DE212010000224U1

DE212010000224U1 - Detektor zum Erfassen der Drehrichtung einer Achse, insbesondere einer Fahrradpedalachse

Info

Publication number: DE212010000224U1
Application number: DE212010000224U
Authority: DE
Original assignee: Idbike BV
Current assignee: Idbike BV
Priority date: 2010-06-07
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2013-02-11
Anticipated expiration: 2020-06-08
Also published as: WO2011155817A1

Abstract

Erfassungssystem (40) zum Erfassen einer Drehrichtung einer Achse (11), welche sich in Bezug auf einen Rahmen (2) dreht, wobei das Erfassungssystem umfasst: ein Schleppelement (32; 132) zum Anordnen im Gleitkontakt mit der Achse (11), wobei das Schleppelement (32) mit einer Reibungskupplung vorgesehen ist, welche zwischen dem Schleppelement (32) und der Achse (11) wirkt, so dass die Drehung der Achse eine tangentiale Schleppkraft auf das Schleppelement ausübt; wobei das Schleppelement in Bezug auf den Rahmen um den Umfang herum versetzt werden kann; wobei das System des Weiteren wenigstens einen Anschlag (33, 34; 134) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen (2) so fixiert ist, um die Freiheit des Verfahrens entlang des Umfangs des Schleppelements zu beschränken; und wobei das System des Weiteren wenigstens einen Sensor (41, 42) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen (2) fixiert ist, um eine Position des Schleppelements in Bezug auf den Rahmen...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein einen Detektor zum Erfassen der Drehrichtung einer Achse. Solche Detektoren können in verschiedenen Anwendungen nützlich sein. Eine besonders nützliche Anwendung ist der Fall von Fahrradpedalen, welche vorwärts gedreht werden können, um das Fahrrad anzutreiben, und welche rückwärts zum Bremsen gedreht werden können, wobei in diesem Fall der Detektor zum Betätigen eines Bremslichts eingesetzt werden kann. Solch ein Detektor ist besonders nützlich bei sogenannten Elektrofahrrädern, d. h. Fahrräder, welche einen elektrisch betriebenen Motor aufweisen, wo der Motor nur Leistung abgeben darf, wenn der Radfahrer die Pedale vorwärts dreht, wobei die Motorleistung proportional zur Pedalkraft ist, die durch den Radfahrer ausgeübt wird, und/oder wo der Motor durch die Pedaldrehung und/oder Trittfrequenz (Kadenz) gesteuert wird. Bei vielen Elektrofahrrädern wird diese Pedalkraft durch Messen der Kettenkraft gemessen, nämlich durch Messen der horizontalen Kraft, welche auf das angetriebene Rad und/oder seine Aufhängung ausgeübt wird. Im Falle eines Fahrrads mit einer Rücktrittbremse, d. h. eine Bremse, welche durch Rücktreten betätigt wird, gibt es auch solch eine horizontale Kraft, wenn der Radfahrer die Bremse betätigt, und es ist unbedingt notwendig, dass der Elektromotor in dieser Situation nicht betätigt wird. Bei kadenzgesteuerten Elektrofahrrädern ist die Reaktionszeit zum Anhalten der Pedalbetätigung oft sehr lang und ein Richtungsdetektor könnte eine schnellere Anhaltreaktion des Motors bewirken.
Bekannte Lösungen zur Erfassung der Drehrichtung einer Achse umfassen zum Beispiel eine Trägerscheibe, welche auf der Achse befestigt ist und welche mehrere Magnete trägt, und eine Mehrzahl von Hallsensoren, welche den Durchgang des Magneten erfassen: Die Reihenfolge, in welcher die Sensoren bestätigt werden, bestimmt die Drehrichtung. Eine solche Lösung ist jedoch relativ kompliziert und erfordert einen Prozessor zum Verarbeiten und Analysieren der Hallsensorsignale. Des Weiteren ist ein Problem, dass die Achse einen relativ großen Winkel überstreichen muss, bevor solche bekannten Systeme verlässlich ihre Drehrichtung erfasst haben.
Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine sehr einfache Umsetzung eines solchen Detektors ohne die obigen Nachteile bereitzustellen.
Gemäß eines wichtigen Aspekts der vorliegenden Erfindung umfasst ein Drehrichtungssensor ein Achsnachlaufelement, welches in Reibungskontakt mit der Achsenoberfläche ist und welches in der Lage ist, über die Achsenoberfläche zu gleiten. Auf Grund der Reibung neigt das Achsnachlaufelement dazu, gemeinsam mit der Achse zu rotieren, wobei es auf der Oberfläche „sitzt”. Sein Pfad wird jedoch durch zwei Anschläge beschränkt und, wenn es durch einen dieser Anschläge angehalten wird, ist es notwendigerweise ortsfest, so dass es über die rotierende Achse gleitet. Seine Position, welche die Drehrichtung bestimmt und welche durch den Anschlag, mit dem es in Kontakt gelangt, bestimmt wird, kann einfach erfasst werden.
Die Erfindung wird detaillierter mit Bezugnahme auf die Zeichnungen erklärt, wobei:
1 schematisch ein Fahrrad zeigt;
2 schematisch einen Längsschnitt einer Pedalachse zeigt, um den Detektor der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen;
3 schematisch einen Querschnitt der Pedalachse zeigt, um den Detektor der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen;
4 ein Blockdiagramm ist, welches schematisch die Steuerung eines elektrischen Hilfsmotors zeigt;
5–7 mehr Details von Ausführungsformen des Detektors der vorliegenden Erfindung zeigen.
Da Fahrräder an sich bekannt sind, wird eine allgemeine Beschreibung mit Bezugnahme auf 1 kurz gehalten. Ein Fahrrad 1 umfasst einen Rahmen 2, ein Hinterrad 3, ein Vorderrad 4, Lenkstangen 5 und einen Sattel 6. Zur Vorwärtsbewegung ist das Hinterrad 3 mit einem Ritzelzahnrad 7 ausgestattet, welches durch eine Kette 8 mit einem vorderen Kettenblatt 9 gekoppelt ist, das durch den Radfahrer unter Einsatz des Pedalmechanismus 10 gedreht wird. Andere Übertragungssysteme sind ebenfalls möglich.
Der Pedalmechanismus 10 umfasst eine Kurbelachse 11, welche horizontal in Kurbellagern (nicht gezeigt in dieser Figur), die eine Rotation gestatten, angebracht sind. Pedale 12 und 13 sind an gegenüberliegenden Enden der Kurbelachse 11 befestigt.
2 zeigt schematisch einen Längsschnitt der Kurbelachse. Die Achse 11 wird in den Lagern 21, 22 in Bezug auf den Rahmen 2 gehalten. Nahe der Achse 11 oder um die Achse 11 ist ein Kunststoffgehäuse 30 angebracht. Dieses Gehäuse kann innerhalb des Tretlagers 2A sein, welches die Pedalkurbel aufnimmt, wie in 2 gezeigt, aber es kann auch außerhalb der Lager sein, d. h. zwischen einem Lager und dem entsprechenden Pedal.
3 ist ein schematischer Querschnitt der Achse 11 und des Gehäuses 30. Das Gehäuse 30 weist eine Nut 31 auf, welche der Achse 11 zugewandt ist. Abgesehen von dieser Nut 31 kann das Gehäuse 30 den Raum zwischen der Achse 11 und dem Tretlager 2A vollständig ausfüllen, wobei dies, wie gezeigt, aber nicht notwendig ist. Ein Magnet 32 ist auf der Achse 11 angeordnet. Die Achse 11 umfasst ein magnetisierbares Material, typischerweise Eisen oder Stahl, so dass der Magnet 32 an der Achse 11 haftet. Der Magnet 32 ist in der Gehäusenut 31 angeordnet. Es ist ersichtlich, dass die Nut 31 eine tangentiale Abmessung aufweist, die größer ist als die Größe des Magneten 32, so dass sich der Magnet 32 über eine gewisse Strecke in der Nut 31 bewegen kann. Wenn die Pedale in die Vorwärtsrichtung (im Uhrzeigersinn in 3) gedreht werden, dreht sich der Magnet 32 mit der Achse 11, bis er ein erstes Ende 33 der Nut 31 erreicht; von diesem Augenblick an ist der Magnet ortsfest in Bezug auf das Gehäuse 30, wobei er über die sich drehende Achse 11 gleitet. Wenn die Pedale in die Rückwärtsrichtung gedreht werden, dreht sich der Magnet 32 mit der Achse 11, bis er das zweite Ende 34 der Nut 31 erreicht; von diesem Augenblick an ist der Magnet ortsfest in Bezug auf das Gehäuse 30, wobei er über die sich drehende Achse 11 gleitet.
Im Gehäuse 30 ist ein erster Magnetsensor 41 benachbart dem ersten Ende 33 der Nut 31 angeordnet und ein zweiter Magnetsensor 42 ist benachbart dem zweiten Ende 34 der Nut 31 angeordnet. Der Magnetsensor kann zum Beispiel einen Hall-Sensor oder ein Reed-Relais umfassen. Es versteht sich von selbst, dass der erste Magnetsensor 41 ausgelöst wird, wenn die Pedale in die Vorwärtsrichtung gedreht werden, und dass der zweite Magnetsensor 42 ausgelöst wird, wenn die Pedale in die Rückwärtsrichtung gedreht werden. Wie in 4 schematisch gezeigt wird, liefern die Magnetsensoren ihre Ausgabesignale an eine Steuereinheit 50 zum Steuern eines elektrischen Hilfsmotors 60, welcher zum Beispiel ein Nabenmotor des Hinterrads 3 sein kann. Die Steuereinheit 50 ist so ausgelegt, um den Motor 60 nur dann in Betrieb zu setzen, wenn die Pedale in die Vorwärtsrichtung gedreht werden, d. h. wenn der erste Magnetsensor 41 betätigt ist, während der zweite Magnetsensor 42 dies nicht ist, und um aktiv den Motor abzuschalten, wenn die Pedale in die entgegengesetzte Richtung gedreht werden, d. h. wenn der erste Magnetsensor 41 nicht betätigt ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Steuereinheit 50 zum Betätigen eines Bremslichts 70 ausgerüstet sein, wenn der zweite Magnetsensor 42 ausgelöst wird.
In einer ökonomischeren Ausführungsform kann es ausreichen, dass das System nur einen Sensor umfasst, entweder nur den ersten Sensor oder nur den zweiten Sensor. Im ersten Fall betätigt die Steuereinheit 50 den Motor 60, wenn der eine Sensor ausgelöst wird, im zweiten Fall betätigt die Steuereinheit 50 den Motor 60, wenn der eine Sensor nicht ausgelöst wird.
5 ist ein Querschnitt, vergleichbar mit 3, wobei das System nur einen Magnetsensor 44 umfasst, welcher asymmetrisch in Bezug auf die Nut 31 angeordnet ist. Im Gegensatz zu der Ausführungsform aus 3, wo der Magnetsensor 41 in einer tangentialen Endwand angeordnet ist, ist der Magnetsensor 44 nun in einer radialen Seitenwand 35 der Nut 31 angeordnet.
Es versteht sich von selbst, dass die tangentiale Abmessung der Nut 31 in Bezug auf die Abmessung des Magneten 32 und des angestrebten Spiels für den Magneten bestimmt werden sollte, um eine verlässliche Unterscheidung zwischen Erfassung der einen Drehrichtung und der anderen zu erzielen.
Ein Problem kann sein, dass das System nicht verlässlich erfassen kann, dass die Pedale unbewegt gehalten werden. Schließlich können die Pedale unmittelbar nach dem Antreten in die erste Richtung unbewegt gehalten werden, wobei in diesem Fall der erste Magnetsensor 41 weiterhin ausgelöst bleibt, oder unmittelbar nach der Tretbewegung in die Rückwärtsrichtung, wobei in diesem Fall der zweite Magnetsensor 42 weiterhin betätigt bleibt. Dieses Problem kann durch Hinzufügen einer Feder 43 gelöst werden, welche eine Vorspannkraft auf den Magneten 32 ausübt, um den Magneten in Richtung des zweiten Magnetsensors 42 zu drängen. Die Vorspannkraft sollte gerade stark genug gewählt sein, um die Reibung zwischen Magnet und Achse zu überwinden, wenn die Achse unbewegt gehalten wird, sollte aber gering genug sein, um es der sich drehenden Achse zu ermöglichen, den Magnet in Richtung des ersten Nutendes mitzunehmen. In solch einer Ausführungsform wird der erste Magnetsensor 41 ausgelöst, wenn die Pedale in die Vorwärtsrichtung gedreht werden, während der zweite Magnetsensor 42 ausgelöst wird, wenn die Pedale unbewegt gehalten werden oder in die Rückwärtsrichtung gedreht werden. Es ist zu beachten, dass eine solche Ausführungsform erfordert, dass die Reibung zwischen dem Magneten und der Achse, wenn sie unbewegt ist, geringer ist, als wenn sich die Achse dreht.
Die Reibung zwischen dem Magneten 32 und der Achse 11 kann ausgelegt werden, um geschwindigkeitsabhängig zu sein, indem ein laminares Reibungsfluid 37 oder -fett zwischen den Magneten 32 und der Achse 11 angewendet wird. Ein anderes Verfahren, um eine geschwindigkeitsabhängige Reibungskraft zu erzeugen, besteht darin, den Magnet und eine Stahlwelle einzusetzen, um eine Wirbelstrombremse zu erzeugen. Diese Geschwindigkeitsempfindlichkeit kann erhöht werden, indem der Magnet 32 in einer Magnet-Gleitschiene 36 angeordnet ist, welche einen größeren Reibungs-Bereich mit der Achse 11 aufweist, wie schematisch in 6 dargestellt.
In Fällen, wo die Reibungskraft geschwindigkeitsabhängig ist, zum Beispiel proportional zur Geschwindigkeit, ist es möglich, ein Schleppelement mit einem Kraftsensor bereitzustellen, zum Beispiel einen induktiven oder einen kapazitiven Sensor, und es ist sogar möglich, ein System umzusetzen, so dass das Schleppelement nicht versetzt wird oder nur über eine sehr kleine Strecke, wie 1 mm oder weniger, versetzt wird. Ein elektrisches Ausgabesignal eines solchen Reibungskraftsensors enthält die Richtung der Reibungskraft und folglich die Drehrichtung der Pedale, so dass eine Steuereinheit, welche dieses Ausgabesignal empfängt, schnell durch Abschalten des Elektromotors reagieren kann, wenn die Tretrichtung umgekehrt wird. Des Weiteren ist das elektrische Ausgabesignal eines solchen Reibungskraftsensors repräsentativ für (oder sogar proportional zur) Drehgeschwindigkeit der Pedale, so dass eine Steuereinheit, welche dieses Ausgabesignal empfängt, den Elektromotor (mehr Leistung/weniger Leistung) auf der Grundlage dieses Ausgabesignals steuern kann.
Es sollte einem Fachmann bewusst sein, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die beispielhaften Ausführungsformen, welche oben besprochen wurden, beschränkt ist, sondern mehrere Abänderungen und Modifikationen innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung, wie in den angeschlossenen Ansprüchen definiert, möglich sind. Zum Beispiel ist es nicht notwendig, dass die Nut 31 im Gehäuse 30 oberhalb der Achse 11 angeordnet ist: Die Nut 31 kann unterhalb der Achse 11 angeordnet sein oder kann tatsächlich jede beliebige Ausrichtung in Bezug auf die Achse 11 aufweisen.
Im Vorhergehenden wurde eine Ausführungsform auf der Grundlage eines Magneten beschrieben. Allgemeiner umfasst die Kernaussage der Erfindung ein Element, welches es einerseits der Pedalachse ermöglicht, sich frei zu drehen, während es andererseits eine Schleppkraft von der sich drehenden Achse empfängt. Nachfolgend wird ein solches Element als Schleppelement bezeichnet. Das Schlepp-Element ist mit Druckmitteln ausgestaltet, welche eine Druckkraft auf das Schleppelement ausüben, wobei sie es in mechanischen Kontakt mit der Pedalachse drücken, so dass eine Reibungskraft in Abhängigkeit von der Druckkraft erzeugt wird. Die Druckkraft ist so ausgewählt, um groß genug zu sein, so dass während des Betriebs die Reibungskraft das Mitschleppen des Schleppelements veranlasst, aber andererseits ist die Druckkraft so schwach ausgewählt, dass, sobald der Schleppblock an das Ende der Nut 31 stößt, der Schleppblock über die Achse gleiten kann, ohne die Rotation der Achse zu behindern und ohne Abnützung zu verursachen.
In der oben beschriebenen Ausführungsform ist die Druckkraft eine magnetische Anziehungskraft. In einer anderen Ausführungsform kann eine Feder oder ein anderer Typ von elastischem Element bereitgestellt sein, welcher das Schleppelement auf die Achse drückt.
In einer anderen Ausführungsform, welche schematisch in 7 dargestellt ist, ist das Schleppelement 132 in der Form einer Klammer umgesetzt oder mit Klemmmittel bereitgestellt, welche sich um die Achse 11 über mehr als 180° erstrecken und möglichst in einer Umfangsnut in der Achse angeordnet sind, wobei in diesem Fall die Klemmmittel eine Klemmkraft auf die Achse 11 ausüben.
Im oben Beschriebenen sind die Sensoren 41, 42 als magnetische Sensoren beschrieben. Jedoch können die Sensoren unterschiedlichen Typs sein, zum Beispiel optische Sensoren, wobei in diesem Fall das Schleppelement einen Lichtstrahl reflektieren oder unterbrechen kann, oder mechanische Sensoren wie druckempfindliche Sensoren oder sogar Mikroschalter.
Im oben Beschriebenen ist das Schleppelement als in einer Nut im Gehäuse 30 verfahrend beschrieben. Obwohl dies eine bevorzugte Ausführungsform ist, genügt es tatsächlich, wenn der Rotationsdetektor zwei Anschläge 33, 34 an der gleichen axialen Position (betrachtet in Bezug auf die Achse 11) und in einem Winkelabstand zueinander aufweist, was eine Beschränkung für die Freiheit des Schleppelements in Winkelrichtung mit der Achse 11 zu verfahren, darstellt. Dieser Winkelabstand kann relativ klein sein, um mit einem Schleppelement zusammenzuwirken, welches eine relativ geringe tangentiale Abmessung hat, oder um mit einem Vorsprung eines Schleppelements zusammenzuarbeiten, wobei das Schleppelement eine größere tangentiale Abmessung aufweisen kann als der Vorsprung. Es ist auch möglich, dass das Schleppelement eine relativ große tangentiale Abmessung aufweist, wie zum Beispiel das Schleppelement 132 in der Ausführungsform, welche in 7 dargestellt ist: In einem solchen Fall kann sich der Winkelabstand zwischen den zwei Anschlägen 360° nähern und die Ausgestaltungsform kann auch beschrieben werden als zwei Anschläge aufweisend, welche nahe beieinander angebracht sind, oder ein Anschlagelement 134 (siehe 7) aufweisend, welches zwischen den tangentialen Endflächen des Schleppelements 132 positioniert ist. Es ist des Weiteren möglich, dass das Anschlagelement und das Sensorelement integriert sind; Zum Beispiel in der Ausführungsform in 7 kann das Anschlagelement 134 der Betätigungshebel eines Schalters sein. Es ist des Weiteren möglich, dass das Sensorelement an einer anderen Position als zwischen den tangentialen Endflächen des Schleppelements 132 angeordnet ist; zum Beispiel kann in der Ausführungsform der 7 das Schleppelement 132 eine Vorsprungsfläche 135 umfassen, welche als Unterbrechungselement oder Rückspiegelungselement im Zusammenwirken mit einem optischen Sensor (nicht gezeigt) wirkt.
Merkmale, welche in Bezug auf eine besondere Ausführungsform beschrieben sind, können auch bei anderen beschriebenen Ausführungsformen angewendet werden. Merkmale von unterschiedlichen Ausführungsformen können kombiniert werden, um eine andere Ausführungsform zu erzielen. Merkmale, welche nicht ausdrücklich als wesentlich gekennzeichnet sind, können weggelassen werden.
Die Bezugsziffern, welche in den Ansprüchen verwendet werden, dienen nur zur Verdeutlichung, wenn die Ansprüche mit Blick auf die beispielhaften Ausführungsformen, die beschrieben wurden, verstanden werden sollen, und dürfen keinesfalls als auf irgendeine Weise einschränkend gedeutet werden.

Claims

Erfassungssystem (40) zum Erfassen einer Drehrichtung einer Achse (11), welche sich in Bezug auf einen Rahmen (2) dreht, wobei das Erfassungssystem umfasst: ein Schleppelement (32; 132) zum Anordnen im Gleitkontakt mit der Achse (11), wobei das Schleppelement (32) mit einer Reibungskupplung vorgesehen ist, welche zwischen dem Schleppelement (32) und der Achse (11) wirkt, so dass die Drehung der Achse eine tangentiale Schleppkraft auf das Schleppelement ausübt; wobei das Schleppelement in Bezug auf den Rahmen um den Umfang herum versetzt werden kann; wobei das System des Weiteren wenigstens einen Anschlag (33, 34; 134) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen (2) so fixiert ist, um die Freiheit des Verfahrens entlang des Umfangs des Schleppelements zu beschränken; und wobei das System des Weiteren wenigstens einen Sensor (41, 42) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen (2) fixiert ist, um eine Position des Schleppelements in Bezug auf den Rahmen (2) zu erfassen.
Erfassungssystem (40) zum Erfassen einer Drehrichtung einer Achse (11), welche sich in Bezug auf einen Rahmen (2) dreht, wobei das Erfassungssystem umfasst: ein Schleppelement (32; 132) zum Anordnen im Gleitkontakt mit der Achse (11), wobei das Schleppelement (32) mit einer Reibungskupplung vorgesehen ist, welche zwischen dem Schleppelement (32) und der Achse (11) wirkt, so dass die Drehung der Achse eine tangentiale Schleppkraft auf das Schleppelement ausübt; wobei die Reibungskraft drehzahlabhängig ist; und wobei das System des Weiteren wenigstens einen Sensor umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen (2) fixiert ist, um die Richtung der Schleppkraft und vorzugsweise auch die Größenordnung der Schleppkraft zu erfassen.
Erfassungssystem nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Schleppelement (32) einen Magneten umfasst, welcher magnetisch mit der Achse verklammert ist, und/oder wobei das Schleppelement (132) eine Gestalt in der Form einer Klammer aufweist oder mit Klemmmitteln vorgesehen ist, um sich um die Achse (11) über mehr als 180° zu erstrecken.
Fahrrad (1), umfassend einen Rahmen (2) und einen Satz Pedale (12, 13), welche auf einer Kurbelachse (11) angebracht sind, die zur Drehung in Bezug auf den Rahmen eingesetzt ist, wobei das Fahrrad mit einem Drehungserfassungssystem (40) zum Erfassen einer Drehrichtung der Pedale bereitgestellt ist; wobei das Drehungserfassungssystem umfasst: ein Schleppelement (32, 132), welches in gleitfähigem Kontakt mit der Achse (11) so angeordnet ist, um in der Lage zu sein, über die Achsenoberfläche in der Umfangsrichtung der Achse zu gleiten; eine Reibungskupplung, welche zwischen dem Schleppelement (32; 132) und der Achse (11) wirkt, so dass die Drehung der Achse eine tangentiale Schleppkraft auf das Schleppelement verursacht; wobei das Schleppelement in Umfangsrichtung in Bezug auf den Rahmen versetzt werden kann; wobei das Drehungserfassungssystem des Weiteren wenigstens einen Anschlag (33, 34; 134) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen fixiert ist und die Freiheit des Verschiebens über den Umfang des Schleppelements beschränkt; und wobei das Drehungserfassungssystem des Weiteren wenigstens einen Sensor (41, 42) umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen fixiert ist, zum Erfassen einer Position des Schleppelements in Bezug auf den Rahmen.
Fahrrad (1), umfassend einen Rahmen (2) und einen Satz Pedale (12, 13), welche auf einer Kurbelachse (11) angebracht sind, die zur Drehung in Bezug auf den Rahmen eingesetzt ist, wobei das Fahrrad mit einem Drehungserfassungssystem (40) zum Erfassen einer Drehrichtung der Pedale bereitgestellt ist; wobei das Drehungserfassungssystem umfasst: ein Schleppelement (32, 132), welches in gleitfähigem Kontakt mit der Achse (11) so angeordnet ist, um in der Lage zu sein, über die Achsenoberfläche in der Umfangsrichtung der Achse zu gleiten; eine Reibungskupplung, welche zwischen dem Schleppelement (32; 132) und der Achse (11) wirkt, so dass die Drehung der Achse eine tangentiale Schleppkraft auf das Schleppelement verursacht; wobei die Reibung geschwindigkeitsabhängig ist; und wobei das Drehungserfassungssystem des Weiteren wenigstens einen Sensor umfasst, welcher in Bezug auf den Rahmen fixiert ist, um die Richtung der Schleppkraft und vorzugsweise auch die Größenordnung der Schleppkraft zu erfassen.
Fahrrad nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Schleppelement (32) einen Magnet umfasst und magnetisch mit der Achse (11) verklammert ist.
Fahrrad nach Anspruch 6, wobei der Sensor (41, 42) einen Magnetsensor umfasst.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–7, wobei das Schleppelement (132) eine Gestalt in der Form einer Klammer aufweist oder mit Klemmmitteln bereitgestellt ist, welche um die Achse (11) herum über mehr als 180° eingreifen und eine mechanische Klemmkraft auf die Achse ausüben.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–8, des Weiteren umfassend Druckmittel, welche das Schleppelement gegen die Achse zum Erhöhen der Reibung drücken, um so die Schleppkraft zu erhöhen.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–9, wobei der Sensor (41, 42) einen optischen Sensor oder einen mechanischen Sensor oder einen induktiven elektrischen Sensor oder einen kapazitiven elektrischen Sensor umfasst.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–10, wobei der wenigstens eine Anschlag zwei extreme tangentiale Positionen des Schleppelements definiert und des Weiteren Vorspannmittel (43) umfasst, welche mit dem Schleppelement zusammenwirken, um auf das Schleppelement eine tangentiale Vorspannkraft in Richtung einer der zwei extremen tangentialen Positionen auszuüben.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–11, wobei der wenigstens eine Anschlag zwei extreme tangentiale Positionen des Schleppelements definiert und wobei der wenigstens eine Sensor fähig ist, das Vorhandensein des Schleppelements an einer der beiden extremen tangentialen Positionen zu erfassen.
Fahrrad nach einem beliebigen der Ansprüche 4–12, des Weiteren umfassend ein Gehäuse (30), welches in Bezug auf den Rahmen fixiert ist und benachbart der Kurbelachse angebracht ist; wobei das Gehäuse in seiner Oberfläche, welche der Kurbelachse zugewandt ist, eine tangentiale Nut (31) aufweist; wobei das Schleppelement in der Nut aufgenommen ist; und wobei die Nut (31) tangentiale Endflächen (33, 34) aufweist, welche als Anschläge dienen.
Fahrrad nach Anspruch 13, wobei der(die) Sensor(en) (41, 42) im Gehäuse (30) angebracht ist/sind.
Fahrrad nach Anspruch 13 oder 14, wobei zwei Sensoren (41, 42) nahe der jeweiligen Endfläche der tangentialen Endflächen (33, 34) angeordnet sind.
Fahrrad nach einem beliebigen der vorangehenden Ansprüche 4–15, des Weiteren umfassend Mittel zum Bereitstellen einer Geschwindigkeitsabhängigkeit der Reibung zwischen dem Schleppelement und der Achse, wobei diese Mittel vorzugsweise ein Reibungsfluid zwischen dem Schleppelement und der Achse oder Wirbelstrom erzeugende Mittel umfassen.
Fahrrad nach jedem beliebigen der vorangehenden Ansprüche 4–16, des Weiteren umfassend eine Steuereinheit (50), welche wenigstens einen Eingang zum Empfangen von Sensorsignalen von wenigstens einem Sensor aufweist; wobei das Fahrrad des Weiteren einen elektrischen Hilfsmotor (60) umfasst, wobei die Steuereinheit (50) ausgelegt ist, um den Motor in Betrieb zu nehmen, wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, um die Inbetriebnahme des Motors zu verhindern, wenn die Erfassungssignale die Drehung der Pedale in die rückwärtige Richtung anzeigen; und/oder wobei das Fahrrad des Weiteren ein Bremslicht (70) umfasst, wobei die Steuereinheit ausgelegt ist, um das Bremslicht zu aktivieren, wenn die Erfassungssignale die Drehung der Pedale in die rückwärtige Richtung anzeigen; und/oder die Steuereinheit ausgelegt ist, um den Motor auf der Grundlage der Antriebskraft, wie sie durch die Reibungskraft dargestellt wird, zu steuern.