DE102013101952B4

DE102013101952B4 - Fahrradkurbelarm mit einer Fahrradeingabekraftverarbeitungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102013101952B4
Application number: DE102013101952.8A
Authority: DE
Inventors: Toshio Tetsuka
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2017-02-09
Anticipated expiration: 2033-02-28
Also published as: US8800389B2; TWI529095B; ITMI20130342A1; US20130233126A1; DE102013101952A1; CN103303426B; TW201336736A; CN103303426A

Abstract

Fahrradkurbelarm (300; 450), umfassend: ein erstes Kurbelarmelement (304; 458), das eine erste Sensormontagefläche (344; 546) aufweist und das ausgebildet ist, ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein; einen an der ersten Sensormontagefläche (344; 546) montierten ersten Sensor (364a, 364b; 550a, 550b); ein zweites Kurbelarmelement (308, 454), das eine zweite Sensormontagefläche (376; 498) aufweist und das ausgebildet ist, ein außenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein; und einen an der zweiten Sensormontagefläche (376; 498) montierten zweiten Sensor (396a, 396b; 502a, 502b).

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Fahrradkurbelarm, und insbesondere auf einen Fahrradkurbelarm, der eine Fahrradeingabekraftverarbeitungsvorrichtung aufweist, gerichtet.
An einigen Fahrradkomponenten sind Sensoren angebracht, um verschiedene Betriebscharakteristiken der Komponenten zu messen. Beispielsweise können Getriebeschaltsteuervorrichtungen an dem Betätigungskabelwicklungsmechanismus angebrachte Sensoren haben, um die momentane Betriebsstellung des Betätigungskabelwicklungselements zu erfassen. Die Position des Betätigungskabelwicklungselements stellt Information(en) über das momentane Getriebeverhältnis des Fahrradgetriebes zur Verfügung und diese Information(en) können durch eine Anzeige zu dem Fahrer kommuniziert werden. Bei einem anderen Beispiel können ein Magnet an einer der Speichen des Fahrradreifens und ein Sensor, wie etwa ein Reedschalter, mit dem Fahrradrahmen verbunden sein, so dass der Magnet bei jeder Umdrehung des Rads an dem Sensor vorbeiläuft. Der Sensor erzeugt folglich jedes Mal, wenn der Magnet an dem Sensor vorbeiläuft, einen elektrischen Impuls und die Zeit zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen kann verwendet werden, um die Geschwindigkeit des Fahrrads zu bestimmen. In noch einem anderen Beispiel kann ein Kraftsensor, wie etwa ein Dehnungsmesser, an der Oberfläche einer Komponente, wie etwa einer Pedalkurbel oder einer Radnabe, befestigt sein, um das an der Komponente aufgebrachte Drehmoment zu messen. Die Information(en) des Sensors kann/können dann zum Berechnen der von dem Fahrer ausgeübten Leistung verwendet werden.
US 2009/0120210 A1 offenbart einen Fahrradkurbelarm mit einem ersten Kurbelarmelement und einem zweiten Kurbelarmelement. Das erste Kurbelarmelement ist ausgebildet, ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein. Das zweite Kurbelarmelement weist eine Sensormontagefläche auf und ist ausgebildet, ein außenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein. An der Sensormontagefläche ist ein Sensor montiert.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung ist auf einen Fahrradkurbelarm, und insbesondere auf einen Fahrradkurbelarm mit einer Fahrradeingabekraftverarbeitungsvorrichtung (kann auch als Fahrradeingangskraftverarbeitungsvorrichtung bezeichnet werden), gerichtet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Fahrradkurbelarm ein erstes Kurbelarmelement, das eine erste Sensormontagefläche aufweist und das ausgebildet ist, ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein. Ferner umfasst der Fahrradkurbelarm ein zweites Kurbelarmelement, das eine zweite Sensormontagefläche aufweist und das ausgebildet ist, ein außenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein. Ein erster Sensor ist an der ersten Sensormontagefläche montiert und ein zweiter Sensor ist an der zweiten Sensormontagefläche montiert.
Zusätzliche erfinderische Merkmale werden durch die nachfolgende Beschreibung offensichtlich und können mit den obigen Merkmalen kombiniert werden, um zusätzliche Vorteile zu schaffen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kurbelarm entlang seiner gesamten Länge hohl.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die erste Sensormontagefläche der zweiten Sensormontagefläche zugewandt.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind das erste Kurbelarmelement und das zweite Kurbelarmelement miteinander verbunden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind das erste Kurbelarmelement und das zweite Kurbelarmelement dauerhaft aneinander angebracht.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist eines von erstem Kurbelarmelement und zweitem Kurbelarmelement als Platte ausgebildet, das an dem anderen von erstem Kurbelarmelement und zweitem Kurbelelement angebracht ist.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Platte an einer innenseitigen Rahmenanbringfläche des Kurbelarms angeordnet.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Fahrradkurbelarm einen Kurbelwellenanbringabschnitt und einen Pedalanbringabschnitt auf, wobei wenigstens entweder der erste Sensor oder der zweite Sensor zwischen dem Kurbelwellenanbringabschnitt und dem Pedalanbringabschnitt angeordnet ist.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist das erste Kurbelarmelement als eine Längshälfte des Kurbelarms ausgebildet.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist das erste Kurbelarmelement eine Längsseitenwand auf, wobei das zweite Kurbelarmelement eine zweite Längsseitenwand aufweist, die die Längsseitenwand des ersten Kurbelarmelements überdeckt.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist das zweite Kurbelarmelement einen Zahnkranzanbringabschnitt auf.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der Fahrradkurbelarm eine innere Aussparung auf, wobei der erste Sensor und der zweite Sensor in der inneren Aussparung angeordnet sind.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst der Fahrradkurbelarm einen innenseitigen Abschnitt, einen außenseitigen Abschnitt, einen ersten Verbindungsabschnitt, der den innenseitigen Abschnitt mit dem außenseitigen Abschnitt verbindet, und einen zweiten Verbindungsabschnitt, der von dem ersten Verbindungsabschnitt getrennt ist und der den innenseitigen Abschnitt mit dem außenseitigen Abschnitt verbindet, wobei die erste Sensormontagefläche auf einem von innenseitigem Abschnitt und außenseitigem Abschnitt ist, und wobei die zweite Sensormontagefläche auf dem anderen von innenseitigem Abschnitt und außenseitigem Abschnitt ist.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist der erste Verbindungsabschnitt eine dritte Sensormontagefläche auf, wobei der zweite Verbindungsabschnitt eine vierte Sensormontagefläche aufweist, und wobei der Fahrradkurbelarm weiter einen an der dritten Sensormontagefläche montierten dritten Sensor und einen an der vierten Sensormontagefläche montierten vierten Sensor umfasst.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind die dritte Sensormontagefläche und die vierte Sensormontagefläche auf einem von erstem Kurbelarmelement und zweitem Kurbelarmelement angeordnet.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist ein erstes elektrisches Drahtelement mit dem ersten Sensor verbunden, und ist ein zweites elektrisches Drahtelement mit dem zweiten Sensor verbunden, wobei das erste elektrische Drahtelement und das zweite elektrische Drahtelement in der inneren Aussparung angeordnet sind.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform sind das erste elektrische Drahtelement und das zweite elektrische Drahtelement mit einer innerhalb oder außerhalb des Kurbelarms angeordneten Leiterplatte verbunden.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leiterplatte einen drahtlosen Sender.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist ein Behälter auf der innenseitigen Fläche des Kurbelarms angeordnet und die Leiterplatte in dem Behälter angeordnet.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist eine Batterie oder ein Akku in dem Behälter angeordnet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das bestimmte Ausführungsformen von elektrisch gesteuerten Fahrradkomponenten umfasst;
2 ist eine Detailansicht bestimmter Ausführungsformen von an der Lenkstange montierten Komponenten des Fahrrads;
3 ist eine schematische Ansicht bestimmter Ausführungsformen von Kurbelarmen und einer Kurbelwelle des Fahrrads;
4 ist eine schematische Ansicht bestimmten Ausführungsformen von Messplatinen und einer jeweils an den Kurbelarmen und der Kurbelwelle montierten Stromquelle;
5 ist eine perspektivische Ansicht einer bestimmten Ausführungsform einer Messplatine;
6 ist eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform einer Messplatine mit einer angebrachten Steuer- und Kommunikationsschaltung;
7 ist eine perspektivische Ansicht einer bestimmten Ausführungsform einer Stromquelle;
8 ist eine schematische Ansicht einer Messplatinenanordnung zum Messen eines Antriebsdrehmoments;
9 ist eine schematische Ansicht einer Messplatinenanordnung zum Messen einer außerplanaren Kraft;
10 ist eine schematische Ansicht einer Messplatinenanordnung zum Messen einer Radialkraft;
11 ist eine schematische Ansicht einer Messplatinenanordnung zum Messen eines Torsionsmoments;
12 ist eine teilweise Explosionsansicht einer alternativen Ausführungsform eines Fahrradkurbelarms mit angebrachten Sensoren;
13 ist eine Innenansicht des Fahrradkurbelarms aus 12 in einem zusammengebauten Zustand;
14 ist eine teilweise Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform eines Fahrradkurbelarms mit angebrachten Sensoren; und
15 ist eine Innenansicht des Fahrradkurbelarms aus 14 in einem zusammengebauten Zustand.
Genaue Beschreibung der Ausführungsformen
1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads 4, das bestimmte Ausführungsformen von elektrisch gesteuerten Komponenten umfasst. Das Fahrrad 4 ist ein Sportfahrrad, wie etwa ein Mountainbike, und umfasst einen Rahmen 8, eine drehbar am Rahmen 8 montierte Frontgabel 12, eine an dem oberen Teil der Gabel 12 montierte Lenkstangenanordnung 16, ein drehbar an dem unteren Teil der Gabel 12 angebrachtes Vorderrad 20, ein an dem Hinterteil des Rahmens 8 drehbar angebrachtes Hinterrad 24, ein vorderes Getriebe 28, ein hinteres Getriebe 32, eine operativ mit dem vorderen Getriebe 28 und hinteren Getriebe 32 verbundene Kette 34 und einen Sattel 38. Eine Vorderradbremse 42 ist zum Bremsen des Vorderrads 20 vorgesehen und eine Hinterradbremse 46 ist zum Bremsen des Hinterrads 24 vorgesehen. Wie in 2 gezeigt, sind jeweilige Griffe 50a, 50b und Bremshebel 54a, 54b an beiden Enden der Lenkstangenanordnung 16 vorgesehen. Der Bremshebel 54a ist mit der Vorderradbremse 42 zum Bremsen des Vorderrads 20 verbunden und der Bremshebel 54b ist mit der Hinterradbremse 46 zum Bremsen des Hinterrads 24 verbunden.
Das vordere Getriebe 28 ist eine an dem zentralen unteren Teil des Rahmens 8 angebrachte mechanische Einheit zum Übertragen der von dem Fahrer erzeugten Antriebskraft über die Kette 34 zu dem hinteren Getriebe 32. Das vordere Getriebe 28 umfasst drei Zahnkränze 58 verschiedener Größe und einen Umwerfer 62. Die drei Zahnkränze 58 sind auf einer Getriebekurbel 66 angebracht, die gedreht wird, wenn der Fahrer die Pedale 70 und 72 drückt. Die Getriebekurbel 66 umfasst eine Kurbelwelle 74, die durch ein Tretlager des Rahmens 8 horizontal und drehbar verläuft, einen rechten Kurbelarm 82 und einen linken Kurbelarm 86. Ein erster Endabschnitt des rechten Kurbelarms 82 umfasst einen Kurbelwellenmontageabschnitt mit einer Wellenmontageöffnung 82a (3) zum Montieren des rechten Kurbelarms 82 an der Kurbelwelle 74 und ein zweiter Endabschnitt des rechten Kurbelarms 82 umfasst einen Pedalmontageabschnitt mit einer Pedalmontageöffnung 82b zum Montieren des Pedals 70. Die Zahnkränze 58 sind an dem rechten Kurbelarm 82 angebracht. Ein erster Endabschnitt des linken Kurbelarms 86 umfasst einen Kurbelwellenmontageabschnitt mit einer Wellenmontageöffnung 86a zum Montieren des linken Kurbelarms 86 an der Kurbelwelle 74 und ein zweiter Endabschnitt des linken Kurbelarms 86 umfasst einen Pedalmontageabschnitt mit einer Pedalmontageöffnung 86b zum Montieren des Pedals 72. Der Umwerfer 62 greift an die Kette 34 mit einem Ausgewählten der drei Zahnkränze 58 und kann von einem Motor (nicht gezeigt) bewegt werden, der von einer an der Lenkstangenanordnung 16 angebrachten Steuereinheit 90 gesteuert wird.
Das hintere Getriebe 32 überträgt die Antriebskraft von der Kette 34 auf das Hinterrad 24. Das hintere Getriebe 32 umfasst eine hintere Zahnkranzgruppe 94 und ein Schaltwerk 98. Die hintere Zahnkranzgruppe 94 umfasst eine Mehrzahl von konzentrisch an dem Nabenabschnitt des Hinterrads 24 montierten Zahnkränzen 102. Das Schaltwerk 98 greift an die Kette 34 mit einem Ausgewählten der Zahnkränze 102 und kann durch einen Motor (nicht gezeigt) bewegt werden, der von der Steuereinheit 90 gesteuert wird.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 90 ein kastenartiges Gehäuse 106. Eine Anzeigeeinheit 110, ein An-/Ausschalter 114 und ein Modusschalter 118 sind auf der oberen Fläche des Gehäuses 106 angeordnet. Schaltkommandoeinheiten 122a, 122b sind einwärts an den Griffen 50a, 50b und den Bremshebeln 54a, 54b jeweils vorgesehen und die Steuereinheit 90 ist operativ mit den Schaltkommandoeinheiten 122a, 122b verbunden. Die Schaltkommandoeinheiten 122a, 122b werden jeweils zum Schalten des vorderen Getriebes 28 und des hinteren Getriebes 32 verwendet. Die Steuereinheit 90 ist mit dem vorderen Getriebe 28 und dem hinteren Getriebe 32 mittels einer Verbindungseinheit 126 (1) verbunden.
Wie in 3 gezeigt, sind bei dieser Ausführungsform eine innere Aussparung in Form einer ersten Leiterplattenmontageöffnung 82c an einer seitlich inneren Seitenfläche 82d des Kurbelarms 82 und eine innere Aussparung in Form einer zweiten Leiterplattenmontagöffnung 82e an einer seitlich äußeren Seitenfläche 82f des Kurbelarms 82 gebildet. Die erste Leiterplattenmontagöffnung 82c und die zweite Leiterplattenmontagöffnung 82e enthalten jeweilige Unterböden 82g und 82h, so dass die erste Leiterplattenmontagöffnung 82c und die zweite Leiterplattenmontagöffnung 82e als Aussparungen in der jeweils seitlich inneren Seitenfläche 82d und seitlich äußeren Seitenfläche 82f gebildet sind.
Dabei bedeutet die innere Seite die Seite des Kurbelarms, die dem Fahrradrahmen zugewandt ist, wenn der Kurbelarm an dem Fahrrad angebracht ist, die äußere Seite die Seite des Kurbelarms, die dem Fahrradrahmen abgewandt ist, die Oberseite die Seite des Kurbelarms, die nach oben zeigt, wenn der Kurbelarm allgemein horizontal ausgerichtet ist, wobei die äußere Seite des Kurbelarms in Richtung des Betrachters zeigt und die Wellenmontageöffnung links ist, und die Unterseite die Seite des Kurbelarms, die nach unten zeigt, wenn der Kurbelarm allgemein horizontal orientiert ist, wobei die äußere Seite des Kurbelarms dem Betrachter zugewandt ist und sich die Wellenmontageöffnung links befindet.
Erste Leiterplattenmontagestrukturen 130 sind innerhalb der ersten Leiterplattemontageöffnung 82c angeordnet, und zweite Leiterplattenmontagestrukturen 134 sind innerhalb der zweiten Leiterplattemontageöffnung 82e angeordnet. Die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 sind ausgelegt, entsprechende Kurbelarmelemente, wie etwa Leiterplatten in Form von Messplatinen 138 (4 und 5), an dem Kurbelarm 82 an den jeweiligen ersten und zweiten Leiterplattemontageöffnungen 82c und 82e lösbar zu montieren. Die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 können als zusammenhängende, einstückige Strukturen mit dem Kurbelarm 82 gebildet sein oder als getrennte Strukturen an den Kurbelarm 82 geschweißt oder auf andere Art damit verbunden oder daran befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform sind die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 als zylindrische Säulen oder eine andere Art von Vorsprüngen oder Ausstülpungen konstruiert. Vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, können die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 weitere Leiterplattemontageöffnungen 130a und 134a umfassen, die weitere Leiterplattenmontagestrukturen in Form von Gewinden 130b und 134b enthalten. Mit anderen Worten können die ersten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und die zweiten Leiterplattenmontagestrukturen als Gewindemuttern gebildet sein.
Wie in 5 gezeigt, kann die Messplatine 138 eine Basisplatte 142, die eine obere Fläche 142a und eine untere Fläche 142b aufweist, einen an der oberen Fläche 142a zum Messen einer Eingangskraft (kann auch als Eingabekraft bezeichnet werden) angeordneten Sensor 146, einen durch eine Verdrahtung 154 mit dem Sensor 146 verbundenen elektrischen Verbinder 150 und Montageöffnungen 158 in Form von Durchgangslöchern umfassen. Die Basisplatte 142 kann eine gedruckte Leiterplatte oder ein Halbleiter, eine metallene oder eine andere leitfähige oder nicht leitfähige starre oder flexible Folie sein. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Sensor 146 einen Dehnungsmesser (z. B. eine Mehrzahl von als Wheatstone-Brücke angeordneten Widerständen), der an der Basisplatte 142 angebracht oder als ein Teil der Basisplatte 142 gebildet sein kann. Der Sensor 146 kann wenigstens teilweise aus einem Halbleitermaterial zum Erfassen der Dehnung auf die Basisplatte 142 gebildet sein. Andere Aufbauten des Sensors 146 und der Basisplatte 142 werden, abhängig von dem verwendeten Material, natürlich genauso einfach verstanden werden.
Wie in 4 gezeigt, kann jede Messplatine 138 an ihren entsprechenden ersten oder zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 oder 134 mittels gewindeter Befestiger, wie etwa Schrauben 162, die sich durch die Montageöffnungen 158 in der Basisplatte 142 und in ihre entsprechenden ersten oder zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 oder 134 erstrecken, lösbar montiert sein. Wenn gewünscht, können die ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 82c und 82e abgestufte Abschnitte 82i und 82j haben, die einen Umriss eines Rechtecks bilden, so dass die Messplatinen 138 innerhalb ihrer jeweiligen Montageöffnungen 82c und 82e angeordnet und die untere Fläche 142e der Messplatine 138 mit ihren entsprechenden inneren Seitenflächen 82d und äußeren Seitenflächen 82f des Kurbelarms 82 bündig sind. Wie in 3 gezeigt, können lösbare Deckel (oder Abdeckungen) 166 die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 82c und 82e abdecken, wenn eine Messplatine 138 nicht in einer entsprechenden ersten oder zweiten Leiterplattenmontageöffnung 82c oder 82e montiert ist. Bei dieser Ausführungsform können die Montageöffnungen 82c und 82e durch ihre jeweiligen Messplatinen 138 abgedichtet sein.
Wie in 3 gezeigt, ist bei dieser Ausführungsform eine innere Aussparung in Form einer ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c auf einer seitlich inneren Seitenfläche 86d des Kurbelarms 86 gebildet und eine innere Aussparung in Form einer zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e auf einer seitlich äußeren Seitenfläche 86f des Kurbelarms 86 gebildet. Die erste Leiterplattenmontageöffnung 86c und die zweite Leiterplattenmontageöffnung 86e umfassen jeweilige Unterböden 86g und 86h, so dass die erste Leiterplattenmontageöffnung 86c und die zweite Leiterplattenmontageöffnung 86e als Aussparungen in der jeweiligen seitlich inneren Seitenfläche 86d und der seitlich äußeren Seitenfläche 86f gebildet sind. Erste Leiterplattenmontagestrukturen 170 sind innerhalb der ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c angeordnet und zweite Leiterplattenmontagestrukturen 174 sind innerhalb der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e angeordnet. Die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 170 und 174 können als zusammenhängende, einstückige Strukturen mit dem Kurbelarm 86 gebildet sein oder sie können als separate Strukturen an den Kurbelarm geschweißt oder auf andere Art damit verbunden oder daran befestigt sein. Bei dieser Ausführungsform mit den ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 in dem Kurbelarm 82 sind die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 170 und 174 als zylindrische Säulen oder eine andere Art von Vorsprüngen oder Ausstülpungen mit weiteren Leiterplattenmontageöffnungen 170a und 174a konstruiert, die weitere Leiterplattenmontagestrukturen in Form von Gewinden 170b und 174b enthalten.
Wie in 4 gezeigt, sind die ersten Leiterplattenmontagestrukturen 170 ausgelegt, ein Kurbelarmelement, wie etwa eine Leiterplatte in Form einer Messplatine 178 (6) an der seitlich inneren Seitenfläche 86d des Kurbelarms 86 an der ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c lösbar zu montieren, und die zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 174 ausgelegt, eine vorher beschriebene Messplatine 138 an der seitlich äußeren Seitenfläche 86f des Kurbelarms 86 an der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e lösbar zu montieren. Wie in 6 gezeigt, kann die Messplatine 178 eine Basisplatte 182 mit einer oberen Fläche 182a und einer unteren Fläche 182b, einen an der oberen Fläche 182a zum Messen einer Eingabekraft (kann auch als Eingangskraft bezeichnet werden) angeordneten Sensor 186, ein an der unteren Fläche 182b befestigtes, Steuer- und Kommunikationsteil 190 und Montageöffnungen 194 in Form von Durchgangslöchern umfassen. Ein ähnliches Durchgangsloch (nicht gezeigt), das an der rechtsseitigen Montageöffnung 194 ausgerichtet ist, ist in dem Steuer- und Kommunikationsteil 190 angeordnet. Das Steuer- und Kommunikationsteil 190 umfasst ein Kastengehäuse 190a und eine Steuer- und Kommunikationsschaltung 192 in dem Gehäuse 190a. Das Gehäuse 190a kann aus Harz gefertigt sein, um die Übertragung von elektromagnetischen Wellen dort durch zu vereinfachen. Das Steuer- und Kommunikationsteil 190 kann an der oberen Fläche 182a der Basisplatte 182 angeordnet sein, wobei in diesem Fall die Basisplatte 182 oder der Kurbelarm 86 aus einem nichtmetallischen Material gefertigt sein können, oder das Steuer- und Kommunikationsteil 190 kann an der unteren Fläche 182b der Basisplatte 182 angeordnet sein.
Wie bei der Messplatine 138 kann die Basisplatte 182 eine gedruckte Leiterplatte oder ein Halbleiter, eine metallene oder eine andere leitfähige oder nicht leitfähige starre oder flexible Folie sein. Der Sensor 186 umfasst einen Dehnungsmesser (z. B. eine Mehrzahl von als Wheatstone-Brücke angeordneten Widerständen), der an der Basisplatte 182 angebracht oder als ein Teil der Basisplatte 182 gebildet sein kann. Der Sensor 186 kann wenigstens teilweise aus einem Halbleitermaterial gebildet sein, um die Dehnung auf die Basisplatte 142 zu erfassen. Der Sensor 186 ist operativ mit dem Steuer- und Kommunikationsteil 190 durch eine Verdrahtung 198 gekoppelt, die durch ein Durchgangsloch 193 in der Basisplatte 182 verläuft, wobei ein elektrischer Verbinder 202 elektrisch mit dem Steuer- und Kommunikationsteil 190 durch eine Verdrahtung 206 verbunden ist, die durch das Durchgangsloch 193 in der Basisplatte 182 verläuft.
Die Steuer- und Kommunikationsschaltung 192 kann eine Leiterplatte mit einem Mikroprozessor umfassen, der programmiert ist, die an den Kurbelarmen 82 und 86 aufgebrachte Kraft oder Leistung, basierend auf den von den Sensoren 146 und 186 empfangenen Signalen, auf an sich bekannte Weise zu berechnen. Die Steuer- und Kommunikationsschaltung 192 umfasst auch einen Sender 192a, der verdrahtet oder ein drahtloser Sender sein kann, der die Sensorsignale und/oder berechneten Daten drahtlos zu der Steuereinheit 90 überträgt. Eine separate Batterie 190b (oder Akku) kann, wenn gewünscht, in dem Gehäuse 190 zum Versorgen des Senders 192a angeordnet sein.
Wie in 4 gezeigt, kann die Messplatine 178 an den ersten Leiterplattenmontagestrukturen 170 mittels gewindeter Befestiger, wie etwa Schrauben 162, die sich durch die Befestigungsöffnungen 194 in der Basisplatte 182 (genauso wie durch die ausgerichteten Öffnungen in dem Steuer- und Kommunikationsteil 190) in die ersten Leiterplattenmontagestrukturen 170 erstrecken, lösbar montiert sein, und die Messplatine 138 kann an den zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 174 mittels gewindeter Befestiger, wie etwa Schrauben 162, die sich durch die Montageöffnungen 158 in der Basisplatte 142 und in die zweiten Montagestrukturen 174 erstrecken, lösbar montiert sein. Wenn gewünscht, können die ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 86c und 86e jeweilige abgestufte Abschnitte 86i und 86j aufweisen, die einen Umriss eines Rechtecks bilden, so dass die Messplatinen 178 und 138 innerhalb ihrer jeweiligen Befestigungsöffnungen 86c und 86e angeordnet und die unteren Flächen 182b und 142b der jeweiligen Messplatinen 178 und 138 mit ihren entsprechenden inneren Seitenflächen 86d und äußeren Seitenflächen 86f des Kurbelarms 86 bündig sind. Wie in 3 gezeigt, können lösbare Deckel (oder Abdeckungen) 166 die ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 86c und 86e abdecken, wenn eine Messplatine 178 oder 138 nicht an ihrer entsprechenden ersten oder zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86c oder 86e montiert ist.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, ist ein erster Kabelstrang 210 wenigstens teilweise in einer Hohlkammer 214 in dem Kurbelarm 82 angeordnet und ein zweiter Kabelstrang 218 ist wenigstens teilweise in einer Hohlkammer 222 in dem Kurbelarm 88 angeordnet. Der erste Kabelstrang 210 umfasst ein Drahtbündel 226, einen ersten elektrischen Verbinder 230, einen zweiten elektrischen Verbinder 232 und einen dritten elektrischen Verbinder 238. Bei dieser Ausführungsform ist der erste elektrische Verbinder 230 an dem Unterboden 82g der ersten Leiterplattenmontageöffnung 82c starr montiert, so dass er zu der ersten Leiterplattenmontageöffnung 82c freiliegt und der zweite elektrische Verbinder 234 ist an dem Unterboden 82h der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 82e starr montiert, so dass er zu der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 82e freiliegt. Der elektrische Verbinder 150 der Messplatine 138 an der ersten Leiterplattenmontageöffnung 82c ist mit dem ersten elektrischen Verbinder 230 verbunden und der elektrische Verbinder 150 der Messplatine 138 an der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 82e ist mit dem zweiten elektrischen Verbinder 234 verbunden. Wenn gewünscht, können der erste elektrische Verbinder 230 und der zweite elektrische Verbinder 234 die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen allein oder in Kombination mit ihren jeweiligen ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 130 und 134 bilden, insbesondere wenn einer oder beide elektrischen Verbinder 150 mit ihren entsprechenden Basisplatten 142 starr verbunden sind. Die Hohlkammer 214, die erste Leiterplattenmontageöffnung 82c und die zweite Leiterplattenmontageöffnung 82e können miteinander in Fluidverbindung stehen (d.h. eine zusammenhängende Öffnung bilden).
Der zweite Kabelstrang 218 umfasst ebenso ein Drahtbündel 242, einen ersten elektrischen Verbinder 246, einen zweiten elektrischen Verbinder 250 und einen dritten elektrischen Verbinder 254. Bei dieser Ausführungsform ist der erste elektrische Verbinder 246 an dem Unterboden 86g der ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c starr montiert, so dass er zu der ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c freiliegt, und der zweite elektrische Verbinder 250 ist an dem Unterboden 86h der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e starr montiert, so dass er zu der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e freiliegt. Der elektrische Verbinder 202 der Messplatine 178 an der ersten Leiterplattenmontageöffnung 86c ist mit dem ersten elektrischen Verbinder 246 verbunden, und der elektrische Verbinder 150 der Messplatine 138 an der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e ist mit dem zweiten elektrischen Verbinder 250 verbunden. Wenn gewünscht, können der erste elektrische Verbinder 246 und der zweite elektrische Verbinder 250 die ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen allein oder in Kombination mit ihren jeweiligen ersten und zweiten Leiterplattenmontagestrukturen 170 und 174 bilden, insbesondere wenn der elektrische Verbinder 202 an seiner entsprechenden Basisplatte 182 starr montiert ist und/oder wenn der elektrische Verbinder 150 an seiner entsprechenden Basisplatte 142 starr montiert ist. Die Hohlkammer 222, die erste Leiterplattenmontageöffnung 86c und die zweite Leiterplattenmontageöffnung 86e können miteinander in Fluidverbindung stehen (d.h. eine zusammenhängende Öffnung bilden).
Wie in den 4 und 7 gezeigt, ist eine Stromquelle, wie etwa eine Batterieeinheit 258, in einer Hohlkammer 262 in der Kurbelwelle 74 angeordnet. Die Batterieeinheit 258 umfasst ein zylindrisches Batteriegehäuse 266, das eine Mehrzahl von einzelnen Batteriezellen (nicht gezeigt) beherbergt, einen ersten elektrischen Verbinder 270, der mittels einer Verdrahtung 274 an das Batteriegehäuse 266 gekoppelt ist, und einen zweiten elektrischen Verbinder 278, der mittels einer Verdrahtung 282 an das Batteriegehäuse 266 gekoppelt ist. Der erste elektrische Verbinder 270 ist mit dem dritten elektrischen Verbinder 238 des ersten Kabelstrangs 210 verbunden, um die Betriebsleistung an die Messplatinen 138 an den ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 82c und 82e des rechten Kurbelarms 82 zu übertragen und um die Sensorsignale von den Sensoren 146 auf den Messplatinen 138 an den ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 82c und 82e mittels Bypassverdrahtung in dem Batteriegehäuse 266 (nicht gezeigt) zu übertragen. Der zweite elektrische Verbinder 278 ist mit dem dritten elektrischen Verbinder 254 des zweiten Kabelstrangs 218 verbunden, um die Betriebsleistung zu den Messplatinen 178 und 138 an den ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 86c und 86e des linken Kurbelarms 86 zu übertragen und um die Sensorsignale von den Sensoren 146 auf den Messplatinen 138 an den ersten und zweiten Leiterplattenmontageöffnungen 82c und 82e des rechten Kurbelarms 82 zu dem Steuer- und Kommunikationsteil 190 zu übertragen. Der Kabelstrang 218 überträgt auch die Sensorsignale von dem Sensor 146 auf der Messplatine 138 an der zweiten Leiterplattenmontageöffnung 86e des linken Kurbelarms 86 zu dem Steuer- und Kommunikationsteil 190.
Die hierin offenbarte Sensorbefestigungsanordnung hat viele Verwendungen. Wie beispielsweise in 8 gezeigt, kann das Antriebsdrehmoment F_θ erfasst und verarbeitet werden, indem die Messplatinen 138 (oder 178), wie gezeigt, auf der oberen und unteren Seitenfläche 82m, 82n des Kurbelarms 82 montiert sind, so dass der auf der oberen Seitenfläche 82m montierte Sensor eine Dehnung erfasst (angedeutet durch Pfeile) und der auf der unteren Seitenfläche 82n montierte Sensor eine Kompression erfasst. Wie in 9 gezeigt, können außerplanare Kräfte F_Z erfasst und verarbeitet werden, indem die Messplatinen 138 (oder 178), wie gezeigt, auf der seitlich inneren und äußeren Seitenfläche 82d, 82f des Kurbelarms 82 montiert sind, so dass der auf der inneren Seitenfläche 82d montierte Sensor eine Kompression und der auf der äußeren Seitenfläche 82f montierte Sensor eine Dehnung (oder Umgekehrt) erfasst. Wie in 10 gezeigt, können Kräfte F_r, die radial auswärts entlang der Längsachse des Kurbelarms 82 gerichtet sind, erfasst und verarbeitet werden, indem die Messplatinen 138 (oder 178), wie gezeigt, auf der oberen und unteren Seitenfläche 82m, 82n des Kurbelarms 82 montiert sind, so dass der auf der oberen Seitenfläche 82m montierte Sensor eine Dehnung und der auf der unteren Seitenfläche 82n montierte Sensor eine Kompression erfasst. Wie in 11 gezeigt, können Torsionsmomente M (verursacht von einer Pedalachse 286) erfasst und verarbeitet werden, indem eine Messplatine 138 (oder 178), wie gezeigt, diagonal auf der seitlich äußeren Seitenfläche 82f des Kurbelarms 82 zum Erfassen diagonal orientierter Spannungskräfte montiert ist.
Während Obiges eine Beschreibung verschiedener Ausführungsformen und Erfindungsmerkmale ist, können weitere Modifikationen angewandt werden, ohne den Geist und den Schutzrahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Während beispielsweise die ersten und zweiten Kabelstränge 210 und 218 jeweils innerhalb der Hohlkammern 214 und 222 der Kurbelarme 82 und 86 angeordnet sind, können die jeweiligen ersten und zweiten Kabelstränge 210 und 218 direkt in die entsprechenden ersten und zweiten Kurbelarme 82 oder 86 eingegossen sein. Alternativ können der erste und zweite Kabelstrang 210 und 218 teilweise oder vollständig ausserhalb des ersten und zweiten Kurbelarms 82 und 86 angeordnet sein, wobei die Verbinder 150 und 202 nicht starr mit den Unterböden der jeweiligen Leiterplattenmontageöffnungen verbunden sein müssen. Ebenso kann die Batterieeinheit 258 teilweise oder vollständig außerhalb der Kurbelwelle 78 angeordnet sein.
Die Leiterplattenmontageöffnungen 82c, 82e, 86c und 86e können weggelassen werden und die Messplatinen 138 und/oder 178 können an Leiterplattenmontagestrukturen, wie etwa Ausstülpungen, Leiterplattenmontagestrukturen (z. B. Gewinde), die in den Leiterplattenmontageöffnungen auf der Seite des Kurbelarms angeordnet sind, Leiterplattenmontagestrukturen, die an den an dem Kurbelarm angeordneten Verbindern befestigt sind, usw., montiert sein. Während die Messplatinen 138 und/oder 178 an der rechten Kurbel 82 und/oder linken Kurbel 86 befestigt sind, können die Messplatinen 138 und/oder 178 an jeder solchen Leiterplattenmontagestruktur 290 (10), die an einem Zahnkranzbefestigungsarm (Spinnenarm) 294 angeordnet ist, der der rechten Kurbel 82 zugeordnet ist, mit oder ohne entsprechende Aussparungen, montiert sein. Während die Messplatinen 138 und 178 mit jeweils einem Sensor 146 und 186 dargestellt worden sind, können die Messplatinen 138 und 178 auch jeweils mehrere Sensoren enthalten.
12 ist eine teilweise Explosionsansicht einer weiteren Ausführungsform eines Kurbelarms 300. Der Kurbelarm 300 umfasst ein Kurbelarmelement 304 und ein Kurbelarmelement 308, wobei das Kurbelarmelement 304 als eine, auf einer innenseitigen Rahmenanbringfläche 312 des Kurbelarmelements 308 angebrachte, Platte ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Kurbelarmelement 304 ausgelegt, ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms 300 zu sein, und das Kurbelarmelement 308 ist ausgelegt, sowohl ein außenseitiger als auch ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms 300 zu sein. Bei dieser Ausführungsform ist das Kurbelarmelement 308 als ein im Wesentlichen vollständiger Kurbelarm mit einem Pedalanbringabschnitt 316 ausgebildet, der eine Pedalanbringöffnung 320, einen Kurbelwellenanbringabschnitt 324 umfassend eine Kurbelwellenanbringöffnung 320, einen Kurbelwellenanbringabschnitt 324 umfassend eine Kurbelwellenanbringöffnung 328, und einen Zahnkranzanbringabschnitt 332 umfassend eine Mehrzahl (z. B. fünf) von sich radial auswärts von dem Kurbelwellenanbringabschnitt 324 erstreckenden Zahnkranzbefestigungsarmen 336 umfasst.
Das Kurbelarmelement 304 umfasst einen im Wesentlichen flachen Plattenabschnitt 340, einen ersten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitt 348, einen zweiten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitt 352, eine erste Längsseitenwand in Form eines Längsseitenwandkopplungsabschnitts 356 und eine zweite Längsseitenwand in Form eines zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitts 360, die in 12 alle aus der Zeichenebene heraus gekrümmt sind. Der Plattenabschnitt 340 umfasst eine erste Sensormontagefläche 344, wobei Sensoren 364a und 364b (z. B. Dehnungsmesser) auf der ersten Sensormontagefläche 344 angeordnet (z. B. damit verbunden) sind, und Drahtelemente 368a und 368b, die mit den jeweiligen Sensoren 364a und 364b elektrisch verbunden sind. Wenn gewünscht, kann der Plattenabschnitt 340 eine gekrümmte Fläche haben.
Das Kurbelarmelement 308 hat einen im Wesentlichen flachen Plattenabschnitt 372 mit einer zweiten Sensorstützfläche 376, einen ersten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitt 380, einen zweiten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitt 384, einen ersten Längsseitenwandkopplungsabschnitt 388 und einen zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitt 392, die in 12 alle in die Zeichenebene hinein gekrümmt sind. Sensoren 396a und 396b (z. B. Dehnungsmesser) sind auf der zweiten Sensormontagefläche 376 angeordnet (z. B. damit verbunden) sind, und Drahtelemente 400a und 400b sind mit den jeweiligen Sensoren 396a und 396b elektrisch verbunden. Wenn gewünscht, kann der Plattenabschnitt 372 eine gekrümmte Fläche haben.
Bei dieser Ausführungsform umfasst das Kurbelarmelement 308 eine innere Aussparung 418, so dass das Kurbelarmelement 304, die Sensoren 364a, 364b und die Sensoren 396a, 396b zwischen dem Pedalanbringabschnitt 316 und dem Kurbelwellenanbringabschnitt 324 angeordnet sind, wenn das Kurbelarmelement 304 mit dem Kurbelarmelement 308, wie in 13 gezeigt, verbunden oder dauerhaft daran angebracht ist. Zu dieser Zeit ist das Kurbelarmelement 304 Teil eines innenseitigen Abschnitts 410 des Kurbelarms 300, das Kurbelarmelement 308 ist Teil eines außenseitigen Abschnitts 414 des Kurbelarms 300, die ersten und zweiten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitte 348 und 352 des Kurbelarmelements 304 überdecken die ersten und zweiten seitlich gekrümmten Kopplungsabschnitte 380 und 384 des Kurbelarmelements 308 und die ersten und zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitte 356 und 360 des Kurbelarmelements 304 überdecken die ersten und zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitte 388 und 392 des Kurbelarmelements 308. Folglich ist die erste Sensormontagefläche 344 der zweiten Sensormontagefläche 376 zugewandt, so dass die Sensoren 364a, 364b, 396a und 396b und die Drahtelemente 368a, 368b, 400a und 400b in der inneren Aussparung 418 angeordnet sind. Die Drahtelemente 368a, 368b, 400a und 400b erstrecken sich durch einen Durchlass (nicht gezeigt) in dem Kurbelarm 300 und treten an der Kurbelwellenanbringöffnung 328 aus dem Kurbelarm 300 aus. Bei dieser Ausführungsform ist das Kurbelarmelement 304 mit dem Kurbelarmelement 308 verbunden (z. B. geschweißt), so dass die äußere Fläche des Kurbelarmelements 304 mit der äußeren Fläche des Kurbelarmelements 308 zusammenhängend und die Kopplung des Kurbelarmelements 304 mit dem Kurbelarmelement 308 unsichtbar ist. Wenn gewünscht, kann sich die innere Aussparung 418 im Wesentlichen entlang der gesamten Länge des zweiten Kurbelarmelements 308 erstrecken. Überdies können die Sensoren 364a, 364b, 396a und 396b mehrere Sensorelemente umfassen und die Drahtelemente 368a, 368b 400a und 400b können durch flexible gedruckte Drähte gebildet sein.
14 ist eine teilweise Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform eines Kurbelarms 450. Der Kurbelarm 450 umfasst ein plattenförmiges Kurbelarmelement 454 und ein plattenförmiges Kurbelarmelement 458, wobei jedes Kurbelarmelement 454 und Kurbelarmelement 458 als eine Längshälfte des Kurbelarms 450 ausgebildet ist, so dass das Kurbelarmelement 454 darauf ausgelegt ist, einen außenseitigen Abschnitt des Fahrradkurbelarms 450 zu bilden, und das Kurbelarmelement 458 darauf ausgelegt ist, einen innenseitigen Abschnitt des Fahrradkurbelarms 450 zu bilden. Das Kurbelarmelement 454 umfasst einen Pedalanbringabschnitt 462 und einen Zahnkranzanbringabschnittdeckel 478, wobei der Pedalanbringabschnitt 462 eine Pedalanbringöffnung 466 umfasst und wobei der Zahnkranzanbringabschnittdeckel 478 eine Mehrzahl (z. B. vier) von sich radial auswärts erstreckenden Zahnkranzbefestigungsarmdeckeln 482 umfasst. Das Kurbelarmelement 454 umfasst weiter einen im Wesentlichen flachen Plattenabschnitt 486, eine erste Längsseitenwand in Form eines ersten Längsseitenwandkopplungsabschnitts 490 und eine zweite Längsseitenwand in Form eines zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitts 494. Der Plattenabschnitt 486 umfasst eine erste Sensormontagefläche 498, wobei Sensoren 502a und 502b (z. B. Dehnungsmesser) auf der ersten Sensormontagefläche 498 zwischen dem Pedalanbringabschnitt 462 und dem Zahnkranzanbringabschnittdeckel 478 angeordnet (z. B. damit verbunden) sind, wobei die Drahtelemente 506a und 506b mit den jeweiligen Sensoren 498a und 498b elektrisch verbunden sind. Wenn gewünscht, kann der Plattenabschnitt 486 eine gekrümmte Fläche haben.
Das Kurbelarmelement 458 umfasst einen Pedalanbringabschnitt 510 mit einer Pedalanbringöffnung 514, einen Kurbelwellenanbringabschnitt 518 mit einer Kurbelwellenanbringöffnung 522 und einen Zahnkranzanbringabschnitt 526 mit einer Mehrzahl (z. B. vier) von sich von dem Kurbelwellenanbringabschnitt 518 radial auswärts erstreckenden Zahnkranzmontagearmen 530. Eine hohle Kurbelwelle 524 ist an dem Kurbelwellenanbringabschnitt 518 angebracht. Das Kurbelarmelement 458 umfasst ebenso einen im Wesentlichen flachen Plattenabschnitt 534, eine erste Längsseitenwand in Form eines ersten Längsseitenwandkopplungsabschnitts 538 und eine zweite Längsseitenwand in Form eines zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitts 542. Der Plattenabschnitt 534 umfasst eine zweite Sensormontagefläche 546, wobei Sensoren 550a und 550b (z. B. Dehnungsmesser) auf der zweiten Sensormontagefläche 546 zwischen dem Pedalanbringabschnitt 510 und dem Kurbelwellanbringabschnitt 518 angeordnet (z. b. damit verbunden) sind, wobei Drahtelemente 554a und 554b mit den jeweiligen Sensoren 550a und 550b elektrisch verbunden sind. Der erste Längsseitenwandkopplungsabschnitt 538 umfasst eine dritte Sensormontagefläche 558, wobei Sensoren 562a und 562b (z. B. Dehnungsmesser) auf der dritten Sensormontagefläche 558 zwischen dem Pedalanbringabschnitt 510 und dem Kurbelwellanbringabschnitt 518 angeordnet (z. b. damit verbunden) sind, wobei Drahtelemente 566a und 566b mit den jeweiligen Sensoren 562a und 562b elektrisch verbunden sind. Der zweite Längsseitenwandkopplungsabschnitt 542 umfasst eine vierte Sensormontagefläche 570, wobei Sensoren 574a und 574b (z. B. Dehnungsmesser) auf der vierten Sensormontagefläche 570 zwischen dem Pedalanbringabschnitt 510 und dem Kurbelwellanbringabschnitt 518 angeordnet (z. b. damit verbunden) sind, wobei Drahtelemente 578a und 578b mit den jeweiligen Sensoren 574a und 574b elektrisch verbunden sind. Wenn gewünscht, kann der Plattenabschnitt 534 eine gekrümmte Fläche haben.
Bei dieser Ausführungsform ist der Kurbelarm 450 im Wesentlichen entlang der gesamten Länge hohl. Wenn das Kurbelarmelement 554 mit dem Kurbelarmelement 458 verbunden oder dauerhaft daran angebracht ist, wie in 15 gezeigt, ist das Kurbelarmelement 454 Teil des außenseitigen Abschnitts 582 des Kurbelarms 450, das Kurbelarmelement 458 Teil des innenseitigen Abschnitts 586 des Kurbelarms 450, die ersten und zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitte 490 und 494 des Kurbelarmelements 454 überdecken die entsprechenden ersten und zweiten Längsseitenwandkopplungsabschnitte 538 und 542 des Kurbelarmelements 458 und die Zahnkranzanbringarmdeckel 482 decken die radial inneren Abschnitte ihrer jeweiligen Zahnkranzanbringarme 530 ab. Zu diesem Zeitpunkt ist die erste Sensormontagefläche 498 der zweiten Sensormontagefläche 546 zugewandt, um einen inneren Raum 590 zu bilden, so dass die Sensoren 502a, 502b, 550a, 550b, 562a, 562b, 574a und 574b und Drahtelemente 506a, 506b, 554a, 554b, 566a, 566b, 578a und 578b in dem inneren Raum 590 angeordnet sind. Die Drahtelemente 506a, 506b, 554a, 554b, 566a, 566b, 578a und 578b erstrecken sich durch den inneren Raum 590 und verlassen den Kurbelarm 450 durch eine Öffnung 594 in der Kurbelwelle 524. Wenn gewünscht, können die Sensoren 502a, 502b, 550a, 550b, 562a, 562b, 574a und 574b mehrere Sensorelemente umfassen, wobei die Drahtelemente 506a, 506b, 554a, 554b, 566a, 566b, 578a und 578b aus flexiblem gedrucktem Draht gebildet sind.
Die Größe, Form, Anordnung und/oder Orientierung der verschiedenen Komponenten kann wie gewünscht verändert werden. Komponenten, die direkt miteinander in Kontakt oder miteinander verbunden dargestellt sind, können dazwischen angeordnete Zwischenstrukturen haben. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen durchgeführt werden, und umgekehrt. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können bei einer anderen Ausführungsform verwendet werden. Es ist nicht notwendig, dass alle Vorteile in einer speziellen Ausführungsform zur selben Zeit enthalten sind. Jedes Merkmal, das allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen einzigartig gegenüber dem Stand der Technik ist, sollte ebenso bei einer getrennten Beschreibung weiterer Erfindungen der Anmelderin berücksichtigt werden, einschließlich der strukturellen und funktionalen Konzepte, die durch diese Merkmale verkörpert werden. Daher wird der Schutzrahmen der Erfindung nicht durch die offenbarten spezifische Strukturen oder den offensichtlichen anfänglichen Schwerpunkt auf eine spezielle Struktur oder eine spezielles Merkmal beschränkt.

Claims

Fahrradkurbelarm (300; 450), umfassend: ein erstes Kurbelarmelement (304; 458), das eine erste Sensormontagefläche (344; 546) aufweist und das ausgebildet ist, ein innenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein; einen an der ersten Sensormontagefläche (344; 546) montierten ersten Sensor (364a, 364b; 550a, 550b); ein zweites Kurbelarmelement (308, 454), das eine zweite Sensormontagefläche (376; 498) aufweist und das ausgebildet ist, ein außenseitiger Abschnitt des Fahrradkurbelarms zu sein; und einen an der zweiten Sensormontagefläche (376; 498) montierten zweiten Sensor (396a, 396b; 502a, 502b).
Fahrradkurbelarm (450) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kurbelarm (450) entlang seiner gesamten Länge hohl ist.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensormontagefläche (344; 546) der zweiten Sensormontagefläche (376; 498) zugewandt ist.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kurbelarmelement (304; 458) und das zweite Kurbelarmelement (308; 454) miteinander verbunden sind.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kurbelarmelement (304; 458) und das zweite Kurbelarmelement (308; 454) dauerhaft aneinander angebracht sind.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines von erstem Kurbelarmelement (304; 458) und zweitem Kurbelarmelement (308; 454) als Platte (340, 372) ausgebildet ist, das an dem anderen von erstem Kurbelarmelement (304; 458) und zweitem Kurbelelement (308; 454) angebracht ist.
Fahrradkurbelarm (300) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (340, 372) an einer innenseitigen Rahmenanbringfläche (312) des Kurbelarms (300) angeordnet ist.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradkurbelarm (300, 450) einen Kurbelwellenanbringabschnitt (324; 518) und einen Pedalanbringabschnitt (316; 462) aufweist, und dass wenigstens entweder der erste Sensor (364a, 364b; 550a, 550b) oder der zweite Sensor (396a, 396b; 502a, 502b) zwischen dem Kurbelwellenanbringabschnitt (324; 518) und dem Pedalanbringabschnitt (316; 462) angeordnet ist.
Fahrradkurbelarm (450) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kurbelarmelement (458) als eine Längshälfte des Kurbelarms (450) ausgebildet ist.
Fahrradkurbelarm (450) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Kurbelarmelement (458) eine Längsseitenwand (538, 542) aufweist, und dass das zweite Kurbelarmelement (454) eine zweite Längsseitenwand (490, 494) aufweist, die die Längsseitenwand (538, 542) des ersten Kurbelarmelements (458) überdeckt.
Fahrradkurbelarm (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Kurbelarmelement (308) einen Zahnkranzanbringabschnitt (332) aufweist.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradkurbelarm (300; 450) eine innere Aussparung (418) aufweist, und dass der erste Sensor (364a, 364b; 550a, 550b) und der zweite Sensor (396a, 396b; 502a, 502b) in der inneren Aussparung (418) angeordnet sind.
Fahrradkurbelarm (300, 450) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Fahrradkurbelarm (300, 450) einen innenseitigen Abschnitt, einen außenseitigen Abschnitt, einen ersten Verbindungsabschnitt, der den innenseitigen Abschnitt mit dem außenseitigen Abschnitt verbindet, und einen zweiten Verbindungsabschnitt umfasst, der von dem ersten Verbindungsabschnitt getrennt ist und der den innenseitigen Abschnitt mit dem außenseitigen Abschnitt verbindet; dass die erste Sensormontagefläche (344; 546) auf einem von innenseitigem Abschnitt und außenseitigem Abschnitt ist; und dass die zweite Sensormontagefläche (376; 498) auf dem anderen von innenseitigem Abschnitt und außenseitigem Abschnitt ist.
Fahrradkurbelarm (450) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsabschnitt eine dritte Sensormontagefläche (558) aufweist, dass der zweite Verbindungsabschnitt eine vierte Sensormontagefläche (570) aufweist, und dass der Fahrradkurbelarm (450) weiter umfasst: einen an der dritten Sensormontagefläche (558) montierten dritten Sensor (574a, 574b); und einen an der vierten Sensormontagefläche (570) montierten vierten Sensor (562a, 562b).
Fahrradkurbelarm (450) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Sensormontagefläche (558) und die vierte Sensormontagefläche (570) auf einem von erstem Kurbelarmelement (458) und zweitem Kurbelarmelement angeordnet sind.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach einem der Ansprüche 12 bis 15 weiter umfassend: ein mit dem ersten Sensor (364a, 364b; 550a, 550b) verbundenes erstes elektrisches Drahtelement (368a, 368b; 554a, 554b); und ein mit dem zweiten Sensor (396a, 396b; 502a, 502b) verbundenes zweites elektrisches Drahtelement (400a, 400b; 506a, 506b); wobei das erste elektrische Drahtelement (368a, 368b; 554a, 554b) und das zweite elektrische Drahtelement (400a, 400b; 506a, 506b) in der inneren Aussparung (418) angeordnet sind.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das erste elektrische Drahtelement (368a, 368b; 554a, 554b) und das zweite elektrische Drahtelement (400a, 400b; 506a, 506b) mit einer innerhalb oder außerhalb des Kurbelarms (300; 450) angeordneten Leiterplatte (138, 178) verbunden sind.
Fahrradkurbelarm (300; 450) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (138, 178) einen drahtlosen Sender (192) umfasst, wobei vorzugsweise ein Behälter auf der innenseitigen Fläche des Kurbelarms (300, 450) angeordnet ist und die Leiterplatte (138, 178) in dem Behälter angeordnet ist, und wobei vorzugsweise eine Batterie (190b) oder ein Akku in dem Behälter angeordnet ist.