-
HINTERGRUND
-
Querverweis zu weiteren Anmeldungen
-
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S. Patentanmeldung
US 14/603,729 , eingereicht am 23. Januar 2015. Die gesamte Offenbarung der U.S. Patentanmeldung
US 14/603,729 ist hiermit durch Bezugnahme hierin vollständig aufgenommen.
-
Gebiet der Erfindung
-
Diese Erfindung bezieht sich im Wesentlichen auf einen Fahrradpedalkraftdetektor. Spezifischer bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Fahrradpedalkraftdetektor aufweisend einen Drahtlos-Kommunikator, welcher ausgestaltet ist, um abnehmbar an eine Kurbelanordnung gebunden zu sein/werden und welcher separat von einem Sensorschaltkreis, welcher an die Kurbelanordnung montiert ist/wird, in einem Gehäuse aufgenommen ist/wird.
-
Hintergrundinformationen
-
Fahrräder werden oft mit unterschiedlichen Sensoren zum Bereitstellen von Informationen an den Fahrer und/oder zum Bereitstellen von Informationen an einen Controller zum Steuern unterschiedlicher Aspekte des Fahrrades wie etwa Schalten oder Federungssteifigkeit ausgestattet. Einer von solchen Sensoren ist ein Drehmoment- oder Kraftsensor zum Erkennen einer Pedalkraft des Fahrers. Unterschiedliche Sensoranordnungen wurden vorgeschlagen zum Erkennen einer Pedalkraft des Fahrers. Beispielsweise in der U.S. Patentschrift Nr.
7,516,677 , (eingereicht durch Shimano Inc.), in der ein zylindrisches Torsions-Erkennungshülsenglied (Kraftsensoreinheit) an eine Kurbelachse bereitgestellt ist zum Erkennen einer Pedalkraft, die auf die Kurbelwelle während des in die Pedale Tretens bzw. Fahrradfahrens aufgebracht wird.
-
Pedalkraftdetektoren verwenden für gewöhnlich Dehnungsmessstreifen, um die Pedalkraft während des in die Pedale Tretens bzw. Fahrradfahrens zu messen. Beispielsweise ist ein Kraftsensor in der U.S. Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2010/0282001 (eingereicht durch Shimano Inc.) beschrieben, der ein Dehnungsmessstreifen zum Erkennen einer Pedalkraft, die auf eine Kurbelwelle während des in die Pedale Tretens bzw. Fahrradfahrens aufgebracht wird, verwendet. Kürzlich wurden Pedalkraftdetektoren mit der Drahtlos-Kommunikationstechnologie ausgestattet. Beispielsweise ist ein Pedalkraftsensor in der U.S. Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2012/0214646 beschrieben, die eine Kraftmessvorrichtung beinhaltend, einen Verarbeitungsschaltkreis innerhalb eines Gehäuses beschreibt. Der Verarbeitungsschaltkreis ist mit Dehnungsmessstreifen, die an dem Kurbelarm montiert sind, gekoppelt und erzeugt einen Kraftwert, welcher drahtlos an ein separates Display übertragen wird, das die Kraftmessungen empfängt und anzeigt. Einige Pedalkraftdetektoren sind angeordnet, der das Abschnitte auf einer Sensorplatine, die von einer Kurbelanordnung entfernbar ist, angeordnet sind, wie etwa in der U.S. Patentanmeldungsveröffentlichung Nr.
2014/0060212 beschrieben (eingereicht durch Shimano Inc.).
-
US 8 833 182 B2 offenbart eine Fahrradkurbelarmvorrichtung umfassend einen Kurbelarm mit einem Kurbelachsenmontageabschnitt und einem Pedalmontageabschnitt. Eine Schaltungsbefestigungsstruktur ist zwischen dem Kurbelachsenbefestigungsabschnitt und dem Pedalbefestigungsabschnitt angeordnet, wobei die Schaltungsbefestigungsstruktur so konfiguriert ist, dass sie eine Messkarte abnehmbar befestigt.
-
US 2010 / 0 024 590 A1 offenbart gemäß einigen Ausführungsformen eine Sensorvorrichtung zur Bestimmung von Kräften, die von einem Radfahrer auf ein Pedal eines Fahrrads ausgeübt werden. Die Sensorvorrichtung umfasst eine Vielzahl von Sensoren, die mit einem Substrat verbunden sind, und eine Verdrahtung, die mit den Sensoren und dem Substrat verbunden ist, wobei die Sensoren, das Substrat und die Verdrahtung in einer Pedalspindel untergebracht sind, die mit dem Pedal verbunden ist. Die Sensorvorrichtung kann auch in einem System zur Verbesserung der Trettechnik eines Radfahrers verwendet werden.
-
Zusammenfassung
-
Im Wesentlichen ist die vorliegende Offenbarung auf unterschiedliche Merkmale eines Fahrradpedalkraftdetektors gerichtet, der eine Pedalkraft erkennt bzw. detektiert, die auf den Fahrradkurbelarm aufgebracht wird.
-
In Anbetracht der bekannten Technologie und nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrradpedalkraftdetektor bereitgestellt der im Wesentlichen einen ersten Sensorschaltkreis, einen Drahtlos-Kommunikator und ein erstes elektrisches Verbindglied umfasst. Der erste Sensorschaltkreis ist in einem Gehäuse angeordnet, das ausgestaltet ist, um an eine Kurbelanordnung montiert zu werden/sein. Der Drahtlos-Kommunikator ist in einem Gehäuse angeordnet, das ausgestaltet ist, um abnehmbar an die Kurbelanordnung montiert zu werden / sein. Das Gehäuse des Drahtlos-Kommunikators, das ausgestaltet ist, um abnehmbar an die Kurbelanordnung montiert zu werden/sein, ist ein separates Glied von dem Gehäuse des ersten Sensorschaltkreises, das ausgestaltet ist, um an die Kurbelanordnung montiert zu werden/sein. Das erste elektrische Verbindglied ist ausgestaltet, um sich durch einen Innenraum der Kurbelanordnung zu erstrecken und elektrisch den Drahtlos-Kommunikator und den ersten Sensorschaltkreis zu verbinden.
-
Bevorzugt beinhaltet die Kurbelanordnung einen ersten Kurbelarm.
-
Bevorzugt ist der erste Sensorschaltkreis ausgestaltet, um an den ersten Kurbelarm montiert zu werden/sein.
-
Bevorzugt ist der Drahtlos-Kommunikator ausgestaltet um abnehmbar an den ersten Kurbelarm montiert zu werden/sein.
-
Bevorzugt ist der erste Sensorschaltkreis ausgestaltet, um außerhalb des ersten Kurbelarms montiert zu werden/sein.
-
Bevorzugt ist der erste Sensorschaltkreis ausgestaltet, um innerhalb des ersten Kurbelarms montiert zu sein/werden.
-
Bevorzugt umfasst der Fahrradpedalkraftdetektor weiter eine Vielzahl von Dehnungssensoren. Die Dehnungssensoren können an den ersten Kurbelarm fixiert werden/sein und können elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis verbunden sein/werden.
-
Bevorzugt beinhaltet der erste Kurbelarm eine Fixierstruktur und das Gehäuse des Drahtlos-Kommunikators ist ausgestaltet, um abnehmbar an die Fixierstruktur befestigt zu werden/sein.
-
Bevorzugt werden/sind die Dehnungssensoren außerhalb des ersten Kurbelarmes fixiert und sind elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis verbunden.
-
Bevorzugt sind die Dehnungssensoren innerhalb des ersten Kurbelarms fixiert und die Dehnungssensoren sind elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis verbunden.
-
Bevorzugt beinhaltet das erste elektrische Verbindglied einen elektrischen Draht und der erste Kurbelarm beinhaltet ein erstes Loch. Der elektrische Draht kann zumindest teilweise in dem ersten Loch angeordnet sein/werden.
-
Bevorzugt beinhaltet weiter das erste elektrische Verbindglied einen ersten Verbinder und einen zweiten Verbinder. Der erste Verbinder kann an den ersten Kurbelarm montiert werden/sein. Der zweite Verbinder kann an den Drahtlos-Kommunikator montiert sein/werden. Der zweite Verbinder kann abnehmbar an den ersten Verbinder verbunden sein/werden, wenn der Drahtlos-Kommunikator abnehmbar an dem ersten Kurbelarm montiert ist/wird.
-
Bevorzugt weist der Pedalkraftdetektor weiter einen zweiten Sensorschaltkreis und ein zweites elektrisches Verbindglied auf. Die Kurbelanordnung kann weiter einen zweiten Kurbelarm und eine Kurbelwelle, die an den ersten Kurbelarm und an den zweiten Kurbelarm verbunden ist/wird, beinhalten. Einer von dem ersten Sensorschaltkreis und dem zweiten Sensorschaltkreis kann an einem von dem ersten Kurbelarm und dem zweiten Kurbelarm fixiert werden/sein. Das zweite elektrische Verbindglied kann sich durch die Kurbelwelle erstrecken und kann elektrisch den Drahtlos-Kommunikator und den zweiten Sensorschaltkreis verbinden.
-
Bevorzugt beinhaltet der erste Sensorschaltkreis einen Verstärkerschaltkreis und einen Rechenschaltkreis.
-
Bevorzugt ist der erste Sensorschaltkreis ausgestaltet, um dauerhaft an der Kurbelanordnung montiert zu sein/werden.
-
Bevorzugt beinhaltet das Gehäuse des Drahtlos-Kommunikators weiter eine Batterieaufnahmestruktur.
-
Bevorzugt umfasst der Fahrradpedalkraftdetektor weiter einen Kadenzsensor, welcher an einem von den Gehäusen des ersten Sensorschaltkreises und/oder den Gehäuse des Drahtlos-Kommunikators befestigt ist/wird.
-
Bevorzugt ist der Kadenzsensor an dem Gehäuse des ersten Sensorschaltkreises montiert.
-
Bevorzugt ist der Kadenzsensor an dem Gehäuse des Drahtlos-Kommunikators montiert.
-
Auch werden weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile des offenbarten Fahrradpedalkraftdetektors für einen Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen ausgewählte Ausführungsformen des Fahrradpedalkraftdetektors offenbart.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Nun bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen, welche ein Teil dieser ursprünglichen Offenbarung bilden:
- 1 ist ein seitliche Aufrissansicht eines Fahrrades das mit einer Fahrradkurbelanordnung aufweisend einen Pedalkraftdetektor nach einer ersten veranschaulichten Ausführungsform ausgestattet ist;
- 2 ist eine Perspektivansicht der Fahrradkurbelanordnung mit dem Pedalkraftdetektor veranschaulicht in 1;
- 3 ist eine seitliche Aufrissansicht der Fahrradkurbelanordnung mit dem Pedalkraftdetektor veranschaulicht in den 1 und 2;
- 4 ist eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung mit dem Pedalkraftdetektor veranschaulicht in den 1 bis 3, wie entlang der Schnittlinie 4-4 von 2 zu sehen ist;
- 5 ist ein Flussdiagramm einer Fahrradeingabekraftverarbeitungsvorrichtung die den Pedalkraftdetektor und einen Fahrradcomputer beinhaltet;
- 6 ist eine innere Perspektivansicht des rechten Kurbelarms mit einem Sensorschaltkreis und einem Drahtlos-Kommunikator, welcher daran befestigt ist, des Pedalkraftdetektors veranschaulicht in 1 bis 4;
- 7 ist eine Draufsicht des rechten Kurbelarms mit dem Drahtlos-Kommunikator daran montiert, wie in 6 veranschaulicht;
- 8 ist eine teilweise seitliche Aufrissansicht des Kurbelarms mit dem Drahtlos-Kommunikator veranschaulicht in den 6 und 7;
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht des rechten Kurbelarms, des Sensorschaltkreises und des Drahtlos-Kommunikators des Pedalkraftdetektors veranschaulicht in den 1 bis 4;
- 10 ist eine obere Perspektivansicht des rechten Kurbelarms veranschaulicht in 6 mit dem Drahtlos-Kommunikator entfernt;
- 11 ist eine Perspektivansicht des Sensorschaltkreises und des Drahtlos-Kommunikators miteinander verbunden durch das elektrische Verbindglied;
- 12 ist eine Außenaufrissansicht des Drahtlos-Kommunikators des Pedalkraftdetektors veranschaulicht in den 1 bis 4;
- 13 ist eine Innenaufrissansicht des Drahtlos-Kommunikators veranschaulicht in 11 des Pedalkraftdetektors in den 1 bis 4 mit der Leiterplatine und der Batterieaufnahmestruktur entfernt um die Batterie zu zeigen;
- 14 ist eine innere Aufrissansicht des linken Kurbelarmsaufnahmeparts des Pedalkraftdetektors veranschaulicht in den 1 bis 4;
- 15 ist eine Perspektivansicht des linken Kurbelarms veranschaulicht in 14 mit einem Ausbruchabschnitt, um den Ausgang des elektrischen Drahtes aus dem linken Kurbelarm in die Kurbelwellenaufnahmeöffnung zu veranschaulichen;
- 16 ist eine Perspektivansicht der Kurbelwelle die mit dem Pedalkraftdetektor veranschaulicht in den 1 bis 4 verwendet wird;
- 17 ist eine weitere Perspektivansicht der Kurbelwelle veranschaulicht in 15;
- 18 ist eine seitliche Aufrissansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem Pedalkraftdetektor nach einer zweiten Ausführungsform;
- 19 ist eine Querschnittsansicht der Fahrradkurbelanordnung wie entlang der Schnittlinie 19-19 von 18 zu sehen ist;
- 20 ist eine innere Perspektivansicht des rechten Kurbelarms mit dem Sensorschaltkreis und dem Drahtlos-Kommunikator des Pedalkraftdetektors daran befestigt; und
- 21 ist eine Querschnittsansicht einer Fahrradkurbelanordnung mit einem Pedalkraftdetektor nach einer dritten Ausführungsform.
-
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen
-
Ausgewählte Ausführungsformen werden nun mit Bezugnahme zu den Zeichnungen beschrieben. Es wird für einen Fachmann auf dem Gebiet von Fahrrädern aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die folgenden Beschreibungen der Ausführungsformen lediglich zur Illustration bereitgestellt sind und nicht für den Zweck die Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und Ihre Äquivalente definiert ist, einzuschränken.
-
Zunächst bezugnehmend auf 1, ein Fahrrad 10 ist veranschaulicht, dass ausgestattet ist, derart, dass es eine Fahrradkurbelanordnung 12 aufweisend einen Pedalkraftdetektor 14 nach einer ersten Ausführungsform beinhaltet. Die Fahrradkurbelanordnung 12 ist drehbar an einen Fahrradrahmen F des Fahrrades 10 auf eine herkömmliche Weise montiert. Im Wesentlichen detektiert bzw. erkennt der Pedalkraftdetektor 14 eine Pedalkraft, die durch einen Fahrer auf die Fahrradkurbelanordnung 12 aufgebracht wird und stellt daraufhin Pedalkraftinformationen an den Fahrer bereit. Hier, in der ersten Ausführungsform, werden die Pedalkraftinformationen drahtlos durch den Pedalkraftdetektor 14 an ein Drahtlos-Fahrradcomputer CC ausgegeben. Vorliegend ist das Fahrrad 10 ein Straßenfahrrad, welches unterschiedliche elektrisch gesteuerte Komponenten beinhaltet. Selbstverständlich wird es für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der Pedalkraftdetektor 14 mit anderen Fahrradtypen verwendet werden kann.
-
Wie in den 1 bis 4 zu sehen ist, beinhaltet die Fahrradkurbelanordnung 12 einen ersten Kurbelarm 16, welcher ein rechter Kurbelarm ist. Die Fahrradkurbelanordnung 12 beinhaltet weiter einen zweiten Kurbelarm 18, welcher ein linker Kurbelarm ist. Die Fahrradkurbelanordnung 12 beinhaltet weiter eine Kurbelwelle 20. Die Kurbelwelle 20 ist an den ersten Kurbelarm 16 und den zweiten Kurbelarm 18 verbunden. Spezifischer sind der erste Kurbelarm und der zweite Kurbelarm 16 und 18 fest bzw. starr an die Kurbelwelle 20 gekoppelt, derart, dass die ersten und zweiten Kurbelarme 16 und 18 sich senkrecht von der Kurbelwelle 20 in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der erste Kurbelarm 16 eine Kurbelwellenaufnahmeöffnung 16a, welche nicht drehbar mit einem ersten Ende der Kurbelwelle 20 zusammen passt. Der zweite Kurbelarm 18 weist eine Kurbelwellenaufnahmeöffnung 18a, welche nicht drehbar mit einem zweiten Ende der Kurbelwelle 20 zusammenpasst. Der zweite Kurbelarm 18 ist an das zweite Ende der Kurbelwelle 20 in einer lösbaren und wieder installierbaren Weise befestigt. In der veranschaulichten Ausführungsform weist der erste Kurbelarm 16 ein Paar von Kettenrädern S1 und S2 auf. Die Kettenräder S1 und S2 sind starr bzw. fest an den ersten Kurbelarm 16 in einer herkömmlichen Weise (z. B. Ringmutter und Ringbolzen) montiert. Wie in 4 zu sehen ist, definiert die Längsmitte der Kurbelwelle 20 eine Drehachse oder eine Kurbelachse A der Fahrradkurbelanordnung 12.
-
Wie in 1 zu sehen ist, sind jeweils die freien Enden der Fahrradkurbelarme 16 und 18 mit einem Fahrradpedal P bereitgestellt. Insbesondere, wie in 2 zu sehen ist, weist der Fahrradkurbelarm 16 eine Gewindeöffnung 16b zum Befestigen eines Fahrradpedals P (1) in einer herkömmlichen Weise auf. Ähnlich, wie in 2 zu sehen ist, weist der Fahrradkurbelarm 18 eine Gewindeöffnung 18b zum Befestigen eines Fahrradpedals P (1) in einer herkömmlichen Weise auf. Jede von den Gewindeöffnungen 18a und 18b definiert eine Pedalachse B. Jede von den Fahrradkurbelarmen 16 und 18 weist eine Längsachse C auf, die die Kurbelachse (Drehachse) A und die Pedalachse B schneidet. Ein Fahrer bringt eine Pedalkraft auf die Fahrradpedale P auf und daraufhin wird die Pedalkraft an die Fahrradkurbelarme 16 und 18 übertragen, die um die Kurbelache (Drehachse) A zum Bewegen einer Fahrradkette BC zum Antreiben des Fahrrades 10 in einer herkömmlichen Weise drehen. Wie nachfolgend erläutert ist die Fahrradkurbelanordnung 12 mit dem Pedalkraftdetektor 14 bereitgestellt, der eine Pedalkraft zum Breitstellen von Informationen (z. B. Kraft, welche an die Fahrradkurbelanordnung 12 übertragen wird) erkennt bzw. detektiert, die an den Fahrer übermittelt wird und/oder durch unterschiedliche elektrische Komponenten verwendet wird.
-
Nun Bezugnehmend auf 5, ein Flussdiagramm einer Fahrradeingabekraftverarbeitungsvorrichtung ist veranschaulicht, die den Fahrradcomputer CC und den Pedalkraftdetektor 14 beinhaltet, welcher an der Fahrradkurbelanordnung 12 installiert ist. Im Wesentlichen kommuniziert der Pedalkraftdetektor 14 drahtlos mit dem Fahrradcomputer CC zum drahtlosen Bereitstellen von Informationen (z. B. Kraft, die an den Pedalkraftdetektor 14 übertragen wird) an den Fahrradcomputer CC.
-
Der Fahrradcomputer CC umfasst im Wesentlichen einen wechselseitigen Drahtlos-Kommunikator 22 (d. h. einen Drahtlos-Empfänger-Drahtlos-Übertrager) und einen Controller 24. Der Controller 24 ist ein Mikrocomputer der eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) oder Prozessor und andere herkömmliche Komponenten wie etwa einen Eingabeschnittstellenschaltkreis, einen Ausgabeschnittstellenschaltkreis und Speichervorrichtungen wie etwa ROM (Read Only Memory) Vorrichtungen und RAM (Random Access Memory) Vorrichtung. Typischerweise beinhaltet der Fahrradcomputer CC eine Benutzerschnittstelle 26, ein Display 28 und einen Lautsprecher 30. Bevorzugt beinhaltet der Fahrradcomputer CC andere herkömmliche Parts wie etwa eine austauschbare Batterie (nicht dargestellt) während der Drahtlos-Kommunikator 22 und der Controller 24 als ein Part des Fahrradcomputers CC veranschaulicht sind, kann der Drahtlos-Kommunikator 22 und der Controller 24 separat von dem Fahrradcomputer CC bereitgestellt sein. Beispielsweise, alternativ, kann der Drahtlos-Kommunikator 22 an den Fahrradcomputer CC durch eines oder mehrere von Kommunikationskabeln verbunden sein. Es wird für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass viele Arten von Drahtlos-Kommunikatoren 22 verwendet werden zum Empfangen der Pedalkraftinformationen. Folglich wird der Fahrradcomputer CC hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht. Zusätzlich wird es für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, das viele Arten von Drahtlos-Kommunikation auf dem Gebiet von Drahtlos-Kommunikation bekannt sind und folglich wird die Drahtlos-Kommunikation zwischen dem Pedalkraftdetektor 14 und dem Fahrradcomputer CC hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht. Auch ist bevorzugt der Kontroller 24 derart programmiert, um die Pedalkraftinformation auf dem Display 28 anzuzeigen. Der Controller 24 kann andere Programme falls benötigt und/oder beinhalten. Beispielsweise kann der Controller 24 ein automatisches Schaltprogramm zum automatischen Gangschalten des Fahrrades 10 auf Grundlage der Pedalkraftinformation und/oder andere Fahrradfahrbedingungen die durch andere Sensoren (nicht dargestellt) detektiert bzw. erkannt werden, beinhalten.
-
Weiterhin bezugnehmend auf 5, der Fahrradpedalkraftdetektor 14 umfasst im Wesentlichen einen ersten Sensorschaltkreis 32, einen Drahtlos-Kommunikator 34 und ein erstes elektrisches Verbindglied 36. Der Pedalkraftdetektor 14 weist weiter eine Vielzahl von ersten Dehnungssensoren 38 auf. Die ersten Dehnungssensoren 38 sind elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis 32 durch einen elektrischen Draht 40 verbunden. Der elektrische Draht 40 kann herkömmliche Kabelstränge oder eine flexible Leiterplatine sein.
-
Der erste Sensorschaltkreis 32 ist an den ersten Kurbelarm 16 fixiert. Das erste elektrische Verbindglied 36 verbindet elektrisch den Drahtlos-Kommunikator 34 und den ersten Sensorschaltkreis 32. Der erste Sensorschaltkreis 32 ist eine Vorrichtung die ein Dehnungssignal verstärkt und daraufhin das Dehnungssignal auswertet, um Pedalkraftinformation zu erzeugen. In der ersten Ausführungsform beinhaltet der erste Sensorschaltkreis 32 einen Verstärkerschaltkreis 32A und einen Rechenschaltkreis 32B. Der Rechenschaltkreis 32B ist elektrisch an die ersten Dehnungssensoren 38 via dem Verstärkerschaltkreis 32A verbunden. Der Rechenschaltkreis 32B beinhaltet einen Prozessor, welcher ein Verstärkersignal von dem Verstärkerschaltkreis 32A analysiert, um Pedalkraftinformationen zu erzeugen, welche an den Drahtlos-Kommunikator 34 via dem ersten elektrischen Verbindglied 36 gesendet werden. In anderen Worten gibt der Rechenschaltkreis 32B die Pedalkraftinformation an den Drahtloskommunikator 34 via dem ersten elektrischen Verbindglied 36 aus. Der Rechenschaltkreis 32B berechnet die Wattleistung auf Grundlage eines Verstärkersignals von dem Verstärkerschaltkreis 32A, die Pedalkraftinformation von dem Rechenschaltkreis 32B und ein Signal von dem Kadenzsensor 46. Der Rechenschaltkreis 32B kann eine erste Kraft in der Tangentialrichtung der Auslenkung der Pedalachse B, eine zweite Kraft in einer Radialrichtung der Kurbelachse A und eine dritte Kraft (Verdrillkraft) um die Längsachse C des Kurbelarms 16, berechnen. Da Rechenschaltkreise bekannt sind wird der Rechenschaltkreis 32B hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht.
-
Im Wesentlichen geben die ersten Dehnungssensoren 38 ein Spannungssignal kennzeichnend, dass eine Kraft (Dehnung) auf den Flächen, an denen die ersten Dehnungssensoren 38 montiert sind, auftritt, aus. Bevorzugt sind die ersten Dehnungssensoren 38 an den ersten Kurbelarm 16 fixiert und angeordnet, um eine Dehnung entlang mehrerer unterschiedlicher Raumachsen zu messen. Die ersten Dehnungssensoren 38 können an einer Außenfläche des ersten Kurbelarms 16, an einer Innenfläche des ersten Kurbelarms 16, oder einer Kombination von beiden, der Innen- und Außenfläche des ersten Kurbelarms 16 fixiert sein. Wenn die ersten Dehnungssensoren 38 innerhalb des ersten Kurbelarms 16 angeordnet sind, können die ersten Dehnungssensoren 38 an ein Sensorstützglied (nicht veranschaulicht) fixiert sein/werden das auch permanent an den ersten Kurbelarm 16 fixiert ist. Da Dehnungssensoren wohlbekannt sind, werden die ersten Dehnungssensoren 38 hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht.
-
Im Wesentlichen ist der Verstärkerschaltkreis 32A elektrisch an den Rechenschaltkreis 32B und die ersten Dehnungssensoren 38 verbunden. Der Verstärkerschaltkreis 32A verstärkt ein Dehnungssignal von den ersten Dehnungssensoren 38 und gibt das Verstärkersignal an den Rechenschaltkreis 32B aus. Da Verstärkerschaltkreise und die Rechenschaltkreise wohl bekannt sind, werden der Verstärkerschaltkreis 32A und der Rechenschaltkreis 32B hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht. Das erste elektrische Verbindglied 36 ist ausgestaltet um elektrisch den Drahtlos-Kommunikator 34 an den ersten Sensorschaltkreis 32 zu verbinden. Dadurch werden die Signale von dem ersten Schaltkreis 32 an den Drahtlos-Kommunikator 34 übertragen. Im Wesentlichen empfängt und überträgt der Drahtlos-Kommunikator 34 Daten von und an den Fahrradcomputer CC. Bevorzugt empfängt der Drahtlos-Kommunikator 34 Pedalkraftinformationen von dem ersten Sensorschaltkreis 32. Folglich gibt der Drahtlos-Kommunikator 34 drahtlos Daten beinhaltend Pedalkraftinformationen an den Fahrradcomputer CC aus.
-
Die ersten Dehnungssensoren 38 sind an den ersten Kurbelarm 16 fixiert. In der ersten Ausführungsform sind die ersten Dehnungssensoren 38 an eine Außenseite des ersten Kurbelarms 16 fixiert. Bevorzugt sind die ersten Dehnungssensoren 38 dauerhaft bzw. permanent an den ersten Kurbelarm 16 durch Klebemittel montiert. Selbstverständlich wird es für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die ersten Dehnungssensoren 38 permanent bzw. dauerhaft an den ersten Kurbelarm 16 durch andere Arten von Befestigungsmethoden montiert werden können. In jedem Fall sind die ersten Dehnungssensoren 38 an dem ersten Kurbelarm 16 fixiert, um das Drehmoment oder Leistung bzw. Kraft die auf den ersten Kurbelarm 16 aufgebracht wird, zu messen. Die Informationen von den ersten Dehnungssensoren 38 werden dann von dem ersten Sensorschaltkreis 32 verwendet, um den Aufwand, der von dem Fahrer ausgeübt wird, zu berechnen.
-
Wie in 6 zu sehen ist, ist der erste Sensorschaltkreis 32 in einem Gehäuse 42 angeordnet, das ausgeschaltet ist, um an die Kurbelanordnung 12 montiert zu werden/sein. Insbesondere ist der erste Sensorschaltkreis 32 ausgestaltet, um an den ersten Kurbelarm 16 durch das erste Gehäuse 42 montiert zu werden. Bevorzugt ist der erste Sensorschaltkreis 32 ausgestaltet, um permanent bzw. dauerhaft an den ersten Kurbelarm 16 der Kurbelanordnung 12 montiert zu sein/werden. Beispielsweise, wie veranschaulicht, ist der erste Sensorschaltkreis 32 durch Klebemittel an den ersten Kurbelarm 16 befestigt, mit dem ersten Gehäuse 42, das über dem ersten Sensorschaltkreis 32 liegt, um den ersten Sensorschaltkreis 32 zu schützen. Alternativ kann der erste Sensorschaltkreis 32 an das erste Gehäuse montiert sein, welches wiederum permanent bzw. dauerhaft an den ersten Kurbelarm 16 durch ein Verbundmaterial (Klebemittel, Lötmittel, Schweißverbindung etc.) und/oder Nieten montiert ist. Der Drahtlos-Kommunikator 34 ist in einem zweiten Gehäuse 44 angeordnet, dass ausgestaltet ist um abnehmbar an der Kurbelanordnung 12 montiert zu sein/werden. Insbesondere ist der Drahtlos-Kommunikator 34 ausgestaltet, um abnehmbar an dem ersten Kurbelarm 16 durch das zweite Gehäuse 44 montiert zu sein/werden. Das erste elektrische Verbindglied 36 ist ausgestaltet, um elektrisch den Drahtlos-Kommunikator 34 und den ersten Sensorschaltkreis 32 zu verbinden. Auf diese Weise ist das zweite Gehäuse 44 ein separates Glied von dem ersten Gehäuse 42. In der ersten Ausführungsform ist der erste Sensorschaltkreis 32 ausgestaltet, um außerhalb von dem ersten Kurbelarm 16 montiert sein/werden.
-
Der Pedalkraftdetektor 14 beinhaltet weiter ein Kadenzsensor 46, der an einem von dem ersten Gehäuse 42 und dem zweiten Gehäuse 44 befestigt ist/wird. In der ersten Ausführungsform beinhaltet das zweite Gehäuse 44 eine Leiterplatine PCB die abnehmbar von dem Rest des zweiten Gehäuses 44 ist. Das zweite elektrische Verbindglied 36 ist elektrisch an die Leiterplatine PCB verbunden, die wiederum elektrisch an den Drahtlos-Kommunikator 34 verbunden ist. In der ersten Ausführungsform ist der Kadenzsensor 46 an das zweite Gehäuse 44 montiert. Alternativ, wie in 6 zu sehen ist, kann der Kadenzsensor 46' an das erste Gehäuse 42 montiert sein, wie in gestrichelten Linien dargestellt. In jedem Fall ist der Kadenzsensor 46 oder 46' elektrisch mit dem Drahtlos-Kommunikator 34 verbunden, derart, dass der Drahtlos-Kommunikator 34 ein Signal von dem Kadenzsensor 46 oder 46' empfängt, das eine Pedalkadenz der Kurbelanordnung 12 kennzeichnet. Der Kadenzsensor 46 ist eine Vorrichtung die die Drehzahl pro Minute (RPM) der Kurbelanordnung 12 um die Mittelkurbelachse der Kurbelwelle 20 detektiert bzw. erkennt. Der Kadenzsensor 46 kann beispielsweise eine Magnetfelddetektiervorrichtung (z. B. ein Readschalter) sein, der ein Magnetfeld eines Magnetens 48 detektiert bzw. erkennt, der an dem Fahrradrahmen F befestigt ist/wird wie schematisch in 5 veranschaulicht. Der Kadenzsensor 46 kann an jeglicher geeigneter Stelle montiert sein an der das Magnetfeld des Magnets 48 detektiert werden kann. In der ersten Ausführungsform ist der Kadenzsensor 46 an das zweite Gehäuse 44 montiert, das aus einem Material, wie etwa Kunststoff hergestellt ist, das einen magnetischen Fluss durch das Material zu laufen, um den Kadenzsensor 46 (z. B. einen Readschalter) zu aktivieren. Der Drahtlos-Kommunikator 34 ist daraufhin weiter ausgestaltet um drahtlos die Kadenzinformation, empfangen von dem Kadenzsensor 46 an den Fahrradcomputer CC auszugeben.
-
In der ersten Ausführungsform, wie in den 7 bis 10 zu sehen ist, beinhaltet der erste Kurbelarm 16 eine Fixierstruktur 50. Das zweite Gehäuse 44 ist ausgestaltet um abnehmbar an der Fixierstruktur 50 befestigt zu sein/werden. Hier, in der ersten Ausführungsform, beinhaltet die Fixierstruktur 50 ein Paar von Gewindebohrungen 52, welche in dem ersten Kurbelarm 6 ausgebildet sind und ein Paar von Fixierbolzen 54. Das zweite Gehäuse 44 weist ein Paar von Gewindedurchgangsbohrungen 44a auf, zum Aufnehmen der Fixierbolzen 54 hindurch. Die Fixierbolzen 54 können von den Gewindebohrungen 52 abgeschraubt werden, um das Drahtlos-Kommunikatorgehäuse 44 von dem ersten Kurbelarm 16 abzunehmen. Auf diese Weise ist das zweite Gehäuse 44 abnehmbar an den ersten Kurbelarm 16 durch die Fixierstruktur 50 befestigt. Folglich bedeutet der Begriff abnehmbar befestigt, wie hierin verwendet, wenn auf eine Befestigung zwischen den ersten und zweiten Strukturen bezugnehmend, dass die erste Struktur von der zweiten Struktur abgenommen werden kann und daran erneut installiert werden kann, ohne die Verbindung dazwischen zu zerstören und/oder reparieren zu müssen. Es wird für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die Gewindebohrungen 52 und die Fixierbolzen 54 der Fixierstruktur 50 alternativ mit anderen herkömmlichen abnehmbaren Fixieranordnungen wie etwa eine Rast-Verbindung ersetzt werden kann. Folglich werden andere abnehmbare Fixieranordnungen hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht.
-
In der ersten Ausführungsform ist an der Batterie 56 in dem zweiten Gehäuse 44 zum Bereitstellen von Strom an die elektrischen Komponenten des Pedalkraftdetektors 14, die an der Fahrradkurbelanordnung 12 installiert sind, angeordnet. Die Batterie 56 ist elektrisch an die Hauptleiterplatine PCB verbunden. In der ersten Ausführungsform beinhaltet der zweite Gehäuse 44 weiter eine Batterieaufnahmestruktur 56A (d. h. eine Innenstütze die eine Aussparung in dem zweiten Gehäuse 44 in der ersten Ausführungsform definiert), die die Batterie 56 stützt. Die Batterieaufnahmestruktur 56A kann ein integraler Part des zweiten Gehäuses 44, eine entfernbare Struktur oder ein Part der Leiterplatine PCB sein. In 13 ist die Leiterplatine PCB und die Batterieaufnahmestruktur 56A entfernt, um die Batterie 56 innerhalb des zweiten Gehäuses 44 zu zeigen. Bevorzugt weist das zweite Gehäuse 44 eine abnehmbare Abdeckung 56B zum Halten der Batterie 56 in der Batterieaufnahmestruktur 56A (d. h. eine Aussparung in dem zweiten Gehäuse 44 in der ersten Ausführungsform) auf. Auf diese Weise ist die Batterie 56 abnehmbar an der Batterieaufnahmestruktur 56A befestigt. Die Batterie 56 kann beispielsweise eine Knopfbatterie, eine Trockenbatterie und/oder eine wiederaufladbare Trockenbatterie sein, die an der Batterieaufnahmestruktur 56A montiert ist. Alternativ kann Strom für die elektrischen Komponenten des Pedalkraftdetektors 14 auch durch eine oder mehrere Solarzellen bereitgestellt werden, die an die Fahrradkurbelarmanordnung 12 und/oder den Pedalkraftdetektor 14 befestigt sind. Alternativ kann Strom für die elektrischen Komponenten des Pedalkraftdetektors 14 durch piezoelektrische Vorrichtungen oder jegliche Kombination von Batterien, Solarzellen, piezoelektrischen Vorrichtungen und andere geeignete Stromquellen erzeugt werden. Da Batterien wohl bekannt sind, werden weitere Details bezüglich der Batterie 56 hierin im Detail nicht erläutert und/oder veranschaulicht.
-
Erneut bezugnehmend auf 5, der Fahrradpedalkraftdetektor 14 umfasst weiter einen zweiten Sensorschaltkreis 60 und ein zweites elektrisches Verbindglied 62. Der Pedalkraftdetektor 14 weist weiter eine Vielzahl von zweiten Dehnungssensoren 64 auf. Die zweiten Dehnungssensoren 64 sind elektrisch an den zweiten Sensorschaltkreis 60 durch einen elektrischen Draht 66 verbunden. Der elektrische Draht 66 kann ein elektrisches Kabel oder eine flexible Leiterplatine sein.
-
Der zweite Sensorschaltkreis 16 ist an den zweiten Kurbelarm 18 fixiert. Das zweite elektrische Verbindglied 62 erstreckt sich durch die Kurbelwelle 20 und verbindet elektrisch den Drahtlos-Kommunikator 34 und den zweiten Sensorschaltkreis 60. Der zweite Sensorschaltkreis 60 ist eine Vorrichtung die ein Dehnungssignal verstärkt und daraufhin das Dehnungssignal deutet, um Pedalkraftinformation zu erzeugen. In der ersten Ausführungsform beinhaltet der zweite Sensorschaltkreis 60 einen Verstärkerschaltkreis 60A und ein Rechenschaltkreis 60B. Der Rechenschaltkreis 60B ist elektrisch an den zweiten Dehnungssensor 64 via des Verstärkerschaltkreis 60A verbunden. Der Rechenschaltkreis 60B beinhaltet einen Prozessor, welcher ein Verstärkersignal von dem Verstärkerschaltkreis 60A analysiert, um die Pedalkraftinformation zu erzeugen, welche an den Drahtlos-Kommunikator via des zweiten elektrischen Verbindgliedes 62 gesendet wird. In anderen Worten gibt daraufhin der Rechenschaltkreis 60B die Pedalkraftinformation an den Drahtlos-Kommunikator 34a via des zweiten elektrischen Verbindgliedes 62 aus. Der Rechenschaltkreis 60B kann eine erste Kraft in der Tangentialrichtung der Auslenkung der Pedalachse B, eine zweite Kraft in einer Radialrichtung der Kurbelwelle A und eine dritte Kraft (Verdrillkraft) um die Längsachse C des Kurbelarms 18 berechnen. Da Rechenschaltkreise wohl bekannt sind wird der Rechenschaltkreis 60B hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht.
-
Im Wesentlichen geben die zweiten Dehnungssensoren 64 ein Spannungssignal kennzeichnend, dass eine Kraft (Dehnung) an den Flächen auf die die zweiten Dehnungssensoren 64 montiert sind auftritt, aus. Bevorzugt sind die zweiten Dehnungssensoren 64 an dem zweiten Kurbelarm 18 fixiert und angeordnet, um eine Dehnung entlang mehrerer unterschiedlicher Raumachsen zu messen. Die zweiten Dehnungssensoren 64 können an einer Außenfläche des zweiten Kurbelarmes 18, eine Innenfläche des zweiten Kurbelarms 18 oder einer Kombination von beiden der Innenfläche und einer Außenfläche des zweiten Kurbelarmes 18 fixiert sein. Wenn die zweiten Dehnungssensoren 64 innerhalb des zweiten Kurbelarmes 18 angeordnet sind, können die zweiten Dehnungssensoren 64 an ein Sensorstützglied (nicht veranschaulicht) fixiert sein, dass auch permanent bzw. dauerhaft an den zweiten Kurbelarm 18 fixiert ist. Da die Dehnungssensoren wohl bekannt sind, wird hierin die zweiten Dehnungssensoren 64 nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht.
-
Nun wird der Drahtlos-Kommunikator 34 kurz erläutert. Der Drahtlos-Kommunikator 34 ist eine herkömmliche Komponente. Der Drahtlos-Kommunikator 34 beinhaltet im Wesentlichen einen Prozessor, der die Kommunikationen zwischen dem Fahrradcomputer CC und dem ersten und zweiten Sensorschaltkreisen 32 und 60 steuert. Der Drahtlos-Kommunikator beinhaltet eine Antenne, die Drahtlos-Daten die in einer Speichervorrichtung des Drahtlos-Kommunikators 34 gespeichert sind, senden kann. Die Antenne kann auch Drahtlos-Daten, die in der Speichervorrichtung des Drahtlos-Kommunikators 34 gespeichert sind, empfangen. Der Drahtlos-Kommunikator 34 empfängt Pedalkraftinformationen, von den ersten und zweiten Sensorschaltkreisen 32 und 60 via einer physikalischen elektrischen Verbindung via den ersten und zweiten elektrischen Verbindgliedern 36 und 32. Der Drahtlos-Kommunikator 34 überträgt daraufhin Drahtlos-Informationen an den Fahrradcomputer CC.
-
In der ersten Ausführungsform, wie in 12 zu sehen ist, ist das zweite Gehäuse 44 mit einem Kalibrierungsschalter SW und einem Anzeigelicht LED bereitgestellt. Wie in den 11 bis 13 zu sehen ist, sind der Kalibrierungsschalter SW und das Anzeigelicht LED (12) elektrisch mit der Leiterplatine PCB (11) verbunden, die wiederum elektrisch an den Drahtlos-Kommunikator 34 (13) verbunden ist. Der Kalibrierungsschalter SW wird verwendet, um die ersten und zweiten Sensorschaltkreise 32 und 60 unter Verwendung eines Kalibrierungsschaltkreises und/oder Programmes zu kalibrieren. Der Prozessor, Speicher und Schaltkreis zum Kalibrieren der ersten und zweiten Sensorschaltkreise 32 und 60 sind an der Leiterplatine PCB des zweiten Gehäuses 44 bereitgestellt. Das Anzeigelicht LED kann jegliche Lichtquelle bevorzugt ein LED sein. Das Anzeigelicht LED kann Farbcodes verwenden, um unterschiedliche Betätigungszustände anzuzeigen. Beispielsweise leuchtet das Anzeigelicht LED auf und ab während der Kalibrierung der ersten und zweiten Sensorschaltkreise 32 und 60. Das Anzeigelicht LED ist auch elektrisch an die Batterie 56 (13) verbunden zum Kennzeichnen des Stromzustandes der Batterie 56. Beispielsweise emittiert das Anzeigelicht LED ein grünes Licht, wenn der Stromzustand der Batterie 56 ausreichend ist, um die elektrischen Komponenten der Pedalkraft des Pedalkraftdetektors 14 zu betätigen. Das Anzeigelicht LED emittiert ein aufblinkendes rotes Licht, wenn der Stromzustand der Batterie 56 geringer ist (d. h. unzureichend, um die elektrischen Komponenten des Pedalkraftdetektors 14 zu betätigen). Der Prozessor, Speicher und Schaltkreis zum Steuern des Anzeigelichtes LED, um den Stromzustand der Batterie 56 zu kennzeichnen, ist an der Leiterplatine PCB des zweiten Gehäuses 44 bereitgestellt.
-
Nun wird das erste elektrische Verbindglied 36 der ersten Ausführungsform im Weiteren Detail beschrieben. Das erste elektrische Verbindglied 36 beinhaltet einen elektrischen Draht 70 der ein erstes Ende 70a aufweist, das elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis 32 verbunden ist. Bevorzugt ist das erste Ende 70a fest an den ersten Sensorschaltkreis 32 verdrahtet. Das erste elektrische Verbindglied 36 beinhaltet weiter einen ersten Verbinder 72 und einen zweiten Verbinder 74. Der erste Verbinder 72 ist an ein zweites Ende 70b des elektrischen Drahtes 70 verbunden. Das erste elektrische Verbindglied 36 beinhaltet weiter einen elektrischen Draht 76, der ein erstes Ende 76a aufweist, das elektrisch an den Drahtlos-Kommunikator 34 verbunden ist. Ein zweites Ende 56B des elektrischen Drahtes 76 ist an den zweiten Verbinder 74 verbunden. Jeder von den elektrischen Drähten 70 und 76 weist eine Vielzahl von elektrischen Leitern zum Transport von Signalen von dem ersten Sensorschaltkreis 32 an den Drahtlos-Kommunikator 34. Hier, in der ersten Ausführungsform, sind die elektrischen Drähte 70 und 76 flexible Leiterplatinen (d. h. eine Vielzahl von elektrischen Leitern verbunden an einen dünnen dielektrischen Film). Alternativ können die elektrischen Drähte 70 und 76 herkömmliche Kabelstränge bzw. Kabelbäume sein.
-
In der ersten Ausführungsform ist der erste Verbinder 72 an dem ersten Kurbelarm 16 montiert. Der zweite Verbinder 74 ist an den Drahtlos-Kommunikator 34 montiert. Der zweite Verbinder 74 ist abnehmbar an den ersten Verbinder 72 verbunden, wenn der Drahtlos-Kommunikator 34 abnehmbar an den ersten Kurbelarm 16 montiert ist/wird. Auf diese Weise, wenn das zweite Gehäuse 44 von dem ersten Kurbelarm 16 abgenommen wird, werden die ersten und zweiten Verbinder 72 und 74 unmittelbar bzw. sofort voneinander getrennt. Ähnlich, wenn das zweite Gehäuse 44 an dem ersten Kurbelarm 16 befestigt wird, werden die ersten und zweiten Verbinder 72 und 74 unmittelbar bzw. sofort miteinander verbunden. Der erste Verbinder 72 ist in dem ersten Loch 78 angeordnet. Hier, ist der erste Verbinder 72 ein Eingangsverbinder bzw. Buchse, während der zweite Verbinder 74 ein Ausgangsverbinder bzw. Stecker ist. Folglich wird der zweite Verbinder 74 in den ersten Verbinder 72 gesteckt. Selbstverständlich wird das für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass der erste Verbinder 72 einen Ausgangsverbinder bzw. Stecker sein kann und der zweite Verbinder 74 ein Eingangsverbinder bzw. Buchse sein kann falls benötigt und/oder gewünscht.
-
In der ersten Ausführungsform, um das elektrische Verbindglied 36 aufzunehmen, beinhaltet der erste Kurbelarm 16 ein erstes Loch 78. Das zweite Ende 70b des elektrischen Drahtes 70 ist an den ersten Verbinder 72 verbunden. Folglich ist der elektrische Draht 70 zumindest teilweise in dem ersten Loch 78 angeordnet. Das erste Loch 78 ist ein länglicher Durchgang der sich von einer Außenfläche des ersten Kurbelarmes 16 zu der Kurbelwellenaufnahmeöffnung 16a des ersten Kurbelarmes 16 erstreckt. Der erste Kurbelarm 16 beinhaltet weiter ein zweites Loch 80, in welches der elektrische Draht 70 von der Aufnahmeöffnung 16a zu einem Innenbereich des ersten Kurbelarms 16 läuft. Der erste Kurbelarm 16 beinhaltet weiter ein drittes Loch 82, in welches der elektrische 70 von dem Innenbereich des ersten Kurbelarms 16 nach außen von dem ersten Kurbelarm 16 läuft, dort wo das erste Ende 70a elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis 32 verbunden ist.
-
Nun wird das zweite elektrische Verbindglied 62 der ersten Ausführungsform im Detail beschrieben. Das zweite elektrische Verbindglied 62 beinhaltet zwei elektrische Drähte 84 und 86 die zusammen durch ein Paar von zusammenpassenden elektrischen Verbindern 88 und 90 gekoppelt sind. Das zweite elektrische Verbindglied 62 überträgt Signale von dem zweiten Sensorschaltkreis 60 zu dem Drahtlos-Kommunikator 34. Der elektrische Draht 84 weist ein erstes Ende 84A auf, dass elektrisch an den zweiten Sensorschaltkreis 60 verbunden ist/wird. Bevorzugt ist das erste Ende 84A fest verdrahtet an den zweiten Sensorschaltkreis 60. Der elektrische Draht 84 weist ein zweites Ende 84B auf das elektrisch an den zusammenpassenden elektrischen Verbinder 88 verbunden ist. Der elektrische Draht 86 weist ein erstes Ende 86a, das elektrisch an den ersten Verbinder 72 verbunden ist. Bevorzugt ist das erste Ende 86a in dem ersten Verbinder 72 gesteckt, derart, dass der elektrische Draht 86 leicht gelöst werden kann. Der elektrische Draht 86 weist ein zweites Ende 86b auf das elektrisch an den zusammenpassenden elektrischen Verbinder 90 verbunden ist. In dieser Anordnung kann der zweite Sensorschaltkreis 60 von dem Drahtlos-Kommunikator 34 getrennt bzw. gelöst werden. Auch durch diese Anordnung kann der zweite Kurbelarm 18 durch einen herkömmlichen Kurbelarm, der keine elektrischen Komponenten wie etwa den zweiten Sensorschaltkreis 60 und die zweiten Dehnungssensoren 64 aufweist, ersetzt werden.
-
Wie in den 4, 14 und 15 zu sehen ist, ist die Kurbelwellenaufnahmeöffnung 18a des zweiten Kurbelarmes 18 bevorzugt mit einer wasserdichten Abdeckung 92 bzw. wasserfesten Kappe bereitgestellt die im Wesentlichen die Kurbelwellenaufnahmeöffnung 18a schließt. Der elektrische Draht 84 durchläuft eine Mittelbohrung der wasserfesten Abdeckung 92. Der elektrische Draht 84 durchläuft ein Loch 94 das sich von der Kurbelwellenaufnahmeöffnung 18a zu dem inneren des zweiten Kurbelarmes 18 erstreckt. Bevorzugt ist eine Gummidichtung 95 in dem Loch 94 zum Schutz des elektrischen Drahtes 84 angeordnet.
-
Wie in den 4 und 14 zu sehen ist, ist der zweite Sensorschaltkreis 60 ausgestaltet, um dauerhaft bzw. permanent an den zweiten Kurbelarm 18 der Kurbelanordnung 12 montiert zu sein/werden. Beispielsweise, wie veranschaulicht, ist der zweite Sensorschaltkreis 60 durch Klebemittel an den zweiten Kurbelarm 18 befestigt, mit einem Sensorgehäuse 96, das über dem zweiten Sensorschaltkreis 60 liegt, um den zweiten Sensorschaltkreis 60 zu schützen. Alternativ kann der zweite Sensorschaltkreis 60 an das Sensorgehäuse 96 montiert sein, das wiederum permanent bzw. dauerhaft an den zweiten Kurbelarm 18 durch ein Verbundmaterial (Klebemittel, Lötmittel, Verschweißung etc.) und/oder Nieten montiert ist. Der zweite Kurbelarm 18 weist ein Loch 98, durch dass der elektrische Draht 84 zum Verbinden an den zweiten Sensorschaltkreis 60 verläuft.
-
Wie vorstehend erläutert sind die zweiten Dehnungssensoren 64 elektrisch an den zweiten Sensorschaltkreis 60 verbunden. Die zweiten Dehnungssensoren 64 sind an den zweiten Kurbelarm 18 fixiert. In der ersten Ausführungsform sind die zweiten Dehnungssensoren 64 außerhalb des zweiten Kurbelarms 18 fixiert. Bevorzugt sind die zweiten Dehnungssensoren 64 permanent bzw. dauerhaft an den zweiten Kurbelarm 18 durch Klebemittel montiert. Selbstverständlich wird es für einen Fachmann aus dieser Offenbarung ersichtlich, dass die zweiten Dehnungssensoren 64 permanent an den zweiten Kurbelarm 18 durch andere Arten von Festmachmethoden permanent bzw. dauerhaft montiert sein können. In jedem Fall sind die zweiten Dehnungssensoren 64 an den zweiten Kurbelarm 18 fixiert, um Drehmoment oder Kraft die auf den zweiten Kurbelarm 18 aufgebracht wird zu messen. Die Information von den zweiten Dehnungssensoren 64 können daraufhin von dem zweiten Sensorschaltkreis 60 verwendet werden, um den Aufwand ausgeübt durch den Fahrer zu berechnen. Der zweite Sensorschaltkreis 60 gibt Signale aus, welche an den Drahtlos-Kommunikator 34 via des zweiten elektrischen Verbindgliedes 62 übertragen werden.
-
Bezugnehmend auf die 16 und 17 ist die Kurbelwelle 20 selbst veranschaulicht. Da Kurbelwellen im Wesentlichen wohl bekannt sind wird die Kurbelwelle 20 hierin nicht im Detail erläutert und/oder veranschaulicht außer wenn und soweit sich die Kurbelwelle 20 von einer herkömmlichen Kurbelwelle unterscheidet. Im Wesentlichen ist die Kurbelwelle 20 angeordnet, derart, dass die ersten und zweiten Kurbelarme 16 und 18 an gegenüberliegenden Enden der Kurbelwelle 20 fixiert sind und sich in entgegengesetzten Radialrichtungen erstrecken. Beispielsweise weist jedes Ende von der Kurbelwelle 20 eine Vielzahl von Splines auf für eine nicht drehbare Fixierung der ersten und zweiten Kurbelarme 16 und 18 daran in einer gewünschten Stellung. Diese Anordnung ist derart, dass die ersten und zweiten Kurbelarme 16 und 18 zusammen als eine Einheit mit der Kurbelwelle 20 drehen. Die Kurbelwelle 20 ist ein hohles Glied in welches das zweite elektrische Verbindglied 62 durchläuft, wie in 4 zu sehen ist. Hier, weist die Kurbelwelle 20 ein Paar von Öffnungen 20a und 20b auf, damit der elektrische Draht 70 durch die Kurbelwelle 20 läuft. Die Kurbelwelle 20 weist auch eine Öffnung 20c auf, damit der elektrische Draht 84 dadurch hindurchläuft. Auf diese Weise, muss die Verdrahtung der elektrischen Komponente nicht entlang der Außenflächen der ersten und zweiten Kurbelarme 16 und 18 verlaufen.
-
Nun bezugnehmend auf die 18 bis 20, eine Fahrradkurbelanordnung 112 ist darin veranschaulicht aufweisend einen Pedalkraftdetektor 114 nach einer zweiten Ausführungsform. Im Wesentlichen ist die Fahrradkurbelanordnung 112 identisch zu der Fahrradkurbelanordnung 12 der ersten Ausführungsform, außer dass die Fahrradkurbelanordnung 112 für gewisse Montageparts des Pedalkraftdetektors 114 an unterschiedlichen Stellen und zum Aufnehmen einer unterschiedlichen Verdrahtungsanordnung des Pedalkraftdetektors 114 modifiziert worden ist. Folglich beinhaltet die Fahrradkurbelanordnung 112 einen ersten Kurbelarm 116, einen zweiten Kurbelarm 118 und eine Kurbelwelle 120. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen der Fahrradkurbelanordnung 112 und der Fahrradkurbelanordnung 12 der ersten Ausführungsform, werden die Teile der Fahrradkurbelanordnung 112 die identisch in der Funktion zu den Parts der Fahrradkurbelanordnung 12 sind hierin der Kürze halber nicht erneut erläutert. Ähnlich, in Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen dem Fahrradpedalkraftdetektor 114 und dem Fahrradpedalkraftdetektor 14 der ersten Ausführungsform werden die Parts des Fahrradpedalkraftdetektors 114 die identisch in der Funktion zu den Parts des Fahrradpedalkraftdetektors 14 sind der Kürze halber nicht erneut erläutert.
-
In der zweiten Ausführungsform umfasst der Fahrradpedalkraftdetektor 114 im Wesentlichen einen ersten Sensorschaltkreis 132, einen Drahtlos-Kommunikator 134, ein erstes elektrisches Verbindglied 136, eine Vielzahl von ersten Dehnungssensoren 138, einen zweiten Sensorschaltkreis 160, ein zweites elektrisches Verbindglied 162 und eine Vielzahl von zweiten Dehnungssensoren 164. Der erste Sensorschaltkreis 132, der Drahtlos-Kommunikator 134, das erste elektrische Verbindglied 136, die ersten Dehnungssensoren 138, der zweite Sensorschaltkreis 160, das zweite elektrische Verbindglied 162 und die zweiten Dehnungssensoren 164 sind identisch zu den entsprechenden Parts der ersten Ausführungsform außer das die Verdrahtungswege und die elektrischen Verbinder des ersten und zweiten elektrischen Verbindgliedes 136 und 162 modifiziert worden sind.
-
Ähnlich zu der ersten Ausführungsform sind der erste Sensorschaltkreis 132 und die ersten Dehnungssensoren 138 an dem ersten Kurbelarm 116 fixiert und in einem ersten Gehäuse 142 aufgenommen. Der Drahtlos-Kommunikator 134 ist an den ersten Kurbelarm 116 durch ein zweites Gehäuse 144 montiert. Das erste elektrische Verbindglied 136 weist einen elektrischen Draht 170 auf zum elektrischen Verbinden des ersten Sensorschaltkreises 132 an den Drahtlos-Kommunikator 134. Insbesondere weist das zweite Gehäuse 144 einen elektrischen Verbinder 171 auf der mit einem zweiten elektrischen Verbinder 172 des elektrischen Drahtes 170 zusammenpasst. Folglich wird der erste elektrische Verbinder 172 des elektrischen Drahtes 170 direkt in den elektrischen Verbinder 171 des zweiten Gehäuses 144 gesteckt. Der elektrische Verbinder 171 ist elektrisch an eine Leiterplatine des Drahtlos-Kommunikators 134 verbunden. Das andere Ende des elektrischen Drahtes 170 weist einen zweiten elektrischen Verbinder 173 auf der mit einem elektrischen Verbinder 175 des ersten Gehäuses 142 zusammenpasst. Folglich wird der zweite elektrische Verbinder 173 des elektrischen Drahtes 170 direkt in den elektrischen Verbinder 175 des ersten Gehäuses 172 gesteckt. Der elektrische Verbinder 175 wird elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis 132 verbunden, welcher elektrisch an die ersten Dehnungssensoren 138 verbunden ist. Der elektrische Draht 170 ist an der Außenfläche des Kurbelarmes angeordnet. Bevorzugt weist der erste Kurbelarm 116 eine Aussparung 177 zum Aufnehmen des elektrischen Drahtes 170 auf.
-
Das zweite elektrische Verbindglied 162 beinhaltet zwei elektrische Drähte 164 und 168 die zusammen durch ein Paar von zusammenpassenden elektrischen Verbindern 188 und 190 gekoppelt sind. Hier, ist der elektrische Verbinder 188 an den zweiten Kurbelarm 118 montiert und der elektrische Verbinder 119 wird direkt in den elektrischen Verbinder 188 gesteckt. Durch diese Anordnung kann der elektrische Verbinder 190 leicht von dem elektrischen Verbinder 188 getrennt bzw. gelöst werden. Auch verläuft der elektrische Draht 184 hauptsächlich entlang einer Außenfläche des zweiten Kurbelarms 118. Selbstverständlich kann die Außenfläche des zweiten Kurbelarms 118 mit Aussparungen bereitgestellt sein, derart, dass der elektrische Draht 184 vollständig entlang der Außenfläche des zweiten Kurbelarmes 118 verläuft.
-
Nun bezugnehmend auf 21, eine Fahrradkurbelanordnung 212 ist veranschaulicht aufweisend einen Pedalkraftdetektor 214 nach einer dritten Ausführungsform. Im Wesentlichen ist die Fahrradkurbelanordnung 212 identisch zu der Fahrradkurbelanordnung 12 der ersten Ausführungsform, außer dass die Fahrradkurbelanordnung 2012 zur Montage gewisser Parts des Pedalkraftdetektors 114 an unterschiedlichen Stellen modifiziert worden ist. Folglich beinhaltet die Fahrradkurbelanordnung 212 einen ersten Kurbelarm 216, einen zweiten Kurbelarm 218 und eine Kurbelwelle 220. In Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen der Fahrradkurbelanordnung 212 und der Fahrradkurbelanordnung 12 der ersten Ausführungsform werden die Parts der Fahrradkurbelanordnung 212 die identisch in der Funktion zu den Parts der Fahrradkurbelanordnung 12 sind hierin nicht der Kürze halber erläutert. Ähnlich, in Anbetracht der Ähnlichkeit zwischen den Fahrradpedalkraftdetektor 214 und dem Fahrradpedalkraftdetektor 14 der ersten Ausführungsform werden die Parts des Fahrradpedalkraftdetektors 214 die identisch in der Funktion sind zu den Parts des Fahrradpedalkraftdetektors 14 hierin der Kürze halber nicht erläutert.
-
In der dritten Ausführungsform umfasst der Fahrradpedalkraftdetektor 214 im Wesentlichen einen ersten Sensorschaltkreis 232, einen Drahtlos-Kommunikator 234, ein erstes elektrisches Verbindglied 236, eine Vielzahl von ersten Dehnungssensoren 238, einen zweiten Sensorschaltkreis 260, ein zweites elektrisches Verbindglied 262 und eine Vielzahl von zweiten Dehnungssensoren 264. Der erste Sensorschaltkreis 232, der Drahtlos-Kommunikator 234, das erste elektrische Verbindglied 236, die ersten Dehnungssensoren 238, der zweite Sensorschaltkreis 260, das zweite elektrische Verbindglied 262 und die zweiten Dehnungssensoren 264 sind identisch zu den entsprechenden Parts der ersten Ausführungsform, außer für die Montagestellen des ersten Sensorschaltkreises 232, der ersten Dehnungssensoren 238, des zweiten Sensorschaltkreises 260 und der zweiten Dehnungssensoren 264. Hier, in der dritten Ausführungsform, ist der erste Sensorschaltkreis 232 ausgestaltet, um innerhalb des ersten Kurbelarm 216 montiert zu sein/werden. Die ersten Dehnungssensoren 238 sind innerhalb des ersten Kurbelarms 216 fixiert. Die ersten Dehnungssensoren 238 sind elektrisch an den ersten Sensorschaltkreis 232 verbunden, in der gleiche Weise sind die ersten Dehnungssensoren 38 und der zweite Sensorschaltkreis 32, wie in der ersten Ausführungsform erläutert, verbunden. Ähnlich ist der zweite Sensorschaltkreis 260 ausgestaltet, um innerhalb des zweiten Kurbelarms 218 montiert zu sein/werden. Die zweiten Dehnungssensoren 264 sind innerhalb des zweiten Kurbelarms 218 fixiert. Die zweiten Dehnungssensoren 264 sind elektrisch an den zweiten Sensorschaltkreis 260 verbunden, auf die gleiche Weise sind die zweiten Dehnungssensoren 64 und der zweite Sensorschaltkreis 60, wie in der ersten Ausführungsform erläutert, verbunden.
-
Bezüglich des Verstehens des Umfangs der vorliegenden Erfindung sind die Begriffe umfassend und seine Ableitungen, wie diese hierin verwendet werden, als offene Begriffe zu verstehen, die das Vorhandensein der genannten Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte spezifizieren, das Vorhandensein anderer nicht genannter Merkmale, Elemente, Komponenten, Gruppen, Ganzzahlen und/oder Schritte aber nicht ausschließen. Das vorstehend genannte gilt auch für Wörter mit ähnlichen Bedeutungen wie beispielsweise die Begriffe beinhaltend, aufweisend und ihre Ableitungen. Ferner können die Begriffe Part, Sektion, Abstand, Glied oder Element, wenn in der Einzahl verwendet, die Pluralbedeutung eines einzelnen Teils oder einer Vielzahl von Teilen haben, sofern nicht anderweitig genannt.
-
Wie hierin verwendet beziehen sich die folgenden richtungsweisenden Bezeichnungen rahmenzugewandte Seite, nichtrahmenzugewandte Seite, nach vorne, nach hinten, vorder, hinter, hoch, runter, oberhalb, unterhalb, nach oben, nach unten, drauf, drunter, seitlich, vertikal, horizontal, senkrecht und quer sowie jegliche andere ähnliche richtungsweisende Bezeichnungen auf solche Richtungen eines Fahrrades in einer aufrechten Fahrposition und mit der Fahrradkurbelanordnung aufweisend den Pedalkraftdetektor ausgestattet. Dementsprechend sollen diese Richtungsbegriffe wie diese hierin verwendet werden, um die Fahrradkurbelanordnung zu beschreiben, hinsichtlich eines Fahrrads mit einer aufrechten Fahrposition auf einer horizontalen Fläche interpretiert werden, dass mit der Fahrradkurbelanordnung ausgestaltet ist. Die Begriff links und rechts werden verwendet, um rechts zu bezeichnen wenn die rechte Seite betrachtet von dem hinteren des Fahrrads bezeichnet wird und links, wenn die linke Seite betrachtet von dem hinteren des Fahrrads bezeichnet wird.
-
Es soll auch verstanden werden, dass obwohl die Begriffe erste und zweite wie hierin verwendet, um unterschiedliche Komponenten zu beschreiben, diese Komponenten nicht auf diese Begrifflichkeiten beschränkt sein sollen. Diese Begriffe werden lediglich dazu verwendet, eine Komponente von einer anderen zu unterscheiden. Folglich kann beispielsweise eine erste Komponente wie vorstehend erläutert, als eine zweite Komponente bezeichnet werden und anders herum, ohne von den Lehren der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Die Bezeichnung befestigt oder befestigend, wie hierin verwendet, umfasst Konfigurationen, in welchen ein Element direkt an ein anderes Element angeordnet ist, mittels Befestigung des Elements direkt an das andere Element; Konfiguration, in welchem das Element indirekt an das andere Element via dem Zwischenglied angeordnet ist; und Konfigurationen, in welchen ein Element integral mit einem anderen Element ausgestattet ist, d. h. ein Element ist im Wesentlichen Part des anderen Elements. Dieses Konzept wird auch auf andere Wörter mit ähnlicher Bedeutung angewandt beispielsweise verbunden, zusammengefügt, gekoppelt, montiert, geklebt, fixiert und deren Ableitungen. Schließlich bedeuten die Ausmaßbegriffe wie beispielsweise im Wesentlichen um und ungefähr, wie hierin verwendet, einen vernünftigen Abweichungsbetrag des modifizierten Begriffs, so dass das Endresultat nicht signifikant verändert wird.
-
Während lediglich ausgewählte Ausführungsformen ausgewählt worden sind, um die vorliegende Erfindung zu beschreiben, wird es Fachleuten anhand dieser Offenbarung ersichtlich das verschiedene Änderungen und Modifikationen hierin gemacht werden können, ohne vom Umfang der Erfindung, wie diese in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen. Beispielsweise können die Größe, Form, Örtlichkeit oder Ausrichtung der verschiedenen Komponenten geändert werden, wie gewünscht und/oder erforderlich, sofern nicht anderweitig genannt. Komponenten, welche direkt miteinander verbunden gezeigt sind, können zwischengeordnete Strukturen zwischen sich haben, solange die Veränderung nicht im Wesentlichen ihre beabsichtige Funktion beeinflusst sofern nicht anderweitig genannt. Die Funktionen von einem Element kann auch durch zwei ausgeführt werden und anders herum, sofern nicht anderweitig genannt. Strukturen und Funktionen einer Ausführungsform können für eine andere angepasst werden. Es ist notwendig, dass alle Vorteile in einer Ausführungsform zugleich vorhanden sind. Jedes Merkmal, das unterschiedlich vom Stand der Technik ist, allein oder in Kombination mit anderen Merkmalen, soll als separate Beschreibung von weiteren Erfindungen der Anmelderin angesehen werden, einschließlich der Struktur und/oder funktionalen Konzepten, die durch eine solche Erfindung/durch solche Erfindungen verkörpert wird/werden. Folglich sind die vorherigen Beschreibungen der Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung nur zur Illustration dargestellt und nicht Zwecke der Einschränkung der Erfindung, wie diese durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert ist.