專利名稱：自行車用后輪轂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪轂，特別是構(gòu)成自行車的后輪的輪轂的自行車用后輪轂。
背景技術(shù)：
自行車用后輪轂具備配置于后輪的旋轉(zhuǎn)中心的輪轂軸、圍繞輪轂軸旋轉(zhuǎn)自如地安裝的輪轂殼體、和與輪轂殼體在軸向鄰接配置的自由輪。自由輪將與鏈條嚙合的鏈輪的旋轉(zhuǎn)傳遞給輪轂殼體。以往已知有一種自行車用后輪轂，其在該自由輪與輪轂殼體之間配置能夠?qū)︱T乘者的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行測(cè)定的驅(qū)動(dòng)力測(cè)定部(例如，參照專利文獻(xiàn)I)。以往的自行車用后輪轂具有將自由輪與輪轂殼體連結(jié)的連結(jié)部件。連結(jié)部件形成為圓筒形狀，在一端部安裝鏈輪，另一端部與輪轂殼體連結(jié)。在連結(jié)部件上設(shè)有用于檢測(cè)該連結(jié)部的扭曲的應(yīng)變測(cè)量?jī)x，檢測(cè)連結(jié)部的扭曲量。根據(jù)該測(cè)量到的扭曲量，測(cè)量騎乘者的 驅(qū)動(dòng)力。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :美國(guó)專利第6418797號(hào)說(shuō)明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題對(duì)于以往的后輪轂，將應(yīng)變測(cè)量?jī)x直接粘貼在連結(jié)部上，例如需要使粘貼用的粘接劑的厚度均勻，故難以高精度地進(jìn)行組裝。本發(fā)明的課題在于提供能夠測(cè)量驅(qū)動(dòng)力且難以受到組裝精度的影響的自行車用后輪轂。用于解決課題的手段發(fā)明I所涉及的自行車用后輪轂具備輪轂軸、驅(qū)動(dòng)部、輪轂殼體和驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部。驅(qū)動(dòng)部旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸，并能夠安裝驅(qū)動(dòng)力傳遞部件。輪轂殼體旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸，并被傳遞驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部具有磁致伸縮元件以及與磁致伸縮元件相向設(shè)置的檢測(cè)線圈，該磁致伸縮元件設(shè)在從驅(qū)動(dòng)部到輪轂殼體的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑上。在該自行車用后輪轂中，當(dāng)將驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)向輪轂殼體傳遞時(shí)，設(shè)于驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑的磁致伸縮元件的磁導(dǎo)率對(duì)應(yīng)于根據(jù)驅(qū)動(dòng)力而產(chǎn)生在驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑中的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行變化。根據(jù)磁致伸縮元件的磁導(dǎo)率的變化，檢測(cè)線圈的電感發(fā)生變化。通過(guò)將檢測(cè)線圈的電感的變化作為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，能夠測(cè)定驅(qū)動(dòng)力。在此，由于能夠通過(guò)磁致伸縮元件和檢測(cè)線圈以非接觸方式檢測(cè)驅(qū)動(dòng)力的變化，所以，可以難以受到組裝精度的影響。發(fā)明2所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I所記載的自行車用后輪轂中，檢測(cè)線圈在能夠與磁致伸縮元件相向的位置上安裝于輪轂軸。在該情況下，由于在不旋轉(zhuǎn)的輪轂軸上安裝檢測(cè)線圈，所以，容易將檢測(cè)線圈的輸出向輪轂殼體外部取出。發(fā)明3所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明2所記載的自行車用后輪轂中，還具備安裝部件，該安裝部件以不能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于輪轂軸，且能夠與磁致伸縮元件相向。檢測(cè)線圈安裝于安裝部件。在該情況下，由于不是直接向輪轂軸配置檢測(cè)線圈，而是將檢測(cè)線圈配置在固定于輪轂軸的安裝部件上，所以，能夠加大檢測(cè)線圈的配置自由度。發(fā)明4所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I所記載的自行車用后輪轂中，檢測(cè)線圈在能夠與磁致伸縮元件相向的位置上安裝于輪轂殼體。在該情況下，能夠容易地將檢測(cè)線圈相比磁致伸縮元件配置在輪轂軸的徑向外側(cè)。發(fā)明5所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I至4的任意一項(xiàng)所記載的自行車后輪轂中，檢測(cè)線圈設(shè)在輪轂軸與磁致伸縮元件之間。在該情況下，能夠?qū)z測(cè)線圈直接安裝于輪轂軸。為此，使得檢測(cè)線圈的安裝結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。發(fā)明6所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I至4的任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂中，檢測(cè)線圈設(shè)在磁致伸縮元件與輪轂殼體之間。 發(fā)明7所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I至6的任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂中，還具備設(shè)于驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑的套筒，磁致伸縮元件被保持于套筒。在該情況下，由于例如將磁致伸縮元件切斷形成為驅(qū)動(dòng)力傳遞所需的剛性，所以，能夠使用具有適合于檢測(cè)的磁導(dǎo)率的材料。發(fā)明8所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明7所記載的自行車用后輪轂中，驅(qū)動(dòng)部和套筒一體地形成。在該情況下，由于驅(qū)動(dòng)部與套筒一體形成，所以，構(gòu)成變得簡(jiǎn)單。發(fā)明9所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I至8的任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂中，還具備無(wú)線發(fā)送部，該無(wú)線發(fā)送部將基于檢測(cè)線圈的輸出的信息通過(guò)無(wú)線方式向外部發(fā)送。例如即使檢測(cè)線圈與輪轂殼體一起旋轉(zhuǎn)，也容易將其輸出取出到外部。發(fā)明10所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明I至9的任意一項(xiàng)所記載的后輪轂中，還具備向檢測(cè)線圈供給電力的電源。在該情況下，由于設(shè)置電源，所以，無(wú)需與后輪轂分體地設(shè)置電源。發(fā)明11所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明10所記載的自行車用后輪轂中，電源是電池。在該情況下，電源的構(gòu)成變得簡(jiǎn)單。發(fā)明12所涉及的自行車用后輪轂，在發(fā)明10所記載的自行車用后輪轂中，電源是發(fā)電機(jī)。在該情況下，由于當(dāng)自行車行駛時(shí)進(jìn)行發(fā)電，所以，無(wú)需進(jìn)行來(lái)自外部的充電或者電池的更換。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，由于能夠通過(guò)磁致伸縮元件和檢測(cè)線圈以非接觸方式檢測(cè)驅(qū)動(dòng)力，所以可難以受到組裝精度的影響。


圖I是安裝了鏈輪的依靠本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自行車用后輪轂的半截剖視圖。圖2是圖I中的自行車用后輪轂的主要部分剖視圖。圖3是套筒的立體圖。圖4是第二實(shí)施方式的相當(dāng)于圖2的圖。圖5是第三實(shí)施方式的相當(dāng)于圖2的圖。
具體實(shí)施例方式<第一實(shí)施方式>如圖I所示那樣，依靠本發(fā)明的第一實(shí)施方式的自行車用后輪轂10能夠安裝在設(shè)于自行車框架后部的輪轂軸安裝部102上。后輪轂10具備輪轂軸20、驅(qū)動(dòng)部22、輪轂殼體24、驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部26和無(wú)線發(fā)送部28。輪轂殼體24通過(guò)第一軸承46旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸20。驅(qū)動(dòng)部22通過(guò)第二軸承47旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸20。驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部26能夠測(cè)定騎乘者的驅(qū)動(dòng)力。無(wú)線發(fā)送部28將測(cè)定到的驅(qū)動(dòng)力的相關(guān)信息無(wú)線發(fā)送出去。被無(wú)線發(fā)送的驅(qū)動(dòng)力的相關(guān)信息顯示在例如能夠安裝于自行車車把部的未圖示的碼表中。另夕卜，在碼表中，也顯示自行車的速度、曲柄的旋轉(zhuǎn) 速度(踏頻)、行駛距離等的信息。〈輪轂軸〉輪轂軸20具有安裝快拆機(jī)構(gòu)29的中空的軸本體30 ;安裝在軸本體30的第一端部(圖2的左側(cè)的端部)的第一鎖定螺母32 ;安裝在軸本體30的第二端部(圖2右側(cè)的端部)的第二鎖定螺母34。在第一鎖定螺母32以及第二鎖定螺母34能夠安裝輪轂軸安裝部102。在此，雖然記載了第一鎖定螺母32以及第二鎖定螺母34安裝于輪轂軸安裝部102的構(gòu)成，但也可以構(gòu)成為將軸本體30安裝在框架的輪轂軸安裝部102上。如圖2所示那樣，在軸本體30的第一端部的內(nèi)周面，形成陰螺紋部30a。在軸本體30的第一以及第二端部的外周面，分別形成第一陽(yáng)螺紋部30b以及第二陽(yáng)螺紋部30c。第一鎖定螺母32具有與陰螺紋部30a螺紋接合的陽(yáng)螺紋部，向軸本體30螺紋擰入并固定。第二鎖定螺母34具有與第二陽(yáng)螺紋部30c螺紋接合的陰螺紋部，向軸本體30螺紋擰入并固定。<驅(qū)動(dòng)部>驅(qū)動(dòng)部22構(gòu)成為包括被稱為所謂自由輪的部件。驅(qū)動(dòng)部22具有旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸20的第一部件40 ;配置在第一部件40的外周側(cè)的第二部件42 ;配置在第一部件40與第二部件42之間的單向離合器44 ;套筒52。第一部件40是通過(guò)第二軸承47旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸20的筒狀的部件。第二軸承47具有第二內(nèi)圈體47a、第二外圈體47b和多個(gè)第二滾動(dòng)體47c。第二內(nèi)圈體47a在外周部形成螺紋，向軸本體30的第二陽(yáng)螺紋部30c螺紋擰入并固定。第二外圈體47b在內(nèi)周部形成螺紋，向形成于第一部件40的外周面的陽(yáng)螺紋部螺紋擰入并固定。多個(gè)第二滾動(dòng)體47c在周向隔開(kāi)間隔地設(shè)在第二內(nèi)圈體47a以及第二外圈體47b之間。第二滾動(dòng)體47c可旋轉(zhuǎn)地保持于未圖示的保持器，在周向隔開(kāi)規(guī)定間隔地配置。第二滾動(dòng)體47c既可以是球體，也可以是輥?zhàn)印５谝徊考?0在外周部具有收納單向離合器44的離合器爪44a的凹部40a。第一部件40的第一端部(圖2的左側(cè)的端部)延伸到輪轂殼體24的內(nèi)周側(cè)。在第一部件40的外周面，形成旋轉(zhuǎn)自如地支承第二部件42的第三軸承48的第三球推壓面48a、以及旋轉(zhuǎn)自如地支承輪轂殼體24的第五軸承50的第五球推壓面50a。在第一部件40的第一端部的外周部，形成連結(jié)套筒52的第一端部(圖2的左側(cè)的端部)的第一連結(jié)部40b。套筒52與第一部件40 —起一體地旋轉(zhuǎn)。第二部件42是通過(guò)第三軸承48以及第四軸承49旋轉(zhuǎn)自如地支承于第一部件40的筒狀部件。第三軸承48由前述的第三球推壓面48a、第三球承受面48b和多個(gè)第三滾動(dòng)體48c形成。第三球承受面48b形成在第二部件42的第一端部(圖2的左側(cè)的端部)的內(nèi)周面。多個(gè)第三滾動(dòng)體48c在周向隔開(kāi)間隔地設(shè)在第三球推壓面48a與第三球承受面48b之間。第三滾動(dòng)體48c能夠旋轉(zhuǎn)地保持于未圖示的保持器，在周向隔開(kāi)規(guī)定間隔地配置。第三滾動(dòng)體48c既可以是球體，也可以是輥?zhàn)?。第四軸承49由形成在第二外圈體47b的外周面的第四球推壓面49a、第四球承受面49b和多個(gè)第四滾動(dòng)體49c形成。第四球承受面49b形成在第二部件42的輪轂軸向的中間部的內(nèi)周面。多個(gè)第四滾動(dòng)體49c在周向隔開(kāi)間隔地設(shè)在第四球推壓面49a與第四球承受面49b之間。第四滾動(dòng)體49c能夠旋轉(zhuǎn)地保持于未圖示的保持器，在周向隔開(kāi)規(guī)定間隔地配置。第四滾動(dòng)體49c既可以是球體，也可以是輥?zhàn)印５诙考?2如圖I所示那樣，在外周面具有安裝鏈輪集合體80的鏈輪安裝部42a。鏈輪集合體80與第二部件42 —體地旋轉(zhuǎn)。鏈輪集合體80是驅(qū)動(dòng)力傳遞部件的一例。鏈輪安裝部42a例如在外周部具有設(shè)有在周向隔開(kāi)間隔地配置的凸部或者凹部的花鍵。鏈 輪集合體80具有齒數(shù)不同的多個(gè)(例如9個(gè))的鏈輪80a 80i。通過(guò)與鏈輪集合體80的任意鏈輪嚙合的鏈條81，將未圖示的曲柄的旋轉(zhuǎn)傳遞給驅(qū)動(dòng)部22。在此，在鏈輪安裝部42a安裝多個(gè)鏈輪，但安裝于鏈輪安裝部42a的鏈輪的數(shù)量也可以為一個(gè)。如圖2所示那樣，單向離合器44設(shè)置成用以僅將第二部件42的自行車的行進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn)向第一部件40傳遞。由此，僅將曲柄的行進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn)傳遞給輪轂殼體24。另夕卜，輪轂殼體24的行進(jìn)方向的旋轉(zhuǎn)不向第二部件42傳遞。單向離合器44具有自如地?cái)[動(dòng)成第一姿勢(shì)以及第二姿勢(shì)地設(shè)于凹部40a的離合器爪44a ;形成于第二部件42的內(nèi)周面的棘輪齒44b ;對(duì)離合器爪44a進(jìn)行施力的施力部件44c。離合器爪44a以第一姿勢(shì)與棘輪齒44b接觸，以第二姿勢(shì)從棘輪齒44b脫離。施力部件44c安裝在形成于第一部件40的環(huán)狀槽中。施力部件44c是通過(guò)將金屬線材彎曲成C字狀而形成的彈簧部件，將離合器爪44a朝第一姿勢(shì)側(cè)施力。套筒52設(shè)在從驅(qū)動(dòng)部22到輪轂殼體24的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑中。套筒52的第一端部(圖2的左側(cè)的端部)與驅(qū)動(dòng)部22的第一部件40連結(jié)。套筒52和第一部件40 —體地旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施方式中，套筒52設(shè)在驅(qū)動(dòng)部22的第一部件40的第一端部與輪轂殼體24的第二端部(圖I的右側(cè)的端部)的內(nèi)周面之間。套筒52如圖3所示那樣是筒狀的部件，在第一端部(圖3的左側(cè)的端部)具有與第一連結(jié)部40b卡合的第一^^合部52a。第一^^合部52a具有在輪轂軸向凹陷的凹部以及在輪轂軸向突出的凸部中的至少任意一方。在本實(shí)施方式中，第一^^合部52a在輪轂軸向以凹凸?fàn)钚纬伞Ｌ淄?2在第二端部(圖3的右側(cè)的端部)具有與第二連結(jié)部24c卡合的第二卡合部52b。第二卡合部52b具有在輪轂軸向凹陷的凹部以及在輪轂軸向突出的凸部的至少任意一種，在本實(shí)施方式中，第二卡合部52b在輪轂軸向以凹凸?fàn)钚纬?。通過(guò)將套筒52與接近鏈輪集合體80的輪轂殼體24的第二端部連接，可以盡可能地減小第一部件40的輪轂軸向的大小，能夠抑制重量的增加。在此，第一以及第二卡合部52a以及52b在輪轂軸向以凹凸?fàn)钚纬桑部梢孕纬蔀榫哂性诎霃椒较蛲怀龅陌疾炕蛘咄共康男螤?，還可以是細(xì)齒花鍵。在套筒52上，形成有在周向隔開(kāi)間隔地形成的多個(gè)孔52c。孔52c是在周向上細(xì)長(zhǎng)的長(zhǎng)圓形，貫穿套筒52。在該實(shí)施方式中，孔52c隔著中間部分別設(shè)在套筒52的第一以及第二端部側(cè)。該孔52c設(shè)置成用以在從驅(qū)動(dòng)部22向輪轂殼體24傳遞驅(qū)動(dòng)力(轉(zhuǎn)矩)時(shí)，使套筒52容易對(duì)應(yīng)于驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行扭曲?！摧嗇灇んw〉輪轂殼體24如圖2所示那樣，第一端部(圖2的左側(cè)的端部)由第一軸承46旋轉(zhuǎn)自如地支承在輪轂軸20的軸本體30。輪轂殼體的第二端部(圖2的右側(cè)的端部)如前述那樣由第五軸承50經(jīng)由驅(qū)動(dòng)部22旋轉(zhuǎn)自如地支承在輪轂軸20的軸本體30。第一軸承46具有在內(nèi)周面形成螺紋且與軸本體30的第一陽(yáng)螺紋部30b螺紋擰入并固定的第一內(nèi)圈體46a、第一外圈體46b和多個(gè)第一滾動(dòng)體46c。第一滾動(dòng)體46c可旋轉(zhuǎn)地保持于未圖示的保持器，在周向空開(kāi)規(guī)定間隔地配置。第一滾動(dòng)體46c既可以是球體，也可以是輥?zhàn)?。第五軸承50具有前述的第五球推壓面50a ;例如壓入固定在輪轂殼體24的第二端部的內(nèi)周部的第五外圈體50b ;多個(gè)第五滾動(dòng)體50c。第五滾動(dòng)體50c沿周向隔開(kāi)間隔地配置在第五球推壓面50a與第五外圈體50b之間。第五滾動(dòng)體50c可旋轉(zhuǎn)地保持于未圖示的保持器，沿周向空開(kāi)規(guī)定間隔地配置。第五滾動(dòng)體50c既可以是球體，也可以是輥?zhàn)印?在輪轂殼體24的外周部如圖I所示那樣，在輪轂軸20的軸向隔開(kāi)間隔地呈環(huán)狀突出形成有用于連結(jié)自行車的后輪的輪輻的第一輪轂凸緣24a以及第二輪轂凸緣24b。在輪轂殼體24的第二端部(圖2的右側(cè)的端部)的內(nèi)周部，形成有與第五軸承50鄰接地連結(jié)套筒52的第二端部的第二連結(jié)部24c。<驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部>驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部26具有磁致伸縮元件54和檢測(cè)線圈56。磁致伸縮元件54固定設(shè)置在套筒52的外周面的中間部。磁致伸縮元件54例如粘接固定于套筒。磁致伸縮元件54以及檢測(cè)線圈56是利用了磁性材料的逆磁致伸縮效應(yīng)的傳感器。磁致伸縮元件54在套筒52上作用轉(zhuǎn)矩，若套筒52表面的主應(yīng)力變化，則磁導(dǎo)率變化。磁致伸縮元件54具有設(shè)有第一易磁化軸54c的帶狀的第一磁致伸縮件54a ;設(shè)有與第一易磁化軸54c交叉的第二易磁化軸54d的第二磁致伸縮件54b。在該實(shí)施方式中，第一易磁化軸54c與第二易磁化軸54d正交。檢測(cè)線圈56如圖2所示那樣，固定在與輪轂軸20的軸本體30以不可旋轉(zhuǎn)的方式連結(jié)的安裝部件58上。安裝部件58的內(nèi)周面與磁致伸縮元件54的外周面相向地配置。安裝部件58具有固定在軸本體30上的從軸本體30向外周側(cè)延伸的第一部分；從第一部分的端部向輪轂軸向延伸的第二部分。在此，第一部分以及第二部分形成為環(huán)狀或者筒狀。檢測(cè)線圈56設(shè)在第二部分。檢測(cè)線圈56具有與第一磁致伸縮件54a相向地配置的第一線圈56a;與第二磁致伸縮件54b相向地配置的第二線圈56b。在本實(shí)施方式中，檢測(cè)線圈56設(shè)在磁致伸縮兀件54與輪轂殼體24之間。驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部26將由磁致伸縮元件54的磁導(dǎo)率的變化產(chǎn)生的檢測(cè)線圈56的電感的變化作為電信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，從而測(cè)定驅(qū)動(dòng)力。驅(qū)動(dòng)力包括轉(zhuǎn)矩。<無(wú)線發(fā)送部>無(wú)線發(fā)送部28如圖I所示那樣，例如配置在輪轂殼體24的第一端部的輪轂軸向外側(cè)。無(wú)線發(fā)送部28具有固定在輪轂軸20的外周部的箱體部28a。箱體部28a具有固定在輪轂軸20的固定部28d。在固定部28d插通軸本體30。固定部28d通過(guò)緊固第一鎖定螺母32，在第一鎖定螺母32與第一外圈體46a之間被它們直接或者間接地夾住固定。在箱體部28a的內(nèi)部配置電路基板28b。檢測(cè)線圈56與電路基板28b由未圖示的配線電連接。在電路基板28b上，搭載有微型計(jì)算機(jī)、將來(lái)自檢測(cè)線圈56的輸出放大的放大器、將由放大器放大的信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)碼信號(hào)的AD (Analog-Digital)轉(zhuǎn)換電路以及無(wú)線發(fā)送電路等的電子部件、和作為電源的充電電池28c。在本實(shí)施方式中，微型計(jì)算機(jī)、放大器以及AD轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部26的一部分。無(wú)線發(fā)送部28無(wú)線發(fā)送基于檢測(cè)線圈56的輸出的信息。從無(wú)線發(fā)送部28無(wú)線發(fā)送出來(lái)的信息由未圖示的碼表作為驅(qū)動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩以及動(dòng)力中的至少任意一項(xiàng)進(jìn)行顯示。也可以在設(shè)于電路基板28b的微型計(jì)算機(jī)中基于檢測(cè)線圈56的輸出來(lái)計(jì)算驅(qū)動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩以及動(dòng)力中的至少任意一項(xiàng)，另外還可以在碼表中基于接收到的信息來(lái)計(jì)算驅(qū)動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩以及動(dòng)力中的至少任意一項(xiàng)。還可以替代充電電池28c地設(shè)置一次電池。充電電池28c或者一次電池設(shè)置成能夠相對(duì)于箱體部28a進(jìn)行裝拆。在箱體部28a也可以設(shè)置例如在對(duì)充電電池28c進(jìn)行充電時(shí)使用的端子。在這樣構(gòu)成的后輪轂10中，當(dāng)安裝于自行車并由騎乘者蹬踩腳踏時(shí)，騎乘者的踏力作為驅(qū)動(dòng)力從驅(qū)動(dòng)部22傳遞給輪轂殼體24。此時(shí)，驅(qū)動(dòng)部22的套筒52的主應(yīng)力變化， 磁致伸縮元件54的磁導(dǎo)率變化，檢測(cè)線圈56的電感變化。由電路基板28b處理表示該變化的電信號(hào)，由無(wú)線發(fā)送部28無(wú)線發(fā)送給碼表。在碼表中，接收并顯示被無(wú)線發(fā)送來(lái)的表示驅(qū)動(dòng)力的信息。由此，騎乘者能夠了解自身產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力、轉(zhuǎn)矩、動(dòng)力等。在此，由于能夠由磁致伸縮元件54和檢測(cè)線圈56以非接觸方式檢測(cè)驅(qū)動(dòng)力，所以可難以受到組裝精度的影響。<第二實(shí)施方式>在上述實(shí)施方式中，將檢測(cè)線圈56安裝到固定于輪轂軸20的安裝部件58，將磁致伸縮元件54配置在檢測(cè)線圈56與輪轂軸20的軸本體30之間。在第二實(shí)施方式中，如圖
4所示那樣，將檢測(cè)線圈156直接配置在輪轂軸20的軸本體30的外周面。另外，在以后的說(shuō)明中，省略關(guān)于構(gòu)成以及形狀與第一實(shí)施方式相同的部件的說(shuō)明。如圖4所示那樣，在后輪轂110中，驅(qū)動(dòng)部122的套筒152是與驅(qū)動(dòng)部122的第一部件140 —體形成的棒狀的部分。在套筒152的內(nèi)周部保持有驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部126的磁致伸縮元件154。套筒152在輪轂殼體24的內(nèi)部與第一部件140 —體形成。第一部件140的第一端部(圖4的左側(cè)的端部)朝向輪轂殼體24的第二端部(圖4的右側(cè)的端部)彎折。該第一部件140的末端部與輪轂殼體24的第二連結(jié)部24c可一體旋轉(zhuǎn)地連結(jié)。在此，套筒152由沿圍繞輪轂軸的周向空開(kāi)間隔地設(shè)置的多個(gè)棒狀部分形成，但也可以與上述實(shí)施方式同樣地形成為圓筒狀，另外還可以與第一部件140分體地設(shè)置。檢測(cè)線圈156如前述那樣直接固定于輪轂軸20的軸本體30的外周面。因此，在第二實(shí)施方式中，檢測(cè)線圈156設(shè)在磁致伸縮元件154與輪轂軸20之間。在這樣構(gòu)成的第二實(shí)施方式的后輪轂110中，也與第一實(shí)施方式同樣，能夠由磁致伸縮元件154和檢測(cè)線圈156以非接觸方式檢測(cè)驅(qū)動(dòng)力，所以可難以受到組裝精度的影響。<第三實(shí)施方式>在第一以及第二實(shí)施方式中，將檢測(cè)線圈不可旋轉(zhuǎn)地安裝于輪轂軸20，但在第三實(shí)施方式中，如圖5所示那樣，將后輪轂210的驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部226的檢測(cè)線圈256安裝于輪轂殼體224。檢測(cè)線圈256和輪轂殼體224 —體地旋轉(zhuǎn)。在輪轂殼體224的內(nèi)周部，設(shè)置用于安裝檢測(cè)線圈256的環(huán)狀的線圈安裝部件258。套筒252配置在驅(qū)動(dòng)部224的第一部件240的途中。第一部件240在輪轂軸向由細(xì)齒花鍵與輪轂殼體224的中央部連結(jié)。套筒252的概略構(gòu)成是與第一實(shí)施方式的套筒52同樣的構(gòu)成,但套筒252的兩端固定于第一部件240。在該套筒252的外周面保持磁致伸縮元件254。在該第三實(shí)施方式中，與第二實(shí)施方式同樣，檢測(cè)線圈256設(shè)在磁致伸縮元件254與輪轂殼體224之間。在第三實(shí)施方式中，由于檢測(cè)線圈256旋轉(zhuǎn)，所以將無(wú)線發(fā)送部228固定在輪轂殼體224上。在此，在輪轂殼體224的內(nèi)周部固定無(wú)線發(fā)送部228。在將無(wú)線發(fā)送部228固定在輪轂殼體224的內(nèi)周部的情況下，也優(yōu)選將天線配置在輪轂殼體224的外部。另外，在后輪轂210中，作為磁致伸縮元件254以及無(wú)線發(fā)送部228的電源設(shè)置發(fā)電機(jī)60。發(fā)電機(jī)60具有固定在輪轂軸20的軸本體30的外周面上的磁鐵62 ;在磁鐵62 的外周側(cè)與磁鐵62相向地配置的轉(zhuǎn)子64。轉(zhuǎn)子64具有固定在輪轂殼體224的內(nèi)周面上的線圈繞線架；卷繞安裝于線圈繞線架的發(fā)電線圈；配置在發(fā)電線圈的周圍的磁軛。發(fā)電線圈的輸出由設(shè)在無(wú)線發(fā)送部228的整流器整流成直流，作為電源進(jìn)行使用。在這樣的第三實(shí)施方式的后輪轂210中，也與第一以及第二實(shí)施方式同樣，由于能夠由磁致伸縮元件254和檢測(cè)線圈256以非接觸方式檢測(cè)驅(qū)動(dòng)力，所以可難以受到組裝精度的影響。另外，相比第一以及第二實(shí)施方式，能夠減小輪轂殼體224的輪轂軸向的中間部的外徑?！雌渌鼘?shí)施方式〉以上，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離發(fā)明構(gòu)思的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種變更。(a)在上述實(shí)施方式中，包括具有單向離合器的所謂自由輪轂地構(gòu)成驅(qū)動(dòng)部22，但本發(fā)明并不限定于此。例如，對(duì)于不具有自由輪轂的后輪轂也能夠適用本發(fā)明。(b)在上述實(shí)施方式中，例示了具有快拆機(jī)構(gòu)29的后輪轂，但對(duì)于不具有快拆機(jī)構(gòu)的后輪轂也能夠適用本發(fā)明。(d)在上述實(shí)施方式中，作為電源例示了發(fā)電機(jī)以及充電電池，但本發(fā)明并不限定于此。例如，也可以使用可充電的電容器等的蓄電元件。另外，作為電源還可以使用不能充電的一次電池。(e)在上述第三實(shí)施方式中，發(fā)電機(jī)60用于檢測(cè)線圈56以及無(wú)線發(fā)送部28的電力供給，但本發(fā)明并不限定于此。也可以在無(wú)線發(fā)送部中，對(duì)從發(fā)電機(jī)60輸出的交流的電力波形進(jìn)行檢波來(lái)獲得后輪轂的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)。也可以利用所獲得的旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)的相關(guān)信息和由驅(qū)動(dòng)力測(cè)定部測(cè)定到的驅(qū)動(dòng)力即轉(zhuǎn)矩，在微型計(jì)算機(jī)中計(jì)算動(dòng)力。另外，通過(guò)由無(wú)線發(fā)送部向碼表發(fā)送旋轉(zhuǎn)速度信號(hào)的相關(guān)信息，乘以后輪的周長(zhǎng)，由此能夠用于碼表中的車速顯示。(f)上述各實(shí)施方式的構(gòu)成能夠相互組合。例如，在第一以及第二實(shí)施方式中，也可以如第三實(shí)施方式那樣在輪轂殼體的內(nèi)部設(shè)置發(fā)電機(jī)。在該情況下，發(fā)電機(jī)可構(gòu)成為，在輪轂軸設(shè)置發(fā)電線圈，在輪轂殼體或者第一部件設(shè)置磁鐵。另外，在第三實(shí)施方式中，也可以替代發(fā)電機(jī)地設(shè)置一次電池或者二次電池。另外，例如在第三實(shí)施方式中，也可以將檢測(cè)線圈設(shè)在輪轂軸上。另外，例如在第一實(shí)施方式中，也可以將檢測(cè)線圈設(shè)在輪轂殼體24上。
(g)在前述的各實(shí)施方式中，構(gòu)成為將磁致伸縮元件設(shè)在套筒上，但也可以將磁致伸縮元件與套筒一體地形成。在該情況下，能夠減少部件數(shù)量。(h)在上述實(shí)施方式中，在套筒上形成貫穿套筒的孔，但也可以替代貫穿的孔地形成凹部，另外也可以構(gòu)成為不設(shè)置孔。( i )在上述實(shí)施方式中，也可以將第一軸承至第五軸承中的任意一個(gè)或者多個(gè)變更為滑動(dòng)軸承。在該情況下，能夠減輕重量。( j )在上述實(shí)施方式中，也可以將第一部件之中構(gòu)成自由輪的部分以相對(duì)于其它部分裝拆自如的方式構(gòu)成。當(dāng)如此構(gòu)成時(shí)，能夠自如地更換自由輪。第一部件之中能夠裝拆的部分只要通過(guò)細(xì)齒花鍵等的連結(jié)機(jī)構(gòu)與其它部分結(jié)合即可。附圖標(biāo)記說(shuō)明 10后輪轂20輪轂軸22驅(qū)動(dòng)部24輪轂殼體26驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部28無(wú)線發(fā)送部28c充電電池52 套筒54磁致伸縮元件56檢測(cè)線圈58安裝部件60發(fā)電機(jī)80鏈輪集合體110后輪轂122驅(qū)動(dòng)部126驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部152 套筒154磁致伸縮元件156檢測(cè)線圈。
權(quán)利要求
1.一種自行車用后輪轂，其特征在于，該自行車用后輪轂具備 輪轂軸； 驅(qū)動(dòng)部，該驅(qū)動(dòng)部旋轉(zhuǎn)自如地支承于上述輪轂軸，并能夠安裝驅(qū)動(dòng)力傳遞部件； 輪轂殼體，該輪轂殼體旋轉(zhuǎn)自如地支承于上述輪轂軸，并被傳遞上述驅(qū)動(dòng)部的旋轉(zhuǎn)；以及 驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部，該驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部具有磁致伸縮元件以及與上述磁致伸縮元件相向設(shè)置的檢測(cè)線圈，該磁致伸縮元件設(shè)在上述驅(qū)動(dòng)部與上述輪轂殼體之間的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑上。
2.如權(quán)利要求I所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述檢測(cè)線圈在能夠與上述磁致伸縮元件相向的位置上安裝于輪轂軸。
3.如權(quán)利要求2所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，還具備安裝部件，該安裝部件以不能旋轉(zhuǎn)的方式安裝于上述輪轂軸，且能夠與上述磁致伸縮元件相向； 上述檢測(cè)線圈安裝于上述安裝部件。
4.如權(quán)利要求I所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述檢測(cè)線圈在能夠與上述磁致伸縮元件相向的位置上安裝于上述輪轂殼體。
5.如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述檢測(cè)線圈設(shè)在上述輪轂軸與上述磁致伸縮元件之間。
6.如權(quán)利要求I至4中任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述檢測(cè)線圈設(shè)在上述磁致伸縮元件與上述輪轂殼體之間。
7.如權(quán)利要求I至6中任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述驅(qū)動(dòng)部包括設(shè)于上述驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑的套筒， 上述磁致伸縮元件被保持于上述套筒。
8.如權(quán)利要求7所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述套筒一體地形成于上述驅(qū)動(dòng)部。
9.如權(quán)利要求I至8中任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，還具備無(wú)線發(fā)送部，該無(wú)線發(fā)送部將基于上述檢測(cè)線圈的輸出的信息通過(guò)無(wú)線方式向外部發(fā)送。
10.如權(quán)利要求I至9中任意一項(xiàng)所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，還具備對(duì)上述檢測(cè)線圈供給電力的電源。
11.如權(quán)利要求10所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述電源是電池。
12.如權(quán)利要求10所記載的自行車用后輪轂，其特征在于，上述電源是發(fā)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠測(cè)量驅(qū)動(dòng)力且難以受到組裝精度的影響的自行車用后輪轂。自行車用后輪轂(10)具備輪轂軸(20)、驅(qū)動(dòng)部(22)、輪轂殼體(24)和驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部(26)。驅(qū)動(dòng)部(22)旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸(20)，能夠安裝鏈輪集合體(80)。輪轂殼體(24)旋轉(zhuǎn)自如地支承于輪轂軸(20)，被傳遞驅(qū)動(dòng)部(22)的旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)力測(cè)量部(26)具有設(shè)在驅(qū)動(dòng)部(22)與輪轂殼體(24)之間的驅(qū)動(dòng)力傳遞路徑上的磁致伸縮元件(54)以及與磁致伸縮元件(54)相向設(shè)置的檢測(cè)線圈(56)。
文檔編號(hào)G01L5/00GK102963489SQ20121028848
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月29日
發(fā)明者北村智 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野