DE212013000300U1 - BB torque measuring device - Google Patents

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    • G01L3/108—Rotary-transmission dynamometers wherein the torque-transmitting element comprises a torsionally-flexible shaft involving electric or magnetic means for indicating involving resistance strain gauges

Abstract

Tretlager-Momentmesseinrichtung, umfassend ein Tretlager, ein Lager zur Drehlagerung des Tretlagers, einen Gewindesteuersatz zur Aufnahme des Lagers, eine Lagerbuchse und ein Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Dehnmessstreifen, ein berührungsloses Spannungsmodul, ein berührungsloses Momentsignalübertragungsmodul, einen ersten Leiterplattenhalter und einen zweiten Leiterplattenhalter umfasst, wobei – der Dehnmessstreifen an dem Tretlager anliegt, – das berührungslose Spannungsmodul der Versorgung des Dehnmessstreifens mit einer Betriebsspannung dient und hierzu eine Gleichstromquelle, eine Oszillatorschaltung, eine erste Induktionsspule, eine zweite Induktionsspule und eine Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung umfasst, wobei die Gleichstromquelle, die Oszillatorschaltung und die erste Induktionsspule hintereinander geschaltet sind und die zweite Induktionsspule mit der Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung verbunden ist, – das berührungslose Momentsignalübertragungsmodul der Ausgabe eines durch den Dehnmessstreifen erfassten Momentsignals an das Steuergerät dient und hierzu eine Signalverstärkerschaltung, eine Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, eine vierte Induktionsspule, eine dritte Induktionsspule und eine Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung umfasst, wobei die vierte Induktionsspule, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, die Signalverstärkerschaltung und der Dehnmessstreifen hintereinander geschaltet sind und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung mit der dritten Induktionsspule und dem Steuergerät verbunden ist, – die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung mit der Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, der Signalverstärkerschaltung und dem Dehnmessstreifen verbunden ist, – der erste Leiterplattenhalter an der Lagerbuchse angebracht ist und die erste Induktionsspule, die Oszillatorschaltung, die dritte Induktionsspule und die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung auf dem ersten Leiterplattenhalter angeordnet sind, wobei sich die erste Induktionsspule und die dritte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters befinden, – der zweite Leiterplattenhalter an dem Tretlager angebracht ist und die zweite Induktionsspule, die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung, die Signalverstärkerschaltung, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung und die vierte Induktionsspule auf dem zweiten Leiterplattenhalter angeordnet sind, wobei sich die zweite Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters befinden, – die erste Induktionsspule und die zweite Induktionsspule sowie auch die dritte Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils einander entsprechend angeordnet sind, – der Dehnmessstreifen zum Erfassen eines Biegemoments des Tretlagers in einer parallel zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung arbeitet, oder der Dehnmessstreifen zum Erfassen eines Drehmoments des Tretlagers in einer senkrecht zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung arbeitet, oder der Dehnmessstreifen zum Erfassen sowohl eines Biegemoments als auch eines Drehmoments des Tretlagers in einer in einem bestimmten Winkel zu einer Achse des Tretlagers stehenden Richtung arbeitet.Bottom bracket torque measuring device comprising a bottom bracket, a bearing for pivotally mounting the bottom bracket, a threaded headset for receiving the bearing, a bearing bush and a control unit, characterized in that it further comprises a strain gauge, a non-contact voltage module, a non-contact torque signal transmission module, a first circuit board holder and a second circuit board holder, wherein - the strain gauge is applied to the bottom bracket, - the non-contact voltage module of the supply of the strain gauge with an operating voltage and for this purpose comprises a DC power source, an oscillator circuit, a first induction coil, a second induction coil and a rectifier and voltage regulator circuit, wherein the DC power source, the oscillator circuit and the first induction coil are connected in series and the second induction coil is connected to the rectifier and voltage regulator circuit, - the berührungsl ose Momentsignalübertragungsmodul the output of a detected by the strain gauges torque signal to the controller and for this purpose comprises a signal amplifier circuit, a voltage-frequency converter circuit, a fourth induction coil, a third induction coil and a frequency-voltage converter circuit, wherein the fourth induction coil, the voltage Frequency converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge are connected in series and the frequency-voltage converter circuit is connected to the third induction coil and the controller, - the rectifier and voltage regulator circuit is connected to the voltage-frequency converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge , - the first circuit board holder is mounted on the bearing bush and the first induction coil, the oscillator circuit, the third induction coil and the voltage-frequency converter circuit on the first circuit board holder a the second induction coil, the rectifier and voltage regulator circuit, the signal amplifier circuit, the voltage-to-frequency converter circuit are arranged. The second induction coil and the third induction coil are located respectively in an end portion of the first circuit board holder and the fourth induction coil are disposed on the second circuit board holder, wherein the second induction coil and the fourth induction coil are located respectively in an end portion of the second circuit board holder, the first induction coil and the second induction coil as well as the third induction coil and the fourth induction coil are respectively arranged correspondingly - The strain gauge for detecting a bending moment of the bottom bracket works in a direction parallel to an axis of the bottom bracket extending direction, or the strain gauge for detecting a torque of the tread rs operates in a direction perpendicular to an axis of the bottom bracket bearing, or the strain gauge for detecting both a bending moment and a torque of the bottom bracket works in a standing at a certain angle to an axis of the bottom bracket direction.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der Momentsensorik, insbesondere eine bei Fahrrädern bzw. Elektrofahrrädern verwendbare Tretlager-Momentmesseinrichtung.The present invention relates to the field of torque sensors, in particular a bottom bracket torque measuring device which can be used in bicycles or electric bicycles.

Technischer HintergrundTechnical background

Bei bisher bekannten Fahrrädern bzw. Elektrofahrrädern ist die jeweilige Momentsensorvorrichtung in der Regel an einem Kettenblatt angebracht, wobei das Drehmoment oft in Abhängigkeit von einer elastischen Verformung einer Feder ermittelt wird. Infolge einer derart aufwändigen Montage ist meist eine langsame Signalausgabe zu erwarten. Darüber hinaus erfährt die Feder im Laufe der Zeit eine unvermeidliche, durch Ermüdung verursachte Verformung, die zu einer immer ungenaueren Vermessung führen kann.In previously known bicycles or electric bicycles, the respective torque sensor device is usually mounted on a chainring, wherein the torque is often determined in response to an elastic deformation of a spring. As a result of such a complex assembly, a slow signal output is usually expected. In addition, over time, the spring experiences an inevitable deformation caused by fatigue, which can lead to an increasingly inaccurate measurement.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Tretlager-Momentmesseinrichtung anzubieten, mit der die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden können.The object of the invention is to provide a bottom bracket torque measuring device with which the disadvantages of the prior art can be overcome.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine Tretlager-Momentmesseinrichtung gelöst, die ein Tretlager, ein Lager zur Drehlagerung des Tretlagers, einen Gewindesteuersatz zur Aufnahme des Lagers, eine Lagerbuchse und ein Steuergerät umfasst. Zudem umfasst sie einen Dehnmessstreifen, ein berührungsloses Spannungsmodul, ein berührungsloses Momentsignalübertragungsmodul, einen ersten Leiterplattenhalter und einen zweiten Leiterplattenhalter, wobei der Dehnmessstreifen an dem Tretlager anliegt.According to the invention the object is achieved by a bottom bracket torque measuring device comprising a bottom bracket, a bearing for pivotal mounting of the bottom bracket, a threaded headset for receiving the bearing, a bearing bush and a control unit. It also includes a strain gauge, a non-contact voltage module, a non-contact torque signal transmission module, a first circuit board holder and a second circuit board holder, wherein the strain gauge is applied to the bottom bracket.

Das berührungslose Spannungsmodul dient der Versorgung des Dehnmessstreifens mit einer Betriebsspannung und umfasst hierzu eine Gleichstromquelle, eine Oszillatorschaltung, eine erste Induktionsspule, eine zweite Induktionsspule und eine Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung, wobei die Gleichstromquelle, die Oszillatorschaltung und die erste Induktionsspule hintereinander geschaltet sind und die zweite Induktionsspule mit der Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung verbunden ist.The non-contact voltage module is used to supply the strain gauge with an operating voltage and includes for this purpose a DC power source, an oscillator circuit, a first induction coil, a second induction coil and a rectifier and voltage regulator circuit, wherein the DC power source, the oscillator circuit and the first induction coil are connected in series and the second Induction coil is connected to the rectifier and voltage regulator circuit.

Das berührungslose Momentsignalübertragungsmodul dient der Ausgabe eines durch den Dehnmessstreifen erfassten Momentsignals an das Steuergerät und umfasst hierzu eine Signalverstärkerschaltung, eine Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, eine vierte Induktionsspule, eine dritte Induktionsspule und eine Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung, wobei die vierte Induktionsspule, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, die Signalverstärkerschaltung und der Dehnmessstreifen hintereinander geschaltet sind und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung mit der dritten Induktionsspule und dem Steuergerät verbunden ist.The non-contact torque signal transmission module serves to output a detected by the strain gauge torque signal to the controller and includes for this purpose a signal amplifier circuit, a voltage-frequency converter circuit, a fourth induction coil, a third induction coil and a frequency-voltage converter circuit, wherein the fourth induction coil, the voltage -Frequenz converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge are connected in series and the frequency-voltage converter circuit is connected to the third induction coil and the control unit.

Die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung ist mit der Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, der Signalverstärkerschaltung und dem Dehnmessstreifen verbunden.The rectifier and voltage regulator circuit is connected to the voltage-to-frequency converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge.

Der erste Leiterplattenhalter ist an der Lagerbuchse angebracht und die erste Induktionsspule, die Oszillatorschaltung, die dritte Induktionsspule und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung sind auf dem ersten Leiterplattenhalter angeordnet, wobei sich die erste Induktionsspule und die dritte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters befinden.The first circuit board holder is attached to the bushing, and the first induction coil, the oscillation circuit, the third induction coil and the frequency-voltage conversion circuit are disposed on the first circuit board holder, wherein the first induction coil and the third induction coil are respectively in an end portion of the first circuit board holder ,

Hingegen ist der zweite Leiterplattenhalter an dem Tretlager angebracht und die zweite Induktionsspule, die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung, die Signalverstärkerschaltung, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung und die vierte Induktionsspule sind auf dem zweiten Leiterplattenhalter angeordnet, wobei sich die zweite Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters befinden.On the other hand, the second circuit board holder is mounted on the bottom bracket and the second induction coil, the rectifier and voltage regulator circuit, the signal amplifier circuit, the voltage-frequency conversion circuit and the fourth induction coil are arranged on the second circuit board holder, wherein the second induction coil and the fourth induction coil respectively in an end portion of the second board holder.

Dabei sind die erste Induktionsspule und die zweite Induktionsspule sowie auch die dritte Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils einander entsprechend angeordnet.In this case, the first induction coil and the second induction coil as well as the third induction coil and the fourth induction coil are each arranged correspondingly.

Der erste Leiterplattenhalter und der zweite Leiterplattenhalter haben jeweils die Form eines Kreiszylinders, wobei der erste Leiterplattenhalter, der zweite Leiterplattenhalter, die Lagerbuchse und das Tretlager koaxial um eine gemeinsame Mittelachse angeordnet sind.The first circuit board holder and the second circuit board holder each have the shape of a circular cylinder, wherein the first circuit board holder, the second circuit board holder, the bearing bush and the bottom bracket are arranged coaxially about a common center axis.

Die erste Induktionsspule und die zweite Induktionsspule befinden sich in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene.The first induction coil and the second induction coil are located in a plane extending perpendicular to the center axis of the bottom bracket.

Die dritte Induktionsspule und die vierte Induktionsspule befinden sich in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene.The third induction coil and the fourth induction coil are located in a plane extending perpendicular to the center axis of the bottom bracket.

Die Lagerbuchse und der Gewindesteuersatz sind über eine Keilwelle miteinander verbunden.The bearing bush and the threaded headset are connected to each other via a splined shaft.

Des Weiteren ist vorgesehen, dass in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters ein zusätzlicher Magnet und an einer dem Magnet zugeordneten Stelle in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters ein Magnetsensor angeordnet ist, wobei der Magnetsensor mit dem Steuergerät verbunden ist.Furthermore, it is provided that an additional magnet is arranged in an end section of the second circuit board holder and a magnetic sensor is arranged on a position associated with the magnet in an end section of the first circuit board holder. wherein the magnetic sensor is connected to the controller.

Der Dehnmessstreifen arbeitet in einer parallel zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung.The strain gauge operates in a direction parallel to an axis of the bottom bracket.

Der Dehnmessstreifen arbeitet in einer senkrecht zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung.The strain gauge operates in a direction perpendicular to an axis of the bottom bracket bearing.

Der Dehnmessstreifen arbeitet in einer in einem bestimmten Winkel zu einer Achse des Tretlagers stehenden Richtung.The strain gauge operates in a direction at a certain angle to an axis of the bottom bracket.

Dem Stand der Technik gegenüber bietet die Erfindung folgende Vorteile:

  • 1. Die Sensorvorrichtung ist am Tretlager angebracht, was eine genaue Vermessung ermöglicht.
  • 2. Der Dehnmessstreifen als solcher zeichnet sich durch hohe Dauerhaltbarkeit und langen Lebenszyklus aus.
  • 3. Schnelle Signalausgabe.
  • 4. Leichte Montage und geringe Herstellungskosten.
  • 5. Es können sowohl Dreh- als auch Biegemomente des Tretlagers gemessen werden.
The invention offers the following advantages over the prior art:
  • 1. The sensor device is mounted on the bottom bracket, allowing accurate measurement.
  • 2. The strain gauge as such is characterized by high durability and long life cycle.
  • 3. Fast signal output.
  • 4. Easy installation and low production costs.
  • 5. Both torsional and bending moments of the bottom bracket can be measured.

Darstellung der AbbildungenPresentation of the pictures

Es zeigenShow it

1 in geschnittener Darstellung den schematischen Aufbau der Erfindung, 1 in a sectional representation of the schematic structure of the invention,

2 ein Prinzipschaltbild der Erfindung. 2 a schematic diagram of the invention.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Zum besseren Verständnis der Ausgestaltungen der Erfindung werden diese nachfolgend anhand konkreter Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert.For a better understanding of the embodiments of the invention, these will be described in more detail below with reference to specific embodiments and explained.

1 und 2 zeigen jeweils in struktureller Schnittdarstellung und prinzipieller Schaltskizze eine erfindungsgemäße Tretlager-Momentmesseinrichtung, die ein Tretlager 1, ein Lager 2 zur Drehlagerung des Tretlagers, einen Gewindesteuersatz 3 zur Aufnahme des Lagers, eine Lagerbuchse 4 und ein Steuergerät 5 umfasst. Zusätzlich hierzu umfasst sie einen Dehnmessstreifen 6, ein berührungsloses Spannungsmodul 7, ein berührungsloses Momentsignalübertragungsmodul 8, einen ersten Leiterplattenhalter 9 und einen zweiten Leiterplattenhalter 10, wobei der Dehnmessstreifen 6 an dem Tretlager 1 anliegt. 1 and 2 each show a structural cross-sectional view and schematic circuit diagram of a bottom bracket torque measuring device according to the invention, which is a bottom bracket 1 , a warehouse 2 for the pivot bearing of the bottom bracket, a threaded headset 3 for receiving the bearing, a bearing bush 4 and a controller 5 includes. Additionally, it includes a strain gauge 6 , a non-contact voltage module 7 , a non-contact torque signal transmission module 8th , a first circuit board holder 9 and a second circuit board holder 10 , wherein the strain gauge 6 at the bottom bracket 1 is applied.

Das berührungslose Spannungsmodul 7 dient der Versorgung des Dehnmessstreifens 6 mit einer Betriebsspannung und umfasst hierzu eine Gleichstromquelle 71, eine Oszillatorschaltung 72, eine erste Induktionsspule 73, eine zweite Induktionsspule 74 und eine Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung 75, wobei die Gleichstromquelle 71, die Oszillatorschaltung 72 und die erste Induktionsspule 73 hintereinander geschaltet sind und die zweite Induktionsspule 74 mit der Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung 75 verbunden ist.The contactless voltage module 7 serves to supply the strain gauge 6 with an operating voltage and includes a DC power source for this purpose 71 , an oscillator circuit 72 , a first induction coil 73 , a second induction coil 74 and a rectifier and voltage regulator circuit 75 , wherein the DC power source 71 , the oscillator circuit 72 and the first induction coil 73 are connected in series and the second induction coil 74 with the rectifier and voltage regulator circuit 75 connected is.

Das berührungslose Momentsignalübertragungsmodul 8 dient der Ausgabe eines durch den Dehnmessstreifen 6 erfassten Momentsignals an das Steuergerät 5 und umfasst hierzu eine Signalverstärkerschaltung 81, eine Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung 82, eine vierte Induktionsspule 83, eine dritte Induktionsspule 84 und eine Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung 85, wobei die vierte Induktionsspule 83, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung 82, die Signalverstärkerschaltung 81 und der Dehnmessstreifen 6 hintereinander geschaltet sind und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung 85 mit der dritten Induktionsspule 84 und dem Steuergerät 5 verbunden ist.The non-contact torque signal transmission module 8th is used to output one through the strain gauge 6 detected torque signal to the controller 5 and for this purpose comprises a signal amplifier circuit 81 , a voltage-to-frequency converter circuit 82 , a fourth induction coil 83 , a third induction coil 84 and a frequency-to-voltage converter circuit 85 , wherein the fourth induction coil 83 , the voltage-frequency converter circuit 82 , the signal amplifier circuit 81 and the strain gauge 6 are connected in series and the frequency-voltage converter circuit 85 with the third induction coil 84 and the controller 5 connected is.

Die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung 75 ist mit der Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung 82, der Signalverstärkerschaltung 81 und dem Dehnmessstreifen 6 verbunden.The rectifier and voltage regulator circuit 75 is with the voltage-to-frequency converter circuit 82 , the signal amplifier circuit 81 and the strain gauge 6 connected.

Der erste Leiterplattenhalter 9 ist an der Lagerbuchse 2 angebracht und die erste Induktionsspule 73, die Oszillatorschaltung 72, die dritte Induktionsspule 84 und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung 85 sind auf dem ersten Leiterplattenhalter 9 angeordnet, wobei sich die erste Induktionsspule 73 und die dritte Induktionsspule 84 jeweils in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters 9 befinden.The first PCB holder 9 is on the bearing bush 2 attached and the first induction coil 73 , the oscillator circuit 72 , the third induction coil 84 and the frequency-voltage conversion circuit 85 are on the first circuit board holder 9 arranged, wherein the first induction coil 73 and the third induction coil 84 each in an end portion of the first circuit board holder 9 are located.

Hingegen ist der zweite Leiterplattenhalter 10 an dem Tretlager 1 angebracht und die zweite Induktionsspule 74, die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung 75, die Signalverstärkerschaltung 81, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung 82 und die vierte Induktionsspule 83 sind auf dem zweiten Leiterplattenhalter 10 angeordnet, wobei sich die zweite Induktionsspule 74 und die vierte Induktionsspule 83 jeweils in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters 10 befinden.On the other hand, the second PCB holder 10 at the bottom bracket 1 attached and the second induction coil 74 , the rectifier and voltage regulator circuit 75 , the signal amplifier circuit 81 , the voltage-frequency converter circuit 82 and the fourth induction coil 83 are on the second circuit board holder 10 arranged, wherein the second induction coil 74 and the fourth induction coil 83 each in an end portion of the second circuit board holder 10 are located.

Dabei sind die erste Induktionsspule 73 und die zweite Induktionsspule 74 sowie auch die dritte Induktionsspule 84 und die vierte Induktionsspule 83 jeweils einander entsprechend angeordnet.Here are the first induction coil 73 and the second induction coil 74 as well as the third induction coil 84 and the fourth induction coil 83 respectively arranged according to each other.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Leiterplattenhalter 9 und der zweite Leiterplattenhalter 10 jeweils die Form eines Kreiszylinders haben, wobei der erste Leiterplattenhalter 9, der zweite Leiterplattenhalter 10, die Lagerbuchse 4 und das Tretlager 1 koaxial um eine gemeinsame Mittelachse angeordnet sind.In particular, it is provided that the first circuit board holder 9 and the second circuit board holder 10 each have the shape of a circular cylinder, wherein the first circuit board holder 9 , the second PCB holder 10 , the bearing bush 4 and the bottom bracket 1 are arranged coaxially about a common central axis.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die erste Induktionsspule 73 und die zweite Induktionsspule 74 in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene befinden.In particular, it is provided that the first induction coil 73 and the second induction coil 74 are located in a plane extending perpendicular to the center axis of the bottom bracket.

Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die dritte Induktionsspule 84 und die vierte Induktionsspule 83 in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene befinden.In particular, it is provided that the third induction coil 84 and the fourth induction coil 83 are located in a plane extending perpendicular to the center axis of the bottom bracket.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Lagerbuchse 4 und der Gewindesteuersatz 3 über eine Keilwelle 11 miteinander verbunden sind.In particular, it is provided that the bearing bush 4 and the threaded stub set 3 over a splined shaft 11 connected to each other.

Insbesondere ist vorgesehen, dass in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters 10 ein zusätzlicher Magnet 12 und an einer dem Magnet 12 zugeordneten Stelle in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters 9 ein Magnetsensor 13 angeordnet ist, wobei der Magnetsensor 13 mit dem Steuergerät 5 verbunden ist.In particular, it is provided that in an end portion of the second circuit board holder 10 an additional magnet 12 and at one the magnet 12 assigned location in an end portion of the first circuit board holder 9 a magnetic sensor 13 is arranged, wherein the magnetic sensor 13 with the control unit 5 connected is.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Dehnmessstreifen 6 in einer parallel zu einer Achse des Tretlagers 1 verlaufenden Richtung arbeitet.In particular, it is provided that the strain gauge 6 in a direction parallel to an axle of the bottom bracket 1 running direction works.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Dehnmessstreifen 6 in einer senkrecht zu einer Achse des Tretlagers 1 verlaufenden Richtung arbeitet.In particular, it is provided that the strain gauge 6 in a direction perpendicular to an axis of the bottom bracket 1 running direction works.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der Dehnmessstreifen 6 in einer in einem bestimmten Winkel zu einer Achse des Tretlagers 1 stehenden Richtung arbeitet.In particular, it is provided that the strain gauge 6 at a certain angle to an axle of the bottom bracket 1 standing direction works.

Die Funktionsweise der Erfindung ist wie folgt: Der Dehnmessstreifen 6 liegt direkt am Tretlager 1 an, um eine durch das vom Radfahrer ausgeübte Moment hervorgerufene, geringfügige Verformung des Tretlagers 1 zu erfassen und ein Erfassungssignal auszusenden, das über die Signalverstärkerschaltung 81 und die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung 82 zur vierten Induktionsspule 83 weitergeleitet wird. Von der vierten Induktionsspule 83 wird das Erfassungssignal weiter zur dritten Induktionsspule 84 übertragen und von dieser wiederum an die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung 85 ausgegeben, um von dieser als Signaldemodulationsschaltung in ein Analogsignal umgewandelt und weiter an das Steuergerät 5 ausgegeben zu werden. Dabei lassen sich bei einer parallel zur Achse des Tretlagers 1 verlaufenden Erfassungsrichtung des Dehnmessstreifens 6 Biegemomente, bei einer senkrecht zur Achse des Tretlagers 1 verlaufenden Erfassungsrichtung des Dehnmessstreifens 6 Drehmomente und bei einer in einem bestimmten Winkel zur Achse des Tretlagers 1 stehenden Erfassungsrichtung des Dehnmessstreifens 6 sowohl Biege- als auch Drehmomente des Tretlagers 1 erfassen.The operation of the invention is as follows: The strain gauge 6 is right on the bottom bracket 1 to a slight deformation of the bottom bracket caused by the moment exerted by the cyclist 1 to detect and send out a detection signal via the signal amplifier circuit 81 and the voltage-to-frequency converter circuit 82 to the fourth induction coil 83 is forwarded. From the fourth induction coil 83 the detection signal continues to the third induction coil 84 and from this in turn to the frequency-voltage converter circuit 85 output to be converted by this as a signal demodulation circuit into an analog signal and on to the controller 5 to be issued. This can be done with a parallel to the axis of the bottom bracket 1 extending detection direction of the strain gauge 6 Bending moments, in a direction perpendicular to the axis of the bottom bracket 1 extending detection direction of the strain gauge 6 Torques and at a certain angle to the axis of the bottom bracket 1 standing detection direction of the strain gauge 6 both bending and torque of the bottom bracket 1 to capture.

Das oben Beschriebene stellt keine Einschränkung der Erfindung dar, sondern dient lediglich dem besseren Verständnis und der näheren Erläuterung der Ausgestaltungen der Erfindung. Jede Weiterbildung oder Neugestaltung, welche von den Grundideen der Erfindung ausgeht, ist daher vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst.The above is not a limitation of the invention, but is merely for ease of understanding and explanation of the embodiments of the invention. Each development or redesign, which starts from the basic ideas of the invention, is therefore included within the scope of the present invention.

Claims (6)

Tretlager-Momentmesseinrichtung, umfassend ein Tretlager, ein Lager zur Drehlagerung des Tretlagers, einen Gewindesteuersatz zur Aufnahme des Lagers, eine Lagerbuchse und ein Steuergerät, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen Dehnmessstreifen, ein berührungsloses Spannungsmodul, ein berührungsloses Momentsignalübertragungsmodul, einen ersten Leiterplattenhalter und einen zweiten Leiterplattenhalter umfasst, wobei – der Dehnmessstreifen an dem Tretlager anliegt, – das berührungslose Spannungsmodul der Versorgung des Dehnmessstreifens mit einer Betriebsspannung dient und hierzu eine Gleichstromquelle, eine Oszillatorschaltung, eine erste Induktionsspule, eine zweite Induktionsspule und eine Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung umfasst, wobei die Gleichstromquelle, die Oszillatorschaltung und die erste Induktionsspule hintereinander geschaltet sind und die zweite Induktionsspule mit der Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung verbunden ist, – das berührungslose Momentsignalübertragungsmodul der Ausgabe eines durch den Dehnmessstreifen erfassten Momentsignals an das Steuergerät dient und hierzu eine Signalverstärkerschaltung, eine Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, eine vierte Induktionsspule, eine dritte Induktionsspule und eine Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung umfasst, wobei die vierte Induktionsspule, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, die Signalverstärkerschaltung und der Dehnmessstreifen hintereinander geschaltet sind und die Frequenz-Spannungs-Wandlerschaltung mit der dritten Induktionsspule und dem Steuergerät verbunden ist, – die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung mit der Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung, der Signalverstärkerschaltung und dem Dehnmessstreifen verbunden ist, – der erste Leiterplattenhalter an der Lagerbuchse angebracht ist und die erste Induktionsspule, die Oszillatorschaltung, die dritte Induktionsspule und die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung auf dem ersten Leiterplattenhalter angeordnet sind, wobei sich die erste Induktionsspule und die dritte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters befinden, – der zweite Leiterplattenhalter an dem Tretlager angebracht ist und die zweite Induktionsspule, die Gleichrichter- und Spannungsreglerschaltung, die Signalverstärkerschaltung, die Spannungs-Frequenz-Wandlerschaltung und die vierte Induktionsspule auf dem zweiten Leiterplattenhalter angeordnet sind, wobei sich die zweite Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters befinden, – die erste Induktionsspule und die zweite Induktionsspule sowie auch die dritte Induktionsspule und die vierte Induktionsspule jeweils einander entsprechend angeordnet sind, – der Dehnmessstreifen zum Erfassen eines Biegemoments des Tretlagers in einer parallel zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung arbeitet, oder der Dehnmessstreifen zum Erfassen eines Drehmoments des Tretlagers in einer senkrecht zu einer Achse des Tretlagers verlaufenden Richtung arbeitet, oder der Dehnmessstreifen zum Erfassen sowohl eines Biegemoments als auch eines Drehmoments des Tretlagers in einer in einem bestimmten Winkel zu einer Achse des Tretlagers stehenden Richtung arbeitet.Bottom bracket torque measuring device comprising a bottom bracket, a bearing for pivotally mounting the bottom bracket, a threaded headset for receiving the bearing, a bearing bush and a control unit, characterized in that it further comprises a strain gauge, a non-contact voltage module, a non-contact torque signal transmission module, a first circuit board holder and a second circuit board holder, wherein - the strain gauge is applied to the bottom bracket, - the non-contact voltage module of the supply of the strain gauge with an operating voltage and for this purpose comprises a DC power source, an oscillator circuit, a first induction coil, a second induction coil and a rectifier and voltage regulator circuit, wherein the DC power source, the oscillator circuit and the first induction coil are connected in series and the second induction coil is connected to the rectifier and voltage regulator circuit, - the berührungsl ose Momentsignalübertragungsmodul the output of a detected by the strain gauges torque signal to the controller and for this purpose comprises a signal amplifier circuit, a voltage-frequency converter circuit, a fourth induction coil, a third induction coil and a frequency-voltage converter circuit, wherein the fourth induction coil, the voltage Frequency converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge are connected in series and the frequency-voltage converter circuit is connected to the third induction coil and the control unit, - the rectifier and voltage regulator circuit with the voltage-frequency converter circuit, the signal amplifier circuit and the strain gauge is connected , - the first circuit board holder is mounted on the bearing bush and the first induction coil, the oscillator circuit, the third induction coil and the voltage-frequency converter circuit on the first circuit board holder a are located, wherein the first induction coil and the third induction coil are each located in an end portion of the first circuit board holder, - The second circuit board holder is mounted on the bottom bracket and the second induction coil, the rectifier and voltage regulator circuit, the signal amplifier circuit, the voltage-frequency converter circuit and the fourth induction coil are arranged on the second circuit board holder, wherein the second induction coil and the fourth induction coil respectively in an end portion of the second circuit board holder, - the first induction coil and the second induction coil as well as the third induction coil and the fourth induction coil are respectively arranged corresponding to each other, - the strain gauge for detecting a bending moment of the bottom bracket in a direction parallel to an axis of the bottom bracket bearing operates, or the strain gauge for detecting a torque of the bottom bracket works in a direction perpendicular to an axis of the bottom bracket bearing direction, or the strain gauge for detecting both a bending moment and auc h a torque of the bottom bracket works in a standing at a certain angle to an axis of the bottom bracket direction. Tretlager-Momentmesseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leiterplattenhalter und der zweite Leiterplattenhalter jeweils die Form eines Kreiszylinders haben, wobei der erste Leiterplattenhalter, der zweite Leiterplattenhalter, die Lagerbuchse und das Tretlager koaxial um eine gemeinsame Mittelachse angeordnet sind.Bottom bracket torque measuring device according to claim 1, characterized in that the first circuit board holder and the second circuit board holder each have the shape of a circular cylinder, wherein the first circuit board holder, the second circuit board holder, the bearing bush and the bottom bracket are arranged coaxially about a common center axis. Tretlager-Momentmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Induktionsspule und die zweite Induktionsspule in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene befinden.Bottom bracket torque measuring device according to claim 2, characterized in that the first induction coil and the second induction coil are in a direction perpendicular to the central axis of the bottom bracket extending plane. Tretlager-Momentmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die dritte Induktionsspule und die vierte Induktionsspule in einer sich senkrecht zur Mittelachse des Tretlagers erstreckenden Ebene befinden.Bottom bracket torque measuring device according to claim 2, characterized in that the third induction coil and the fourth induction coil are in a direction perpendicular to the central axis of the bottom bracket extending plane. Tretlager-Momentmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchse und der Gewindesteuersatz über eine Keilwelle miteinander verbunden sind.Bottom bracket torque measuring device according to claim 2, characterized in that the bearing bush and the threaded headset are connected to each other via a splined shaft. Tretlager-Momentmesseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Endabschnitt des zweiten Leiterplattenhalters ein zusätzlicher Magnet und an einer dem Magnet zugeordneten Stelle in einem Endabschnitt des ersten Leiterplattenhalters ein Magnetsensor angeordnet ist, wobei der Magnetsensor mit dem Steuergerät verbunden ist.Bottom bracket-torque measuring device according to claim 2, characterized in that in an end portion of the second circuit board holder, an additional magnet and at a position associated with the magnet in an end portion of the first circuit board holder, a magnetic sensor is arranged, wherein the magnetic sensor is connected to the control unit.
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