自行车功率计制造技术

本公开涉及自行车功率计。一种用于自行车的功率计包括本体，该本体具有扭矩输入部分和扭矩输出部分，所述本体被构造成在所述扭矩输入部分和所述扭矩输出部分之间传输功率。所述功率计还包括具有基板的印刷电路板即PCB以及可附装至PCB的至少一个应变测量装置。所述功率计可以与牙盘结构一体地构成。

Bicycle power meter

【技术实现步骤摘要】
自行车功率计
本专利技术涉及一种自行车功率计。
技术介绍
自行车骑手可能期望关于在使用过程中向自行车的传动系输入、从自行车的传动系输出或移除的功率量的信息。功率计可以被构造成检测和/或测量该功率和/或输出或者以其他方式提供该功率量。自行车功率计可以使用变形或应变测量装置(如应变仪)来测量自行车部件在使用过程中的挠曲和/或变形。传统上，这些应变测量装置的安装、定位和/或放置是一个艰难且乏味的任务，因为每个应变测量装置都将例如利用一组钳子或镊子手动地各自地定位、放置和/或联接至自行车部件。在附装至部件之后，应变测量装置然后以某种方式通信地联接至分开地安装和/或随后安装至应变测量装置的处理电路。这种传统类型的应变测量装置和分开的电路结构和组件需要大量努力，并且非常昂贵。
技术实现思路
在一个实施方式中，牙盘结构包括扭矩输出部分，该扭矩输出部分包括多个链轮，所述多个链轮具有限定最内链轮和最外链轮的两个轴向划界链轮。所述牙盘结构还包括被构造成附装至曲柄组件的扭矩输入部分。所述牙盘结构还包括径向地布置在所述扭矩输入部分和所述扭矩输出部分之间的功率计腔室，所述功率计腔室包括应变测量部分的基础表面。功率计布置在所述功率计腔室中，并且具有附装至所述基础表面的至少一个应变测量装置。所述牙盘结构的扭矩输出部分、扭矩输入部分和功率计腔室形成为单个整体件并且被构造成将所述基础表面轴向地布置在所述多个链轮的轴向划界链轮之间。附图说明图1A和图1B是可以用来采用一个或多个功率计的自行车的侧视图；图2至图4示出了功率计与自行车传动系(诸如用于图1A或图1B的自行车的传动系)的部件集成在一起的实施方式；图5是与图2至图4的牙盘托架集成在一起的功率计的分解图；图6是图2至图4的牙盘托架的立体图；图7至图9是图6的牙盘托架的各种视图，其中罩被移除；图10至图12是图7至图9的功率计的印刷电路板(PCB)的各种视图；图13A至图13D示出了与牙盘集成在一起的功率计的各种视图；图14A和图14B示出了与牙盘集成在一起的功率计的各种视图；图14C示出了与图14A和图14B的牙盘集成在一起的功率计的分解图；图15A示出了与多个驱动链轮集成在一起的功率计的立体图；图15B示出了与图15A的多个驱动链轮集成在一起的功率计，其中功率计罩被移除以示出印刷电路板组件和功率计腔室；图15C至图15E示出了与图15A的多个驱动链轮集成在一起的功率计的各种视图；图16A示出了图8所示的横截面的放大图；图16B示出了图16A中所示的区域的放大图；图17是功率计系统的一个实施方式的框图；文中公开的实施方式的其他方面和优点将在考虑如下具体实施方式之后变得明显，其中类似或相同的相同结构具有类似或相同的附图标记。具体实施方式应变测量装置可以与自行车功率计的操作电路物理地集成在一起。物理地集成应变测量装置和操作电路结构可以以比较便宜和/或节约资源的方式实现功率计部件的构建和/或精确定位。应变测量装置可以直接附装至容纳功率计操作电路的物理结构如印刷电路板(PCB)基板，因而将应变测量装置和功率计电路联接成单个功率计PCB组件。此外，将应变测量装置可固定地附装至PCB使得应变测量装置在PCB基板的平面上的位置相对于PCB组件的其他部件固定，这可以允许更容易地对齐和/或定位应变测量装置。例如，应变测量装置的对齐可以基于PCB的特征的对齐来建立，所述PCB的特征可以是PCB基板和/或其他PCB部件的特征。功率计可以与不同自行车部件一起使用以确定通过该部件的功率传输。在一个实施方式中，功率计可以与自行车传动系组合地使用。例如，功率计可以与牙盘和/或牙盘托架集成在一起，以测量从曲柄臂和/或轴通过牙盘驱动组件传输至传动系的链条或带的功率。功率计还可以与传动系的其他元件集成在一起，诸如与后轮操作地联接的后飞轮或闸盒(cassette)、曲柄臂或踏板和/或后轮毂。功率计还可以与其他部件(诸如具有盘式制动系统的自行车的一个或多个制动转子)联接。功率计可以被构造成将应变测量装置径向地布置在轮毂附装部分与转子和/或转子组件的一个或多个摩擦表面之间。以这种方式布置的应变测量装置能够测量由作用在自行车的前轮和/或后轮上的道路旋转力与转子和/或转子组件的摩擦表面之间的原动力消散而引起的转子和/或转子组件的应变，其中所述原动力消散为其他形式的能量，诸如热能。这被认为提供了制动系统的制动功率或功率消散的测量。在一个实施方式中，功率计可以与转子和/或转子组件的托架集成在一起。这样，一个或多个应变测量装置可以在转子托架的扭矩输入部分和扭矩输出部分之间径向地布置在托架上。例如，一个或多个应变测量装置可以在径向内轮毂连接部分和环形转子构件的径向外附装部分之间布置在转子托架上，所述环形转子构件容纳摩擦或功率消散表面。在一个实施方式中，功率计可以被构造成在如下应用使用：横跨部件传输功率涉及能够作为热能消散能量，诸如在制动转子应用中。为了适应附加热能和/或其消散，功率计可以包括热消散特征，诸如肋、翅片或其他特征。例如，转子组件可以包括托架，并且该托架可以包括热消散特征。这些热消散特征可以布置和/或形成在托架的表面上，从而便于热能传递到周围环境如周围空气中。这些特征消散热能以维持和/或限制转子组件的温度，从而保护功率计的PCB组件。自行车可以使用多个功率计。在一个实施方式中，自行车包括被构造成测量输入到自行车的传动系的功率的至少一个功率计和被构造成测量由制动系统消散的功率的至少一个功率计。例如，第一功率计可以如这里描述的那样与传动系的至少一个牙盘集成在一起，并且第二和第三功率计可以分别与自行车的前转子和后转子集成在一起。来自于这三个功率计的值可以用来比较输入到自行车的功率量与由制动系统消散的功率量。这些值之间的差的原因可能在于自行车的滚动阻力、使用过程中自行车周围的周围空气引起的空气阻力或其他因素。在一个实施方式中，这三个功率计可以被构造成将测量功率值传送至自行车的一个或多个部件，诸如自行车计算机或其他便携式计算装置或计算机。例如，这三个功率计可以被构造成将代表测量得出的功率的值传输至同一个自行车部件、移动计算装置或计算机。图1A和图1B总体上示出了自行车100，功率计可以与自行车100一起使用。自行车100包括框架38、可旋转地附装至框架38的前轮79和后轮78以及传动系70。前制动器92被设置成用于制动前轮79，并且后制动器91被设置成用于制动后轮78。自行车100的前和/或向前取向由箭头A的方向表示。这样，自行车的向前运动方向由箭头A的方向表示。图示的自行车100可以是具有下弯式手把22的公路自行车、山地自行车或任何其他类型的自行车。本专利技术可以应用于任何类型的自行车，包括全部或部分悬架式山地自行车和其他自行车以及具有机械控制(例如，线缆、液压、气动)和非机械控制(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。自行车100可以包括安装至手把22的一个或多个换挡单元26。诸如前变速器之类的前齿轮变换器或前齿轮换挡机构30可以与前链轮组件34相邻地定位在框架38如座管32上，从而对前链轮或相关的结构进行齿轮变换。诸如后变速器之类的后齿轮变换器或后齿轮换挡机构36安装至自行车的框架38的构件，如支座、后勾爪(dropout)和/本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种牙盘结构，该牙盘结构包括：扭矩输出部分，该扭矩输出部分包括多个链轮，所述多个链轮具有限定最内链轮和最外链轮的两个轴向划界链轮；扭矩输入部分，该扭矩输入部分被构造成附装至曲柄组件；功率计腔室，该功率计腔室径向地布置在所述扭矩输入部分和所述扭矩输出部分之间，所述功率计腔室包括应变测量部分的基础表面；功率计，该功率计布置在所述功率计腔室中并且具有附装至所述基础表面的至少一个应变测量装置；所述扭矩输出部分、所述扭矩输入部分和所述功率计腔室形成为单个整体件并且被构造成将所述基础表面轴向地布置在所述多个链轮的所述轴向划界链轮之间。

【技术特征摘要】
2018.01.19 US 15/875,6421.一种牙盘结构，该牙盘结构包括：扭矩输出部分，该扭矩输出部分包括多个链轮，所述多个链轮具有限定最内链轮和最外链轮的两个轴向划界链轮；扭矩输入部分，该扭矩输入部分被构造成附装至曲柄组件；功率计腔室，该功率计腔室径向地布置在所述扭矩输入部分和所述扭矩输出部分之间，所述功率计腔室包括应变测量部分的基础表面；功率计，该功率计布置在所述功率计腔室中并且具有附装至所述基础表面的至少一个应变测量装置；所述扭矩输出部分、所述扭矩输入部分和所述功率计腔室形成为单个整体件并且被构造成将所述基础表面轴向地布置在所述多个链轮的所述轴向划界链轮之间。2.根据权利要求1所述的牙盘结构，其中，所述功率计腔室形成为单个整体件，从而布置一平面，该平面垂直于所述多个链轮的旋转轴线并且包括位于所述轴向划界链轮之间的所述基础表面。3.根据权利要求1所述的牙盘结构，其中，所述扭矩输出部分、所述扭矩输入部分和所述功率计腔室由相同材料形成。4.根据权利要求3所述的牙盘结构，其中，所述相同材料为铝或铝合金。5.根据权利要求3所述的牙盘结构，其中，所述扭矩输出部分、所述扭矩输入部分和所述功率计腔室通过从单块相同材料移除材料而形成。6.根据权利要求5所述的牙盘结构，其中，所述基础表面通过从所述单块相同材料移除相同材料以将所述基础表面暴露出而形成。7.根据权利要求1所述的牙盘结构，其中，所述应变测量部分包括至少一个应变测量特征。8.根据权利要求1所述的牙盘结构，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·科伦，R·詹宁斯，J·埃彭，O·A·布里顿，斯科特·麦克劳克林，
申请(专利权)人：什拉姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US