自行车踏板及相关制造方法技术

一种用于自行车的踏板(1)，包括：踏板销(2)，其沿着参考轴线(A)延伸；以及踏板体(5)，其以旋转自由的方式联接至踏板销(2)。在踏板销(2)中获得内部腔室(11)，且该内部腔室具有内表面，该内部腔室沿着与之大致同轴的参考轴线(A)延伸。该踏板还包括：应变仪(8)，其被配置成检测指示踏板销(2)的机械变形的电参数；以及电子电路(9)，其被配置成基于电参数而确定踏板销(2)的机械变形。应变仪(8)通过薄的粘合剂材料的固定层而刚性地固定在内部腔室(11)的内表面(12)上。的内表面(12)上。的内表面(12)上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自行车踏板及相关制造方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请要求2020年7月21日提交的申请号为102020000017662的意大利专利申请的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。


[0003]本专利技术涉及一种自行车踏板以及相关的制造方法。特别地，本专利技术涉及一种设置有电子测量系统的踏板，该电子测量系统被设计成测量骑车人踩踏板时施加的力。

技术介绍

[0004]自行车，尤其是竞赛自行车和用于竞技骑行的自行车，通常配备有电子测量系统，该电子测量系统设置有传感器设备，并设计成确定和显示一系列参数/量，这些参数/量用于监测骑车人踩踏板时的身体活动，通常是施加在踏板上的力量/力和踩踏频率。
[0005]例如，在专利EP2304403B1中描述了一些已知的电子测量系统。
[0006]根据专利EP2304403B1的图7所示的第一实施例，踏板的电子测量系统设有传感器，该传感器包括：由两个印刷电路板组成的基板，该基板具有基本刚性的能够牢固地支撑处理器、存储器、放大器、无线发射器、加速度计和一系列应变仪的结构。两个印刷电路板每个都具有矩形的板状形状，相对于彼此正交，并且彼此牢固地连接，从而形成一个单一的单件式电路元件，该电路元件是刚性的和T形的，并且容纳在踏板销中。单件式T形元件通过树脂牢固地固定在踏板销中，该树脂掩埋两个印刷电路板和相关部件，特别是应变仪。
[0007]在专利EP2304403B1的图8所示的第二实施例中，基板是由塑料或金属制成的片状支撑体，并弯曲90
°
，其支撑应变仪。传感器设备还包括印刷电路板，该印刷电路板容纳剩余的电子部件，并且转而连接到应变仪的片状支撑体，以便与它们一起形成具有三角形截面的单件体。具有三角形截面的单件体通过树脂放置在踏板销中，该树脂掩埋三个印刷电路板。
[0008]在专利EP2304403B1的图9a所示的第三实施例中，传感器设备包括由金属圆柱体组成的基板。基板在相对的纵向两端具有环形突起，这些突起通过粘合剂固定在踏板销中。该传感器设备还包括印刷电路板，该印刷电路板固定在金属圆柱体的外表面上以便包裹金属圆柱体，并且具有导电迹线。传感器设备还具有固定在金属圆柱体外表面上的应变仪。
[0009]存在于上述三个实施例的传感器设备中的基板尺寸非常大，因此在踏板销内部占据了很大的空间。特别地，基板的尺寸显著减小了踏板销中容纳电子测量系统的其他电路或电子设备(例如电池)的可用空间，迫使它们安装在踏板销的外部。
[0010]此外，基板的存在及其在踏板销内的固定是特别不利的，因为它影响了测量的精度。实际上，由骑车人施加到踏板上的力引起的踏板销变形的测量不是直接在踏板销上进行的，而是由于基板和踏板销之间的耦合而间接在基板上进行的，因此确定了误差。最后，上述传感器设备中用于支撑传感器的基板会影响系统的总成本。
[0011]US2014/0273543A1描述了一种设置有孔的踏板销。该孔容纳传感器设备，该传感
器设备如上所述在EP2304403B1中制造，因此存在上述技术问题。
[0012]US2012/234108描述了一种用于电动自行车的扭矩传感器系统，其中使用了“扭矩管”，该扭矩管安装在脚踏电动自行车或电动自行车的后轮轴中设置的轴(毂)上并由其支撑。在使用中，骑车人施加在踏板上的力通过齿轮盒传递给盒体。然后，力通过一系列轴承从盒体传递到扭矩管。
[0013]这种用于电动自行车的扭矩传感器系统不适用于自行车的踏板，因为其操作是基于扭矩管的扭转测量。首先，自行车的踏板销，一方面受到弯曲力和剪切应力的影响，另一方面，由于踏板销绕其轴线自由旋转，因此不会受到任何扭转。
[0014]由于在US2012/234108中描述的用于电动自行车的扭矩传感器系统被特别构造成测量管的扭转，并且既不测量剪切应力也不测量弯曲力，因此它显然完全不适合用于测量在踩踏时踏板销所经受的“剪切或弯曲”变形。

技术实现思路

[0015]因此，本专利技术的目的是提供一种用于自行车的踏板，该踏板设置有测量骑车人踩踏板时施加的力的系统，该踏板能够克服上述技术问题。
[0016]这个目的通过本专利技术来实现，因为本专利技术涉及一种根据所附权利要求中阐述的特征的自行车踏板及其相关制造方法。
附图说明
[0017]现在将参照附图描述本专利技术，附图示出了本专利技术的非限制性实施例，其中：
[0018]图1示意性地示出了根据本专利技术的设有自行车踏板的自行车；
[0019]图2是图1所示踏板的放大透视图；
[0020]图3是图2所示踏板的I
‑
I纵向剖面图；
[0021]图4是图3所示踏板销的放大截面图，为了更清楚起见去掉了一些部件；
[0022]图5A和5B是根据本专利技术的踏板销中存在的应变仪和柔性印刷电路板的一部分的分别存在和不存在敷贴片的两个示意图；
[0023]图6至10示意性地示出了根据本专利技术的用于制造自行车踏板的方法的相应操作步骤；
[0024]图11示出了用于制造根据本专利技术的踏板的方法的操作步骤的变型；
[0025]图12和13是根据本专利技术的变型的踏板销中存在的应变仪和柔性印刷电路板的分别存在和不存在敷贴片的两个示意图；
[0026]图14是设置有图12和13所示的应变仪的放大了比例的踏板销的横截面图，并且为了更清楚起见去掉了一些部件；
[0027]图15A和15B示出了根据本专利技术可能实施例的踏板销中包含的剪切应变仪的相应视图。
具体实施方式
[0028]现在将参照附图详细描述本专利技术，以允许本领域技术人员实施和使用本专利技术。
[0029]对于技术人员来说，对本文描述的实施例的可能改变将是显而易见的，并且本文
描述的一般原理可以应用于其他实施例和应用，而不会因此超出如所附权利要求中定义的本专利技术的保护范围。因此，本专利技术不能被认为局限于本文描述和示出的实施例，而是必须与根据本文描述和要求保护的原理和特征的尽可能宽的保护范围相关联。
[0030]本专利技术基本上基于这样的思想，即，借助于由粘合剂材料制成的薄固定层，将具有薄且非常柔软的片状结构的应变仪直接安装在踏板销的内部腔室的内表面上，而不需要任何刚性基板/主体来支撑它们。以这种方式，应变仪直接且单独地由踏板销的内部腔室的内表面支撑。
[0031]如下文更详细描述的，由于这种配置而获得的技术效果之一是显著减小了应变仪在踏板销内部所占据的空间，而不会危及系统的测量精度。这允许制造商“获得”一个空间，该空间也可用于在踏板销中安装用于确定力的其他电的/电子的部件，因此，便于使用踏板销作为外部保护容器，其完全包括/结合了电子测量系统的所有电的/电子的部件。
[0032]参照图1和2，数字1总体上表示自行车踏板，其内部设置有电子测量系统，该电子测量系统被设计成测量指示骑车人踩踏板的电量。
[0033]踏板1包括优选由金属材料制成的踏板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自行车(4)的踏板(1)，包括：踏板销(2)，其沿着纵向参考轴线(A)延伸并且具有构造成与自行车(4)的曲柄(3)联接的第一轴向端部(2a)，踏板体(5)，其以可自由旋转的方式联接在所述踏板销(2)上，使得所述踏板体(5)能够围绕所述参考轴线(A)旋转，至少一个内部腔室(11)，其形成在所述踏板销(2)中并具有内表面(12)，所述内部腔室(11)沿着与之大致同轴的所述参考轴线(A)延伸，一种电子力测量系统，包括：具有薄片结构的应变仪(8)，其联接到所述踏板销(2)并且被配置为提供指示所述踏板销(2)的机械变形的电测量信号，电子装置(9)，其电连接到所述应变仪(8)，并被配置为基于这些电信号来确定，由骑车人在踩踏板期间通过所述踏板体(5)施加在所述踏板销(2)上的力所引起的，所述踏板销(2)的机械变形，所述踏板的特征在于：所述应变仪(8)通过基于粘合剂的材料的薄固定层而刚性地固定在所述内部腔室(11)的内表面(12)上，使得所述应变仪(8)由所述内部腔室(11)中的内表面(12)支撑。2.根据权利要求1所述的踏板，其中，所述应变仪(8)包括：至少一个柔性薄膜(14)，其由电绝缘材料制成，通过所述固定层而永久固定在所述内表面(12)上，从而由所述内部腔室(11)中的内表面(12)支撑；和多个网格测量应变仪(13)。3.根据权利要求2所述的踏板，其中，所述内部腔室(11)具有横向于所述参考轴线(A)的近似圆形的截面，所述应变仪网格(13)在围绕所述参考轴线(A)的所述内表面(12)上成对地、成角度地相对于彼此间隔开。4.根据权利要求3所述的踏板，其中，所有所述应变仪网格(13)都布置在圆周的圆弧内的所述内部腔室(11)的内表面(12)上，所述圆周的圆弧具有小于或等于约150
°
宽度的角(α)。5.根据权利要求3所述的踏板，其中，每对应变仪网格(13)布置在所述内表面(12)上，以便被相邻的一对应变仪网格(13)以大约90
°
成角度地隔开。6.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述应变仪网格(13)被构造成测量所述踏板销(2)沿着所述轴线(A)的剪切应变，或者测量纵向弯曲应变。7.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述应变仪(8)刚性地固定到所述内部腔室(11)的内表面(12)上，从而限定一个内部容纳空间，所述内部容纳空间的尺寸适于容纳所述电子装置(9)和/或能量存储装置(10)。8.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，包括柔性印刷电路板(19)，其将所述应变仪(8)电连接到所述电子装置(9)并延伸到所述内部腔室(11)中。9.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述内部腔室(11)由在所述踏板销(2)上沿所述参考轴线(A)延伸的盲孔或通孔组成。10.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述应变...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉诺，
申请(专利权)人：法韦罗电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：