CN101279630A - 配备仪器的自行车部件和用于配备该部件的检测单元 - Google Patents

Abstract

一种配备仪器的自行车部件(1)包括指示施加在所述部件(1)上的应力的至少一个参数的检测单元(100a)，该部件是单件或者包括不相对于彼此移动的多个构件。优选地，当所述自行车行驶时，该部件相对于自行车框架是移动的，并且所述检测单元(100a)设计成与所述部件(1)作为单件相对于所述自行车框架移动。更优选地，检测的参数是骑车者通过自行车踏板施加到上述部件(1)的扭矩。

Description

配备仪器的自行车部件和用于配备该部件的检测单元

技术领域

本发明涉及一种配备仪器的自行车部件。具体而言，本发明涉及一种用于检测施加在部件上的应力的配备仪器的自行车部件。

本发明还涉及一种用于配备上述自行车部件的检测单元和包含上述部件的自行车。

背景技术

在骑车时，尤其是在专业水平，有利地检测指示作用在自行车部件上的应力的参数存在着很多的原因。

例如，检测上述参数提供了有用的信息以设计部件。的确，对于自行车和/或自行车的部件，尤其是赛车的制造商，恒定的需求是尽可能的减小自行车的整体重量及由此减少自行车的各种部件的重量，同时即使没有提高部件的结构强度性能，也应该保持部件的结构强度性能。为此，需要获悉部件所承受的应力范围。例如，在自行车的旋转部件，例如底支架组件的轴，曲柄臂或者自行车轮的部件的情况下，该些部件的扭转变形可以被测量，从而获悉上述应力的范围。

对表示由骑车者在踩踏板时作用在自行车部件上的应力的参数的检测还允许对骑车者的表现进行评估或者可能地进行比较。例如，自行车的旋转部件的扭转变形的测量能够获悉骑车者在踩踏板时所发出的功率，由此可以评估他的表现。

US6,701,793公开了一种用于测量施加在轴上的扭矩的传感器。该传感器包括施加在轴上的磁致伸缩材料层，在磁致伸缩材料层处围绕轴缠绕的第一电绕组，在第一绕组内围绕轴缠绕的第二电绕组，以及信号发生器，该信号发生器适于将电流信号供给到第一电绕组从而产生磁场。当施加扭矩到轴时，磁致伸缩材料的磁导率改变，致使轴周围的磁通量变化。由于第二电绕组上的这种变化，产生了张力信号，该信号被测量并且用于确定所施加的扭矩的大小和方向。

申请人发现，上述传感器需要特别费力的操作以安装到自行车部件中。例如，在底支架组件的情况下，需要具体调整容纳底支架组件的盒从而接纳电绕组，并且同时需要制作轴的表面，以施加磁致伸缩材料层。因此，需要干预很多元件，具体而言，需要干预在踩踏板时保持相对于自行车框架固定的元件(在上述的例子中，容纳底支架组件的盒)，同时需要干预在踩踏板时，相对于自行车框架移动的元件(底支架组件的轴)。传感器与固定元件和移动元件相关连的事实意味着传感器所产生的信号进行空中传输。因此，该种信号的检测由于可能的误差或者在各种元件之间的屏蔽而失真。

发明内容

在本发明基础上的技术问题在于，通过简单、成本有效、可靠且易于安装的系统，允许在踩踏板时测量由骑车者作用在自行车部件上的应力。

因此，在本发明的第一方面，本发明涉及一种配备仪器的自行车部件，该部件包括表示施加在该部件上的应力的至少一个参数的检测单元，该部件是单件或者包括相对彼此不移动的多件。

贯穿本说明和在随附的权利要求中，我们所指的“部件”是指当自行车行驶时，相对于自行车框架保持固定的任何自行车部件，例如框架自身(或者框架的部分)或者座立柱，或者当自行车行驶时，相对于框架移动的任何部件，例如底支架组件的轴或者曲柄臂。另外，本发明的部件可以形成为单件(例如曲柄臂)或者形成为多件(例如底支架组件)。根据本发明，在形成为多件的情况下，检测单元与这些件中的一件或者多件相连，然而该件不相对彼此移动或者作为单件移动。

有利地，根据本发明，整个检测单元与自行车的部件的相对于彼此不移动的构件相连。在制造该种配备仪器的部件和在自行车上装配该部件的步骤中，因此，只需要干预在自行车行驶时部件的相对于自行车框架想要保持固定的构件或者相对于框架作为单件移动的构件，在成本和制造以及装配时间方面，具有很明显的优点。另外，由于在固定元件和移动元件之间不需要相互作用，因此指示在踩踏板时骑车者施加到部件上的应力的参数的检测特别地简单、可靠和有效。

优选地，本发明的部件是旋转部件。具体而言，该旋转部件包括可以围绕着旋转轴线旋转的主体。在这种情况下，上述的检测单元作为单件与上述主体一起旋转。

优选地，检测单元包括指示施加在部件上的应力的至少一个信号(优选地电信号)的至少一个发生器，并且更优选地包括在检测单元外的该信号的至少一个传输装置。该检测单元优选地还包括至少一个动力供给源(优选地电能源)，并且更优选地包括由信号发生器产生的信号的至少一个处理单元。

动力供给源例如可以是电池、压电元件(特别是压电晶体)或者感应绕组，该感应绕组通过固定的磁体来激励，该固定的磁体靠近旋转部件被布置。该信号发生器可以包括一个或者多个应变仪或者压电元件(可能地构成动力供给源的同一个)。信号的传输装置可以包括无线电发射器或者可以包括与滑动触头或者螺线管相连的电缆。

在使用电池作为动力供给源的情况下，信号发生器根据电池所发出恒定的电信号起作用，以产生指示施加在部件上的应力的信号。在另一方面，在使用压电元件的情况下，由于压电元件自身的特性会自动地产生与所承受的应力的大小直接成比例的电信号，因此该压电元件同时用作动力供给源和信号发生器。在这种情况下，压电元件被制作为，当踩踏板时被骑车者施加在部件上的应力挤压。

在本发明的部件的第一实施例中，部件是由复合材料制成，并且检测单元至少部分地结合在复合材料内。优选地，在这种情况下，信号发生器是由结合在由碳纤维构成的曲柄臂的主体内的压电元件构成。

在本发明的部件的优选实施例中，检测单元至少部分地被容纳在部件的至少一个空腔内。优选地，被容纳在部件的空腔内的本发明的部件的元件是动力供给源，并且更优选地还有信号的传输装置。

在本发明的部件的优选实施例中，信号发生器还容纳在上述空腔内，从而整个检测单元定位在本发明的部件的主体内部。

然而，预见了本发明的部件的可选实施例，其中上述元件中的一些元件与部件的外表面相连。具体而言，预见了可选实施例，其中信号发生器与部件的外表面相连。这在个体希望检测由扭转应力所产生的张力的情况下是特别有好处的。的确，正好在部件的外表面处所产生的这种应力大小更大，因此，恰好在该表面处的信号发生器的布置允许提高检测的效率。

优选地，检测的参数是指示所述部件的张紧状态的信号。更优选地，所述信号与参考信号比较，以当到达临界张力时指示或者指示需要替换部件。

优选地，由上述检测单元检测的参数是指示在踩踏板时骑车者施加在部件上的扭矩的信号。

在本发明的优选实施例中，配备的部件是底支架组件的轴、该组件的曲柄臂、底支架组件的部件自身或者更优选地在底支架组件中使用的螺纹元件，例如螺母或者螺丝。然而，可以提供本发明的可选的实施例，其中除了上述提到的自行车部件之外还配备例如轮部件(例如毂或者轮圈)、座立柱、把手或者自行车的框架的自行车部件。

在其中配备的部件是底支架组件的特定情况下，动力供给源和传输装置两者都与底支架组件的轴相连，而信号发生器与曲柄臂中的每个相连。有利地，由于在现代的底支架组件中，轴仅承受骑车者作用在左曲柄臂时的扭矩，而右曲柄臂直接地连接到前链轮齿，在该前链轮齿上，链条用于将运动传输到后轮，因此该实施例是特别有好处的。因此，在该组件中，如果信号发生器仅仅与轴相连，则可以获得骑车者施加的扭矩的部分检测。在另一方面，信号发生器在曲柄臂上的定位可以克服部分检测的问题。

优选地，动力供给源和传输装置通过模块元件限定，该模块元件通过电连接器连接在一起。

另一方面，信号发生器和传输装置优选地通过电缆彼此连接。由于待传输的信号的大小一般都非常得小，并且如果用连接器传输则会丢失掉，因此，使用电缆与使用连接器相比是有好处的。

优选地，动力供给源是有源能量源，即，能够与固定元件和移动元件之间的相互作用无关地产生能量的源。例如，电池或者压电晶体是有源的源。

在本发明的部件的优选实施例中，动力供给源是电池。该电池优选的是可充电的类型，并且更加优选地是可以通过感应充电的类型，从而能够容纳在与外部空气密封且隔离的区域中。

优选地，信号发生器包括至少一个连接到电池的应变仪。更优选地，信号发生器包括根据垂直方向布置的两个应变仪(一个放置在另一个上方或者布置在轴的径向相对的区域中)，或者两对应变仪，其中每对中的应变仪根据垂直方向布置，或者四个应变仪，该四个应变仪被连接，以限定应变仪桥，特别是根据诸如惠斯登桥的差分模式限定。

在本发明的部件的实施例中，传输装置包括滑动触头，以将产生的指示检测的参数的电信号传输到外部。

可选地，传输装置包括射频发射器，该射频发射器将电磁信号远程地传输到例如与自行车的把手相连的计速表。在这种情况下，优选地，天线被容纳在开口朝向外部的部件的至少一个空腔内，从而不会被部件的壁屏蔽。

优选地，传输装置包括适于产生磁场的一对螺线管。

优选地，检测单元还包括用于传输装置的动力供给装置。更优选地，该动力传输装置是与用于检测单元的相同的动力供给源，但是提供了本发明的部件的可选实施例，其中用于传输装置的动力供给装置是附加能量源。

优选地，检测单元还包括布置在信号发生器和传输装置之间的信号放大器，并且还可以包括在所述传输装置的上游可操作的模拟/数字转换器。在这种情况下，优选地，检测单元包括用于该放大器的动力供给装置。优选地，该动力供给装置是与用于检测单元的动力供给源相同的动力供给源，但是提供了本发明的部件的可选实施例，其中用于放大器的动力供给装置是附加能量源。

优选地，检测单元包括用于驱动动力供给源的开关。有利地，该开关的使用允许当个体不希望执行任何检测的时候使动力供给源不起作用，从而使动力供给源的能量消耗最小化。

优选地，上述开关包括运动传感器，该运动传感器有利地在自行车或者其上应用该传感器的部件移动之后激活检测单元。

优选地，该检测单元还包括操作指示器LED。

优选地，检测单元还包括校准或者诊断开关，该校准或者诊断开关可以通过按钮、接近式开关、舌簧式开关等限定。

优选地，检测单元还包括圈速传感器，该圈速传感器能够在检测施加到部件的扭矩的同时检测部件的旋转速度，从而计算骑车者所发出的功率。

在本发明的第二方面，本发明涉及一种用于配备自行车部件的检测单元，其特征在于，该检测单元被构造为其能够插入在上述部件的至少一个空腔中。

优选地，该检测单元单独或者结合地具有上面参考本发明的部件的检测单元所述的所有的结构和功能特征，并且因此具有所有的上述优点。

在本发明的第三方面，本发明涉及一种包括上述类型的配备仪器的部件的自行车。

优选地，该自行车单独或者结合地具有上面参考本发明的部件所述的所有的结构和功能特征，并且因此具有所有的上述优点。

附图说明

参考附图，从下面的本发明的的一些优选实施例的详细说明，本发明的其他特点和优点将变得更加清楚。图中：

图1是根据本发明的自行车部件的第一实施例的示意纵向截面图，该自行车部件在该特定情况下是底支架组件；

图1a-1c示出了图1的部件的检测单元的可选实施例的方块图；

图2是本发明的自行车部件的第二实施例的示意纵向截面图；

图3是本发明的自行车部件的第三实施例的示意纵向截面图；

图4是本发明的自行车部件的第四实施例的示意纵向截面图；

图5是本发明的自行车部件的第五实施例的示意纵向截面图；

图6是本发明的自行车部件的第六实施例的示意纵向截面图；

图7是本发明的自行车部件的第七实施例的示意纵向截面图；

图8是本发明的自行车部件的部分的第八实施例的示意纵向截面图；

图9是本发明的自行车部件的第九实施例的示意纵向截面图；

图10是本发明的自行车部件的第十实施例的示意纵向截面图；

图11示意示出了底支架组件的承受扭矩的轴的张紧状态；

图12a示意示出了在开始冲击状况下底支架组件的曲柄臂相对于图11的轴的位置；

图12b示意示出了在开始冲击状况下图11的轴的张紧状态；

图12c示意示出了在最大冲击状况下曲柄臂相对于图11的轴的位置；

图12d示意示出了在冲击结束状况下曲柄臂相对于图11的轴的位置；

图13示意示出了图11的轴上的应变仪的优选位置；

图14a示意示出了图11的轴当承受弯曲和扭转应力时的张紧状态，其中曲柄臂处于第一操作位置，和定位应变仪的优选配置；

图14b示意示出了图11的轴当承受弯曲和扭转应力时的张紧状态，其中曲柄臂处于第二可操作位置，和定位应变仪的优选配置；

图15a示意示出了图11的轴上定位两个应变仪的另一配置；

图15b示意示出了图11的轴上定位应变仪的特别优选的配置；

图16是本发明的部件的另一实施例的侧视图；

图17是本发明的部件的另一实施例的分解透视图；

图18示出了图17中的放大细节；

图19是本发明的部件的另一实施例的分解透视图；

图20是本发明的部件的另一实施例的示意纵向剖面图；

图21是结合本发明的部件的自行车的侧视图。

具体实施方式

贯穿本说明，本发明将参考底支架组件进行说明。然而，应该理解的是，本发明可以应用在任何自行车部件，例如曲柄臂、轴、轮部件、框架、座立柱、手柄或者自行车的任何其他部件。

参考下面说明的各个实施例，术语“自行车底支架组件”用于表示将两个曲柄臂连接到轴的两个相对端而得到的组件。轴可以制作为与曲柄臂不同的部件，或者与两个曲柄臂中的一个形成为单件。轴还可以由单件制作或者通过将两个或者更多的轴元件连接在一起而获得。

在该上下文中，由曲柄臂和轴(或者轴元件)构成的底支架组件的部件用术语“曲柄臂组件”称谓，该曲柄臂和轴连接在一起或者形成为单件。

参考图1，根据本发明的第一实施例的自行车的底支架组件用1表示。

组件1包括两个曲柄臂组件5、6，每个包括由金属或者复合材料制成的实心或者空心的曲柄臂17、18，和空心轴元件21、22。曲柄臂17构成了右曲柄臂，在该右曲柄臂上安装有用于与链条啮合的前链轮齿(未示出)，而曲柄臂18构成了底支架组件1的左曲柄臂。

如图1中所示头对头连接在一起的两个轴元件21、22限定了底支架组件1的轴23。该轴23沿着纵向轴线X延伸。

曲柄臂组件5、6在轴元件21、22的第一自由端部29、30处连接在一起。在该端部29、30处，轴元件21、22包括各自前边齿25、26，该边齿优选是相同的并且是Hirth型的，以允许在曲柄臂组件5、6之间的精确定心。

在轴元件21、22的第二自由端部27、28处设置有螺纹，用于与曲柄臂17、18连接。然而，轴元件21、22和曲柄臂17、18之间的连接可以根据不同的方式来实现，例如通过粘结，通过干涉配合或者通过齿形表面的耦合。

底支架组件1被容纳在大体管状容纳盒2中，该容纳盒合适地形成在自行车的框架内。在容纳盒2内，曲柄臂组件5、6和由轴元件21和22由此而限定的轴23通过轴承13、14可旋转地被支撑在纵向轴线X周围，该轴承13、14在各个端部27、28处配合在轴元件21、22上，用于与曲柄臂17、18连接。轴承13、14操作地布置在轴元件21、22和拧紧在容纳盒2的相对端内部的各个适配圈3、4之间。轴承13、14被定位在容纳盒2的外部，每个轴承被布置在适配圈13、14和各个轴元件21、22之间。

在轴向相对侧上与适配圈3、4相连的合适的垫圈3a、4a确保了轴承13、14与外部环境的密封隔离。波形弹簧4b然后被布置在轴承14的外圈和适配圈4之间。

轴元件21、22的端部29、30分别具有通孔31和螺纹孔32，该通孔31和螺纹孔32相对于轴元件21、22同轴(因此相对于轴向轴线X同轴)，用于插入螺母33。该螺母33确保了在踩踏板时轴元件21、22之间保持连接。

螺母33插入通孔31，并且抵靠着垫圈133与通孔的径向凸缘34邻接，该垫圈顺次与轴元件21的内壁邻接，而螺母33的螺纹柄35拧入螺纹孔32内。

螺母33包括第一部33a，在该第一部内形成有具有成形内表面的孔，以接纳关闭工具，特别是通用扳手。螺母33还具有第二部33b，其中形成有大体圆柱形孔。

上述的底支架组件进一步的细节在属于同一申请人的No.05026302欧洲专利申请中公开，其中的全部内容通过参考的方式合并在此。

根据本发明，图1中的底支架组件1包括在踩踏板时由骑车者施加到轴23上的扭矩的检测单元100a。该检测单元100a包括电池103，可能的话是可充电的类型的电池，由与螺母33相连的一个或者多个应变仪101构成的信号发生器，由应变仪101所产生的信号的处理单元102，以及将该信号传输到外部的传输装置，该传输装置特别地包括天线154。

优选地，应变仪101被布置为构成应变仪桥，特别是利用差分配置中的四个电阻构成的已知类型的桥，例如惠斯登桥。如后面将更详细说明的，电阻在差分配置中的特定放置允许信号仅根据与应变仪101连接的螺母33的扭转变形而被提供，即不会受由于螺母33的拉动或者弯曲而引起的轴向变形的影响。

应变仪101通过由电池103发出的电信号来供电，并且根据螺母33的扭转变形对该信号起作用，以对信号进行修正，由此产生以电流或者电压形式的修正的电信号。由于螺母33的变形与在踩踏板时由骑车者施加的扭矩成比例，因此，由应变仪101所修正的电信号也与该扭矩成比例。

处理单元102是通过相同的电池103供电，但是可选地，处理单元可以包含自己的专用电池。

处理单元102被容纳在螺母33的第二部33b的圆柱形孔中。可选地，处理单元102可以布置在螺母33的外部，在靠近电池103的位置中。

处理单元102处理由应变仪101所产生的电信号，然后传输到外部。这里，通过处理是指对信号进行的任何的操作，例如简单的放大。

天线154从处理单元102以电缆的形式伸出，该天线154终止在轴单元21的腔21a的外边沿上。通过这种方式，由天线154所发射的信号不会被轴元件21的壁屏蔽。

在图1中示出的实施例中，由处理单元102处理的信号通过天线154以射频传输的方式传送到外部。在这种情况下，处理单元102包括与天线154相连的RF发射器。发射的信号可以是模拟类型的或者可能的，是数字类型的，在这种情况下，A/D转换器被设置在RF发射器的上游。

图1a示出了用于图1的底支架组件1的检测单元100a的实施例的方块图。具体而言，示出了电池103、与电池103串联的应变仪101、与应变仪101串联的处理单元102、及从处理单元102伸出的天线154。处理单元102具体地包括由应变仪101所产生的信号的放大器200、A/D转换器201和RF发射器202，所有这些元件都是由电池103供电。

图1b详细示出了可以用于图1中的底支架组件1的检测单元100a的可选实施例的方块图。为了图示的简明，图1b中没有示出动力供给电池和与电池相连的电力供给线路。然而，该线路和该电池是存在并且与图1a中的线路和电池完全相同。

图1b的实施例与图1a中所示出的实施例不同在于，图1b中的实施例还包括圈速传感器203，该圈速传感器提供与轴23的旋转速度成比例的信号；和处理器204，该处理器操作地布置在转换器201和RF发射器202之间，用于接收圈速传感器203所产生的圈速信号和由应变仪101所产生的扭矩信号，通过放大器200对信号进行适当的放大，以及将信号通过A/D转换器201转换为数字信号。处理器204分析扭矩信号，以将该扭矩信号处理为与骑车者施加的动力成比例的信号。优选地，该动力信号是平均动力信号，并且仅在预设的时间间隔被输出到检测单元100a的外部，以限制电池103的功耗。另外，只有存在轴23的旋转时，圈数传感器203才被激活，因此，该轴的旋转还起到检测单元100a的开关的作用。

图1c详细示出了可以用于图1中的底支架组件1的检测单元100a的可选实施例的方块图。为了图示的简明，图1c中没有示出动力供给电池和与电池相连的电力供给线路。然而，该线路和该电池是存在的并与图1a中的线路和电池完全相同。

图1c的实施例与图1a中所示出的实施例不同在于，处理单元102包括处理器205，该处理器操作地布置在转换器201和RF发射器202之间，该处理器连续地接收由应变仪101所产生的，通过放大器200对进行适当放大的，以及通过A/D转换器201转换为数字信号的扭矩信号。处理器205分析该信号，以计算踏板的圈数，以及由此计算骑车者所发出的平均动力。动力信号仅在预设的时间间隔通过天线154传输到外部。

与检测单元100a的具体实施例无关，检测单元可以包括指示该单元的操作状态(例如如果检测单元处于活动中，则将信号传输到外部)的LED310(图1c)和/或电池103的充电状态。

还能够在电池103和检测单元100a的剩余部分之间提供开关311(图1c)。该开关可以是手动的并且在需要时由骑车者驱动，或者是如已经说明的，可以与圈数传感器(或者更一般的与运动传感器)相连，以只有当自行车移动时驱动闭合。还可以预见到开关(机械式、接近式、如图1c所示出的舌簧式的开关312等)的使用，该开关的驱动控制自动校准或者诊断操作的开始。

再次参考图1中所示出的实施例，从检测单元100a所发出的信号通过天线154以射频传输到与自行车相连的其他的指令/控制系统。例如，从检测单元100a所发出的信号可以通过与自行车的把手相连的计速表用于与轴23的旋转速度的瞬时值成比例的信号结合，从而提供当踩踏板时骑车者所施加的瞬时功率值。

从检测单元100a发出的信号到设置在自行车内的其他的指令/控制系统的传输可以根据与如参考图1、1a、1b和1c中所示出和说明的射频不同的方式来实现。

例如，在图2中所示出的实施例中，从检测单元100a所发出的信号的传输通过使用滑动触头实现。具体而言，在轴元件21的外表面上，提供有彼此电绝缘并且电连接到处理单元102的两个或者多个圆形通道206(以接触圈的形式)。靠近适配圈3，定位相对应的滑动触头207，该滑动触头例如成形为刷子的形式，当轴元件21旋转时，该滑动触头与圆形通道206进行电连接。两个绝缘线208越过适配圈3，以将由检测单元100a所检测的信号携带到外部。除此之外，图2中所示出的实施例与图1中所示出的实施例完全相同。

在图3中所示出的实施例中，另一方面，从检测单元100a发出的信号的传输通过使用螺线管来实现。具体而言，螺线管209被卷绕在轴元件21的外表面上，该螺线管209电连接到处理单元102。螺线管209与轴元件21一起作为一个单件旋转。对应的固定的螺线管210被设置在适配圈3处。这两个螺线管209和210大体限定了变压器的主绕组和次绕组。由检测单元100a所检测的信号通过螺线管209传输到固定的螺线管210，并且从这里通过跨过适配圈3的两个绝缘线211传输到外部。在这种情况下，可以预见的是，除了将通过检测单元100a所检测的信号输到外部之外，在相反的意义上，可以使用变压器以将动力供给能量从外部供给到检测单元100a。因此，在两个电线211中存在着扭矩信号和动力供给信号。在这种情况下，检测单元100a可以设置有来自外部的能量的至少一个储能元件(例如，电容器)。除此之外，图3中示出的实施例与图1中的实施例完全相同。

返回图1的实施例，当已经装配到自行车上时，应变仪101、处理单元102和电池103(和因此大体地整个检测单元100a)被全被包含在壳体100内，该壳体被成形为插入到右曲柄臂组件5的轴元件21的空腔21a内。检测单元100a之间的各个元件之间的动力供给能量和信号的传输例如是通过电缆来实现。

检测单元100a具有不被壳体100覆盖的至少一个接口表面(并且因此暴露到外部)，在该接口表面上放置应变仪101，从而它们与螺母33的第二部33b的圆柱形孔的内表面接触。应变仪101的与螺母33的第二部33b的圆柱形孔的内表面接触的表面具有粘结物质，该粘结物质确保应变仪101与该表面的结合。在踩踏板时应变仪101必须跟随螺母33的变形，并且因此，应变仪101和螺母33的第二部33b的圆柱形孔的内表面之间的粘结必须足够得结实。

可选地，在检测单元100a用于装配到底支架组件1之前，检测单元100a可以与螺母33相连。在这种情况下，首先将应变仪101应用到螺母33的第二部33b的圆柱形孔的内表面，然后将它们与处理单元102和电池103连接。在这种情况下，在螺母33内设置有用于装配工具，特别的是通用扳手插入的区域。

固定地连接到检测单元100a的螺母33可以从右侧(参考图1)插入，从而旋拧进螺纹孔32。该旋拧通过将装配工具从左侧触及螺母33的第一部33a的内槽形表面来实现。

可选地，替代直接安装到螺母33的内表面上，可以将应变仪101安装到中间支撑元件(例如橡胶垫)以粘结到螺母33。在这种情况下，螺母33的变形通过该中间支撑元件传输到应变仪101，因此制作该中间支撑元件的材料的物理特性相对于制成螺母33的材料必须能够跟随螺母33的变形(即，该材料不能是刚性的)。

存在未示出的可选实施例，其中检测单元100a相对于底支架组件1的定位是如图1中所示出的实施例的镜像。在该实施例中，壳体100可以被插进轴元件22的与左曲柄臂18相连的空腔22a内，并且螺母33在轴元件22具有大体圆柱形的孔的部33a，该部33a的内表面成形为在右曲柄臂17相连的轴元件21处接纳关闭工具。

图4示出了本发明的底支架组件1的可选实施例。在该图中，与图1中所述的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图4中所示出的实施例与图1中所示出的实施例的不同在于检测单元100a的不同布置，以及在于使用了可替换的并且可能地可充电的电池103。的确，应该注意的是，电池103不再固定地与处理单元102和应变仪101相连，而是通过连接器106(例如插头连接器)连接到它们，该连接器将动力供能传输到应变仪101和处理单元102。为此，处理单元102包括用于与电池103的连接器106共同操作的连接器104(例如插口连接器)。另一方面，在应变仪101和处理单元102之间的信号交换继续优选地通过电缆来实现，从而避免由于应变仪101所供给的信号的大小(典型地微伏)的低位而丢失，如当信号通过连接器来传输是可能发生的。

电池103被容纳在壳体105内。为了避免会造成连接器104和106氧化的湿气或者污垢的渗透，可以预见地，可选地使用垫圈151，例如O形圈的形式，布置在壳体105和轴元件22的内表面之间。垫圈的数量(图4中是2个)和相对于轴元件22的位置可以与图4中所示出的不同。

由于在电池用完之后允许电池被更换，因此，设置有连接器的电池103的使用是有好处的，如图4中所示的电池。

对于底支架组件1的内在结构性特征，参考图1的实施例所述的内容也适用于图4，唯一的区别在于，螺母3具有第一部33a和第二部33b，该第一部在与左曲柄臂18相连的轴元件22处具有大体圆柱形的孔，该第二部具有孔，该孔的内表面成形为接纳关闭工具(在与右曲柄臂17相连的轴元件21处)。

存在未示出的可选实施例，其中检测单元100a相对于底支架组件1的定位是图4中所示出的实施例中的镜像，即，电池103可以插入与右曲柄臂17相连的轴元件21的空腔21a内，并且螺母33具有部33b和部33a，该部33b在轴元件21处具有大体圆柱形的孔，该部33a的内表面成形为在与左曲柄臂18的轴元件22处接受关闭工具，大体如图1中所示出的。

图5示出了本发明的底支架组件1的可选实施例。在该图中，与图1中所示出的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图5示出的实施例与图1中所示出的实施例的不同在于，设置有套管的形式的附加动力供给装置(典型的是电池)107，其中，该附加动力供给装置可以插在与左曲柄臂18相连的轴元件22处。该附加电池107包括插头连接器105b，该插头连接器105b跨过螺母33的内部以与电池103的插口连接器105a连接。当自行车想要使用很长的时间时，这种方案是有好处的。的确，它提高了检测单元100a的自治性。

存在未示出的可选实施例，其中电池103和附加电池107的位置可以颠倒，电池103被设置在与左曲柄臂18相连的轴元件22处，而附加电池107被设置在与右曲柄臂17相连的轴元件21处。

图6示出了本发明的底支架组件1的可选实施例。在该图中，与图1、4和5中所示出的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图6中所示出的实施例与图4中所示出的实施例的不同在于，设置有以套管形式的附加电池107，其中，该附加电池可以插在与右曲柄臂17相连的轴元件21处。该附加电池107包括插头动力连接器105b，该插头动力连接器跨过螺母33的内侧，以连接到电池103的插口连接器105a。该方案具有与图5中所示出的方案相同的好处。

存在未示出的可选实施例，其中电池103和附加电池107的位置可以颠倒，电池103被设置在与右曲柄臂17相连的轴元件21处，而附加电池107被设置在与左曲柄臂18相连的轴元件22处，大体如图5中所示。

图7示出了本发明的底支架组件1的可选实施例。在该图中，与图1中所示出的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图7中所示出的实施例与图1中所示出的实施例的不同在于，处理单元102处于螺母33的外部并且固定地连接到电池103。还是在这种情况下，电池103和处理单元102被容纳在壳体100内，该壳体可以插入与右曲柄臂17相连的轴元件21的空腔21a内。

另一方面，应变仪101在这种情况下在轴元件21的壁比较薄的区域处被放置在轴元件21的外表面上。可选地，应变仪101可以在相同的区域处与轴元件21的内表面相连。

存在未示出的可选实施例其中，检测单元100a的位置是图7中的所示出的实施例的镜像，即，检测单元100a的部件与轴元件22相连，该轴元件与左曲柄臂18相连。

图8示出了本发明的底支架组件1的另一实施例。在该图中，与图1中所示出的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图8的实施例与图1的实施例的不同在于，电池103、处理单元102和应变仪101被容纳在右曲柄臂17的空腔17a内。优选地，上述元件被容纳在该空腔靠近曲柄臂17与轴元件21连接的端的区域内，从而确保曲柄臂17的惯性并且检测更大的张力值。在这种情况下，主要检测曲柄臂17的弯曲变形，无论在什么情况下都可以从该弯曲变形计算骑车者施加的扭矩。曲柄臂17的空腔17a可以制造为，在第一装配步骤中打开，然后，在检测单元100a被引入到空腔中之后用盖关闭。

存在可选的实施例，其中检测单元100a被容纳在左曲柄臂18内。

图9示出了本发明的底支架组件1的另一实施例。在该图中，与图1和8中所示出的元件相对应的元件用相同的参考数字标记。

图9的实施例与图8的实施例的不同在于，检测单元100a的更重的部件，即电池103和可能的还有处理单元102被容纳在轴元件21的空腔21a内，从而确保曲柄臂107的惯性，而应变仪101被容纳在右曲柄臂17的空腔17a内，或者可能地还可以在其外表面上，以主要测量其弯曲变形。

优选地，如图9所示，应变仪101的位置比踏板更靠近轴元件21。

在上述的所有实施例中，可以使用可充电电池103，优选是可以利用感应充电的电池类型。在这种情况下，为了执行充电，将充电设备靠近自行车设备是足够的，而不需要提供外部连接器，使用外部连接器则会产生绝缘问题。图10中示出了使用可感应充电的电池的检测单元100a的实施例。在该实施例中，电池充电器152插入形成在电池103内的基座153中。在未示出的另一个实施例中，光电池适合用于与电池103共同操作。

另外，在上述的所有实施例中，应变仪101可以直接应用到轴元件21、22中的一个。应变仪101在轴元件上的定位以能够合理地解决由于自行车的具体操作而产生的测量问题的方式来实施。

图11以示意的方式示出了当承受扭矩时在轴24的不同区域产生的张力t。应该注意的是，有较大的张力集中的区域如何是在轴23的较薄壁处的区域。这些区域是用于放置应变仪的优选的区域。

然而，应该考虑到在轴上产生的张力，因此，利用应变仪所检测的变形不仅仅依赖于扭矩，而且还依赖于由于温度变化和/或轴向力而产生的弯曲和膨胀。具体而言，轴的变形应力不是恒定的，而是根据曲柄臂的角位置而具有最大值和最小值。的确，如已知的，当曲柄臂处于与在顶部的曲柄臂垂直的位置和与前方的曲柄臂水平的位置之间的区域时，骑车者在曲柄臂上施加最大的冲击。另外，必须考虑到，由于右曲柄臂将扭矩直接传输到其所连接到的前链链轮齿(该前链轮齿在图8和9中用500指示)，因此将扭矩传输到轴的曲柄臂只有左曲柄臂。前链轮齿依次将扭矩通过链条传输到后轮。还应该考虑到的是，两个曲柄臂都在轴上产生弯曲应力；因此，即使事实上骑车者没有施加扭矩，应变仪也将会检测到变形。

例如，考虑其中代替图1a、1b和1c中以惠斯登桥的形式连接在一起的四个应变仪，使用单个应变仪的情形。该应变仪有利地在这样的角位置连接到轴23，该角位置对应于其中当曲柄臂17、18与水平方向成45°时轴的中性轴线相对于曲柄臂17、18定位的角位置。中性轴线的位置在图12b中用Z指示，并且其中应变仪可以被放置的角位置的不同示例在图12a、12c和12d中用标记A示出，其示意性指示了三种不同的操作状况下曲柄臂17、18的位置，即分别在骑车者开始冲击踏板的时刻，最大冲击阶段的时可和骑车者停止冲击在踏板上的时刻的曲柄臂17、18的位置。如图12a所示出的，可以相对于如黑圈所表示的理想区假定角度误差区α，其中α优选地等于90°。

接着，考虑应变仪的具体形状，有利地是将其以间隔角大小为β放置在轴23上，其中β优选在45°和50°之间，更优选等于45°，如图13所示。的确，当骑车者推动左曲柄臂18，将扭矩M传输到轴23时，轴23将变形，在箭头S1的方向拉伸，并且在箭头S2的方向收缩，为此，有利地的是将应变仪101根据箭头S1定向在其变形方向，由此，所检测的信号的大小尽可能得大。

图14a和14b示出了应变仪101的可选的位置，以检测指示施加在轴23上的扭矩的信号，该信号尽可能小的受弯曲应力影响。在该图中，应该注意，当作用在曲柄臂处时，例如在右曲柄臂17处时，弯曲变形F如何处于其最大值，而作用在另一个曲柄臂处时，例如在左曲柄臂18处时，该变形如何为0。接着，考虑当骑车者推动左曲柄臂18时，扭矩M只在轴23上存在，通过将单个应变仪101放置在右轴承13上(图14b)能够获得只与作用在轴23上的扭矩成比例的信号，并且只有当圈速传感器(或者位置传感器或者移动传感器)指示左曲柄臂18处于冲击位置(即，处于图12a中的角范围大小α内)并且优选地处于最大冲击位置时才检测信号。然而，认为是可以接受的是，将应变仪101放置在距离轴承13在0至20mm之间的轴向距离x处。可选地，应变仪可以放置在每个轴承上，如图14a所示出的，通过利用圈速信号来确定曲柄臂17、18的位置，并且当骑车者推动右曲柄臂17时将由定位在右轴承13处的应变仪101检测的信号从当骑车者推动左曲柄臂18时将由定位在左轴承14处的应变仪101检测的信号中减去。

现在，让我们考虑其中使用两个应变仪的情况。如图15a所示出的，两个应变仪101可以在任何的角位置和任何的轴向位置定位在轴23上，将两个应变仪定向为使变形的各个方向互相垂直。通过这种方式，利用差分测量可以消除掉由弯曲和/或拉动应力而产生的可能的贡献。通过根据经典的半桥模式连接两个应变仪，由第一应变仪所产生的信号和由第二应变仪所产生的信号之间的差值与作用在轴23上的扭矩成比例。

在未示出的可选的配置中，两个应变仪不像如图15a那样一个在另一个的上面，而是在径向相对的区域处与轴连接。

然而，图15b中示出了特别优选的配置，其中使用了两对应变仪101，它们根据惠斯登桥模式被连接，如图1a-1c中所示出的一样。在该配置中，有利地，检测的信号的大小比利用图15a的配置所检测的信号。

在本发明的底支架组件1的检测单元100a的可选实施例中，取代应变仪，使用压电元件，即在承受应力时能够产生电势差的元件。因此，该元件起到能量源的作用，而且还起到信号发生器的作用。因此，如果压电元件被放置成当骑车者推动左曲柄臂时被压缩，则所获取的电势差直接地与骑车者施加到底支架组件的轴的这个扭矩成比例。

由于由压电元件所产生的能量的大小不大，因此优选地使用附加电池，以为可能的电子部件提供能量，这些电子部件例如图1a-1c中的可能的放大器、A/D转换器和RF发射器。

图16示出了本发明的底支架组件1的第一实施例，其中，使用了包括压电元件301的检测单元100a。具体而言，压电元件301被布置在前边齿(优选地是Hirth型)的齿的匹配表面之间，该前边齿被设置在轴元件21、22的端部29、30处。更具体而言，压电元件301被容纳在合适的基座301a内，该基座例如通过减小齿的大小而形成。还可能观察到压电元件301检测的信号的处理单元102和电池103，在这种情况下，该电池仅为处理单元102提供动力。

处理单元102和电池103被容纳在轴元件21的空腔21a内。处理单元102可以是在图1a-1c中所示出的类型。

在图17和18中所示出的检测单元100a的可选实施例中，压电元件301被容纳在轴元件22的前耦合边齿的齿的匹配表面和曲柄臂18之间，然而，处理单元102和电池103被容纳在轴元件22的空腔22a内。

在图16-18所示出的实施例中，由压电元件301所产生的信号直接与作用在压电元件的外表面上的压力成比例，该压力又直接与推动左曲柄臂18的踏板的骑车者施加在轴元件22的扭矩成比例。因此，从处理单元102发出的信号与骑车者施加到底支架组件的轴(或者轴元件)的扭矩成比例。

根据图19中所示的检测单元100a的另一可选实施例，压电元件301、电池203和处理单元102被嵌设在曲柄臂的主体内，该曲柄臂在这种情况下优选是由熔融复合材料，例如碳纤维制成。可选地，上述元件可以被插入形成在曲柄臂的主体内的合适的凹槽(未示出)内。压电元件的方位为，使在压电元件的上表面和下表面上承受压力，该压力是由于踩踏板时曲柄臂的主体的区域所承受的压缩而引起的。该压力也具有与骑车者踩踏板时所施加的扭矩成比例的值。

由于曲柄臂承受的变形过大(例如，超过预设的临界值)，并且由此可能开始磨损，因此检测的变形信号还可以可选择地用作表示曲柄臂需要更换的警示信号。

图20示出了本发明的底支架组件1的另一实施例，其中，压电元件由布置在螺母33的径向凸缘34和轴元件21的内壁之间的垫圈133构成。该垫圈133由此可以是由压电材料构成。通过设置在轴元件21、22的端部29、30处的特殊几何形状的Hirth边齿，从一个轴元件到另一个的扭矩传输在两个轴元件的轴向方向产生了分离推力，这是垫圈133压靠着螺母33的径向凸缘34的原因。

至此，参考自行车的移动部件，对本发明进行了说明。实际上，本领域的普通技术人员容易理解的是，本发明还可以应用于固定的部件，例如，自行车的框架、座立柱或者把手。在这种情况下，检测单元检测部件从第一张紧状态到第二张紧状态的变化，并且所产生的信号例如可以用作到达临界张力的警示信号或者指示需要替换部件。

图21示出了自行车400的示例，其中，突出显示了能够连接检测单元100a的自行车的各个部件的区域。如所示的，该单元可以例如在其区域B处与曲柄臂17相连，例如在其区域C处与底支架组件的轴23相连，例如在其区域D处与自行车的框架401相连，例如在其区域E处与座立柱402相连，例如在其区域F处与把手403相连，例如在其区域G处与轮405的毂404相连，例如在其区域H处与轮405的轮圈406相连，等等。

总是参考电能源(电池或者压电晶体)和根据施加在部件上的应力而变化的电信号的发生器(压电晶体自身或者应变仪)，对本发明进行了说明。然而，可以使用其他类型的源和信号。例如，可以使用磁体或者电磁场源和该种场的变化器。优选地，动力供给信号和指示信号是相同的类型(例如，电信号)，但是不排除其中该种信号是不同的类型(例如电信号和磁信号)的情况。

本领域的普通技术人员应该承认的是，可以对上述实施例的不同特征进行组合，以获取更多的实施例，无论在任何情况下，这些实施例应该被如随附的权利要求所限定的本发明所覆盖。

Claims (86)

1.一种配备仪器的自行车部件(1)，包括指示施加在所述部件(1)上的应力的至少一个参数的检测单元(100a)，所述部件是单件或者包括相对于彼此不移动的多个构件。

2.如权利要求1所述的部件(1)，其中，当所述自行车行驶时，所述部件相对于自行车框架是移动的，并且所述检测单元(100a)能够与所述部件(1)一起作为单件相对于所述自行车框架移动。

3.如权利要求2所述的部件(1)，包括主体，该主体能够绕旋转轴线(X)旋转，其中，所述检测单元(100a)与所述主体一起作为单件旋转。

4.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括指示所述应力的至少一个信号的至少一个发生器(101、301)。

5.如权利要求4所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括至少一个动力供给源(103)，所述至少一个动力供给源与指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)相连。

6.如权利要求4或5所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括由指示所述检测单元(100a)的外部的所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)所产生的所述信号的至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)。

7.如权利要求4或6中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)还包括由指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(102、301)所产生的所述信号的至少一个处理单元(102)。

8.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述部件(1)由复合材料制成，并且所述检测单元(100a)至少部分地结合在所述复合材料中。

9.如权利要求1至7中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)至少部分地被容纳在所述部件(1)的至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

10.如权利要求9当从属于权利要求5时所述的部件(1)，其中，所述至少一个动力供给源(103)被容纳在所述至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

11.如权利要求9或10当从属于权利要求6时所述的部件(1)，其中，所述至少一个传输装置(202、154)被容纳在所述至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

12.如权利要求9至11中的任一项当从属于权利要求5时所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)被容纳在所述至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

13.如权利要求9至12中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)被完全容纳在所述至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

14.如权利要求9至11中的任一项所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)与所述部件(1)的外表面相连。

15.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述参数是指示所述部件(1)的张紧状态的信号。

16.如权利要求15当从属于权利要求7时所述的部件(1)，其中，所述处理单元(102)将指示所述部件(1)的所述张紧状态的所述信号与参考信号进行比较。

17.如权利要求15或16所述的部件(1)，其中，指示所述部件(1)的张紧状态的所述信号指示骑车者在踩踏板时施加在所述部件(1)上的扭矩。

18.如权利要求1所述的部件(1)，其中，所述部件(1)是从下组选取的任一个，该组包括：底支架组件的轴(21、22、23)、曲柄臂(17、18)、底支架组件、底支架组件的螺纹元件(33)、轮(405)的毂(404)、轮(405)的轮圈(406)、自行车框架、座立柱(402)、把手(403)。

19.如权利要求6当从属于权利要求5时至权利要求17中的任一项所述的部件(1)，其中，所述部件是底支架组件(1)，且包括轴(23)和与所述轴(23)的自由端部(27、28)相连的至少一个曲柄臂(17、18)，其中，所述至少一个动力供给源(103)和所述至少一个传输装置(202、154)与所述轴(23)相连，并且指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)与所述至少一个曲柄臂(17、18)相连。

20.如权利要求6当从属于权利要求5时至权利要求17中的任一项所述的部件(1)，其中，所述部件是底支架组件(1)，且包括轴(23)和至少一个待螺接到所述轴(23)的至少一个螺纹元件(33)，其中，所述至少一个动力供给源(103)和所述至少一个传输装置(202、154)与所述轴(23)相连，并且指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)与所述至少一个螺纹元件(33)相连。

21.如权利要求20所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)连接在中间支撑元件上，所述中间支撑元件与所述至少一个螺纹元件(33)相连。

22.如权利要求6当从属于权利要求5时至权利要求18中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个动力供给源(103)和所述至少一个传输装置(202)通过电连接器(104、105a、105b、106)连接在一起。

23.如权利要求6至21中的任一项所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)和所述至少一个传输装置(202)通过电缆连接在一起。

24.如权利要求5至23中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个动力供给源包括至少一个电池(103)。

25.如权利要求24所述的部件(1)，其中，所述至少一个电池(103)是可充电的。

26.如权利要求25所述的部件(1)，其中，所述至少一个电池(103)是可通过感应充电的。

27.如权利要求5至23中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个动力供给源包括至少一个压电元件(301)。

28.如权利要求24至26中的任一项所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括连接到所述至少一个电池(103)的至少一个应变仪(101)。

29.如权利要求28所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括根据垂直的方向布置的两个应变仪(101)。

30.如权利要求29所述的部件(1)，其中，所述两个应变仪(101)一个放置在另一个的上方。

31.如权利要求29所述的部件(1)，其中，所述两个应变仪(101)布置在所述部件(1)的轴向相对的区域中。

32.如权利要求28至31中的任一项所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括两对应变仪(101)。

33.如权利要求28所述的部件(1)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括四个应变仪(101)，该四个应变仪被连接以限定应变仪桥。

34.如权利要求6至33中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个传输装置包括滑动触头(206、207)。

35.如权利要求6至33中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个传输装置包括射频发射器(202)。

36.如权利要求35所述的部件(1)，其中，所述射频发射器(202)包括天线(154)，该天线被容纳在所述部件(1)的朝向外部打开的至少一个空腔(21a)中。

37.如权利要求6至33中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个传输装置包括一对螺线管(209、210)。

38.如权利要求6至37中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括所述至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)的第一动力供给装置。

39.如权利要求38所述的部件(1)，其中，所述第一动力供给装置是所述动力供给源(103)。

40.如权利要求38所述的部件(1)，其中，所述第一动力供给装置是附加能量源(107)。

41.如权利要求6至40中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括至少一个信号放大器(200)，该信号放大器布置在指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)和所述至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)之间。

42.如权利要求41所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括所述至少一个放大器(200)的第二动力供给装置。

43.如权利要求42所述的部件(1)，其中，所述第二动力供给装置是所述动力供给源(103)。

44.如权利要求42所述的部件(1)，其中，所述第二动力供给装置是附加能量源(107)。

45.如权利要求5至44中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括用于驱动所述至少一个动力供给源(103)的开关。

46.如权利要求45所述的部件(1)，其中，所述开关包括运动传感器(203)。

47.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括操作指示器LED。

48.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括校准或诊断开关。

49.如前述权利要求中的任一项所述的部件(1)，其中，所述检测单元(100a)包括圈速传感器(203)。

50.如权利要求27至49中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个压电元件(301)构成指示所述应力的信号的所述至少一个发生器。

51.一种用于配备自行车部件(1)的检测单元(100a)，其特征在于，该检测单元被构造为能够插入在所述部件(1)的至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

52.如权利要求51所述的检测单元(100a)，其特征在于，该检测单元包括外壳壳体(100)。

53.如权利要求51或52所述的检测单元(100a)，其中，所述检测单元(100a)能够固定地与螺纹元件(33)相连，该螺纹元件能够插入在所述至少一个空腔(21a、22a、17a)中。

54.如权利要求51至53中的任一项所述的检测单元(100a)，包括指示施加在所述部件(1)上的应力的至少一个信号的至少一个发生器(101、301)。

55.如权利要求54所述的检测单元(100a)，还包括至少一个动力供给源(103)，所述至少一个动力供给源与指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)相连。

56.如权利要求54或55所述的检测单元(100a)，包括由指示所述检测单元(100a)的外部的所述应力的信号的所述至少一个发生器(101、301)所产生的所述信号的至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)。

57.如权利要求54至56中的任一项所述的检测单元(100a)，还包括由指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(102、301)所产生的所述信号的至少一个处理单元(102)。

58.如权利要求56或57当从属于权利要求54时所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个动力供给源(103)和所述至少一个传输装置(202)通过电连接器(104、105a、105b、106)连接在一起。

59.如权利要求56至58中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)与所述至少一个传输装置(202)通过电缆连接在一起。

60.如权利要求55至59中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个动力供给源包括至少一个电池(103)。

61.如权利要求60所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个电池(103)是可充电的。

62.如权利要求61所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个电池(103)是可通过感应充电的。

63.如权利要求55至59中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个动力供给源包括至少一个压电元件(301)。

64.如权利要求60至63中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括连接到所述至少一个电池(103)的至少一个应变仪(101)。

65.如权利要求64所述的检测单元(100a)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括两个应变仪(101)。

66.如权利要求65所述的检测单元(100a)，其中，所述两个应变仪(101)一个放置在另一个的上方。

67.如权利要求64至66中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括两对应变仪(101)。

68.如权利要求64所述的检测单元(100a)，其中，指示所述应力的信号的所述至少一个发生器包括四个应变仪(101)，该四个应变仪被连接以限定应变仪桥。

69.如权利要求54至68中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个传输装置包括滑动触头(206、207)。

70.如权利要求54至69中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个传输装置包括射频发射器(202)。

71.如权利要求70所述的检测单元(100a)，其中，所述射频发射器(202)包括天线(154)。

72.如权利要求54至69中的任一项所述的部件(1)，其中，所述至少一个传输装置包括一对螺线管(209、210)。

73.如权利要求54至72中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述检测单元(100a)包括所述至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)的第一动力供给装置。

74.如权利要求73所述的检测单元(100a)，其中，所述第一动力供给装置是所述动力供给源(103)。

75.如权利要求73所述的检测单元(100a)，其中，所述第一动力供给装置是附加能量源(107)。

76.如权利要求54至75中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述检测单元(100a)包括至少一个信号放大器(200)，该信号放大器布置在指示所述应力的信号的所述至少一个发生器(101)和所述至少一个传输装置(202、154、206、207、209、210)之间。

77.如权利要求76所述的检测单元(100a)，其中，所述检测单元(100a)包括所述至少一个放大器(200)的第二动力供给装置。

78.如权利要求77所述的检测单元(100a)，其中，所述第二动力供给装置是所述动力供给源(103)。

79.如权利要求77所述的检测单元(100a)，其中，所述第二动力供给装置是附加能量源(107)。

80.如权利要求55至79中的任一项所述的检测单元(100a)，包括用于驱动所述至少一个动力供给源(103)的开关。

81.如权利要求80所述的检测单元(100a)，其中，所述开关包括运动传感器(203)。

82.如权利要求51至81中的任一项所述的检测单元(100a)，包括操作指示器LED。

83.如权利要求51至81中的任一项所述的检测单元(100a)，包括校准或诊断开关。

84.如权利要求51至83中的任一项所述的检测单元(100a)，包括圈速传感器(203)。

85.如权利要求63至84中的任一项所述的检测单元(100a)，其中，所述至少一个压电元件(301)构成所述至少一个信号发生器。

86.一种自行车(400)，包括如权利要求1至50中的任一项所述的配备仪器的部件(1)。

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