EP4770902A1

EP4770902A1 - Sensor arrangement for a drive train of a bicycle

Info

Publication number: EP4770902A1
Application number: EP24762265.7A
Authority: EP
Inventors: Ralph Guehrer; Thomas Riedisser; Uwe Griesmeier; Christoph Margraf
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2023-08-30
Filing date: 2024-08-23
Publication date: 2026-07-08
Also published as: DE102023208295B3; WO2025045750A1; CN121729356A

Abstract

The present invention relates to a sensor arrangement for a drive train of a bicycle. The drive train comprises an electric motor having a rotor (10) and a housing (12) having an interior space. The sensor arrangement comprises a sensor (14), a transmission unit (16), a reception unit (22) and a feedthrough unit (24). The sensor (14) and the transmission unit (16) have a torque-proof connection to the rotor (10) of the electric motor. The transmission unit (16) is designed to transmit a sensor signal to the reception unit (22). The reception unit (22) is secured to the housing (12) in the interior space. The feedthrough unit (24) is designed to provide an electrical interface (24) to the reception unit (22) through the housing (12). The invention also relates to a drive train for a bicycle.

Description

Sensoranordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrrads Sensor arrangement for a drive train of a bicycle

Technisches Gebiet technical field

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sensoranordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrrads. Zudem bezieht sich die Erfindung auf einen Antriebsstrang. The present invention relates to a sensor arrangement for a drive train of a bicycle. The invention also relates to a drive train.

Stand der Technik State of the art

Fahrräder können mit einem Antriebsmotor ausgerüstet sein, um den Fahrer bei dem Antreiben des Fahrrads mit Muskelkraft zu unterstützen. Beispielsweise kann ein Fahrrad einen Elektromotor aufweisen. Beispielsweise kann ein Fahrrad als Pedelec ausgebildet sein. Bicycles can be equipped with a drive motor to assist the rider in driving the bicycle using muscle power. For example, a bicycle can have an electric motor. For example, a bicycle can be designed as a pedelec.

Die Integration eines solchen Antriebsmotors in einen Fahrradrahmen ist jedoch schwierig. Der Bauraum für den Antriebsmotor ist gering. Zudem soll üblicherweise auch ein Getriebe vorgesehen sein, welches unterschiedliche Übersetzungen bereitstellt und beispielsweise eine Antriebskraft von dem Antriebsmotor und dem Fahrer summiert. Zugangsöffnungen sind dabei häufig klein und alternativ oder zusätzlich nur einseitig vorgesehen, um den Fahrradrahmen nicht übermäßig zu schwächen. However, integrating such a drive motor into a bicycle frame is difficult. The installation space for the drive motor is limited. In addition, a gearbox is usually also provided, which provides different gear ratios and, for example, adds up the driving force from the drive motor and the driver. Access openings are often small and, alternatively or additionally, are only provided on one side in order not to weaken the bicycle frame excessively.

Zudem ist es gewünscht, im Antriebsstrang relevante Betriebsgrößen zu messen, um eine für den Benutzer komfortable Steuerung des Antriebsmotors zu ermöglichen. Die Integration und Montage einer dafür benötigten Sensoranordnung ist jedoch aufgrund des geringen verfügbaren Bauraums besonders schwierig. Zudem muss eine Messung oft an beweglichen Teilen erfordern, sodass eine Sensorsignalübertragung mit zusätzlichen Schwierigkeiten verbunden ist. It is also desirable to measure relevant operating variables in the drive train in order to enable the user to conveniently control the drive motor. However, the integration and assembly of the sensor arrangement required for this is particularly difficult due to the limited space available. In addition, measurements often have to be taken on moving parts, so sensor signal transmission is associated with additional difficulties.

Darstellung der Erfindung Ein erster Aspekt betrifft eine Sensoranordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrrads. Das Fahrrad kann beispielsweise zwei Laufräder aufweisen. Das Fahrrad kann als Pedelec ausgebildet sein. Der Antriebsstrang weist einen Elektromotor mit einem Rotor und ein Gehäuse mit einem Innenraum auf. Der Rotor kann mit einem Abtrieb des Antriebsstrangs wirkverbindbar sein. Der Elektromotor kann so einen Benutzer beim Antreiben des Fahrrads unterstützen. Der Elektromotor kann beispielsweise als Synchronmaschine oder Asynchronmaschine ausgebildet sein. Der Antriebsstrang kann eine Stromversorgung für den Elektromotor aufweisen, wie beispielsweise eine Batterie. Der Elektromotor kann mittels einer Leistungselektronik steuerbar sein. Der Rotor kann eine Motorwelle des Elektromotors ausbilden. Der Antriebsstrang kann eine Tretkurbelwelle aufweisen, an welcher Muskelkraft in den Antriebsstrang einleitbar sein kann. Die Tretkurbelwelle kann mit dem Abtrieb des Antriebsstrangs wirkverbindbar sein. Der Antriebsstrang kann ein Getriebe aufweisen. Mit dem Getriebe kann eine Antriebskraft von dem Elektromotor und der Tretkurbelwelle an den Abtrieb übertragbar sein. Der Abtrieb kann beispielsweise mittels einer Kette oder eines Riemens mit einem der Laufräder des Fahrrads verbunden sein. Das Getriebe kann in einem Tretlagerbereich an einem Fahrradrahmen des Fahrrads angeordnet sein. Der Elektromotor kann in dem Tretlagerbereich an dem Fahrradrahmen des Fahrrads angeordnet sein. Der Elektromotor kann als Mittelmotor an dem Fahrrad angeordnet sein. Der Elektromotor kann wenigstens teilweise in dem Innenraum des Gehäuses aufgenommen sein. Das Getriebe kann wenigstens teilweise in dem Innenraum des Gehäuses aufgenommen sein. Das Gehäuse kann abgedichtet sein. Beispielsweise kann der Innenraum ein Ölraum sein. Durch das Öl kann der Elektromotor und alternativ oder zusätzlich das Getriebe geschmiert werden. Das Gehäuse kann beispielsweise durch den Fahrradrahmen gebildet sein. Das Gehäuse kann aber auch durch ein oder mehrere separate Bauteile gebildet sein. An dem Gehäuse ist beispielsweise ein Stator des Elektromotors drehfest befestigt. representation of the invention A first aspect relates to a sensor arrangement for a drive train of a bicycle. The bicycle can, for example, have two wheels. The bicycle can be designed as a pedelec. The drive train has an electric motor with a rotor and a housing with an interior. The rotor can be operatively connected to an output of the drive train. The electric motor can thus assist a user in driving the bicycle. The electric motor can, for example, be designed as a synchronous machine or an asynchronous machine. The drive train can have a power supply for the electric motor, such as a battery. The electric motor can be controllable by means of power electronics. The rotor can form a motor shaft of the electric motor. The drive train can have a pedal crankshaft, at which muscle power can be introduced into the drive train. The pedal crankshaft can be operatively connected to the output of the drive train. The drive train can have a transmission. With the transmission, a drive force from the electric motor and the pedal crankshaft can be transmitted to the output. The output can be connected to one of the wheels of the bicycle, for example, by means of a chain or a belt. The transmission can be arranged in a bottom bracket area on a bicycle frame of the bicycle. The electric motor can be arranged in the bottom bracket area on the bicycle frame of the bicycle. The electric motor can be arranged as a mid-engine on the bicycle. The electric motor can be at least partially accommodated in the interior of the housing. The transmission can be at least partially accommodated in the interior of the housing. The housing can be sealed. For example, the interior can be an oil chamber. The oil can be used to lubricate the electric motor and, alternatively or additionally, the transmission. The housing can be formed, for example, by the bicycle frame. However, the housing can also be formed by one or more separate components. For example, a stator of the electric motor is attached to the housing in a rotationally fixed manner.

Die Sensoranordnung weist einen Sensor, eine Sendeeinheit, eine Empfangseinheit und eine Durchführungseinheit auf. In einer anderen Ausführungsform weist die Sensoranordnung nur den Sensor auf und die Sendeeinheit, die Empfangseinheit und die Durchführungseinheit sind optional. In einer anderen Ausführungsform weist die Sensoranordnung nur die Sendeeinheit auf und der Sensor, die Empfangseinheit und die Durchführungseinheit sind optional. In einer anderen Ausführungsform weist die Sensoranordnung nur die Empfangseinheit auf und die Sendeeinheit, der Sensor und die Durchführungseinheit sind optional.. In einer anderen Ausführungsform weist die Sensoranordnung nur die Durchführungseinheit auf und die Sendeeinheit, die Empfangseinheit und der Sensor sind optional. Die jeweiligen Einheiten der Sensoranordnung und auch der Sensor selber können also optional sein. Beispielsweise kann der erste Aspekt nur die Integration der Sendeeinheit und des Sensors, der Empfangseinheit und alternativ oder zusätzlich der Durchführungseinheit betreffen. The sensor arrangement comprises a sensor, a transmitting unit, a receiving unit and a feedthrough unit. In another embodiment, the sensor arrangement comprises only the sensor and the transmitting unit, the receiving unit and the feedthrough unit are optional. In another embodiment, the sensor arrangement comprises only the transmitting unit and the sensor, the receiving unit and the feedthrough unit are optional. In another embodiment, the sensor arrangement has only the feedthrough unit and the transmitting unit, the sensor and the feedthrough unit are optional. In another embodiment, the sensor arrangement has only the feedthrough unit and the transmitting unit, the receiving unit and the sensor are optional. The respective units of the sensor arrangement and also the sensor itself can therefore be optional. For example, the first aspect can only relate to the integration of the transmitting unit and the sensor, the receiving unit and alternatively or additionally the feedthrough unit.

Der Sensor ist drehfest mit dem Rotor des Elektromotors verbunden. Beispielsweise ist der Sensor an dem Rotor befestigt. Der Sensor kann beispielsweise als Dehnungsmessstreifen ausgebildet sein. Durch den Sensor kann eine Betriebsgröße des Elektromotors oder auch allgemein des Antriebsstrangs messbar sein, beispielsweise durch ein Erfassen einer Verformung des Rotors. Die Verformung, meistens Dehnung, wird beispielsweise durch eine Torsionsbelastung durch Antriebskräfte verursacht. Mit dem Sensor kann eine Größe erfassbar sein, welche zu einem Drehmoment, einer Drehzahl und alternativ oder zusätzlich einer Drehwinkelposition korrespondiert. Beispielsweise kann mit der Sensoranordnung eine Drehzahl und alternativ oder zusätzlich ein Drehmoment des Antriebsstrangs, des Elektromotors und alternativ oder zusätzlich der Tretkurbelwelle erfassbar sein. Durch die drehfeste Verbindung des Sensors mit dem Rotor kann dort direkt und mit geringen Störungen eine relevante Betriebsgröße erfasst werden, beispielsweise zum Steuern des Elektromotors und alternativ oder zusätzlich des Getriebes. Der Sensor kann in dem Innenraum des Gehäuses angeordnet sein, beispielsweise zusammen mit dem Rotor. The sensor is connected to the rotor of the electric motor in a rotationally fixed manner. For example, the sensor is attached to the rotor. The sensor can be designed as a strain gauge, for example. The sensor can measure an operating variable of the electric motor or of the drive train in general, for example by detecting a deformation of the rotor. The deformation, usually strain, is caused, for example, by a torsional load caused by driving forces. The sensor can detect a variable that corresponds to a torque, a speed and, alternatively or additionally, an angle of rotation position. For example, the sensor arrangement can detect a speed and, alternatively or additionally, a torque of the drive train, the electric motor and, alternatively or additionally, the crankshaft. The rotationally fixed connection of the sensor to the rotor means that a relevant operating variable can be detected there directly and with little interference, for example to control the electric motor and, alternatively or additionally, the transmission. The sensor can be arranged in the interior of the housing, for example together with the rotor.

Die Sendeeinheit ist zum Übertagen von einem Sensorsignal an die Empfangseinheit ausgebildet. Die Sendeeinheit kann eine Antenne aufweisen. Das Sensorsignal kann durch den Sensor erzeugt werden. Beispielsweise kann das Sensorsignal per Funk an die Empfangseinheit übertragen werden. So ist kein Schleifkontakt zur Signalübertragung an ein relativ zu dem sich drehenden Rotor stehendes Bauteil notwendig, welcher die Signalqualität erheblich beeinträchtigen könnte und viel Bauraum benötigt sowie zusätzlichen Widerstand verursachen kann. Die Sendeeinheit kann drehtest mit dem Rotor des Elektromotos verbunden sein. Dadurch kann die Signalübertragung des Sensorsignals von dem Sensor zu der Sendeeinheit einfach sein. Beispielsweise kann der Sensor mit der Sendeeinheit per Kabel verbunden sein. Dieses Kabel kann beispielsweise zum Schutz und zur Befestigung mit dem Rotor verklebt sein und alternativ oder zusätzlich eingegossen sein. Die Sendeeinheit kann eine Platine aufweisen. Die Sendeeinheit kann beispielsweise als PCB ausgebildet sein. Die Sendeeinheit kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein. Die Sendeeinheit kann eine Geberelektronik sein. Die Sendeeinheit und alternativ oder zusätzlich der Sensor können mit dem Rotor oder sogar dem gesamten Elektromotor eine Baugruppe bilden, welche gemeinsam montierbar ist, beispielsweise in dem Gehäuse. The transmitting unit is designed to transmit a sensor signal to the receiving unit. The transmitting unit can have an antenna. The sensor signal can be generated by the sensor. For example, the sensor signal can be transmitted to the receiving unit by radio. This means that no sliding contact is required for signal transmission to a component that is stationary relative to the rotating rotor, which could significantly impair the signal quality and cause a lot of Installation space is required and additional resistance can be caused. The transmitter unit can be connected to the rotor of the electric motor without rotation. This makes it easy to transmit the sensor signal from the sensor to the transmitter unit. For example, the sensor can be connected to the transmitter unit by cable. This cable can be glued to the rotor for protection and fastening, or alternatively or additionally cast in. The transmitter unit can have a circuit board. The transmitter unit can be designed as a PCB, for example. The transmitter unit can be disk-shaped, for example. The transmitter unit can be encoder electronics. The transmitter unit and, alternatively or additionally, the sensor can form an assembly with the rotor or even the entire electric motor, which can be mounted together, for example in the housing.

Die Empfangseinheit kann in dem Innenraum an dem Gehäuse befestigt sein. Dadurch kann die Empfangseinheit geschützt aufgenommen sein. Die Empfangseinheit kann dazu ausgebildet sein, das Sensorsignal zu empfangen. Beispielsweise kann die Empfangseinheit eine Antenne aufweisen. Die Empfangseinheit kann relativ zu dem Gehäuse unbeweglich sein. Die Empfangseinheit kann eine Stromübertragungsvorrichtung aufweisen, welche dazu ausgebildet ist, kabellos Strom an die Sendeeinheit und alternativ oder zusätzlich den Sensor zu übertragen. Beispielsweise kann die Empfangseinheit induktiv über eine Spule die Sendeeinheit mit Strom versorgen. Über die Sendeeinheit kann der Sensor mit Strom versorgbar sein. Die Empfangseinheit kann eine Platine aufweisen. Die Empfangseinheit kann beispielsweise als PCB ausgebildet sein. Die Empfangseinheit kann beispielsweise scheibenförmig ausgebildet sein. Die Empfangseinheit kann eine Nehmerelektronik sein. Die Empfangseinheit kann separat zu dem Elektromotor montierbar sein. The receiving unit can be attached to the housing in the interior. This allows the receiving unit to be housed in a protected manner. The receiving unit can be designed to receive the sensor signal. For example, the receiving unit can have an antenna. The receiving unit can be immobile relative to the housing. The receiving unit can have a power transmission device which is designed to wirelessly transmit power to the transmitting unit and alternatively or additionally to the sensor. For example, the receiving unit can inductively supply the transmitting unit with power via a coil. The sensor can be supplied with power via the transmitting unit. The receiving unit can have a circuit board. The receiving unit can be designed as a PCB, for example. The receiving unit can be disk-shaped, for example. The receiving unit can be a slave electronics unit. The receiving unit can be mounted separately from the electric motor.

Beispielsweise kann die Empfangseinheit zunächst durch eine Zugangsöffnung in das Gehäuse zur Montage axial eingeschoben und befestigt werden. Anschließend kann die Sendeeinheit und der Elektromotor durch die gleiche Zugangsöffnung montiert werden. Die Sendeeinheit kann beispielsweise eine rotationssymmetrische Grundform aufweisen oder rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Die Durchführungseinheit ist dazu ausgebildet, eine elektrische Schnittstelle zu der Empfangseinheit durch das Gehäuse bereitzustellen. Die Durchführungseinheit kann das Gehäuse einseitig verschließen. Die Durchführungseinheit kann wenigstens teilweise in dem Gehäuse angeordnet sein. Die Schnittstelle kann beispielsweise eine Verbindung zu einem Inverter, einer Leistungselektronik, einer Steuereinheit und alternativ oder zusätzlich einer Auswerteinheit des Antriebsstrangs bereitstellen. Die Schnittstelle kann beispielsweise ein elektrischer Kontakt sein. Die Durchführungseinheit ist beispielsweise mit dem Gehäuse und alternativ oder zusätzlich mit der Empfangseinheit verbunden. Die Durchführungseinheit kann an dem Gehäuse befestigt sein, beispielsweise an einer Durchgangsöffnung. Die Durchgangsöffnung kann beispielsweise nicht zur Montage des Elektromotors geeignet sein. Die Durchführungseinheit kann eine kleinere Erstreckung in Umfangsrichtung aufweisen als die Empfangseinheit. Beispielsweise kann sich die Empfangseinheit komplett um eine Drehachse des Rotors herum erstrecken, beispielsweise als ringförmiges Bauteil. Beispielsweise kann sich die Durchführungseinheit nur in einem kleinen Winkelbereich erstrecken und keinen Ring ausbilden. For example, the receiving unit can first be pushed axially through an access opening into the housing for assembly and secured. The transmitting unit and the electric motor can then be mounted through the same access opening. The transmitting unit can, for example, have a rotationally symmetrical basic shape or be rotationally symmetrical. The feedthrough unit is designed to provide an electrical interface to the receiving unit through the housing. The feedthrough unit can close the housing on one side. The feedthrough unit can be arranged at least partially in the housing. The interface can, for example, provide a connection to an inverter, power electronics, a control unit and alternatively or additionally to an evaluation unit of the drive train. The interface can, for example, be an electrical contact. The feedthrough unit is, for example, connected to the housing and alternatively or additionally to the receiving unit. The feedthrough unit can be attached to the housing, for example to a through opening. The through opening may, for example, not be suitable for mounting the electric motor. The feedthrough unit can have a smaller extension in the circumferential direction than the receiving unit. For example, the receiving unit can extend completely around a rotation axis of the rotor, for example as an annular component. For example, the feedthrough unit can only extend in a small angular range and not form a ring.

Die Sensoranordnung kann kompakt sein, einfach zu montieren sein und eine sichere und bauraumsparende Befestigung aller Komponenten ermöglichen. The sensor arrangement can be compact, easy to install and enable secure and space-saving fastening of all components.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit beabstandet zu dem Sensor an dem Rotor befestigt ist. Beispielsweise kann die Sendeeinheit axial und alternativ oder zusätzlich radial zu dem Sensor an dem Rotor befestigt sein. Die Sendeeinheit und der Sensor können beispielsweise ohne direkten Kontakt miteinander angeordnet sein. Beispielsweise kann der Rotor einen axialen Vorsprung aufweisen, an welchem die Sendeeinheit befestigt ist, nicht jedoch der Sensor. Dadurch kann eine Beeinflussung der Messung durch die Sendeeinheit reduziert werden. Beispielsweise kann eine Befestigung der Sendeeinheit den Rotor lokal versteifen, sodass eine Verformungsmessung an der Stelle der Befestigung der Sendeeinheit nicht mehr korrekt zu der Betriebsgröße korrespondiert. Auch ein elektromagnetisches Feld der Sendeeinheit kann den Sensor beeinflussen, was durch eine Beabstandung reduziert werden kann. Die Betriebsgrößenerfassung kann so besonders genau sein und trotzdem die Sendeeinheit und der Sensor eine kompakte Baugruppe mit dem Rotor bilden, welche gemeinsam einfach montierbar sein kann. Die Sendeeinheit und optional auch der Sensor können an einem Topf des Rotors befestigt sein. Der Rotor kann einen Topf und auch andere damit permanent drehfest verbundene Bauteile aufweisen. Die Sendeeinheit und alternativ oder zusätzlich der Sensor können spielfrei mit dem Rotor verbunden sein. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the transmitting unit is attached to the rotor at a distance from the sensor. For example, the transmitting unit can be attached to the rotor axially and alternatively or additionally radially to the sensor. The transmitting unit and the sensor can be arranged, for example, without direct contact with one another. For example, the rotor can have an axial projection to which the transmitting unit is attached, but not the sensor. This can reduce the influence of the transmitting unit on the measurement. For example, attaching the transmitting unit can locally stiffen the rotor, so that a deformation measurement at the point where the transmitting unit is attached no longer corresponds correctly to the operating variable. An electromagnetic field from the transmitting unit can also influence the sensor, which can be reduced by spacing them. The operating variable detection can thus be particularly accurate and the transmitting unit and the sensor can still form a compact assembly with the rotor, which can be easily assembled together. The transmitter unit and optionally also the sensor can be attached to a pot of the rotor. The rotor can have a pot and also other components permanently connected to it in a rotationally fixed manner. The transmitter unit and alternatively or additionally the sensor can be connected to the rotor without play.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit von einem Sensorbereich schubspannungsentkoppelt ist. Der Sensorbereich kann ein Bereich des Rotors sein, an welchem der Sensor misst. Beispielsweise kann der Sensorbereich ein Bereich sein, an welchem ein als Dehnungsmessstreifen ausgebildeter Sensor angeklebt ist. Durch die Schubspannungsentkopplung kann eine Deformation des Rotors im Betrieb unabhängig oder nahezu unabhängig von der Sendeeinheit erfolgen. Schubspannungseinflüsse von der Sendeeinheit auf den Sensorbereich können entkoppelt werden. Eine solche Entkopplung kann beispielsweise durch eine axiale Beabstandung, Krümmungen in dem Rotor zwischen der Sendeeinheit und dem Sensorbereich und Durchgangsöffnungen im Rotor zwischen der Sendeeinheit und dem Sensorbereich erreicht werden. Beispielsweise kann ein axialer Vorsprung die Entkopplung bewirken. Auch eine weiche und alternativ oder zusätzlich elastische Befestigung der Sendeeinheit mit dem Rotor kann die Entkopplung bewirken. Beispielsweise kann die Sendeeinheit mit dem Rotor kunststoffheißverstemmt sein. Ein Verbindungsbauteil, welches beispielsweise stiftförmig ausgebildet sein kann und verstemmt wird, kann dabei weicher als die Platine und der Rotor sein, sodass sich das Verbindungsbauteil zur Schubspannungsentkopplung deformieren kann. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the transmitting unit is decoupled from a sensor area in terms of shear stress. The sensor area can be an area of the rotor where the sensor measures. For example, the sensor area can be an area to which a sensor designed as a strain gauge is glued. Due to the shear stress decoupling, deformation of the rotor during operation can occur independently or almost independently of the transmitting unit. Shear stress influences from the transmitting unit on the sensor area can be decoupled. Such decoupling can be achieved, for example, by axial spacing, curvatures in the rotor between the transmitting unit and the sensor area and through-openings in the rotor between the transmitting unit and the sensor area. For example, an axial projection can bring about the decoupling. A soft and alternatively or additionally elastic fastening of the transmitting unit to the rotor can also bring about the decoupling. For example, the transmitting unit can be hot-stamped with plastic to the rotor. A connecting component, which can be pin-shaped and caulked, for example, can be softer than the circuit board and the rotor, so that the connecting component can deform to decoupling the shear stress.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass der Rotor ein Blechumformteil aufweist, an welchem der Sensor und die Sendeeinheit befestigt sind. Beispielsweise kann das Blechumformteil in einem Tiefziehprozess geformt werden. Durch das Blechumformteil können die Beabstandung in der Befestigung und die Schubspannungsentkopplung einfach bereitgestellt werden. Zudem kann das Blechumformteil einfach für verschiedene Befestigungsarten der Sendeeinheit, wie ein Verstemmen, konfiguriert werden. Das Blechumformteil kann beispielsweise eine rotationssymmetrische Grundform aufweisen oder rotationssymmetrisch ausgebildet sein. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the rotor has a sheet metal part to which the sensor and the transmitter unit are attached. For example, the sheet metal part can be formed in a deep-drawing process. The sheet metal part can easily provide the spacing in the attachment and the shear stress decoupling. In addition, the sheet metal part can easily be configured for different types of attachment of the transmitter unit, such as caulking. The sheet metal part can For example, they may have a rotationally symmetrical basic shape or be rotationally symmetrical.

Das Blechumformteil kann einen Vorsprung ausbilden, an welchem die Sendeeinheit befestigt ist. Der Vorsprung kann sich beispielsweise axial erstrecken, insbesondere weg von dem Sensor. Der Vorsprung kann eine Durchstellung bilden, an welcher die Sendeeinheit befestigt sein kann. Das Blechumformteil kann mehrere Durchstellungen aufweisen. Es kann eine Durchstellung oder mehrere Durchstellungen pro Vorsprung vorgesehen sein. Die Durchstellung kann eine Durchgangsöffnung bilden. Die Durchstellung am Blechumformteil kann beispielsweise zur axialen Versenkung eines Nietkopfs und als Abstandselement zur Anlage der Sendeeinheit dienen. Beispielsweise können drei Durchstellungen vorgesehen sein, welche beispielsweise in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandet angeordnet sind. Durch drei Durchstellungen kann eine Position der Sendeeinheit eindeutig definiert werden. Die Befestigung der Sendeeinheit kann so verwindungsfrei und stabil sein. Der Sensor ist beispielsweise nicht an dem Vorsprung befestigt. Der Sensor ist beispielsweise zu dem Vorsprung beabstandet angeordnet. The sheet metal part can form a projection to which the transmitter unit is attached. The projection can extend axially, for example, in particular away from the sensor. The projection can form a through-hole to which the transmitter unit can be attached. The sheet metal part can have multiple through-holes. One through-hole or multiple through-holes can be provided per projection. The through-hole can form a through-hole. The through-hole on the sheet metal part can be used, for example, to axially countersink a rivet head and as a spacer element for the transmitter unit. For example, three through-holes can be provided, which are arranged evenly spaced in the circumferential direction, for example. A position of the transmitter unit can be clearly defined by three through-holes. The attachment of the transmitter unit can thus be torsion-free and stable. The sensor is not attached to the projection, for example. The sensor is arranged at a distance from the projection, for example.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Sendeeinheit mit dem Rotor verstemmt ist. Dafür kann die Sendeeinheit und der Rotor jeweils eine Durchgangsöffnung aufweisen, in welcher ein Verbindungsteil angeordnet ist. Das Verstemmen kann eine spielfreie und vorgespannte Verbindung ermöglichen. Zudem kann eine Kraftübertragung durch eine geeignete Materialwahl des Verbindungsteils gering sein. Beispielsweise kann das Verbindungsteil aus Kunststoff sein. Beispielsweise kann die Sendeeinheit mit dem Rotor kunststoffheißverstemmt sein. Das Verstemmen kann mit einem heißen Stempel oder Infrarotstrahlung erfolgen. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the transmitter unit is caulked to the rotor. For this purpose, the transmitter unit and the rotor can each have a through-opening in which a connecting part is arranged. The caulking can enable a play-free and pre-stressed connection. In addition, force transmission can be low by choosing a suitable material for the connecting part. For example, the connecting part can be made of plastic. For example, the transmitter unit can be hot-caulked to the rotor using plastic. The caulking can be carried out using a hot stamp or infrared radiation.

Alternativ kann die Sendeeinheit mit dem Rotor auch verklebt, verschraubt, vernietet oder verclipst sein. Auch ein Anspritzen der Sendeeinheit oder ein Vergießen der Sendeeinheit mit dem Rotor ist möglich. Alternatively, the transmitter unit can be glued, screwed, riveted or clipped to the rotor. It is also possible to spray the transmitter unit or cast the transmitter unit onto the rotor.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Durchführungseinheit mit dem Gehäuse abdichtet. Die Durchführungseinheit kann beispielsweise einen Stöpsel oder einen Deckel für das Gehäuse bilden. Die Durchführungseinheit kann ein Grundbauteil und ein Dichtungselement aufweisen. Beispielsweise kann ein O-Ring als Dichtelement zwischen dem Grundbauteil und einer Wandung einer Durchgangsöffnung des Gehäuses, in welcher die Durchführungseinheit angeordnet ist, angeordnet sein. Weitere geeignete Dichtungen sind Formdichtungen, Lippendichtungen oder an dem Grundbauteil angespritzte Dichtungen. Das Grundbauteil kann ein Kunststoffbauteil sein. Das Abdichten kann aber auch durch ein Verkleben oder Anspritzen des Grundbauteils an das Gehäuse erfolgen. Durch die Abdichtung kann die Durchführungseinheit einen Ölraum zusammen mit dem Gehäuse verschließen und abdichten. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the feedthrough unit seals with the housing. The feedthrough unit can, for example, form a plug or a cover for the housing. The feedthrough unit can have a base component and a sealing element. For example, an O-ring can be arranged as a sealing element between the base component and a wall of a through-opening of the housing in which the feedthrough unit is arranged. Other suitable seals are molded seals, lip seals or seals molded onto the base component. The base component can be a plastic component. However, sealing can also be achieved by gluing or molding the base component onto the housing. The seal enables the feedthrough unit to close and seal an oil chamber together with the housing.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Durchführungseinheit mit der Empfangseinheit abdichtet. Beispielsweise kann das Grundbauteil an der Empfangseinheit angespritzt oder angeklebt sein, sodass zwischen dem Grundbauteil und der Empfangseinheit abgedichtet wird. Es kann aber auch ein weiteres Dichtungselement zwischen dem Grundbauteil und der Empfangseinheit vorgesehen sein. Beispielsweise kann dort ein O-Ring angeordnet sein. Weitere geeignete Dichtungen sind auch hier Formdichtungen, Lippendichtungen oder an dem Grundbauteil angespritzte Dichtungen. Durch die Abdichtung zwischen der Durchführungseinheit und der Empfangseinheit kann auf eine Abdichtung elektrischer Kontakte in dem Grundbauteil verzichtet werden. Beispielsweise kann das Grundbauteil einfach eine Durchgangsöffnung als Schnittstelle aufweisen, durch welche jeweilige elektrische Leitungen geführt sein können. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the feedthrough unit seals with the receiving unit. For example, the base component can be molded or glued to the receiving unit, so that a seal is created between the base component and the receiving unit. However, a further sealing element can also be provided between the base component and the receiving unit. For example, an O-ring can be arranged there. Other suitable seals here are molded seals, lip seals or seals molded onto the base component. The seal between the feedthrough unit and the receiving unit means that there is no need to seal electrical contacts in the base component. For example, the base component can simply have a through-opening as an interface through which the respective electrical lines can be routed.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Durchführungseinheit einen elektrischen Kontakt mit der Empfangseinheit als Schnittstelle aufweist. Beispielsweise kann in dem Grundbauteil der Durchführungseinheit ein elektrischer Kontakt eingegossen sein, welcher an einer dem Innenraum bzw. der Empfangseinheit zugewandten Seite und einer dem Innenraum abgewandten Seite kontaktierbar ist. Der elektrische Kontakt kann abgedichtet sein. Dadurch kann auf eine Abdichtung zwischen der Empfangseinheit und der Durchführungseinheit verzichtet werden. Der elektrische Kontakt kann auf einer der Empfangseinheit abgewandten Seite zugänglich sein. Der elektrische Kontakt kann sich durch das Grundbauteil hindurch erstrecken. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the feedthrough unit has an electrical contact with the receiving unit as an interface. For example, an electrical contact can be cast into the base component of the feedthrough unit, which can be contacted on a side facing the interior or the receiving unit and a side facing away from the interior. The electrical contact can be sealed. This means that a seal between the receiving unit and the feedthrough unit can be dispensed with. The electrical contact can be on one of the be accessible from the side facing away from the receiving unit. The electrical contact can extend through the base component.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Durchführungseinheit wenigstens eine Durchgangsöffnung als Schnittstelle aufweist. Dadurch können besonders einfach eine elektrische Leitung oder ein anderes Element mit der Empfangseinheit kontaktiert werden. Zudem kann die Durchführungseinheit so besonders leicht sein. Beispielsweise ist die Durchführungseinheit mit der Empfangseinheit abgedichtet, damit durch die Durchführungsöffnung kein Öl aus dem Innenraum entweichen kann. Diese Abdichtung kann mit der Empfangseinheit die Durchgangsöffnung von dem Innenraum des Gehäuses beispielsweise abgrenzen. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the feedthrough unit has at least one through-opening as an interface. This makes it particularly easy to contact an electrical line or another element with the receiving unit. In addition, the feedthrough unit can be particularly light. For example, the feedthrough unit is sealed with the receiving unit so that no oil can escape from the interior through the feedthrough opening. This seal can, for example, delimit the through-opening from the interior of the housing with the receiving unit.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Empfangseinheit mit einer axialen Spannung an dem Gehäuse befestigt ist. Dadurch kann die Empfangseinheit in einer vordefinierten Position spielfrei gehalten werden. Entsprechend kann eine Signalübertragung besonders störungsfrei sein. Die Empfangseinheit kann beispielsweise ein Befestigungselement und eine Platine aufweisen. Das Befestigungselement und die Platine können einstückig oder als separate Bauteile ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Empfangseinheit mittels eines Clips, eines Kunststoffrings, eines Elastomers zwischen Befestigungsteil und Platine, einer Wellfeder, eines Sicherungsrings, einer Halbschale aus Stahl oder Kunststoff axial vorgespannt an dem Gehäuse gehalten sein. Die Vorspannung kann auch durch eine axiale Elastizität der Platine, beispielsweise durch gezielte Schwächungen mit Löchern, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Empfangseinheit an einem Anschlag und alternativ oder zusätzlich einer Nut des Gehäuses angeordnet sein und dort axial in eine Richtung durch das Befestigungselement gedrückt werden. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the receiving unit is attached to the housing with an axial tension. This allows the receiving unit to be held in a predefined position without play. Accordingly, signal transmission can be particularly interference-free. The receiving unit can, for example, have a fastening element and a circuit board. The fastening element and the circuit board can be designed as one piece or as separate components. For example, the receiving unit can be held on the housing in an axially pre-tensioned manner by means of a clip, a plastic ring, an elastomer between the fastening part and the circuit board, a corrugated spring, a locking ring, a half-shell made of steel or plastic. The pre-tension can also be provided by an axial elasticity of the circuit board, for example by targeted weakening with holes. For example, the receiving unit can be arranged on a stop and alternatively or additionally a groove in the housing and can be pressed axially in one direction by the fastening element.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Empfangseinheit an dem Gehäuse eingeclipst ist. Beispielsweise kann die Empfangseinheit eine Schnappverbindung mit dem Gehäuse eingehen. Durch das Einclipsen kann die Montage besonders einfach sein. Beispielsweise kann die Empfangseinheit einfach durch das Gehäuse bis in die Endposition geschoben werden und dort einrasten. Dann ist beispielsweise kein Verschrauben von sehr kleinen Schrauben mit einem sehr langen Schraubenzieher notwendig, was einen Monteur vor erhebliche Schwierigkeiten stellen kann. Die Platine und alternativ oder zusätzlich das Befestigungselement können beispielsweise eine rotationssymmetrische Grundform aufweisen oder rotationssymmetrisch ausgebildet sein. Die Befestigung der Empfangseinheit kann so selbstzentrierend sein. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the receiving unit is clipped onto the housing. For example, the receiving unit can form a snap connection with the housing. By clipping in, installation can be particularly easy. For example, the The receiver unit can simply be pushed through the housing to the end position and locked into place. This means that it is not necessary to tighten very small screws with a very long screwdriver, which can be very difficult for an installer. The circuit board and alternatively or additionally the fastening element can, for example, have a rotationally symmetrical basic shape or be rotationally symmetrical. The fastening of the receiver unit can thus be self-centering.

In einer weiteren Ausführungsform der Sensoranordnung kann es vorgesehen sein, dass die Durchführungseinheit an der Empfangseinheit befestigt ist. Die Durchführungseinheit und die Empfangseinheit können eine gemeinsame Baugruppe bilden. Diese Baugruppe kann zusammen an dem Gehäuse montiert werden. Beispielsweise kann die Durchführungseinheit über die Empfangseinheit in der Durchgangsöffnung des Gehäuses gehalten werden. Die Durchführungseinheit kann beispielsweise an der Empfangseinheit angeklebt, eingeclipst, angeschweißt, angeschraubt oder angenietet sein. Die Durchführungseinheit kann an der Empfangseinheit auch angespritzt sein oder mit der Empfangseinheit verstemmt sein. In a further embodiment of the sensor arrangement, it can be provided that the feedthrough unit is attached to the receiving unit. The feedthrough unit and the receiving unit can form a common assembly. This assembly can be mounted together on the housing. For example, the feedthrough unit can be held in the through-opening of the housing via the receiving unit. The feedthrough unit can, for example, be glued, clipped, welded, screwed or riveted to the receiving unit. The feedthrough unit can also be molded onto the receiving unit or caulked to the receiving unit.

Ein zweiter Aspekt betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrrad. Das Fahrrad kann den Antriebsstrang aufweisen. Der Antriebsstrang kann zur Übertragung einer Antriebskraft an ein Laufrad des Fahrrads ausgebildet sein. Der Antriebsstrang weist einen Elektromotor mit einem Rotor und ein Gehäuse mit einem Innenraum auf. Der Antriebsstrang weist eine Sensoranordnung gemäß dem ersten Aspekt auf. Die Sensoranordnung kann zum Erfassen einer Betriebsgröße des Antriebsstrangs ausgebildet sein. Jeweilige weitere Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile sind den Beschreibungen des ersten Aspekts zu entnehmen. Umgekehrt stellen auch Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des zweiten Aspekts Merkmale, Ausführungsformen und Vorteile des ersten Aspekts dar. A second aspect relates to a drive train for a bicycle. The bicycle can have the drive train. The drive train can be designed to transmit a driving force to a wheel of the bicycle. The drive train has an electric motor with a rotor and a housing with an interior. The drive train has a sensor arrangement according to the first aspect. The sensor arrangement can be designed to detect an operating variable of the drive train. Further features, embodiments and advantages can be found in the descriptions of the first aspect. Conversely, features, embodiments and advantages of the second aspect also represent features, embodiments and advantages of the first aspect.

Kurze Beschreibung der Figuren Short description of the characters

Fig. 1 veranschaulicht schematisch eine Sensoranordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrrads. Fig. 2 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht die Sensoranordnung gemäß Fig. 1 . Fig. 1 schematically illustrates a sensor arrangement for a drive train of a bicycle. Fig. 2 illustrates the sensor arrangement according to Fig. 1 in a schematic sectional view.

Fig. 3 veranschaulicht in einer schematischen Schnittansicht eine weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung. Fig. 3 illustrates a schematic sectional view of another embodiment of a sensor arrangement.

Detaillierte Beschreibung von Ausführunqsformen Detailed description of embodiments

In Fig. 1 ist schematisch eine Sensoranordnung für einen Antriebsstrang eines Fahrrads gezeigt, wobei weitere Details in Fig. 2 gezeigt sind. Der Antriebsstrang weist einen Elektromotor mit einem Rotor 10 und ein Gehäuse 12 mit einem Innenraum auf. An dem Gehäuse 12 ist ein Stator des Elektromotors befestigt. Die Sensoranordnung weist einen als Dehnungsmesstreifen ausgebildeten Sensor 14 auf, welcher direkt auf den Rotor 10 aufgeklebt ist und damit an dem Rotor 10 drehfest befestigt ist. Die Sensoranordnung weist eine Sendeeinheit 16 auf, welche mittels eines als Clip oder eines heißverstemmten Pins als Verbindungsteil 18 über ein mit dem Rotor 10 drehfest verbundenes Abstandselement an dem Rotor 10 drehfest befestigt ist. Der Sensor 14 und dessen Messbereich einer Verformung des Rotors 10 sind damit von der Sendeeinheit 16 axial beabstandet. Das Verbindungsteil 18 ist zudem auch radial von dem Sensor 14 und dem Messbereich beabstandet. Die Sendeeinheit 16 ist von dem Sensorbereich schubspannungsentkoppelt. Der Sensor 14 ist mittels einer elektrischen Leitung 20 zur Sensorsignalübertragung mit der Sendeeinheit 16 verbunden. Die elektrische Leitung 20 ist dabei zum Schutz mit der Sendeeinheit 16 wenigstens teilweise vergossen. Fig. 1 shows a schematic of a sensor arrangement for a drive train of a bicycle, with further details shown in Fig. 2. The drive train has an electric motor with a rotor 10 and a housing 12 with an interior. A stator of the electric motor is attached to the housing 12. The sensor arrangement has a sensor 14 designed as a strain gauge, which is glued directly onto the rotor 10 and is thus attached to the rotor 10 in a rotationally fixed manner. The sensor arrangement has a transmitter unit 16, which is attached to the rotor 10 in a rotationally fixed manner by means of a connecting part 18 in the form of a clip or a hot-stamped pin via a spacer element that is connected to the rotor 10 in a rotationally fixed manner. The sensor 14 and its measuring area of a deformation of the rotor 10 are thus axially spaced from the transmitter unit 16. The connecting part 18 is also radially spaced from the sensor 14 and the measuring area. The transmitting unit 16 is decoupled from the sensor area in terms of shear stress. The sensor 14 is connected to the transmitting unit 16 by means of an electrical line 20 for sensor signal transmission. The electrical line 20 is at least partially encapsulated with the transmitting unit 16 for protection.

Die Sensoranordnung weist ferner eine Empfangseinheit 22 auf. Die Empfangseinheit 22 ist mittels eines Klebers an dem Gehäuse 12 drehfest befestigt. Zudem ist das Gehäuse 12 von der Empfangseinheit 22 elektrisch isoliert, hier mit einem Isolationslack. Zwischen der Empfangseinheit 22 und der Sendeeinheit 16 ist ein axialer Spalt ausgebildet. Die Sendeeinheit 16 ist zum Übertagen von dem Sensorsignal an die Empfangseinheit 22 per Funk ausgebildet. Die Empfangseinheit 22 ist zum Empfangen des Sensorsignals mittels Funks und zur kabellosen Stromversorgung der Sendeeinheit 16 und des Sensors 14 mittels Induktion ausgebildet. The sensor arrangement also has a receiving unit 22. The receiving unit 22 is attached to the housing 12 in a rotationally fixed manner using an adhesive. In addition, the housing 12 is electrically insulated from the receiving unit 22, here using an insulating varnish. An axial gap is formed between the receiving unit 22 and the transmitting unit 16. The transmitting unit 16 is designed to transmit the sensor signal to the receiving unit 22 by radio. The receiving unit 22 is designed to receive the sensor signal by radio and for wireless Power supply of the transmitting unit 16 and the sensor 14 is provided by induction.

Die Sensoranordnung weist eine Durchführungseinheit 24 auf. Die Durchführungseinheit 24 ist in einer Durchgangsöffnung des Gehäuses 12 angeordnet. Die Durchführungseinheit 24 ist dazu ausgebildet, eine elektrische Schnittstelle zu der Empfangseinheit 22 durch das Gehäuse 12 bereitzustellen. In dem gezeigten Beispiel verbindet die elektrische Schnittstelle die Empfangseinheit 22 mit einer außerhalb des Innenraums des Gehäuses 12 angeordneten ECU 26 des Antriebsstrangs. Der Rotor 10, der Sensor 14, die Sendeeinheit 16 und die Empfangseinheit 22 sind in dem Innenraum des Gehäuses 12 angeordnet. The sensor arrangement has a feedthrough unit 24. The feedthrough unit 24 is arranged in a through-opening of the housing 12. The feedthrough unit 24 is designed to provide an electrical interface to the receiving unit 22 through the housing 12. In the example shown, the electrical interface connects the receiving unit 22 to an ECU 26 of the drive train arranged outside the interior of the housing 12. The rotor 10, the sensor 14, the transmitting unit 16 and the receiving unit 22 are arranged in the interior of the housing 12.

In Fig. 2 ist in einer schematischen Schnittansicht die Antriebsanordnung und die Sensoranordnung mit weiteren Details in einer Ausführungsform dargestellt. Beispielsweise ist hier auch eine Tretkurbelwelle 42 gezeigt, welche sich durch das Gehäuse 12 hindurch erstreckt. In Fig. 2, the drive arrangement and the sensor arrangement are shown with further details in an embodiment in a schematic sectional view. For example, a pedal crank shaft 42 is also shown here, which extends through the housing 12.

Wie zu erkennen ist, weist der Rotor 10 ein Blechumformteil 40 auf. Das Blechumformteil 40 bildet drei in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete Vorsprünge 44 mit einer Durchstellung in Form einer Durchgangsöffnung aus. Jeder Vorsprung 44 erstreckt sich in Axialrichtung zu der Sendeeinheit 16 und der Empfangseinheit 22 von dem restlichen Elektromotor weg. In der Durchstellung ist jeweils ein Verbindungsteil 18 angeordnet, wobei diese hier als heißverstemmte Pins ausgebildet ist. Ein Kopf des Verbindungsteil 18 ist dabei in dem Vorsprung 44 versenkt. Ein weiterer Kopf des Verbindungsteils 18 erstreckt sich in den Spalt zwischen Empfangseinheit 22 und Sendeeinheit 16. Dadurch können dieAs can be seen, the rotor 10 has a sheet metal formed part 40. The sheet metal formed part 40 forms three projections 44 that are evenly spaced in the circumferential direction and have a through-hole in the form of a through-hole. Each projection 44 extends in the axial direction to the transmitting unit 16 and the receiving unit 22 away from the rest of the electric motor. A connecting part 18 is arranged in each through-hole, which is designed here as hot-stamped pins. A head of the connecting part 18 is sunk into the projection 44. Another head of the connecting part 18 extends into the gap between the receiving unit 22 and the transmitting unit 16. This allows the

Vorsprünge 44 eine Beabstandung und Befestigung der Sendeeinheit 16 ermöglichen, welche weniger Bauraum benötigt als andere Befestigungsmöglichkeiten oder zumindest im Vergleich weitestgehend bauraumneutral sind. Zudem wird eine Beeinflussung der Messung der Betriebsgröße durch die Sendeeinheit 16 und deren Befestigung an dem Rotor 10 vermieden. Die Sendeeinheit 16 ist dauerhaft spielfrei mit dem Rotor 10 verbunden. In Fig. 2 ist weiterhin zu erkennen, dass die Empfangseinheit 22 ein Befestigungselement 46 und eine scheiben- und ringförmige Platine 48 aufweist. Das Befestigungselement 46 ist an einer Nut des Gehäuses 12 radial innen eingeclipst und hier ebenfalls ringförmig ausgebildet. Beispielsweise ist das Befestigungselement 46 einstückig mit der Platine 48 ausgebildet und durch radial nach innen vorstehende elastische Zähne geformt. Diese stehen an dem Gehäuse 12 bzw. der Nut an. Das Befestigungselement 46 spannt die Empfangseinheit 22 bzw. die Platine 48 axial in eine Richtung weg von der Sendeeinheit 16 vor. Dadurch wird eine definierte Lage erreicht und der Spalt zwischen der Empfangseinheit 22 und der Sendeeinheit 16 kann trotz der Erschütterungen bei einem Fahren mit dem Fahrrad klein sein. Die Platine 48 kann aber auch selbst dafür in einer Ausführungsform elastisch sein, beispielsweise durch gezielte Schwächungen in Form von Öffnungen und Aussparungen. Zudem kann die Platine 48 in Ausführungsformen an dem Gehäuse 12 anliegen. Das Befestigungselement 46 ist in einer anderen Ausführungsform als elastischer Kunststoffspritzgussring ausgebildet, welcher an die Platine 48 angespritzt wurde. Das Befestigungselement 46 kann in anderen Ausführungsformen als Wellfeder, Sicherungsring oder Halbschale ausgebildet sein. Projections 44 allow the transmitter unit 16 to be spaced apart and attached in a way that requires less installation space than other attachment options or at least is largely space-neutral in comparison. In addition, the transmitter unit 16 and its attachment to the rotor 10 prevent the measurement of the operating variable from being influenced. The transmitter unit 16 is permanently connected to the rotor 10 without play. In Fig. 2 it can also be seen that the receiving unit 22 has a fastening element 46 and a disk-shaped and ring-shaped circuit board 48. The fastening element 46 is clipped into a groove of the housing 12 radially inward and is also ring-shaped here. For example, the fastening element 46 is formed in one piece with the circuit board 48 and is formed by elastic teeth that protrude radially inward. These are on the housing 12 or the groove. The fastening element 46 axially biases the receiving unit 22 or the circuit board 48 in a direction away from the transmitting unit 16. This achieves a defined position and the gap between the receiving unit 22 and the transmitting unit 16 can be small despite the vibrations when riding a bicycle. However, the circuit board 48 can also be elastic itself for this purpose in one embodiment, for example through targeted weakening in the form of openings and recesses. In addition, the circuit board 48 can rest against the housing 12 in embodiments. In another embodiment, the fastening element 46 is designed as an elastic plastic injection-molded ring which is molded onto the circuit board 48. In other embodiments, the fastening element 46 can be designed as a corrugated spring, locking ring or half-shell.

Die Durchführungseinheit 24 ist dauerhaft mit der Empfangseinheit 22 verbunden. Dadurch wird eine Baugruppe gebildet, welche gemeinsam in das Gehäuse 12 eingeschoben und daran befestigt werden kann. The feedthrough unit 24 is permanently connected to the receiving unit 22. This forms an assembly which can be inserted into the housing 12 and fastened thereto.

In Fig. 2 ist die Durchführungseinheit 24 mit weiteren Details dargestellt. Die Durchführungseinheit 24 weist ein Grundbauteil 50 auf, welches als Spritzgussschale aus Kunststoff ausgebildet ist. Das Grundbauteil 50 ist hier an der Empfangseinheit 22 angespritzt. In anderen Ausführungsformen ist das Grundbauteil 50 anders mit der Empfangseinheit 22 verbunden, wie angeclipst. Die Schnittstelle ist in dieser Ausführungsform eine Vielzahl von elektrischen Kontakten, welche in dem Grundbauteil 50 eingegossen sind. Das Grundbauteil 50 ist teilweise in der Durchgangsöffnung des Gehäuses 12 angeordnet. Radial außen weist das Grundbauteil 50 einen O-Ring 52 als Dichtungselement auf, welcher die Durchführungseinheit 24 mit dem Gehäuse 12 abdichtet. Da die Kontakte ebenfalls dicht in dem Grundbauteil 50 integriert sind, verschließt die Durchführungseinheit 24 das Gehäuse 12 hier öldicht unter Bereitstellung eines elektrischen Zugangs. In Fig. 2, the feedthrough unit 24 is shown with further details. The feedthrough unit 24 has a base component 50, which is designed as an injection-molded plastic shell. The base component 50 is here molded onto the receiving unit 22. In other embodiments, the base component 50 is connected to the receiving unit 22 in a different way, such as clipped on. In this embodiment, the interface is a plurality of electrical contacts, which are molded into the base component 50. The base component 50 is partially arranged in the through-opening of the housing 12. Radially on the outside, the base component 50 has an O-ring 52 as a sealing element, which seals the feedthrough unit 24 with the housing 12. Since the contacts are also are tightly integrated into the base component 50, the feedthrough unit 24 closes the housing 12 in an oil-tight manner while providing electrical access.

In Fig. 2 ist zu erkennen, dass die ECU 26 durch einen Deckel 54 geschützt wird, welcher abdichtend mit dem Gehäuse 12 verbunden ist. In Fig. 2 it can be seen that the ECU 26 is protected by a cover 54 which is sealingly connected to the housing 12.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Sensoranordnung. Der Schnitt ist dabei anders ausgerichtet, sodass kein Vorsprung 44 und auch keine Befestigung der Sendeeinheit 16 gezeigt ist. Wesentliche Unterschiede bei der dritten Ausführungsform betreffen die Durchführungseinheit 24. Diese weist nun eine angespritzte Dichtlippe 60 statt eines O-Rings 52 zur Abdichtung mit dem Gehäuse 12 auf. Bei dieser Ausführungsform ist das Grundbauteil 50 zudem abdichtend mit der Empfangseinheit 22 verbunden. An einer der Durchführungseinheit 24 zugewandten Seite bildet sich so ein Zwischenraum aus, welcher gegenüber dem Innenraum des Gehäuses 12 abgedichtet ist. Zu diesem Zweck ist die Empfangseinheit 22 mit dem Grundbauteil 50 in der gezeigten Ausführungsform abdichtend verstemmt. Für die Verstemmung ist auch hier ein Verbindungsbauteil 62 vorgesehen, welches auch zwischen der Empfangseinheit 22 und dem Grundbauteil 50 abdichtet. Alternativ kann auch ein zusätzliches Dichtelement, wie ein O-Ring vorgesehen sein. Auch eine Abdichtung durch ein Verkleben oder Anspritzen des Grundbauteils 50 ist eine mögliche Ausführungsform. Fig. 3 shows a further embodiment of the sensor arrangement. The section is aligned differently, so that no projection 44 and no fastening of the transmitting unit 16 is shown. The main differences in the third embodiment relate to the feedthrough unit 24. This now has a molded-on sealing lip 60 instead of an O-ring 52 for sealing with the housing 12. In this embodiment, the base component 50 is also connected to the receiving unit 22 in a sealing manner. On a side facing the feedthrough unit 24, an intermediate space is thus formed, which is sealed from the interior of the housing 12. For this purpose, the receiving unit 22 is caulked to the base component 50 in the embodiment shown. A connecting component 62 is also provided here for the caulking, which also seals between the receiving unit 22 and the base component 50. Alternatively, an additional sealing element, such as an O-ring, can also be provided. Sealing by gluing or injection molding the base component 50 is also a possible embodiment.

Das Grundbauteil 50 weist für elektrische Kontakte oder elektrische Leitungen jeweils eine Durchgangsöffnung 64 zu dem Zwischenraum auf. Diese Durchgangsöffnungen 64 sind nicht abgedichtet, da der Zwischenraum bereits gegenüber dem Innenraum abgedichtet ist. Die elektrischen Leitungen können dann einfach mit der Empfangseinheit 22 verlötet sein. Statt mehrere Durchgangsöffnungen 64 kann das Grundbauteil 50 auch als Ring ausgebildet sein und so eine zentrale Durchgangsöffnung ausbilden. Bezuqszeichen The base component 50 has a through-opening 64 for electrical contacts or electrical lines to the intermediate space. These through-openings 64 are not sealed, since the intermediate space is already sealed from the interior. The electrical lines can then simply be soldered to the receiving unit 22. Instead of several through-openings 64, the base component 50 can also be designed as a ring and thus form a central through-opening. reference sign

Rotor rotor

Gehäuse Housing

Sensor sensor

Sendeeinheit transmitter unit

Verbindungsteil connecting part

Leitung Line

Empfangseinheit receiving unit

Durchführungseinheit implementation unit

ECU ECU

Blechumformteil sheet metal forming part

Tretkurbelwelle crankshaft

Vorsprung lead

Befestigungselement fastener

Platine circuit board

Grundbauteil basic component

O-Ring O-ring

Deckel Lid

Dichtlippe sealing lip

Verbindungsbauteil connecting component

Durchgangsöffnung passage opening

Claims

patent claims

1. Sensor arrangement for a drive train of a bicycle, wherein the drive train has an electric motor with a rotor (10) and a housing (12) with an interior, wherein the sensor arrangement has a sensor (14), a transmitting unit (16), a receiving unit (22) and a feedthrough unit (24), wherein the sensor (14) and the transmitting unit (16) are connected in a rotationally fixed manner to the rotor (10) of the electric motor, wherein the transmitting unit (16) is designed to transmit a sensor signal to the receiving unit (22), wherein the receiving unit (22) is fastened to the housing (12) in the interior, and wherein the feedthrough unit (24) is designed to provide an electrical interface (24) to the receiving unit (22) through the housing (12).

2. Sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the transmitting unit (16) is attached to the rotor (10) at a distance from the sensor (14).

3. Sensor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the transmitting unit (16) is decoupled from a sensor area in terms of shear stress.

4. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (10) has a sheet metal formed part (40) to which the sensor (14) and the transmitting unit (16) are fastened, wherein the sheet metal formed part (40) forms a projection (44) to which the transmitting unit (16) is fastened.

5. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit (16) is caulked to the rotor (10).

6. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedthrough unit (24) seals with the housing (12).

7. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedthrough unit (24) seals with the receiving unit (22).

8. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedthrough unit (24) has an electrical contact with the receiving unit (22) as an interface.

9. Sensor arrangement according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the feedthrough unit (24) has at least one through opening (64) as an interface.

10. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit (22) is fastened to the housing (12) with an axial tension.

1 1. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving unit (22) is clipped onto the housing (12).

12. Sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the feedthrough unit (24) is attached to the receiving unit (22).

13. Drive train for a bicycle, wherein the drive train comprises an electric motor with a rotor (10), a housing (12) with an interior space and a sensor arrangement according to one of the preceding claims.