CN101397043A - 一种组合式充电健身电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式充电健身电动车，包含：一电池模块；一健身充电器，该健身充电器具有一充电控制器及一设有一第一脚踏部的发电机模块；以及一电动车体，该电动车体具有一主车架部及一第二脚踏部，该主车架部连接于一握把单元、一前车轮组、一后车轮组及一椅垫单元；所述电池模块可与该健身充电器或者所述电动车体连接。健身充电器不仅提供使用者健身之用，更提供在健身的同时对电池模块充电，使得电动车体可以利用电池模块所提供的电力来运转，因此，不仅可节省资源，更可以达到健身及代步的功能。

Description

一种组合式充电健身电动车

技术领域

本发明涉及到一种电动车，特别涉及到一种组合式充电健身电动车。

背景技术

随着人们对于健身与环保的概念日益盛行，市面上已逐渐出现具备有多项功能的健身车以及可重复充电的电动车。

在台湾专利NO.M301184(电动脚踏车的传动结构的改良构造)、NO.M00355872(无碳刷式电动脚踏车直流马达)、NO.M00244042(电动轮圈马达传动装置)中，提及通过转动马达的轴心来带动脚踏车的车轮，使脚踏车能自动行走，或者通过踩动脚踏车的脚踏部来使齿轮组运转，进而带动马达的运转，以产生电力。

在台湾专利NO.M304473(脚踏车发电储存装置)中，提及一种可以产生电力的脚踏车，其包含复数永久磁铁、复数线圈组及一充电控制装置，其中该复数永久磁铁是以极性相反方式环绕设置于脚踏车前后轮的幅条上；复数线圈组包含环绕的线圈，其设置于脚踏车的前叉及后叉之上，令前后轮转动时可与复数永久磁铁进行电磁反应而产生感应电流；此充电控制装置是以可拆卸方式装置设于脚踏车的把手上，内部设置有各种控制电路而可对电流进行整流滤波、电压转换及储存，并藉由控制来对脚踏车上的各种电子设备进行供电令其动作，将脚踏车的机械能化成电能并加以利用。

然而，上述可发电的脚踏车仅限于户外使用，对于想要在家健身的使用者而言，所述技术不能使用。

因此，在台湾专利NO.296723(运动兼具充电的健身脚踏车)中，提及一种健身脚踏车，包含一具有底座的车体，所述底座上设有两侧分别连接一脚踏部的发电单元，此发电单元具有一第一转换部及两相邻的杆体，其中一个杆体设有两个把手，另一个杆体设有椅垫；以及与第一转换器连接的充电机构，此充电机构具有一连接第二转换器的充电电池。借此，可让使用者在踩踏脚踏部转动时，除了可以达到健身的效果外，也可以带动发电单元发电，使充电机构将电力加以储存。

然而，上述可充电的健身脚踏车也仅限用于室内，对于想要到户外走走的使用者来说，也无法满足使用者想要利用此健身脚踏车来代步的目的。

为此，如何同时在健身运动的同时，仍能具备有充电功能，并且如何达到可在室内健身的功能外，仍可兼顾在户外用来代步，皆是本发明所欲解决的问题

发明内容

为了克服现有的电动车的缺点和不足，本发明提供一种组合式充电健身电动车，它根据用户的需要丰富了传统数码相框的各种功能，能够满足用户和市场的需要，可在各种场合使用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种组合式充电健身电动车，包含：

一电池模块；

一健身充电器，该健身充电器具有一充电控制器及一设有一第一脚踏部之发电机模块；以及

一电动车体，该电动车体具有一主车架部及一第二脚踏部，该主车架部连结于一握把单元、一前车轮组、一后车轮组及一椅垫单元；

其中，当该电池模块与该健身充电器连结时，使用者透过踩动该第一脚踏部，使得该发电机模块得以产生电力，并经过调整后传送至该电池模块储存；当该电池模块连结于该电动车体时，该电池模块会提供电力给该电动车体，并且使用者得以利用该获得电力的电动车体来代步。

本发明所述的第二脚踏部设置于该主车架部之一端或所述前车轮组中。

本发明所述的第二脚踏部包含一对脚踏板及一对旋转臂。

本发明所述的该第二脚踏部系为支撑杆。

本发明所述的该握把单元中设有一控制面板。

本发明所述的健身充电器更进一步包含一阻尼系统当该发电机模块与该阻尼系统连接时，利用该阻尼系统调整流通电流大小，获得该发电机模块的阻尼效果。

本发明所述的该发电机模块与该充电控制器连结时，利用该充电控制器调整充电电流大小，获得该发电机模块之阻尼效果。

本发明所述的电池模块设置于该椅垫单元或所述主车架部中。

本发明所述的健身充电器对该电池模块充电时，将所述电动车体与该健身充电器结合。

本发明所述的后车轮组包含一轮圈马达。

一种组合式充电健身电动车，包含：

一电池模块；以及

一电动车体，该电动车体具有一主车架部、一发电/动力单元、一充电控制器及一脚踏部，该主车架部连结于一握把单元、

一前车轮组、一后车轮组及一椅垫单元；其中，若踩动该脚踏部时，该发电/动力单元会产生电力，并经

过调整后传送至该电池模块储存；其中，若未踩动该脚踏部时，该电池模块会提供电力给该发电/

动力单元，使该电动车体获得电力来前行。

本发明所述的电池模块设置于该主车架部中。

本发明所述的发电/动力单元是一轮圈马达。

本发明所述的握把单元中设有一控制面板。

本发明所述的电动车体更进一步包含一阻尼系统。

本发明所述的发电/动力单元与该阻尼系统连结时，利用该阻尼系统调整流通电流大小，获得该发电/动力单元的阻尼效果。

本发明所述的发电/动力单元与该充电控制器连结时，利用该充电控制器调整充电电流大小，获得该发电/动力单元之阻尼效果。

本发明进一步包含一车体固定座，用以固定该电动车体。

本发明的有益效果是，本发明的组合式充电健身电动车包含健身脚踏车、电动车体及电池模块。将健身脚踏车及电动车体整合于一体。使用者可以一边利用健身脚踏车健身，一边对电池模块充电。当使用者利用健身脚踏车来对电池模块充电时，电动车体置入健身脚踏车中。如此一来，可以降低占用的面积。且使用者可以一边健身，一边享受多媒体影音。当使用者在骑乘电动车体，电池模块所储存的电力也消耗殆尽时，可以继续踩动脚踏部使得电动车体仍能继续前行。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的第一实施例的组合式充电健身电动车的结构示意图。

图2A是本发明的第二实施例的电动车体的结构示意图。

图2B是本发明的第二实施例的健身脚踏车的结构示意图。

图2C是本发明的第二实施例的组合式充电健身电动车的结构示意图。

图3A是本发明的第三实施例的电动车体的结构示意图。

图3B是本发明的第三实施例的车体固定座的结构示意图。

图3C是本发明的第三实施例的组合式充电健身电动车的结构示意图。

图4是本发明的握把单元的结构示意图。

图5是本发明的充电控制器的方块示意图。

图6是本发明的变动阻力结构的方块示意图。

主要部件符号说明

健身脚踏车            1

电动车体              2，4，6

健身充电器            11，5

转换部                111

固定座                12

发电机模块            13，51

后车轮组              22，42，64

后轮                  221，421，641

后轮固定部            225，642

轮圈马达              223，423，643

前车轮组          23，43，63

前轮              231，431，631

前轮固定部        233，432，632

握把单元          15，24，44，65

把手              151，241，442，651

把手支撑架        153，243，441，652

煞车器            653

控制面板          154，45，654

耳机线            161

耳机              163

椅垫单元          18，26，46，62

椅垫              181，261，462，622

椅垫支架          183，263，461，621

脚踏部            14，28，47，52，66

脚踏板            661

齿轮组            662

带动炼            663

主车架部          29，49，61

电池模块          3

连接线            31

充电控制器        8

升压及稳压电路    81

定电流输出单元    82

脉冲产生电路      83

电压侦测单元              84

温度侦测单元              85

阻尼系统                  9

直流电源                  DC

电流                      I1，I2

具体实施方式

有关本发明描述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图中的一个首选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

请参考图1所示，是为本发明的第一实施例的组合式充电健身电动车的结构示意图。本发明的第一实施例的组合式充电健身电动车包含一健身脚踏车1、一电动车体2及一电池模块3。

健身脚踏车1包含一充电控制器(图中未显示)、一固定座12及设置在此固定座12上的一健身充电器11。健身充电器11中设有一发电机模块13，而此发电机模块13设有一脚踏部14。此外，健身充电器11也设有一握把单元15、一椅垫单元18。

健身充电器1的作用是当使用者采动脚踏部14时，发电机模块13即可产生电力。此时，若健身充电器11上的一转换部111通过连接线31连接于电池模块3时，即可将健身充电器11所产生的电力储存在电池模块3中。

当使用者利用此健身脚踏车1健身时，可坐在椅垫单元18上，并且手握握把单元15，以获得支撑及保持平衡。其中，椅垫单元18包含一椅垫181及一椅垫支架183，而握把单元15则包含一相对应把手151及一把手支撑架153。

此外，更可根据使用者的需要，在握把单元15中再进一步设置一控制面板154，以提供使用者通过此控制面板(controlmonitor)154来控制健身充电器11内的阻尼系统(dampingsystem)的阻尼系数(damping coefficient)，来达到健身的效果，甚至也可以再进一步设置一多媒体装置(图中未显示，multimedia apparatus)，以提供使用者可以通过耳机163及其耳机线161来享受多媒体影音的效果。

另外一方面，电动车体2设置有一主车架部29。此主车架部29用以作为电动车体2的主要连接及支撑结构，且此主车架部29的一端设有前车轮组23及握把单元24，而另一端则设有后车轮组22、椅垫单元26及脚踏部28。

假设此实施例的电动车体2设有一电池容置槽(图中为显示)，以提供电池模块3置入。当已充完电的电池模块3置入此电池容置槽中时，此电动车体2即可获得由电池模块3所提供的电力，而得以运作。而此电池容置槽可以设置在主车架部29、椅垫单元26或后车轮组22中。

当使用者欲利用此电动车体2作为代步用时，可坐在椅垫单元26上，并且手握握把单元24，以获得支撑及保持平衡。其中，椅垫单元26包含一椅垫261及一椅垫支架263，而握把单元24则包含一相对应把手241及一把手支撑架243。

此外，更可根据使用者的需要，在握把单元24中再进一步设置一速度控制器(图中未显示)，以提供使用者通过此速度控制器来控制后车轮组22的轮胎转速，来达到代步的效果。其中，前轮车组23包含一前轮231及前轮固定部233，而后轮车组22包含一后轮221、一轮圈马达223及一后轮固定部225，后轮221运转是由轮圈马达223来带动。后轮固定部225可设计成可置入电池容置槽的机构。

如图2A所示，是本发明的第二实施例的电动车体的结构示意图。本发明的第二实施例的电动车体4上设置有一电池模块(图中未显示)、一脚踏部47及一主车架部49。

此主车架部49用以作为电动车体4的主要连接及支撑结构，且此主车架部49的一端设有前车轮组43及握把单元44，而另一端则设有后车轮组42及椅垫单元46。脚踏部47可设置在前车轮组43中。

握把单元44包含一把手442及一把手支架441。椅垫单元46包含一椅垫462及一椅垫支撑架461。前车轮组43包含一前轮431及一前轮固定部432。后车轮组42包含一后轮421及一轮圈马达423。而主车架部49与后车轮部42相连接，甚至可包覆轮圈马达423。其中，前轮固定部432与把手支架441可以是一体成型的结构，或者前轮固定部432、把手支架441与主车架部49可以是一体成型的结构。

当使用者欲利用此电动车体4作为代步用时，可坐在椅垫单元46上，并且手握握把单元44，以获得支撑及保持平衡。并且，电池模块会提供所储存的电力至此电动车体4，以进一步驱动轮圈马达423来运转，因此用以置放电池模块的电池容置槽(图中未显示)可以设置在椅垫支撑架461中或主车架部49中。

此外，更可根据使用者的需要，在握把单元44中再进一步设置一控制面板45，以提供使用者通过此控制面板45来控制并显示电动车体4运作的情形，例如车速、剩余电力等，甚至也可以再进一步设置一多媒体装置(图中未显示)，以提供使用者来享受多媒体影音的效果。

如图2B所示，是发明的第二实施例健身脚踏车的结构示意图。本发明的第二实施例的健身充电器5上设置有一发电机模块51、设置在发电机模块51上的脚踏部52、一充电控制器(图中未显示)及一阻尼系统(图中未显示)。

当使用者利用此健身充电器5来健身时，可踩动脚踏部52来提供电力至发电机模块51来转换成电力，再经过充电控制器的控制，以储存在电池模块(图中未显示)中。此外，使用者亦可根据喜好来设定健身的效果，例如控制阻尼系统中的阻尼系数来调整脚踏部52可运转的难易度。

如图2C所示，来说明健身充电器5与电动车体4结合的情形，是本发明的第二实施例的组合式充电健身电动车的结构示意图。第二实施例的组合式充电健身电动车包含电动车体4及健身充电器5。

当使用者欲健身时，可将电动车体4置入健身充电器5内并固定，使电动车体4能与健身充电器5能够过讯号线(图中未显示)或连接接口(图中未显示)来彼此结合。因此，使用者在健身时，也可以利用设置在电动车体4上的控制面板45来控制阻尼系统的阻尼系数。

如此一来，本发明的组合式充电健身电动车不仅可以满足使用者欲健身及代步的需求，也可以满足降低占用空间的要求。

如图3A所示，是本发明第三实施例的电动车体结构示意图。本发明的第三实施例电动车体6上设置有一电池模块3及一主车架部61，且主车架部61连接于椅垫单元62、前车轮组63、后车轮组64、握把单元65及脚踏部66。此主车架部61用以作为电动车体6的主要连接及支撑结构。

握把单元65包含一把手651、一把手支架652及一煞车器653。椅垫单元62包含一椅垫622及一椅垫支撑架621。前车轮组63包含一前轮631及一前轮固定部632。后车轮组64包含一后轮641、一后轮固定部642及一轮圈马达(发电/动力单元)643。脚踏部66包含脚踏板661、一齿轮组662及一带动链663。其中，主车架部61可与后车轮组64的后轮固定部642呈一体成型结构。

由于脚踏板661与部分的齿轮组662相连接，且齿轮组662的每一齿轮系以带动链663来做连接，部分的齿轮则连接于轮圈马达643。因此，当使用者踩动脚踏板661时，部分的齿轮会利用带动链663来带动另外一部份的齿轮转动，而每一转动的齿轮将会带动轮圈马达643转动。

根据上述的电动车体6的结构，当使用者欲利用此电动车体6作为代步用时，可坐在椅垫622上，并且手握握把651及煞车器653，以获得支撑及保持平衡，其中两个握把651中的其中一个具有增加速度的功能，亦即其设置有加速器。并且，电池模块3会提供所储存的电力至此电动车体6，以进一步驱动轮圈马达643来运转，因此用以置放电池模块3的电池容置槽(图中未显示)可以设置在主车架部61中。

另外一方面，当使用者在骑乘此电动车体6的过程中，电池模块3所储存的电力已消耗殆尽时，或者是当使用者想骑脚踏车时，可利用脚踏部66的功能，一边骑乘此电动车体6，一边通过充电控制器(图中未显示)对电池模块3充电。其中，电动车体6中设置了阻尼系统(图中未显示)，使得使用者可以调整踩动脚踏部66的难易度。

倘若使用者回到室内仍欲利用此电动车体6来健身时，如第图3B和图3C所示，可利用一车体固定架7，将电动车体6的后车轮组64架高并固定，使后轮641与地面保持一定距离。藉此，使用者便能利用外露的脚踏部66来带动轮圈马达643的运转，使得轮圈马达643得以产生电力，并储存在电池模块3中。

此外，更可根据使用者的需要，如图4所示，在握把单元65中再进一步设置一控制面板654，以提供使用者通过此控制面板654来控制并显示电动车体6运作的情形，例如车速、剩余电力、轮圈马达643的充放电等，甚至也可以再进一步在控制面板654中设置一多媒体装置(图中未显示)，以提供使用者来享受多媒体影音的效果。此第三实施例的握把单元65亦可应用于第一及第二实施例。

为了更进一步地阐述本发明的内容，请参考图5所示，来说明本发明如何利用健身脚踏车1、健身充电器5或电动车体6来对电池模块3充电，图5是本发明的充电控制器的方块示意图。

本发明的充电控制器8用以控制并调整发电机模块所产生的电力(直流电源DC)，充电控制器8包含一升压及稳压电路81、一定电流输出单元82、一脉冲产生电路83、一电压侦测单元84及一温度侦测单元85。

当发电机模块或轮圈马达吸收脚踏部运转所产生的动力时，会将动力转换成电力，并将产生的电力整流成直流电源DC，以传送至此充电控制器8。

当充电控制器8接收到直流电源DC时，会根据电压侦测单元84与温度侦测单元85所提供的侦测讯号，来调整直流电源所提供的电源位准，并传送至定电流输出单元82作转换。定电流输出单元82所转换的结果会传送至脉冲产生电路83，以进丨一步产生脉冲至该电池模块3，以进一步对电池模块3充电。

同时，电压侦测单元84与温度侦测单元85会随时侦测充电过程中电池模块3的电压位准及温度，以进一步提供侦测讯号至升压及稳压电路81。

为了更进一步阐述本发明的内容，请参考图6所示，来说明本发明如何来调整阻尼系统中的阻尼系数，其中图6是本发明内容的变动阻力结构的方块示意图。此变动阻力结构包含充电模块3、阻尼系统9及充电控制器8。

当直流电源DC通过充电控制器8来对电池模块3充电时，直流电源DC也会提供电力至阻尼系统9，使得阻尼系统9可以根据使用者的设定来调整阻尼系数，以进一步调整健身脚踏车的健身强度，亦即调整使用者踩动脚踏部所需耗费的力量。

由于充电控制器8与电池模块3呈现串联结构，而与阻尼系统9呈现并联结构。因此，当使用者将阻尼系统9的阻力提高时，通过阻尼系统9的电流I2会降低，而通过充电控制器8及电池模块3的电流I1则将提升，使得电池模块3所能储存的电力则提升。当使用者将阻尼系统9的阻力降低时，通过阻尼系统9的电流I2会升高，而通过充电控制器8及电池模块3的电流I1则会下降，使得电池模块3所能储存的电力下降。

也就是说，电池模块3在充电的初期，是可以接受较高电流的充电动作，而充电的电流越高，要踩动脚踏部所耗费的力量就越大。然而，当电池模块3逐渐被充饱时，所能够接受的充电电流就会逐渐变小，此时，若欲维持相同的阻尼效果，则须将发电机模块或轮圈马达产生多余的电流转移至阻尼系统9，以保护电池模块3且不影响健身强度。

当发电机模块与阻尼系统9连接时，利用阻尼系统9调电流I2(流通电流)大小，获得发电机模块的阻尼效果。当发电机模块与充电控制器8连接时，利用充电控制器8调整I1(充电电流)大小，获得发电机模块的阻尼效果。

根据本发明的实施例，电池模块3的选择与设计，则根据使用者使用的特性来决定，若电动车体的耗电量大，则电池模块3则需选择可提供长时间消耗及大功率的规格，如铅酸电池等；若耗电量小，则仅需一般规格的电池模块3即可。而在本发明中关于电池模块的另一实施，电池模块3亦可以是内建在电动车体中。

在第一及第二实施例中，脚踏部则可以是支撑杆或是由脚踏板与齿轮组等所组成的传动机构，且设置的位置可以是主车架部或前车轮组中。倘若电动车体的脚踏部是设置上述的传动机构，则在电池模块3所储存的电量用完时，可以继续踩动脚踏板来继续前行。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (16)

1.一种组合式充电健身电动车，包含：

一电池模块；

一健身充电器，该健身充电器具有一充电控制器及一设有一第一脚踏部的发电机模块；以及

一电动车体，该电动车体具有一主车架部及一第二脚踏部，该主车架部连接于一握把单元、一前车轮组、一后车轮组及一椅垫单元；

所述电池模块可与该健身充电器或者所述电动车体连接。

2.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述第二脚踏部设置于所述主车架部的一端或所述前车轮组中。

3.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述第二脚踏部包含一对脚踏板及一对旋转臂。

4.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述第二脚踏部是支撑杆。

5.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述握把单元中设有一控制面板。

6.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述健身充电器更进一步包含一阻尼系统且发电机模块可与所述阻尼系统连接。

7.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述发电机模块可与所述充电控制器连接。

8.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述电池模块设置于椅垫单元或主车架部中。

9.如权利要求1所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述后车轮组包含一轮圈马达。

10.一种组合式充电健身电动车，包含：

一电池模块；以及

一电动车体，该电动车体具有一主车架部、一发电/动力单元、一充电控制器及一脚踏部，该主车架部连结于一握把单元、一前车轮组、一后车轮组及一椅垫单元；

若踩动该脚踏部，所述发电/动力单元产生电力，并经过调整后传送至该电池模块储存；

若未踩动该脚踏部，所述电池模块提供电力给该发电/动力单元，使所述电动车体获得电力来前行。

11.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述电池模块设置于该主车架部中。

12.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述发电/动力单元是一轮圈马达。

13.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述握把单元中设有一控制面板。

14.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述电动车体更进一步包含一阻尼系统且所述发电/动力单元可与所述阻尼系统连结。

15.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述发电/动力单元可与该充电控制器连结。

16.如权利要求10所述的一种组合式充电健身电动车，其特征在于，所述组合式充电健身电动车更进一步包含一用以固定该电动车体的车体固定座。

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