自行车运动传感结构的制作方法

文档序号:3914591
专利名称:自行车运动传感结构的制作方法
技术领域
本发明整体涉及一种自行车传感器单元。更具体而言,本发明涉及一种与自行车制动装置形成一体的自行车传感器单元。
背景技术
骑自行车正在成为日益流行的一种娱乐形式及运输方式。而且,骑自行车已经成为一种在业余爱好者和职业运动员中都非常流行的竞技体育运动。不管自行车用于娱乐、运输或竞技,自行车工业都在不断改进自行车的各种组件。近年来,已经将各种电子组件加入自行车。这些电子组件通常由自行车计算机来控制,该自行车计算机根据信息入速度、步调、骑车人输入等等来控制这些组件。自行车计算机还可以只用于使骑行更舒适(例如通过向骑车人显示各种信息如时间、占用时间、速度、距离、平均速度等等)。
无论如何,自行车计算机通常安装于自行车车把上并且电连接于各种组件和/或传感器上以便控制这些组件并且/或者向骑车人显示各种信息。通常,至少一个传感器联接于前叉上以便检测联接于前轮上的磁铁的旋转行为。前叉不可转动地联接于车把上并且可绕枢轴转动地联接于车架上,因此骑车人可以操纵自行车。磁铁通常联接于前轮的辐条上。
尽管这些典型的自行车计算机和电组件工作良好,但是仍存在一些缺陷。尤其是,联接于前叉上的传感器通常具有金属线,该金属线的路线沿着前叉向上,经过前制动装置并沿着车架到达安装于车把上的自行车计算机中。如果金属线过长,通常的情况就是金属线需要缠绕着自行车的各个零件(例如前叉、前制动装置和车架)直至金属线为适当长度。如果金属线缠绕过度,那么在车叉转动时金属线就可能过紧。如果金属线未被充分缠绕,那么金属线就可能更容易被障碍物绊住。因此,就难以并且/或者不方便最好地安装这些在前的传感器。当传感器联接于悬架时,这个问题会被扩大。另外,可能比较难以并且/或者不方便将在前的磁铁正确安装于车轮的辐条上。最后,即使这些在前的装置被正确安装,金属线、传感器和/或磁铁也可能比较容易地由障碍物或碎石接触。这种接触可能导致破坏正确的对齐或者使零件脱离正确的对齐。
鉴于以上这些方面,对于本发明所属领域的普通技术人员来说,通过阅读本公开内容应当清楚,就需要一种可与自行车制动装置集成的改进型自行车传感器单元。本发明能够适应现有技术的这种要求及其它要求,本发明所属领域的普通技术人员通过阅读本公开内容应当对此有清楚的了解。

发明内容
本发明的一个目的是提供一种自行车传感器单元,其可以按照简单、不显眼的方式与自行车制动装置集成。
本发明的另一个目的是提供一种自行车传感器单元,其可以利用现有自行车制动装置来改进。
本发明的又一个目的是提供一种用于自行车制动装置的自行车传感器单元,其与现有自行车相比制造、装配和/或改型比较简单且成本不高。
前述目的可以通过提供一种包括自行车车轮、自行车制动器和传感器的自行车运动传感结构而基本上得以实现。自行车车轮包括气阀杆和安装于气阀杆上的磁铁。自行车制动器配置成安装于自行车车架上。传感器在某一位置处固定连接于自行车制动器上以便通过检测安装于气阀杆上的磁铁来检测自行车车轮的旋转行为。
对本发明所属领域的普通技术人员来说,通过阅读结合附图公开了本发明的优选实施例的以下详细描述,可以清楚了解本发明的这些及其它目的、特征、方面和优点。


现在请参阅附图,这些附图构成了本原始公开内容的一部分图1为根据本发明第一实施例的装备有自行车制动装置的自行车一部分的侧视图;图2为图1中所示的自行车制动装置的自行车计算机的放大、顶部透视图;图3为沿着图2中的剖面线3-3观察时的图1和2中所示的自行车计算机的剖视图;图4为图1-3中所示的自行车计算机的部件分解底部透视图,其中为进行示出而将车把拆下;图5为安装于图1中所示的自行车一部分上的自行车制动装置的放大侧视图,以便更好地示出制动装置的主要制动结构、传感器和车轮磁铁;图6为安装于图5中所示的自行车一部分上的自行车制动装置的前视图;图7为图1-6中所示的制动装置的主要制动结构和传感器的部件分解透视图;图8为与图1-7中所示的制动装置一起使用的自行车车轮的一部分和车轮磁铁的部件分解透视图;图9为根据本发明第二实施例的制动装置的一部分的前视图;以及图10为根据本发明第二实施例的制动装置的主要制动结构和传感器的部件分解透视图。
具体实施例方式
现在将参照附图对本发明的选定实施例进行说明。通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员应当清楚,对本发明的实施例进行的以下描述仅供示例说明,而不是为了对由附加权利要求及其等价内容所限定的本发明做出限制。
首先请参看图1,根据本发明第一实施例,示出了带有自行车制动装置12和联接于其上的前轮14的自行车10的前部。除制动装置12和前轮14之外,自行车10为常规型。因此,自行车10包括车架11,前叉13可绕枢轴转动地联接于车架11上。前轮14按照常规方式旋转联接于前叉13上以便绕着旋转轴线R旋转。车把15固定联接于前叉13上以便按照常规方式通过转动前轮14来操纵自行车10。至少一个常规自行车制动/变速控制装置17安装于车把15上以便按照常规方式通过制动控制缆线19来操作制动装置12。按照常规方式,制动控制缆线19基本包括内部金属线19a和外部护套19b。因为除制动装置12和前轮14之外,自行车10为常规型,所以除了构成与使用本发明所需的那些情况以外,本文中将不对自行车10进行详细地讨论和/或示出。
现在参看图1-6,将对本发明的自行车制动装置12进行更详细地说明。优选地,自行车制动装置12基本包括自行车制动连接构件20、第一制动臂22、第二制动臂24、连杆构件26、一对制动块28、偏置构件30、传感器32、车轮磁铁34和自行车计算机36。制动连接构件20、第一制动臂22、第二制动臂24、连杆构件26、制动块28和偏置构件30一般构成主要制动结构,而自行车制动装置12的其余部分为自行车制动装置12的附加或辅助零件。然而,通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,至少一个传感器32可以根据需要和/或所需与主要制动结构集成。
制动连接构件20按照常规方式固定地、不可运动地附连于自行车10的前叉13上。优选地,一对制动块28按照常规方式固定附连于制动臂22和24上。优选地,安装构件20、第一制动臂22、第二制动臂24、连杆构件26和偏置构件30按照常规方式一起联接以便使制动块28按照常规方式脱离(离开)前轮14的接合偏置。这样,当骑车人致动变速/制动控制装置17的制动杠杆时,就会拉动内部金属线19a从而按照常规方式使制动块28相向运动。
另一方面,传感器32根据本发明优选地固定附连于制动连接构件20上,而车轮磁铁34根据本发明优选地固定附连于前轮14上,如以下所述。优选地,传感器32为与制动块28分开的构件。无论如何,传感器32优选地为制动装置12的一部分,而车轮磁铁34优选地为前轮14的一部分。自行车计算机36按照常规方式夹紧于车把15上并且操作连接于传感器32上。因此,自行车计算机36通过检测车轮磁铁34而接收来自传感器32的电信号,下面将进行更详细的描述。
现在参看图5-8,制动安装构件20基本上包括主制动固定螺栓40、制动固定螺母42和框架固定螺母44以及按照常规方式设置于主固定螺栓上的各种垫片/垫圈。制动固定螺母42拧在主固定螺栓40上以便将第一制动臂22和连杆构件26保持于其上。框架固定螺母44用于将安装构件20按照常规方式不可运动地固定于前叉13上。
参看图7,第一制动臂22基本包括主安装部分50、缆线支承部分52和第一制动块安装部分54。主安装部分50可绕枢轴转动地支承于主固定螺栓40上。主安装部分50具有容放于螺纹孔中的调节螺钉56,所述螺纹孔形成于其自由端以便按照常规方式来控制第一制动臂22和第二制动臂24之间的相对运动量。缆线支承部分52具有按照常规方式联接于其上的桶形调节器58以便容放穿过其的内部金属线19a并且部分容放外部护套19b。制动块安装部分54具有制动块28之一,所述制动块28按照常规方式通过制动衬片固定螺栓或螺钉59和垫片固定附连于其上。
仍参看图7,第二制动臂24基本包括主安装部分60、缆线连接部分62和第二制动块安装部分64。主安装部分60使第二固定螺栓66不可运动地固定于其上以便平行于主固定螺栓40延伸。主安装部分60还包括突出区域(未示出),该突出区域设置成按照常规方式选择性地接触第一制动臂的调节螺钉56。第二固定螺栓66由连杆构件26可绕枢轴转动地支承。缆线连接部分62具有按照常规方式联接于其上的可调式金属线固定结构68。可调式金属线固定结构68具有按照常规方式固定于其上的内部金属线19a。制动块安装部分64具有制动块28之一,所述制动块28按照常规方式通过制动衬片固定螺栓或螺钉69和垫片固定附连于其上。
仍参看图7,连杆构件27基本包括主安装部分70和第二安装部分72。按照常规方式,主安装部分70不可运动地固定联接于主固定螺栓40上,而第二安装部分72可绕枢轴转动地支承于第二固定螺栓66中。这样,就可将连杆构件26视为安装构件20的不可运动部分。连杆构件26的结构帮助控制第一制动臂22和第二制动臂24的运动。
偏置构件30优选地为具有第一端30a、第二端30b和盘绕部分30c的盘簧。第一端30a按照常规方式与连杆构件26接合,而第二端30b按照常规方式与第一制动臂22接合。盘绕部分30c设置于第一端30a与第二端30b之间。偏置构件30在正常情况下使制动块28沿侧向彼此背离并且沿侧向背离前轮14偏置,从而使得前轮在正常情况下可以按照常规方式绕着旋转轴线R自由旋转。当使制动/变速控制装置的制动杠杆运动以便按照常规方式拉动内部金属线19a时,制动块28就会克服偏置构件30的偏置力而彼此相向并且朝向车轮14运动。
基本上,在这个实施例中,制动连接构件20、第一制动臂22、第二制动臂24、连杆构件26、制动块28和偏置构件30形成了常规型主要制动结构,其按照常规方式进行操作以便向前轮14施加制动力。因此,本文中将不再对主要制动结构的零件进行更详细地说明和/或示出。然而,通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,传感器32可以与这些根据本发明的一个或多个零件集成,以下将参考本发明的其它优选实施例进行说明。
参看图1和5-7,传感器32优选地在某一位置处固定附连于安装构件20上以便通过检测磁铁34来检测自行车车轮14的旋转行为。传感器32安装于作为可分离构件固定于自行车制动器12上的传感器连接部分32a上。尤其是,传感器连接部分32a支承于制动衬片固定螺栓59上。在这个实施例中,传感器32设计成作为附加部分安装于制动衬片固定螺栓59上以便形成根据本发明的传感器单元。换句话说,在这个实施例中,传感器32设计成加在(即改进于)常规自行车制动器上。然而,通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,根据本发明传感器32还可以与制动装置12的一部分集成。无论如何,传感器32具有通过电线86电联接于自行车计算机36上的常规传感器元件如簧片开关。相应地,本文中将不再对传感器32进行更详细地讨论。
现在参看图1、5、6和8,将对根据本发明的前自行车轮14进行更详细地说明。除了车轮磁铁34包括于根据本发明的气阀杆88中之外,自行车轮14为常规型。
具体而言,前轮14基本包括中心轮毂89、环形轮辋90(仅示出一部分)、环形轮胎92(仅示出一部分)以及多根辐条94(仅示出一部分)。当然,通过阅读本公开内容,自行车领域的普通技术人员将会清楚,尽管本文中只示出了前轮14的一部分,但是自行车轮14优选地为截面大致均匀的连续的环形形状。
车轮磁铁34包括由磁性材料利用常规制造技术构造成的大致为环形的部分。车轮磁铁34在可以由传感器32检测的径向位置处固定于气阀杆88上。优选地,构成车轮磁铁34的磁性材料略具挠性和弹性以便容易地安装于气阀杆88上。车轮磁铁34可以为连续环形的磁铁或开口环磁铁134。
气阀杆88包括设置成用于将磁铁34容放于其中的凹槽88a。换句话说,磁铁34具有直径小于气阀杆88的直径的中心开口,其位于凹槽88a与气阀杆88的自由端之间。当然,气阀杆88可以使用其它构型来按照使用工具更少的方式将磁铁34固定于于其上。
轮胎92优选地为常规型无内胎轮胎以便使得气阀杆88可以按照常规方式安装于轮辋上。然而,如果需要和/或所需,气阀杆88可为有内胎轮胎的一部分。无论如何,车轮磁铁34优选地联接于气阀杆88上,因此本发明可以容易地与任何类型的轮辋一起使用而无须特定的轮辋或轮胎。当然,通过阅读本公开内容,自行车领域的普通技术人员将会清楚,这作为替代的连接方法。
现在参看图2-4,将对自行车计算机36进行更详细地说明。自行车计算机36基本上包括车把连接单元100和可松脱地联接于车把连接单元100上的主计算机单元102。除了车把连接单元100包括设计成用于保持从传感器32延伸的电线86中的任何过度松弛的金属线缠绕机构104之外,自行车计算机36为常规型。
主计算机单元102基本上为常规型。因此,按照常规方式,主计算机基本上包括电源(电池)、中央处理器(CPU)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、I/O接口、显示屏(LCD)、一对用户可操作按钮等等。主计算机单元102按照常规方式通过滑动搭扣配合型结构而可拆卸地联接于车把连接单元100上。当主计算机单元102联接于车把连接单元100上时,主计算机单元102的电触点按照常规方式电联接于车把连接单元100的电触点上。由于主计算机单元102基本上为常规型,所以本文中不再对主计算机单元102进行更详细地讨论。
除了存在金属线缠绕机构104之外,车把连接单元100为常规型。因此,车把连接单元100基本上包括夹紧部分和计算机支承部分,夹紧部分设计成按照常规方式用紧固件夹紧于车把15上,而计算机支承部分使主计算机单元102按照常规方式与其形成可滑动地搭扣配合。电线86按照常规方式从主计算机单元102的底部延伸。金属线86电联接于车把连接单元100的电触点上以便将主计算机单元102电联接于传感器32上。因为车把连接单元100基本上为常规型(即除了缠绕机构104之外),所以除了涉及除了金属线缠绕机构104的情况之外,本文中将不再对车把连接单元100进行更详细地讨论。
金属线缠绕机构104基本上包括线轴构件106和线轴盖108,其配置成使电线86缠绕着线轴构件106,线轴盖108可拆卸地联接于线轴构件106上以便使电线86保持于线轴构件106上。具体而言,任何多余的电线86首先都缠绕着线轴构件106,然后线轴盖108咬合于线轴构件106上以便防止电线86松开。
更具体而言,线轴构件106具有带有管状外表面的缠绕部分106a和保持部分106b,保持部分106b大于缠绕部分106a以便防止所缠绕的电线86从缠绕部分106a滑落。线轴盖108绕着保持部分106b的外周安装以便形成电线86的管腔。保持部分106b具有形成于其中的凹口或切口106c,因此电线86可以延伸出管腔至传感器32。
第二实施例现在参看图9和10,将根据第二实施例对制动装置12的改型进行说明。鉴于第一实施例与第二实施例之间的相似性,所以在图9和10中对第二实施例中与第一实施例相同的零件将给出与第一实施例的零件相同的参考符号。而且,鉴于第一实施例与第二实施例之间的相似性,通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,除了本文中所说明与示出的之外,对第一实施例的描述与示出也适用于本第二实施例。换句话说,为简洁起见,可以省略对第二实施例的与第一实施例相同的零件的描述。
在这个第二实施例中,制动块28之一已经由包括集成式传感器132的改进型制动块128代替,并且去除了传感器32。在此,传感器132固定联接于制动块128的制动衬片保持器上,其中电线186附连于自行车计算机36上。因此,传感器132按照与第一实施例相同的方式操作联接于自行车计算机36上。
当然,通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,改进型制动固定螺母(未示出)可以带有传感器432并且/或者安装部分480的花键形表面可以根据需要和/或所需被改进成与此类不同形状的螺母一起使用。
在本文中使用时,以下代表方向的这些词“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”以及其它类似的代表方向的词是指装备有本发明的自行车的这些方向。相应地,当用来描述本发明时,这些词应当被理解为相对于装备有本发明的自行车而言。
在理解本发明的过程中,在本文中使用时,术语“包括”及其派生词为开放性术语,其对提出的所述的特征、元件、组件、群、整数和/或步骤进行具体说明,但是并不排除存在其它未述及的特征、元件、组件、群、整数和/或步骤。前述内容还适用于具有类似意义的词,如术语“包含”“具有”及其派生词。另外,当以单数形式使用术语“构件”或“元件”时,则可能具有单个零件或多个零件的双重意义。最后,本文中所用的程度副词例如“基本上”、“大约”和“近似”等是指变动的项具有合理的偏差量以便保证最终结果不会发生显著改变。如果偏差不会否定其所改动的词的意思,这些副词应当被解释为变动的项包括至少±5%的偏差。
尽管只选择了选定的实施例对本发明进行了示例说明,但通过阅读本公开内容,本发明所属领域的普通技术人员将会清楚,在不超出如后附的权利要求所确定的本发明的范围的情况下,可以作出多种变动和改型。此外,上文对根据本发明的实施例的描述仅用于示例说明,而并非对如后附的权利要求及其等价内容所确定的本发明进行限制。
权利要求
1.一种自行车运动传感结构,包括自行车车轮,其包括气阀杆和安装于气阀杆上的磁铁;自行车制动器,其配置成安装于自行车车架上;以及传感器,其在某一位置处固定附连于自行车制动器上以便通过检测安装于气阀杆上的磁铁来检测自行车车轮的旋转行为。
2.根据权利要求1所述的自行车运动传感结构,其中气阀杆包括凹槽,磁铁安置于气阀杆的所述凹槽中。
3.根据权利要求2所述的自行车运动传感结构,其中磁铁包括大致为环形的部分。
4.根据权利要求3所述的自行车运动传感结构,其中大致为环形的部分为开口环。
5.根据权利要求3所述的自行车运动传感结构,其中大致为环形的部分为连续环。
6.根据权利要求1所述的自行车运动传感结构,其中自行车制动器包括一对自行车制动臂和一对制动块,其中制动块之一固定联接于每个自行车制动臂上。
7.根据权利要求1所述的自行车运动传感结构,其中传感器安装于作为可分离构件固定于自行车制动器上的传感器连接部分上。
8.根据权利要求7所述的自行车运动传感结构,其中自行车制动器包括制动衬片固定螺栓,其中传感器连接部分支承于制动衬片固定螺栓上。
9.根据权利要求8所述的自行车运动传感结构,还包括自行车计算机单元,其电联接于传感器上。
10.根据权利要求6所述的自行车运动传感结构,其中传感器为与制动块分开的元件。
11.根据权利要求6所述的自行车运动传感结构,其中每个制动块具有制动衬片保持器,其中传感器固定附连于制动衬片保持器之一上。
12.根据权利要求11所述的自行车运动传感结构,还包括自行车计算机单元,其电联接于传感器上。
全文摘要
提供一种具有自行车车轮、自行车制动器和传感器的自行车运动传感结构。自行车车轮包括气阀杆和安装于气阀杆上的磁铁。自行车制动器配置成安装于自行车车架上。传感器在某一位置处固定连接于自行车制动器上以便通过检测安装于气阀杆上的磁铁来检测自行车车轮的旋转行为。
文档编号B60C29/06GK1872611SQ20061009302
公开日2006年12月6日 申请日期2006年6月2日 优先权日2005年6月2日
发明者渡会悦义 申请人:株式会社岛野
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