[发明专利]具有施力力道直接量测装置的曲柄

说明书

一种具有施力力道直接量测装置的曲柄，在所述曲柄的两端的轴孔之一配置一力道量测装置，所述力道量测装置包括一感应座，嵌置定位在所述轴孔中。多个应力感测单元，彼此相隔一间隔角度环列定位在所述感应座。一运算及传输装置电连接多个所述应力感测单元。当一施力方向的力道施加于所述曲柄时，所述力道经由所述曲柄传导至所述感应座，由多个所述应力感测单元感测所述力道并产生相应于所述力道的多个应力变化信号送到所述运算及传输装置。

技术领域

本发明关于一种曲柄力道量测装置，特别是一种具有施力力道直接量测装置的曲柄。

背景技术

自行车骑乘者借由踩踏踏板而达到良好的运动效果。然而，传统自行车的设计并无法提供骑乘者在施力踩踏踏板时的施力力道。故骑乘者只能借由简易的里程计算或转速计算传感器推测得知其运动量。

为了使自行车骑乘者在踩踏踏板时，能让骑乘者知道踩踏力道的大小，故开发出可以感测骑乘者脚踏自行车踏板时出力功率大小(即施力力道)的装置。在现有的设计中，主要是利用自行车曲柄量测骑乘者在骑乘自行车时的施力力道。

在传统自行车利用曲柄量测骑乘者脚踏时出力的功率大小的技术中，在曲柄的外表面设置至少两个应变计，借由所述应变计感测施加至所述曲柄的力道大小。

或者分别在踏板轴心定子两侧各设置有四片感测组件，以侦测及分析骑乘者施加在自行车踏板上的施力强度，以及力量分布在自行车踏板表面上的施力状况，令骑乘者可获得整周旋转的连续相关资料来改善自身的踩踏效率。

或者将功率测量组件安装在轴内，其与自行车或其他健身设备的曲柄互连。功率测量组件包括惠斯通电桥电路和连接的应变计，所述电路通过踩踏曲柄的骑车者在轴上提供力的输出，由应变计测量曲柄上施加的扭矩引起的扭转。

然而，在实际应用中，目前使用的现有技术中自行车施力力道量测装置存在缺点如下：

结构复杂，成本高；

质量难控制；

传统量测方法均属于表面量侧或间接量测，误差值高；

传统表面量测方法或间接量测方法，容易受环境影响准确性。

传统表面量测或间接量测方法，其准确性受机构或材料限制。

传统表面量测或间接量测方法，其准确性因易受环境、机构、材料等因素变化，所以必须常常做校准工作，否则其量测数值无参考价值。

传统表面量测或间接量测方法，无法量测每一转速里的角度功率变化值。

发明内容

本发明的主要目的即是提供一种具有施力力道直接量测装置的曲柄，以直接量测的方式量测自行车或其它类似运动器材的使用者在运动时的施力力道大小。

本发明所采用的技术手段为一种具有施力力道直接量测装置的曲柄，在所述曲柄的两端的轴孔之一配置一力道量测装置，所述力道量测装置包括一感应座，具有一沿着所述水平方向形成的中央通孔，所述感应座以所述水平方向嵌置定位在所述轴孔中。多个应力感测单元，彼此相隔一间隔角度环列定位在所述感应座。一运算及传输装置电连接多个所述应力感测单元。当一施力方向的力道施加于所述曲柄时，所述力道经由所述曲柄传导至所述感应座，由多个所述应力感测单元感测所述力道并产生相应于所述力道的多个应力变化信号送到所述运算及传输装置。

其中，所述曲柄是以金属材料、碳纤维材料制成。

其中，所述第一轴孔是耦合于自行车、电动自行车、健身车、划船器、复健或医疗器材之一的曲柄轴或齿盘组之一；所述第二轴孔是耦合于所述自行车、电动自行车、健身车、划船器、复健或医疗器材之一的踏板轴。所述第一轴孔也可替换地耦合于踏板轴，所述第二轴孔则耦合于曲柄轴或齿盘组。