482。電路板44上設置有二接頭46，二接頭46突伸至電池槽482中且電性連接訊號處理電路20及無線訊號發送電路22之電源輸入埠。本實施例的電池49是可拆離地額外裝設於電池槽482中且與二接頭46接觸，以提供所需之電力。

前述第一至第四實施例中，偵測模組係隱藏於鏈盤座中，除了有效固定偵測模組之外，使用者於外觀上亦不會看到偵測模組存在。

圖７所示為本創作第五較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組50，與第一實施例不同的是，本實施例功率偵測裝置不包括電源，電源是由設置於後花鼓56中的發電裝置58所提供。為此，本實施例的功率偵測裝置包括二導電部54，二導電部54呈封閉的環形且設置於後花鼓56並電性連接發電裝置58，二導電部54隨後花鼓56轉動。本實施例的鏈盤座60表面設置有二接頭62，二接頭62係結合於電路板52上且電性連接訊號處理電路20及無線訊號發送電路22之電源輸入埠。二接頭62分別接觸抵於二導電部54，且透過鏈盤座60帶動而沿二導電部54的圓周移動且保持與二導電部54電性連接。藉此，人員於騎乘自行車的過程中，即可透過外部的發電裝置58提供電力予偵測模組50。

圖８所示為本創作第六較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組64，其具有大致相同於第五實施例之架構，不同的是，本實施例的無線訊號發送電路22係設置於後花鼓78，而功率偵測裝置的導電部區分為複數個第一導電部68與複數個第二導電部70，第一導電部68電性連接無線訊號發送電路22，第二導電部70電性連接發電裝置58，且發電裝置58亦電性連接無線訊號發送電路22。鏈盤座72表面設置有複數個第一接頭74與複數個第二接頭76，第一、第二接頭74, 76係結合於電路板66上，第一接頭74電性連接訊號處理電路20之一輸出埠，輸出埠係供輸出對應應變規18之感測結果的電訊號者，第二接頭76電性連接訊號處理電路20之一電源輸入埠。第一接頭74分別接觸第一導電部68，第二接頭76分別接觸第二導電部70，且第一導電部68與第二導電部70隨後花鼓78轉動時與第一接頭74與第二接頭76透過鏈盤座72連動而保持電性連結。藉此，同樣可透過外部的電力供應偵測模組64。

圖９所示為本創作第七較佳實施例之功率偵測裝置的偵測模組80，其具有大致相同於第五實施例之架構，不同的是，本實施例的訊號處理電路20係設置於後花鼓88，二導電部86係電性連接訊號處理電路20，鏈盤座82表面的二接頭84係電性連接應變規18。發電裝置58供應電力予訊號處理電路20及無線訊號發送電路22。藉此，應變規18同樣是穩固地被埋設於鏈盤座82中，且可透過導電部86及接頭84輸出感測結果。

據上所述，本創作功率偵測裝置利用將應變規埋設於鏈盤座中的設計，不但可使應變規可準確地依據施予鏈盤座的作用力產生變形，而使偵測到的功率更為準確外，更有效避免應變規自鏈盤座上脫落，且亦可以隱藏應變規，讓使用者在外觀上至少不會看到應變規的存在。

以上所述僅為本創作較佳可行實施例而已，舉凡應用本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化，理應包含在本創作之專利範圍內。

［本創作］
100‧‧‧功率偵測裝置
10‧‧‧鏈盤
102‧‧‧第一鏈盤
102a‧‧‧結合臂
104‧‧‧第二鏈盤
104a‧‧‧結合臂
12‧‧‧鏈盤座
122‧‧‧組配孔
14‧‧‧偵測模組
16‧‧‧電路板
18‧‧‧應變規
20‧‧‧訊號處理電路
22‧‧‧無線訊號發送電路
24‧‧‧電池
26‧‧‧套筒
28‧‧‧接收模組
282‧‧‧顯示器
30‧‧‧偵測模組
32‧‧‧電源
322‧‧‧線圈
324‧‧‧轉換電路
326‧‧‧蓄電池
34‧‧‧無線充電裝置
36‧‧‧偵測模組
38‧‧‧電源
382‧‧‧線圈
384‧‧‧轉換電路
386‧‧‧蓄電池
40‧‧‧磁性元件
42‧‧‧偵測模組
44‧‧‧電路板
46‧‧‧接頭
48‧‧‧鏈盤座
482‧‧‧電池槽
49‧‧‧電池
50‧‧‧偵測模組
52‧‧‧電路板
54‧‧‧導電部
56‧‧‧後花鼓
58‧‧‧發電裝置
60‧‧‧鏈盤座
62‧‧‧接頭
64‧‧‧偵測模組
66‧‧‧電路板
68‧‧‧第一導電部
70‧‧‧第二導電部
72‧‧‧鏈盤座
74‧‧‧第一接頭
76‧‧‧第二接頭
78‧‧‧後花鼓
80‧‧‧偵測模組
82‧‧‧鏈盤座
84‧‧‧接頭
86‧‧‧導電部
88‧‧‧後花鼓

圖１為本創作第一較佳實施例之功率偵測裝置的立體圖。 圖２為上述較佳實施例之功率偵測裝置的分解立體圖。 圖３為上述較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖４為本創作第二較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖５為本創作第三較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖６為本創作第四較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖７為本創作第五較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖８為本創作第六較佳實施例之偵測模組的方塊圖。 圖９為本創作第七較佳實施例之偵測模組的方塊圖。

100‧‧‧功率偵測裝置

10‧‧‧鏈盤

102‧‧‧第一鏈盤

102a‧‧‧結合臂

104‧‧‧第二鏈盤

12‧‧‧鏈盤座

14‧‧‧偵測模組

Claims (10)

1. 一種自行車的功率偵測裝置，係結合於自行車的後花鼓，該功率偵測裝置包含有： 至少一鏈盤，具有複數個結合臂； 一鏈盤座，結合於該鏈盤且至少部份包覆該些結合臂； 一應變規，埋設於該鏈盤座中； 一訊號處理電路，電性連接該應變規，該訊號處理電路用以依據該應變規之變形輸出對應的電訊號； 一無線訊號發送電路，電性連接該訊號處理電路，該無線訊號發送電路接收該訊號處理電路所輸出的電訊號並轉換為一無線訊號後發送。
2. 如請求項1所述之自行車的功率偵測裝置，其中該訊號處理電路係埋設於該鏈盤座中。
3. 如請求項2所述之自行車的功率偵測裝置，包含複數個第一導電部與複數個第二導電部，設置於該後花鼓；該無線訊號發送電路設置於該後花鼓且電性連接該些第一導電部；該鏈盤座之表面設置有複數個第一接頭與複數個第二接頭，該些第一接頭電性連接該訊號處理電路之一輸出埠，而該輸出埠係供輸出對應該應變規之變形的電訊號者；該些第二接頭電性連接該訊號處理電路之一電源輸入埠，且該些第一接頭分別接觸該些第一導電部，而該些第二接頭分別接觸該些第二導電部；另外，該些第一導電部與該些第二導電部隨該後花鼓轉動時與該些第一接頭與該些第二接頭透過該鏈盤座連動而保持電性連結。
4. 如請求項2所述之自行車的功率偵測裝置，包含一電源，該電源與該無線訊號發送電路埋設於該鏈盤座中；該電源電性連接該訊號處理電路與該無線訊號發送電路，用以提供該訊號處理電路及該無線訊號發送電路所需之電力。
5. 如請求項4所述之自行車的功率偵測裝置，其中該電源包括一線圈、一轉換電路及一蓄電池，其中該線圈用以接收外部的能量並轉換為電訊號輸出；該轉換電路分別電性連接該線圈與該蓄電池，用以將該線圈輸出之電訊號轉換為直流電輸出至該蓄電池，以對該蓄電池充電；該蓄電池提供該訊號處理電路及該無線訊號發送電路所需之電力。
6. 如請求項1所述之自行車的功率偵測裝置，包含二導電部，設置於該後花鼓；該訊號處理電路及該無線訊號發送電路設置於該後花鼓，且該訊號處理電路電性連接該二導電部；該鏈盤座之表面設置有二接頭，該二接頭電性連接該應變規，且該二接頭分別接觸該二導電部且透過該鏈盤座帶動而保持與該導電部電性連接。
7. 如請求項2所述之自行車的功率偵測裝置，其中該無線訊號發送電路埋設於該鏈盤座中。
8. 如請求項7所述之自行車的功率偵測裝置，包含二導電部，設置於該後花鼓且隨該後花鼓轉動；該鏈盤座之表面設置有二接頭，該二接頭電性連接該訊號處理電路及該無線訊號發送電路，該二接頭分別接觸該二導電部且透過該鏈盤座帶動而保持與該導電部電性連接。
9. 如請求項7所述之自行車的功率偵測裝置，其中該鏈盤座具有一與外部相通的電池槽，該電池槽中設有二接頭，該二接頭電性連接該訊號處理電路及該無線訊號發送電路。
10. 如請求項1所述之自行車的功率偵測裝置，其中該應變規係位於該鏈盤的其中一該結合臂周圍。