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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung von Drehzahl und Drehmoment, die über den Tretkurbelantrieb auf das vordere Kettenrad eines Fahrrades übertragen werden.
Bei einem Fahrrad, das mit einem Elektro-Hilfsmotor ausgestattet ist, besteht eine erste Ausführung der Elektromotor-Ansteuerung darin, einen vom Benutzer bedienbaren ein-oder vorzugsweise mehrstufigen Schalter vorzusehen, mit welchem der Elektromotor mit einer Spannungsquelle verbunden werden kann bzw. welcher ein Eingabegerät einer Steuerung darstellt, die abhängig von der Schalterstellung die dem Elektromotor zugeführte Leistung einstellt.
Eine andere Variante sieht vor, die Höhe der Hilfsmotor-Leistung abhängig von der vom Benutzer aufgebrachten Tret-Leistung zu machen. Es sind gesetzliche Regelungen geplant, die verlangen, dass der Hilfsmotor eines Elektrofahrrades in jeder Situation nur 50% der gesamten, momentan auf das Fahrrad ausgeübten Antriebsleistung zur Verfügung stellen darf. Es muss daher die vom Fahrer erbrachte, über die Pedale an das Fahrrad übertragene Leistung ermittelt werden. Die gleiche Leistung darf auch von der Motorregelung freigegeben werden. Zur Ermittlung der vom Fahrer erbrachten Antriebsleistung müssen Drehzahl und Drehmoment, die über den Tretkurbelantrieb auf das vordere Kettenrad eines Fahrrades übertragen werden, erfasst werden und von einer entsprechenden, der Motoransteuerschaltung vorgelagerten Auswertschaltung gemäss der Formel P=M*co miteinander verknüpft werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung der beiden Grössen Drehzahl und Drehmoment anzugeben.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst dazu einen starr mit der Tretkurbelwelle verbundenen Rotor und einen am Tretkurbellager festgelegten Stator, wobei der Rotor über elastische Elemente mit dem vorderen Kettenrad in Antriebsverbindung steht und zwischen zumindest einem elastischen Element und dem Rotor ein mit einer unbeweglich am Fahrrad festgelegten Auswertschaltung verbundener Kraftaufnehmer angeordnet ist und wobei der Rotor zumindest eine Referenzmarke trägt, welche von einem am Stator festgelegten und mit der Auswertschaltung verbundenen Aufnehmer erkennbar ist.
Eine derart gestaltete Drehzahl/Drehmoment-Erfassungsvorrichtung weist eine besonders kompakte Bauform auf, ist nur unwesentlich grösser als ein herkömmliches Kettenrad und ermöglicht damit einen nahezu ungestörten Tretbetrieb.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Rotor parallel zu seiner Drehachse verlaufende Abstützböcke aufweist, welche schlitzartige, etwa tangential verlaufende Ausnehmungen des vorderen Kettenrades im Bereich deren ersten Enden durchragen, wobei sich die elastischen Elemente einerseits an den Abstützböcken und andererseits an den zweiten Enden der Ausnehmungen abstützen.
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Damit verlaufen die elastischen Elemente teilweise innerhalb des Kettenrades, wodurch die Breite des Rotors der erfindungsgemässen Vorrichtung gering gehalten werden kann.
In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Rotor zumindest einen parallel zu seiner Drehachse verlaufenden Anschlagbock aufweist, welcher eine Anschlag-Ausnehmung des vorderen Kettenrades durchragt, welche AnschlagAusnehmung geringere Abmasse als die übrigen Ausnehmungen des Kettenrades aufweist.
Damit wird verhindert, dass grosse Drehmomente, die zu einer starken und schlimmstenfalls nicht mehr rückgängig machbaren Verformung der elastischen Elementen führen würden, nicht vollständig von diesen aufgenommen werden müssen.
Besonders günstig hat es sich erwiesen, dass die elastischen Elemente durch Tellerfedern gebildet sind, weil derartige Federn besonders einfach mit den hier benötigten Federkräften hergestellt werden können.
Eine weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, dass der Kraftaufnehmer einen FSR (force sensitive resistor) aufweist.
Die von derartigen Bauteilen gelieferten Signale sind besonders einfach weiterzuverarbeiten.
Nach eine bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass ein zwischen sich und dem Rotor einen Kraftaufnehmer einschliessendes elastisches Element eine verglichen mit den übrigen elastischen Elementen hohe Elastizität aufweist.
Bei einer solchen Konstruktion werden die über die Pedale erzeugten, relativ hohen Kräfte von den vergleichsweise wenig elastischen Elementen aufgenommen und führen zu einer geringfügige Relativbewegung des Kettenrades gegenüber dem Rotor. Diese Relativbewegung wird über die wenig elastischen Elemente in geringfügige auf den Kraftaufnehmer einwirkende Kräfte umgesetzt. Damit müssen die Kraftaufnehmer nicht auf die tatsächlich erzeugten Tretkräfte ausgelegt sein, vielmehr können auch Kraftaufnehmer mit eher geringen oberen Messbereichsgrenzen eingesetzt werden.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der erste Anschluss des Kraftaufnehmers mit dem Kettenrad verbunden ist und damit über die metallischen Teile des Tretkurbellagers und des Fahrradrahmens an die Auswertschaltung geführt ist und dass der zweite Anschluss des Kraftaufnehmers mit einem am Rotor festgelegten Schleifring verbunden ist, auf welchem ein am Stator festgelegter und mit der Auswertschaltung verbundener Schleifkontakt anliegt.
Damit muss lediglich eine elektrische Leitung zwischen Stator und Auswertschaltung verlegt werden ; darüberhinaus ist die Verwendung eines Schleifringes wesentlich zuverlässiger, weniger störungsanfällig und mit weniger Aufwand verbunden als eine ebenfalls denkbare induktive Übertragung des Kraftaufnehmer-Signales vom Rotor auf den Stator.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann sein, dass der Kraftaufnehmer weiters eine Auswertelektronik aufweist, die mit der Auswertschaltung eine Stromschleife bildet und den aktuellen Widerstandswert des FSR in eine entsprechende Stromstärke umsetzt und in derselben Ausnehmung des Kettenrades wie der FSR angeordnet ist.
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Eine Stromschleife hat den grossen Vorteil, dass die ohmschen Widerstände der Verbindungleitungen zwischen Sender -hier Kraftaufnehmer- und Empfänger -hier Auswertschaltung- das zu übertragende Signal nicht beeinflussen. Im gegenständlichen Anwendungsfall der Stromschleife ist dies besonders interessant, weil eine Signalleitung über das Tretkurbellager geführt ist, dessen ohmscher Widerstand sich durch die Bewegung ständig ändert. Auch solche Widerstandsänderungen nehmen keinen Einfluss auf das übertragene Messsignal.
Weiters kann vorgesehen sein, dass die zumindest eine am Rotor festgelegte Referenzmarke durch einen Permanentmagneten und der am Stator festgelegte Aufnehmer durch einen Reed-Kontakt gebildet ist.
Ein in dieser Weise ausgestalteter Drehzahlsensor ist besonders unempfindlich gegenüber Umwelteinflüssen.
Schliesslich hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass der Rotor an seiner dem Stator zugewandten Seite eine den Stator aufnehmende Ausnehmung aufweist, weil dadurch der Rotor den Stator übergreifend angeordnet werden kann und damit eine besonders schmale Bauweise der erfindungsgemässen Vorrichtung erreicht werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigeschlossenen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt :
Fig. l ein mit einer erfindungsgemässen Vorrichtung ausgerüstetes Fahrrad im Bereich des Tretkurbellagers schematisch im Grundriss ;
Fig. 2 die Verbindung des Rotors der erfindungsgemässen Vorrichtung mit dem Kettenrad schematisch im Grundriss ;
Fig. 3a eine Explosionszeichnung des Vorderteiles des Rotors sowie der elastischen Elemente im Grundriss ;
Fig. 3b eine Explosionszeichnung der gesamten erfindungsgemässen Vorrichtung im Seitenriss ;
Fig. 4 ein in Kombination mit der erfindungsgemässen Vorrichtung verwendbares Kettenrad im Grundriss ;
Fig. 5 das Kettenrad nach Fig. 4 aufgesetzt auf einen Rotor-Vorderteil mit zwischen diesem Vorderteil und dem Kettenrad angeordneten elastischen Elementen ;
Fig. 6 eine gesamte erfindungsgemässe Vorrichtung im zusammengesetzten Zustand im Seitenriss, teilweise im Schnitt und
Fig. 7 die Draufsicht auf die dem Kettenrad zugewandte Seitenfläche des Rotor-Hinterteiles.
Um Drehzahl und Drehmoment, die über den Tretkurbelantrieb auf das vordere Kettenrad 2 eines Fahrrades übertragen werden, erfassen zu können, wird der Tretkurbelantrieb nicht wie bei herkömmlichen Fahrräder üblich direkt und starr mit dem vorderen Kettenblatt 2 verbunden, sondern es wird zwischen diese beiden Komponenten eine Drehzahl/Drehmoment-Messvorrichtung eingebaut.
In dieser Beschreibung umfasst der Begriff Tretkurbelantrieb die Bauteile Tretkurbelwelle 11, die beiden Tretkurbeln 12 sowie die beiden Pedale 13.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung weist im wesentlichen zwei Bauteile auf, nämlich einen Rotor 14, der starr mit der Tretkurbelwelle 11 verbunden ist und eine Stator 15, der unbeweglich am Tretkurbellager 16 festgelegt ist. Wie in Fig. l zu erkennen, erfolgt die starre Verbindung des Rotors 14 mit der Tretkurbelwelle 11 dadurch, dass die Tretkurbelwelle 11 wie üblich mit dem an ihrem Ende angeordneten Vierkant 17 in eine entsprechende Ausnehmung der rechten Tretkurbel 12 eingreift und damit verdrehsicher mit dieser Tretkurbel 12 verbunden ist. Diese Tretkurbel 12 ist mit dem Rotor 14, der selbst keine direkte Verbindung mit der Tretkurbelwelle 11 aufweist, über Schrauben 18 verschraubt.
Diese Art der Rotorfestlegung erlaubt, dass jedes handelsübliche Fahrrad mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ohne unzumutbaren Aufwand nachgerüstet werden kann.
Es muss dazu lediglich die rechte Tretkurbel und das Kettenrad abgenommen werden, zunächst der Stator 15 auf das Tretkurbellager 16 montiert werden und der Rotor 14, der in nachstehend beschriebener Weise mit einem Kettenrad 2 verbunden ist, anstelle des üblichen Kettenrades aufgesetzt und mit der rechten Tretkurbel 12 verschraubt werden. Sämtliche anderen Fahrradkomponenten, wie Kette 20, hinteres Kettenrad 21, Rahmenrohr 22, Hinterradgabel 23 und Hinterradnabe 23'können unverändert bleiben.
Wie am besten in Fig. 2 erkennbar, steht der Rotor 14 über elastische Elemente 4 mit dem vorderen Kettenrad 2 in Antriebsverbindung. Die über den Tretkurbelantrieb auf den Rotor 14 in Tretrichtung T ausgeübte Drehbewegung muss damit zur Gänze über diese elastischen Elemente 4 auf das Kettenrad 2 übertragen werden. Bei dieser Übertragung werden die elastischen Elemente 4 zusammengedrückt, sodass sich ein geringfügiger Winkelversatz zwischen Rotor 14 und Kettenrad 2 einstellt. Je grösser dabei das Drehmoment der Tretbewegung ist, desto stärker werden die elastischen Elemente 4 zusammengedrückt und desto grösser ist der Winkelversatz zwischen Rotor 14 und Kettenrad 2.
Dieser Winkelversatz bzw. genauer gesagt die sich aufgrund dieses Winkelversatzes ergebenden Andruckkräfte der elastischen Elemente 4 auf den Rotor 14 werden erfindungsgemäss als Mass für das vom Fahrer aufgebrachte Tretmoment erfasst. Dazu ist zwischen zumindest einem elastischen Element 4 und dem Rotor 14 ein Kraftaufnehmer 19 angeordnet, der mit einer unbeweglich am Fahrrad, vorzugsweise am Gepäckträger, festgelegten Auswertschaltung 39 verbunden ist. Wie in Fig. 2 angedeutet, können auch bei mehreren bzw. bei jedem der elastischen Elemente 4 Kraftaufnehmer 19 angeordnet werden.
Um die Tretleistung errechnen zu können, muss neben dem Tretmoment auch die Tret-Drehzahl bekannt sein. Diese wird mit einem Drehzahlsensor erfasst, welcher aus zumindest einer am Rotor 14 festgelegten Referenzmarke 24 und einem am Stator 14 festgelegten Aufnehmer 25 gebildet ist, welcher Aufnehmer diese Referenzmarke 24 beim Vorbeibewegen erkennen kann. Der Aufnehmer 25 ist ebenfalls mit der Auswertschaltung 39 verbunden, welche aus dem Zeitabstand, der zwischen zwei aufgrund des Passierens der Referenzmarke 24 vom Aufnehmer 25 erzeugten Impulse die aktuelle Drehzahl errechnet.
Nachstehend wird eine besonders bevorzugte, konkrete Ausgestaltung der erfindungsgemässen Vorrichtung beschrieben, wobei zunächst nur auf die Bauteile zur Drehmomenterfassung eingegangen wird.
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Wie am besten aus Fig. 3b hervorgeht, ist der Rotor 14 zweiteilig -Vorderteil 1 und Hinterteil 3- gehalten, welche beiden Teile zwischen sich das Kettenrad 2 aufnehmen, mit diesem aber nur über federnde Elemente 4 verbunden sind. Am Vorderteil l des Rotors 14 sind parallel zur Rotordrehachse 27 verlaufende Abstützböcke 26 angeformt, welche schlitzartige, etwa tangential verlaufende Ausnehmungen 28 des vorderen Kettenrades 2 im Bereich deren ersten Enden 28'durchragen (vgl. auch die Grundrissdarstellung des Kettenrades 2 allein in Fig. 4 und die Grundrissdarstellung des mit dem Vorderteil 1 zusammengebauten Kettenrades 2 in Fig. 5). Die elastischen Elemente 4 sind ebenfalls in den Ausnehmungen 28 des Kettenrades 2 angeordnet und stützen sich einerseits an den Abstützböcken 26 und andererseits an den zweiten Enden 28" der Ausnehmungen 28 ab.
Eine in Tretrichtung T auf den Rotors 14 aufgebrachte Drehbewegung kann damit nur über die elastischen Elemente 4 auf das Kettenrad 2 übertragen werden, bei welcher Übertragung die elastischen Elemente 4 proportional dem der Drehbewegung innewohnenden Drehmoment zusammengedrückt und in weiterer Folge Rotor 14 und Kettenrad 2 gegeneinander winkelversetzt werden. Wird der Rotor 14 gegen die Tretrichtung T bewegt-was insbesondere zur Betätigung der Rücktrittbremse erforderlich ist-kommen die Abstützböcke 26 über Platten 32 an den Begrenzungsflächen der zweiten Enden 28" der schlitzförmigen Ausnehmungen 28 zur Anlage, sodass eine direkte, ungefederte Übertragung der Rücktritt-Bewegung auf das Kettenrad 2 möglich ist.
Die elastischen Elemente 4 können beispielsweise durch Gummiböcke oder Schraubendruckfedern oder wie bei der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform durch jeweils eine Vielzahl von Tellerfedern gebildet sein. Wie aus Fig. 3a hervorgeht, sind die Tellerfedern mit mittigen Bohrungen versehen, welche von einem Dom 29 durchgriffen sind. Der Kopf dieses Doms 29 weist eine schlitzförmige Ausnehmung auf, in welche das zweite Ende 28" der Ausnehmung 28 eingreift (vgl. Fig. 5). Der Dom 29 ist damit in der Ebene des Kettenrades 2 geringfügig verschwenkbar, wodurch erreicht wird, dass er auch bei Verschwenkung des Abstützbockes 26 gegenüber dem Kettenrad 2 rechtwinkelig zum Abstützbock 26 verläuft.
Neben den Abstützböcken 26 für die elastischen Elemente 4 weist der Vorderteil 1 des Rotors 14 zumindest einen, ebenfalls parallel zu seiner Drehachse 27 verlaufenden Anschlagbock 30 auf. Dieser durchragt eine Anschlag-Ausnehmung 31 des vorderen Kettenrades 2, welche Anschlag-Ausnehmung 31 geringere Abmasse als die übrigen Ausnehmungen 28 des Kettenrades 2 aufweist. Damit wird der mögliche Winkelversatz zwischen Kettenrad 2 und Rotor 14 begrenzt : Kettenrad 2 und Rotor 14 können nur soweit gegeneinander verschwenkt werden, bis der Anschlagbock 26 an der Berandung der Anschlag-Ausnehmung 31 zur Anlage kommt. Damit ist in weiterer Folge auch der Kompressionsweg der elastischen Elemente 4 begrenzt.
Drehmomente, die eine über diesen begrenzten Kompressionsweg hinausgehende Kompression der elastischen Elemente 4 bewirken würden, werden direkt und ungefedert über Anschlagbock 30 und AnschlagAusnehmung 31 übertragen.
Die eingezeichnete Anzahl von drei elastischen Elementen 4 und einem Anschlagbock 30 hat sich als ausreichend erwiesen, was aber nicht als die Erfindung darauf
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einschränkend zu verstehen ist, vielmehr kann eine beliebige Anzahl von elastischen Elementen 4 und Anschlagböcken 30 vorgesehen sein.
Der ein Mass für das Tretmoment liefernde Kraftaufnehmer 19 ist zwischen dem in Fig. 5 rechts liegenden elastischen Element 4'und dem ihm zugeordneten Abstützbock 26 angeordnet. Vorzugsweise weist dieser Kraftaufnehmer 19 einen FSR 19' (force sensitive resistor) auf, welches Bauelement seinen ohmschen Widerstand proportional zu dem auf ihn aufgebrachten Druck ändert. Alternativ dazu können aber auch alle anderen Typen von Drucksensoren, beispielsweise Piezo-Aufnehmer, eingesetzt werden.
Bei Verwendung eines FSR 19'ist zu bedenken, dass dieser für nur relativ geringe Kräfte geeignet ist und dass die bei der Übertragung des Tretmomentes auf das Kettenrad 2 entstehenden Druckkräfte zwischen den elastischen Elementen 4 und den Abstützböcken 26 jedenfalls zu hoch für ihn wären. Die Erfindung löst dieses Problem dadurch, dass das elastische Element 4', zwischen welchem und dem Rotor 14 der FSR 19' angeordnet ist, eine verglichen mit den übrigen elastischen Elementen 4 hohe Elastizität aufweist.
Die Übertragung des Drehmomentes vom Rotor 14 auf das Kettenrad 2 erfolgt damit ausschliesslich über die wenig elastischen Elemente 4, während das hochelastische Element 4'die sich bei der Drehmomentübertragung ergebende Verschwenkung des Rotors 14 gegenüber dem Kettenrad 2 in relativ geringe auf den FSR 19'wirkende Kräfte umsetzt.
In der konkreten Ausführungsform der Zeichnungen kommen für dieses elastische Element 4'wiederum Tellerfedern zum Einsatz, welche allerdings wesentlich schwächere Federkräfte ausbilden können als die Tellerfedem der anderen elastischen Elemente 4. Daneben ist auch der Aufbau des elastischen Elementes 4'geringfügig anders als jener der elastischen Elemente 4 (vgl. Fig. 3a) : Es ist hier ein Dom 33 mit Fuss 34 vorgesehen, auf welchen die Tellerfedern aufgefädelt sind. Auf die Kopfseite dieses Domes 33 ist eine Führungsmuffe 35 aufgesetzt, innerhalb deren mittiger Bohrung 36 der Dom 33 verschoben werden kann. Die Führungsmuffe 35 weist wie der Kopf der Dome 29 eine schlitzförmige Ausnehmung auf, in welche das zweite Ende 28" der Ausnehmung 28 eingreift.
Zwischen dem Fuss 34 und dem Abstützbock 26 sind eine Gummischeibe 37,
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Oberfläche verteilt. Durch die aufgrund der schlitzförmigen Ausnehmung der Führungsmuffe 35 erzielte verschwenkbare Lagerung wird erreicht, dass unabhängig vom Verschwenkwinkel des Rotors 14 gegenüber dem Kettenblatt 2 die auf den FSR 19'ausgeübten Kräfte stets normal zu seiner Oberfläche verlaufen.
Das vom Kraftaufnehmer 19 erzeugte, drehmomentabhängige Signal muss an die Auswertschaltung 39 übertragen werden. Dazu ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass der erste Anschluss des Kraftaufnehmers 19 mit dem Kettenrad 2 verbunden ist und damit über die metallischen Teile des Tretkurbellagers 16 und des Fahrradrahmens an die Auswertschaltung 39 geführt ist. Der zweite Anschluss des Kraftaufnehmers 19 ist mit einem am Rotor 14 festgelegten Schleifring 40 verbunden, auf welchem ein am Stator 15,
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vorzugsweise durch Verschraubung, festgelegter und mit der Auswertschaltung 39 verbundener Schleifkontakt 41 anliegt.
Der Schleifring 40 ist, wie aus Fig. 3b und Fig. 6 hervorgeht, an der Aussenseite des Hinterteiles 3 des Rotors 14, welche dem Stator 15 zugewandet ist, festgelegt. Wenn der Hinterteil 3 aus Metall besteht, ist es, um einen Kurzschluss des Kraftaufnehmersignales zu vermeiden, notwendig, zwischen Schleifring 40 und Hinterteil 3 eine Isolierschicht 42 vorzusehen. Der Schleifkontakt 41 ist eine metallische Scheibe, die an zwei Stellen zu Spitzen 43, welche am Schleifring 40 anliegen, aufgewölbt ist.
Bisher noch nicht behandelt wurde die Verbindung von Vorder-l und Hinterteil 3 des Rotors 14, was hier, nachdem zum erstenmal ein am Hinterteil 3 festgelegtes
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und in in den Abstützböcken 26 eingelassene Gewinde 47 eingreifen, miteinander verschraubt. Die mit 48 bezeichneten Durchbrechungen des Kettenrades 2 haben keine Bedeutung für die Funktion der Drehmomenterfassung, sie stellen lediglich Erleichterungsbohrungen dar. Die an der dem Kettenblatt 2 abgewandten Seitenfläche des Vorderteils l angeordneten Gewindebohrungen 53 dienen zur Festlegung der rechten Tretkurbel 12.
Der Kraftaufnehmer 19 weist neben dem FSR 19'weiters eine Auswertelektronik 44 auf, welche in derselben Ausnehmung 28 des Kettenrades 2 wie der FSR 19'angeordnet ist. Diese Auswertelektronik 44 bildet mit der Auswertschaltung 39 eine Stromschleife und setzt den aktuellen Widerstandswert des FSR 19'in eine entsprechende Stromstärke um. Über diese Stromschleife erhält die Auswertelektronik 44 Versorgungsspannung. Es hat sich als günstig erwiesen, bei dieser Stromschleife einen lebenden Nullpunkt vorzusehen, d. h. der Widerstand des FSR 19', wenn kein Tretmoment vorliegt, wird von der Auswertelektronik 44 in einen Strom von 4mA umgesetzt ; der Widerstandswert, der vorliegt, wenn der Anschlagbock 30 an der Anschlag-Ausnehmung 31 anliegt, wird in einen Strom von 10mA umgesetzt.
Mit den bisher beschriebenen Teilen der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es möglich, ein drehmomentabhängiges Signal zu erzeugen und an die Auswertschaltung 39 weiterzuleiten.
Der Drehzahlsensor der erfindungsgemässen Vorrichtung ist deutlich einfacher aufgebaut und wird im folgenden näher beschrieben. Wie eingangs bereits kurz erwähnt, umfasst dieser Sensor zumindest eine am Rotor 14 festgelegte Referenzmarke 24 und einen am Stator 14 festgelegten Aufnehmer 25, der diese Referenzmarke 24 beim Vorbeibewegen erkennen kann. Wird das Passieren der Referenzmarke 24 vom Aufnehmer 25 erfasst, gibt dieser einen Impuls an die Auswertschaltung 39 weiter. Aus dem Zeitabstand, der zwischen zwei derartigen Impulsen liegt, kann die aktuelle Drehzahl des Tretkurbelantriebes errechnet werden.
Als Referenzmarken/Aufnehmer-Paarungen kommen beispielsweise in Frage :
Durch Rotor 14 und Kettenblatt 2 durchgehende Bohrungen und lichtempfindliches Bauteil : wenn eine dieser Bohrungen fluchtend zum lichtempfindlichen
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Bauteil angeordnet ist, ändert dies seine elektrischen Eigenschaften (Widerstand, erzeugte Spannung od. dgl. ), welche Eigenschaftsänderung in einen an die Auswertschaltung 39 weitergeleiteten Impuls umgewandelt wird.
Reflektierender Bereich und Lichtsender/-cmpfangeranordnung : Das vom Lichtsender ausgesandte Licht kann nur wenn der reflektierende Bereich fluchtend zur Sender/Empfangeranordnung liegt empfangen werden, Lichtempfänger gibt bei Lichtempfang einen Impuls an die Auswertschaltung 39.
Bei der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die Referenzmarke 24 durch einen Permanentmagneten und den am Stator 15 festgelegten Aufnehmer 25 durch einen Reed-Kontakt zu bilden. Zur ordnungsgemässen Funktion des Drehzahlsensors würde ein einziger am Rotor 14 festgelegter Permanentmagnet genügen, es hat sich jedoch herausgestellt, dass vier jeweils um 90 zueinander versetzt angeordnete Permanentmagneten für eine ausreichend genaue Drehzahlmessung für die beim Fahrrad auftretenden geringen Geschwindigkeiten erforderlich sind.
Um den Stator 15 möglichst schmal ausführen zu können, ist der Reed-Kontakt in eine entsprechende Ausnehmung 49 des Stators 15 eingelassen.
Wie in Fig. l angedeutet, kommt der Rotor 15 der erfindungsgemässen Vorrichtung neben dem Tretkurbellager 16 des Fahrrades zu liegen und bewirkt damit eine Verbreiterung des Pedalabstandes. Um diesen einzigen, sich beim Tretantrieb auswirkenden Unterschied eines mit der Erfindung ausgerüsteten Fahrrades gegenüber einem herkömmlichen Fahrrad möglichst gering zu halten, weist der Hinterteil 3 des Rotors 14, welcher dem Stator 15 zugewandt ist, eine Ausnehmung 50 auf, innerhalb welcher der Stator 15 aufgenommen wird. Der Rotor 14 verläuft damit mit einem Teil seiner Breite über dem Tretkurbellager 16.
Um das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit in den Rotor 14 zu verhindern, weisen sowohl Vorder-l als auch Hinterteil 3 entlang des Umfanges ihrer dem Kettenrad 2 zugewandten Seitenfläche Einkerbungen 51,52 auf, in welche (in den Zeichnungen nicht dargestellte) Dichtungsringe eingesetzt werden können.
Sinn und Zweck der Erfassung von Drehzahl und Drehmoment, die über den Tretkurbelantrieb auf das Fahrrades übertragen werden, ist es, aus diesen Grössen die vom Fahrer aufgebrachte Tretleistung (P=M*co) zu errechnen und proportional dazu elektrische Hilfs-Antriebsleistung zuzuschliessen. Dazu ist neben der Auswertschaltung 39 eine Motoransteuerschaltung 54 sowie ein Elektromotor 55 und eine Spannungsquelle 56, üblicherweise ein Akkumulator, notwendig. Die Spannungsquelle 56 ist in einer am Gepäckträger festgelegten Tasche angeordnet, die Motoransteuerschaltung 54 wird in das Gehäuse der Auswertschaltung 39 integriert und ist deshalb genauso wie sie am hinteren Ende des Gepäckträgers angeordnet.
Die Auswertschaltung 39, die hierfür mit einer entsprechend programmierten Mikroprozessorschaltung ausgestattet ist, ordnet zunächst dem Drehmomentsignal (vgl. oben : ein Stromsignal im Bereich zwischen 4 und 10 mA) die entsprechende Drehmomentgrösse zu, errechnet aus dem Zeitabstand zwischen zwei Impulsen des Drehzahlsensors die
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Winkelgeschwindigkeit des Tretkurbelantriebes und ermittelt durch Multiplikation dieser beiden Werte die aktuelle Tretleistung. Diese wird an die Motoransteuerschaltung 54 übergeben, welche proportional zur menschlichen Antriebsleistung elektrische Antriebsleistung freigibt.
Da gesetzliche Regelungen geplant sind, denen zufolge 50%, jedoch maximal 250W der auf ein Fahrrad ausgeübten Gesamtantriebsleistung von einem elektrischen Hilfsmotor kommen dürfen, wird elektrische Antriebsleistung genau in der Höhe der menschlichen Antriebsleistung freigegeben. Erreicht oder übersteigt die menschliche Antriebsleistung 250W, wird nur 250W elektische Antriebsleistung freigegeben.
Die erwähnten 50% der Antriebsleistung sind als effektive, auf die Strasse gebrachte Antriebsleistung zu verstehen. Es darf daher die dem Motor 55 zugeführte Leistung um sämtliche Verluste, die sich durch den Motorwirkungsgrad, die Getriebereibung usw. ergeben, höher als 50% bemessen sein. Diese Verluste sind bekannt bzw. ermittelbar und können durch entsprechende, von der Auswertschaltung 39 vorgenommene Korrekturrechnungen berücksichtigt werden.
Der Elektromotor 55 kann an beliebigen Stellen an das Fahrrad angreifen, er kann beispielsweise eine am Radgummi anliegende Reibwalze, ein in die Kette 20 eingreifendes Zahnrad antreiben oder als Nabenmotor, der in das Vorderrad eingespeicht ist, ausgebildet sein.
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The invention relates to a device for detecting speed and torque, which are transmitted to the front sprocket of a bicycle via the pedal crank drive.
In the case of a bicycle that is equipped with an electric auxiliary motor, a first embodiment of the electric motor control consists in providing a single-stage or preferably multi-stage switch that can be operated by the user and with which the electric motor can be connected to a voltage source or an input device represents a controller that adjusts the power supplied to the electric motor depending on the switch position.
Another variant provides for the amount of auxiliary motor power to be made dependent on the pedaling power applied by the user. Statutory regulations are planned which require that the auxiliary motor of an electric bicycle may only provide 50% of the total drive power currently exerted on the bicycle in any situation. It is therefore necessary to determine the power provided by the rider and transmitted to the bicycle via the pedals. The same power may also be released by the engine control. To determine the drive power provided by the driver, the speed and torque that are transmitted to the front sprocket of a bicycle via the pedal crank drive must be recorded and linked by a corresponding evaluation circuit upstream of the motor control circuit in accordance with the formula P = M * co.
It is an object of the invention to provide a device for detecting the two variables speed and torque.
For this purpose, the device according to the invention comprises a rotor rigidly connected to the pedal crankshaft and a stator fixed to the pedal crank bearing, the rotor being in drive connection via elastic elements with the front sprocket and between at least one elastic element and the rotor an evaluation circuit connected to an immovably fixed to the bicycle Force transducer is arranged and wherein the rotor carries at least one reference mark, which can be recognized by a transducer fixed to the stator and connected to the evaluation circuit.
A speed / torque detection device designed in this way has a particularly compact design, is only insignificantly larger than a conventional sprocket and thus enables an almost undisturbed pedal operation.
According to a particularly preferred embodiment of the invention, it can be provided that the rotor has support brackets running parallel to its axis of rotation, which protrude through slot-like, approximately tangential recesses in the front sprocket in the region of their first ends, the elastic elements on the one hand on the support brackets and on the other hand support on the second ends of the recesses.
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The elastic elements thus run partially inside the chain wheel, whereby the width of the rotor of the device according to the invention can be kept small.
In a development of the invention it can be provided that the rotor has at least one stop block running parallel to its axis of rotation, which protrudes through a stop recess of the front sprocket, which stop recess has smaller dimensions than the other recesses of the sprocket.
This prevents large torques, which would lead to a strong and, in the worst case, irreversible deformation of the elastic elements, not have to be completely absorbed by them.
It has proven particularly favorable that the elastic elements are formed by disc springs, because such springs can be produced particularly easily with the spring forces required here.
Another feature of the invention can be that the force transducer has an FSR (force sensitive resistor).
The signals supplied by such components are particularly easy to process.
According to a preferred embodiment of the invention it can be provided that an elastic element enclosing a force transducer between itself and the rotor has a high elasticity compared to the other elastic elements.
With such a construction, the relatively high forces generated by the pedals are absorbed by the comparatively less elastic elements and lead to a slight relative movement of the chain wheel with respect to the rotor. This relative movement is converted into minor forces acting on the force transducer via the elements which are not very elastic. This means that the force transducers do not have to be designed for the actually generated pedal forces; rather, force transducers with rather small upper measuring range limits can also be used.
In a further embodiment of the invention, it can be provided that the first connection of the force transducer is connected to the sprocket and is thus led to the evaluation circuit via the metallic parts of the pedal crank bearing and of the bicycle frame, and that the second connection of the force transducer is connected to a slip ring fixed on the rotor is on which a sliding contact fixed to the stator and connected to the evaluation circuit rests.
All that is required is to lay an electrical line between the stator and the evaluation circuit; moreover, the use of a slip ring is considerably more reliable, less susceptible to faults and less effort than an equally conceivable inductive transmission of the force transducer signal from the rotor to the stator.
Another feature of the invention can be that the force transducer also has evaluation electronics which form a current loop with the evaluation circuit and convert the current resistance value of the FSR into a corresponding current strength and are arranged in the same recess in the chain wheel as the FSR.
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A current loop has the great advantage that the ohmic resistances of the connecting lines between the transmitter - here the force transducer - and the receiver - here the evaluation circuit - do not influence the signal to be transmitted. In the present application of the current loop, this is particularly interesting because a signal line is led over the pedal crank bearing, the ohmic resistance of which constantly changes due to the movement. Such changes in resistance also have no influence on the transmitted measurement signal.
It can further be provided that the at least one reference mark fixed on the rotor is formed by a permanent magnet and the sensor fixed on the stator is formed by a reed contact.
A speed sensor designed in this way is particularly insensitive to environmental influences.
Finally, it has proven to be advantageous that the rotor on its side facing the stator has a recess accommodating the stator, because this allows the rotor to be arranged overlapping the stator and thus a particularly narrow construction of the device according to the invention can be achieved.
The invention is explained below with reference to the accompanying drawings. It shows:
1 schematically shows a bicycle equipped with a device according to the invention in the area of the pedal crank bearing in plan view;
Figure 2 shows the connection of the rotor of the inventive device with the sprocket schematically in plan.
Figure 3a is an exploded view of the front part of the rotor and the elastic elements in plan.
3b is an exploded view of the entire device according to the invention in side elevation;
4 shows a chain wheel which can be used in combination with the device according to the invention in plan view;
5 shows the chain wheel according to FIG. 4 placed on a rotor front part with elastic elements arranged between this front part and the chain wheel;
Fig. 6 shows an entire device according to the invention in the assembled state in side elevation, partly in section and
Fig. 7 is a plan view of the side face of the rotor rear part facing the sprocket.
In order to be able to record the speed and torque that are transmitted to the front sprocket 2 of a bicycle via the pedal crank drive, the pedal crank drive is not connected directly and rigidly to the front chain ring 2, as is customary in conventional bicycles, but rather one becomes between these two components Speed / torque measuring device installed.
In this description, the term pedal crank drive includes the components of the crankshaft 11, the two pedal cranks 12 and the two pedals 13.
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The device according to the invention essentially has two components, namely a rotor 14 which is rigidly connected to the pedal crankshaft 11 and a stator 15 which is fixed immovably on the pedal crank bearing 16. As can be seen in FIG. 1, the rigid connection of the rotor 14 to the pedal crankshaft 11 takes place in that the pedal crankshaft 11 engages, as usual, with the square 17 arranged at its end in a corresponding recess in the right pedal crank 12 and is thus secured against rotation with this pedal crank 12 is connected. This pedal crank 12 is screwed to the rotor 14, which itself has no direct connection to the pedal crankshaft 11, by means of screws 18.
This type of rotor fixing allows any commercially available bicycle to be retrofitted with the device according to the invention without undue effort.
All that is required is to remove the right crank and the sprocket, first mount the stator 15 on the crank bearing 16 and put the rotor 14, which is connected to a sprocket 2 in the manner described below, in place of the usual sprocket and with the right pedal crank 12 are screwed. All other bicycle components, such as chain 20, rear sprocket 21, frame tube 22, rear fork 23 and rear wheel hub 23 ', can remain unchanged.
As can best be seen in FIG. 2, the rotor 14 is in drive connection with the front sprocket 2 via elastic elements 4. The rotary motion exerted on the rotor 14 in the direction of travel T by the pedal crank drive must therefore be transmitted entirely to the chain wheel 2 via these elastic elements 4. During this transmission, the elastic elements 4 are pressed together, so that there is a slight angular offset between the rotor 14 and the sprocket 2. The greater the torque of the pedaling movement, the more the elastic elements 4 are pressed together and the greater the angular misalignment between the rotor 14 and the chain wheel 2.
This angular offset or, more precisely, the pressure forces of the elastic elements 4 on the rotor 14 which result from this angular offset are recorded according to the invention as a measure of the pedaling moment applied by the driver. For this purpose, a force transducer 19 is arranged between at least one elastic element 4 and the rotor 14, which is connected to an evaluation circuit 39 which is immovably fixed on the bicycle, preferably on the luggage rack. As indicated in FIG. 2, 4 force transducers 19 can also be arranged in several or in each of the elastic elements.
In order to be able to calculate the pedaling power, the pedaling speed and the pedaling speed must also be known. This is detected with a speed sensor, which is formed from at least one reference mark 24 fixed on the rotor 14 and a sensor 25 fixed on the stator 14, which sensor can recognize this reference mark 24 as it moves past. The sensor 25 is also connected to the evaluation circuit 39, which calculates the current speed from the time interval between two pulses generated by the sensor 25 due to the passing of the reference mark 24.
A particularly preferred, specific embodiment of the device according to the invention is described below, with only the components for torque detection being dealt with first.
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As best shown in FIG. 3b, the rotor 14 is held in two parts - front part 1 and rear part 3-, which two parts accommodate the sprocket 2 between them, but are connected to it only via resilient elements 4. On the front part 1 of the rotor 14, support brackets 26 are formed which run parallel to the rotor axis of rotation 27 and which protrude through slot-like, approximately tangential recesses 28 of the front chain wheel 2 in the region of their first ends 28 '(cf. also the plan view of the chain wheel 2 alone in FIG. 4 and the plan view of the sprocket 2 assembled with the front part 1 in FIG. 5). The elastic elements 4 are also arranged in the recesses 28 of the chain wheel 2 and are supported on the one hand on the support brackets 26 and on the other hand on the second ends 28 ″ of the recesses 28.
A rotational movement applied to the rotor 14 in the direction of travel T can thus only be transmitted to the sprocket 2 via the elastic elements 4, during which transmission the elastic elements 4 are compressed in proportion to the torque inherent in the rotational movement and subsequently the rotor 14 and the sprocket 2 are angularly offset from one another will. If the rotor 14 is moved against the pedaling direction T - which is particularly necessary to actuate the coaster brake - the support brackets 26 come into contact with plates 32 on the boundary surfaces of the second ends 28 ″ of the slot-shaped recesses 28, so that a direct, unsprung transmission of the coaster Movement on the sprocket 2 is possible.
The elastic elements 4 can be formed, for example, by rubber blocks or helical compression springs or, as in the embodiment shown in the drawings, in each case by a multiplicity of plate springs. As can be seen from Fig. 3a, the plate springs are provided with central holes which are penetrated by a dome 29. The head of this dome 29 has a slot-shaped recess into which the second end 28 "of the recess 28 engages (cf. FIG. 5). The dome 29 can thus be pivoted slightly in the plane of the chain wheel 2, which means that it even when the support bracket 26 is pivoted relative to the sprocket 2 extends at right angles to the support bracket 26.
In addition to the support brackets 26 for the elastic elements 4, the front part 1 of the rotor 14 has at least one stop bracket 30, which also runs parallel to its axis of rotation 27. This protrudes through a stop recess 31 of the front sprocket 2, which stop recess 31 has smaller dimensions than the other recesses 28 of the sprocket 2. This limits the possible angular misalignment between sprocket 2 and rotor 14: sprocket 2 and rotor 14 can only be pivoted against one another until the stop block 26 comes into contact with the edge of the stop recess 31. This also limits the compression path of the elastic elements 4.
Torques that would cause a compression of the elastic elements 4 beyond this limited compression path are transmitted directly and unsprung via stop block 30 and stop recess 31.
The number of three elastic elements 4 and a stop block 30 shown has proven to be sufficient, but this is not the invention thereon
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is to be understood as restrictive, rather any number of elastic elements 4 and stop blocks 30 can be provided.
The force transducer 19 providing a measure of the pedaling torque is arranged between the elastic element 4 ′ lying on the right in FIG. 5 and the support bracket 26 assigned to it. This force transducer 19 preferably has an FSR 19 '(force sensitive resistor), which component changes its ohmic resistance in proportion to the pressure applied to it. Alternatively, however, all other types of pressure sensors, for example piezo sensors, can also be used.
When using an FSR 19 'it should be borne in mind that this is only suitable for relatively low forces and that the pressure forces between the elastic elements 4 and the support brackets 26 which occur when the pedaling moment is transmitted to the chain wheel 2 would be too high for it. The invention solves this problem in that the elastic element 4 ', between which and the rotor 14 of the FSR 19' is arranged, has a high elasticity compared to the other elastic elements 4.
The transmission of the torque from the rotor 14 to the sprocket 2 thus takes place exclusively via the less elastic elements 4, while the highly elastic element 4 ′ causes the pivoting of the rotor 14 with respect to the sprocket wheel 2, which results from the torque transmission, to a relatively small extent on the FSR 19 ′ Powers.
In the specific embodiment of the drawings, plate springs are again used for this elastic element 4 ', which, however, can form much weaker spring forces than the plate springs of the other elastic elements 4. In addition, the structure of the elastic element 4' is also slightly different from that of the elastic elements Elements 4 (cf. FIG. 3a): A dome 33 with a foot 34 is provided here, on which the plate springs are threaded. On the head side of this dome 33, a guide sleeve 35 is placed, within the central bore 36 of which the dome 33 can be moved. Like the head of the domes 29, the guide sleeve 35 has a slot-shaped recess into which the second end 28 ″ of the recess 28 engages.
Between the foot 34 and the support bracket 26 are a rubber washer 37,
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Distributed surface. The pivotable mounting achieved due to the slot-shaped recess of the guide sleeve 35 ensures that, regardless of the pivoting angle of the rotor 14 relative to the chainring 2, the forces exerted on the FSR 19 ′ always run normally to its surface.
The torque-dependent signal generated by the force transducer 19 must be transmitted to the evaluation circuit 39. For this purpose, it is provided according to the invention that the first connection of the force transducer 19 is connected to the chain wheel 2 and is thus guided to the evaluation circuit 39 via the metallic parts of the pedal crank bearing 16 and the bicycle frame. The second connection of the force transducer 19 is connected to a slip ring 40 fixed on the rotor 14, on which a slip ring 40 on the stator 15,
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preferably by screwing, fixed and connected to the evaluation circuit 39 sliding contact 41.
3b and FIG. 6, the slip ring 40 is fixed on the outside of the rear part 3 of the rotor 14, which faces the stator 15. If the rear part 3 is made of metal, in order to avoid a short circuit of the force transducer signal, it is necessary to provide an insulating layer 42 between the slip ring 40 and the rear part 3. The sliding contact 41 is a metallic disk that bulges at two points to tips 43 which abut the slip ring 40.
The connection of the front 1 and the rear part 3 of the rotor 14 has not yet been dealt with, which here, after having been fixed for the first time on the rear part 3
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and engage in thread 47 embedded in the support frames 26, screwed together. The openings of the chain wheel 2, designated 48, have no meaning for the function of the torque detection, they merely represent relief bores. The threaded holes 53 arranged on the side surface of the front part 1 facing away from the chain ring 2 serve to fix the right pedal crank 12.
In addition to the FSR 19 ′, the force transducer 19 also has evaluation electronics 44, which are arranged in the same recess 28 in the chain wheel 2 as the FSR 19 ′. This evaluation electronics 44 forms a current loop with the evaluation circuit 39 and converts the current resistance value of the FSR 19 ′ into a corresponding current. The evaluation electronics 44 receives supply voltage via this current loop. It has proven advantageous to provide a live zero point in this current loop, i. H. the resistance of the FSR 19 'when there is no pedal torque is converted by the evaluation electronics 44 into a current of 4 mA; the resistance value that is present when the stop block 30 abuts the stop recess 31 is converted into a current of 10 mA.
With the parts of the device according to the invention described so far, it is possible to generate a torque-dependent signal and to forward it to the evaluation circuit 39.
The speed sensor of the device according to the invention is of significantly simpler construction and is described in more detail below. As already briefly mentioned at the beginning, this sensor comprises at least one reference mark 24 fixed on the rotor 14 and a sensor 25 fixed on the stator 14, which can recognize this reference mark 24 as it moves past. If the passing of the reference mark 24 is detected by the pickup 25, this passes on a pulse to the evaluation circuit 39. The current speed of the pedal crank drive can be calculated from the time interval between two such pulses.
Examples of reference marks / sensor pairs are:
Holes through rotor 14 and chainring 2 and light-sensitive component: if one of these holes is aligned with the light-sensitive component
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If the component is arranged, this changes its electrical properties (resistance, generated voltage or the like), which change in properties is converted into a pulse which is forwarded to the evaluation circuit 39.
Reflective area and light transmitter / receiver arrangement: The light emitted by the light transmitter can only be received if the reflective area is aligned with the transmitter / receiver arrangement, light receiver gives a pulse to the evaluation circuit 39 when light is received.
In the preferred embodiment of the invention shown in the drawings, it is provided that the reference mark 24 is formed by a permanent magnet and the sensor 25 fixed on the stator 15 is formed by a reed contact. A single permanent magnet fixed to the rotor 14 would suffice for the proper functioning of the speed sensor, but it has been found that four permanent magnets, each offset by 90 to one another, are required for a sufficiently accurate speed measurement for the low speeds occurring on the bicycle.
In order to make the stator 15 as narrow as possible, the reed contact is embedded in a corresponding recess 49 in the stator 15.
As indicated in FIG. 1, the rotor 15 of the device according to the invention comes to lie next to the pedal crank bearing 16 of the bicycle and thus causes the pedal spacing to be widened. In order to keep this single difference, which affects the pedal drive, of a bicycle equipped with the invention as small as possible compared to a conventional bicycle, the rear part 3 of the rotor 14, which faces the stator 15, has a recess 50 within which the stator 15 is received becomes. The rotor 14 thus runs over part of its width over the pedal crank bearing 16.
In order to prevent the ingress of dust and moisture into the rotor 14, both the front 1 and the rear part 3 have notches 51, 52 along the circumference of their side surface facing the chain wheel 2, into which sealing rings (not shown in the drawings) are inserted can.
The purpose of the detection of speed and torque, which are transmitted to the bicycle via the pedal crank drive, is to use these values to calculate the pedaling power applied by the rider (P = M * co) and to connect the auxiliary electric drive power in proportion to it. For this purpose, in addition to the evaluation circuit 39, a motor control circuit 54 as well as an electric motor 55 and a voltage source 56, usually an accumulator, are necessary. The voltage source 56 is arranged in a pocket fixed on the luggage rack, the motor control circuit 54 is integrated into the housing of the evaluation circuit 39 and is therefore arranged exactly like it at the rear end of the luggage rack.
The evaluation circuit 39, which is equipped with an appropriately programmed microprocessor circuit for this purpose, first assigns the torque signal to the torque signal (see above: a current signal in the range between 4 and 10 mA), calculates it from the time interval between two pulses of the speed sensor
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Angular speed of the pedal crank drive and determines the current pedaling power by multiplying these two values. This is transferred to the motor control circuit 54, which releases electrical drive power in proportion to the human drive power.
Since legal regulations are planned, according to which 50%, but a maximum of 250W, of the total drive power exerted on a bicycle may come from an electric auxiliary motor, the electric drive power is released exactly in the amount of the human drive power. If the human drive power reaches or exceeds 250W, only 250W electric drive power is released.
The 50% of the drive power mentioned are to be understood as effective drive power that is brought onto the road. Therefore, the power supplied to the motor 55 may be greater than 50% for all losses resulting from the engine efficiency, the gear friction, etc. These losses are known or can be determined and can be taken into account by means of corresponding correction calculations carried out by the evaluation circuit 39.
The electric motor 55 can engage at any point on the bicycle, for example it can drive a friction roller resting on the wheel rubber, a toothed wheel engaging in the chain 20, or it can be designed as a hub motor that is spoked into the front wheel.