DE69900898T2

DE69900898T2 - Drehmomentsensor für Fahrradtretlager

Info

Publication number: DE69900898T2
Application number: DE69900898T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Fujii; Hitoshi Kishimoto
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-08-31
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2019-09-01
Also published as: CN1210549C; DE69900898D1; EP0983934A1; US6644135B1; CN1250157A; EP0983934B1; TW409104B; DE29924433U1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Fahrräder und insbesondere einen Drehmomentsensor für eine untere Trägeranordnung eines Fahrrads.
Bei Fahrrädern mit Hilfsmotor, bei denen ein Elektromotor als Hilfsantriebskraft verwendet wird, wird die Hilfsantriebskraft entsprechend dem Antriebsdrehmoment geliefert. Folglich sind solche Fahrräder mit Hilfsmotor mit Drehmomentsensoren zum Abfühlen des Antriebsdrehmoments bereitgestellt. Diese Sensoren sind beispielsweise in der (die Pedale und Tretkurbelarme stützenden) unteren Trägerachsenanordnung installiert, wie in den japanischen ungeprüften Patentanmeldungen (Kokai) 8-297059 und 8-313375 gezeigt. Derartige Drehmomentsensoren werden nicht nur zur Steuerung der Motorausgangsleistung bei Fahrrädern mit Hilfsmotor, sondern beispielsweise auch zur Steuerung der Schaltzeitpunkte bei automatischen Schaltvorrichtungen verwendet.
Der im ersten Dokument offenbarte Drehmomentsensor umfaßt ein über der unteren Trägerachse fest installiertes und an einem Ende mit einem Kettenrad ausgestattetes Antriebsgehäuse, ein am Antriebsgehäuse angebrachtes magnetisches Material und eine um die Außenseite des magnetischen Materials des unteren Trägers befestigte Spuleneinheit. Bei einem solchen Drehmomentsensor entwickelt das magnetische Material eine in bezug auf das Drehmoment proportionale mechanische Spannung, wenn durch die Drehung der Tretkurbeln Torsionskraft erzeugt wird. Wenn im magnetischen Material eine mechanische Spannung erzeugt wird, variiert die magnetische Permeabilität dieses Materials entsprechend der mechanischen Spannung und verändert somit die elektrische Spannung der Spuleneinheit. Das Drehmoment wird auf der Grundlage der Änderungen dieser elektrischen Spannung abgefühlt.
Da dieser Drehmomentsensor ein Drehmoment abfühlt, das mit der mechanischen Spannung des magnetischen Materials variiert, ist ein komplizierter elektrischer Schaltkreis zum Abfühlen sehr geringer mechanischer Spannungen erforderlich. Zusätzlich muß die Genauigkeit, mit der das magnetische Material oder die Spuleneinheit montiert werden, auf einem hohen Niveau gehalten werden, um solche geringen mechanischen Spannungen zu messen. Der Sensor ist daher schwierig zu montieren. Aufgrund der Notwendigkeit, eine Spuleneinheit im unteren Träger zu montieren, ist es darüber hinaus unmöglich, eine untere Trägerachsenanordnung mit einem Drehmomentsensor im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu montieren und einen Austausch mit handelsüblichen unteren Trägerachsenanordnungen zu ermöglichen.
Der im zweiten Dokument offenbarte Drehmomentsensor umfaßt eine sich integral mit dem Kettenrad drehende und drehbar auf der unteren Trägerachse montierte getriebene Scheibe, eine sich zusammen mit der unteren Trägerachse drehende Antriebsscheibe, einen die beiden Scheiben verbindenden Federteller sowie einen den beiden Scheiben gegenüberliegenden Näherungsschalter, der entworfen ist, um die Phasendifferenz zwischen den beiden Scheiben abzufühlen. Bei einem solchen Drehmomentsensor wird die Drehung der Tretkurbeln über die untere Trägerachse, die Antriebsscheibe, den Federteller und die getriebene Scheibe auf das Kettenrad übertragen.
Leider müssen bei diesem Drehmomentsensor um die untere Trägerachse zwei Scheiben bereitgestellt sein und ein diesen Scheiben gegenüberliegender Näherungsschalter installiert werden, wodurch der Aufbau der unteren Trägerachsenanordnung kompliziert wird und ihre radialen Abmessungen zunehmen. Dies wiederum erfordert einen größeren unteren Träger am Fahrrad. Somit kann eine untere Trägerachsenanordnung mit diesem Drehmomentsensor nicht am unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads montiert werden, und ein Austausch mit handelsüblichen unteren Trägerachsenanordnungen ist nicht möglich. Es besteht daher Bedarf an einem Drehmomentsensor für eine untere Trägeranordnung eines Fahrrads, der einen kompakten Aufbau aufweist, sich leicht installieren läßt und bei vorhandenen und handelsüblichen unteren Trägern verwendet werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Drehmomentsensor für eine untere Trägeranordnung eines Fahrrads gemäß Anspruch 1 bereitgestellt. In einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Drehmomentsensor für eine untere Trägeranordnung eines Fahrrads mit einer unteren Trägerachse ein Achsenstützteil zum Stützen der Achse zur Drehung um eine Stützachse. Das Achsenstützteil weist eine erste Sensorbefestigungsstelle auf, und ein erster Drucksensor ist zum Anordnen an der ersten Sensorbefestigungsstelle bereitgestellt. In einer spezifischeren Ausführungsform beinhaltet das Achsenstützteil eine zweite Sensorbefestigungsstelle, und ein zweiter Drucksensor ist zum Anordnen an der zweiten Sensorbefestigungsstelle bereitgestellt. Die zweite Sensorbefestigungsstelle kann mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse angeordnet sein. In diesem Fall kann die zweite Sensorbefestigungsstelle der ersten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse gegenüberliegen oder der ersten Sensorbefestigungsstelle diagonal in der Richtung der Stützachse gegenüberliegen. Alternativ dazu kann die zweite Sensorbefestigungsstelle der ersten Sensorbefestigungsstelle in der radialen Richtung des Achsenstützteils gegenüberliegen.
In einer noch spezifischeren Ausführungsform kann das Achsenstützteil eine zweite Sensorbefestigungsstelle, die mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse angeordnet ist, eine dritte Sensorbefestigungsstelle, die mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle in einer radialen Richtung des Achsenstützteils angeordnet ist, sowie eine vierte Sensorbefestigungsstelle, die mit Abstand von der dritten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse angeordnet ist, beinhalten. Es können ein zweiter Drucksensor zum Anordnen an der zweiten Sensorbefestigungsstelle, ein dritter Drucksensor zum Anordnen an einer dritten Sensorbefestigungsstelle und ein vierter Drucksensor zum Anordnen an einer vierten Sensorbefestigungsstelle bereitgestellt sein. Auf Wunsch kann die zweite Sensorbefestigungsstelle der ersten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse gegenüberliegen, die vierte Sensorbefestigungsstelle kann der dritten Sensorbefestigungsstelle in der Richtung der Stützachse gegenüberliegen, die dritte Sensorbefestigungsstelle kann der ersten Sensorbefestigungsstelle in der radialen Richtung des Achsenstützteils gegenüberliegen, und die vierte Sensorbefestigungsstelle kann der zweiten Sensorbefestigungsstelle in der radialen Richtung des Achsenstützteils gegenüberliegen.
In einer spezifischeren Ausführungsform der Erfindung, die sich auf einen vollständigeren Abschnitt der unteren Trägeranordnung bezieht, beinhaltet ein Drehmomentsensor für die untere Trägeranordnung eines Fahrrads eine Achse mit einer Achsenachse, ein erstes Lager mit einer Vielzahl erster, auf der Achse angeordneter Walzen, und ein zweites Lager mit einer Vielzahl zweiter, auf der Achse angeordneter Walzen. Das erste · Lager befindet sich mit Abstand vom zweiten Lager in der Richtung der Achsenachse. Ein röhrenförmiges Lagergehäuse umgibt die Achse, so daß das erste Lager und das zweite Lager zwischen der Achse und dem Lagergehäuse angeordnet sind und so daß die Achse drehbar im Lagergehäuse gestützt ist. Ein erstes röhrenförmiges Teil ist an einem ersten Ende des Lagergehäuses angeordnet, und ein zweites röhrenförmiges Teil ist an einem zweiten Ende des Lagergehäuses angeordnet. Ein erster Drucksensor ist zwischen dem ersten röhrenförmigen Teil und dem Lagergehäuse angeordnet.
Auf Wunsch kann ein zweiter Drucksensor zwischen dem zweiten röhrenförmigen Teil und dem Lagergehäuse angeordnet sein. Insbesondere kann das erste röhrenförmige Teil kann um eine äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein, und das zweite röhrenförmige Teil kann um die äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein. In einem solchen Fall kann der erste Drucksensor zwischen einer inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein, und der zweite Drucksensor kann zwischen einer inneren Umfangsfläche des zweiten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein. Der zweite Drucksensor kann dem ersten Drucksensor diagonal in der Richtung der Achsenachse gegenüberliegen, oder der zweite Drucksensor kann dem ersten Drucksensor in der Richtung der Achsenachse gegenüberliegen.
In einer weiteren Ausführungsform dieser Art kann ein dritter Drucksensor zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein, und ein vierter Drucksensor kann zwischen der inneren Umfangsfläche des zweiten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet sein. Der dritte Drucksensor kann dem ersten Drucksensor in einer radialen Richtung des Lagergehäuses gegenüberliegen, und der vierte Drucksensor kann dem zweiten Drucksensor in der radialen Richtung des Lagergehäuses gegenüberliegen.
In einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein erstes Sensorbefestigungsteil mit einer ersten Sensorbefestigungsstelle bereitgestellt sein, wobei das erste Sensorbefestigungsteil zwischen dem Lagergehäuse und dem ersten röhrenförmigen Teil angeordnet ist. In diesem Fall ist der erste Drucksensor an der ersten Sensorbefestigungsstelle angeordnet. Wenn der erste Drucksensor radial nach außen von dem ersten Sensorbefestigungsteil angeordnet ist, kann ein erstes Sensordruckteil zwischen dem ersten Drucksensor und dem ersten röhrenförmigen Teil angeordnet sein. Ein zweites Sensorbefestigungsteil mit einer zweiten Sensorbefestigungsstelle kann, wie bei den obenerwähnten Ausführungsformen, bereitgestellt sein, wobei das zweite Sensorbefestigungsteil zwischen dem Lagergehäuse und dem zweiten röhrenförmigen Teil angeordnet ist. In diesem Fall kann der erste Drucksensor dem zweiten Drucksensor diagonal in der Richtung der Achsenachse gegenüberliegen. Wenn der erste Drucksensor radial nach außen von dem ersten Sensorbefestigungsteil angeordnet ist und der zweite Drucksensor radial nach außen von dem zweiten Sensorbefestigungsteil angeordnet ist, kann ein erstes Sensordruckteil zwischen dem ersten Drucksensor und dem ersten röhrenförmigen Teil angeordnet sein, und ein zweites Sensordruckteil kann zwischen dem zweiten Drucksensor und dem zweiten röhrenförmigen Teil angeordnet sein.
Auf Wunsch kann das erste Sensorbefestigungsteil und das zweite Sensorbefestigungsteil jeweils eine äußere Umfangsfläche in der Form eines Oktagons aufweisen, und das erste Sensordruckteil und das zweite Sensordruckteil kann jeweils eine innere Umfangsfläche in der Form eines Oktagons aufweisen. Eine erste flache Seite des ersten Sensorbefestigungsteils liegt dem ersten Drucksensor gegenüber, und eine zweite flache Seite des zweiten Sensorbefestigungsteils liegt dem zweiten Drucksensor gegenüber. Zwei angrenzende Seiten der äußeren Umfangsfläche des ersten Sensorbefestigungsteils, die an der ersten flachen Seite anliegen und an diese angrenzen, können mit Abstand von der inneren Umfangsfläche des ersten Sensordruckteils angeordnet sein, · und zwei diametral einander mit Abstand gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche des ersten Sensorbefestigungsteils, die diametral den zwei angrenzenden Seiten des ersten Sensorbefestigungsteils gegenüberliegen, können mit Abstand von der inneren Umfangsfläche des ersten Sensordruckteils angeordnet sein. Ähnlich können zwei angrenzende Seiten der äußeren Umfangsfläche des zweiten Sensorbefestigungsteils, die an der zweiten flachen Seite anliegen und an diese angrenzen, mit Abstand von der inneren Umfangsfläche des zweiten Sensordruckteils angeordnet sein, und zwei diametral einander mit Abstand gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche des zweiten Sensorbefestigungsteils, die diametral den beiden angrenzenden Seiten des zweiten Sensorbefestigungsteils gegenüberliegen, können mit Abstand von der inneren Umfangsfläche des zweiten Sensordruckteils angeordnet sein. Zusätzlich können zwei einander diametral gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche des ersten Sensorbefestigungsteils zwischen den beiden angrenzenden Seiten des ersten Sensorbefestigungsteils und die beiden diametral einander mit Abstand gegenüberliegenden Seiten des ersten Sensorbefestigungsteils die innere Umfangsfläche des ersten Sensordruckteils berühren, und zwei diametral gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche des zweiten Sensorbefestigungsteils zwischen den beiden angrenzenden Seiten des zweiten Sensorbefestigungsteils und die beiden diametral einander mit Abstand gegenüberliegenden Seiten des zweiten Sensorbefestigungsteils können die innere Umfangsfläche des zweiten Sensordruckteils berühren.
In einer noch anderen Ausführungsform kann das erste Sensordruckteil eine gebogene äußere Umfangsfläche aufweisen, die einer inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils gegenüberliegt. Eine solche gebogene Oberfläche trägt dazu bei, den zwischen dem ersten röhrenförmigen Teil und dem Sensordruckteil ausgeübten Druck gleichmäßig auf den Drucksensor zu verteilen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Seitenansicht eines Fahrrads, das eine besondere Ausführungsform eines Drehmomentsensors für eine untere Trägeranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 2 ist eine detailliertere Ansicht eines Abschnitts des in Fig. 1 dargestellten Fahrradrahmens;
Fig. 3 ist eine Teilquerschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die einen Drehmomentsensor gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 4 ist eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 3 dargestellten unteren Trägerachsenanordnung;
Fig. 5 ist eine Ansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 3;
Fig. 6 ist eine Ansicht entlang der Linie VI-VI aus Fig. 3;
Fig. 7 ist eine Teilquerschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 8 ist eine Teilquerschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 9 ist eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 8 dargestellten unteren Trägerachsenanordnung;
Fig. 10 ist eine Ansicht entlang der Linie X-X aus Fig. 8, wobei der obere Abschnitt teilweise weggeschnitten ist, um den Drucksensor darzustellen;
Fig. 11 ist eine Ansicht entlang der Linie XI-XI aus Fig. 8;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 13 ist eine Ansicht entlang der Linie XIII-XIII aus Fig. 12;
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 15 ist eine Ansicht entlang der Linie XV-XV aus Fig. 14;
Fig. 16 ist eine Ansicht entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 14;
Fig. 17 ist eine Ansicht entlang der Linie XVII-XVII aus Fig. 14;
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung verkörpert;
Fig. 19 ist eine Ansicht entlang der Linie XIX-XIX aus Fig. 18;
Fig. 20 ist eine auseinandergezogene Ansicht der in Fig. 18 dargestellten unteren Trägerachsenanordnung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Fahrrad, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird, handelt es sich um ein Freizeitfahrrad, das einen Rahmen 1 mit einer Doppelschleifenrahmeneinheit 2 und eine Vordergabel 3; eine Lenkstangenanordnung 4; einen Sattel 11, ein Antriebsbauteil 5; ein Vorderrad 6; ein Hinterrad 7 mit einer darin montierten internen elektrischen Viergang-Schaltnabe 10; vordere und hintere Bremsvorrichtungen 8 (von denen in der Figur nur die vordere dargestellt ist); sowie ein Schaltelement 9 zur bequemen Betätigung der internen elektrischen Schaltnabe 10 umfaßt. Wie auch in Fig. 2 dargestellt, ist ein Fahrradgeschwindigkeitssensor 12 an einer Hinterradgabel 2a der Rahmeneinheit 2 bereitgestellt. Dieser Fahrradgeschwindigkeitssensor 12 gibt ein Fahrradgeschwindigkeitssignal aus, indem er einen an einer Speiche 7a des Hinterrads 7 montierten Magneten 13 ermittelt.
Die Lenkstangenanordnung 4 weist einen am oberen Abschnitt der Vordergabel 3 befestigten Lenkstangenschaft 14 auf und eine am Lenkstangenschaft 14 befestigte Lenkstange 15. Bremshebel 16 und Griffe 17, die Teil der Bremsvorrichtungen 8 sind, sind an jedem Ende der Lenkstange 15 montiert. Der Schaltkasten 20 des Schaltelements 9 ist integral mit dem rechtsseitigen Bremshebel 16 gebildet. Das Schaltelement 9 ist durch ein Schaltkabel 9a mit einem Schaltbauteil 25 verbunden. Das Schaltbauteil 25 ist auf der Basis der Hinterradgabel 2a montiert.
Das Antriebsbauteil 5 umfaßt eine am unteren Träger 2b der Rahmeneinheit 2 montierte untere Trägerachsenanordnung 30; eine linksseitige und eine rechtsseitige Tretkurbel 31 und 32, die an jeweils einem Ende der unteren Trägerachsenanordnung 30 nicht drehbar montiert sind; ein Kettenrad 33, das sich integral mit der rechtsseitigen Tretkurbel 32 dreht; sowie eine um das Kettenrad 33 verlaufende Kette 34 zum Antrieb einer internen Schaltnabe 10.
Wie in den Fig. 3-6 dargestellt, umfaßt die untere Trägerachsenanordnung 30 ein linksseitiges und ein rechtsseitiges zylindrisches Teil 40 und 41, die in einem inneren Umfangsbereich auf der Befestigungsseite der linksseitigen und der rechtsseitigen Tretkurbel 31 und 32 des unteren Trägers 2b montiert sind, ein Achsenstützteil in der Form eines zylindrischen Lagergehäuses 42, dessen zwei Enden durch diese zylindrischen Teile 40 und 41 gestützt sind, eine hohle untere Trägerachse 43, die durch das Lagergehäuse 42 drehbar gestützt ist, ein Paar linksseitige und rechtsseitige Walzenelementgruppen 44a und 44b, die zwischen der unteren Trägerachse 43 und dem Lagergehäuse 42 angeordnet sind sowie vier Drucksensoren 45a-45d, die zwischen dem Lagergehäuse 42 und dem linksseitigen und dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 40 und 41 montiert sind.
Ein linksseitiger, mit Außengewinde versehener Abschnitt 40a, der in Gewindeeingriff mit dem linksseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2c steht, der auf der inneren Umfangsfläche am linken Ende des unteren Trägers 2b gebildet ist, ist auf der äußeren Umfangsfläche am linken Ende (Fig. 3) des linksseitigen zylindrischen Teils 40 gebildet. Die Größe des linksseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 40a kann sich beispielsweise auf "BC 1,37 Scheitelwert 24"(wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) belaufen, um ein Montieren im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu ermöglichen. Keilwellennuten 40b zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind im inneren Umfangsbereich am linken Ende des linksseitigen zylindrischen Teils 40 gebildet. Zusätzlich ist ein Kontaktabschnitt 40c, der schmaler als andere Abschnitte ist, auf der inneren Umfangsfläche gebildet, und das linke Ende des Lagergehäuses 42 liegt an der inneren Endfläche des Kontaktabschnitts 40c an. Das linksseitige zylindrische Teil 40 ist verriegelt, in der Drehrichtung positioniert, und im unteren Träger 2b durch eine Gegenmutter 50 fixiert. Nuten 50a zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind in der äußeren Umfangsfläche der Gegenmutter 50 in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet.
Das rechtsseitige zylindrische Teil 41 ist ein geflanschtes zylindrisches Teil mit einem Flansch 41a. Die äußere Umfangsfläche am rechten Ende davon ist mit einem rechtsseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitt 41b ausgestattet, der in Gewindeeingriff mit dem rechtsseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2d steht, der auf der inneren Umfangsfläche am rechten Ende des unteren Trägers 2b gebildet ist. Die Größe des rechtsseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 41b kann beispielsweise "BC 1,37 Scheitelwert 24 links" (wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) für einen Gewindeabschnitt mit der gegenüber der Richtung des linksseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 40a gegenläufigen Richtung betragen, um ein Montieren im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zuzulassen. Nuten 41c zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind in der inneren Umfangsfläche des Flansches 41a gebildet. Zusätzlich ist ein Kontaktabschnitt 41d, der schmaler als andere Abschnitte ist, auf der inneren Umfangsfläche gebildet, und gerändelte radiale Positioniernuten 41e (Fig. 6) zur Positionierung von Bauteilen in der Drehrichtung relativ zum Lagergehäuse 42 sind auf der Endfläche im Innern des Kontaktabschnitts 41d gebildet. Das rechte Ende des Lagergehäuses 42 wird gegen die Positioniernuten 41e gedrückt.
Das Lagergehäuse 42 ist um das Innere der beiden zylindrischen Teile 40 und 41 angeordnet, und die beiden Enden davon liegen an den beiden zylindrischen Teilen 40 und 41 an. Die Endfläche auf der rechten Seite des Lagergehäuses 42 (Fig. 3) ist mit (nicht dargestellten) gerändelten Positioniernuten, die in Eingriff mit den Positioniernuten 41e stehen, ausgestattet. Die äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses 42 ist mit vier im wesentlichen rechteckigen Sensorbefestigungsvertiefungen 46a-46d ausgestattet. Die Sensorbefestigungsvertiefungen 46a-46d sind für die Befestigung von Drucksensoren 45a-45d zwischen dem Lagergehäuse 42 und dem jeweiligen linksseitigen und rechtsseitigen zylindrischen Teil 40 und 41 konstruiert.
Die Sensorbefestigungsvertiefung 46a ist in einer ersten Position auf der äußeren Umfangsfläche auf der Befestigungsseite der rechtsseitigen Tretkurbel 32 montiert, und die Sensorbefestigungsvertiefung 46b ist in einer zweiten Position gegenüber der ersten Position im Verhältnis zur zentralen Position C der unteren Trägerachse 43 in der axialen Richtung montiert. Die erste und die zweite Position sind Positionen, die im wesentlichen auf der äußeren Umfangsseite liegen und den Befestigungspositionen der Walzenelementgruppen 44b und 44a entsprechen. Die Sensorbefestigungsvertiefung 46c ist in einer dritten Position gebildet, die der ersten Position in der radialen Richtung gegenüberliegt, und die Sensorbefestigungsvertiefung 46d ist in einer vierten Position gebildet, die der zweiten Position in der radialen Richtung gegenüberliegt. Als Folge davon sind der Drucksensor 45a und der Drucksensor 45d, ebenso wie der Drucksensor 45c und der Drucksensor 45b, mit einem Abstand voneinander in der axialen Richtung positioniert.
Der Bereich zwischen den Befestigungsvertiefungen im Lagergehäuse 42 ist schmaler als andere Abschnitte ausgeführt, und eine Nut 47 zur Aufnahme von Drähten ist in einem Teil des Bereichs gebildet. Ringförmige Laufflächen 42a und 42b sind mit Abstand voneinander in der axialen Richtung auf der inneren Umfangsfläche des Lagergehäuses 42 gebildet. Die Laufflächen 42a und 42b sind in Positionen, die symmetrisch um die zentrale Position C der unteren Trägerachse 43 angeordnet sind, gebildet.
Ein Verbindungsglied 51 ist zwischen der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses 42 und der inneren Umfangsfläche des linksseitigen zylindrischen Teils 40 angebracht. Das Verbindungsglied 51 ist ein durch Biegen eines Drahtes in eine ringförmige Form entstandenes Federteil, und ist entworfen, um das Lagergehäuse 42 und das linksseitige zylindrische Teil 40 in einer drehbaren und axial unbeweglichen Weise zu verbinden.
Die untere Trägerachse 43 ist durch das Lagergehäuse 42 drehbar in dem unteren Träger 2b gestützt. Keilwellennuten 43a und 43b zur nicht drehbaren Verbindung der linksseitigen und der rechtsseitigen Tretkurbel 31 und 32 sind an beiden Enden der unteren Trägerachse 43 gebildet. Zusätzlich sind ringförmige Laufflächen 43c und 43d auf der äußeren Umfangsfläche der unteren Trägerachse 43 an den Laufflächen 42a und 42b gegenüberliegenden Positionen gebildet. Eine Vielzahl von Stahlkugeln 44c und 44d, die die Walzenelementgruppen 44a und 44b ausmachen, sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung zwischen den Laufflächen 42a und 42b und den diese Flächen berührenden Laufflächen 43c und 43d angeordnet. Die Vielzahl von Stahlkugeln 44c und 44d, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, werden von Halterungen 44e und 44f gehalten. Die Stahlkugeln 44c und 44d sind zwischen den beiden in einer ähnlichen Weise eingepreßt, wie sie bei gewöhnlichen Kugellagern angewendet wird. Dichtungsteile 60a und 60b sind auf der Außenseite der Walzenelementgruppen 44a und 44b plaziert.
Wie in Fig. 4 dargestellt, sind die Drucksensoren 45a-45d tellerförmige Teile, die breite Abschnitte 55a-55d sowie schmale Abschnitte 56a-56d umfassen und fächerförmige Querschnitte aufweisen, die so konfiguriert sind, daß sie Teil eines Zylinders sind. Die Drucksensoren 45a-45d sind keramische Elemente, die ihren Widerstand in Abhängigkeit vom Druck ändern, und sie sind zwischen dem Lagergehäuse 42 und den zylindrischen Teilen 40 und 41 eingepreßt. Wie in Fig. 5 dargestellt, ist der Drucksensor 45a auf der der Fahrtrichtung des Fahrrads entgegengesetzten Seite, das heißt im hinteren Bereich des Lagergehäuses 42 angeordnet, und der Drucksensor 45c ist im vorderen Bereich des Lagergehäuses 42 angeordnet. In ähnlicher Weise ist der Drucksensor 45d im hinteren Bereich des Lagergehäuses 42 angeordnet, und der Drucksensor 45b ist im vorderen Bereich des Lagergehäuses 42 angeordnet.
Das Anordnen der Drucksensoren 45a und 45b in solchen Positionen bewirkt, daß der auf die Drucksensoren 45a und 45b ausgeübte Druck je nach Drehmoment beträchtlich variiert, und daß das auf die untere Trägerachse 43 einwirkende Drehmoment mit hoher Genauigkeit abgefühlt werden kann, wenn das Kettenrad 33 durch die Tretkurbeln 31 und 32 gedreht und Spannung in der Kette 34 bewirkt wird. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Spannung in der Kette dazu tendiert, die untere Trägerachse 43 rückwärts zu drängen. Zusätzlich ist es durch Anordnen der beiden Sensoren 45c und 45d in den entsprechenden Positionen, die den beiden Drucksensoren 45a und 45b in der radialen Richtung gegenüberliegen, möglich, den Ausgang von den Drucksensoren 45a und 45b zu korrigieren sowie das auf die untere Trägerachse 43 einwirkende Drehmoment mit höherer Genauigkeit abzufühlen.
Befestigungsringe 53 und 52 sind jeweils auf den schmalen Abschnitten 56a und 56c und den schmalen Abschnitten 56b und 56d der Drucksensoren 45a und 45c bzw. der Drucksensoren 45b und 45d montiert. Die Befestigungsringe 53 und 52, bei denen es sich um Federteile handelt, die aus ringförmig gebogenen Drähten bestehen, sind so entworfen, daß ein Bewegen oder Abfallen der Drucksensoren 45a- 45d während des Montierens verhindert wird.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Verfahrens, bei dem eine so konfigurierte untere Trägerachsenanordnung 30 auf einem unteren Träger 2b montiert wird. Die untere Trägerachse 43 wird vorher mit den Walzenelementgruppen 44a und 44b in das Lagergehäuse 42 eingebaut. Zusätzlich wird das Lagergehäuse 42 in das linksseitige zylindrische Teil 40 eingebaut, und die beiden Bauteile werden vorher durch ein Verbindungsteil 51 verbunden.
Das rechtsseitige zylindrische Teil 41 wird zuerst mit Hilfe eines Einschraubwerkzeugs in den rechtsseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2d des unteren Trägers 2b eingeschraubt. Dabei wird das rechtsseitige zylindrische Teil 41 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, weil der rechtsseitige, mit Innengewinde versehene Abschnitt 2d ein Linksgewinde besitzt. Anschließend wird das linksseitige zylindrische Teil 40 mit Hilfe eines Einschraubwerkzeugs in den linksseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2c des unteren Trägers 2b eingeschraubt. Das linksseitige zylindrische Teil 40 wird im Uhrzeigersinn gedreht, weil der linksseitige, mit Innengewinde versehene Abschnitt 2c ein Rechtsgewinde besitzt. In dem Moment, in dem die Spitze des Lagergehäuses 42 in Kontakt mit den Positioniernuten 41e des Kontaktabschnitts 41d des rechtsseitigen zylindrischen Teils 41 kommt, wird die Drehposition des Lagergehäuses 42 so justiert, daß die Drucksensoren 45a-45d in einer vorgeschriebenen Richtung ausgerichtet werden, und das linksseitige zylindrische Teil 40 wird im Anschluß an die Justierung durch eine Gegenmutter 50 in der justierten Position verriegelt. Zu diesem Zeitpunkt greifen die Positioniernuten des Lagergehäuses 42 und die Positioniernuten 41e des rechtsseitigen zylindrischen Teils 41 ineinander ein, wodurch es für die Drucksensoren 45a-45d, sobald sie justiert sind, schwierig wird, ihre Drehpositionen zu ändern. Das Montieren der linksseitigen und der rechtsseitigen Tretkurbel 31 und 32 an den beiden Enden der unteren Trägerachse 43 und das Verlaufen einer Kette 34 zwischen dem Kettenrad 33 und der internen Schaltnabe 10 ermöglicht es schließlich, die Drehung der Tretkurbeln 31 und 32 durch die Wirkung der internen Schaltnabe 10 auf das Hinterrad 7 zu übertragen.
Wenn die Tretkurbeln 31 und 32 gedreht werden, wird die dadurch entstandene Drehung durch das Kettenrad 33 und die Kette 34 auf die interne Schaltnabe 10 übertragen, und das Hinterrad 7 wird gedreht. Dabei wirkt ein Drehmoment aufgrund der Erzeugung von Spannung in der Kette auf die untere Trägerachse 43 ein. Das auf die untere Trägerachse 43 einwirkende Drehmoment erzeugt eine Kraft, die dazu tendiert, die untere Trägerachse 43 rückwärts zu drängen. Die dadurch entstandene Kraft wird durch die Walzenelementgruppen 44a und 44b auf das Lagergehäuse 42 übertragen, und ein dem Drehmoment proportionaler Druck wird in den Drucksensoren 45a und 45b, die zwischen dem Lagergehäuse 42 und den beiden zylindrischen Teilen 40 und 41 angeordnet sind, erzeugt. Der so erzeugte Druck wird durch das Schaltbauteil 25 in Drehmoment umgewandelt, und die Schaltzeitpunkte werden in Übereinstimmung mit dem Drehmoment und der Fahrradgeschwindigkeit gesteuert.
In dieser Ausführungsform kann der Drehmomentsensor kleiner ausgeführt sein, weil ein auf Druck basierendes Drehmoment abgefühlt wird, und die Drucksensoren 45a-45d können zwischen dem Lagergehäuse 42 und den beiden zylindrischen Teilen 40 und 41 angeordnet sein. Zusätzlich kann der Druck mit hoher Wirksamkeit abgefühlt werden, weil die Drucksensoren in der Nähe der Position maximal einwirkender Kraft angeordnet sind. Diese Position erfordert keine hohe Genauigkeit, so daß sich die Bauteile leichter installieren lassen.
Fig. 7 ist eine Teilquerschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung, die eine andere Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung enthält. Wie in Fig. 7 dargestellt, ist es möglich, ein linksseitiges zylindrisches Teil 40 in der Form eines geflanschten zylindrischen Teils zu verwenden und das rechtsseitige zylindrische Teil 41 mit Hilfe einer Gegenmutter 50 zu positionieren. In diesem Fall ist das Lagergehäuse 42 mit dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 41 über ein Verbindungsglied 51 verbunden. Zusätzlich sind das rechtsseitige zylindrische Teil 41 und das Lagergehäuse 42 in der Drehrichtung mit Hilfe von Kerbverzahnungen 70 positioniert. Darüber hinaus ist das Lagergehäuse 42 lediglich gestützt, ohne mit dem linksseitigen zylindrischen Teil 40 in Kontakt zu kommen. Weitere Elemente der Struktur entsprechen denjenigen der obenbeschriebenen Ausführungsform, und es wird daher auf ihre Beschreibung verzichtet.
Um diese untere Trägerachsenanordnung 30a zusammenzusetzen, wird das linksseitige zylindrische Teil 40 zunächst in den unteren Träger 2b eingeschraubt. Das mit dem in der Drehrichtung positionierten Lagergehäuse 42 verbundene rechtsseitige zylindrische Teil 41 wird anschließend in den unteren Träger 2b eingeschraubt. Die Drehposition des rechtsseitigen zylindrischen Teils 41 wird so justiert, daß die Drucksensoren 45a-45d die gewünschten Drehpositionen einnehmen, und das rechtsseitige zylindrische Teil 41 wird verriegelt und im unteren Träger 2b mit Hilfe der Gegenmutter 50 fixiert. Die so konfigurierte untere Trägerachsenanordnung 30a hat die gleichen Wirkungen wie die obenbeschriebene Ausführungsform.
Obwohl die obengenannten Ausführungsformen eine Anordnung beinhalteten, bei der die Drucksensoren 45a und 45b um die Außenseite der Walzenelementgruppen 44a und 44b des Lagergehäuses 42 plaziert waren, ist es ebenfalls möglich, die Drucksensoren 145a und 145b auf der Außenseite der Walzenelementgruppen 144a und 144b zu plazieren, wie in den Fig. 8-11 dargestellt. Wie in diesen Figuren dargestellt, umfaßt eine untere Trägerachsenanordnung 130 ein linksseitiges und ein rechtsseitiges zylindrisches Teil 140 und 141, die in einem inneren Umfangsbereich auf der Befestigungsseite der linksseitigen und der rechtsseitigen Tretkurbel des unteren Trägers 2b montiert sind, ein zylindrisches Lagergehäuse 142, dessen beide Enden durch diese zylindrischen Teile 140 und 141 gestützt sind, eine hohle untere Trägerachse 143, die durch das Lagergehäuse 142 drehbar gestützt ist, ein Paar linksseitige und rechtsseitige Walzenelementgruppen 144a und 144b, die zwischen der unteren Trägerachse 143 und dem Lagergehäuse 142 angeordnet sind, und zwei Drucksensoren 145a und 145b, die zwischen dem Lagergehäuse 142 und dem linksseitigen und dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 140 und 141 montiert sind.
Ein linksseitiger, mit Außengewinde versehener Abschnitt 140a, der in Gewindeeingriff mit dem linksseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2c steht, der auf der inneren Umfangsfläche am linken Ende des unteren Trägers 2b gebildet ist, ist auf der äußeren Umfangsfläche am linken Ende (Fig. 8) des linksseitigen zylindrischen Teils 140 gebildet. Die Größe des linksseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 140a kann beispielsweise "BC 1,37 Scheitelwert 24" (wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) betragen, um ein Montieren im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu ermöglichen. Keilwellennuten 140b zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind auf der inneren Umfangsfläche am linken Ende des linksseitigen zylindrischen Teils 140 gebildet. Zusätzlich ist eine sich verjüngende Oberfläche 140c, deren Durchmesser zur Außenseite hin in der axialen Richtung progressiv kleiner wird, auf der inneren Umfangsfläche des inneren Abschnitts gebildet, und ein (nachstehend beschriebenes) Sensordruckteil 160 wird gegen diese sich verjüngende Oberfläche 140c geschoben. Eine scheibenförmige linksseitige Wand 140d ist zwischen der sich verjüngenden Oberfläche 140c und den Keilwellennuten 140b des linksseitigen zylindrischen Teils 140 gebildet. Die untere Trägerachse 143 verläuft durch das Zentrum der linksseitigen Wand 140d. Das linksseitige zylindrische Teil 140 ist verriegelt, in der Drehrichtung positioniert, und im unteren Träger 2b durch eine Gegenmutter 150 fixiert. Nuten 150a zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind in der äußeren Umfangsfläche der Gegenmutter 150 in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet.
Das rechtsseitige zylindrische Teil 141 ist ein zylindrisches Teil, das im wesentlichen die gleiche Form wie das linksseitige zylindrische Teil 140 aufweist. Die äußere Umfangsfläche am rechten Ende davon ist mit einem rechtsseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitt 141a ausgestattet, der in Gewindeeingriff mit dem rechtsseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2d steht, der auf der inneren Umfangsfläche am rechten Ende des unteren Trägers 2b gebildet ist. Die Größe des rechtsseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 141a kann beispielsweise "BC 1,37 Scheitelwert 24 links" (wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) für einen Gewindeabschnitt mit der gegenüber der Richtung des linksseitigen, mit Außengewinde versehenen Abschnitts 140a gegenläufigen Richtung betragen, um eine Befestigung im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu ermöglichen. Keilwellennuten 141b zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind in der inneren Umfangsfläche des äußeren Abschnitts gebildet. Zusätzlich ist eine sich verjüngende Oberfläche 141c mit einem Durchmesser, der zur Außenseite hin in der axialen Richtung progressiv kleiner wird, auf der inneren Umfangsfläche des inneren Abschnitts gebildet, und ein (nachstehend beschriebenes) Sensordruckteil 161 wird gegen diese sich verjüngende Oberfläche 141c geschoben. Eine scheibenförmige rechtsseitige Wand 141d ist zwischen der sich verjüngenden Oberfläche 141c und den Keilwellennuten 141b des rechtsseitigen zylindrischen Teils 141 gebildet. Vier rechteckige Kerben 141e (Fig. 9 und 10), die das Lagergehäuse 142 nicht drehbar stoppen, sind im Zentrum der rechtsseitigen Wand 141d gebildet. Das rechtsseitige zylindrische Teil 141 ist verriegelt, in der Drehrichtung positioniert, und im unteren Träger 2b durch eine Gegenmutter 151 fixiert. Nuten 151a zur Sicherung eines Einschraubwerkzeugs sind in der äußeren Umfangsfläche der Gegenmutter 151 in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet.
Das Lagergehäuse 142 ist um die Innenseite der beiden zylindrischen Teile 140 und 141 angeordnet, und die beiden Enden davon werden durch die Sensordruckteile 160 und 161 in Kontakt mit den beiden zylindrischen Teilen 140 und 141 gebracht. Das Lagergehäuse 142 umfaßt einen zylindrischen Gehäusekörper 162, in dem zwei Walzenelementgruppen 144a und 144b mit Abstand voneinander in der axialen Richtung um die Innenseite angeordnet sind. Ein Paar Sensorbefestigungsteile 163a und 163b sind an den beiden Enden des Gehäusekörpers 162 montiert.
Ringförmige Laufflächen 142a und 142b sind mit Abstand voneinander in der axialen Richtung auf der inneren Umfangsfläche des Gehäusekörpers 162 gebildet. Die Laufflächen 142a und 142b sind in symmetrisch um die zentrale Position C der unteren Trägerachse 43 angeordneten Positionen gebildet. Die Sensordruckteile 160 und 161 sind zwischen den Sensorbefestigungsteilen 163a und 163b und den sich verjüngenden Oberflächen 140c und 141c der linksseitigen und rechtsseitigen zylindrischen Teile 140 und 141 angeordnet und dürfen in engen Kontakt mit den Drucksensoren 145b und 145a kommen.
Die Sensordruckteile 160 und 161 sind so entworfen, um die Drucksensoren 145b und 145a in engen Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Sensorbefestigungsteil 163a und 163b zu bringen und die Drucksensoren 145a und 145b fest gegenüber dem ersten und dem zweiten Sensorbefestigungsteil 163a und 163b zu sichern, ohne Rattern zu verursachen. Die Sensordruckteile 160 und 161 sind elastische Metallteile, die eine im wesentlichen zylindrische Form haben und entlang den äußeren Umfangsflächen davon mit sich verjüngenden Oberflächen 160a und 161a ausgestattet sind. Die sich verjüngenden Oberflächen weisen zur Außenseite hin in der axialen Richtung einen progressiv kleiner werdenden Durchmesser auf. Die Querschnitte der inneren Umfangsflächen der Sensordruckteile 160 und 161 sind im wesentlichen perfekte Oktagone, und die Drucksensoren 145a und 145b sowie die Sensorbefestigungsteile 163a und 163b werden gegen die inneren Umfangsflächen dieser perfekten Oktagone gedrückt. Die Sensordruckteile 160 und 161 sind mit einer Vielzahl von Schlitzen 160b und 161b ausgestattet, die so geschnitten sind, daß sie durch den inneren und den äußeren Umfang in der axialen Richtung verlaufen. Die Schlitze 160b und 161b sind in den Sensorbefestigungsbereichen gebildet. Die Schlitze 160b und 161b bilden eine Struktur, bei der Nuten, die von jedem Ende der Sensordruckteile 160 und 161 aus zum Endabschnitt auf der anderen Seite hin verlaufen, in regelmäßigen Abständen in der radialen Richtung in vier Gruppen arrangiert sind. Durch Bereitstellen solcher Schlitze können die Sensordruckteile 160 und 161 leichter Kontakt herstellen und sich in der radialen Richtung ausweiten, und sie stellen sicher, daß die Drucksensoren 145b und 145a in engen Kontakt gebracht werden können.
Die Sensorbefestigungsteile 163a und 163b umfassen breite zylindrische Bauteile 165a und 165b, die in enger Passung über den äußeren Umfangsflächen an den beiden Enden des Gehäusekörpers 162 angeordnet sind, und Befestigungsbauteile 166a und 166b, die an den beiden Enden der zylindrischen Bauteile 165a und 165b integral gebildet sind und äußere Umfangsflächen in der Form unregelmäßiger Oktagone aufweisen. Genutete Bereiche 170a und 170b für Drähte sind angrenzend an die Befestigungsbereiche der Drucksensoren 145b und 145a der zylindrischen Bauteile 165a und 165b gebildet.
Die Befestigungsbauteile 166a und 166b, die den inneren Umfangsseiten der Sensordruckteile 160 und 161 gegenüberliegend angeordnet sind, besitzen Befestigungsflächen 164a und 164b auf ihren entsprechenden äußeren Umfangsflächen. Der Drucksensor 145b und der Drucksensor 145a können auf diesen Befestigungsflächen montiert werden. Wie in den Fig. 10 und 11 dargestellt, sind die Befestigungsbauteile 166a und 166b, von denen die den Sensordruckteilen 160 und 161 gegenüberliegenden äußeren Umfangsflächen im Querschnitt unregelmäßige Oktagonformen aufweisen, mit Abstand von den inneren Umfangsflächen der Sensordruckteile 160 und 161 entlang den Befestigungsflächen 164a und 164b, entlang den an die Befestigungsflächen 164a und 164b angrenzenden beiden Oberflächen 167a und 167b sowie entlang den beiden gegenüberliegenden Oberflächen 168a und 168b, die sich gegenüber den beiden Oberflächen 167a und 167b befinden, angeordnet und werden mit den inneren Umfangsflächen der Sensordruckteile 160 und 161 entlang einem Paar Kontaktflächen 169a und 169b, die zwischen den beiden Oberflächen 167a und 167b und den gegenüberliegenden Oberflächen 168a und 168b einander gegenüberliegen, in Kontakt gebracht.
Die Spitze des rechtsseitigen Befestigungsbauteils 166b ist mit vier Eingriffsvorsprüngen 166c zum Eingriff in die im Zentrum der rechtsseitigen Wand 141d des rechtsseitigen zylindrischen Teils 141 gebildeten vier rechteckigen Kerben 141e ausgestattet, wobei die Vorsprünge in der axialen Richtung verlaufen. Der Drucksensor 145a kann dadurch im hinteren Bereich des Lagergehäuses 142 positioniert werden, daß die Eingriffsvorsprünge 166c in Eingriff mit den Kerben 141e gebracht werden, wie nachstehend beschrieben.
Die untere Trägerachse 143 ist mittels des Lagergehäuses 142 drehbar im unteren Träger 2b gestützt. Abgeschrägte Abschnitte 143a und 143b zur nicht drehbaren Verbindung der rechten und der linken Tretkurbeln sind an den beiden Enden der unteren Trägerachse 143 gebildet. Zusätzlich sind ringförmige Laufflächen 143c und 143d auf der äußeren Umfangsfläche der unteren Trägerachse 143 an den Laufflächen 142a und 142b gegenüberliegenden Positionen gebildet. Eine Vielzahl von Stahlkugeln 144c und 144d, die die Walzenelementgruppen 144a und 144b konstituieren, sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung zwischen den Laufflächen 142a und 142b und den in Kontakt mit diesen Flächen stehenden Laufflächen 143c und 143d angeordnet. Die Vielzahl der Stahlkugeln 144c und 144d, die in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, werden von Halterungen 144e und 144f gehalten. Die Stahlkugeln 144c und 144d sind zwischen den beiden Bauteilen in einer ähnlichen Weise eingepreßt, wie sie bei gewöhnlichen Kugellagern angewendet wird. Die Sensorbefestigungsteile 163a und 163b sind in Kombination mit Dichtungsteilen außerhalb der Walzenelementgruppen 144a und 144b montiert.
Die Drucksensoren 145a und 145b, bei denen es sich um Teile handelt, die in der in Fig. 9 gezeigten Weise zu rechteckigen Tellern geformt sind, sind keramische Elemente, deren Widerstand in Abhängigkeit vom Druck variiert. Die Drucksensoren 145b und 145a sind zwischen dem linksseitigen und dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 140 und 141 und dem linksseitigen und dem rechtsseitigen Sensorbefestigungsteil 163a und 163b des Lagergehäuses 142 eingepreßt. In diesem Fall ist der Drucksensor 145a auf der der Fahrtrichtung des Fahrrads entgegengesetzten Seite, das heißt im hinteren Bereich des Lagergehäuses 142 (wie in Fig. 10 dargestellt) angeordnet, und der Drucksensor 145b ist im vorderen Bereich des Lagergehäuses 142, wie in Fig. 11 dargestellt, angeordnet. Durch Arrangieren der Drucksensoren 145a und 145b in solchen Positionen wird bewirkt, daß der auf die Drucksensoren 145a und 145b einwirkende Druck je nach Drehmoment beträchtlich variiert, und wird ermöglicht, daß das auf die untere Trägerachse 143 einwirkende Drehmoment mit hoher Genauigkeit abgefühlt werden kann, wenn das Kettenrad 33 durch die Tretkurbeln 31 und 32 gedreht wird und Spannung in der Kette 34 entsteht. Die Spannung in der Kette 34 tendiert dazu, die untere Trägerachse 143 nach hinten zu drängen.
Nachstehend folgt eine Beschreibung eines Verfahrens, bei dem die so konfigurierte untere Trägerachsenanordnung 130 an einem unteren Träger 2b montiert wird. Die untere Trägerachse 143 wird vorher in das Lagergehäuse 142 mit den Walzenelementgruppen 144a und 144b eingebaut. Zusätzlich werden die Sensordruckteile 160 und 161 und die Drucksensoren 145b und 145a an beiden Enden des Lagergehäuses 142 montiert. Dabei sind der linksseitige und der rechtsseitige Drucksensor 145b und 145a einander diagonal gegenüberliegend angeordnet.
Zunächst wird das rechtsseitige zylindrische Teil 141 mit Hilfe eines Einschraubwerkzeugs in den rechtsseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2d des unteren Trägers 2b eingeschraubt, bis eine der Kerben 141e des rechtsseitigen zylindrischen Teils 141 eine dem vorderen Bereich gegenüberliegende entsprechende Position erreicht. Dabei wird das rechtsseitige zylindrische Teil 141 entgegen dem Uhrzeigersinn gedreht, weil der rechtsseitige, mit Innengewinde versehene Abschnitt 2d ein Linksgewinde besitzt. Das Lagergehäuse 142, das mit den an den beiden Enden davon montierten Sensordruckteilen 160 und 161 ausgestattet ist, wird anschließend in den unteren Träger 2b eingeführt, bis eine Position erreicht ist, in der die Eingriffsvorsprünge 166c so in die Kerben 141e eingreifen, daß der Drucksensor 145a im hinteren Bereich angeordnet ist. Das linksseitige zylindrische Teil 140 wird dann mit Hilfe eines Einschraubwerkzeugs in den linksseitigen, mit Innengewinde versehenen Abschnitt 2c des unteren Trägers 2b eingeschraubt. Das linksseitige zylindrische Teil 140 wird im Uhrzeigersinn gedreht, weil der linksseitige, mit Innengewinde versehene Abschnitt 2c ein Rechtsgewinde besitzt.
Das Befestigen des linksseitigen zylindrischen Teils 140 mit einem vorgeschriebenen Drehmoment ermöglicht den Sensordruckteilen 160 und 161 aufgrund der Keilwirkung der sich doppelt verjüngenden Oberflächen 140c, 160a, 141c und 161a zusammengedrückt zu werden und die Drucksensoren 145b und 145a fest an den Befestigungsflächen 164a und 164b zu fixieren. Das Rattern der Drucksensoren 145b und 145a kann daher verringert werden, und die Sensoren können sicher im Lagergehäuse 142 fixiert werden. Nachdem die Positionen der Drucksensoren 145a und 145b in der Umfangsrichtung justiert worden sind, werden das linksseitige und das rechtsseitige zylindrische Teil 140 und 141 in den justierten Positionen durch die Gegenmuttern 150 und 151 verriegelt. Schließlich ermöglicht das Montieren der linksseitigen und der rechtsseitigen Tretkurbel 31 und 32 an den beiden Enden der unteren Trägerachse 143 und der Verlauf einer Kette 34 zwischen dem Kettenrad 33 und der internen Schaltnabe 10, die Drehung der Tretkurbeln 31 und 32 durch die interne Schaltnabe 10 auf das Hinterrad 7 zu übertragen.
In dieser Anordnung sind zwei Drucksensoren 145b und 145a außerhalb eines mit Wafzenelementgruppen 144a und 144b ausgestatteten Gehäusekörpers 162 montiert, so daß es möglich ist, die beiden Drucksensoren 145b und 145a in der Nähe des Zentrums in der radialen Richtung zu plazieren. Die beiden Drucksensoren 145b und 145a können somit ohne jegliche Reduzierung der radialen Abmessungen montiert werden.
Zusätzlich sind die Drucksensoren 145b und 145a durch die Sensordruckteile 160 und 161 an den Befestigungsflächen 164a und 164b befestigt, so daß es möglich ist, die Drucksensoren 145b und 145a sicher und ohne Rattern zu fixieren. Die Kraft kann daher mit hoher Wirksamkeit auf die Drucksensoren 145b und 145a übertragen werden, und die Empfindlichkeit der Drucksensoren 145b und 145a kann verbessert werden.
Der Betrieb dieser Ausführungsform entspricht im wesentlichen demjenigen der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform, und es wird somit auf eine Beschreibung verzichtet. In dieser Anordnung ist kein Drucksensor für Korrekturzwecke bereitgestellt, aber in der Praxis kann das Drehmoment auch ohne Korrektur des Sensorausgangs mit hoher Genauigkeit abgefühlt werden.
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägeranordnung 230 mit einer anderen Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung; und Fig. 13 ist eine Ansicht entlang der Linie XIII-XIII aus Fig. 12. Wie in diesen Figuren dargestellt, umfaßt eine untere Trägerachsenanordnung 230 ein linksseitiges und ein rechtsseitiges zylindrisches Teil 240 und 241, die an den Enden des unteren Trägers 2b montiert sind, ein zylindrisches Lagergehäuse 242, eine hohle untere Trägerachse 243, die durch das Lagergehäuse 242 durch ein Paar linksseitige und rechtsseitige Walzenelementgruppen 244a und 244b drehbar gestützt ist, ein Sensorbefestigungsteil 263, das auf der rechten Seite des Lagergehäuses 242 montiert ist, einen Drucksensor 245, der auf einer äußeren Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils 263 montiert ist, und ein Sensordruckteil 260, das zwischen dem Drucksensor 245 und dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 241 angeordnet ist.
Das Lagergehäuse 242 umfaßt einen zylindrischen Gehäusekörper 262. Ringförmige Laufflächen 242a und 242b sind mit Abstand voneinander in der axialen Richtung auf der inneren Umfangsfläche des Gehäusekörpers 262 gebildet. Die Laufflächen 242a und 242b sind an Positionen gebildet, die symmetrisch um die zentrale Position C der unteren Trägerachse 243 angeordnet sind. Die untere Trägerachse 243 ist ein allgemein hohles Teil mit abgeschrägten Abschnitten 243a und 243b an entgegengesetzten Enden davon, um die rechte und die linke Tretkurbel nicht drehbar zu verbinden. Zusätzlich sind ringförmige Laufflächen 243c und 243d auf der äußeren Umfangsfläche der unteren Trägerachse 243 an den Laufflächen 242a und 242b des Lagergehäuses 242 gegenüberliegenden Positionen gebildet. Eine Vielzahl von Stahlkugeln 244c und 244d, die die Walzenelementgruppen 244a und 244b konstituieren, sind in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung zwischen den Laufflächen 242a und 242b und den mit diesen Flächen in Kontakt stehenden Laufflächen 243c und 243d angeordnet. Die Vielzahl der Stahlkugeln 244c und 244d werden durch die Halterungen 244e und 244f in diesen regelmäßigen Abständen gehalten. Die Stahlkugeln 244c und 244d sind zwischen den beiden Bauteilen in einer Weise eingepreßt, wie sie bei gewöhnlichen Kugellagern angewendet wird.
Eine mit Gewinde versehene äußere Umfangsfläche 240a des linksseitigen zylindrischen Teils 240 steht in Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen inneren Umfangsfläche 2c am linken Ende des unteren Trägers 2b. Die Größe der mit Gewinde versehenen äußeren Umfangsfläche 240a kann beispielsweise "BC 1,37 Scheitelwert 24" (wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) betragen, um ein Montieren im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu ermöglichen. Eine konkave innere Umfangsfläche 240c des linksseitigen zylindrischen Teils 240 stößt stumpf an ein konvexes Ende 240c des Lagergehäuses 242 an, um das Lagergehäuse 242 im unteren Träger 2b zu positionieren. Keilwellennuten 240b für den Eingriff eines Einschraubwerkzeugs sind auf der linksseitigen inneren Umfangsfläche des linksseitigen zylindrischen Teils 240 gebildet. Eine scheibenförmige linksseitige Wand 240d ist zwischen der konkaven Oberfläche 240c und den Keilwellennuten 240b gebildet, und ein ringförmiges Dichtungsteil 290 ist zwischen der Achse 243 und der linksseitigen Wand 240d eingepaßt. Die untere Trägerachse 243 verläuft durch das Zentrum der linksseitigen Wand 240d.
Das rechtsseitige zylindrische Teil 241 ist etwas anders als das linksseitige zylindrische Teil 240 geformt. Eine mit Gewinde versehene äußere Umfangsfläche 241a des rechtsseitigen zylindrischen Teils 241 steht in Gewindeeingriff mit einer mit Gewinde versehenen inneren Umfangsfläche 2d am rechten Ende des unteren Trägers 2b. Die Größe der mit Gewinde versehenen äußeren Umfangsfläche 241a, deren Gewinde gegenüber der Richtung der mit Gewinde versehenen äußeren Umfangsfläche 240a des linksseitigen zylindrischen Teils 240 gegenläufigen Richtung verläuft, kann beispielsweise "BC 1,37 Scheitelwert 24 links" (wie in der JIS D 9401 für Fahrräder definiert) betragen, um ein Montieren im unteren Träger eines gewöhnlichen Fahrrads zu ermöglichen. Keilwellennuten 241b für den Eingriff eines Einschraubwerkzeugs sind in der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 241 gebildet.
Eine in der axialen und der Umfangsrichtung flache Oberfläche 241c ist auf der inneren Umfangsfläche des rechtsseitigen zylindrischen Teils 241 gebildet, und das (nachstehend beschriebene) Sensordruckteil 260 wird gegen diese flache Oberfläche 241c geschoben. Drei in der axialen und der Umfangsrichtung flache Oberflächen 241e, 241f und 241g (Fig. 13) sind auf der inneren Umfangsfläche des zylindrischen Teils 241 zum nicht drehbaren Eingriff in ein (nachstehend beschriebenes) Sensorbefestigungsteil 263 gebildet, wobei sich die Oberfläche 241e der Oberfläche 241c diametral gegenüberliegend befindet, die Oberfläche 241f sich der Oberfläche 241g diametral gegenüberliegend befindet und sich die Oberflächen 241f und 241g orthogonal zu den Oberflächen 241c und 241e befinden. Das rechtsseitige zylindrische Teil 241 ist verriegelt, in der Drehrichtung positioniert, und durch eine Gegenmutter 251 im unteren Träger 2b fixiert. Nuten 251a für den Eingriff eines Einschraubwerkzeugs sind in der äußeren Umfangsfläche der Gegenmutter 251 in regelmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung gebildet.
Ein Sensorbefestigungsteil 263 ist am rechtsseitigen Ende des Gehäusekörpers 262 montiert. Das Sensorbefestigungsteil 263 umfaßt ein einen größeren Durchmesser aufweisendes zylindrisches Bauteil 265, das mit enger Passung über der äußeren Umfangsfläche des Gehäusekörpers 262 angeordnet ist, sowie ein einen kleineren Durchmesser aufweisendes Sensorbefestigungsbauteil 266, das sich von der rechten Seite des einen größeren Durchmesser aufweisenden zylindrischen Bauteils 265 aus erstreckt. Eine konkave innere Umfangsfläche 263a des Sensorbefestigungsteils 263 stößt an ein konvexes Ende 242y des Lagergehäuses 242 an, um das Lagergehäuse 242 im unteren Träger 2b zu positionieren. Eine in der axialen und der Umfangsrichtung flache Oberfläche 266a ist auf der äußeren Umfangsfläche des einen kleineren Durchmesser aufweisenden Sensorbefestigungsbauteils 266 gebildet, und der Drucksensor 245 wird gegen diese flache Oberfläche 266a geschoben. Drei in der axialen und in der Umfangsrichtung flache Oberflächen 266b, 266c und 266d (Fig. 13), die jeweils die Oberflächen 2411e, 241f und 241g berühren, sind auf der äußeren Umfangsfläche des einen kleineren Durchmesser aufweisenden Sensorbefestigungsbauteils 266 zum nicht drehbaren Eingriff in das rechtsseitige zylindrische Teil 241 gebildet. Wie in Fig. 13 dargestellt, befindet sich die Oberfläche 266b der Oberfläche 266a diametral gegenüberliegend, die Oberfläche 266c der Oberfläche 266d diametral gegenüberliegend, und die Oberflächen 266a und 266b orthogonal zu den Oberflächen 266c und 266d.
Der Drucksensor 245 ist, wie in den obengenannten Ausführungsformen, als ein rechteckiger Teller geformt und ist ein keramisches Element, dessen Widerstand in Abhängigkeit vom Druck variiert. Das Sensordruckteil 260 ist jedoch, anders als die in Fig. 8 dargestellte Ausführungsform, ein allgemein rechteckiges, quadratisches oder rundes tellerförmiges Teil mit einer den Drucksensor 245 berührenden flachen Bodenfläche 260a und einer gebogenen, vorzugsweise abgerundeten und vorzugsweise kugelförmigen oberen Fläche 260b mit einem im wesentlichen konstanten Krümmungsradius, der die flache Oberfläche 241c des rechtsseitigen zylindrischen Teils 241 berührt. Die flache Bodenfläche 260a trägt dazu bei, sicherzustellen, daß der zwischen dem Drucksensor 245 und dem Sensordruckteil 260 einwirkende Druck entlang der oberen Fläche des Drucksensors 245 gleichmäßig verteilt wird, so daß örtlich festgelegte Punkte, an denen ein hoher Druck auf den allgemein zerbrechlichen Keramikdrucksensor 245 einwirkt, vermieden und genauere Druckmessungen bereitgestellt werden. Die allgemein kugelförmige obere Fläche 260b des Sensordruckteils 260 berührt die flache Oberfläche 241c an einem Punkt, so daß sich das Sensordruckteil 260 ausdehnen und die Kontaktkraft entlang der flachen Bodenfläche 260a gleichmäßig verteilen kann, wodurch örtlich festgelegte Punkte, an denen ein hoher Druck auf den aus allgemein zerbrechlicher Keramik bestehenden Drucksensor 245 einwirkt, wiederum vermieden und genauere Druckmessungen ermöglicht werden.
Der Drucksensor 245 ist, wie in den obengenannten Ausführungsformen, vorzugsweise auf der der Fahrtrichtung des Fahrrads entgegengesetzten Seite angeordnet, das heißt im hinteren Bereich des Lagergehäuses 242. Obwohl lediglich ein Drucksensor 245 dargestellt ist, der sich auf der rechten Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230 befindet, können ein zweiter Drucksensor und dazugehörige Bauteile, ähnlich wie für die rechte Seite der unteren Trägeranordnung 230 dargestellt, auf der linken Seite der unteren Trägeranordnung 230 bereitgestellt und, ähnlich wie in den obengenannten Ausführungsformen, auf der vorderen Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230 montiert sein.
Fig. 14 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägerachsenanordnung 230' mit einer anderen Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 15 ist eine Ansicht entlang der Linie XV-XV aus Fig. 14; Fig. 16 ist eine Ansicht entlang der Linie XVI-XVI aus Fig. 14; und Fig. 17 ist eine Ansicht entlang der Linie XVII-XVII aus Fig. 14. Diese Ausführungsform ähnelt der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform, so daß identische Bauteile gleich numeriert sind. Die untere Trägerachsenanordnung 230' unterscheidet sich von der in den Fig. 12 und 13 dargestellten unteren Trägerachsenanordnung 230 dadurch, daß das rechtsseitige röhrenförmige Teil 241 und das Sensorbefestigungsteil 263 ein einteiliges röhrenförmiges Sensorbefestigungsteil 360 bilden.
In diesem Fall weist das röhrenförmige Sensorbefestigungsteil 360 eine mit Gewinde versehene äußere Umfangsfläche 360a auf, die in die mit Gewinde versehene innere Umfangsfläche 2d des unteren Trägers 2b eingreift, eine konkave innere Umfangsfläche 360b, die an das konvexe Ende 242y des Lagergehäuses 242 stößt, um das Lagergehäuse 242 im unteren Träger 2b zu positionieren, und eine Vielzahl von Keilwellennuten 360c für den Eingriff eines Einschraubwerkzeugs an der rechtsseitigen inneren Umfangsfläche. Ein gebogener Sensorhalteabschnitt 360d (Fig. 16) ist mit Abstand von einem zentralen Abschnitt 360e angeordnet, um einen gebogenen Raum 360f zu bilden. Der zentrale Abschnitt 360e besitzt eine Oberfläche 360g, die in der axialen und der Umfangsrichtung flach ist, und der Drucksensor 245 ist auf dieser flachen Oberfläche 360g plaziert Der Sensorhalteabschnitt 360d weist einen konkaven Hohlraum 360h mit einer Oberfläche 360i auf, die in der axialen und der radialen Richtung flach ist, um die obere Fläche 260b des Sensordruckteils 260 zu berühren. Der Betrieb und die Vorteile sind die gleichen wie in der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform, mit der Ausnahme, daß sich diese Ausführungsform wegen des einteiligen röhrenförmigen Sensorbefestigungsteils 360 auch leichter zusammensetzen läßt.
Der Drucksensor 245 ist, wie in den obengenannten Ausführungsformen, vorzugsweise auf der der Fahrtrichtung des Fahrrads entgegengesetzten Seite angeordnet, das heißt im hinteren Bereich des Lagergehäuses 242. Obwohl lediglich ein Drucksensor 245 dargestellt ist, der sich auf der rechten Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230' befindet, können ein zweiter Drucksensor und dazugehörige Bauteile, ähnlich wie für die rechte Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230' dargestellt, auf der linken Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230' bereitgestellt und auf der vorderen Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230', ähnlich wie bei den in den Fig. 3, 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen, montiert werden.
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht einer besonderen Ausführungsform einer unteren Trägerachsenanordnung 230" mit einer anderen Ausführungsform eines Drehmomentsensors gemäß der vorliegenden Erfindung, und Fig. 19 ist eine Ansicht entlang der Linie XIX-XIX aus Fig. 18. Fig. 20 ist eine auseinandergezogene Ansicht der unteren Trägerachsenanordnung 230" der Fig. 18. Diese Ausführungsform ähnelt der in den Fig. 12 und 13 dargestellten Ausführungsform, so daß identische Bauteile gleich numeriert sind. Die untere Trägerachsenanordnung 230" unterscheidet sich von der in den Fig. 12 und 13 dargestellten unteren Trägerachsenanordnung 230 dadurch, daß die flachen Oberflächen 241f und 241g des rechtsseitigen zylindrischen Teils 241 in jener Ausführungsform durch gebogene Oberflächen 241p und 241q mit entsprechenden Lagertaschen 241r bzw. 241s ersetzt worden sind und Walzen in der Form von Kugellagern 295 und 296 jeweils in den Lagertaschen 241r und 241s plaziert worden sind. Die Lager 295 und 296 stellen eine radiale Abstützung zwischen dem einen kleinen Durchmesser aufweisenden Sensorbefestigungsabschnitt 266 und dem rechtsseitigen zylindrischen Teil 241 bereit, eliminieren jedoch die den in Fig. 13 dargestellten Kontaktflächen 241f, 241g, 266c und 266d innewohnende Reibung. Dies wiederum stellt ein genaueres Maß für den Druck vom Drucksensor 245 bereit.
Der Drucksensor 245 ist, wie in den obengenannten Ausführungsformen, vorzugsweise auf der der Fahrtrichtung des Fahrrads entgegengesetzten Seite angeordnet, das heißt im hinteren Bereich des Lagergehäuses 242. Obwohl lediglich ein Drucksensor 245 dargestellt ist, der sich auf der rechten Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230" befindet, können ein zweiter Drucksensor und dazugehörige Bauteile, ähnlich wie für die rechte Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230" gezeigt, auf der linken Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230" bereitgestellt und auf der vorderen Seite der unteren Trägerachsenanordnung 230", ähnlich wie in den in den Fig. 3, 7 und 8 dargestellten Ausführungsformen, montiert werden.
Während das Obengenannte eine Beschreibung der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist, sind weitere Modifizierungen möglich, ohne dabei vom Bereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. So können beispielsweise die Größe, die Form, die Einbaustelle oder die Orientierung der verschiedenen Bauteile nach Bedarf verändert werden. Die Funktionen eines Elements können von zwei Elementen ausgeführt werden, und umgekehrt. Es ist nicht nötig, daß alle Vorteile gleichzeitig in einer besonderen Ausführungsform vorhanden sind. Jedes Merkmal, das gegenüber dem Stand der Technik einzigartig ist, und zwar alleine oder in Kombination mit anderen Merkmalen, sollte auch als eine separate Beschreibung weiterer Erfindungen der Anmelderin betrachtet werden, einschließlich der durch ein solches Merkmal bzw. solche Merkmale verkörperten Konstruktions- und/oder Funktionskonzepte.
In den obenbeschriebenen Ausführungsformen wurden die Schaltzeitpunkte auf der Basis des unter Nutzung des Ausgangs eines Drucksensors abgefühlten Drehmoments gesteuert. Bei einem Fahrrad mit Hilfsmotor ist es jedoch ebenfalls möglich, die Motorausgangsleistung für den Antrieb auf der Basis des Drehmoments zu steuern.

Claims

1. Ein Drehmomentsensor für eine untere Trägeranordnung (30) eines Fahrrads, wobei der Drehmomentsensor eine untere Trägerachse (43) aufweist, die folgendes umfaßt:

ein Achsenstützteil (42) zum Stützen der Achse zur Drehung um eine Stützachse, wobei das Achsenstützteil (42) eine erste Sensorbefestigungsstelle (46a) aufweist; und

einen ersten Drucksensor (45a) zum Anordnen an der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a).

2. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 1, wobei der erste Drucksensor (45a) ein erstes Widerstandselement umfaßt, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

3. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Sensorbefestigungsstelle (46a) auf einer äußeren Umfangsfläche des Achsenstützteils angeordnet ist.

4. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Achsenstützteil (42) eine zweite Sensorbefestigungsstelle (46b, 46d), die sich mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in Richtung der Stützachse befindet, beinhaltet, und das ferner einen zweiten Drucksensor (45b, 45d) zum Anordnen an der zweiten Sensorbefestigungsstelle (46a) umfaßt.

5. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 4, wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46d) der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in Richtung der Stützachse gegenüberliegt.

6. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 5, wobei das Achsenstützteil (42) eine verlängerte Form aufweist, die sich in Richtung der Stützachse erstreckt, wobei die erste Sensorbefestigungsstelle (46a) an einem ersten Ende des Achsenstützteils angeordnet ist, und wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46d) an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Achsenstützteils in Richtung der Stützachse angeordnet ist.

7. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 4, wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46b) der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) diagonal in Richtung der Stützachse gegenüberliegt.

8. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 7, wobei das Achsenstützteil (42) eine verlängerte Form aufweist, die sich in Richtung der Stützachse erstreckt, wobei die erste Sensorbefestigungsstelle (46a) an einem ersten Ende des Achsenstützteils angeordnet ist, und wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46b) an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Achsenstützteils gegenüber der ersten Sensorbefestigungsstelle in radialer Richtung zum Achsenstützteil angeordnet ist.

9. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Achsenstützteil (42) eine zweite Sensorbefestigungsstelle (46c), die sich mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in radialer Richtung zum Achsenstützteil befindet, beinhaltet, und das ferner einen zweiten Drucksensor (45c) zum Anbringen an der zweiten Sensorbefestigungsstelle (46c) umfaßt.

10. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 9, wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46c) der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in radialer Richtung zum Achsenstützteil gegenüberliegt.

11. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei der erste Drucksensor (45a) und der zweite Drucksensor (45b, 45c, 45d) jeweils ein Widerstandselement umfassen, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

12. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Achsenstützteil (42) folgendes beinhaltet:

eine zweite Sensorbefestigungsstelle (46d), die sich mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in Richtung der Stützachse befindet;

eine dritte Sensorbefestigungsstelle (46c), die sich mit Abstand von der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in radialer Richtung zum Achsenstützteil befindet;

eine vierte Sensorbefestigungsstelle (46b), die sich mit Abstand von der dritten Sensorbefestigungsstelle (46c) in Richtung der Stützachse befindet;

und ferner folgendes umfaßt:

einen zweiten Drucksensor (45d) zum Anordnen an der zweiten Sensorbefestigungsstelle (46d);

einen dritten Drucksensor (45c) zum Anordnen an der dritten Sensorbefestigungsstelle (46c); und

einen vierten Drucksensor (45b) zum Anordnen an der vierten Sensorbefestigungsstelle (46b).

13. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 12, wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46d) der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in Richtung der Stützachse gegenüberliegt, und wobei die vierte Sensorbefestigungsstelle (46b) der dritten Sensorbefestigungsstelle (46c) in Richtung der Stützachse gegenüberliegt.

14. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei die dritte Sensorbefestigungsstelle (46c) der ersten Sensorbefestigungsstelle (46a) in radialer Richtung zum Achsenstützteil gegenüberliegt, und wobei die vierte Sensorbefestigungsstelle (46b) der zweiten Sensorbefestigungsstelle (46d) in radialer Richtung zum Achsenstützteil gegenüberliegt.

15. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der erste Drucksensor (45a), der zweite Drucksensor (45d), der dritte Drucksensor (45c) und der vierte Drucksensor (45b) jeweils ein Widerstandselement umfassen, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

16. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei das Achsenstützteil (42) eine verlängerte Form aufweist, die sich in Richtung der Stützachse erstreckt, wobei die erste Sensorbefestigungsstelle (46a) und die dritte Sensorbefestigungsstelle (46c) an einem ersten Ende des Achsenstützteils angeordnet sind, und wobei die zweite Sensorbefestigungsstelle (46d) und die vierte Sensorbefestigungsstelle (46b) an einem gegenüberliegenden zweiten Ende des Achsenstützteils in Richtung der Stützachse angeordnet sind.

17. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 1, der folgendes umfaßt:

eine Achse (43), die eine Achsenachse aufweist;

ein erstes Lager (44b), das eine Vielzahl erster, auf der Achse angeordneter Walzen (44d) beinhaltet; und

ein zweites Lager (44a), das eine Vielzahl zweiter, auf der Achse angeordneter Walzen (44c) beinhaltet;

wobei das erste Lager sich mit Abstand vorn zweiten Lager in Richtung der Achsenachse befindet;

wobei das Achsenstützteil folgendes umfaßt:

ein röhrenförmiges Lagergehäuse (42), das die Achse umgibt, so daß das erste Lager und das zweite Lager zwischen der Achse (43) und dem Lagergehäuse (42) angeordnet sind und so daß die Achse drehbar in dem Lagergehäuse gestützt wird;

ein erstes röhrenförmiges Teil (41), das an einem ersten Ende des Lagergehäuses angeordnet ist; und

ein zweites röhrenförmiges Teil (40), das an einem zweiten Ende des Lagergehäuses angeordnet ist; und

wobei der erste Drucksensor (45a) zwischen dem ersten röhrenförmigen Teil (41) und dem Lagergehäuse (42) angeordnet ist.

18. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 17, wobei das erste röhrenförmige Teil (41) um eine äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet ist, und wobei der erste Drucksensor (45a) zwischen einer inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils (41) und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses (42) angeordnet ist.

19. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei der erste Drucksensor (45a) ein erstes Widerstandselement umfaßt, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

20. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, der ferner einen zweiten Drucksensor (45b), der zwischen dem zweiten röhrenförmigen Teil (40) und dem Lagergehäuse (42) angeordnet ist, umfaßt.

21. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 20, wobei das erste röhrenförmige Teil (41) um eine äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses (42) angeordnet ist, wobei das zweite röhrenförmige Teil (40) um die äußere Umfangsfläche des Lagergehäuses (42) angeordnet ist, wobei der erste Drucksensor (45a) zwischen einer inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet ist, und wobei der zweite Drucksensor (45b) zwischen einer inneren Umfangsfläche des zweiten röhrenförmigen Teils und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses angeordnet ist.

22. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 20 oder 21, wobei der erste Drucksensor (45a) und der zweite Drucksensor (45b) jeweils ein Widerstandselement umfassen, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

23. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, wobei das Lagergehäuse (42) folgendes beinhaltet:

eine erste Vertiefung (46a); und

eine zweite Vertiefung (46b);

wobei der erste Drucksensor (45a) ortsfest in der ersten Vertiefung montiert ist; und

wobei der zweite Drucksensor (45b) ortsfest in der zweiten Vertiefung montiert ist.

24. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, wobei der erste Drucksensor (45a) und der zweite Drucksensor (45b) jeweils ein Teil in der Form eines gebogenen Tellers umfassen.

25. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, wobei der erste Drucksensor (45a) radial nach außen vom ersten Lager montiert ist, und wobei der zweite Drucksensor (45b) radial nach außen vom zweiten Lager montiert ist.

26. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der erste Drucksensor (45a) dem zweiten Drucksensor (45d) in Richtung der Achsenachse gegenüberliegt.

27. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25, wobei der erste Drucksensor (45a) diagonal von dem zweiten Drucksensor (45b) in Richtung zur Achsenachse angeordnet ist.

28. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 27, der ferner folgendes umfaßt:

einen dritten Drucksensor (45c), der zwischen der inneren Umfangsfläche des ersten röhrenförmigen Teils (41) und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses (42) angeordnet ist;

einen vierten Drucksensor (45d), der zwischen der inneren Umfangsfläche des zweiten röhrenförmigen Teils (40) und der äußeren Umfangsfläche des Lagergehäuses (42) angeordnet ist;

wobei der dritte Drucksensor (45c) dem ersten Drucksensor (45a) in radialer Richtung zum Lagergehäuse gegenüberliegt; und

wobei der vierte Drucksensor (45d) dem zweiten Drucksensor (45b) in radialer Richtung zum Lagergehäuse gegenüberliegt.

29. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 28, wobei der erste Drucksensor (45a), der zweite Drucksensor (45b), der dritte Drucksensor (45c) und der vierte Drucksensor (45d) jeweils ein Widerstandselement umfassen, dessen Widerstand sich in Antwort auf eine Druckkraft ändert.

30. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 28 oder 29, wobei das Lagergehäuse folgendes beinhaltet:

eine erste Vertiefung (46a);

eine zweite Vertiefung (46b);

eine dritte Vertiefung (46c); und

eine vierte Vertiefung (46d);

wobei der erste Drucksensor ortsfest in der ersten Vertiefung montiert ist;

wobei der zweite Drucksensor ortsfest in der zweiten Vertiefung montiert ist;

wobei der dritte Drucksensor ortsfest in der dritten Vertiefung montiert ist; und

wobei der vierte Drucksensor ortsfest in der vierten Vertiefung montiert ist.

31. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 28 bis 30, wobei der erste Drucksensor, der zweite Drucksensor, der dritte Drucksensor und der vierte Drucksensor (45a-d) jeweils ein Teil in der Form eines gebogenen Tellers umfassen.

32. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 28 bis 31, wobei der erste Drucksensor (45a) und der dritte Drucksensor (45c) radial nach außen vom ersten Lager (44b) montiert sind, und wobei der zweite Drucksensor (45b) und der dritte Drucksensor (45d) radial nach außen vom zweiten Lager (44a) montiert sind.

33. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 17 bis 32, wobei das erste röhrenförmige Teil (41) eine mit einem Gewinde versehene äußere Umfangsfläche aufweist, und wobei das zweite röhrenförmige Teil (40) eine mit einem Gewinde versehene äußere Umfangsfläche aufweist.

34. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 33, der ferner ein Verschlußteil (50), das über ein Gewinde in die mit einem Gewinde versehene äußere Umfangsfläche von mindestens einem des ersten röhrenförmigen Teils und des zweiten röhrenförmigen Teils eingreift, umfaßt.

35. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 34, wobei das Verschlußteil (50) eine Gegenmutter umfaßt.

36. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 34 oder 35, wobei das Verschlußteil (50) eine Position des Lagergehäuses (42) relativ zu mindestens einem des ersten röhrenförmigen Teils und des zweiten röhrenförmigen Teils (40, 41) in Richtung zur Drehung der Achse festlegt.

37. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 34 bis 36, der ferner ein Verbindungsteil (51) zum axialen, ortsfesten Verbinden des Lagergehäuses (42) mit mindestens einem des ersten röhrenförmigen Teils und des zweiten röhrenförmigen Teils (40, 41), in die das Gewinde über das Verschlußteil eingreift, umfaßt.

38. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 34 bis 37, der ferner ein Positioniermittel (70) zum Festlegen einer Position des Lagergehäuses (42) relativ zu mindestens einem des ersten röhrenförmigen Teils und des zweiten röhrenförmigen Teils (40, 41), in die das Gewinde über das Verschlußteil in Richtung der Drehung der Achse eingreift, umfaßt.

39. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 34 bis 37, der ferner ein Positioniermittel (70) zum Festlegen einer Position des Lagergehäuses (42) relativ zum ersten röhrenförmigen Teil (41) und zum zweiten röhrenförmigen Teil (40), in Richtung der Drehung der Achse, umfaßt.

40. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 34 bis 37, wobei das mindestens eine des ersten röhrenförmigen Teils (41) und des zweiten röhrenförmigen Teils (40), in die das Verschlußteil (50) nicht über ein Gewinde eingreift, eine Vielzahl von Vertiefungen und Vorsprüngen (41e) aufweist, die in eine entsprechende Vielzahl von Vertiefungen und Vorsprüngen auf dem Lagergehäuse (42) eingreifen, um eine Position des Lagergehäuses relativ zu mindestens einem des ersten röhrenförmigen Teils und des zweiten röhrenförmigen Teils in Richtung zur Drehung der Achse festzulegen.

41. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 20, der ferner folgendes umfaßt:

ein erstes Sensorbefestigungsteil (163b) mit einer ersten Sensorbefestigungsstelle, wobei das erste Sensorbefestigungsteil zwischen dem Lagergehäuse (142) und dem ersten röhrenförmigen Teil (141) angeordnet ist;

ein zweites Sensorbefestigungsteil (163a) mit einer zweiten Sensorbefestigungsstelle, wobei das zweite Sensorbefestigungsteil zwischen dem Lagergehäuse (142) und dem zweiten röhrenförmigen Teil (140) angeordnet ist;

wobei der erste Drucksensor (145a) an der ersten Sensorbefestigungsstelle angeordnet ist; und

wobei der zweite Drucksensor (145b) an der zweiten Sensorbefestigungsstelle angeordnet ist.

42. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 41, wobei der erste Drucksensor (145a) diagonal von dem zweiten Drucksensor (145b) in Richtung zur Achsenachse angeordnet ist.

43. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 17 bis 27, der ferner folgendes umfaßt:

ein Sensorbefestigungsteil (163b) mit einer Sensorbefestigungsstelle, wobei das Sensorbefestigungsteil zwischen dem Lagergehäuse (142) und dem ersten röhrenförmigen Teil (141) angeordnet ist; und

wobei der Drucksensor (145a) an der Sensorbefestigungsstelle angeordnet ist.

44. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 43, wobei der Drucksensor (145a) radial nach außen vom Sensorbefestigungsteil (163b) angeordnet ist.

45. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 43 oder 44, wobei der Drucksensor (145a) auf einer äußeren Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils (163b) angeordnet ist.

46. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 43 bis 45, der ferner ein Sensordruckteil (161), das zwischen dem Drucksensor (145a) und dem ersten röhrenförmigen Teil (141) angeordnet ist, umfaßt.

47. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 46, wobei das Sensordruckteil (161) den Drucksensor (145a) kontaktiert, und wobei der Drucksensor auf einer äußeren Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils (163b) angeordnet ist.

48. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 46 oder 47, wobei das Sensordruckteil (161) eine äußere Umfangsfläche aufweist, die sich in Richtung der Achsenachse verjüngt, und wobei das erste röhrenförmige Teil (141) eine sich verjüngende innere Umfangsfläche (141c) aufweist, die eine Druckkraft gegen die sich verjüngende äußere Umfangsfläche des Sensordruckteils bereitstellt.

49. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 46 bis 48, wobei das erste röhrenförmige Teil (141) eine mit einem Gewinde versehene äußere Umfangsfläche (141a) aufweist, und wobei das zweite röhrenförmige Teil (140) eine mit einem Gewinde versehene äußere Umfangsfläche (140a) aufweist.

50. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 46 bis 49, wobei das Sensordruckteil (161) eine innere Umfangsfläche in der Form eines Polygons aufweist.

51. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 50, wobei der Drucksensor (145a) die Form eines flachen Tellers aufweist, und wobei die innere Umfangsfläche des Sensordruckteils (161) eine flache Seite, die dem Drucksensor gegenüberliegt, aufweist.

52. Drucksensor gemäß Anspruch 50 oder 51, wobei das Sensorbefestigungsteil (163b) eine äußere Umfangsfläche (164b) in der Form eines Polygons aufweist, und wobei die äußere Umfangsfläche (164b) des Sensorbefestigungsteils der inneren Umfangsfläche des Sensordruckteils (161) gegenüberliegt.

53. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 52, wobei die äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils (163b) eine erste flache Seite, die dem Drucksensor (145a) gegenüberliegt, aufweist.

54. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 52 oder 53, wobei das Sensorbefestigungsteil (163b) eine äußere Umfangsfläche (164b) in der Form eines Oktagons aufweist, und wobei das Sensordruckteil (161) eine innere Umfangsfläche in der Form eines Oktagons aufweist.

55. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 51, wobei zwei angrenzende Seiten der äußeren Umfangsfläche (164b) des Sensorbefestigungsteils, die an der flachen Seite anliegen und an diese angrenzen, mit Abstand zur inneren Umfangsfläche des Sensordruckteils (161) liegen, und wobei zwei diametral einander mit Abstand gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche (164b) des Sensorbefestigungsteils, die diametral den zwei angrenzenden Seiten des Sensorbefestigungsteils gegenüberliegen, mit Abstand zur inneren Umfangsfläche des Sensordruckteils (161) liegen.

56. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 55, wobei zwei diametral gegenüberliegende Seiten der äußeren Umfangsfläche (164b) des Sensorbefestigungsteils zwischen den zwei angrenzenden Seiten des Sensorbefestigungsteils (163b) und die zwei diametral einander im Abstand gegenüberliegenden Seiten des Sensorbefestigungsteils (163b) die innere Umfangsfläche (169b) des Sensordruckteils (161) berühren.

57. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 46 bis 56, wobei das Sensordruckteil (161) einen Schlitz (161b) beinhaltet, der sich durch eine äußere Umfangsfläche davon erstreckt.

58. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 57, wobei der Schlitz (161b) in unmittelbarer Nähe zum Drucksensor angeordnet ist.

59. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 46 bis 58, wobei das Sensordruckteil (260) eine gebogene äußere Umfangsfläche (260b) aufweist, die einer inneren Umfangsfläche (241c) des ersten röhrenförmigen Teils (241) gegenüberliegt.

60. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 59, wobei das erste röhrenförmige Teil (241) eine flache innere Umfangsfläche (241c) aufweist, die dem Sensordruckteil (260) gegenüberliegt.

61. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 60, wobei die flache innere Umfangsfläche (241c) des ersten röhrenförmigen Teils die gebogene äußere Umfangsfläche (260b) des Sensordruckteils berührt.

62. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 59 bis 61, wobei die äußere Umfangsfläche (260b) des Sensordruckteils eine abgerundete Form aufweist.

63. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 59 bis 62, wobei die äußere Umfangsfläche (260b) des Sensordruckteils einen konstanten Krümmungsradius aufweist.

64. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 59, wobei das Sensorbefestigungsteil (266) eine erste äußere Umfangsfläche (266a) des Sensorbefestigungsteils aufweist, wobei das erste röhrenförmige Teil (241) eine erste innere Umfangsfläche (241c) des röhrenförmigen Teils aufweist, und wobei der Drucksensor (245) zwischen der ersten äußeren Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils und der ersten inneren Umfangsfläche des röhrenförmigen Teils angeordnet ist.

65. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 64, wobei das Sensorbefestigungsteil (266) eine zweite äußere Umfangsfläche (266b) des Sensorbefestigungsteils gegenüber der ersten äußeren Umfangsfläche (266a) des Sensorbefestigungsteils umfaßt, und wobei das erste röhrenförmige Teil (241) eine zweite innere Umfangsfläche (241e) des röhrenförmigen Teils, die der zweiten äußeren Umfangsfläche (241c) des Sensorbefestigungsteils gegenüberliegt, umfaßt.

66. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 65, wobei die zweite äußere Umfangsfläche (266b) des Sensorbefestigungsteils flach ist, wobei die zweite innere Umfangsfläche (241e) des röhrenförmigen Teils flach ist, und wobei die zweite äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils die zweite innere Umfangsfläche des röhrenförmigen Teils berührt.

67. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 43 bis 66, wobei das erste röhrenförmige Teil und das Sensorbefestigungsteil aus einem Stück (360) bestehen.

68. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 65 bis 66, wobei das Sensorbefestigungsteil (266) eine dritte äußere Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils gegenüber einer vierten äußeren Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils aufweist, wobei die dritte äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils und die vierte äußerere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils im wesentlich orthogonal zur ersten äußeren Umfangsfläche (266a) des Sensorbefestigungsteils und zur zweiten äußeren Umfangsfläche (266b) des Sensorbefestigungsteils angeordnet sind.

69. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 68, wobei das erste röhrenförmige Teil (241) folgendes beinhaltet:

eine dritte innere Umfangsfläche (241f) des röhrenförmigen Teils, die der dritten äußeren Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils gegenüberliegt; und

eine vierte innere Umfangsfläche (241 g) des röhrenförmigen Teils, die der vierten äußeren Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils gegenüberliegt.

70. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 69, wobei die dritte äußere Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils flach ist, wobei die dritte innere Umfangsfläche (241f) des röhrenförmigen Teils flach ist, wobei die vierte äußere Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils flach ist, wobei die vierte innere Umfangsfläche (241 g) des röhrenförmigen Teils flach ist, wobei die dritte äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils die dritte innere Umfangsfläche des röhrenförmigen Teils berührt, und wobei die vierte äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils die vierte innere Umfangsfläche des röhrenförmigen Elements berührt.

71. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 70, wobei die zweite äußere Umfangsfläche (266b) des Sensorbefestigungsteils flach ist, wobei die zweite innere Umfangsfläche (241e) des röhrenförmigen Teils flach ist, und wobei die zweite äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils die zweite innere Umfangsfläche des röhrenförmigen Teils berührt.

72. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 69, wobei die dritte äußere Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils mit Abstand zur dritten inneren Umfangsfläche (241 p) des röhrenförmigen Teils liegt, und wobei die vierte äußere Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils mit Abstand zur vierten inneren Umfangsfläche (241 q) des röhrenförmigen Teils liegt.

73. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 72, der ferner folgendes umfaßt:

eine erste Walze (295), die zwischen der dritten äußeren Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils und der dritten inneren Umfangsfläche (241p) des röhrenförmigen Teils angeordnet ist; und

eine vierte Walze (296), die zwischen der vierten äußeren Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils und der vierten inneren Umfangsfläche (241q) des röhrenförmigen Teils angeordnet ist.

74. Drehmomentsensor gemäß Anspruch 72 oder 73, wobei die dritte äußere Umfangsfläche (266c) des Sensorbefestigungsteils flach ist, und wobei die vierte äußere Umfangsfläche (266d) des Sensorbefestigungsteils flach ist.

75. Drehmomentsensor gemäß einem der Ansprüche 72 bis 74, wobei die zweite äußere Umfangsfläche (266b) des Sensorbefestigungsteils flach ist, wobei die zweite innere Umfangsfläche (241e) des röhrenförmigen Teils flach ist, und wobei die zweite äußere Umfangsfläche des Sensorbefestigungsteils die zweite innere Umfangsfläche des röhrenförmigen Teils berührt.