DE102013016917A1

DE102013016917A1 - Fahrradantriebseinheit

Info

Publication number: DE102013016917A1
Application number: DE102013016917.8A
Authority: DE
Inventors: Yusuke Nishikawa; Tetsuya Hino
Original assignee: Shimano Inc
Current assignee: Shimano Inc
Priority date: 2012-10-25
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2033-10-12
Also published as: JP2014084019A; TW201418101A; JP5628880B2; TWI582008B; US9428245B2; CN103770893A; US20140121049A1; CN103770893B; DE102013016917B4

Abstract

Eine Antriebseinheit weist drei Wellen, drei Drehübertragungsglieder und eine Wirkkraftermitteleinheit auf. Die erste Welle ist gestaltet, um mittels eines Tretkurbelarms gedreht zu werden. Das erste Drehübertragungsglied ist an der ersten Welle angeordnet, zum Übertragen von einer durch den Tretkurbelarm bewirkten Drehung der ersten Welle. Die zweite Welle ist von der ersten Welle beabstandet. Das zweite Drehübertragungsglied ist an der zweiten Welle angeordnet und ist mit dem ersten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes zu übertragen. Die dritte Welle ist von der ersten Welle und der zweiten Welle beabstandet. Das dritte Drehübertragungsglied ist an der dritten Welle angeordnet und mit dem zweiten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes zu übertragen. Die Wirkkraftermitteleinheit ist angeordnet, um eine Kraft, wirkend auf die zweite Welle, zu ermitteln.

Description

QUERVERWEIS ZU VERWANDTEN ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2012-235556 , eingereicht am 25. Oktober 2012. Die gesamte Offenbarung der japanischen Patentanmeldung mit der Nummer 2012-235556 ist hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
HINTERGRUND
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf eine Antriebseinheit. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antriebseinheit, die in der Nähe einer Tretkurbel eines Fahrrades angeordnet ist.
Hintergrundinformation
Ein elektrisch unterstütztes Fahrrad ist in dem japanischen Patent mit der Nummer 3547847 offenbart, das eine Motorleistung einer Antriebseinheit als unterstützende Leistung verwendet. Die Antriebseinheit, welche in diesem japanischen Patent beschrieben wird, weist auf eine Tretkurbelwelle, ein Gehäuse, die Tretkurbelwelle stützend, einen Motor, aufgenommen in dem Gehäuse, eine Getriebeeinheit, einen Getriebekäfig und eine Pedalkraftermittelvorrichtung. Der Getriebekäfig weist eine Getriebeeinheit, aufgenommen in dem Getriebekäfig, auf, so dass der Getriebekäfig hinsichtlich der Tretkurbelwelle frei drehen kann. Die Getriebeeinheit weist eine Vielzahl von Zahnrädern auf, die eine Drehung der Tretkurbelwelle auf die Kettenräder überträgt. Die Pedalkraftermittelvorrichtung ist in dem Gehäuse eingebaut und die Pedalkraftermittelvorrichtung ermittelt eine Drehbewegung um die Tretkurbelwelle, wirkend auf den Getriebekäfig.
ZUSAMMENFASSUNG
Die Fahrradantriebseinheit des oben beschriebenen japanischen Patents ermittelt den Getriebekäfig, der um die Tretkurbelwelle dreht, um die Pedalkraft des Fahrers zu ermitteln. Mit dieser Ausgestaltung ist die Pedalkraftermittelvorrichtung, um die Pedalkraft zu ermitteln, ziemlich kompliziert.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das vorherig Beschriebene Problem erdacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Fahrradantriebseinheit bereit zu stellen, die eine einfache Ausgestaltung aufweist, um eine Pedalkraft in der Fahrradantriebseinheit zu ermitteln.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, ist eine Fahrradantriebseinheit bereitgestellt, die im Wesentlichen eine erste Welle, ein erstes Drehübertragungsglied, eine zweite Welle, ein zweites Drehübertragungsglied, eine dritte Welle, ein drittes Drehübertragungsglied und eine Wirkkraftermitteleinheit umfasst. Die erste Welle ist gestaltet, um mittels eines Tretkurbelarms gedreht zu werden. Das erste Drehübertragungsglied ist an der ersten Welle angeordnet, zum Übertragen von einer durch den Tretkurbelarm bewirkten Drehung der ersten Welle. Die zweite Welle ist von der ersten Welle beabstandet. Das zweite Drehübertragungsglied ist an der zweiten Welle angeordnet und ist mit dem ersten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des ersten Drehübertragungsglieds zu übertragen. Die dritte Welle ist von der ersten Welle und der zweiten Welle beabstandet. Das dritte Drehübertragungsglied ist an der dritten Welle angeordnet und mit dem zweiten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes zu übertragen. Die Wirkkraftermitteleinheit ist angeordnet, um eine Kraft, wirkend auf die zweite Welle, zu ermitteln.
In dieser Antriebseinheit wird die Pedalkraft durch Ermittlung der Kraft, wirkend auf die zweite Welle, ermittelt, die erhalten wird wenn die Drehung der ersten Welle übertragen wird und die die Drehung auf die dritte Welle, anstatt der Kraft wirkend auf die erste Welle, überträgt. Die Kraft, wirkend auf die zweite Welle, wird nur aufgrund der Übertragung der Drehkraft von dem ersten Drehübertragungsglied auf das zweite Drehübertragungsglied und der Übertragung der Drehkraft von dem zweiten Drehübertragungsglied auf das dritte Drehübertragungsglied, erzeugt. Folglich kann die Pedalkraft ermittelt werden, indem die Kraft, wirkend auf die zweite Welle, ermittelt wird, ohne den Getriebekäfig oder ähnliche Glieder anzuordnen. Als ein Ergebnis kann die Pedalkraft mit einer einfacheren Ausgestaltung in der Fahrradantriebseinheit ermittelt werden.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass das erste Drehübertragungsglied in Eingriff mit dem zweiten Drehübertragungsglied steht, um eine erste Wirkkraftkomponente der Kraft, die auf die zweite Welle wirkt, die in einer radialen Richtung der zweiten Welle aufgrund der Übertragung der Drehung von dem ersten Drehübertragungsglied auf das zweite Drehübertragungsglied wirkt, aufzubringen. Auch in einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Fahrradantriebseinheit nach dem ersten Aspekt so gestaltet, dass das zweite Drehübertragungsglied in Eingriff mit dem dritten Drehübertragungsglied steht, um eine zweite Wirkkraftkomponente der Kraft, die auf die zweite Welle wirkt, die in der radialen Richtung der zweiten Welle aufgrund der Übertragung der Drehung von dem zweiten Drehübertragungsglied auf das dritte Drehübertragungsglied wirkt, aufzubringen. In diesem Fall ist es möglich mit einem hohen Grad an Präzision die Kraft, welche auf die zweite Welle wirkt, als die Kraftsumme der ersten Wirkkraftkomponente und der zweiten Wirkkraftkomponente, die auf die zweite Welle wirken, zu ermitteln.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass die Wirkkraftermitteleinheit einen Stützpart aufweist, der die zweite Welle stützt sowie einen Sensor, der die Kraft, welche durch den Stützpart auf die zweite Welle wirkt, ermittelt. In diesem Fall, wenn kein Sensor an der zweiten Welle angeordnet ist, während ein Sensor an dem Stützpart, der die zweite Welle stützt, angeordnet ist, kann der Sensor leicht angeordnet werden und der Arbeitsschritt Sensorkabel zu verlegen kann leicht ausgeführt werden.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass der Sensor angeordnet ist, um direkt eine Dehnung bzw. Spannung bzw. Verformung des Stützparts, die mittels der Kraft, wirkend auf die zweite Welle, erzeugt wird, zu ermitteln. In diesem Fall, wenn die Dehnung des Stützparts, erzeugt durch die Kraft wirkend auf die zweite Welle, direkt ermittelt werden kann, ist es möglich die Kraft, wirkend auf die zweite Welle, mit einem hohen Grad an Präzision zu ermitteln.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass der Stützpart einen Wellenstützabschnitt aufweist, der ein Endabschnitt der zweiten Welle stützt und ein Dehn-Erzeugungsabschnitt aufweist, der in Berührung mit dem Wellenstützabschnitt steht. Als ein Ergebnis, kann die Kraft wirkend auf die zweite Welle mit noch einer höheren Präzision ermittelt werden.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass der Sensor ein Dehnungsmessstreifenelement beinhaltet.
In der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter ein Gehäuse aufnehmend das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied, wobei der Stützpart in dem Gehäuse gestützt ist. In diesem Fall kann das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied mit einer hohen Stabilität gehalten werden.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass das zweite Drehübertragungsglied drehbar an der zweiten Welle gestützt ist, um hinsichtlich der zweiten Welle zu drehen. In diesem Fall, dreht das zweite Drehübertragungsglied während die zweite Welle nicht dreht, so dass die Kraft wirkend auf die zweite Welle leicht ermittelt werden kann.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass das dritte Drehübertragungsglied drehbar an der dritten Welle gestützt ist, um hinsichtlich der dritten Welle zu drehen.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass die erste Welle, die zweite Welle und die dritte Welle parallel zu einander angeordnet sind. In diesem Fall, sind die zweite Welle und die dritte Welle, die das zweite Drehübertragungsglied stützen und das dritte Drehübertragungsglied, das die Drehung der ersten Welle überträgt mit der ersten Welle parallel angeordnet. Folglich ist es möglich Zahnräder, Kettenräder, Rollen etc. in den verschiedenen Drehübertragungsgliedern zu benutzen. Als ein Ergebnis, können das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied eine einfache Struktur aufweisen.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass das erste Drehübertragungsglied und das zweite Drehübertragunsglied in direkter Berührung mit einander stehen. In diesem Fall, weisen das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied eine einfache Struktur auf. Insbesondere, wenn Kettenräder oder Rollen vorgesehen werden, ist es möglich die Beschränkung der Ausgestaltung jeder Welle und der verbleibenden Wellen zu lockern, so dass ein größerer Freiheitsgrad in der Ausgestaltung der Antriebseinheit besteht.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter ein erstes Verbindglied, welches die Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes auf das zweite Drehübertragungsglied überträgt. In diesem Fall ist es leicht die Größe der Antriebseinheit zu reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter ein erstes Verbindglied, das die Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes auf das zweite Drehübertragungsglied überträgt. In diesem Fall ist die Beschränkung der Ausgestaltung des ersten Drehübertragungsgliedes und des zweiten Drehübertragungsgliedes gelockert.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so gestaltet, dass das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied in direkter Berührung miteinander stehen. In diesem Fall ist es leicht die Größe der Antriebseinheit zu reduzieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter ein zweites Verbindglied, welches die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes auf das dritte Drehübertragungsglied überträgt. In diesem Fall ist die Beschränkung der Ausgestaltung des zweiten Drehübertragungsgliedes und des dritten Drehübertragungsgliedes gelockert.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter ein erstes Verbindglied und ein zweites Verbindglied. Das erste Verbindglied überträgt die Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes auf das zweite Drehübertragungsglied. Das zweite Verbindglied überträgt die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes auf das dritte Drehübertragungsglied. Das erste Verbindglied und das zweite Verbindglied werden aus einer Gruppe beinhaltend Ketten oder Riemen ausgewählt.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter eine Kette, die mit einem ersten Kettenrad des zweiten Drehübertragungsgliedes sowie mit einem zweiten Kettenrad des dritten Drehübertragungsgliedes in Eingriff steht, um die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes auf das dritte Drehübertragungsglied zu übertragen. Das erste Drehübertragungsglied beinhaltet ein erstes Zahnrad und das zweite Drehübertragungsglied beinhaltet ein zweites Zahnrad, in Eingriff stehend mit dem ersten Zahnrad. Das erste Kettenrad ist mit dem zweiten Zahnrad so verbunden, dass das erste Kettenrad mit dem zweiten Zahnrad als eine Einheit dreht. In diesem Fall ist möglich, dass das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied in die gleiche Richtung drehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter eine Leistungsübertragungseinheit und einen Motor. Die Leistungsübertragungseinheit überträgt eine Drehkraft des dritten Drehübertragungsgliedes. Der Motor ist an die Leistungsübertragungseinheit wirkgekoppelt, um eine Antriebskraft an der Leistungsübertragungseinheit aufzubringen. In diesem Fall ist die Drehung des Motors an der Leistungsübertragungseinheit aufgebracht, die die Tretkurbel dazu veranlasst sich zu drehen und es ist folglich möglich, die Unterstützfunktion bei der Unterstützung des Fahrens zu verwirklichen.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so ausgestaltet, dass die erste Welle und eine Drehwelle des Motors koaxial angeordnet sind. In diesem Fall ist es möglich den Innenmechanismus des Motors zu vereinfachen, so dass die Antriebseinheit weiter vereinfacht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter einen Übertragungsmechanismus, der in dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem dritten Drehübertragungsglied und der Leistungsübertragungseinheit angeordnet ist. In diesem Fall ist es möglich aus mehreren Zahnradverhältnissen mittels des Übertragungsmechanismus auszuwählen, so dass das unterstützte Fahren mit Hilfe des Motors ausgeführt werden kann. Hier, selbst wenn eine Innenübertragung als Übertragungsmechanismus verwendet wird, wirkt die Antriebskraft des Motors immer noch nicht auf den Übertragungsmechanismus, so dass die Kraft den Übertragungsvorgang jederzeit herstellen kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Fahrradantriebseinheit weiter eine Einwegkupplung, angeordnet um eine Antriebskraft des Motors an die Leistungsübertragungseinheit zu übertragen. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass die Pedalkraft an den Motor übertragen wird.
Bevorzugt ist die Fahrradantriebseinheit so ausgestaltet, dass die erste Welle eine Tretkurbelwelle ist und das erste Drehübertragungsglied an die erste Welle fixiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nun bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen, welche ein Teil dieser ursprünglichen Offenbarung ausbilden:
1 ist eine linke Seitenaufrissansicht eines Antriebstranges eines elektrisch unterstützten Fahrrades, das mit einer Antriebseinheit nach einer Ausführungsform ausgestattet ist;
2 ist eine Querschnittsansicht der Antriebseinheit von 1, gesehen entlang der Schnittlinie II-II in 1, zur Veranschaulichung der inneren Parts der Antriebseinheit;
3 ist eine vergrößerte Seitenaufrissansicht einer Sensoreinheit der Antriebseinheit, veranschaulicht in den 1 und 2;
4 ist eine Querschnittsansicht der Sensoreinheit, gesehen entlang der Schnittlinie VI-VI in 3;
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Sensoreinheit, veranschaulicht in den 2 bis 4;
6 ist eine seitliche Aufrissansicht der Antriebseinheit, eine Drehübertragungsstruktur aufweisend;
7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Abschnittes der Antriebseinheit in der Nähe der Tretkurbelwelle, wie veranschaulicht in 2;
8 ist eine seitliche Aufrissansicht, ähnlich zu 5, einer Antriebseinheit nach einer anderen Ausführungsform;
9 ist eine vergrößerte seitliche Aufrissansicht, ähnlich zu 5, einer Sensoreinheit nach einer weiteren Ausführungsform; und
10 ist eine Querschnittansicht einer Sensoreinheit, gesehen entlang der Schnittlinie X-X in 9.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezugnahme zu den Zeichnungen erläutert. Es ist für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen nur zu Illustrationszwecken bereitgestellt sind und nicht zu dem Zwecke die Erfindung, wie sie durch die angefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert wird, einzuschränken.
Zunächst bezugnehmend zu 1, darin ist eine linke Seite eines Antriebstranges eines elektrisch unterstützten Fahrrades veranschaulicht, das mit einer Antriebseinheit 10 nach einer ersten Ausführungsform ausgestattet ist.
1 zeigt nur den Abschnitt bezogen auf den Antriebsabschnitt. Für dieses elektrisch unterstützte Fahrrad wird die Pedalkraft, wirkend auf ein Paar von Pedalen 100, auf den Nabenkörper, angeordnet in einer drehbaren Weise um eine Fahrzeugwelle 106 des hinteren Rades, übertragen, nachdem diese durch den folgenden Weg durchlaufen ist: erste und zweite Tretkurbelarme 101a und 101b → die Antriebseinheit 10 → ein vorderes Kettenrad 38 → eine erste Kette 104 → ein hinteres Kettenrad 105. In dieser Ausgestaltung kombiniert die Antriebseinheit 10 die Motorleistung als die Unterstützleistung, um das Fahren des Fahrrades zu unterstützen. In diesem elektrisch unterstützten Fahrrad ermittelt die Sensoreinheit 26, welche später erläutert wird, die Kraft entsprechend dem Drehmoment wirkend auf die Tretkurbelwelle 14. Hier, für dieses elektrisch unterstützte Fahrrad, falls der ermittelte Wert über einem vorgeschriebenen Level liegt, startet der Motor, um ein Drehmoment als Unterstützleistung entsprechend der Pedalkraft zu erzeugen. Die Antriebseinheit 10, beinhaltend den Unterstützermotor, ist für gewöhnlich in der Nähe des Verbindabschnittes zwischen dem niedrigeren Endabschnitt des Sitzrohres des Rahmens und dem hinteren Endabschnittes des Fallrohres des Rahmens angeordnet. Die Batterie für den Antriebsmotor ist entlang dem Gepäckträger, dem Fallrohr oder dem Sitzrohr angeordnet.
Die Antriebseinheit 10 ist in der Nähe der Tretkurbel 101, die einen ersten Tretkurbelarm 101a und einen zweiten Tretkurbelarm 101b aufweist, angeordnet. Wie in 2 dargestellt, weist die Antriebseinheit 10 ein Gehäuse 12, eine Tretkurbelwelle 14, ein erstes Drehübertragungsglied 16, eine Zwischenwelle 18, ein zweites Drehübertragungsglied 20, eine Stützwelle 22, ein drittes Drehübertragungsglied 24 und eine Sensoreinheit 26 auf. Hier, ist die Tretkurbelwelle 14 ein Beispiel der ersten Welle. Die Zwischenwelle 18 ist ein Beispiel der zweiten Welle. Die Stützwelle 22 ist ein Beispiel der dritten Welle. Die Sensoreinheit 26 ist ein Beispiel der Wirkkraftermitteleinheit.
Der Wellenmittelabschnitt der Tretkurbelwelle 14, der Wellenmittelabschnitt der Zwischenwelle 18 und der Wellenmittelabschnitt der Stützwelle 22 sind voneinander entfernt angeordnet. Die Tretkurbelwelle 14, die Zwischenwelle 18 und die Stützwelle 22 sind angeordnet, um sich zueinander parallel zu erstrecken. Die Antriebseinheit 10 weist auch eine zweite Kette 28, einen Motor 30, einen Übertragungsmechanismus 32, eine Untersetzungsgetriebeeinheit 34, eine Leistungsübertragungseinheit (Leistungsabschnitt) 36 und ein vorderes Kettenrad 38 auf.
Wie in 2 dargestellt nimmt das Gehäuse 12 das erste Drehübertragungsglied 16, das zweite Drehübertragungsglied 20, das dritte Drehübertragungsglied 24, die Leistungsübertragungseinheit 36, den Motor 30, den Übertragungsmechanismus 32 und die Untersetzungsgetriebeeinheit 34 auf.
Das Gehäuse 12 ist ein Glied hergestellt aus, z. B. Aluminium oder einem anderen Metall. Das Gehäuse 12 weist eine erste Seitenwand 12a und eine zweite Seitenwand 12b auf. Die erste Seitenwand 12a und die zweite Seitenwand 12b sind voneinander getrennt angeordnet und sind sich in der axialen Richtung der Tretkurbelwelle 14 zu einander zugewandt. Das Gehäuse weist auf ein Gehäusehauptkörper, beinhaltend die zweite Seitenwand 12b, und ein Deckelglied, beinhaltend die erste Seitenwand 12a. Das Deckelglied ist lösbar an der Öffnung des Gehäusehauptkörpers mittels Bolzen oder anderen Verankerungsgliedern verankert, um einen Aufnahmeraum auszubilden, zur Aufnahme des ersten Drehübertragungsglieds 16 des zweiten Drehübertragungsglieds 20, des dritten Drehübertragungsglieds 24, der Leistungsübertragungseinheit 36, des Motors 30, des Übertragungsmechanismus 32 und der Untersetzungsgetriebeeinheit 34. Die erste Seitenwand 12a weist einen ersten Seitenwandhauptkörper 12c und ein erstes Plattenglied 12d auf. Das erste Plattenglied 12d ist lösbar, jedoch nicht drehbar an dem ersten Eingriffsloch 12e, ausgebildet an dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c, montiert. Die zweite Seitenwand 12b weist einen zweiten Seitenwandhauptkörper 12f und ein zweites Plattenglied 12g auf. Das zweite Plattenglied 12g ist lösbar aber nicht drehbar an dem zweiten Eingriffsloch 12h, ausgebildet an dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f, montiert. Das erste Eingriffsloch 12e ist koaxial mit dem zweiten Eingriffsloch 12h angeordnet.
Das erste Plattenglied 12d und das zweite Plattenglied 12g sind bevorzugt aus einem metallischen Material hergestellt unterschiedlich von dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c und dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f. Das erste Plattenglied 12d ist lösbar von der Außenwand des Gehäuses 12 an dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c montiert. Das zweite Plattenglied 12g ist lösbar von der Außenwand des Gehäuses 12 an dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f montiert. Das erste Plattenglied 12d und das zweite Plattenglied 12g sind hier als runde Platten mit Verzahnungen und Flanschen zum Eingriff mit dem ersten Eingriffsloch 12e, ausgebildet an deren äußeren peripheren Abschnitten, ausgebildet. Die Verzahnung des ersten Plattengliedes 12d steht mit dem ersten Eingriffsloch 12e in Eingriff und die Verzahnung des zweiten Plattengliedes 12g steht mit dem zweiten Eingriffsloch 12h in Eingriff. Der Flansch des ersten Plattengliedes 12d steht in Berührung mit der Seitenfläche des ersten Seitenwandhauptkörpers 12c und der Flansch des zweiten Plattengliedes 12g steht in Berührung mit der Seitenfläche des zweiten Seitenwandhauptkörpers 12f. An dem ersten Eingriffsloch 12e ist eine Verzahnung für den Eingriff mit der Verzahnung des ersten Plattengliedes 12d ausgebildet. Mittels dieser Verzahnung ist das erste Plattenglied 12d an den ersten Seitenwandhauptkörper 12c gesperrt/versperrt bzw. blockiert. An dem zweiten Eingriffsloch 12h ist eine Verzahnung zum Eingriff mit der Verzahnung des zweiten Plattengliedes 12g ausgebildet, mittels dieser Verzahnung ist das zweite Plattenglied 12g an den zweiten Seitenwandhauptkörper 12f gesperrt. Mittels festziehen der Mutter 42, montiert an der Stützwelle 22, die den Übertragungsmechanismus 32 stützt, werden das erste Plattenglied 12d und das zweite Plattenglied 12g zueinander gedrückt, also ist jeweils das erste Plattenglied 12d hinsichtlich dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c verankert, während das zweite Plattenglied 12g hinsichtlich dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f verankert ist.
Das Gehäuse 12 weist ein Paar von rund gestalteten ersten Löchern 13a und 13b, ein Paar von zweiten Löchern 13c und 13d und ein drittes Loch 13e auf. Die ersten Löcher 13a und 13b sind jeweils an den ersten Seitenwandhauptkörper 12c und den zweiten Seitenwandhauptkörper 12f ausgebildet. In dem ersten Loch 13a, ist beispielsweise ein erste Lager 39a, wie etwa ein Kugellager, angeordnet. In dem ersten Loch 13b ist beispielsweise ein zweites Lager 39b, wie etwa ein Kugellager, angeordnet.
Die zweiten Löcher 13c und 13d sind an dem ersten Plattenglied 12d und dem zweiten Plattenglied 12g ausgebildet. In den zweiten Löchern 13c und 13d ist die Stützwelle 22 in einer nicht drehbaren Weise montiert. Die zweiten Löcher 13c und 13d sind jeweils an den Mittelpunkten des ersten Plattengliedes 12d und des zweiten Plattengliedes 12g ausgebildet. Hier, ist das erste Plattenglied 12d lösbar an dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c montiert und das zweite Plattenglied 12g ist lösbar an dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f montiert. Jedoch kann man auch ein Schema benutzen, in welchem das erste Plattenglied 12d verpresst und integriert mit dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c ist und das zweite Plattenglied 12g verpresst und integriert mit dem zweiten Seitenwandhauptkörper 12f ist. Auch können die zweiten Löcher 13c und 13d jeweils von den Mittelpunkten des ersten Plattengliedes 12d und des zweiten Plattengliedes 12g versetzt ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Strukturen so, dass sobald das erste Plattenglied 12d und das zweite Plattenglied 12g in Umfangsrichtung gedreht werden, die Positionen der zweiten Löcher 13c und 13d verändert werden können und es ist möglich den Schlupf/Kettenspannung der zweiten Kette 28 einzustellen.
Wie in den 3 und 4 dargestellt, ist das dritte Loch 13e an der Seitenwand an einer Seite des Gehäuses 12 ausgebildet. Hier, ist das dritte Loch 13e an dem ersten Seitenwandhauptkörper 12c ausgebildet. In dem dritten Loch 13e ist die Sensoreinheit 26 angeordnet. Das dritte Loch 13e ist in einer ungefähr rechteckigen Gestalt, wie gesehen in der Breitenrichtung (die Richtung, wo sich die Tretkurbelwelle 14 erstreckt) des Gehäuses 12, ausgebildet. Wie später erläutert wird, beinhaltet die Sensoreinheit 26 einen Wellenstützabschnitt 50 und einen Dehn-Erzeugungsabschnitt 52. Das dritte Loch 13e weist einen ersten Abschnitt 13f auf, wo der Wellenstützabschnitt 50 angeordnet ist. Das dritte Loch 13e weist einen zweiten Abschnitt 13g auf, wo der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 angeordnet ist, wie später erläutert wird. An der Peripherie des dritten Loches 13e ist eine Halteaussparung 13i, abfallend von der Innenwandfläche des Gehäuses 12, ausgebildet. Die Halteaussparung 13i weist eine Ausgestaltung auf, die die Positionierung des Sensorbehälters 44, welcher später erläutert wird, erlaubt und die Auswärtsbewegung des Gehäuses 12 verhindern kann. Hier ist das dritte Loch 13e ein Durchgangsloch/Durchgangsbohrung. Jedoch, kann das dritte Loch 13e auch als eine Aussparung oder eine Nut an der Innenwand des Gehäuses 12 ausgebildet sein.
Die Tretkurbelwelle 14 ist ein metallisches Wellenglied, hergestellt aus beispielsweise Eisen, Edelstahl oder ähnlichem. Die Tretkurbelwelle 14 ist in einer frei drehbaren Weise mittels des ersten Lagers 39a und des zweiten Lagers 39b gestützt. Die zwei Enden der Tretkurbelwelle 14 sind angeordnet, um jeweils aus der ersten Seitenwand 12a und der zweiten Seitenwand 12b herauszuragen/hervorzustehen. An dem Endabschnitt der Tretkurbelwelle 14 an der Seite der ersten Seitenwand 12a ist ein erster Tretkurbelarm 101a lösbar montiert, um zusammen mit der Tretkurbelwelle 14 als eine Einheit zu drehen. An dem Endabschnitt der Tretkurbelwelle 14, an der Seite der zweiten Seitenwand 12b, ist ein zweiter Tretkurbelarm 101b lösbar montiert, um zusammen mit der Tretkurbelwelle 14 als eine Einheit zu drehen. In dem Endabschnitt der Tretkurbelwelle 14, an der Seite des ersten Seitenwandhauptkörpers 12c, beinhaltet dieser einen Flanschabschnitt 14a mit großem Durchmesser und einen Verzahnungsabschnitt 14b. Der Flanschabschnitt 14a mit großem Durchmesser und der Verzahnungsabschnitt 14b sind monolithisch ausgebildet. Der Flanschabschnitt 14a mit großem Durchmesser ist zur Positionierung des ersten Drehübertragungsgliedes 16 in der axialen Richtung bereitgestellt. Der Verzahnungsabschnitt 14b ist zur Verbindung mit dem ersten Drehübertragungsglied 16 bereitgestellt, so dass sie als eine Einheit drehen können. Der Flanschabschnitt 14a mit großem Durchmesser und der Verzahnungsabschnitt 14b sind angrenzend zueinander angeordnet. Der Flanschabschnitt 14a kann in dem gesamten Umfang in Umfangsrichtung der Tretkurbelwelle 14 ausgebildet sein. Alternativ kann der Flanschabschnitt intermittierend/periodisch beziehungsweise unterbrochen in der Umfangsrichtung und herausragend aus der Tretkurbelwelle 14 ausgebildet sein.
Das erste Drehübertragungsglied 16 ist an der Tretkurbelwelle 14 angeordnet und überträgt die Drehung des ersten Tretkurbelarms 101a und des zweiten Tretkurbelarms 101b. Das erste Drehübertragungsglied 16 beinhaltet ein erstes Zahnrad 16a hergestellt beispielsweise aus synthetischen Harz oder einem Metall. Das erste Zahnrad 16a ist an den Verzahnungsabschnitt 14b der Tretkurbelwelle 14 so verbunden, dass das erste Zahnrad und die Tretkurbelwelle 14 zusammen monolithisch drehen können. Das erste Zahnrad 16a ist an der Tretkurbelwelle 14 mittels hineindrücken, Verklebung oder anderen angemessenen Verankerungsmitteln verankert. Das erste Zahnrad 16a stellt eine Berührung mit dem Flanschabschnitt 14a der Tretkurbelwelle 14 so her, dass das erste Zahnrad in der axialen Richtung der Tretkurbelwelle 14 positioniert wird. Das erste Zahnrad 16a ist durch das erste Lager 39a in dem Gehäuse 12 auf eine frei drehbare Weise gestützt. Folglich nach der vorliegenden Ausführungsform ist die Tretkurbelwelle 14 durch das erste Lager 39a und das erste Zahnrad 16a auf eine frei drehbare Weise gestützt.
Die Zwischenwelle 18 ist ein Wellenglied, hergestellt aus Eisen, Edelstahl oder einem anderen Metall. Die Zwischenwelle 18 weist auf einen ersten Endabschnitt 18a, angeordnet an dem dritten Loch 13e, und einen zweiten Endabschnitt 18b, angeordnet auf der Seite gegenüber dem ersten Endabschnitt 18a. Der erste Endabschnitt 18a ist mittels des Stützparts 46, welcher später erläutert wird, der Sensoreinheit 26, montiert in dem dritten Loch 13e, gestützt. Der zweite Endabschnitt 18b wird durch den zweiten Behälter 56b bzw. Hülle des Motorbehälters 56, welcher später erläutert wird, des Motors 30, gestützt. Die Zwischenwelle 18 ist an dem Stützpart 46 und an dem zweiten Behälter 56b, der später erläutert wird, verankert. Die Zwischenwelle 18 stütz das zweite Drehübertragungsglied 20 auf einer frei drehbaren Weise.
Das zweite Drehübertragungsglied 20 ist ein Glied, dass die Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes 16 überträgt. Das zweite Drehübertragungsglied 20 beinhaltet ein zweites Zahnrad 20a und ein erstes Kettenrad 20b. Das zweite Zahnrad 20a steht in direkter Berührung und steht mit dem ersten Zahnrad 16a in Eingriff. Das erste Kettenrad 20b dreht zusammen mit dem zweiten Zahnrad 20a als eine Einheit. Das zweite Drehübertragungsglied 20 ist ein Glied hergestellt zum Beispiel aus synthetischem Harz oder einem Metall. Das zweite Drehübertragungsglied 20 ist auf eine frei drehbare Weise an der Zwischenwelle 18 mittels des Lagers 40, beispielsweise als ein nadelförmiges Rollenlager, gestützt. Das zweite Zahnrad 20a weist einen Eingriffsabschnitt 20c auf, der mit dem peripheren Innenabschnitt 20d des ersten Kettenrades 20b in Eingriff steht. Der Eingriffsabschnitt 20c ist ausgebildet, um eine Zahnfläche, die nicht mit dem ersten Zahnrad 16a aus der Zahnfläche des zweiten Zahnrades 20a in Eingriff steht, zu beinhalten. An dem peripheren Innenabschnitt 20d des ersten Kettenrades 20b ist ein konkav-konvex Abschnitt ausgebildet, der mit zumindest einem Abschnitt des zweiten Zahnrades 20a in Eingriff steht. Als ein Ergebnis, wird die Drehung des zweiten Zahnrades 20a und des ersten Kettenrades 20b verhindert. An dem zweiten Zahnrad 20a ist ein Verhinderungsabschnitt, der die Bewegung des ersten Kettenrades 20 in Richtung der Zwischenwelle 18 verhindert, angeordnet. Dieser Verhinderungsabschnitt ist an beiden Seiten des ersten Kettenrades 20b in der Richtung der Zwischenwelle 18 angeordnet.
Die Stützwelle 22 ist angeordnet, um den Übertragungsmechanismus 32 zu stützen. Die Stützwelle 22 weist zwei Enden auf, welche durch zwei Löcher 13c und 13d hindurchgehen. Die zwei Endabschnitte der Stützwelle 22 sind mittels Muttern 42 an dem ersten Plattenglied 12d und dem zweiten Plattenglied 12g verankert. Als ein Ergebnis sind sie jeweils an der ersten Seitenwand 12a und der zweiten Seitenwand 12b verankert. Die Stützwelle 22 geht durch eine Übertragungsmotoreinheit 32a, einen Dreheingabeabschnitt 64 und einen Übertragungsabschnitt 66 des Übertragungsmechanismus 32, wie später erläutert, hindurch. Die Stützwelle 22 stützt das dritte Drehübertragungsglied 24 auf eine frei drehbare Weise.
Das dritte Drehübertragungsglied 24 ist ein Glied, dass die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes 20 überträgt. Die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes 20 wird mittels der zweiten Kette 28 auf das dritte Drehübertragungsglied 24 übertragen. Die zweite Kette 28 ist ein Beispiel des zweiten Verbindgliedes. Das dritte Drehübertragungsglied 24 weist ein zweites Kettenrad 24a auf, das mit der zweiten Kette 28 in Eingriff steht. Die zweite Kette 28 ist auf dem ersten Kettenrad 20b und dem zweiten Kettenrad 24a aufgezogen. Das zweite Kettenrad 24a ist mit dem Dreheingabeabschnitt 64 des Übertragungsmechanismus 32 verbunden. Das zweite Kettenrad 24a ist an der Stützwelle 22 durch den Dreheingabeabschnitt 64 gestützt. Das zweite Kettenrad 24a und der Dreheingabeabschnitt 64 sind so verbunden, dass sie zusammen als eine Einheit drehen können. Der Dreheingabeabschnitt 64 ist an der Stützwelle 22 auf eine frei drehbare Weise gestützt. Als ein Ergebnis, ist das zweite Kettenrad 24a durch den Dreheingabeabschnitt 64 auf der Stützwelle 22 auf eine frei drehbare Weise gestützt.
Die Sensoreinheit 26 ist angeordnet, um das Drehmoment wirkend auf die Tretkurbelwelle 14 zu ermitteln, indem die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, ermittelt wird. Sobald der Fahrradfahrer in die Pedalen 100 tritt, dreht die Tretkurbelwelle 14 gegen den Urzeigersinn, wie durch den Pfeil, dargestellt in 6, angezeigt. Als ein Ergebnis, presst das erste Zahnrad 16a das zweite Zahnrad 20a in die Richtung bestimmt durch den Presswinkel. Diese Presskraft/Druckkraft beinhaltet die Kraft (erste Teilkraft) F1 in der Richtung weg von dem ersten Zahnrad 16a und eine Kraft (die zweite Teilkraft) F2 in der Tangentialrichtung zwischen dem zweiten Zahnrad 20a und dem ersten Zahnrad 16a. Hier wirkt die erste Teilkraft F1 in der Radialrichtung der Zwischenwelle 18, die das erste Zahnrad 16a und das zweite Zahnrad 20a stützt. Die zweite Teilkraft F2 wirkt in Tangentialrichtung an dem Punkt, wo der Wälzkreis/Abwälzkreis des ersten Zahnrades 16a und der Wälzkreis/Abwälzkreis des zweiten Zahnrades 20a in Berührung miteinander stehen. Auch wird eine Spannkraft F3 in der zweiten Kette 28, die mit dem ersten Kettenrad 20b und dem zweiten Kettenrad 24a in Eingriff steht, erzeugt. Die erste Teilkraft F1 und die zweite Teilkraft F2 stellen ein Beispiel einer ersten Wirkkraftkomponente dar. Die Spannkraft F3 ist ein Beispiel einer zweiten Wirkkraftkomponente. Folglich ist die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, die Kraftsumme F4 der ersten Teilkraft F1, der zweiten Teilkraft F2 und der Spannkraft F3. Die Kraftsumme F4 besteht nur aus der Komponente der Drehkraft, wirkend auf die Tretkurbelwelle 14, so dass die Kraftsumme durch die Pedallast, etc. nicht beeinflusst wird. Folglich kann mittels der Sensoreinheit 26 die Drehkraft (Drehmoment), wirkend auf die Tretkurbelwelle 14, welche die Pedalkraft darstellt, mit einem hohen Grad an Präzession ermittelt werden. Der Pfeil A zeigt die Richtung der Drehung der Tretkurbelwelle 14 an, wenn sich das Fahrrad nach vorne bewegt.
Wie in den 3, 4 und 5 dargestellt, weist die Sensoreinheit 26 einen Sensorbehälter 44, einen Stützpart 46, der die Zwischenwelle 18 stützt und einen Sensor 48, der die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, durch den Stützpart 46 ermittelt, auf. Der Sensorbehälter 44 wird in das dritte Loch 13e von der Innenseite des Gehäuses 12 hineingepasst. Hier, weist das dritte Loch 13e eine ungefähr rechteckige Gestalt auf. Der Sensorbehälter 44 ist beispielsweise ein Glied hergestellt aus einem Metall. Der Sensorbehälter 44 weist einen ersten Aufnahmeabschnitt 44a und einen zweiten Aufnahmeabschnitt 44b, ausgebildet als Aussparungen von der Innenwandfläche des Gehäuses 12, auf. Der erste Aufnahmeabschnitt 44a ist in dem ersten Abschnitt 13f des dritten Loches 13e angeordnet. Der zweite Aufnahmeabschnitt 44b ist in dem zweiten Abschnitt 13g angeordnet. Der erste Aufnahmeabschnitt 44a weist eine Breite kleiner als die des zweiten Aufnahmeabschnittes 44b auf. Die zwei Grenzabschnitte, sprich die erste Grenzinnenwand 44d und die zweite Grenzinnenwand 44e, zwischen dem ersten Aufnahmeabschnitt 44a und dem zweiten Aufnahmeabschnitt 44b, erstrecken sich als Neigungen/Gefälle in die Richtungen entgegengesetzt zueinander und weg von einander von der Innenwand des ersten Aufnahmeabschnittes 44a in Richtung der Innenwand des zweiten Aufnahmeabschnittes 44b. An der Außenseitenfläche des Sensorbehälters 44 ist der Stufenabschnitt 44c, in Eingriff stehend mit der Halteaussparung 13i des dritten Loches 13e, ausgebildet. Wenn der Stufenabschnitt 44c in Eingriff mit der Halteaussparung 13i steht, wird die Bewegung des Sensorbehälters 44 nach außen in axialer Richtung der Zwischenwelle 18 verhindert.
Der Stützpart 46 der Sensoreinheit 26 weist den Wellenstützabschnitt 50 und den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 auf. Der Wellenstützabschnitt 50 stützt den ersten Endabschnitt 18a der Zwischenwelle 18. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 ist in Berührung mit dem Wellenstützabschnitt 50 angeordnet. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 wird durch den Wellenstützabschnitt 50 gedrückt/gepresst, um den Dehn-Erzeugungsabschnitt zu deformieren. Der Wellenstützabschnitt 50 weist ungefähr eine quadratisch prismenförmige Gestalt auf und die Vorderansicht des Wellenstützabschnitts weist ungefähr eine rechtwinklige Gestalt auf. Der Wellenstützabschnitt 50 ist in dem ersten Aufnahmeabschnitt 44a des Sensorbehälters 44 aufgenommen. Der Wellenstützabschnitt 50 weist eine erste Seitenfläche 50a bis eine vierte Seitenfläche 50d an der Außenwandfläche um die Zwischenwelle 18 auf. Jede der ersten bis vierten Seitenflächen 50a bis 50d weist eine ebene Gestalt in der Struktur auf. Jede der ersten bis dritten Seitenflächen 50a bis 50c sind in Berührung mit den drei Innenwänden des ersten Aufnahmeabschnittes 44a angeordnet. Die vierte Seitenfläche 50d ist in Berührung mit dem Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 angeordnet. Der Wellenstützabschnitt 50 weist eine Passaussparung 50e auf, wo der erste Endabschnitt 18a der Zwischenwelle 18 in den Mittelpunkt der Fläche gepasst wird. Die Passaussparung 50e ist so ausgebildet, dass die Passaussparung nicht durch die Rückfläche des Wellenstützabschnittes 50 hindurch geht. Die zweite Seitenfläche 50b des Wellenstützabschnittes 50 und die Innenwand des ersten Aufnahmeabschnittes 44a stehen in ebener Berührung miteinander. Die zweite Seitenfläche 50b des Wellenstützabschnittes 50 ist so angeordnet, dass die zweite Seitenfläche unter die Zwischenwelle 18 geht/reicht, wenn die Antriebseinheit 10 an dem Rahmen des Fahrrades befestigt ist.
Der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 ist beispielsweise aus einem Metall in ringförmiger Gestalt hergestellt. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 ist in einer viereckigen zylindrischen Gestallt mit vier runden Ecken ausgebildet. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt weist eine ungefähre rechteckige Vorderansicht auf. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 weist eine erste Seitenfläche 52a bis zu der vierten Seitenfläche 52d auf, die eine periphere Außenfläche mittels Ebenen ausbildet. Ein Durchgangsloch/Durchgangsbohrung 52e ist an dem Mittelabschnitt des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 ausgebildet. Das Durchgangsloch 52e weist eine rechteckige Vorderansicht mit vier runden Ecken auf. Die erste Seitenfläche 52a, dem Wellenstützabschnitt 50 des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 zugewandt, steht mit der vierten Seitenfläche 50d des Wellenstützabschnittes 50 in Berührung. Die vierte Seitenfläche 52d, gegenüberliegend zu der ersten Seitenfläche 52a des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52, steht mit der Innenwand des zweiten Aufnahmeabschnittes 44b in Berührung. Die zweite Seitenfläche 52b und die dritte Seitenfläche 52c sind angeordnet, um einen Abstand/Spalt mit der Innenwand des zweiten Aufnahmeabschnittes 44b auszubilden. Für den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 steht die erste Umfangsfläche 52f zwischen der ersten Seitenfläche 52a und der zweiten Seitenfläche 52b mit der zweiten Grenzinnenwand 44e in Berührung. Die erste Umfangsfläche 52f, zwischen der ersten Seitenfläche 52a und der dritten Seitenfläche 52c des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52, steht mit der ersten Grenzinnenwand 44d in Berührung. Für den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 steht die zweite Umfangsfläche 52g, zwischen der ersten Seitenfläche 52a und der dritten Seitenfläche 52c, mit der zweiten Grenzinnenwand 44e in Berührung.
Die zweite Seitenfläche 52b und die dritte Seitenfläche 52c des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 werden durch den Wellenstützabschnitt 50 gepresst/gedrückt, so dass eine Biegungsdeformierung/Biegungsdistortion stattfindet. An der zweiten Seitenfläche 52b und/oder der dritten Seitenfläche 52c ist das Dehnmessstreifenelement 48a, das den Sensor 48 ausbildet, angeordnet. Hier wird angenommen, dass das Dehnmessstreifenelement 48a an der zweiten Seitenfläche 52b angeordnet ist. Jedoch kann das Dehnmessstreifenelement auch an der dritten Seitenfläche 52c oder an jeder der zweiten Seitenflächen 52b und der dritten Seitenfläche 52c angeordnet sein. Das Dehnmessmessstreifenelement 48a kann mittels Klebemittel mit dem Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 verbunden sein. Das Dehnmessstreifenelement 48a ist zusammen mit dem Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 als ein Modul ausgebildet. Das Dehnmessstreifenelement 48a ist ein Dehnsensor, der die Dehnung/Verformung, erzeugt in dem Erzeugungsabschnitt 52, wenn dieser mittels des Wellenstützabschnittes 50 gepresst/gedrückt wird, ermittelt.
Die Sensoreinheit 26 ist so angeordnet, dass die Richtung, in welche der Wellenstützabschnitt 50 den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 presst, sprich die Richtung, die die Mittelachse der Zwischenwelle 18 und die Mittelachse des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 (die Richtung kennzeichnet durch den Pfeil B, wie in 6 dargestellt) an der Ebene senkrecht zu der Zwischenwelle 18 verbindet, innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereiches von θ von der Richtung der Kraftsumme F4 liegt. Zum Beispiel ist θ gleich 90° oder kleiner, oder bevorzugt 45° oder kleiner, oder bevorzugter 20° oder kleiner. Durch die Anordnung der Sensoreinheit 26 auf diese Weise, ist es leicht die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, zu ermitteln. Die Richtung in welche der Wellenstützabschnitt 50 den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 presst ist entsprechend der Auflösung des Dehnmessstreifenelementes 48a passend ausgewählt. Nach der ersten veranschaulichten Ausführungsform, unter Berücksichtigung der Empfindlichkeit des Dehnsensors, etc. ist die Richtung, gekennzeichnet durch den Pfeil B, leicht unterschiedlich von der Richtung der Kraftsumme F4 in einem Bereich von 20° oder kleiner und die Lage der Sensoreinheit 26 kann entsprechend der Empfindlichkeit des angepassten Dehnsensors bestimmt werden. Die Richtung, gekennzeichnet durch den Pfeil B, und die Richtung der Kraftsumme F4 kann in Einklang miteinander stehen. In diesem Fall, wird die Kraft, wirkend auf den Dehn-Erzeugungsabschnitt 52, maximal und die Leistung des Sensors kann erhöht werden.
Nach der ersten veranschaulichten Ausführungsform, wenn das Fahrrad, aufweisend die an dem Fahrrad angebrachte Antriebseinheit 10, auf einem flachen Untergrund gestellt ist, verlagert sich die Richtung, gekennzeichnet durch den Pfeil B, von der Richtung der Kraftsumme F4, so dass die Berührfläche zwischen der zweiten Seitenfläche 50b des Wellenstützabschnittes 50 und die Innenwand des ersten Aufnahmeabschnittes 44a in die Nähe der horizontalen Fläche kommt. Sobald die Berührfläche zwischen der zweiten Seitenfläche 50b des Wellenstützabschnittes 50 und die Innenwand des ersten Aufnahmeabschnittes 44a in die Nähe der horizontalen Ebene kommt, kann der Wellenstützabschnitt 50 entlang der Innenwand des ersten Aufnahmeabschnittes 44a während der Bewegung mit einem hohen Grad an Stabilität Berührung herstellen. Als ein Ergebnis, ist es möglich die Ermittlungspräzession des Sensors 48 zu verbessern.
Man kann auch ein Schema benutzen, in welchem in dem Sensorbehälter 44 ein Abdeckglied angeordnet ist, um den zweiten Aufnahmeabschnitt 44b, wo zumindest der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 angeordnet ist, abzudecken. Eine Stufe ist an dem Öffnungsabschnitt der Aussparung an dem Sensorbehälter 44 angeordnet. Das Abdeckglied kann mit dieser Stufe in Eingriff stehen oder die Abdeckung kann an dem Sensorbehälter 44 mittels eines Klebemittels oder Schrauben oder anderen Verankerungsgliedern verankert sein. Das Abdeckglied kann aufgebracht werden, um den gesamten Öffnungsabschnitt des Sensorbehälters 44 abzudecken. In diesem Fall, ist ein Durchgangsloch/Durchgangsbohrung ausgebildet, um die Zwischenwelle 18 am Abdeckglied einzusetzen.
Wie in 2 dargestellt, ist der Motor 30 ein Motor eines Innenrotortyps. Der Motor 30 weist einen Motorbehälter 56, einen Rotor 58, der an dem Motorbehälter 56 auf eine frei drehbare Weise gestützt ist, und einen Stator 60, montiert an dem Motorbehälter 56, auf. Hier weist der Motorbehälter 56 einen ersten Behälter 56a, integral mit dem Gehäuse 12 ausgebildet und einen zweiten Behälter 56b, lösbar an dem ersten Behälter 56a montiert, auf. An dem zweiten Behälter 56b, ist eine Wellenstützaussparung 56c ausgebildet, die den zweiten Endabschnitt 18b der Zwischenwelle 18 stützt.
Der Rotor 58 ist ein zylindrisch förmiges Glied, das mit der Tretkurbelwelle 14 koaxial angeordnet ist (axial ausgerichtet) und das die Tretkurbelwelle 14, gehend durch den Rotor, aufweist. Der Rotor 58 weist eine Magneteinheit 58a, aufweisend eine Vielzahl von magnetischen Polen, Seite an Seite in Umfangsrichtung in dem peripheren Außenabschnitt auf. Der Rotor 58 ist auf eine frei drehbare Weise an dem Motorbehälter 56 mittels eines Paares von Lagern 62a und 62b, in Form von beispielsweise Kugellagern, gestützt. Die Lager 62a und 62b sind an der äußeren Umfangsseite des Rotors 58 angeordnet. Das Lager 62a ist an dem ersten Behälter 56a montiert und das Lager 62b ist an dem zweiten Behälter 56b montiert.
Der Stator 60 ist gegenüberliegend zu dem Rotor 58 an der peripheren Außenseite des Rotors 58 angeordnet. Der Stator 60 weist eine Vielzahl von Spulen 60a, in einem gewissen Intervall bzw. Abstand in Umfangsrichtung angeordnet, auf. Der Stator 60 ist an dem peripheren Innenabschnitt des ersten Behälters 56a angeordnet.
Hier, ist der Motor 30 mittels eines Wechselrichters, nicht in den Figuren dargestellt, angetrieben. Der Wechselrichter ist mittels einer Steuerung, nicht in den Figuren dargestellt, angetrieben und die Steuerung steuert den Wechselrichter entsprechend der Pedalkraft und der Geschwindigkeit des Fahrrads. Auf diesem Wege sind der Wellenmittelabschnitt des Motors 30 und der Wellenmittelabschnitt der Tretkurbelwelle 14 koaxial angeordnet, so dass es möglich ist den Innenmechanismus des Motors 30 zu vereinfachen. Als ein Ergebnis kann die Antriebseinheit 10 weiter vereinfacht werden.
Der Übertragungsmechanismus 32 ist in dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem dritten Drehübertragungsglied 24 und der Leistungsübertragungseinheit 36 angeordnet. Der Übertragungsmechanismus 32 weist eine Übertragungsmotoreinheit 32a und einen Übertragungsmechanismushauptkörper 32b auf. Die Übertragungsmotoreinheit 32a weist den Sperrkörper des Übertragungsmechanismushauptkörpers 32b, gedreht zu der vorbestimmten Phase/Stufe nach Anweisung des Fahrers, in dem Übertragungsbedienabschnitt (nicht in der Figur dargestellt), an dem Lenker des Fahrrades montiert, auf. Die Übertragungsmotoreinheit 32a kann die wohlbekannte Motoreinheit, offenbart beispielsweise in dem japanischen Patent mit der Nummer 3529723 , verwenden. Der Übertragungsmechanismushauptkörper 32b ist eine Übertragungseinheit, die eine Auswahl von einer Vielzahl (z. B. acht) an Zahnräderverhältnissen erlaubt. Als Übertragungsmechanismushauptkörper 32b kann beispielsweise die wohlbekannte Übertragungseinheit, offenbart in dem japanischen Gebrauchsmuster mit der Registriernummer 3146138 , verwendet werden.
Der Übertragungsmechanismushauptkörper 32b weist auf einen Dreheingabeabschnitt 64, der die Drehung des dritten Drehübertragungsgliedes 24 überträgt, eine Übertragungseinheit 66 und einen Drehausgabeabschnitt 68. Der Dreheingabeabschnitt 64, die Übertragungseinheit 66 und der Drehausgabeabschnitt 68 werden jeweils mittels der Stützwelle 22 gestützt. Der Dreheingabeabschnitt 64 ist auf eine frei drehbare Weise an die Stützwelle 22 gestützt. Das zweite Kettenrad 24a des dritten Drehübertragungsgliedes 24 ist mit dem Dreheingabeabschnitt 64 so verbunden, dass sie gemeinsam als eine Einheit drehen können. Die Übertragungseinheit 66 nimmt die mehreren Stufen (z. B. acht Stufen) des Geschwindigkeitswechsels, beinhaltend den Fall der Direktverbindung, vor. Die Übertragungseinheit 66 weist zumindest einen Planetengetriebemechanismus auf. Der Drehausgabeabschnitt 68 gibt die Drehung nach dem Geschwindigkeitswechsel durch die Übertragungseinheit 66 an die Leistungsübertragungseinheit 36 aus.
Auf diesem Weg, wenn der Übertragungsmechanismus 32 in der Antriebseinheit 10 angeordnet ist, ist es möglich aus einer Vielzahl von Zahnradverhältnissen durch den Übertragungsmechanismus 32 auszuwählen. Folglich kann der Unterstützungsantrieb durch den Motor 30 in einer hohen Effizienz ausgeführt werden. Auch, selbst wenn eine innere Übertragungseinheit als der Übertragungsmechanismus 32 angenommen wird, kann die Übertragungsbetätigung schnell ausgeführt werden, wenn die Kraft, wirkend auf den Übertragungsmechanismus 32, klein ist.
Wie in 7 dargestellt, überträgt die Untersetzungsgetriebeeinheit 34 die Drehung des Rotors 58 an das Drehmomentübertragungsglied 70. Die Untersetzungsgetriebeeinheit 34 weist ein oder mehrere Zahnrad/Zahnräder auf. In dem Beispiel dargestellt in 7, ist der Fall dargestellt, in welchem die Untersetzungsgetriebeeinheit 34 einen ersten Planetengetriebemechanismus 72 und einen zweiten Planetengetriebemechanismus 74 aufweist. Der erste Planetengetriebemechanismus 72 weist einen ersten Sonnengetriebeabschnitt 72a, verbunden mit dem Rotor 58, eine Vielzahl von ersten Planetengetrieben 52b, einen ersten Trägerabschnitt 72c, der die ersten Planetengetriebe 72b in einer drehbaren Weise stützt und einen ersten Ringzahnradabschnitt 72d, der in dem Gehäuse 12 verankert ist, auf. Der zweite Planetengetriebemechanismus 74 weist einen zweiten Sonnengetriebeabschnitt 74a, verbunden mit dem ersten Trägerabschnitt 72c, eine Vielzahl von zweiten Planetengetrieben 74b, einen zweiten Trägerabschnitt 74c, der die zweiten Planetengetriebe 74b auf eine freie drehbare Weise stützt und einen zweiten Ringzahnradabschnitt 74d, in dem Gehäuse 12 verankert, auf. Die Ausgabe der Untersetzungsgetriebeeinheit 34 wird durch das Drehmomentübertragungsglied 70 an die Leistungsübertragungseinheit 36 übertragen. Das Drehmomentübertragungsglied 70 ist mit dem zweiten Trägerabschnitt 74c kombiniert und hier sind sie miteinander integriert. Das Drehmomentübertragungsglied 70 wird mittels des zweiten Getriebegliedes 78, das später bei der Leistungsübertragungseinheit 36 erläutert wird, auf eine frei drehbare Weise gestützt. Das Drehmomentübertragungsglied 70 stützt eine Vielzahl von Kupplungshaken 80a der Einwegkupplung 80.
Wie in 2 dargestellt, überträgt die Leistungsübertragungseinheit 36 die Drehkraft des Motors 30 und die Drehkraft der Tretkurbelwelle 14 an das vordere Kettenrad 38. Die Leistungsübertragungseinheit 36 weist ein erstes Zahnradglied 76, mit dem Drehausgabeabschnitt 86 des Übertragungsmechanismus 32 in einer sicheren Weise monolithisch verbunden, ein zweites Zahnradglied 78, mit dem ersten Zahnradglied 76 in Eingriff stehend, und eine Einwegkupplung 80, auf.
Wie in 7 dargestellt, ist das zweite Zahnradglied 78 auf eine frei drehbare Weise durch das zweite Lager 39a an dem Gehäuse 12 gestützt. Zwischen dem peripheren Innenabschnitt des zweiten Zahnradgliedes 78 und der peripheren Außenfläche der Tretkurbelwelle 14 ist ein Lager 82, beispielsweise in der Form eines Kugellagers, montiert. Folglich ist die Tretkurbelwelle 14 auf eine frei drehbare Weise durch das zweite Zahnradglied 78 an dem Gehäuse 12 gestützt.
Das zweite Zahnradglied 78 weist eine ringförmige Aussparung 78a, wo die Einwegkupplung 80 angeordnet ist, eine zweite ringförmige Aussparung 78b, wo das Lager 82 angeordnet ist, und einen ringförmigen Kettenradmontierabschnitt 78c, wo das vordere Kettenrad 38 in einer drehbaren Weise montiert ist, auf. Die erste ringförmige Aussparung 78a ist in einer ringförmigen Gestalt an der Fläche des Gehäuses 12, die gegenüberliegend zu der zweiten Seitenwand 12b liegt, ausgebildet. Der periphere Außenabschnitt an der Innenseite in der radialen Richtung der ersten ringförmigen Aussparung 78a weist das Drehmomentübertragungsglied 70 auf, das auf frei drehbare Weise gestützt ist.
Die zweite ringförmige Aussparung 78b ist in einer ringförmigen Gestalt an der Fläche des Gehäuses 12, die gegenüberliegend zu der zweiten Seitenwand 12b ist, ausgebildet. Der Innenring des zweiten Lagers 39b ist in der zweiten ringförmigen Aussparung 78b moniert. Der ringförmige Kettenradmontierabschnitt 78c erstreckt sich in ringförmiger Gestalt in axialer Richtung von der peripheren Außenfläche an der Innenseite in der radialen Richtung der zweiten ringförmigen Aussparung 78b. In dem zweiten Zahnradglied 78 ist die zweite ringförmige Aussparung 78b an der Innenseite der Umfangsrichtung der ersten ringförmigen Aussparung 78a ausgebildet. An der peripheren Innenfläche des ringförmigen Kettenradmontierabschnittes 78c ist ein Verbindabschnitt 78d, der das vordere Kettenrad 38 mit dem ringförmigen Kettenradmontierabschnitt 78c auf eine drehbare Weise monolithisch verbindet, angeordnet. Der Verbindabschnitt 78d kann als eine Verzahnung ausgebildet sein. Das vordere Kettenrad 38 wird in den Verbindabschnitt 78d gepresst/gedrückt und durch Abdichten (Presspassung) mit plastischer Deformation verankert, so dass das zweite Zahnradglied 78 und das vordere Kettenrad 38 zusammen als eine Einheit drehen können.
Die Einwegkupplung 80 überträgt nur die Drehung des Motors 30 in der Richtung des Antriebs in der Vorwärtsbewegung des Fahrrads an das zweite Zahnradglied 78. Folglich wird die Drehung des zweiten Zahnradgliedes 78 in der vorwärts bewegenden Richtung nicht an den Motor 30 übertragen. Die Einwegkupplung ist eine Hakenkupplung. Die Einwegkupplung 80 weist ein Kupplungshaken 80a, ein Kupplungszahn 80b und ein Innenseitenglied 80c auf. Der Kupplungshaken 80a ist so aufgenommen, dass der Kupplungshaken entlang der peripheren Außenfläche des Innenseitengliedes 80c frei nach oben/unten gehen kann und dass der Kupplungshaken zu einer aufgerichteten Stellung angeregt wird. Der Kupplungszahn 80b ist an der peripheren Innenfläche der Außenseite in radialer Richtung der ersten ringförmigen Aussparung 78a ausgebildet. Das Innenseitenglied 80c ist in ringförmiger Gestalt ausgebildet und das Drehmomentübertragungsglied 70 ist an den peripheren Innenabschnitt des Innenseitengliedes 80c auf eine drehbare Weise monolithisch verbunden.
Wie in 7 dargestellt, weist das vordere Kettenrad 38 einen Ringabschnitt 38b auf, der die Kettenradzähne 38a und einen zylindrischen Abschnitt 38c aufweist. Die Kettengradzähne 38a sind an dem äußeren Umfangsabschnitt ausgebildet. Der zylindrische Abschnitt 38c ist monolithisch an dem peripheren Innenabschnitt des ringförmigen Abschnitts 38b ausgebildet. Die periphere Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 38c wird in den peripheren Innenabschnitt der zweiten ringförmigen Aussparung 78b gepresst und der Spitzabschnitt des zylindrischen Abschnitts 38c wird mittels Abdichten (zum Beispiel Presspassung) verankert. Jedoch ist das Verfahren zum Verankern des vorderen Kettenrads nicht auf ein Einpressverfahren beschränkt. Man kann auch andere angemessene Verfahren wie etwa Verschraubung, Haftung, Schmelzschweißen etc., verwenden.
Im Folgenden werden die Auswirkungen der vorliegenden Ausführungsform erläutert. Für die Antriebseinheit 10 in der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Ermittlung der Pedalkraft an der Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, welche die Drehung der Tretkurbelwelle 14 erfährt, die an die Zwischenwelle übertragen wird und welche dann die Drehung an die Stützwelle 22 anstatt an die Tretkurbelwelle 14 überträgt. Die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, wird nur aufgrund der Übertragung der Drehkraft von dem ersten Drehübertragungsglied 16 an das zweite Drehübertragungsglied 20 und nur aufgrund der Übertragung der Drehkraft von dem zweiten Drehübertragungsglied 20 an das dritte Drehübertragungsglied 24 erzeugt. Folglich ohne Einrichtung eines Getriebekäfigs oder anderen Gliedern, ist es möglich die Pedalkraft, welche entsprechend der Drehkraft, wirkend auf die Tretkurbelwelle 14, variiert, zu ermitteln, indem die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18, ermittelt wird. Als ein Ergebnis kann die Antriebseinheit 10 eine einfache Ausgestaltung aufweisen, um die Pedalkraft zu ermitteln.
Im Folgenden wird die Betätigung der Antriebseinheit 10 näher erläutert. Das Drehmoment, erzeugt durch die Pedalkraft des Fahrradfahrers, wird durch den Übertragungsmechanismus 32 auf dem folgenden Weg übertragen: Der erste Tretkurbelarm 101a und der zweite Tretkurbelarm 101b → die Tretkurbelwelle 14 → das erste Drehübertragungsglied 16 → das zweite Drehübertragungsglied 20 → das dritte Drehübertragungsglied 24 → der Übertragungsmechanismushauptkörper 32b → das erste Zahnradglied 76 → das zweite Zahnradglied 78. Auf der anderen Seite wird das Ausgangsdrehmoment des Motors 30 auf dem folgenden Weg übertragen: Die Untersetzungsgetriebeeinheit 34 → das Drehmomentübertragungsglied 70 → die Einwegkupplung 80 → das zweite Zahnradglied 78. Das zweite Zahnradglied 78 kombiniert/verbindet dann diese zwei Drehmomente und das kombinierte Drehmoment wird dann an das erste Kettenrad 38 übertragen. Als ein Ergebnis wird eine Unterstützungsfunktion des Motors 30 realisiert.
In diesem Fall verursacht die Kraft, wirkend auf die Zwischenwelle 18 (die Summenkraft F4) eine Dehnung/Verformung des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 der Sensoreinheit 26. Diese Dehnung/Verformung wird durch das Dehnmessstreifenelement 48a ermittelt, die ermittelte Dehnung wird als die Pedalkraft genommen und die Unterstützungssteuerung des Motors wird entsprechend der Pedalkraft ausgeführt.
Voranstehend wurde die Antriebseinheit 10 als ein Beispiel der vorliegenden Erfindung erläutert. Jedoch ist die Antriebseinheit 10 nicht auf die Ausführungsform beschränkt. Solang der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung befolgt wird, können mehrere Modifikationen vorgenommen werden. Insbesondere die verschiedenen Ausführungsformen und modifizierten Beispiele, wie in der vorliegenden Beschreibung beschrieben worden ist, kann wie benötigt nach Belieben kombiniert werden.

(a) In der vorangegangenen beschriebenen Ausführungsform wird das erste Zahnrad 16a als das erste Drehübertragungsglied 16 verwendet, das zweite Zahnrad 20a und das erste Kettenrad 20b werden als das zweite Drehübertragungsglied 20 verwendet und das zweite Kettenrad 24a wird als das dritte Drehübertragungsglied 24 verwendet. Jedoch ist dies bloß ein Beispiel und die vorliegende Erfindung ist auf diese Ausgestaltung nicht beschränkt. Zum Beispiel, wie in 8 dargestellt, beinhaltet das erste Drehübertragungsglied 116 eine erste Rolle 116a. Das zweite Drehübertragungsglied 120 beinhaltet die zweite Rolle 120a und das erste Zahnrad 120b. Das dritte Drehübertragungsglied 124 beinhaltet das zweite Zahnrad 124, das mit dem ersten Zahnrad 120b in Eingriff steht. Hier weisen die erste Rolle 116a und die zweite Rolle 120a den Riemen 128 als das erste Verbindglied, an diesen aufgewickelt, auf. Durch den Riemen 128 wird die Drehung der ersten Rolle 116a an die zweite Rolle 120a übertragen. Wie in 8 dargestellt, sind die erste Rolle 116a und die zweite Rolle 120a beide Zahnrollen. Jedoch können sie auch herkömmliche V-Rollen sein oder Flachrollen. Das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied können aus jeglichen angemessenen Parts ausgewählt aus der Gruppe von Zahnrädern, Kettenrädern und Rollen hergestellt sein.
(b) In der oben beschriebenen Ausführungsform sind die Lager Kugellager oder nadelförmige Rollenlager/Wälzlager. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese beschränkt. Jegliche Typen von Lagern, die es den Gliedern erlauben auf eine frei drehbare Weise montiert zu werden, können angenommen werden. Zum Beispiel, zusätzlich zu den Kugellagern und den nadelförmigen Rollenlagern/Wälzlagern kann man auch andere Typen von Rollenlagern/Wälzlagern sowie Buchsen oder andere gleitfähige Lager verwenden.
(c) In der oben beschriebenen Ausführungsform sind der Motor 30 und der Übertragungsmechanismus 32 in der Antriebseinheit 10 angeordnet. Jedoch ist die vorliegende Erfindung auf diese Ausgestaltung nicht beschränkt. Wie anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, kann man auch eine Ausgestaltung verwenden in welcher der Motor und der Antriebsmechanismus nicht angeordnet sind. Beispielsweise kann man auch eine Ausgestaltung verwenden, in welcher das dritte Drehübertragungsglied an einem Ende der Stützwelle angeordnet ist und das erste Zahnradglied an dem anderen Ende auf eine frei drehbare Weise monolithisch montiert ist. Zusätzlich kann man auch ein Schema verwenden, in welchem nur ein Übertragungsmechanismus angeordnet ist und zugleich der Motor nicht angeordnet ist. Wenn der Motor nicht angeordnet ist, können die Einwegkupplung in der Untersetzungsgetriebeeinheit und die Leistungsübertragungseinheit nicht angeordnet sein. Wenn nur der Motor angeordnet ist, ist zugleich kein Übertragungsmechanismus bestimmt und man kann eine Ausgestaltung verwenden, in welcher das dritte Drehübertragungsglied an einem Ende der Stützwelle angeordnet ist und das erste Zahnradglied an dem anderen Ende der Stützwelle angeordnet ist.
(d) In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Dehnmessstreifenelement als Sensor angenommen, um die Dehnung/Verformung des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 zu ermitteln. Jedoch kann man auch einen Halbleitersensor verwenden, der die Dehnung/Verformung ermitteln kann. Jeglicher Dehnsensor, der die Dehnung/Verformung des Dehn-Erzeugungsabschnitts 52 ermitteln kann, kann verwendet werden.
(e) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist das Gehäuse 12 aus einem Metall hergestellt. Jedoch kann ein Abschnitt oder die Gesamtheit des Gehäuses aus einem synthetischen Harz hergestellt sein.
(f) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Sensorbehälter 44 als ein Körper, getrennt von dem Gehäuse 12, ausgebildet. Jedoch können der Sensorbehälter 44 und das Gehäuse 12 auch miteinander integriert sein. In diesem Fall ist eine Aussparung an der ersten Seitenwand 12a des Gehäuses 12 angeordnet und der Wellenstützabschnitt 50 und der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 sind in dieser Aussparung angeordnet.
(g) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Dehnsensor in dem Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 angeordnet. Jedoch kann auch der Dehnsensor an der Zwischenwelle 18 selbst angeordnet sein. In diesem Fall wird die Dehnung der Zwischenwelle 18 direkt ermittelt.
(h) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 in ringförmiger Gestalt ausgebildet. Jedoch ist die Gestalt des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 darauf nicht beschränkt. Der Dehn-Erzeugungsabschnitt kann eine Gestalt annehmen, welche eine leichte Deformierung erlaubt, wenn diese durch den Wellenstützabschnitt 50 gepresst wird.
(i) In der oben beschriebenen Ausführungsform ist ein Raum an der peripheren Innenseite des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 ausgebildet. Jedoch kann man auch eine Ausgestaltung verwenden, in welcher ein Deformationsunterdrückerglied 252, das eine übermäßige Deformation des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 unterdrückt, an der Innenumfangsseite des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 angeordnet ist. Das Deformationsunterdrückerglied 252 weist einen Außendurchmesser, fast gleich zu oder etwas kleiner als der Innendurchmesser des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52, auf. Das Deformationsunterdrückerglied 252 ist hier in einer zylindrischen Gestalt ausgebildet. Jedoch ist die Gestalt des Deformationsunterdrückergliedes nicht auf die zylindrische Gestalt beschränkt. Das Deformationsunterdrückerglied kann auch eine quadratische Säulengestalt oder andere Gestalten aufweisen. Die Härte des Deformationsunterdrückergliedes 252 ist größer als die des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52. Als ein Ergebnis, wenn eine übermäßige Kraft an dem Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 durch die Zwischenwelle 18 aufgebracht wird, berührt der Dehn-Erzeugungsabschnitt 52 das Deformationsunterdrückerglied 252, so dass eine Deformation des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 unterdrückt wird. Als ein Ergebnis, ist es möglich, plastische Deformation des Dehn-Erzeugungsabschnittes 52 zu verhindern und Schaden an dem Sensor, der die Pedalkraft misst, kann verhindert werden.

Im Verständnis des Umfang der vorliegenden Erfindung ist der Terminus „umfassend” und seine Ableitungen, wie hierin verwendet, dahingehend zu verstehen, dass sie nicht abgeschlossene Termini sind, welche das Vorliegen der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritten beschreiben, aber nicht das Vorliegen von anderen ungenannten Merkmalen, Elementen, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritten ausschließen. Das vorangegangene ist auch auf Wörter anzuwenden mit ähnlicher Bedeutung wie etwa die Termini „beinhaltend” „aufweisend” und ihre Ableitungen.
Auch soll es hieraus verstanden werden, obwohl die Termini „erste” und „zweite” hierin verwendet wird, um unterschiedliche Komponenten zu beschrieben, diese Komponenten aber nicht auf diese Termini beschränkt sein sollen. Diese Termini werden nur verwendet, um eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. Folglich, könnte beispielsweise eine erste Komponente wie vorherig erläutert eine zweite Komponente und umgekehrt bezeichnen, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Schließlich, bedeuten Termini von dem Grad wie „im Wesentlichen”, „ungefähr” und „etwa”, wie hierin verwendet, ein zumutbares Maß an Abweichung von dem modifizierten Terminus, so dass sich das Endergebnis nicht wesentlich ändert.
Während nur ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt worden sind, um die vorliegenden Erfindung darzustellen, wird es den Fachleuten aus dieser Offenbarung offenkundig sein, dass verschiedene Veränderungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche definiert, abzuweichen. Beispielsweise können Komponenten, welche als direkt miteinander verbunden oder aneinander berührend gezeigt werden, zwischengeschaltete Strukturen zwischen sich angeordnet haben, wenn nicht gegensätzliches spezifisch ausgedrückt ist. Die Funktion eines Elements können durch zwei durchgeführt werden und umgekehrt es sei denn, entgegengesetztes ist ausdrücklich erwähnt. Die Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können durch eine andere Ausführungsform angenommen werden. Es ist nicht notwendig dass alle Vorteile einer bestimmten Ausführungsform gleichzeitig vorliegen. Jedes Merkmal, welches einzigartig bezüglich des Standes der Technik ist, alleine oder in Verbindung mit anderen Merkmalen, soll angesehen werden als eine unabhängige Beschreibung weiterer Erfindungen durch den Anmelder, einschließlich von strukturellen und/oder funktionellen Konzepten, welche durch solche verkörpert werden. Die vorangegangenen Beschreibungen der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung sind also ausschließlich zur Veranschaulichung vorgesehen, und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung, wie durch die angehängten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2012-235556 [0001, 0001]
JP 3547847 [0003]
JP 3529723 [0069]
JP 3146138 [0069]

Claims

Fahrradantriebseinheit umfassend: eine erste Welle gestaltet, um mittels eines Tretkurbelarms gedreht zu werden; ein erstes Drehübertragungsglied, angeordnet an der ersten Welle, zum Übertragen von einer durch den Tretkurbelarm bewirkten Drehung der ersten Welle; eine zweite Welle, von der ersten Welle beabstandet; ein zweites Drehübertragungsglied, angeordnet an der zweiten Welle, und mit dem ersten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes zu übertragen; eine dritte Welle, von der ersten Welle und der zweiten Welle beabstandet; ein drittes Drehübertragungsglied, angeordnet an der dritten Welle, und mit dem zweiten Drehübertragungsglied wirkeingegriffen, um eine Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes zu übertragen; und eine Wirkkraftermitteleinheit angeordnet, um eine Kraft, wirkend auf die zweite Welle, zu ermitteln.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 1, bei welcher das erste Drehübertragungsglied mit dem zweiten Drehübertragungsglied in Eingriff steht, um eine erste Wirkkraftkomponente der Kraft, wirkend auf die zweiten Welle, aufzubringen, die in einer radialen Richtung der zweiten Welle aufgrund der Übertragung der Drehung von dem ersten Drehübertragungsglied auf das zweite Drehübertragungsglied wirkt, und wobei das zweite Drehübertragungsglied mit dem dritten Drehübertragungsglied in Eingriff steht, um eine zweite Wirkkraftkomponente der Kraft, wirkend auf die zweiten Welle, aufzubringen, die in der radialen Richtung der zweiten Welle aufgrund der Übertragung der Drehung von dem zweiten Drehübertragungsglied auf das dritte Drehübertragungsglied wirkt.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Wirkkraftermitteleinheit einen Stützpart aufweist, der die zweite Welle stützt, sowie einen Sensor, der die Kraft, wirkend auf die zweite Welle, durch den Stützpart ermittelt, insbesondere beinhaltet der Sensor ein Dehnmessstreifenelement und/oder ist angeordnet, um direkt eine Dehnung des Stützparts zu ermitteln, die durch die Kraft, wirkend auf die zweite Welle, erzeugt wird/ist.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 3, bei welcher der Stützpart einen Wellenstützabschnitt aufweist, der einen Endabschnitt der zweiten Welle stützt, sowie einen Dehn-Erzeugungsabschnitt, der in Berührung mit dem Wellenstützabschnitt steht.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 3 oder 4, weiter umfassend ein Gehäuse, aufnehmend das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied, und wobei bei der Stützpart in dem Gehäuse gestützt wird/ist.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welcher eines oder mehrere von dem Folgenden Anwendung findet: a) das zweite Drehübertragungsglied ist drehbar an der zweiten Welle gestützt, um hinsichtlich der zweiten Welle zu drehen; b) das dritte Drehübertragungsglied ist drehbar an der dritten Welle gestützt, um hinsichtlich der dritten Welle zu drehen; c) die erste Welle, die zweite Welle und die dritte Welle sind parallel zueinander angeordnet; d) das erste Drehübertragungsglied und das zweite Drehübertragungsglied stehen in direkter Berührung miteinander; e) das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied stehen in direkter Berührung miteinander.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher das erste Drehübertragungsglied, das zweite Drehübertragungsglied und das dritte Drehübertragungsglied aus Parts hergestellt sind, ausgewählt aus der Gruppe beinhaltend Zahnräder, Kettenräder oder Rollen.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, weiter umfassend: i) ein erstes Verbindglied, welches die Drehung des ersten Drehübertragungsgliedes auf das zweite Drehübertragungsglied übertragt; und ii) ein zweites Verbindglied, welches die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes auf das dritte Drehübertragungsglied überträgt.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 8, bei welcher das erste Verbindglied und das zweite Verbindglied aus der Gruppe beinhaltend Ketten oder Riemen ausgewählt sind.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 9, weiter umfassend: eine Kette, welche mit einem ersten Kettenrad des zweiten Drehübertragungsgliedes und mit einem zweiten Kettenrad des dritten Drehübertragungsgliedes in Eingriff steht, um die Drehung des zweiten Drehübertragungsgliedes auf das dritte Drehübertragungsglied zu übertragen, wobei das erste Drehübertragungsglied ein erstes Zahnrad beinhaltet und das zweite Drehübertragungsglied ein zweites Zahnrad beinhaltet, das mit dem ersten Zahnrad in Eingriff steht, wobei das erste Kettenrad so mit dem zweiten Zahnrad verbunden ist, dass das erste Kettenrad mit dem zweiten Zahnrad als eine Einheit dreht.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welcher die erste Welle eine Tretkurbelwelle ist und das erste Drehübertragungsglied an der ersten Welle fixiert ist.
Fahrradantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 11, weiter umfassend: eine Leistungsübertragungseinheit, die eine Drehkraft des dritten Drehübertragungsgliedes überträgt; und einen Motor, wirkgekoppelt an die Leistungsübertragungseinheit, um eine Antriebskraft auf die Leistungsübertragungseinheit aufzubringen.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 12, bei welcher die erste Welle und eine Drehwelle des Motors koaxial angeordnet sind.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 12 oder 13, weiter umfassend: einen Übertragungsmechanismus, der in dem Leistungsübertragungsweg zwischen dem dritten Drehübertragungsglied und der Leistungsübertragungseinheit angeordnet ist.
Fahrradantriebseinheit nach Anspruch 12, 13 oder 14, weiter umfassend: eine Einwegkupplung angeordnet, um eine Antriebskraft des Motors auf die Leistungsübertragungseinheit zu übertragen.