帶有無線通信的自行車部件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明總地涉及帶有無線通信的自行車部件。更具體地，本發明涉及一種具有無線通信和無線電力或無線能量傳輸的自行車部件。
【背景技術】
[0002]最近，一些自行車設置有自行車計算機，用于將信息(例如，操作狀態、騎車者表現等)提供至騎車者。一些自行車還設置有電自行車部件，用于輔助騎車者操作自行車或用于調節自行車的操作狀態，以提高自行車的舒適度或性能。基于自行車操作狀態而調節的電自行車部件通常使用各種操作狀態和騎車者表現的信息。一個特別有用的信息是由于騎車者施加的踩踏力而由騎車者作用在自行車部件上的動力。
[0003]第7，861，599號美國專利公開了自行車動力感測設備的一個實施例。在此專利中，自行車動力感測設備測量為使自行車車輪、曲柄或其他旋轉部旋轉而作用的動力。自行車動力感測設備基本上設置有步調傳感器、應變儀、放大器、A/D轉換器、處理器以及無線傳輸器。步調傳感器測量步調(曲柄的旋轉速度)。應變儀測量當騎車者踩踏時曲柄軸產生的應變。放大器將從應變儀輸出的模擬電信號放大到能夠由A/D轉換器處理的范圍。A/D轉換器電路將放大的模擬電信號轉換為數字信號。處理器基于此數字電信號計算作用在曲柄軸上的轉矩。處理器基于此轉矩和從步調傳感器輸出的步調計算由騎車者給予的動力。無線傳輸器將由處理器計算的動力或轉矩傳輸至自行車計算機。包括中央處理單元和存儲器的顯示單元可以顯示有用的信息，以有利于騎乘者。例如，顯示單元可以顯示時間、騎車行駛時間、行駛距離、里程表讀數、秒表顯示、步調(RPMs)、速度、平均速度、圈數統計和心率(通過騎乘者佩戴心率傳感器)。
【發明內容】
[0004]總地，本公開涉及具有無線通信和無線電力或無線能量傳輸的自行車部件的各個特征。
[0005]鑒于已知技術的狀態，根據本發明的第一方面，提供一種自行車部件。該自行車部件基本上包括無線電力傳輸裝置和無線通信裝置。無線電力傳輸裝置具有電力傳輸器和電力接收器，以將電力從電力傳輸器無線傳送至電力接收器。無線通信裝置具有第一通信單元和第二通信單元。第一通信單元和第二通信單元間隔開，以從第一通信單元和第二通信單元中的一個無線通信至第一通信單元和第二通信單元中的另一個。無線通信裝置與無線電力傳輸裝置間隔規定距離，該規定距離大于5.0mm。
[0006]根據本發明的第二方面，根據第一方面的自行車部件進一步包括固定結構，該固定結構具有設置在其上的電力傳輸器和第一通信單元；以及旋轉結構，該旋轉結構相對于固定結構繞旋轉軸線可旋轉地安裝，旋轉結構具有設置在其上的電力接收器和第二通信單
J L ο
[0007]根據本發明的第三方面，根據第二方面的自行車部件構造為使得無線通信裝置鄰近旋轉結構的第一軸向端設置，無線電力傳輸裝置鄰近旋轉結構的第二軸向端設置，并且第一軸向端和第二軸向端為旋轉結構相對于旋轉軸線的相對端。
[0008]根據本發明的第四方面，根據第二方面的自行車部件構造為使得固定結構包括第一中軸部和第二中軸部，其中電力傳輸器設置在第一中軸部上，第一通信單元設置在第二中軸部上。
[0009]根據本發明的第五方面，根據第四方面的自行車部件構造為使得固定結構包括第一線圈保持器和第二線圈保持器，第一線圈保持器聯接至第一中軸部，其中電力傳輸器設置在第一線圈保持器上，第二線圈保持器聯接至第二中軸部，其中第一通信單元設置在第二線圈保持器上。
[0010]根據本發明的第六方面，根據第五方面的自行車部件構造為使得第一線圈保持器和第二線圈保持器由非磁性材料形成。
[0011]根據本發明的第七方面，根據第二方面的自行車部件構造為使得旋轉結構包括曲柄軸、聯接至曲柄軸的第一端的第一曲柄臂和聯接至曲柄軸的第二端的第二曲柄臂。
[0012]根據本發明的第八方面，根據第七方面的自行車部件構造為使得曲柄軸、第一曲柄臂和第二曲柄臂中的至少一個包括至少一個應變傳感器，該至少一個應變傳感器連接至第二通信單元。
[0013]根據本發明的第九方面，根據第二方面的自行車部件進一步包括動力測量裝置，該動力測量裝置設置在旋轉結構上。
[0014]根據本發明的第十方面，根據第九方面的自行車部件進一步包括曲柄臂，該曲柄臂具有設置在其上的動力測量裝置。
[0015]根據本發明的第十一方面，根據第二方面的自行車部件構造為使得固定結構包括輪轂軸，旋轉結構包括輪轂殼。
[0016]根據本發明的第十二方面，根據第二方面的自行車部件進一步包括第一密封結構，該第一密封結構在無線電力傳輸裝置徑向向外的位置處設置在固定結構和旋轉結構之間的軸向間隔中，以及第二密封結構，該第二密封結構在無線通信裝置徑向向外的位置處設置在固定結構和旋轉結構之間的軸向間隔中。
[0017]根據本發明的第十三方面，根據第一方面的自行車部件構造為使得第一通信單元和第二通信單元中的每個包括天線線圈。
[0018]根據本發明的第十四方面，根據第十三方面的自行車部件構造為使得天線線圈的每個由非磁性材料覆蓋。
[0019]根據本發明的第十五方面，根據第一方面的自行車部件構造為使得電力傳輸器包括DC-AC轉換器。
[0020]根據本發明的第十六方面，根據第一方面的自行車部件構造為使得電力傳輸器包括電力線通信單元。
[0021]根據本發明的第十七方面，根據第一方面的自行車部件進一步包括遠程電源，該遠程電源由外部電纜電連接至電力傳輸器。
[0022]根據本發明的第十八方面，根據第一方面的自行車部件構造為使得電力接收器包括電容器，該電容器構造為儲存從電力傳輸器接收的電力。
[0023]根據本發明的第十九方面，根據第一方面的自行車部件構造為使得規定距離大于10.0mm0
[0024]從結合附圖公開了自行車部件的一個實施方式的以下詳細說明中，本領域技術人員可以了解自行車部件的這些和其他目的、特征、方面和優點。
【附圖說明】
[0025]現在參考形成此原始公開的一部分的附圖:
[0026]圖1為裝備有一對自行車部件的自行車的側立式圖，一對自行車部件的每個均具有根據圖示實施方式的無線電力傳輸裝置和無線通信裝置；
[0027]圖2為圖1中圖示的自行車的手把區域的立體圖；
[0028]圖3為示出圖1中圖示的自行車的電換檔系統的整體構造的示意性框圖，其中自行車曲柄組件將數據提供至電換檔系統，并從主電源接收電力；
[0029]圖4為以具有根據圖示實施方式的無線電力傳輸裝置和無線通信裝置的自行車曲柄組件形式的自行車部件的立體圖；
[0030]圖5為圖4中圖示的自行車曲柄組件和自行車的車架的一部分的截面視圖；
[0031]圖6為圖4和圖5中圖示的自行車曲柄組件的左端的一部分的放大的截面視圖；
[0032]圖7為圖4和圖5中圖示的自行車曲柄組件的右端的一部分的放大的截面視圖；
[0033]圖8為示出圖1中圖示的自行車的電換檔系統的整體構造的示意性框圖，其中后輪轂將數據提供至電換檔系統并從主電源接收電力；以及
[0034]圖9為以具有根據圖示實施方式的無線電力傳輸裝置和無線通信裝置的后輪轂形式的自行車部件的截面視圖。
【具體實施方式】
[0035]現在將參考附圖描述選定實施方式。本領域技術人員從此公開可以了解實施方式的以下描述僅僅用于示例，并非意圖限定本發明。本發明由所附權利要求及其等同方式限定。
[0036]首先參考圖1，圖示了裝配有根據第一實施方式的電自行車換檔系統的自行車10。雖然自行車10圖示為競賽類型公路自行車，但是自行車換檔通知不限于與公路自行車一起使用。電自行車換檔系統包括自行車曲柄軸組件12 (即自行車部件)、后輪彀14 (即自行車部件)和自行車計算機16。如下文所解釋地，自行車曲柄軸組件12和后輪轂14構造為檢測各種自行車操作參數，并將所檢測的操作參數提供至自行車計算機16。電自行車換檔系統包括機動化的后撥鏈器18、機動化的前撥鏈器20以及一對換檔操作裝置或換擋器22A和22B。主電源24設置在自行車車架26上，用于將電力供應到自行車曲柄軸組件12、具有多個鏈輪的后輪轂14、自行車計算機16、后撥鏈器18、前撥鏈器20以及換檔器22A和22B。
[0037]如圖3所示，在圖示實施方式中，設置主接線接合點30和一對次接線接合點32和34，其將自行車計算機16、后撥鏈器18、前撥鏈器20以及換檔器22A和22B互相連接。主接線接合點30具有模式校準按鈕，用于改變操作模式和/或用于校準撥鏈器18和20。優選地，自行車計算機16、后撥鏈器18、前撥鏈器20以及換檔器22A和22B均設置有電力線通信(PLC)單元(PLC區段)，用于經由具有電力線V和地線GND的電源線通信。由此，這些自行車部件可以通過電源線彼此通信，并從主電源24接收電力