DE102010023355A1

DE102010023355A1 - Anordnung zur Drehmomentmessung und Fahrrad mit einer solchen Anordnung

Info

Publication number: DE102010023355A1
Application number: DE201010023355
Authority: DE
Inventors: Michael Bogner; Markus Neubauer
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2010-06-10
Filing date: 2010-06-10
Publication date: 2011-12-15

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung eines von einem Fahrer eines Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrades. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrrad, welches mit der genannten Anordnung ausgestattet ist. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst zunächst ein Kettenblatt (01) mit einem Zahnradring (13) zur Aufnahme einer Fahrradkette. Das Kettenblatt (01) umfasst eine um eine Drehachse rotierbare Nabe (11, 12), die fest mit mindestens einer Tretkurbel (07) oder dergleichen verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist der Zahnradring (13) über Speichen (14, 16) an der Nabe (11, 12) befestigt. Jedenfalls ist das Kettenblatt (01) nicht starr ausgebildet, sondern weist eine Drehelastizität auf, welche insbesondere von den Speichen (14, 16) bewirkt wird. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst weiterhin einen ersten Sensor (19) zur Detektion eines ersten Ortes (17) auf dem Kettenblatt (01). Der erste vordefinierte Ort (17) weist einen ersten Abstand zur Drehachse des Kettenblattes (01) auf. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst weiterhin einen zweiten Sensor (21) zur Detektion eines zweiten vordefinierten Ortes (18) auf dem Kettenblatt (01). Der zweite vordefinierte Ort (18) weist einen zweiten vom ersten Abstand abweichenden Abstand zur Drehachse des Kettenblattes (01) auf.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung zur Messung eines von einem Fahrer eines Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrades. Diese Anordnung kann insbesondere bei solchen Fahrrädern Anwendung finden, die als Elektrofahrrad ausgeführt sind, sodass ein Elektromotor des Fahrrades in Abhängigkeit von dem gemessenen vom Fahrer aufgebrachten Drehmoment gesteuert werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Fahrrad, welches mit der genannten Anordnung ausgestattet ist.
Die DE 38 13 792 A1 zeigt eine Vorrichtung zum Messen und Auswerten von Leistungsdaten eines Fahrradfahrers. Diese Vorrichtung umfasst eine Messwertaufnehmereinrichtung, mit welcher Zeiten oder mittlere Winkelgeschwindigkeiten beim Zurücklegen von Teilabschnitten einer Kurbelumdrehung erfassbar sind. Hierdurch lässt sich die Gleichmäßigkeit eines runden Tritts messen.
Aus der US 6,959,612 B2 ist ein Sensor bekannt, mit welchem das in einem Kettenrad eines Fahrrades auftretende Drehmoment gemessen werden kann. Die Messung erfordert Permanentmagneten, welche senkrecht zum Kettenblatt angeordnet sind und einen magnetischen Fluss im Material des Kettenblattes erzeugen. Eine Komponente des magnetischen Flusses ist abhängig von dem auf das Kettenblatt einwirkenden Drehmoment, was mithilfe des Sensors erfasst wird.
Die DE 37 22 728 C1 zeigt einen Leistungsmesser für einen Kurbelantrieb. Die an die Kurbel angreifende Kraft wird über ein Verformungselement auf eine Antriebsscheibe übertragen. Mithilfe von Dehnmessstreifen wird die Verformung des Verformungselementes gemessen. Nachteilig an dieser Lösung sind der erhöhte Aufwand zur Integration des Verformungselementes und der Aufwand zur Übertragung des Messsignals von der rotierenden Kurbel auf ein nicht rotierendes Teil.
Aus der DE 298 12 834 U1 ist eine Erfassungseinrichtung zum Messen einer Drehzahl und eines Drehmomentes bekannt, welche u. a. für Fahrräder vorgesehen ist. Die Erfassungsvorrichtung umfasst eine Hauptscheibe, welche über eine Federhalterung mit einer Erfassungsscheibe elastisch verbunden ist. An der Erfassungsscheibe sind Erfassungselemente angeordnet, deren Durchgang mithilfe eines Sensors erfasst wird.
Die DE 82 06 435 U1 zeigt ein Fahrrad mit einem Elektromotor. Zur Regelung der Motorleistung des Elektromotors wird ein Drehmoment eines sich am Fahrrad drehenden Bauteiles gemessen, beispielsweise das Drehmoment an einem Kettenrad mit geteilten Speichen. Die geteilten Speichen sind über Stege eines gummielastischen Körpers miteinander verbunden.
Die DE 196 14 744 A1 zeigt eine Vorrichtung zur optoelektronischen Leistungsmessung an Muskelkraftfahrzeugen. Die Vorrichtung umfasst einen geteilten Tretkurbelantrieb, dessen Kettenblatt auf einer Tretlagerwelle rotieren kann und sich gegen diese über ein elastisch verformbares Element abstützt. Auf dem Kettenblatt und auf der Tretlagerwelle sind ringförmig angeordnete Strichcodes aufgebracht. Mithilfe zweier Sensoren werden die Strichcodes optoelektronisch erfasst. Das verformbare Element kann beispielsweise durch Druck-, Zug- oder Blattfedern gebildet sein. Auch kann das elastisch verformbare Element durch einen hohlen Torsionskörper gebildet sein. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das elastisch verformbare Element durch mehrere ringförmig um die Tretlagerachse angeordnete Torsionsstäbe gebildet. Ein grundsätzlicher Nachteil dieser Lösung besteht darin, dass zur Messung der Leistung ein zusätzliches elastisch verformbares Element erforderlich ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, die Messung eines von einem Fahrer eines Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrades aufwandsarm messen zu können, ohne dass hierfür zusätzliche Komponenten im Antrieb des Fahrrades benötigt werden.
Die genannte Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß dem beigefügten Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Fahrrad gemäß dem beigefügten nebengeordneten Anspruch 9 gelöst.
Die erfindungsgemäße Anordnung dient der Messung eines von einem Fahrer eines Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrads. Bei vielen Ausführungsformen von Fahrrädern wird dieses Drehmoment dadurch aufgebracht, dass der Fahrer des Fahrrades mit seinen beiden Beinen zwei Tretkurbeln betätigt. Bei anderen Ausführungsformen von Fahrrädern wird das Drehmoment beispielsweise über die Arme des Fahrradfahrers aufgebracht. Auch gibt es Fahrräder, die von mehreren Fahrern angetrieben werden. Unabhängig von der Ausführung des Fahrrades erlaubt die erfindungsgemäße Anordnung des von dem einen oder den mehreren Fahrern zum Antrieb des Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst zunächst ein Kettenblatt mit einem Zahnradring zur Aufnahme einer Fahrradkette. Mithilfe der Fahrradkette kann ein Drehmoment auf ein oder mehrere Laufräder des Fahrrades übertragen werden. Das Kettenblatt umfasst eine um eine Drehachse rotierbare Nabe, die fest mit mindestens einer Tretkurbel oder dergleichen verbindbar ist. Die Nabe ist bevorzugt dafür vorgesehen, in einem Tretlager des Fahrrades gelagert zu werden. Auch kann die Nabe als integraler Bestandteil des Tretlagers ausgebildet sein. An jeweils einer der beiden axialen Seiten der Nabe ist bevorzugt jeweils eine der beiden Tretkurbeln angeordnet. Dabei sind die Tretkurbeln bevorzugt starr mit der Nabe verbunden. Auch kann die Anordnung mehrere der Kettenblätter umfassen, um eine Fahrradschaltung zur Realisierung mehrerer Übersetzungen auszubilden. Erfindungsgemäß ist der Zahnradring über Speichen an der Nabe befestigt. Dabei handelt es sich um Speichen, wie sie gattungsgemäß auch bei Laufrädern von Fahrrädern verwendet werden. Jedenfalls ist das Kettenblatt nicht starr ausgebildet, sondern weist eine Drehelastizität auf, welche insbesondere von den Speichen bewirkt wird. Die Nabe ist bevorzugt als innerer Ring ausgebildet, während der Zahnradring als äußerer Ring ausgebildet ist, wobei der innere Ring und der äußere Ring über die Speichen verbunden sind. Die Nabe und der Zahnradring sind bevorzugt ausschließlich über die Speichen miteinander verbunden. Bei besonderen Ausführungsformen können die Speichen mit der Nabe und/oder dem Zahnradring einstückig ausgebildet sein. Auch können die Speichen dadurch gebildet sein, dass Ausnehmungen in ein Kettenblatt eingebracht sind, wodurch die Speichen in Form von Stegen zwischen einem radial inneren Teil des Kettenblattes und einem radial äußeren Teil des Kettenblattes ausgebildet sind. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst weiterhin einen ersten Sensor zur Detektion eines ersten Ortes auf dem Kettenblatt. Der erste vordefinierte Ort weist einen ersten Abstand zur Drehachse des Kettenblattes auf. Folglich ist es mithilfe des ersten Sensors möglich, zu erkennen, ob das Kettenblatt bezogen auf den ersten vordefinierten Ort einen bestimmten Drehwinkel in Bezug auf die Drehachse eingenommen hat. Der erste Sensor kann auch derart ausgebildet sein, dass durch diesen beliebige Drehwinkel des Kettenblattes bezogen auf den ersten Abstand zur Drehachse messbar sind. Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst weiterhin einen zweiten Sensor zur Detektion eines zweiten vordefinierten Ortes auf dem Kettenblatt. Der zweite vordefinierte Ort weist einen zweiten vom ersten Abstand abweichenden Abstand zur Drehachse des Kettenblattes auf. Ansonsten kann der zweite Sensor in gleicher Weise wie der erste Sensor ausgeführt sein. Der erste Sensor und der zweite Sensor können in eine Sensoreinheit integriert sein. Zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort liegt ein radialer Abschnitt des Kettenblattes, der von den Speichen gebildet ist. Der erste Ort und der zweite Ort befinden sich bevorzugt gemeinsam auf einem einzigen Radius des Kettenblattes, insofern kein Drehmoment auf das Kettenblatt einwirkt.
Sobald ein Drehmoment auf das Kettenblatt wirkt, verformt sich das Kettenblatt aufgrund der Elastizität der durch den Zahnradring und die Nabe mit den dazwischen befindlichen Speichen ausgebildeten Anordnung. Dadurch verändern sich die Drehwinkel entlang der Radien des Kettenblattes, insbesondere ändern sich die Drehwinkel in Abhängigkeit vom Abstand zur Drehachse. Folglich ändern sich die Drehwinkel zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort, da sie unterschiedliche Abstände zur Drehachse aufweisen. Mithilfe der beiden Sensoren ist es möglich, die beiden Orte zu detektieren. Wird das Kettenblatt gedreht, so werden sich die zeitlichen Abstände bei der Detektion der beiden Orte infolge der durch das Drehmoment bedingten Änderung der Drehwinkel der beiden Orte ändern, sodass Rückschlüsse auf das einwirkende Drehmoment gezogen werden können. Insofern nicht lediglich eine Detektion, sondern eine vollständige Messung der Drehwinkel des Kettenblattes in Bezug auf den ersten Ort und den zweiten Ort erfolgt, können durch die Bildung einer Differenz zwischen den beiden Drehwinkeln Rückschlüsse auf das einwirkende Drehmoment geschlossen werden.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, dass eine aufwandsarme Umgestaltung eines bekannten Kettenblattes eine genaue Messung des auf das Kettenblatt einwirkenden Drehmomentes erlaubt. Die Verwendung von Speichen zur Ausbildung des Kettenblattes hat keine Nachteile hinsichtlich der Funktion des Kettenblattes als Antriebselement zur Folge. Die Speichen führen nicht zu einem erhöhten Masse- und Raumbedarf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung befinden sich der erste Ort und der zweite Ort gemeinsam auf einer der Speichen. Dabei befindet sich der erste Ort bevorzugt an einem radial inneren Ende dieser Speiche, während sich der zweite Ort an einem radial äußeren Ende dieser Speiche befindet. Das radial innere Ende dieser Speiche befindet sich am Übergang zur Nabe, während sich das radial äußere Ende dieser Speiche am Übergang zum Zahnradring befindet. Folglich befindet sich der erste Ort nahe der Drehachse, während der zweite Ort weitestmöglich entfernt von der Drehachse angeordnet ist.
An dem ersten Ort befindet sich bevorzugt ein erster Erkennungssignalgeber, während sich an dem zweiten Ort ein zweiter Erkennungssignalgeber befindet. Die beiden Erkennungssignalgeber ermöglichen es, dass der erste Ort und der zweite Ort von dem ersten Sensor und dem zweiten Sensor sicher und genau detektiert werden können. Die beiden Erkennungssignalgeber können beispielsweise durch optisch erkennbare Merkmale gebildet sein.
Der erste Erkennungssignalgeber und der zweite Erkennungssignalgeber sind bevorzugt jeweils durch einen Permanentmagneten gebildet. Die Permanentmagneten erlauben eine sichere Erkennung des ersten Ortes und des zweiten Ortes. Dabei sind der erste Sensor und der zweite Sensor bevorzugt jeweils durch einen Hall-Sensor gebildet, um die Permanentmagneten detektieren zu können.
Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst weiterhin bevorzugt eine Signalverarbeitungseinheit zur Verarbeitung der Signale des ersten Sensors und des zweiten Sensors. Mithilfe der Signalverarbeitungseinheit kann das auf das Kettenblatt einwirkende Drehmoment berechnet werden. Auch kann die Signalverarbeitungseinheit dazu dienen, das gemessene Drehmoment gegenüber dem Fahrer des Fahrrades anzuzeigen oder den Messwert zur Steuerung eines Elektromotors zum ergänzenden Antrieb des Fahrrades zu verwenden.
Der erste Sensor und der zweite Sensor sind bevorzugt an einem Rohr eines Rahmens des Fahrrades befestigbar. Beispielsweise lassen sich der erste Sensor und der zweite Sensor bevorzugt an einem Sitzrohr des Rahmens des Fahrrades befestigen.
Die Speichen sind bevorzugt durch Drähte gebildet, welche sich radial von der Nabe zum Zahnradring erstrecken. Alternativ sind die Speichen bevorzugt durch schmale Blechstreifen gebildet. Die Speichen können derart angeordnet sein, dass sie jeweils auf einem Radius des Kettenrades liegen. Die Speichen können aber auch paarweise gekreuzt jeweils um einen Radius des Kettenrades angeordnet sein. Die Speichen bestehen bevorzugt aus Edelstahl, Stahl oder Aluminium.
Das erfindungsgemäße Fahrrad umfasst eine erfindungsgemäße Anordnung zur Messung eines von einem Fahrer des Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrades. Ein Laufrad des Fahrrades steht über die vom Kettenblatt aufgenommene Fahrradkette mit dem Kettenblatt in einem Drehmomentfluss, sodass das Drehmoment, welches der Fahrer über die Tretkurbel auf das Kettenblatt überträgt, weiter über die Fahrradkette zu dem Laufrad übertragen werden kann. Dabei ist das Laufrad bevorzugt drehfest mit einem Zahnradritzel verbunden, welches die Fahrradkette ebenfalls aufnimmt. Der erste Sensor und der zweite Sensor sind bevorzugt an einem Rahmen des Fahrrades befestigt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrrades ist dieses als ein Elektrofahrrad mit einem Elektromotor zum ergänzenden Antrieb des Fahrrades ausgebildet. Das Elektrofahrrad wird hybrid durch den Elektromotor und durch die Muskelkraft des Fahrers angetrieben. Derartige Elektrofahrräder werden beispielsweise als so genannte Pedelecs ausgeführt, bei denen der Elektromotor nur dann antreibt, wenn auch der Fahrer durch seine Muskelkraft das Fahrrad antreibt. Das erfindungsgemäße Elektrofahrrad umfasst weiterhin eine elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Elektromotors. Die elektronische Steuereinheit ist elektrisch mit dem ersten Sensor und mit dem zweiten Sensor verbunden, um den Elektromotor in Abhängigkeit von dem mit der erfindungsgemäßen Anordnung gemessenen Drehmoment zu steuern. Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrrades kann der Elektromotor sehr genau in Abhängigkeit von dem vom Fahrer aufgebrachten Drehmoment gesteuert werden, sodass dem Fahrer ein angenehmes Fahren mit dem Fahrrad ermöglicht wird.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fahrrades, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
1: eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrrades im Bereich eines Kettenblattes; und
2: ein Detail des in 1 gezeigten Kettenblattes.
1 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fahrrades, wobei das Fahrrad insbesondere im Bereich eines Kettenblattes 01 gezeigt ist. Das Fahrrad umfasst einen Fahrradrahmen 02, welcher nur teilweise dargestellt ist. Der Fahrradrahmen 02 ist wie aus dem Stand der Technik bekannt ausgeführt und umfasst ein Sitzrohr 03, ein Unterrohr 04 und eine Kettenstrebe 06. Das Sitzrohr 03, das Unterrohr 04 und die Kettenstrebe 06 münden in eine gemeinsame Verbindungsstelle, an welcher ein Tretlager (nicht gezeigt) angeordnet ist. Im Tretlager wird eine Tretlagerwelle (nicht gezeigt) gelagert, auf welcher das Kettenblatt 01 und eine Tretkurbel 07 drehfest zueinander angeordnet sind. An einem radial äußeren Ende der Tretkurbel 07 befindet sich ein drehbares Pedal 08, über welches eine Muskelkraft eines Fahrers des Fahrrades eingeleitet werden kann. Eine weitere Tretkurbel mit einem Pedal (nicht gezeigt) befindet sich auf der gegenüberliegenden axialen Seite der Tretlagerwelle.
Das Kettenblatt 01 weist aus einem Umfang viele Zähne 09 auf, die zur Aufnahme einer Fahrradkette (nicht gezeigt) dienen. Das Kettenblatt 01 des erfindungsgemäßen Fahrrades gleicht in seiner Funktion als Antriebselement den aus dem Stand der Technik bekannten Kettenblättern von Fahrrädern.
Das Kettenblatt 01 unterscheidet sich von den aus dem Stand der Technik bekannten Kettenblättern in seinem Aufbau. Das Kettenblatt 01 umfasst eine Nabe 11, welche als ein innerer Ring 12 ausgebildet ist. Weiterhin umfasst das Kettenblatt 01 einen Zahnradring 13, auf welchem die Zähne 09 ausgebildet sind. Der Zahnradring 13 ist über eine Vielzahl an Speichen 14 mit dem inneren Ring 12 der Nabe 11 verbunden. Die Speichen 14 sind auf Radien des Kettenblattes 01 angeordnet. Die Speichen 14 können alternativ auch als dünne Metallbleche ausgeformt sein. Eine Speiche 16 der Speichen 14 weist Magnetisierungen auf. Die Speiche 16 ist insbesondere an einem radial inneren Ende 17 und an einem radial äußeren Ende 18 magnetisiert. Am Sitzrohr 03 ist ein erster Hall-Sensor 19 befestigt, welcher einen gleichen Abstand zur Drehachse der Kettenblattes 01 wie das radial innen liegende Ende 17 der Speiche 16 aufweist. Mit dem ersten Hall-Sensor 19 ist es möglich, die Speiche 16 mit ihrem radial inneren Ende 17 zu detektieren, insofern das Kettenblatt 01 soweit gedreht wurde, dass das radial innen liegende Ende 17 der Speiche 16 dem ersten Hall-Sensor 19 gegenübersteht. Am Sitzrohr 03 ist weiterhin ein zweiter Hall-Sensor 21 befestigt, welcher einen gleichen Abstand zur Drehachse des Kettenblattes 01 wie das radial außen liegende Ende 18 der Speiche 16 aufweist. Folglich ist es mit dem zweiten Hall-Sensor 21 möglich, die Speiche 16 an ihrem radial außen liegenden Ende 18 zu detektieren, sobald das Kettenblatt 01 soweit gedreht wurde, dass die Speiche 16 mit ihrem radial außen liegenden Ende 18 dem zweiten Hall-Sensor 21 gegenübersteht.
Ein Kreis 22 kennzeichnet ein Detail, welches in 2 gezeigt ist.
2 zeigt das Detail 22 des in 1 gezeigten Kettenblattes 01. Da die Speichen 14 auf Radien des Kettenblattes 01 angeordnet sind, befinden sich das radial äußere Ende 18 und das radial innere Ende 17 der Speiche 16 immer gleichzeitig vor dem ersten Hall-Sensor 19 und dem zweiten Hall-Sensor 21, insofern die Speichen 14 unverformt sind.
Um das Fahrrad anzutreiben, leitet der Fahrer des Fahrrades über die Tretkurbel 07 ein Drehmoment auf das Kettenblatt 01 ein. Die Speichen 14 lassen sich in einem geringen Maße elastisch in Drehrichtung verformen, sodass das eingeleitete Drehmoment zur Verformung der Speichen 14 führt. Während sich die Speichen 14, insbesondere die Speiche 16 an ihrem radial innerem Ende 17 nahezu nicht verformt, kommt es am radial äußeren Ende 18 der Speiche 16 zu einer Verschiebung in tangentialer Richtung, sodass die Speiche 16 nicht mehr exakt entlang eines Radius des Kettenblatt 01 liegt. Die nunmehr verformte Speiche 16 ist durch eine gestrichelte Linie 23 dargestellt.
Die Verformung 23 der Speiche 16 führt dazu, dass die verformte Speiche 23 nicht mehr gleichzeitig durch den ersten Hall-Sensor 19 und den zweiten Hall-Sensor 21 an ihrem radial inneren Ende 17 und dem radial äußeren Ende 18 erfasst wird. Vielmehr wird bei einer Drehung des Kettenblattes 01 zunächst die Speiche 23 an ihrem radial innerem Ende 17 durch den ersten Hall-Sensor 19 erfasst, woraufhin mit einem zeitlichen Abstand die Speiche 16 in ihrem verformten Zustand 23 an ihrem radial äußeren Ende 18 durch den zweiten Hall-Sensor 21 erfasst wird. Dieser zeitliche Abstand ist abhängig von der Drehgeschwindigkeit des Kettenblattes 01 und insbesondere von dem auf das Kettenblatt 01 einwirkenden Drehmoment; welches vom Fahrer des Fahrrades zum Antrieb des Fahrrades aufgebracht wird.
Bezugszeichenliste

01: Kettenblatt
02: Fahrradrahmen
03: Sitzrohr
04: Unterrohr
05
06: Kettenstrebe
07: Tretkurbel
08: Pedal
09: Zähne
10
11: Nabe
12: innerer Ring
13: Zahnradring
14: Speichen
15
16: Speiche
17: radial innen liegendes Ende
18: radial außen liegendes Ende
19: erster Hall-Sensor
20
21: zweiter Hall-Sensor
22: Detail
23: verformte Speiche

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 3813792 A1 [0002]
US 6959612 B2 [0003]
DE 3722728 C1 [0004]
DE 29812834 U1 [0005]
DE 8206435 U1 [0006]
DE 19614744 A1 [0007]

Claims

Anordnung zur Messung eines von einem Fahrer eines Fahrrades aufgebrachten Drehmomentes zum Antrieb des Fahrrades, umfassend: – ein Kettenblatt (01) mit einem Zahnradring (13) zur Aufnahme einer Fahrradkette und mit einer um eine Drehachse rotierbaren Nabe (11, 12), die fest mit einer Tretkurbel (07) verbindbar ist, wobei der Zahnradring (13) über Speichen (14, 16) an der Nabe (11, 12) befestigt ist; – einen ersten Sensor (19) zur Detektion eines ersten vordefinierten Ortes (17) auf dem Kettenblatt (01), wobei der erste vordefinierte Ort (17) einen ersten Abstand zur Drehachse des Kettenblattes (01) aufweist; und – einen zweiten Sensor (21) zur Detektion eines zweiten vordefinierten Ortes (18) auf dem Kettenblatt (01), wobei der zweite vordefinierte Ort (18) einen zweiten vom ersten Abstand abweichenden Abstand zur Drehachse des Kettenblattes (01) aufweist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Ort (17) und der zweite Ort (18) gemeinsam auf einer der Speichen (16) befinden.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich der erste Ort an einem radial inneren Ende (17) der einen der Speichen (16) befindet und dass sich der zweite Ort an einem radial äußeren Ende (18) der einen der Speichen (16) befindet.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich an dem ersten Ort (17) ein erster Erkennungssignalgeber (16, 17) befindet, und dass sich an dem zweiten Ort (18) ein zweiter Erkennungssignalgeber (16, 18) befindet.
Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Erkennungssignalgeber (16, 17) und der zweite Erkennungssignalgeber (16, 18) jeweils durch einen Permanentmagneten (16) gebildet sind, und dass der erste Sensor und der zweite Sensor jeweils durch einen Hall-Sensor (19, 21) gebildet sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiterhin eine Signalverarbeitungseinheit zur Auswertung der Signale des ersten Sensors (19) und des zweiten Sensors (21) umfasst.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Sensor (19) und der zweite Sensor (21) an einem Rohr (03) eines Rahmens (02) des Fahrrades befestigbar sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speichen (14) durch Drähte gebildet sind, die sich radial von der Nabe (11, 12) zum Zahnradring (13) erstrecken.
Fahrrad mit einer Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem ein Laufrad über die vom Kettenblatt (01) aufgenommene Fahrradkette mit dem Kettenblatt (01) in einem Drehmomentfluss steht.
Fahrrad nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es als ein Elektrofahrrad mit einem Elektromotor zum ergänzenden Antrieb des Fahrrades ausgebildet ist, wobei das Elektrofahrrad eine elektronische Steuereinheit zur Steuerung des Elektromotors umfasst, die mit dem ersten Sensor (19) und mit dem zweiten Sensor (21) elektrisch verbunden ist, um den Elektromotor in Abhängigkeit von dem mit der Anordnung gemessenen Drehmoment zu steuern.