DE102010011390A1

DE102010011390A1 - Bicycle, has magnet moved with rotation of crank axle, and circular aperture formed in region of magnet during fastening of magnetic ring at side of chain wheel, where side of chain wheel is turned away from bicycle frame

Info

Publication number: DE102010011390A1
Application number: DE102010011390A
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: ANSMANN AG
Current assignee: ANSMANN AG
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-03-12
Publication date: 2011-09-15

Abstract

The bicycle has a magnet (71) provided at a hall sensor (6) and moved with rotation of a crank axle (3). A magnetic ring is selectively fixed at a carrier of a chain wheel (5) or at an opposite end of the crank axle. A circular aperture is formed in a region of the magnet during fastening of the magnetic ring at a side of the chain wheel, where the side of the chain wheel is turned away from a bicycle frame (1). The circular aperture is provided into a middle of the magnetic ring, where the magnetic ring and the hall sensor are retrofitted.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fahrrad bestehend aus einem Fahrradrahmen, in dem mittels eines Tretlagers eine Tretkurbelachse drehbar gelagert ist, an deren einem Ende wenigsten ein Kettenrad angeordnet ist und an deren beiden Enden jeweils ein Vierkant oder ein Polygon oder ein anderes, nicht rundes Profil angeformt ist, auf dem je eine Tretkurbel befestigt ist und einem Hallsensor, der ortsfest am Fahrradrahmen fixiert ist und mit einer Auswerteeinheit verkabelt ist und einem Magnetring, der mit wenigstens einem Magneten bestückt ist und der mit der Tretkurbelachse verbunden ist und der bei jeder Umdrehung der Tretkurbelachse jeden Magneten einmal am Hallsensor entlang bewegt.The invention relates to a bicycle consisting of a bicycle frame, in which by means of a bottom bracket a pedal crank axle is rotatably mounted, at one end of which at least one sprocket is arranged and at its two ends in each case a square or a polygon or another, not round profile is formed, on each of which a crank is attached and a Hall sensor, which is fixedly fixed to the bicycle frame and is wired to an evaluation and a magnetic ring which is equipped with at least one magnet and which is connected to the pedal crank axle and the at each revolution of the Pedal crank axle moves each magnet once along the Hall sensor.

Verschiedene Anwendungen von Fahrrädern und fahrradähnlichen Einrichtungen erfordern, dass bei jeder Umdrehung der Tretkurbel des Fahrrades wenigstens ein elektrischer Impuls erzeugt wird, der für Messungen ausgewertet werden kann. Zum Beispiel kann daraus die Trittfrequenz abgeleitet werden.Various applications of bicycles and bicycle-like devices require that at each turn of the pedal of the bicycle at least one electrical pulse is generated, which can be evaluated for measurements. For example, the cadence can be derived therefrom.

Für Fahrräder, die mit einem Elektrohilfsantrieb versehen werden sollen oder die mit einer Leistungsmessung ausgerüstet werden sollen, wie z. B. Fahrradergometer oder für Fahrräder die mit einer Gangwahlanzeige oder einem automatischen Getriebe ausgerüstet werden sollen, ist die Ermittlung der Trittfrequenz erforderlich. Bei Fahrrädern mit einem Getriebe mit wechselnden Übersetzungen ist die Drehzahl des Tretkurbelantriebes nicht mit der tatsächlich erreichten Drehzahl der Räder des Fahrrades identisch. Deshalb ist die Ermittlung der Trittfrequenz der Tretkurbel erforderlich.For bicycles that are to be provided with an electric auxiliary drive or to be equipped with a power measurement, such. As bicycle ergometer or for bicycles to be equipped with a gear selection display or an automatic transmission, the determination of the cadence is required. For bicycles with a gearbox with changing ratios, the speed of the pedal crank drive is not identical to the actually achieved speed of the wheels of the bicycle. Therefore, the determination of the cadence of the pedal crank is required.

Auf aktuellem Stand der Technik schlägt dafür das Gebrauchsmuster DE 9415162 , Petzke vor, dass ein Messsender an der Tretkurbel befestigt wird. Dieser Messsender ist mit einem Reedrelais ausgerüstet, dessen Kontakte von einem Permanentmagneten ausgelöst werden. Es wird empfohlen, den Permanentmagneten an der Gabel für das Hinterrad zu befestigen. Dadurch bewegt sich die Tretkurbel bei jeder Umdrehung einmal an dem Permanentmagneten vorbei, sodass pro Umdrehung ein Impuls vom Reedrelais erfasst wird. Dessen Signal muss vom Messsender drahtlos auf einen Empfänger am Rahmen des Fahrrades übertragen werden, der dann eine entsprechende Anzeige ansteuern kann.At the current state of the art proposes the utility model DE 9415162 Petzke suggest that a transmitter be attached to the crank. This transmitter is equipped with a reed relay whose contacts are triggered by a permanent magnet. It is recommended to attach the permanent magnet to the fork for the rear wheel. As a result, the crankset moves past the permanent magnet once every revolution, so that one pulse per revolution is detected by the reed relay. Its signal must be transmitted wirelessly from the transmitter to a receiver on the frame of the bicycle, which can then control a corresponding display.

Der Grund für die Anordnung des Messsenders an der bewegten Kurbel ist, dass zusätzlich auch die Kraft zur Betätigung der Tretkurbel gemessen werden soll.The reason for the arrangement of the transmitter on the moving crank is that in addition to the force to operate the pedal crank should be measured.

Wenn jedoch nur die Trittfrequenz erfasst werden soll, liegt es nahe die Position von Permanentmagnet und Messeinheit zu vertauschen. D. h. der Permanentmagnet, der weder eine Energieversorgung benötigt, noch Signale abgibt wird im Bereich der rotierenden Tretkurbel befestigt und wirkt auf einen ortsfest am Rahmen des Fahrrades montierten Empfänger. Als Empfänger für einen magnetischen Impuls ist ein Hallsensor gut geeignet.However, if only the cadence is to be detected, it is natural to swap the position of the permanent magnet and the measuring unit. Ie. the permanent magnet, which requires neither a power supply nor outputs signals is mounted in the area of the rotating crank and acts on a fixedly mounted on the frame of the bicycle receiver. As a receiver for a magnetic pulse, a Hall sensor is well suited.

Wenn die Trittfrequenz mit einer höheren Genauigkeit bestimmt werden soll, ist es sinnvoll, nicht nur einen einzigen, sondern mehrere Permanentmagneten während einer Umdrehung der Tretkurbel am Hallsensor vorbei zu bewegen. Dafür ist es bekannt, Permanentmagneten auf einer Scheibe gleichmäßig zu verteilen, die auf dem Vierkant befestigt wird, der primär zur Verbindung der Tretkurbel mit der Tretkurbelachse vorgesehen ist.If the cadence is to be determined with a higher accuracy, it makes sense to move not just one but several permanent magnets past the Hall sensor during one revolution of the crank. For this purpose, it is known to evenly distribute permanent magnets on a disk, which is fastened on the square, which is provided primarily for connecting the crank to the pedal crank axle.

Dieses Prinzip hat jedoch den Nachteil, dass der Vierkant nicht bei allen Typen von Tretlagern zugänglich ist, oder stattdessen ein anderes Polygon oder ein anderes, nicht rundes Profil zur Verbindung von Tretkurbel und Tretkurbelachse genutzt wird. In diesen Fällen muss der Magnetring an einem anderen Ort montiert werden. Dazu muss sie eine andere Form aufweisen, um an diesem anderen Montageort mit der Tretkurbelachse verbunden werden zu können.However, this principle has the disadvantage that the square is not accessible to all types of bottom brackets, or instead another polygon or another, non-round profile is used to connect the pedal and pedal axle. In these cases, the magnetic ring must be mounted in a different location. For this purpose, it must have a different shape in order to be able to be connected to the pedal crank axle at this other installation location.

Auf diesem Hintergrund hat sich die Erfindung die Aufgabe gestellt, einen Magnetring zur Befestigung an der Tretkurbelachse von verschiedenen Fahrrädern zu präsentieren, die ohne großen Aufwand an die verschiedensten Typen solcher Tretkurbelachsen angepasst werden kann.Against this background, the invention has the task of presenting a magnetic ring for attachment to the pedal crank axle of different bicycles, which can be adapted without much effort to a variety of types of pedal crank axles.

Als Lösung lehrt die Erfindung, dass der Magnetring wahlweise am Träger des Kettenrades oder an dem dem Kettenrad gegenüberliegenden Ende der Tretkurbelachse befestigbar ist und bei Befestigung des Magnetringes an der vom Fahrradrahmen hinweg weisenden Seite des Kettenrades dieses eine Öffnung im Bereich jedes Magneten aufweist.As a solution, the invention teaches that the magnetic ring is selectively attachable to the support of the sprocket or to the sprocket opposite end of the pedal crank axle and this has an opening in the region of each magnet when fixing the magnetic ring on the side facing away from the bicycle frame side of the sprocket.

Die entscheidende Idee der Erfindung ist also ein universell für die verschiedensten Typen von Tretkurbeln und Tretkurbellagern verwendbarer Magnetring. Das ist beim Neubau von Fahrrädern und Fahrradergometern ebenso von Vorteil wie insbesondere bei der Nachrüstung. Die Reduzierung der Anzahl von Teilen dient durch die vergrößerten Stückzahlen nicht nur der Reduzierung des Preises für ein Einzelstück, sondern reduziert auch die Logistikaufwendungen bei der Konstruktion, der Beschaffung, der Lagerhalterung und der Bereitstellung der Einzelteile.The key idea of the invention is thus a universally usable for the various types of cranks and pedal bearings magnetic ring. This is just as advantageous for the construction of bicycles and bicycle ergometers as it is for retrofitting. The reduction in the number of parts not only reduces the price of a single item, but also reduces the logistical expenses involved in the design, procurement, storage and component supply.

Eine sehr interessante Ausführungsform des erfindungsgemäßen Magnetringes weist in der Mitte eine kreisförmige Öffnung auf, an deren Wand zahlreiche Zähne angeformt sind, die radial auf den Mittelpunkt des Magnetringes hinweisen. Wenn auf der Tretkurbelachse ein Bereich mit einer Kerbverzahnung oder mit anderen Vertiefungen versehen ist, die komplementär oder zumindest kompatibel zu den Zähnen gestaltet sind, so kann der Magnetring in unveränderter Form auf diesen Bereich der Tretkurbelachse aufgeschoben werden.A very interesting embodiment of the magnetic ring according to the invention has a circular opening in the middle, on the wall thereof numerous teeth are formed, which point radially to the center of the magnetic ring. If an area on the pedal crank axle is provided with a serration or with other depressions that are complementary or at least compatible with the teeth, then the magnetic ring can be pushed onto this area of the pedal crank axle in unchanged form.

Für Anwendungsfälle, bei denen die Tretkurbelachse in den zur Montage des Magnetrings geeigneten Bereichen als ein Vierkantprofil, als polygonales Profil, als Zylinder oder als anderes Profil geformt ist, ist es sehr vorteilhaft, dass die Zähne in der Mitte des Magnetringes elastisch verformbar und/oder teilweise abbrechbar sind. Dadurch kann in der Mitte des Magnetringes im Bereich der Zähne ein Ausschnitt geschaffen werden, der komplementär zu dem Bereich der Tretkurbelachse geformt ist, auf den der Magnetring aufgesetzt werden soll. Dabei kann die Anpassung entweder nur durch eine elastische Verformung der betroffenen Zähne oder nur durch ein Abbrechen der Zähne erfolgen. Denkbar ist aber auch eine Kombination aus beiden Vorgängen, dass also die Zähne zu einem Teil verformt werden und zusätzlich ein Teil davon abbricht.For applications in which the pedal crank axle is formed in the areas suitable for mounting the magnetic ring as a square profile, as a polygonal profile, as a cylinder or other profile, it is very advantageous that the teeth in the center of the magnetic ring elastically deformable and / or are partially break off. As a result, in the middle of the magnetic ring in the region of the teeth, a cutout can be created which is shaped to be complementary to the region of the pedal crank axis on which the magnetic ring is to be placed. The adjustment can be done either only by an elastic deformation of the affected teeth or only by breaking off the teeth. It is also conceivable, however, a combination of both processes, so that the teeth are deformed into a part and in addition a part of it breaks off.

Die Erfindung bevorzugt, dass das Abbrechen und das Verformen der Zähne selbsttätig beim Aufstreifen des Magnetringes auf die Tretkurbelachse erfolgen.The invention prefers that the breaking off and the deformation of the teeth take place automatically when the magnetic ring is wound onto the pedal crank axle.

Es ist aber auch denkbar, dass die Zähne mit einem Werkzeug vorgeformt werden, wie z. B. einem Seitenschneider, mit dem manuell die einzelnen Zähne entsprechend verkürzt werden. Denkbar ist auch das Abbrechen mit einer anderen, greifenden Zange, mit der das abzutrennende Ende gegriffen wird und zwar idealer Weise so nahe an der beabsichtigten Bruchstelle, dass die Kante der Zange bereits die gewünschte Bruchstelle ist. Durch mehrfaches Verschwenken der Zange um ihre Kante wird der Zahn dort so ermüdet, dass er bricht. Der verbleibende Teil des Zahnes weist dann die gewünschte Länge und Form auf.But it is also conceivable that the teeth are preformed with a tool, such. As a side cutter, with the manually the individual teeth are shortened accordingly. It is also conceivable to break off with another grasping forceps with which the end to be severed is gripped, ideally so close to the intended break point, that the edge of the forceps is already the desired break point. By repeatedly pivoting the forceps around its edge, the tooth becomes so fatigued that it breaks. The remaining part of the tooth then has the desired length and shape.

Eine andere Alternative ist es, dass der Magnetring in seiner Mitte Ausnehmungen aufweist, die exakt kompatibel zu bestimmten Tretkurbelachsen sind. Auch bei dieser Variante können Befestigungen für wenigstens zwei verschiedene Typen von Tretkurbelachsen in einem einzigen Typ von Magnetringen realisiert werden.Another alternative is that the magnetic ring has in its center recesses that are exactly compatible with certain pedal crank axles. Also in this variant, fasteners for at least two different types of pedal crank axles can be realized in a single type of magnetic rings.

Wenn z. B. ein Magnetring an einen kleinen Vierkant und einen etwas größeren zylindrischen Absatz angepasst werden soll, so schlägt die Erfindung vor, dass in das Zentrum des Magnetringes eine quadratische Ausnehmung eingebracht ist, die komplementär zum Vierkant ist. Um diesen Vierkant herum läuft ringförmig ein Absatz, der komplementär zum Ende der Tretkurbelachse beim Kettenrad geformt ist.If z. B. a magnetic ring to a small square and a slightly larger cylindrical paragraph to be adjusted, so the invention proposes that in the center of the magnetic ring a square recess is introduced, which is complementary to the square. Around this square around a paragraph runs annularly, which is shaped complementary to the end of the pedal crank axle at the sprocket.

Weil die quadratische Ausnehmung konzentrisch zum Mittelpunkt des Magnetringes angeordnet ist, kann der Magnetring damit ohne Änderung auf einen Vierkant aufgesetzt werden.Because the square recess is arranged concentrically to the center of the magnetic ring, the magnetic ring can thus be placed without change on a square.

Wenn er stattdessen auf den größeren, zylindrischen Absatz aufgeschoben werden soll, so muss zuvor die – kleinere – quadratische Ausnehmung in der Mitte beseitigt werden. Dazu schlägt die Erfindung vor, dass an der nach innen weisenden Wand des ringförmigen Absatzes eine umlaufende Sollbruchstelle eingebracht ist. An dieser Sollbruchstelle können die dann nicht benötigten Abschnitte des Magnetringes einfach heraus gebrochen werden. Die noch verbleibenden Grate werden beim Aufsetzen auf den zylindrischen Absatz soweit verformt, dass der Magnetring durch die umgebogenen Grate in seinem Sitz gesichert wird.If it is to be pushed onto the larger, cylindrical heel instead, the - smaller - square recess in the middle must first be removed. For this purpose, the invention proposes that on the inwardly facing wall of the annular shoulder a peripheral predetermined breaking point is introduced. At this breaking point, the then unneeded sections of the magnetic ring can be easily broken out. The remaining burrs are deformed when placed on the cylindrical shoulder so far that the magnetic ring is secured by the bent ridges in his seat.

Eine andere Variante ist, dass der Magnetring in seiner Mitte eine zentrale Öffnung aufweist, in die entweder ein zum Vierkant komplementäres, erstes Kupplungsstück einsetzbar ist oder ein zum Ende der Tretkurbelachse zwischen den beiden Kettenrädern komplementäres zweites Kupplungsstück einsetzbar ist oder der Magnetring ohne Kupplungsstück direkt auf das Ende der Tretkurbelachse aufsetzbar ist.Another variant is that the magnetic ring has a central opening in its center, into which either a complementary to the square, first coupling piece is inserted or complementary to the end of the pedal crank between the two sprockets second coupling piece or the magnetic ring without coupling piece directly on the end of the pedal crank axle can be placed.

Denkbar ist es auch, in die zentrale Öffnung ein universell verwendbares Kupplungsstück einzubauen, das dank der Zähne an der Innenseite an ganz verschiedene Formen von Tretkurbelachsen angepasst werden kann.It is also conceivable to install in the central opening a universally usable coupling piece that can be adapted thanks to the teeth on the inside of very different forms of pedal crank axles.

Der Vorteil speziell angepasster Zwischenstücke ist, dass eine Bearbeitung des Magnetringes zur Anpassung an den jeweiligen Bereich der Tretkurbelachse nicht erforderlich ist. Dafür müssen jedoch zwei Teile anstelle eines einzigen beschafft werden, was die Kosten für die Logistik verdoppelt, die im Verhältnis zu den sonstigen Kosten in diesem Fall relativ sehr groß sind. Wenn zwecks Vermeidung dieser zusätzlichen Logistikaufwendungen grundsätzlich immer alle Kupplungsstücke gefertigt und geliefert werden, erhöhen sich „nur” die Materialkosten, die bei diesen relativ kleinen Teilen in vielen Fällen einen geringeren Aufpreis erfordern als wie der Aufwand für eine Vorauswahl des einzigen, tatsächlich benötigten Kupplungsstückes.The advantage of specially adapted spacers is that machining the magnetic ring is not required for adaptation to the respective area of the pedal crank axle. However, two parts have to be procured instead of one, which doubles the cost of logistics, which is relatively large in relation to other costs in this case. If, in order to avoid these additional logistical costs, all couplings are always manufactured and delivered, "only" increases the material costs, which in many cases require a lower surcharge for these relatively small parts than the effort for a preselection of the only actually required coupler.

Eine Rückführung der überzähligen Teile zur nochmaligen Verwendung ist zwar prinzipiell denkbar, aber wahrscheinlich in der Praxis nur bei größeren Stückzahlen wirtschaftlich, da erst dann der Transport-, Verwaltungs- und Lagerungsaufwand umgerechnet auf das Einzelstück einen noch vertretbaren Rahmen hat.A return of the surplus parts for reuse is conceivable in principle, but probably in practice only for larger quantities economically, because only then the transport, administration and storage costs converted to the single piece has a reasonable frame.

Eine andere Möglichkeit zur Befestigung des Magnetringes ist sein äußerer Durchmesser. Bei Kettenrädern, die nicht in Ihrer Mitte auf der Tretkurbelachse befestigt sind, sondern stattdessen mit ihrer Seitenfläche an Trägern angeschraubt sind, hat der Träger unabhängig vom jeweils daran befestigten Kettenrad immer die gleiche Form. In der Praxis haben sich nur sehr wenige Varianten für die Form des Trägers durchgesetzt, so dass sich eine Anpassung des Magnetringes daran lohnen sollte.Another way to attach the magnetic ring is its outer diameter. For sprockets that are not centered on the crankshaft, but are bolted to their sides instead, the carrier always has the same shape, regardless of the sprocket attached to it. In practice, very few variants have prevailed for the shape of the carrier, so that an adjustment of the magnetic ring should be worthwhile.

In diesem Sinne schlägt die Erfindung als eine alternative Befestigungsmöglichkeit für den Magnetring vor, dass er mit seiner äußeren Kante zwischen die Träger der Kettenräder eingeklemmt wird. Eine dafür mögliche Formgebung des Magnetringes sind Kerben im äußeren Rand des Magnetringes, die komplementär zur Form der Tragelemente der Kettenräder gestaltet sind.In this sense, the invention proposes as an alternative attachment for the magnetic ring, that it is clamped with its outer edge between the support of the sprockets. One possible shape of the magnetic ring are notches in the outer edge of the magnetic ring, which are designed to be complementary to the shape of the support elements of the sprockets.

Ein Magnetring mit solchen Kerben an der äußeren Kante kann in einer weiteren Variante eine zentrale Öffnung aufweisen, in die ein Kupplungsstück eingesetzt werden kann, das eine kreisförmige Öffnung aufweist, an deren Wand zahlreiche Zähne angeformt sind, die radial auf den Mittelpunkt des Magnetringes hin ausgerichtet sind.A magnetic ring with such notches on the outer edge may in another variant have a central opening into which a coupling piece can be inserted, which has a circular opening, on the wall of which numerous teeth are formed which are radially aligned with the center of the magnetic ring are.

Wenn ein solcher Magnetring zusammen mit einem derartigen Kupplungsstück verwendet wird, so entspricht die Befestigung über das innere Kupplungsstück der bereits zuvor geschilderten einteiligen Ausführungsform des Magnetringes. Die Kerben an der äußeren Kante bleiben dann ungenutzt.If such a magnetic ring is used together with such a coupling piece, then the attachment via the inner coupling piece of the previously described one-piece embodiment of the magnetic ring corresponds. The notches on the outer edge then remain unused.

Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass der Magnetring nach Entfernen des Kupplungsstückes eine relativ sehr große innere Öffnung aufweist, so dass er auch in die Träger von Kettenrädern eingesetzt werden kann, die für die Verbindung der Träger des Kettenrades mit der Tretkurbelachse eine Achsaufnahme mit einem relativ großen Durchmesser benötigen.An advantage of this embodiment is that the magnetic ring after removal of the coupling piece has a relatively large inner opening, so that it can also be used in the support of sprockets, for the connection of the carrier of the sprocket with the pedal crank axle with a relatively need large diameter.

Wie mehrfach erwähnt, kann ein erfindungsgemäßer Magnetring zusammen mit einem Hallsensor und dessen Befestigung als ein Bausatz zur Nachrüstung konfiguriert werden.As mentioned several times, an inventive magnetic ring can be configured together with a Hall sensor and its attachment as a kit for retrofitting.

Geeignet ist er nicht nur für Fahrräder, die mit Muskelkraft betrieben werden und die mit einer Anzeige der Trittfrequenz versehen werden sollen, sondern insbesondere für Fahrräder, die mit einem Hilfsantrieb, wie z. B. einem Elektromotor ausgerüstet sind. Dann wird die Trittfrequenz genutzt, um das Aus- und Einschalten des Hilfsmotors zu regeln.It is suitable not only for bicycles, which are operated by muscle power and should be provided with an indication of the cadence, but especially for bicycles, with an auxiliary drive such. B. are equipped with an electric motor. Then the cadence is used to control the switching off and on of the auxiliary motor.

Eine weitere sehr interessante Anwendungsmöglichkeit sind Fahrradergometer, bei denen die Trittfrequenz zur Ermittlung der abgegebenen Leistung des Probanden benötigt wird.Another very interesting application are bicycle ergometers, where the cadence is needed to determine the output power of the subject.

Im Folgenden sollen weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert werden. Diese sollen die Erfindung jedoch nicht einschränken, sondern nur erläutern. Es zeigt in schematischer Darstellung:In the following, further details and features of the invention will be explained in more detail by way of examples. However, these are not intended to limit the invention, but only to explain. It shows in a schematic representation:

1 Trittkurbelachse mit Kettenrädern, Tretkurbel, Hallsensor und Magnetring 1 Tread crank axle with sprockets, crank, Hall sensor and magnetic ring

2 Seitenansicht eines Magnetringes 2 Side view of a magnetic ring

3 Trittkurbelachse wie 1, jedoch mit Magnetring zwischen den Kettenrädern 3 Treadle axle like 1 , but with magnetic ring between the sprockets

Die Figuren zeigen im Einzelnen:
In 1 ist perspektivisch eine Tretkurbelachse 3 dargestellt, die an ihrem linken Ende zwei Kettenräder 5 trägt und an ihrem rechten Ende eine Tretkurbel 4. In Bildmitte ist durch gestrichelte Linien der Einbau in einen Fahrradrahmen 1 dargestellt. Von diesem Fahrradrahmen 1 sind in 1 zwei Rohre gezeichnet, die winklig zueinander verlaufen. Beide sind mit einem quer dazu verlaufenden Rohrstück verbunden, das quer dazu ausgerichtet ist. Dieses Rohrstück nimmt an seinen beiden Enden die beiden Tretlager 2 auf, die die Drehlagerung für die Tretkurbelachse 3 sind. Am linken Ende dieser Tretkurbelachse 3 sind zwei Kettenräder 5 mittels eines Trägers befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel besteht der Träger aus einer Achsaufnahme 51, zwei Tragbalken 52 und mehreren Tragzylinder 53. An die zentrale Achsaufnahme 51 sind zwei sich kreuzende Tragbalken 52 angeformt. Die Tragbalken tragen senkrecht dazu ausgerichtete Tragzylinder 53, auf die die Kettenräder 5 aufgeschraubt sind.The figures show in detail:
In 1 is in perspective a pedal crank axle 3 represented, at its left end two sprockets 5 carries and at its right end a crank 4 , In the center of the picture is by dashed lines the installation in a bicycle frame 1 shown. From this bicycle frame 1 are in 1 drawn two tubes that run at an angle to each other. Both are connected to a transverse piece of pipe, which is aligned transversely thereto. This piece of pipe takes at both ends of the two bottom bracket 2 on which the pivot bearing for the pedal crank axle 3 are. At the left end of this pedal axle 3 are two sprockets 5 attached by means of a carrier. In this embodiment, the carrier consists of an axle 51 , two stringers 52 and several support cylinders 53 , To the central axle 51 are two crossing stringers 52 formed. The support beams carry vertically aligned support cylinder 53 on which the sprockets 5 are screwed on.

In 1 ist gut zu erkennen, dass sich zwischen den Tragzylindern 53 und der Achsaufnahme 51 ein Hohlraum ausbildet, der durch Öffnungen in dem zum Rahmen hin weisenden Kettenrad 5 sichtbar ist. In 1 wird nachvollziehbar, dass in diesem Freiraum noch ein Teil – wie z. B. der Magnetring 7 – eingebaut werden kann, sofern er an die geometrischen Randbedingungen dieses relativ kleinen und zerklüfteten Hohlraumes angepasst ist.In 1 It is good to see that there is a difference between the support cylinders 53 and the axle mount 51 forming a cavity through openings in the sprocket facing the frame 5 is visible. In 1 is understandable that in this space still a part - such. B. the magnetic ring 7 - can be installed, provided that it is adapted to the geometric boundary conditions of this relatively small and rugged cavity.

Die in 1 dargestellte Ausführungsvariante zeigt jedoch den Anbau des Magnetringes am anderen Ende der Tretkurbelachse. Dort sind keine Kettenrädern, sondern nur eine Tretkurbel 4 befestigt. Mit gestrichelten Linien ist der Vierkant 31 angedeutet, der zur Verbindung des Endes der Tretkurbelachse 3 mit der Tretkurbel 4 dient. Das kantige Profil des Vierkants 31 verhindert, dass sich die Tretkurbel 4 gegenüber der Tretkurbelachse 3 verdreht.In the 1 illustrated embodiment, however, shows the cultivation of the magnetic ring at the other end of the pedal crank axle. There are no sprockets, just a crank 4 attached. With dashed lines is the square 31 indicated, for connecting the end of the pedal crank axle 3 with the pedal 4 serves. The angular profile of the square 31 prevents the crank 4 opposite the pedal crank axle 3 twisted.

Dieser Vierkant 31 wird auch für die Befestigung des Magnetringes benutzt. In 1 kann nachvollzogen werden, wie zur Befestigung des Magnetringes 7 zuerst die Tretkurbel 4 von der Tretkurbelachse 3 gelöst worden ist, und dann der Hallsensor 6 mitsamt seinem Haltering über den Vierkant 31 hinweg auf dem Fahrradrahmen 1 befestigt worden ist und zwar auf dem Rohrstück mit dem großen Durchmesser, das auch die Tretkurbelachse trägt. Als nächstes Element ist dann der Magnetring 7 auf den Vierkant 31 geschoben worden und abschließend die Tretkurbel 4 wieder aufgesetzt worden. This square 31 is also used for the attachment of the magnetic ring. In 1 can be reconstructed, as for the attachment of the magnetic ring 7 first the pedal 4 from the pedal axle 3 has been solved, and then the Hall sensor 6 together with its retaining ring over the square 31 on the bike frame 1 has been fixed and that on the pipe section with the large diameter, which also carries the pedal crank axle. The next element is the magnetic ring 7 on the square 31 pushed and finally the pedal crank 4 been put back on.

Auch in dieser Montageposition des Magnetringes 7 bewegen sich seine Magneten 71 bei jeder Umdrehung einmal am Hallsensor 6 entlang, woraufhin der Hallsensor 6 für jede an ihm vorbei laufende Bewegung eines Magneten 71 einen elektrischen Impuls abgibt. Dieser Impuls kann an ein Messgerät oder eine andere elektronische Auswerteeinheit weitergeleitet werden, die in 1 jedoch nicht eingezeichnet ist.Also in this mounting position of the magnetic ring 7 his magnets move 71 every turn at the Hall sensor 6 along, whereupon the Hall sensor 6 for every movement of a magnet past it 71 emits an electrical pulse. This pulse can be forwarded to a meter or other electronic evaluation unit, which in 1 but not shown.

In 2 ist ein erfindungsgemäßer Magnetring gezeichnet, der sowohl zur Montage auf dem Vierkantförmigen Ende der Tretkurbelachse, als auch zwischen den vier Tragzylindern 53 des inneren Kettenrades geeignet ist. Die Tragzylinder 53 sind ein Teil einer Ausführungsform eines Trägers der Kettenräder 5.In 2 an inventive magnetic ring is drawn, both for mounting on the square end of the pedal crank axle, as well as between the four support cylinders 53 the inner sprocket is suitable. The support cylinders 53 are part of an embodiment of a carrier of the sprockets 5 ,

In 2 ist im Schnitt dargestellt, wie der Magnetring 7 zwischen die vier Tragzylinder 53 der in 1 gezeigten Anordnung eingefügt ist. Die Tragzylinder 53 weisen auf den Betrachter zu und sind zeichnerisch geschnitten. In 2 wird sehr schön deutlich, wie die Tragzylinder 53 in jeweils dazu komplementäre Kerben auf dem Umfang des Magnetringes 7 eingreifen, so dass er dadurch zentriert und gehalten wird und zusammen mit allen vorhandenen Kettenrädern 5 rotieren kann. Jeder der vier Magneten 71, die auf dem Magnetring 7 befestigt sind, wird dadurch einmal pro Umdrehung an dem – in 2 nicht eingezeichneten – Hallsensor 6 vorbei bewegt.In 2 is shown in section, like the magnet ring 7 between the four support cylinders 53 the in 1 inserted arrangement is inserted. The support cylinders 53 point to the viewer and are cut by hand. In 2 becomes very clear as the support cylinder 53 in each case complementary notches on the circumference of the magnetic ring 7 engage so that it is thereby centered and held together with all existing sprockets 5 can rotate. Each of the four magnets 71 on the magnet ring 7 are thereby fixed once per revolution on the - in 2 not shown - Hall sensor 6 moved over.

Als alternative Befestigungsart wird in 2 die zentrale, kreisförmige Öffnung 72 erkennbar, an deren Wand zahlreiche kleine Zähne 73 angeordnet sind. Diese Zähne 73 passen ohne weitere Veränderung mit ihren Spitzen in die Kerben einer Vielkeilwelle, deren Anzahl von Keilen der Anzahl der Zahne 73 gleicht und deren Teilkreisdurchmesser dem Durchmesser eines Kreises durch die Spitzen der Zähne 73 entspricht.As an alternative method of attachment is in 2 the central, circular opening 72 recognizable, on whose wall numerous small teeth 73 are arranged. These teeth 73 Without any further change, their tips fit in the notches of a splined shaft, their number of wedges equals the number of teeth 73 and their pitch diameter equal the diameter of a circle through the tips of the teeth 73 equivalent.

Wenn dieser Teilkreisdurchmesser der Vielkeilwelle etwas größer ist, als der Durchmesser des von den Spitzen der Zähnen 73 gebildeten Kreises, so können entweder die Zähne 73 so elastisch ausgeführt werden, dass sie sich geringfügig verformen oder die Zähne 73 sind so spröde, dass sie beim Einbau zu einem Teil abgebrochen werden können und sich dann etwa komplementär zur Form der Vielkeilwelle in deren Nuten hinein pressen.If this pitch circle diameter of the spline shaft is slightly larger than the diameter of the tips of the teeth 73 formed circle, so can either the teeth 73 be made so elastic that they deform slightly or the teeth 73 are so brittle that they can be broken off during installation to a part and then press approximately complementary to the shape of the splined shaft in their grooves.

In 2 ist auch nachvollziehbar, dass sich die zahlreichen Zähne 73 einer anderen, nicht runden Form dadurch anpassen können, dass einige Zähne 73 fast vollständig abgebrochen oder umgebogen werden und andere sich nur geringfügig verformen oder verändern. So ist es z. B. auch möglich, einen Vierkant so in die Öffnung 72 hinein zu drücken, dass der Magnetring 7 sich mit seinen Zähnen 73 darauf verdrehsicher verkeilt.In 2 is also understandable that the numerous teeth 73 can adapt to another, non-round shape by having some teeth 73 almost completely broken off or bent over and others only slightly deform or change. So it is z. B. also possible, a square so in the opening 72 push it into that magnetic ring 7 himself with his teeth 73 wedged against rotation.

Der in 2 dargestellte Magnetring 7 kann sowohl einteilig wie zweiteilig gefertigt werden. Bei einer zweiteiligen Ausführung kann der äußere Ring mit den vier Magneten 71 von dem inneren Bereich, einem Kupplungsstück, abgenommen werden. Der Vorteil dieser zweiteiligen Ausführungsform ist – wie 1 und 3 verdeutlichen, dass ein sehr schlanker Magnetring 7 auch dann noch zwischen die Tragzylinder 53 des Trägers eines Kettenrades 5 eingesetzt werden kann, wenn die Achsaufnahme 51 des Trägers einen relativ großen Durchmesser hat.The in 2 illustrated magnetic ring 7 can be made in one or two parts In a two-part design, the outer ring may be with the four magnets 71 be removed from the inner region, a coupling piece. The advantage of this two-part embodiment is - how 1 and 3 make it clear that a very slender magnet ring 7 even then between the support cylinder 53 the carrier of a sprocket 5 Can be used when the axle 51 the carrier has a relatively large diameter.

In 3 ist die gleiche Konfiguration wie in 1 darstellt, hier jedoch mit dem alternativen Einbau des in 2 dargestellten Magnetringes 7 in den Hohlraum des Trägers des inneren Kettenrades 5 zwischen den Tragzylindern 53 und der Achsaufnahme 51.In 3 is the same configuration as in 1 However, here with the alternative installation of the in 2 illustrated magnetic ring 7 into the cavity of the carrier of the inner sprocket 5 between the supporting cylinders 53 and the axle mount 51 ,

In 1 ist ersichtlich, wie sich zwischen der Achsaufnahme 51 und den vier Tragzylindern 53 ein Hohlraum ausbildet, in den ein darauf angepasster Magnetring 7 hinein eingeschoben werden kann. In 3 ist nachvollziehbar, dass dazu das innere Kettenrad 5 von den vier Tragzylindern 53 abgeschraubt werden muss. Dann kann der Magnetring 7 mit seinen vier etwa halbkreisförmigen Ausnehmungen zwischen die Tragzylinder 53 geschoben werden. Da die Ausnehmungen komplementär zu den Tragzylindern 53 geformt sind, wird der Magnetring 7 dadurch zentriert und gehalten.In 1 can be seen how between the axle 51 and the four support cylinders 53 forming a cavity into which an adapted magnetic ring 7 can be inserted into it. In 3 is understandable that in addition to the inner sprocket 5 from the four support cylinders 53 must be unscrewed. Then the magnet ring 7 with its four approximately semicircular recesses between the support cylinder 53 be pushed. Because the recesses are complementary to the support cylinders 53 are shaped, the magnetic ring 7 thereby centered and held.

In 3 wird deutlich, dass bei dieser Befestigungsart der Hallsensor 6 in gleicher Weise durch einen verkröpften Metallträger am Fahrradrahmen 1 befestigt werden kann, wie er auch bei der Anordnung des Magnetringes 7 am anderen Ende der Tretkurbelachse 3 befestigt wird.In 3 It becomes clear that with this type of mounting the Hall sensor 6 in the same way by a cranked metal carrier on the bicycle frame 1 can be attached, as he also in the arrangement of the magnetic ring 7 at the other end of the pedal axle 3 is attached.

Im Vergleich von 3 mit 1 wird deutlich, dass der in 3 gezeigte Einbau des Magnetringes 7 am Träger eines Kettenrades 5 diesen vor Beschädigungen noch besser schützt, wodurch die Betriebssicherheit insgesamt erhöht wird.In comparison of 3 With 1 it becomes clear that the in 3 shown installation of the magnetic ring 7 on the carrier of a sprocket 5 protects it from damage even better, whereby the reliability is increased overall.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Fahrradrahmenbicycle frame
22: Tretlager, im Fahrradrahmen 1 Bottom bracket, in the bicycle frame 1
33: Tretkurbelachse, mittels Tretlager 2 im Fahrradrahmen 1 gelagertPedal crank axle, by means of bottom bracket 2 in the bicycle frame 1 stored
3131: Vierkant, am Ende der Tretkurbelachse 3 Square, at the end of the pedal axle 3
44: Tretkurbel, am Ende der Tretkurbelachse 3 befestigtPedal crank, at the end of the pedal crank axle 3 fixed
55: Kettenräder, am Ende der Tretkurbelachse 3 angeordnetSprockets, at the end of the pedal crank axle 3 disposed
5151: Achsaufnahme, verbindet Tretkurbelachse 3 mit Tragbalken 52 Axle mount, joins pedal crank axle 3 with stringers 52
5252: Tragbalken, trägt Tragzylinder 53 Stringer, carries support cylinder 53
5353: Tragzylinder auf Tragbalken 52, trägt Kettenräder 5,Support cylinder on support beams 52 , wears sprockets 5 .
66: Hallsensor, am Fahrradrahmen 1 fixiertHall sensor, on the bicycle frame 1 fixed
77: Magnetring, mit der Tretkurbelachse 3 verbundenMagnetic ring, with the pedal crank axle 3 connected
7171: Magnet, auf Magnetring 7 befestigtMagnet, on magnet ring 7 fixed
7272: kreisförmige Öffnung im Magnetring 7 circular opening in the magnetic ring 7
7373: Zähne, in Öffnung 72 des Magnetringes 7 Teeth, in opening 72 of the magnetic ring 7

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 9415162 U [0004]

Claims

Bicycle consisting of - a bicycle frame 1 in the means of - a bottom bracket 2 - a pedal crank axle 3 is rotatably mounted, - at one end at least one sprocket 5 is arranged and - at its two ends in each case a square 31 or another polygon or another, not round profile is formed, on each of which a crank 4 is attached and - a Hall sensor 6 who is stationary on the bicycle frame 1 is fixed and wired to an evaluation unit and - a magnetic ring 7 , - with at least one magnet 71 is equipped and - with the pedal crank axle 3 is connected and - at each revolution of the pedal crank axle 3 every magnet 71 once at the Hall sensor 6 moved along, characterized in that - the magnetic ring 7 optionally on the carrier of the sprocket 5 or on the sprocket 5 opposite end of the pedal axle 3 is fastened and - when fixing the magnetic ring 7 at the bike frame 1 away side of the sprocket 5 this one opening in the area of each magnet 71 having.

Bicycle according to claim 1, characterized in that in the center of the magnetic ring 7 a circular opening 72 is introduced, on the wall of numerous teeth 73 are formed, which radially to the center of the magnetic ring 7 are aligned.

Bicycle according to claim 2, characterized in that at least some of the teeth 73 when placing the magnetic ring 7 be deformed elastically on a square profile or on a polygonal profile or on a cylinder or broken completely or partially.

Bicycle according to claim 1, characterized in that - in the magnetic ring 7 a square recess is placed, - the complementary to the square 31 and - around which is formed an annular shoulder which is complementary to the end of the treadle axle 3 at the sprocket 5 is shaped and - the square recess and the annular shoulder concentric with the center of the magnetic ring 7 are arranged and - a circumferential within the annular shoulder predetermined breaking point allows rapid and accurate deformation of the annular shoulder to a through hole.

Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring 7 has a central opening in which either one to the square 31 complementary, first coupling piece is used or one to the end of the pedal crank axle 3 between the two sprockets 5 complementary, second coupling piece is used or the magnetic ring 7 without coupling piece directly on the end of the pedal crank axle 3 can be placed.

Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring 7 has notches on its outer circumference, which are formed complementary to brackets, to which the interior of the two sprockets 5 is attached.

Bicycle according to claim 6, characterized in that the magnetic ring 7 a central opening into which a coupling piece can be inserted having a circular opening 72 has, on the wall of numerous teeth 73 are formed, which radially to the center of the magnetic ring 7 are aligned.

Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic ring 7 and the Hall sensor 6 are retrofitted.

Bicycle according to one of the preceding claims, characterized in that the bicycle - only with muscle power is operable or - With an auxiliary drive, such. B. is equipped with an electric motor or - is intended as a stationary bike for stationary operation.