前链环组件的制作方法

1.本技术总体上涉及具有可去除链环结构的前链环组件，可去除链环结构与可能包括功率计装置的链环托架螺纹接合。


背景技术：

2.自行车骑行人可能期望关于在使用期间输入到自行车传动系中的功率量的信息。为了适应该期望，可在自行车上安装具有扭矩输入部和扭矩输出部的功率计装置。还可能期望确保功率计装置可与不同的链环一起使用，既减少维修和更换成本又为骑行人提供不同的链环配置和减速比选择。然而，同时，可能期望在不牺牲传动系和/或功率计装置的性能的情况下，尤其是在竞技骑行环境中，使传动系的重量最小化。


技术实现要素：

3.一方面，一种前链环组件的一个实施方式包括适于联接到曲柄臂的链环托架。链环托架能绕旋转轴线旋转，并包括具有托架螺纹的外周缘。链环结构包括具有链环螺纹的内周缘和含多个齿的外周缘。链环结构的内周缘与链环托架的外周缘螺纹接合。
4.另一方面，一种功率计装置的一个实施方式包括具有扭矩输入部和扭矩输出部的主体。主体被配置为将功率在扭矩输入部和扭矩输出部之间传输，其中扭矩输入部适于联接到曲柄臂。主体能绕旋转轴线旋转。扭矩输出部包括外周缘，该外周缘具有适于联接到链环结构的螺纹。多个应变测量装置联接到主体，其中，所述多个应变测量装置被配置为提供指示主体中的检测到的应变的信号。设置电路，该电路用于解释信号并确定在扭矩输入部和扭矩输出部之间传输的对应功率。
5.前链环组件和功率计装置及其使用和组装方法的各种实施方式提供了优于其他链环组件、功率计装置和方法的显著优势。例如而并非限制，可简单地通过将链环结构相对于链环托架旋转来快速且容易地更换链环结构。螺纹接合消除了对在链环托架和链环结构之间进行凸耳和螺栓接合的需要，并消除了与拆卸组件关联的伴随而来的时间和成本。如此，在保持容易更换或互换链环的能力的同时，可减轻组件的总重量。此外，链环托架可被装入功率计装置中，这提供了功率计的可靠性能。
6.前面的段落是通过总体介绍的方式提供的，不旨在限制下面提出的权利要求书的范围。通过参考下面结合附图进行的详细描述，将最佳地理解各种优选实施方式连同其他优点。
附图说明
7.在阅读以下结合附图进行的描述后，本发明的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中：
8.图1是自行车的一个示例的侧视图。
9.图2是包括功率计装置的前链环组件的一个实施方式的分解立体图。
10.图3是包括功率计装置的前链环组件的一个实施方式的前视立体图。
11.图4是图3中示出的前链环组件和功率计装置的侧视图。
12.图5是不带功率计装置的图4中示出的前链环组件的侧视图。
13.图6是链环托架的一个实施方式的前端视图。
14.图7是联接有功率计装置的链环托架的一个实施方式的后端视图。
15.图8是沿着图4中的线8
‑
8截取的链环组件的剖视图。
16.图9是沿着图8中的线9截取的链环组件的局部放大剖面。
17.图10是包括功率计装置的前链环组件的另一个实施方式的分解立体图。
18.图11是图10中示出的前链环组件和功率计装置的侧视图。
19.图12是联接到链环托架的曲柄臂的内侧侧视图。
20.图13是功率计系统的实施方式的框图。
21.图14是包括功率计装置的前链环组件的另一个实施方式的前视图。
22.图15是包括图14中示出的功率计装置的链环组件的分解立体图。
23.图16是沿着图14中的线16
‑
16截取的链环组件的剖视图。
24.图17是沿着图16中的线17截取的链轮组件的放大局部剖面。
25.图18是链环结构的一个实施方式的第一侧立体图。
26.图19是图18中示出的链环结构的第二侧立体图。
27.图20是链环托架的一个实施方式的第一侧立体图。
28.图21是图20中示出的链环托架的第二侧立体图。
29.图22是配置有锁定构件的链环组件的一个实施方式的侧视立体图。
30.图23是其中锁定构件以脱离配置示出的图22中示出的链环组件的侧视立体图。
31.图24是示出了与链环组件接合的锁定构件的放大局部视图。
具体实施方式
32.应该理解，如本文中使用的术语“多个”意指两个或更多个。如本文中使用的术语“纵向”意指长度或纵向方向或与长度或纵向方向相关。如本文中使用的术语“横向”意指位于、指向左右方向或在左右方向上延伸。术语“联接”意指直接或间接地(例如用居中构件)连接或接合，并不需要接合是固定的或永久的，尽管该接合可以是固定或永久的。如本文中使用的术语“第一”、“第二”等并不意味着被分配给如此指定的特定部件，而是仅按所提及的数字顺序来简单指代这样的部件，意味着被指定为“第一”的部件可随后被指定为“第二”这样的部件，这取决于它所指代的顺序。还应该理解，“第一”和“第二”的名称并不一定意味着这样指定的两个部件或值是不同的，例如，意味着第一方向可与第二方向相同，其中各个被简单地适用于不同的部件。术语“上”、“下”、“后”、“前”、“前部”、“后部”、“垂直”、“水平”、“右”、“左”、“内侧”、“外侧”及其变型或派生词是指从就座于图1中示出的示例性自行车50上的使用者的角度看的该自行车的取向，例如，其中“内侧”部件或特征更靠近自行车的在方向a上延伸的竖直中间平面。术语“横向”意指非平行。术语“外部”和“向外”是指背离居中位置的方向或特征，例如，短语“径向向外”、“径向方向”和/或其派生词是指偏离居中位置(例如，如图2中所示的链环组件的旋转轴线4)的特征。相反，术语“向内”和“向内地”是指面向居中或内部位置的方向。术语“子组件”是指具有多个部件的组件，其中子组件能够进一
步组装成其他子组件和/或诸如自行车50这样的最终组件。
33.图1例示了人力车的一个示例。在该示例中，人力车是诸如山地自行车这样的一种可能类型的自行车50。自行车50具有车架52、靠近车架的前端的车把54以及用于将骑行人支撑在车架的顶部上方的座椅或车座56。自行车50还具有由支撑车架的前端的前叉子组件60承载的第一轮或前轮58。自行车50还具有支撑车架52的后端的第二轮或后轮62。车架52的后端可由诸如后减震器这样的后悬架部件61支撑。自行车50还具有带有曲柄组件66的传动系64，曲柄组件66经由滚子链68可操作地联接到在提供后轮62的旋转轴线的轮毂附近的后飞轮70或从动链轮组件。滚子链68包括通过多个销63以交替方式互连的多个内链节和多个外链节。各内链节包括一对平行的内链节板67。各外链节包括一对平行的外链节板65。各销63具有可旋转地设置在其上的滚子。曲柄组件66包括至少一个(通常是两个)曲柄臂75和踏板76，还有前链环组件300或驱动链轮组件。曲柄主轴或轴(未示出)可连接两个曲柄臂。曲柄轴限定了链环组件300的中心旋转轴线2。曲柄组件还可包括其他部件。
34.诸如拨链器这样的后变速装置37设置在后轮62处，用于使滚子链68移动通过飞轮70的不同链轮。在一个实施方式中，可设置诸如拨链器这样的前变速装置，以使链条68移动通过链环组件的多个链轮。在所例示的示例中，车座56被支撑在座杆81上，座杆81具有被接纳在车架的车架座管89的顶部中的端部部分。夹持环91可被收紧，以将上座管81固定到下车架座管89。
35.在图1中，箭头a描绘了自行车50的正常骑行或向前移动方向。尽管图1中描绘的自行车50是山地自行车，但链环组件300(包括本文中公开的具体实施方式和示例以及替代实施方式和示例)可在其他类型的自行车上实现。例如而非限制性地，所公开的链环组件300可被用在公路自行车以及具有机械(例如，线缆、液压、气动等)和非机械(例如，有线、无线)驱动系统的自行车上。
36.现在参照图2至图12和图14至图23，前链环组件300包括适于联接到曲柄臂75之一的链环托架302、1302。链环托架能绕旋转轴线2旋转。链环托架包括配置有托架螺纹304、1304的外周缘306或外径/圆周。链环托架302、1302包括被配置为径向延伸凸缘的环形肩部308，环形肩部308在托架的外周缘上与托架螺纹304、1304相邻地径向向外延伸。在一个实施方式中，环形肩部限定沿着肩部308的内侧面形成的止动表面310。止动面310基本上是平面的，并且当自行车处于如图1中所示的直立骑行位置时竖直地布置。肩部308具有比托架螺纹304、1304大的外径，使得止动表面310暴露于与托架螺纹304、1304螺纹接合的链环结构320、1320、2320、3320的外侧侧表面或面322。环形肩部308可在例如通过旋转轴线2限定的轴向方向上如图6中所示地设置在托架螺纹304的外侧，或者在其他实施方式中，在轴向方向上设置在托架螺纹的内侧。
37.链环托架302、1302包括或在其上形成有第一或第二配对特征131、132中的一个，而曲柄臂75包括或在其上形成有第一或第二配对特征131、132中的另一个。第一和第二配对特征131、132将链环托架302相对于曲柄臂75定位，并在曲柄臂75和链环托架302之间提供传输扭矩的联接。在另一个实施方式中，曲柄臂和托架可以以其他方式(诸如，通过直接附接到曲柄主轴和/或彼此附接)而扭矩传输地联接。
38.在一个实施方式中，并参照图2至图12和图18至图23，链环结构320、3320是单个或独自的链环或驱动链轮，所述链环或驱动链轮被配置为具有内周缘324或内圆周/直径以及
外周缘的环形链轮，内周缘配置有链环螺纹326、1326，外周缘配置有多个周向间隔开的齿328，齿328接合滚子链68。齿的数量的范围可以在28个齿和48个齿之间。链环的内周缘324(特别是链环螺纹326、1326)与链环托架的外周缘306(特别是托架螺纹304、1304)螺纹接合。链环320、3320能相对于链环托架302、1302在脱离位置和接合位置之间旋转，其中，当链环320、3320处于接合位置时，链环320、3320(特别是其外侧表面或面322)接合止动表面310。链环320、3320可配置有单个、两个或三个环，其中环中的至少一个具有或限定带螺纹的内周缘324。在一个实施方式中，链环320的多个齿328包括第一组齿332和第二组齿334，其中，第一组齿332的轴向宽度w1大于第二组齿334的轴向宽度w2。第一组齿332中的每个具有轴向宽度w1，使得齿332装配在滚子链68的外链板65之间的空间内，但不装配在滚子链68的内链板67之间的空间内。第一组齿332可包括轴向突起331、333，轴向突起331、333被配置为填充外链板65之间的空间和/或与滚子链68的外链板65相互作用。在第一组齿332上可存在内侧突起331和/或外侧突起333。第二组齿334中的每个具有轴向宽度w2，使得齿334装配在链68的内链节板65之间的空间内。链环320的内侧/外侧侧面或面321、322可向内或向外成凹形，以应对链线。
39.参照图10和图11，在另一个实施方式中，链环结构1320包括第一部分33 6和第二部分338，第一部分336配置有多个齿，第二部分338包括链环螺纹326并限定邻接并接合托架302的止动表面310的表面或面348。第一部分和第二部分可被配置为第一环形环和第二环形环，其中，第一部分例如利用多个紧固件340或螺栓可释放地联接到第二部分。第二部分338(或者说被称为转接器)提供链环托架302和第一部分之间的接口，第一部分可被配置为常规的链环，其具有与从转接器径向向外延伸的凸耳344(被示出为四个)对准的孔342(被示出为四个)的图案。各凸耳344包括螺纹开口346，或者另选地，包括穿通孔。在一个实施方式中，紧固件340穿过孔342插入并螺纹接合限定在凸耳344中的孔346。另选地，可将螺栓穿过孔342和凸耳中的穿通孔插入并用螺母进行固定。应该理解，多个紧固件340以及对应的孔342和开口346可以多于或少于四个。
40.在图14至图17中示出的另一个实施方式中，链环结构2320被配置有一对轴向间隔开的(例如，第一和第二)环形驱动链轮2321、2323或链环。第一或外侧链轮2321被配置为具有由第一外径d1限定的外周缘的环形驱动链轮，并配置有多个周向间隔开的第一齿328，当滚子链68例如通过诸如拨链器这样的前变速装置而移位到外侧链轮2321上时，齿328接合滚子链68。第二或内侧链轮2323被配置为具有由第二外径d2限定的外周缘的环形驱动链轮，并配置有多个周向间隔开的第二齿2328，当链68例如通过诸如拨链器这样的前变速装置而移位到内侧链轮2323上时，齿2328接合滚子链68。内侧链轮2323利用至少圆周或环形壁2325联接到外侧链轮2321。环形壁2325可由与外侧链轮2321和内侧链轮2323相同的单件材料形成。在一个实施方式中，外径d1大于外径d2。外侧链轮2321的齿的数量的范围可在46个齿和50个齿之间，并且内侧链轮2323的齿的数量的范围可在33个齿和37个齿之间。前变速装置可操作，以将链在内侧链轮2323和外侧链轮2321之间移动。链环结构2320具有配置有链环螺纹326的内周缘324或内圆周/直径。链环螺纹326与链环托架的外周缘306(特别是托架螺纹304)螺纹接合。链环结构2320能相对于链环托架302在脱离位置和接合位置之间旋转，其中，当链环机构2320处于接合位置时，链环结构2320(特别是其外侧表面或面2322)接合止动表面310。外侧链轮2321和内侧链轮2323可具有各种凹陷或开口，以减轻链环结构
2320的重量。
41.在各个实施方式中，链环螺纹326、1326和托架螺纹304、1304二者都可配置有多条螺纹线350、352。例如，链环螺纹和托架螺纹可各自包括至少三条螺纹线。在一个实施方式中，链环螺纹326、1326和托架螺纹304、1304包括至少九条螺纹线，从而允许有更大的接近角。在其他实施方式中，链环螺纹和托架螺纹可各自包括十八(18)条螺纹线或多达三十六(36)条螺纹线。在一个实施方式中，九条螺纹线导致用于将链环结构320、1320、2320安装在托架302上的旋转或者在脱离位置和接合位置之间的旋转的约5/9。以这种方式，多条螺纹线在安装期间提供了最小的旋转，但允许有足够的旋转来防止例如在使用者正在骑自行车时链环意外地被诸如岩石这样的障碍物撞击时链环结构从托架意外松动。
42.接近角可被描述为导程角(α)。少于三条螺纹线可在链环结构的面322、348、2322和肩部的止动表面310之间产生不必要的平坦接近，使得使松动或取下链环结构所需的扭矩或力变得过大。在各个实施方式中，导程角(α)在0.5
°
和21.0
°
之间且包括0.5
°
和21.0
°
，并且优选地，处于合适的角度使得一旦链环结构320、1320、2320、3320被安装在托架302、1302上并扭转预定量，链环结构320、1320、2320、3320不会变得自动从托架302释放。如表1中所示，各种螺纹配置实施方式可包括例如3至36条螺纹线，其分别具有为0.6度和20.1度的对应导程角以及为600度和18.3度的安装旋转。其他示例性实施方式可配置有9条和18条螺纹线，其分别具有为1.8度和7.4度的对应导程角以及为200度和52度的安装旋转。表1中还提供了各种示例性实施方式的螺距和导程。应该理解，在一些实施方式中，链环螺纹326、1326和托架螺纹304、1304可以是单线的，并且可形成为右旋或左旋螺纹，只要在蹬踏时链环结构320、1320、2320、3320抵靠肩部的止动表面310收紧，或者另选地，抵靠在一个实施方式中被配置为销的锁定构件1100收紧。链环结构320、1320、2320、3320的横向内侧/外侧设置可通过肩部308和止动表面310沿着轴向方向的定位或另选地可用于将链环结构锁定就位的锁定构件1100或销或这二者的组合来限定。如有需要，可经由链环结构和托架之间的螺纹锁定或销位置锁定来实现旋转对准。
43.表1螺纹配置
[0044][0045]
如提及的，链环结构和托架上的螺纹304、1304、326、1326的样式被定向为使得在骑行期间链环在托架上收紧。因此，在图8和图9的实施方式中，其中，托架螺纹304设置在肩部308和止动表面310的内侧，并且链环结构320、1320、2320被从托架的内侧拧到托架302上，螺纹304、326是右旋螺纹或者通过顺时针旋转而收紧，这意味着当从内侧侧面观察时，链环结构320、1320、2320相对于托架302顺时针旋转，而当从外侧侧面观察时，托架302相对于链环结构320、1320、2320顺时针旋转。如果托架螺纹304设置在肩部308和止动表面310的
外侧，则螺纹304、326优选地被配置为左旋螺纹或者通过逆时针旋转而收紧。在一个实施方式中，链环螺纹326和托架螺纹304被配置为60
°
v螺纹，尽管应该理解其他类型的螺纹可以是合适的。
[0046]
参照图18至图21，一个或更多个链环螺纹1326可从链环结构3320去除，并且一个或更多个托架螺纹1304可在托架1302上省去。例如，如图18和图19中所示，可以从链环结构去除一对链环螺纹1102或螺纹线。参照图20和图21，一对托架螺纹1104或螺纹线可在托架上省去。去除的链环螺纹(removed chainring thread)1102和省去的托架螺纹(skipped carrier thread)1104分别沿着相应的链环结构3320和托架1302的内周缘324和外周缘306形成平滑表面。链环螺纹和托架螺纹的去除和省去可确保链环可仅在一个方向上被锁定。因为较粗的“省去”螺纹1104可仅装配在较大的“去除”螺纹1102或螺纹线中，所以接口将链环结构3320旋转地定向到托架1302。通过在链环结构和托架的每个上例如以180度的间隔设置这些特征中的两个(省去的螺纹1104和去除的螺纹1102)，可促成链环结构3320被恰当安装在托架1302上。以这种方式，链环螺纹和托架螺纹中的每个的螺纹计数和螺纹线计数包括实际螺纹1326、1304和螺纹线352、350的数量还有省去的螺纹1104和去除的螺纹1102的数量二者。例如，其中去除了螺纹1102中的两个使得仅实际上存在七(7)条螺纹1326和螺纹线352的具有九(9)条螺纹和螺纹线的链环结构仍然被视为具有九(9)条螺纹和螺纹线。应该理解，去除和省去的螺纹可以以其他角度间隔间隔开，并且可设置不止两个去除和省去的螺纹。在另一个实施方式中，可分别在链环结构和托架中的每个上设置仅单个去除和省去的螺纹。
[0047]
在组装期间，链环结构320、1320、2320、3320被拧到托架302、1302上，直到止动表面310接合或邻接链环结构的面322、348、2322或外侧侧表面。托架302、1302相对于链环结构320、1320、2320、3320的进一步旋转将使链环结构320、1320、2320、3320和托架302、1302通过邻接的表面310、322、348、2322并通过托架螺纹304、1304与链环螺纹326、1326之间的接合而摩擦地固定或联接。在使用期间，由曲柄臂75施加到托架302、1302以及由滚子链68施加到链环结构320、1320、2320、3320的对向力将保持托架302、1302和链环结构320、1320、2320、3320通过邻接的表面310、322、348、2322并通过托架螺纹304、1304与链环螺纹326、1326之间的接合进行的联接，由此将扭矩在曲柄臂和链之间以及托架和链环结构之间传递。
[0048]
参照图18至图24，锁定构件1100可配置有凸缘1106，凸缘1106嵌套在沿着托架的外周缘或与其相邻地形成的切口1108中。凸缘1106可利用诸如螺栓这样的紧固件1110可释放地联接到托架1302，其中，凸缘的外表面1112与托架1302的侧表面齐平或相对于其凹进。锁定构件还包括插入部1114，插入部114从凸缘1106向内侧延伸并抵靠在形成在托架的外周缘中的凹陷1118上。在一个实施方式中，插入部1114可被配置为销。链环结构3320可包括与链环结构的内周缘相邻形成的细长的圆周凹陷116，其中在链环结构和托架之间限定有狭槽1120。在链环结构3320被拧到托架1320上之后，锁定构件1100可释放地联接到托架1320，使插入部1114设置在凹陷1116或狭槽1120中。链环结构3320此后可相对于托架1320稍微旋转，但插入部1114接着可与链环结构接合，例如，与凹陷的端面1122、1124中的一个或另一个接合，从而防止链环结构3320从链环托架1302的外周缘螺纹地脱离。插入部1114的宽度w
ip
与凹陷1116的长度l
r
的相对尺寸(即，w
ip≤
l
r
)允许插入部在狭槽中的对准由于制
造容差而有某种变化，并还许可链环结构在凹陷的端面1122、1124接触或接合插入部114或销之前少量旋开。如果锁定构件尚未被取下，则该移动和接合可向用户指示链环结构3320已松动。
[0049]
参照图2、图8和图9，链环托架302包括环形腔354，环形腔354在托架外侧侧面上径向设置在链环托架302的内周缘307和外周缘306之间。功率计装置360设置在环形腔354内并联接到托架302。功率计装置360被配置为确定链环托架302的内周缘307和外周缘306之间传输的功率。在特此以引用方式并入本文中的美国专利公开2017/0292879中公开了合适的功率计装置的各个实施方式和部件。在一个实施方式中，功率计装置360包括附接到环形腔354的底表面233的多个应变测量装置260。应变测量装置260通过环形腔354的底表面233中的开口231间隔开。然而，应该理解，链环托架302可被用在没有联接任何功率计装置的自行车上，其中托架302与链环结构320、1320、2320螺纹接合，如本文中公开的。
[0050]
应变测量装置可与自行车功率计的操作电路物理地集成。物理地集成应变测量装置和操作电路结构可致使功率计部件的构造和/或精确定位以不太昂贵和/或较少资源密集式方式来实现。应变测量装置可直接附接到包含诸如印刷电路板(“pcb”)基板这样的功率计操作电路的物理结构，从而将应变测量装置和功率计电路联接到单个功率计pcb组件中。另外，将应变测量装置可固定地附接到pcb使得应变测量装置在pcb基板平面中的位置相对于pcb组件的其他部件是固定的，这可使得更容易对准和/或定位应变测量装置。例如，可基于pcb的特征的对准来建立应变测量装置的对准，所述pcb的特征可以是pcb基板和/或其他pcb部件的特征。
[0051]
功率计装置360可与诸如链环托架302这样的主体集成，并可包括以绕主体的大体环形或圆周图案布置的一个或更多个应变测量装置260(诸如应变仪)。应变测量装置260连接到电路和/或其他传感器以生成功率信息，该功率信息可被传输到另一个自行车部件或外部装置，以供进一步处理和/或显示。另选地，功率计装置可例如在不使用链环托架的情况下直接与链环组件联接。
[0052]
功率计装置360可包括环形印刷电路板(“pcb”)，其中应变测量装置直接附接到pcb。例如，应变测量装置可以是电阻型应变计，其在构造上通常是平面和/或层状的，在非电气的基板、膜、纸或其他材料上形成有一种或更多种图案的导电金属层。一个导电金属图案或多个导电金属图案可由各种金属构造(包括箔和/或线)形成。一个导电金属图案或多个导电金属图案可由任何金属或金属合金形成。例如，可使用铜或诸如康铜(constantan)这样的铜合金。平面应变测量装置还可包括被配置用于连接到pcb的电路的电接触连接表面。
[0053]
pcb具有基板，pcb的部件被施用和/或附加到该基板。基板可形成pcb的结构和/或形状。基板可以是可操作以形成pcb部件的下面的附接的任何物质。例如，可使用硅、二氧化硅、氧化铝、蓝宝石、锗、砷化镓(“gaas”)、硅和锗的合金或磷化铟(“inp”)。基板可以是刚性或柔性的。在实施方式中，基板形成环形刚性环。刚性环可以是一块连续的基板材料。在实施方式中，基板环具有在其间限定了基板的范围的内径和外径。
[0054]
可使用任何技术来实现与pcb的电路的连接。在实施方式中，通过在平面应变测量装置的电接触连接表面和pcb的接触连接表面之间施加诸如焊料这样的导电介质的层来实现连接，pcb的接触连接表面提供了与连接到pcb的其他电子部件(诸如处理器、存储器、其
他传感器和/或其他电子或电气装置)的电通信接触。可在不使用中间导电连接器(诸如细长的电气引线、导线或其他装置)的情况下直接进行这种连接。例如，导电介质可在相对侧上通过pcb和应变测量装置的电接触连接表面来限定界限。在该示例中，pcb和应变测量装置的电接触连接表面可通过导电介质基本上平行且彼此相对地固定。另外，如上所述，该连接可提供了将应变测量装置可固定地附接到pcb基板，使得应变测量装置相对于pcb的其他特征和/或部件在pcb基板的径向平面中是牢固且不可移动的。如本文中描述的，pcb可附接到传动系的主体，以形成功率计。
[0055]
图2至图4和图7至图12示出了具有集成的功率计装置360的主体，该主体这里被实施为链环托架302。链环托架302可由任何可操作以将扭矩和所得的功率在扭矩输入部225和扭矩输出部222之间传输的材料制成。例如，可使用铝合金。曲柄臂75被示出为附接到链环托架320。曲柄臂75具有踏板附接部102，踏板76可附接至踏板附接部102，使得自行车骑行人可将蹬踏力输入到自行车传动系。这些蹬踏力导致扭矩，该扭矩致使曲柄臂75和所附接的链环托架302绕曲柄或旋转轴线2旋转。曲柄臂75具有用于附接到主轴的主轴附接特征108，该主轴将设置在自行车相对侧的曲柄臂和踏板组件连接，以促成用自行车骑行人的两只脚进行蹬踏。主轴附接特征可以是可操作以传递扭矩的任何特征，诸如花键接口。如此，来自任一曲柄臂75的扭矩可通过曲柄臂75与链环托架的附接而传递到链环托架302。可使用任何可操作以将扭矩在曲柄臂75和链环托架302的扭矩输入部225之间传输的技术将曲柄臂75附接到链环托架302。扭矩输入部225包括从主体的内周缘307径向向内延伸的多个扭矩传输特征，诸如配对特征131。
[0056]
在实施方式中，曲柄臂75被如美国专利申请公开2015/0082939和/或美国专利公开2017/0292879中描述的连接，这两篇美国专利申请公开特此以引用方式并入本文中。
[0057]
例如，如图12中所示，曲柄臂75和链环托架302可利用对应的特征并利用不同的扭矩传输连接(诸如，利用栓接连接)进行附接。在该示例中，链环托架302被确定尺寸和形状设计以连接到曲柄臂75。第一配对特征131被形成在曲柄臂75和链环托架302中的一个上，而第二配对特征132被形成在曲柄臂75和链环托架302中的另一个上，以将链环托架设置在曲柄臂上。当第一配对特征131与第二配对特征132配对时，在第一配对特征131和第二配对特征132之间限定了间隙。诸如通过包括螺栓141的栓接连接的扭矩传递联接件130形成在曲柄臂75和链环托架302上，并被配置为传输从曲柄臂75施加到链环托架302的基本上所有扭矩。
[0058]
设置功率计盖202来保护安装在主体的内部和/或上面的其他功率计部件，诸如参考图2、图3和图7至图13描述的pcb组件。功率计盖202可由可操作以用于保护功率计200的内部部件的任何材料构成。例如，可使用铝合金。在实施方式中，功率计装置360可无线地传送信号，并且功率计盖202可由诸如聚碳酸酯或其他材料这样的射频(“rf”)透明的材料制成。功率计盖202可使用任何技术附接到主体，在该实施方式中，附接到链环托架302。例如，可使用粘合剂来附接功率计盖202。还设置电源壳体204来既固定又保护用于功率计装置360的电源。在实施方式中，电源壳体204包括可拆卸电源盖205，以便提供进入电源的通道。在链环托架302上示出了扭矩输出部222。在所展示的实施方式中，在扭矩输出部222中设置有扭矩输出构件附接特征224，扭矩输出构件附接特征224包括周缘螺纹304以及肩部的止动表面310与链环的面之间的界面，该界面将扭矩从托架传输到链环。
[0059]
链环托架302包括应变测量部230，应变测量部230可包括一个或更多个应变测量特征232。应变测量特征232形成在链环托架302中，用于定位应变测量装置，以检测和/或量化由于在扭矩输入部225和扭矩输出部222之间施加的扭矩而导致的链环托架302的机械变形。例如，应变测量装置260和特征232可通过环形腔230的底表面233中形成的开口231间隔开。应变测量装置260可以是附接到应变测量特征232的电阻型应变计。
[0060]
如图2、图8和图9中所示，链环托架302包括腔354，腔354被配置用于安装pcb组件250和/或功率计装置360的其他部件。腔354可包括对准特征209，对准特征209对应于在pcb组件250的基板252中形成的基板对准特征254。电源部件在视图中是看不见的，通过这些对准特征254、209的相互关系，pcb组件250可与链环托架302适当对准。也可使用其他对准特征和/或在pcb基板252中形成其他对准特征。
[0061]
pcb组件250还包括附接到基板252和/或pcb组件250的其他部分的多个应变测量装置260。应变测量装置260被配置为提供指示所附接的主体中的应变的信号。该信号可被在图13中示意性示出的功率计的电路28解释并作用。电路28可被配置为解释指示应变的信号，并计算通过所附接的主体传输的对应机械功率。
[0062]
在所展示的实施方式中，应变测量装置260附接到形成在基板252中的应变测量装置附接特征258处。
[0063]
在所展示的实施方式中，应变测量装置附接特征258形成空位或空隙。该空隙可提供在pcb组件250的轴向方向上(诸如，沿着旋转轴线2的方向)进入应变测量装置260的通道。在将pcb组件250安装到诸如链环托架302这样的主体中时，可使用该通道。例如，为了产生应变测量装置260的优质附接，可使用夹持件，以在固化过程期间附接到主体。如所示出的，应变测量装置附接特征258被配置为使应变测量装置260能够附接，使得应变测量装置不会突出超过基板252的内径251。该配置可提供可用于实现电路的最大化的基板252的表面积，但提供了特别在实现环形基板时最小化的pcb组件的总表面积，其中，这种配置可优化和/或最小化pcb组件安装的径向范围。另外，多个应变测量装置附接特征258可被设置为绕旋转轴线2周向地间隔开。
[0064]
如所示出的，应变测量装置260被附接在基板252的径向内边缘处。另选地，应变测量装置260可被附接在基板252的径向外边缘处，或者在基板252的径向内边缘和径向外边缘之间。
[0065]
用于功率计200的电源使用接触结构和金属螺杆既以物理方式又以电气方式附接。如所示出的，对准特征209还允许使用金属螺杆附接用于功率计200的电源。也可在不促成附接电源的情况下设置对准特征。
[0066]
pcb组件250包括电路28。电路28可包含一个或更多个处理器20以及其他电和/或电子部件，还有诸如加速度计这样的附加传感器92。该电路还可包括一根或更多根天线290作为通信接口90的组成部分。用于将pcb组件250与自行车传动系的主体对准的附加或替代的对准特征255、256可形成在pcb的基板252中。例如，可在基板252的内和/或外边缘中切割出一个或更多个凹口255。凹口255可被配置为对应于主体的必然特征，pcb组件250将附接到该主体。另外，可在基板252中形成一个或更多个孔256，组装工具或处理机可使用孔256来以特定方向特定地附接到pcb组件250。然后，工具和/或处理机可对准pcb组件将附接到的主体，使得pcb组件250恰当地对准主体。例如，对准特征256、255、254可被独立地或组合
地使用，以将一个或更多个应变测量组装260对准主体。
[0067]
基板252用来连接和/或提供用于pcb组件250的电路和所附接部件的结构。基板252可以是柔性或刚性的。在实施方式中，基板252是为pcb组件250提供耐用基础的刚性基板。基板252被形成为提供用于pcb组件250的形状和其他物质。例如，如所示出的，基板252被形成为环形构造和/或形状。这种环形形状促成了pcb组件250绕主体的扭矩输入部的安装。
[0068]
至少一个应变测量装置260可被附接到pcb组件250，使得至少一个应变测量装置260相对于pcb组件250的至少一个特征被固定在pcb组件250的平面p中。例如，应变测量装置260可相对于对准特征254、255、256和/或电路28的部件(诸如处理器20)中的一个或更多个固定。平面p可以是形成为包括基板252的平面。在实施方式中，平面p垂直于旋转轴线2。基板252的环形构造以及如上所述的应变测量装置260的刚性附接允许将多个应变测量装置260绕环形形状并绕扭矩输入部分设置。这种环形构造还使得在扭矩输入部和扭矩输出部之间能够设置应变测量装置。
[0069]
图13是用于自行车的示例性功率计系统40的框图。系统40可单独用于与自行车部件或其他装置通信和/或控制它们。系统40包括电路28，电路28包括至少一个处理器20和存储器10。在所例示的实施方式中，电路28还包括用户接口82、应变检测装置接口80和通信接口90。电路28还可包括嵌入基板材料中的部件连接件和/或电气连接材料。系统还包括与应变检测装置通信接口80通信的至少一个应变检测装置260。对于功率计系统40而言，附加的、不同的或更少的部件是可能的。例如，在电路28和/或功率计系统中可不包括用户接口82。另外，可组合这些部件。在实施方式中，功率计系统与自行车的动力系的部件(诸如链环或链环托架)集成，例如，如相对于图2、图3和图7至图11描述的。
[0070]
处理器20可包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、模拟电路、数字电路及其组合或现在已知的或后续开发的其他器件。处理器可以是单个器件或器件的组合(诸如，通过共享或并行的处理)。
[0071]
电路28可操作以解释指示来自应变检测装置260中的一个或更多个的因附接主体的变形带来的应变的信号，并确定在扭矩输入部和扭矩输出部之间传输的对应功率。例如，信号可从应变检测装置260被传送到处理器20，处理器20可应用应变到在一定时间段内跨主体传输的功率的转换技术。这种转换技术可涉及使用主体的已知材料特性(诸如主体的弹性模量)和主体的已知几何形状。可从功率计系统的这些或其他特性中知道造成由应变检测装置260可测得的应变的量的力值。例如，这些值或这些值的指示可被存储在存储器10上。处理器20可将所测得的应变值与这些值进行匹配，以确定输入力以及传动系的主体随时间传输的产生的功率。
[0072]
存储器10可以是易失性存储器或非易失性存储器。存储器10可包括只读存储器(rom)、随机存储存储器(ram)、闪存存储器、电可擦除程序只读存储器(eeprom)或其他类型的存储器中的一种或更多种。诸如安全数字(sd)存储卡这样的存储器10可从功率计系统40取下。在特定的非限制示例性实施方式中，计算机可读介质可包括诸如存储卡这样的固态存储器或容纳一个或更多个非易失性只读存储器的其他封装。另外，计算机可读介质可以是随机存取存储器或其他易失性可覆写存储器。另外，计算机可读介质可包括磁
‑
光或光学介质，诸如盘或带或其他存储装置。因此，本公开被视为包括计算机可读介质和其中可存储
数据或指令的其他等同物和后继介质中的任一个或更多个。
[0073]
存储器10是非暂态计算机可读介质并被描述是单个介质。然而，术语“计算机可读介质”包括单个介质或多个介质(诸如集中式或分布式存储结构)和/或可操作以存储一个或更多个指令集和其他数据的关联的高速缓存。术语“计算机可读介质”还应当包括能够存储、编码或携带指令集以供处理器执行或致使计算机系统执行本文中公开的方法或操作中的任一个或更多个的任何介质。
[0074]
在替代实施方式中，诸如专用集成电路、可编程逻辑阵列和其他硬件装置的专用硬件实现方式可被构造成实现本文中描述的方法中的一个或更多个。可包括各种实施方式的设备和系统的应用可广义地包括各种电子和计算机系统。本文中描述的一个或更多个实施方式可使用具有相关控制和数据信号的两个或更多个特定互连硬件模块或装置来实现功能，这些相关控制和数据信号可在模块之间传送并且通过模块传送，或者作为专用集成电路的一些部分传送。因此，本系统涵盖软件、固件和硬件实现方式。
[0075]
电源84是便携式电源。电源可涉及例如使用机械发电机、燃料电池装置、光伏电池或其他发电装置来产生电力。电源可包括电池(诸如，由两个或更多个电化学电池组成的装置)，这些电化学电池将所储藏的化学能转换成电能。电源84可包括多个电池或其他供电装置的组合。可使用诸如cr2012、cr2016和/或cr 2032的具体装配或配置的电池类型或标准电池类型。
[0076]
通信接口90提供从功率计系统40到自行车的另一部件或外部装置(诸如移动电话或其他计算装置)的数据和/或信号通信。通信接口90使用任何可操作连接进行数据通信。可操作连接可以是其中可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可包括物理接口、电接口和/或数据接口。通信接口90可被配置成无线地通信，因为其包括一个或更多个天线。通信接口90以任何现在已知或后续开发的格式提供无线通信。尽管本说明书描述了可参照特定标准和协议在特定实施方式中实现的组件和功能，但本发明不限于这些标准和协议。例如，互联网和其他分组交换网络发送的标准(例如，tcp/ip、udp/ip、html、http、https)代表现有技术的示例。此类标准定期被功能基本上相同的更快或更有效的等同物取代。也可以或者另选地使用和/或ant
tm
标准。因此，功能与本文中公开的功能相同或相似的替代标准和协议被认为其是等同物。在实施方式中，通信接口90可被配置为传输指示由所确定的主体应变确定的功率的信号。另外，可无线地传输所确定的功率。
[0077]
应变检测装置接口80提供从一个或更多个应变检测装置260到功率计电路28的数据和/或信号通信。接口80使用有线和/或无线通信技术进行通信。例如，接口80使用系统总线或其他通信技术与应变检测装置260通信。应变检测装置260可包括用于检测、传送和/或以其他方式处理应变检测装置260的信号的附加电和/或电子部件，诸如附加处理器和/或存储器。
[0078]
用户接口82可以是一个或更多个按钮、键区、键盘、鼠标、铁笔、轨迹球、摇杆开关、触摸板、语音识别电路或其他用于在用户和功率计系统40之间进行数据通信的装置或部件。用户接口82可以是触摸屏，其可以是电容式或电阻式的。用户接口82可包括液晶显示(“lcd”)面板、发光二极管(“led”)、led屏幕、薄膜晶体管屏幕或另一种类型的显示器。用户接口82还可包括音频能力或扬声器。
[0079]
在实施方式中，用户接口82包括led指示器。led指示器发出指示功率计系统的命令的输入或其他动作的光。
[0080]
通信接口90被配置为向自行车部件(诸如向和/或从前变速杆30和/或换档单元26)发送和/或接收数据(诸如控制信号和/或命令)。部件通信接口90使用任何可操作连接来传送数据。可操作连接可以是其中可发送和/或接收信号、物理通信和/或逻辑通信的连接。可操作连接可包括物理接口、电接口和/或数据接口。通信接口90以任何现在已知或后续开发的格式提供无线通信。尽管本说明书描述了可参照特定标准和协议在特定实施方式中实现的组件和功能，但本发明不限于这些标准和协议。例如，互联网和其他分组交换网络发送的标准(例如，tcp/ip、udp/ip、html、http、https)代表现有技术的示例。此类标准定期被功能基本上相同的更快或更有效的等同物取代。因此，功能与本文中公开的功能相同或相似的替代标准和协议被认为其是等同物。
[0081]
按照本公开的各种实施方式，可用能由诸如电路28这样的计算机系统执行的软件程序来实现本文中描述的方法。另外，在示例性的非限制实施方式中，实现方式可包括分布式处理、分量/对象分布式处理和并行处理。另选地，虚拟计算机系统处理可被构造成实现如本文中描述的方法或功能中的一个或更多个。
[0082]
可用任何形式的编程语言(包括汇编或翻译语言)来编写计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)，并且可用任何形式来调配该计算机程序，包括将其调配为独立程序或适用于计算环境中的模块、组件、子程序或其他单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。程序可被存储在保持其他程序或数据的文件的一部分(例如，存储在标记语言文献中的一个或更多个脚本)中、专用于所关注程序的单个文件中或多个协调文件(例如，存储一个或更多个模块、子程序或代码的一些部分)中。可调配计算机程序，使其在一个计算机上或位于一个部位或分布于多个部位并通过通信网络互连的多个计算机上执行。
[0083]
本说明书中描述的处理和逻辑流可由一个或更多个可编程处理器执行，可编程处理器执行一个或更多个计算机程序，以通过对输入数据进行操作并且生成输出来执行功能。这些处理和逻辑流还可通过专用逻辑电路(例如，fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))来执行，并且设备还可被实现为专用逻辑电路(例如，fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路))。
[0084]
如本技术中使用的，术语“电路”或“电路系统”是指以下的全部：(a)纯硬件电路实现(诸如仅在模拟和/或数字电路中的实现)，以及(b)电路与软件(和/或固件)的组合，诸如(在适用时)：(i)处理器的组合，或(ii)处理器/软件(包括一起工作以致使诸如移动电话或服务器这样的设备执行各种功能的数字信号处理器、软件和存储器)和(c)需要用于操作的软件或固件的诸如微处理器或微处理器的部分这样的电路，即便该软件或固件并不是实体存在的。
[0085]
电路的这种定义适用于本专利申请中该术语的所有使用，包括任何权利要求中的。作为其他示例，如在本技术中使用的，术语“电路系统”还将涵盖仅仅处理器(或多个处理器)或处理器的一部分及它的(或它们的)随附软件和/或固件的实现以及其他电子部件。术语“电路”还将涵盖(例如，如果适用于特定权利要求要素)用于服务器、蜂窝网络装置或其他网络装置中的移动计算装置或类似物的基带集成电路或应用处理器集成电路。
[0086]
适于执行计算机程序的处理器包括(举例来说)通用微处理器和专用微处理器二者和任何种类的数字计算机中的任一个或更多个处理器。通常，处理器从只读存储器或随机存储器或二者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器以及用于存储指令和数据的一个或更多个存储装置。通常，计算机还包括用于存储数据的大容量存储装置，或操作性联接到该大容量存储装置以从该大容量存储装置接收数据或将数据传递到该大容量存储装置，或这二者，所述大容量存储装置例如为磁盘、磁光盘或光盘。然而，计算机不一定具有这些装置。此外，计算机可被内嵌于另一个装置(例如，移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频播放器、全球定位系统(gps)接收器、或功率计系统40)，这仅仅是几个例子。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器装置，包括(举例来说)半导体存储器装置，例如，eprom、eeprom和闪存存储器装置；磁盘，例如，内部硬盘或移动硬盘；磁光盘；cd rom和dvd
‑
rom盘。处理器和存储器可由专用逻辑电路来补充，或者装入专用逻辑电路中。
[0087]
本文中描述的实施方式的例示旨在提供对各种实施方式的结构的总体理解。这些图示并不旨在用作对利用本文中描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。本领域的技术人员在浏览了本公开后，可了解许多其他实施方式。可利用其他实施方式并且可从本公开中推断出其他实施方式，使得可在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。另外，这些图示仅是代表性的，并且可能没有按比例绘制。图示内的某些比例可被放大，而其他比例可被最小化。因此，本公开和附图将被视为是例示性的而非限制性的。
[0088]
虽然本说明书包含许多细节，但这些不应该被解释为对发明的范围或可要求保护的范围的限制，而是被解释为对本发明的特定实施方式特定的特征的描述。在单独实施方式的背景下在本说明书中描述的某些特征也可在单个实施方式中组合地实现。相反地，在单个实施方式的背景下描述的各种特征也可单独在多个实施方式中或者以任何合适子组合来实现。此外，尽管以上可将特征描述为以特定组合甚至以初始要求保护的动作，但在一些情况下，要求保护的组合中的一个或更多个特征可用该组合来实践，并且要求保护的组合可涉及子组合或子组合的变形形式。
[0089]
类似地，虽然以特定次序在附图中描绘了并且在本文中描述了操作和/或动作，但这不应该被理解为要求以所示出的特定次序或以顺序次序执行这些操作，或者执行所有例示的操作，以实现所期望的结果。在特定情形下，多任务和并行处理会是有利的。此外，上述实施方式中的各种系统组件的分离不应该被理解为需要在所有实施方式中进行这种分离，并且应该理解，任何所描述的程序组件和系统可总体被一起集成在单个软件产品中或者被封装到多个软件产品中。
[0090]
用术语“本发明”独立地和/或一齐地引用本公开的一个或更多个实施方式，仅仅是为了方便起见，而不旨在主动地将该申请的范围限于任何特定的本发明或发明构思。此外，尽管本文中已例示和描述了特定实施方式，但应该理解，被设计用于实现相同或相似目的的任何后续布置可代替所示出的特定实施方式。本公开旨在涵盖各种实施方式的任何和所有后续的修改或变化。在阅读说明书后，以上实施方式的组合以及本文中未具体描述的其他实施方式对于本领域的技术人员而言是显而易见的。
[0091]
提供本公开的摘要，并且在提交时要理解不会将其用于解释或限制权利要求的范
围或含义。另外，在以上的具体实施方式中，出于简化本公开的目的，可将各种特征组合在一起或在单个实施方式中进行描述。本公开将不被解释为反映了以下意图：所要求保护的实施方式需要比每个权利要求中明确叙述的特征更多的特征。确切地，如所附权利要求书反映的，发明主题可以针对少于所公开实施方式中的任何一个的所有特征。因此，以下权利要求书被并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地定义了单独要求保护的主题。
[0092]
旨在将以上的具体实施方式视为例示性而非限制性的，并且要理解，包括所有等同物的以下权利要求书旨在限定本发明的范围。权利要求书不应该被理解为限于所描述的顺序或要素，除非对该效果进行了说明。因此，落入所附权利要求书及其等同物的范围和精神内的所有实施方式都被作为本发明保护。
[0093]
虽然已经出于例示目的描述了实施方式，但本领域的技术人员应该领会的是，可能在不脱离本公开的范围和精神的情况下进行各种修改、添加和替代。因此，旨在将以上描述视为例示性的而非限制性的，并且要理解，实施方式和示例的所有等同物和/或组合旨在被包括在该描述中。
[0094]
尽管本文中已经按照本公开的教导描述了某些零件、部件、特征以及操作和使用方法，但本发明的覆盖范围不限于此。相反，该专利覆盖了完全落入可许可等同物的范围内的本公开的教导的所有实施方式。
[0095]
相关申请
[0096]
本专利申请是2020年3月24日提交的美国专利申请no.16/828,500的部分继续申请，该美国专利申请的全部内容特此以引用方式并入。