[发明专利]力矩测量衬套、功率测量系统以及相关的自行车轮

权利要求书

1.一种测量自行车车轮(1)驱动力矩的衬套(2)，包括：

--一个中心轴(10)，限定车轮的一个转动轴线(×10)，

--一个衬套主体(20)，安装成可围绕轴(10)自由转动，

--一个圈状物(60)，安装成可围绕衬套主体(20)自由转动，并与衬套主体(20)轴向对准，

--一个力矩检测器(30)，包括一个检测体(301)，该检测体支持至少一个变形量具(310-313)，

所述衬套(2)的特征在于，所述力矩检测器(30)设置于一个分成两部分的凹槽(48)内，所述分成两部分的凹槽(48)包括一个设置于衬套主体(20)的一个外侧径向表面(203)的切口(48.1)和一个设置于圈状物(60)的一个外侧径向表面(62)的凹口(48.2)。

2.根据权利要求1所述的衬套(2)，其特征在于，所述检测器(30)的纵轴线(A30)与一个穿过检测器(30)中心的、与衬套(2)旋转轴成直辐射方向的方向(T)形成一个小于45°的角(α)，优选小于20°。

3.根据权利要求1或2所述的衬套(2)，其特征在于，当自行车运动员蹬踏时，所述检测器(30)被压缩(F1，F2)于衬套主体(20)切口(48.1)的支撑面(28)和圈状物(60)凹口(48.2)的支撑面(68)之间，相对于衬套主体(20)的支撑面(28)。

4.根据权利要求3所述的衬套(2)，其特征在于，所述支撑面(28，68)是凹陷的，而检测体(301)包括两个相对的凸起支撑面(33，35)，与所述支撑面(28，68)接触。

5.根据权利要求1-4之一所述的衬套(2)，其特征在于，所述变形量具(310-313)镶嵌于检测体(301)同一个顶面(31)。

6.根据权利要求3所述的衬套(2)，其特征在于，所述检测体(301)支撑四个设置成惠斯登电桥的变形量具(310-313)，并且检测体(301)的厚度(E)按照垂直于顶面(31)测量，在最小厚度(E2)和最大厚度(E1，E3)之间变化，其中两个变形量具(310，312)位于检测体(301)的一个区域(Z2)处，该区域(Z2)处的厚度(E2)比另外两个变形量具(311，313)所处的检测体(301)区域(Z1，Z3)的厚度(E1，E3)小。

7.根据权利要求1-6之一所述的衬套(2)，其特征在于，所述检测体(301)包括两个凹口(37，38)，分别位于检测体(301)纵向中心平面(P30)的两侧，每个凹口(37，38)均为半圆柱体的形状，其底部整体为椭圆形(C37.1，C37.2，C38.1，C38.2)形状。

8.根据权利要求5-7之一所述的衬套(2)，其特征在于，所述每个凹口(37，38)均包括一个低部(37.1，38.1)以及一个高部(37.2，38.2)，所述低部(37.1，38.1)设置在与顶面(31)相对的面(32)上，而所述高部(37.2，38.2)位于顶面(31)侧部，所述高部(37.2，38.2)的尺寸大于所述低部(37.1，38.1)的尺寸。

9.根据权利要求1-8之一所述的衬套(2)，其特征在于，所述检测体(301)包括一个位于检测体(301)纵向中心平面(P30)中心的肋(39)。

10.一种检测自行车车轮驱动功率的系统，其特征在于，所述系统包括一个权利要求1-9之一的力矩检测衬套(2)，所述衬套装备有检测衬套(2)相对于中心轴(10)的角速度的检测装置(102)。

11.根据权利要求11所述的检测功率的衬套(2)，其特征在于，包括一个与力矩检测器(30)和检测装置(102)相连的电子装置(100)，以根据力矩检测器(30)和检测装置(102)传递的信息计算车轮(1)的功率。

12.一种自行车车轮(1)，其特征在于，该车轮(1)包括一个权利要求1-9之一的衬套(2)或者权利要求10或11的系统。