[发明专利]自行车底部支架力传感器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及用于自行车的力传感器。更具体地，本发明涉及安装在自行车底部支架(bottom bracket)外侧的力传感器，其用于计算施加到自行车踏板上的功率和施加到曲柄轴上的扭矩中的至少一种。

背景技术

骑自行车正在成为一种越来越流行的娱乐方式和运输手段。而且，对于业余爱好者和职业运动员而言，骑自行车都已成为一种非常流行的竞技运动。无论自行车用于娱乐、运输还是竞技运动，自行车产业都在不断地改进自行车的各种部件。近来，自行车已经设置有自行车计算机(cycle computer)以便告知骑车人关于自行车的各种行驶状况。

有时自行车装配有力传感器(如，扭矩检测装置)，用于检测作用在自行车曲柄轴上的力。在2009年4月14日授予的美国专利No.7,516,677(受让给Shimano公司)中，在曲柄轴上设置有圆柱形扭矩检测套管构件(力传感器单元)，用于检测施加到曲柄轴上的扭矩。在这种装置中，一个或多个传感器安装至套管构件，且套管构件安装在底部支架管内。然而，这种装置复杂，并且为了安装力传感器需要完全拆卸前曲柄组件。

在EP 1,361,822中，传感器位于底部支架管的径向内表面与环形构件径向延伸的外表面之间，该环形构件围绕多个曲柄轴轴承中的一个轴承。这种装置的一个问题是传感器在安装之前暴露于环形构件的径向延伸的外表面上，并且在将环形构件安装到底部支架管的过程中传感器可能被损坏。

考虑到上述问题，对于本领域技术人员来说，从本公开将显然看出，需要一种改进的曲柄轴力传感器装置，该装置能够容易地安装到自行车的底部支架管上。本领域技术人员从本公开中可显然看出，本发明致力于本领域中这样的需要和其他需要。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种力传感器组件，该力传感器组件可容易地安装到自行车上并从自行车上移除。

本发明的另一个目的是提供具有力传感器的力传感器组件，这些力传感器被保护在凹槽(recess)中并在安装到自行车上之前被力传感器组件的盖子保护。

前述目的基本可通过为自行车提供自行车底部支架力传感器而实现。自行车底部支架力传感器包括外部部分(outer portion)、内部部分(inner portion)、至少一个传感器安装表面和应变仪(straingauge)。内部部分的尺寸适于接收并支撑曲柄轴轴承，该曲柄轴轴承可旋转地支撑曲柄轴。上述至少一个传感器安装表面在外部部分和内部部分之间延伸，并具有固定至其上的应变仪。当力传感器接合到自行车底部支架时，传感器安装表面沿基本垂至于曲柄轴旋转轴线的方向延伸。

从下面详细描述中，对于本领域技术人员而言，本发明的这些和其他目的、特征、方面和优点将变得显而易见，下面的详细描述结合附图公开了本发明的优选实施例。

附图描述

现在参照构成本原始公开一部分的附图：

图1是自行车侧视图，其示出了具有根据本发明的底部支架管的框架；

图2是自行车的底部支架管的沿图1中的线2-2截取的横截面图，其示出根据本发明的前曲柄组件和力传感器的细节；

图3是根据本发明的前曲柄组件的分解图，其示出了力传感器的细节，如适配器构件(adaptor member)、力传感器的主体和盖子；

图4是根据本发明的力传感器的适配器构件的侧视图，其中示出的是主体和盖子被移除的适配器构件；

图5是根据本发明的力传感器的适配器构件的端视图，其中示出的是主体和盖子被移除的适配器构件；

图6是根据本发明的力传感器的适配器构件的横截面视图，其中示出的是主体和盖子被移除的适配器构件；

图7是根据本发明的力传感器的主体的内端视图，其中示出的是该主体从适配器构件上移除，并且示出了一对应变仪中的一个，还示出了外环、内环、第一结合部和第二结合部；

图8是根据本发明的力传感器的主体的侧视图，其中示出的是该主体从适配器构件被移除；

图9是根据本发明的力传感器的主体的外端视图，其中示出的是该主体从适配器构件被移除，并且盖子被移除以暴露出一对应变仪中的另一个；

图10是根据本发明的力传感器的主体的沿图9中线10-10截取的横截面视图；

图11是根据本发明的力传感器的主体的沿图9中线11-11截取的另一横截面视图；

图12是根据本发明的力传感器的主体的放大外端视图，其示出了该主体的第一结合部的细节；

图13是根据本发明的力传感器的外端视图，其示出的是完全组装的力传感器，其中紧固件将主体固定至适配器构件；