CN101711209A - 用于改装自行车的结构组件和方法以及自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将自行车的非驱动轮(8)改装成由驱动器(A)驱动的轮(8)的组件，其中，所述轮(8)具有用于可旋转地接收轴(5)的轴毂(9)，所述轴可安装在叉(1)的叉叶片(3，4)之间，本发明还涉及一种自行车和改装自行车的方法。为了形成简单经济的改装组件，设置两个安装元件(13，14)，每个布置在叉叶片(3，4)的外侧上，并且具有用于与叉叶片(3，4)连接的元件，安装元件(13，14)每个包括用于可旋转地安装至少一个轴(37，53，54)的轴承(35，36)，所述至少一个轴(37，53，54)可与待驱动的轮(8)共同旋转连接。本发明还提供用于将至少一个轴(37，53，54)连接到所述驱动器(A)上的装置。

Description

用于改装自行车的结构组件和方法以及自行车
技术领域
本发明涉及一种用于将自行车的非驱动(non-driven)车轮改装成通过驱动器驱动的车轮的组件，该车轮包括用于可旋转地接收轴的轴毂，该轴可安装在叉的叉叶片之间。
此外，本发明还涉及包括至少一个非驱动车轮和至少一个驱动器的自行车。
而且，本发明还涉及一种将自行车的非驱动车轮改装成通过驱动器驱动的车轮的方法，该车轮包括用于可旋转地接收轴的轴毂，该轴可安装在叉的叉叶片之间。
重要的是，本发明涉及一种用于通过优选为电子的驱动器来改装自行车的组件。一般地，自行车是否具有一个车轮，两个车轮，三个车轮或者多个车轮是不重要的。根据本发明的组件为踏板驱动的车提供额外的驱动力。
背景技术
马达辅助的自行车是已知的，其中，根据一种方案，通过汽油机驱动的转子通过摩擦使得前车轮旋转。但是，在运行中接合或者脱离马达的离合器是相对复杂的。
专利文献DE 10127769A1描述了一种自行车，其具有辅助电子驱动器，其中，电机可以通过行星齿轮连接到后轮的轴毂上。这种结构要求以相对复杂的方式设计后轮的轴毂，因此不能用于改装自行车。
此外，专利文献DE 9416058 U1描述了一种电子自行车，其中电机通过特定齿轮连接到后轮的轴毂上。但是，该结构也用相对复杂的方式设计，并且由于对后轮的影响，难以用于改装自行车。
此外，用于自行车的典型辅助驱动器相对耗费空间，并且质量重，当处理没有电机辅助的自行车时具有缺点。
发明内容
因此，本发明的目标在于提供如上所述的改造组件，其用于通过驱动器改造自行车的非驱动轮，该驱动器可以快速以简单的方式安装。该组件应该包括尽可能少的部件，具有简单的结构，成本低并且质量尽可能低。
本发明的另一个目的在于提供一种自行车，能够快速且容易地设置驱动器。此外，能够以快速和简单的方式恢复自行车的原始结构。
最后，本发明的又一个目的在于提供一种简单快速的方法来讲自行车的非驱动轮改装成由驱动器驱动的轮。
本发明的第一目的通过上面提到的组件实现，该组件包括可布置在叉叶片的外表面上的具有用于与叉叶片连接的元件两个支座，所述支座每个包括用于可旋转地安放至少一个轴的轴承，所述至少一个轴可与待驱动的轮共同旋转连接，并且所述组件还包括用于将至少一个轴连接到所述驱动器上的装置。该组件仅仅包括很少部件，具有简单结构，允许以快速经济的方法通过驱动器改装自行车的非驱动轮。该组件包括与待驱动的轮共同旋转连接的至少一个轴以及位于布置在叉的两侧上的支座中的两个轴承，用于接收所述至少一个轴。
最后，驱动器与可旋转地布置在轴承轴的至少一个轴连接。电机和内燃机可用作驱动器。可以以低成本制造该改装组件，并且其质量很轻。可以根据具体应用考虑能量和尺寸来选择相应的驱动器。
优选的是，所述每个支座包括可与叉叶片连接的叉支座和用于与所述叉支座可拆卸地连接的轴支座。支座包括两个部件的事实简化了安装，特别是当在设置在轴支座中的轴承中布置至少一个轴的时候。
优选的是，所述叉支座通过螺钉与所述轴支座连接。但是，可以采用其他连接技术，特别是不需要使用工具的技术。
此外，用于将支座或者轴支座连接到所述叉叶片上的元件通过至少一个螺钉连接实现。例如，钻孔可以布置在支座或者轴支座上，相应的螺钉可以穿过钻孔放置，其可以通过自行车的叉上的通常用于接收自行车的轴的开口布置。
此外，用于将支座或者轴支座连接到所述叉叶片上的元件可以是U形叉夹的形式，所述U形叉夹具有用于与螺母可拆卸地连接的螺纹端部。细长孔可以设置在所述支座或者轴支座上，环绕所述叉叶片的所述叉夹可通过所述细长孔通过螺母固定。这种紧固技术允许之后移动支座，并且稍稍调节旋转轴。这对于调节已经存在的制动器或者挡泥板是必须的。
用于可旋转地支撑至少一个轴的轴承优选是球轴承，其固定到支座或者轴支座上。
根据本发明的另一个特征，用于可拆卸地安装所述驱动器的元件位于支座上。该驱动器通过固定元件固定并且被保护防止意外移除。
在使用电机的情况下，可以设置用于可拆卸地安装电池的元件。有利的是，驱动器设置在待驱动的轮的一侧上，电池位于其相对侧上。
为了容易地安装或者拆卸驱动器或者电池，安装元件可以是翼型螺丝等。这允许简单拆卸驱动器和电池，不需要使用工具。当在公共场合停泊车辆时，驱动器和电池可以别移除并且带走。因此，防止了这些部件被偷。
根据本发明的一种实施方式，在一个支座和第二支座的轴承之间设置连续轴。在这种情况下，该轴替代原始位于非驱动轮的轴毂中的轴。
该轴和轮可以共同旋转连接，其中，所述轴在其中心部分具有多边形特别是正方形的截面，所述轴的外径稍大于待驱动的轮的轴毂的内径，并且其中，所述轴和所述轮的共同旋转连接通过所述轴在所述轴毂中的干涉配合实现。在这种情况下，轮轴以及如果需要的轴承可以从轮的轴毂拆卸，具有多边形特别是正方形的轴压入轮毂中，使得其与轮毂共同旋转连接，因此与轮共同旋转连接。这提供了将自行车的非驱动轮改装成驱动轮的简单有效的防护四。
轴和轮的共同旋转连接可以通过提供两个定位盘来改进，所述定位盘具有用于所述轴的与所述多边形特别是正方形截面对应的支座，并且其中所述定位盘包括位于其面对轴毂的一侧上的齿或者类似物，用于与所述轴毂共同旋转连接。所述齿穿透轮毂前侧并且防止定位盘相对于轴毂旋转。
根据一种替代实施方式，可以设置两个轴和可与所述轴连接的两个定位盘，所述定位盘具有用于在其面对所述轮的一侧上与所述轮共同旋转连接的元件。在该实施方式中，驱动器的旋转运动通过周和定位盘以及用于共同旋转连接的元件传递到轮。
这些用于使所述轴与所述轮共同旋转连接的元件例如包括多个元件，特别是布置在轮的可能的轮辐之间的杆。
用于将至少一个轴连接到驱动器上的结构可以是驱动凸缘。驱动凸缘实现了周和驱动器之间的连接，并且可以根据驱动器和州的类型区别设计。一般地，不必再轴和驱动器之间设置齿轮箱，这允许显著降低成本和改装组件的重量。
根据本发明的目的通过一种自行车实现，其中，至少一个非驱动轮通过上面描述的组件的驱动器驱动。
优选的是，自行车的前轮与所述驱动器连接。通过这种方式，可以以特别简单的方式实现用于自行车的辅助驱动器。
所述驱动器优选包括电机。电机的旋转速度可以通过改变电动马达的供应电压来容易地改变。
此外，还可以使用内燃机和相应的燃料供应系统。
根据本发明的第三目的通过一种上面提到的方法实现，该方法包括从所述叉移除非驱动轮；将每个都包括轴承的两个支座分别固定在叉的叉叶片的上；使至少一个轴与轮共同旋转连接；与所述轮连接的所述至少一个轴位于所述支座的轴承之间；以及最后将至少一个轴连接到所述驱动器上。可以以简单快速的方式执行将自行车的非驱动轮改装的方法。可以通过逆向执行上述步骤容易得重新建立原始状态的自行车。
根据本发明的一种替代实施方式，从非驱动轮的轴毂移除轮轴，并且将外径稍大于所述轴毂的内径的轴压入所述轴毂中，用于实现所述轴和所述轮的共同旋转连接。
可选择的是，从非驱动轮的轴毂移除轮轴，并且将与至少一个轴连接的两个定位盘与所述轮的轴毂共同旋转连接。
附图说明
现在将参照附图通过示例性优选实施方式来更详细地描述本发明，但是本发明不限于这些实施方式，其中：
图1示出了自行车的前轮的示意性前视图；
图2示出了根据本发明的改装组件的实施方式，其中部件被拆卸；
图3到6示出了在改装期间的自行车的前轮的各个视图；
图7和8示出了在待被驱动的轮的至少一个轴和轴毂之间的共同旋转连接的两种不同实施方式；
图9到14分别示出了设有驱动器的自行车的不同实施方式的前视图和侧视图。
具体实施方式
图1是自行车的前轮的示意性前视图。自行车的叉1包括叉头2和两个叉叶片3，4，轮8(通常是前轮)的轴5通过周螺母6，7安装在叉叶片的端部。轴5通过相应的球轴承(没有示出)可旋转地支承在轴毂9中。轮辐10、轮辋11和轮胎12随后安装在轴毂9上。该非驱动轮8，通常为前轮，可以以快速简单的方式从自行车移除，使得其特别适用于改装成由驱动器A驱动的轮8。
图2示出了根基本发明的改装组件的一种实施方式，其中部件被拆卸。改装组件包括两个支座13、14，在该实施方式中每个支座包括叉支座15、16和与叉支座15、16可拆卸地连接的轴支座17、18。叉支座15、16和轴支座17、18的连接通过螺钉(没有示出)来实现，这些螺钉通过通孔19、20插入。
叉支座15、16通过适当的连接元件与自行车的叉1的叉叶片3、4连接。在所示的实施方式中，叉支座15、16通过螺钉21、22和相应的螺母23、24固定到叉叶片3、4上。因此，螺钉21、22通过叉支座15、16的相应的开口25、26引入到叉叶片3、4的端部的通常设置用于轮8的轴5的沟槽中。通过螺母23、24实现相应的连接。此外，设置另外的连接元件，例如U形叉夹27、28。叉夹27、28设有螺纹端部29、30，用于与相应的螺母31、32可拆卸地连接。叉夹27、28围绕叉叶片3、4并且通过布置在叉支座15、16中的细长孔33、34放置，并通过螺母31、32固定。叉支座15、16中的细长孔33、34使得叉支座能够围绕钻孔25、26中的螺钉21、22枢转，并由此相对于自行车的叉1调节叉支座15、16。
支座13、14每个都包括轴承35、36，用于可旋转地支承至少一个轴37。在支座13、14每个都如上所述包括两个件的时候，轴承35、36分别位于轴支座17、18中。轴承35、36优选为通常用于自行车的球轴承。
在所示的例子中，仅仅设置一个轴37，一旦组装，该轴从支座13的轴承35或者轴支座17延伸到第二支座14的轴承36或者轴支座18。在轴37的中心部分38，轴37包括多边形特别是正方形截面，其用于传递旋转运动到自行车的轮8。轴37具有一个端部，该端部包括凹口39或者类似物，用于通过相对应的驱动凸缘40连接驱动器A(没有示出)。
此外，设置两个定位盘41、42，每个定位盘具有用于轴37的支座43、44，对应于中心部分38中的多边形特别是正方形截面。定位盘41、42在其面对待驱动的轮8的轴毂9的一侧上具有齿45、46或者类似物，用于与轴毂9共同旋转连接。元件特别是赶51、52可以布置在定位盘41、42上，当组装，延伸到轮8的轮辐10中。
根据本发明的改装组件包括仅仅几个部件，其可以以快速且简单的方式组装。优选的是，部件由金属制成，特别是轻金属，并且很稳定，同时质轻。改装组件可以通过不同的驱动器A(没有示出)实现。为了安装驱动器A，相应的支座47和固定元件48例如翼型螺丝等，设置在支座14或者轴支座18上。因此，驱动器A插入到支座47中并且通过固定元件48被固定。因此，驱动器A可以容易移除，防止例如在停泊自行车时被偷或者破坏。在采用电子驱动器A时，所需的电池B(没有示出)可以通过相应的支座49或者相应的固定元件50安装到另一支座13或者轴支座17上。
根据具体应用，改装组件可以设有尺寸和功率不同的各种驱动器A。
图3到6示出了将自行车的非驱动轮8改装成由驱动器A驱动的轮8的不同阶段。根据图3，通过松开轴螺母来拆开轮8。为了清楚起见，仅仅示出了可旋转地位于轴5上的轴毂9，没有示出相应的轮辐10、轮辋11和轮胎12。之后，轴5与其中的球轴承(没有示出)一起从轴毂9移除。
根据图4，两个叉支座15、16通过螺钉21、22和相应的螺母23、24安装到叉叶片3、4上。此外，叉夹27、28可以用作固定装置。
从示意图5可以看出，轴支座13、14和其中的轴承35、36通过相应的螺钉被紧固，这些螺钉通过轴支座14和叉支座16的开口20插入。轴37被驱动到轴毂9中，用于连接到轴毂9中共同旋转。定位盘41、42围绕轴37的端部定位，之后轴37的端部通过轴支座13、14的轴承35、36布置。
在图6中，示出了完全改装的自行车的侧视图，其中支座47位于右侧轴支座18上，用于接收驱动器A(没有示出)。
图7和8示出了用于实现轴毂9与至少一个轴37共同旋转连接的两种不同的实施方式。根据图7，设置连续轴37，其穿过轴毂9延伸。定位盘41、42位于轴37的外表面上。因此，实现了轴37和轴毂9的共同旋转连接并因此实现了轴37和整个轮8的旋转连接。
图8示出了替代实施方式，其包括两个轴部件53、54，它们与两个定位盘41、42连接或者与定位盘41、42一体形成。定位盘41、42包括相应的套筒55和螺钉56，它们通过轮8的轮辐10插入，之后连接。因此，轴53、54也与轮8共同旋转连接。如果驱动器A连接到至少一个轴37、53或者54上，驱动器A的旋转运动可以传递到轴37、53、54，随后传递到轴毂9和轮8。
图9到14示出了用于装备有根据本发明的组件的自行车的驱动器，其中分别示出了前视图和侧视图。
根据图9和图10，驱动器包括可拆卸地安装到支座14上的电机A。在轮8的左侧，电池B安装到支座13德夯，用于对电机A供电。没有示出连接缆线。驱动器A和电池B可以通过固定元件48和50固定。
图11和12示出了替代实施方式，其中安装了另一电子驱动器A和能量稍稍更大的电池B。
最后，图13和14示出了内燃机形式的驱动器A的实施方式。油箱可以容易地直接安装到内燃机上或者可以安装到相对侧上。

Claims (22)

1.一种用于将自行车的非驱动轮(8)改装成由驱动器(A)驱动的轮(8)的组件，所述轮(8)具有用于可旋转地接收轴(5)的轴毂(9)，所述轴可安装在叉(1)的叉叶片(3，4)之间，其特征在于，分别设置可布置在叉叶片(3，4)的外表面上的具有用于与叉叶片(3，4)连接的元件两个支座(13，14)，所述支座(13，14)每个包括用于可旋转地安放至少一个轴(37，53，54)的轴承(35，36)，所述至少一个轴(37，53，54)可与待驱动的轮(8)共同旋转连接，并且设置用于将至少一个轴(37，53，54)连接到所述驱动器(A)上的装置。
2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述每个支座(13，14)包括可与叉叶片(3，4)连接的叉支座(15，16)和用于与所述叉支座可拆卸地连接的轴支座(17，18)。
3.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，所述叉支座(15，16)通过螺钉与所述轴支座(17，18)连接。
4.根据前述权利要求1到3中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，用于将支座(13，14)或者轴支座(15，16)连接到所述叉叶片(3，4)上的元件通过至少一个螺钉连接(21，22，23，24)实现。
5.根据权利要求4所述的组件，其特征在于，用于将支座(13，14)或者轴支座(15，16)连接到所述叉叶片(3，4)上的元件通过U形叉夹(27，28)实现，所述U形叉夹(27，28)具有用于与螺母可拆卸地连接的螺纹端部(31，32)，并且，细长孔(33，34)位于所述支座(13，14)或者轴支座(15，16)上，环绕所述叉叶片(3，4)的所述叉夹(27，28)可通过所述细长孔(33，34)固定。
6.根据前述权利要求1到5中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，所述轴承(35，36)是球轴承。
7.根据前述权利要求1到6中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，用于可拆卸地安装所述驱动器(A)的元件(48)位于支座(13，14)上。
8.根据前述权利要求1到7中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，用于可拆卸地安装用于电子驱动器(A)的电池(B)的元件(50)位于支座(13，14)上。
9.根据权利要求7或者8所述的组件，其特征在于，所述固定元件(48，50)包括翼型螺丝等。
10.根据前述权利要求1到9中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，设置从一个支座(13)的轴承(35)延伸到第二支座(14)的轴承(36)的连续轴(37)。
11.根据权利要求10所述的组件，其特征在于，所述轴(37)在其中心部分(38)具有多边形特别是正方形的截面，所述轴(37)的外径稍大于待驱动的轮(8)的轴毂(9)的内径，并且其中，所述轴(37)和所述轮(8)的共同旋转连接通过所述轴(37)在所述轴毂(9)中的干涉配合实现。
12.根据权利要求11所述的组件，其特征在于，设置两个定位盘(41，42)，所述定位盘(41，42)具有用于所述轴(37)的与所述多边形截面对应的支座(43，44)，并且其中所述定位盘(41，42)包括位于其面对轴毂(9)的一侧上的齿(45，46)，用于与所述轴毂(9)共同旋转连接。
13.根据前述权利要求1到9中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，设置两个轴(53、54)和可与所述轴(53，54)连接的两个定位盘(41，42)，所述定位盘(41，42)具有用于在其面对所述轮(8)的一侧上与所述轮(8)共同旋转连接的元件。
14.根据权利要求13所述的组件，其特征在于，用于使所述轴(53，54)与所述轮(8)共同旋转连接的元件包括多个元件，特别是待安装到轮(8)的可能的轮辐(10)之间的杆(51，52)。
15.根据前述权利要求1到14中任一项权利要求所述的组件，其特征在于，用于将至少一个轴(37，53，54)连接到驱动器(A)上的结构包括驱动凸缘(40)。
16.一种具有至少一个非驱动轮(8)和至少一个驱动器(A)的自行车，其特征在于，所述至少一个非驱动轮通过根据权利要求1到15中任一项权利要求所述的组件连接到所述驱动器(A)上。
17.根据权利要求16所述的自行车，其特征在于，前轮(8)与所述驱动器(A)连接。
18.根据权利要求16或者17所述的自行车，其特征在于，所述驱动器(A)包括电机和相应的电池(B)。
19.根据权利要求16或者17所述的自行车，其特征在于，所述驱动器(A)包括内燃机和适当的燃料供应系统。
20.一种用于将自行车的非驱动轮(8)改装成由驱动器(A)驱动的轮(8)的方法，所述轮(8)具有用于可旋转地接收轴(5)的轴毂(9)，所述轴可安装在叉(1)的叉叶片(3，4)之间，其特征在于，
从所述叉(1)移除非驱动轮(8)；
将每个都包括轴承(35，36)的两个支座(13，14)分别安装在叉(1)的叉叶片(3，4)的上；
使至少一个轴(37，53，54)与轮(8)共同旋转连接；
与所述轮(8)连接的所述至少一个轴(37，53，54)位于所述支座(13，14)的轴承之间；以及
将至少一个轴(37，53，54)连接到所述驱动器(A)上。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，从非驱动轮(8)的轴毂(9)移除轴(5)，并且将外径稍大于所述轴毂(9)的内径的轴(37)压入所述轴毂(9)中，用于实现所述轴(37)和所述轮(8)的共同旋转连接。
22.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，从非驱动轮(8)的轴毂(9)移除轴(5)，并且将与至少一个轴(37，53，54)连接的两个定位盘(41，42)与所述轮(8)的轴毂(9)共同旋转连接。
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