CN101730642B - 具有集成的和可拆卸的电池的自行车车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车车架(1)，包括一定数量的车架元件(2，3，4，5，6)，优选为管，其中所述车架元件相互连接并且构成高刚度的结构，使得在通常的负载下所述自行车车架(1)不会改变其几何形状，其中一电池系统至少部分地嵌入在所述车架中，包括至少一个电池组(7)来储存电能以供设备、如自行车上的舒适设备和/或安全设备使用，还包括辅助电动机，其中所述车架的适于安装电池组(7)的部分由中空部段构成，该中空部段为多腔部段，其中电池组(7)主要布置在所述多腔部段中的缺口(8)内，使得所述多腔部段中的至少一个腔(17)基本上完好。由此可获得具有用于电池组的缺口(8)自行车车架，其中该车架具有高的刚度。

Description

具有集成的和可拆卸的电池的自行车车架

技术领域

本发明涉及一种自行车车架，包括一定数量的车架元件，优选为管，其中车架元件相互连接并且构成高刚度的结构，使得在通常的负载下自行车车架不会改变其几何形状，其中一电池系统至少部分地嵌入在车架中，包括至少一个电池组来储存电能以供设备、如自行车上的舒适设备和/或安全设备使用，还包括辅助电动机。

背景技术

通常已知将自行车上的电池系统用于例如灯，但是近年来另一种产品已悄然进入市场，即具有辅助电动机的自行车。这些自行车具备辅助骑车者的电动机，从而可使用较小的肌肉力量来踩自行车的脚踏板。这些自行车通常具备由一个或多个电池组构成的电池系统，所述电池组可布置在自行车上的各个部位。这类自行车并不是新的，而是如所述已经存在了数年，但是由于电池的重量和容量，具有辅助电动机的自行车作为普通自行车的替代品尚未特别吸引注意。然而，现代的电池技术已使其变得比以前更吸引人，但是实际上仍然像是在普通自行车上配置较大和笨重的电池组。

具有辅助电动机的自行车在设计上与普通自行车并无实质差别似乎是消费者方的强烈愿望，他们想要一种周全的自行车，而不仅仅是配备有辅助电动机且不大大增加自身重量的自行车。

为了满足消费者对周全的解决方案的愿望，出现了多种变型，其中电池组集成地配置在车架中，或是配置在适于电池组的隔室内，或是直接作为车架一部分，可被拆卸以供充电或更换。由于自行车常常停放在火车站和街道上，所以更重要的是消费者可以容易地拆卸和携带电池组，否则其可能未经使用者同意就被轻易地从自行车上移除，或者在使用者不用自行车时进行充电。

US 5,798,702A公开了一种自行车车架，该车架具有设置在所述车架的管附近的电池组。在所述管和电池组周围设置有另一装饰盖，以遮掩电池组的存在。但是，该系统向这种自行车的生产引入了附加的制造和装配阶段，此外对该自行车的驱动系统进行任何维护修理都必须拆除所述盖。

本发明的目的是提出一种具有集成的(构成为一体的)和可拆卸的电池的自行车车架，其中无论是否安装有电池，自行车都能运行。此外，目的还在于提出这样一种解决方案，其中电池主要构建在车架中，由此可被容易地拆除以供充电、更换或防盗。

发明内容

提供了一种如在权利要求1中所限定的自行车车架。本发明涉及一种如在开头所述和在权利要求1的前序部分中限定的自行车车架，其中车架的适于安装电池组的部分由中空部段构成，该中空部段为多腔部段，其中电池组主要布置在所述多腔部段中的缺口内，使得所述多腔部段中的至少一个腔基本上完好(完整，intact)。

通过根据本发明的自行车车架能实现刚性的车架结构，因为至少布置有电池组的中空部段不会由于缺口而变弱，因为多腔部段中至少有一个腔保持与所论及的车架部分的通常强度相当的强度。通常，电池组设置在自行车车架的下管内，该下管在使用通常的单腔部段时(强度)要弱得多，因为其中制有用于电池组的缺口。然而，也可能用单腔部段制造车架部分，使得电池组在被安装时构成集成的和结构上的部分。但是，这并不特别有利，一部分是因为自行车在没有电池组的情况下不能使用，一部分是因为这种设计将意味着电池组的复杂的安装和拆卸。另外，还需要电池组具有一定强度，使得它可以形成承载结构的一部分。

在根据本发明的、其中安装有电池组的车架部分(通常安装在下管或车座柱管内)由多腔部段制成的自行车车架中，能在部段中制造一个或多个缺口而不使部段丧失会影响自行车车架的负载能力的那么大的刚度。这是因为缺口仅制造在部段的一个或多个而非全部的腔内。如果这样制造一双腔部段，其中缺口仅存在于一个腔内，则在部段内能维持高的刚度，因为仍有一个封闭的腔主要起普通的中空部段的作用。

因此，自行车车架可有利地适于将电池组安装在从曲柄延伸到顶管(crown tube)的车架元件内，或者车架可适于将电池组安装在从曲柄延伸到车座的车架元件内，其中布置有电池组的车架元件为多腔部段。

在根据本发明的自行车车架中的这种缺口内，能在多腔部段中的至少一个腔内制造缺口，其中缺口装置可布置成接纳和固定至少一个电池组。这些装置例如可以是与电池组上的对应的突起配合在一起的突起，于是电池组可被紧固在车架中的缺口内。能以多种方式实现这种定位和保持，但是优选采用这样的解决方案，其中可通过致动按钮或操纵杆快速和容易地释放电池组，从而利用一种快速释放联接实现简单和快速的安装和拆卸。因此，能容易地拆卸电池以供充电或携带，由此可防盗，或者在下次使用自行车和电池组之前保温地贮存电池组，由此电池组的放电不至于过大。

在根据本发明的自行车车架的一种变型中，在多腔部段的至少一个腔内可布置控制和调节辅助电动机的装置。这些装置统称为“控制器”，其功能在于调节有多少电力供给到辅助电动机。在热量积聚在单元中并且要散热时，在自行车车架中可有利地配备这样的控制器。如果控制器设有接触到车架上的适当的接触面，则此处自行车车架可用作冷却表面。

根据本发明的自行车车架的一种优选变型可构造成使得缺口具有端子(终端，terminal)，在安装电池组时所述端子可与电池组的对应端子相互作用。由此可实现电池组的便捷安装，因为不必装配电池组和自行车车架之间的配线或类似物。

为了给在自行车车架上保持安装状态的电池组充电，可设置一连接点(连接部位)，优选为靠近电池组，其中该点可用于给电池组充电。因此，能例如在自行车棚等地方为电池组充电。

在本发明的一种变型中，可设置这样的连接点，其可用作电力出口，由此能向外部电力设备供电。因而可连接灯和其它电力装置，例如音乐播放器、手机或其它设备，且它们以这种方式被供电和充电。

电池组可有利地具有锂聚合物型的电池单元。这种锂聚合物电池单元的容量高达镍-镉电池单元的容量的三倍，并且具有非常低的自放电程度。当然，如果希望的话，也可使用其它适当类型的电池单元。此外，车架或电池组可配备有容量指示器，从上面可以读出关于电池组中还剩下多少能量的读数。

根据本发明的自行车车架包括至少一个用于储存电能以供设备、如自行车上的舒适设备和/或安全设备使用的电池组。根据本发明的自行车车架的新特征在于，电池组的外部成形为自行车车架的一部分，其中电池组至少由一定数量的相互连接的电池单元和至少一个用于连接到设备和/或为电池充电的端子构成。通过这种解决方案，能将自行车设计成具有充分大的电池组，其中电池组以考虑非常周到的方式集成地设置在车架中。因此，能制造出具有辅助电动机的自行车，其中电池组几乎不可见地藏于自行车车架内，并且在不安装电池组时自行车仍可使用，车架也不会变形。

通过这样的自行车车架，实现了一种周全的、将电池组定位在自行车上的解决方案，同时可能具有适当尺寸的电池组，而不必在自行车上的不同位置安装大而笨重的电池组。

根据本发明的电池组的一种特殊形式是具有便携把手。这使得使用者能搬运电池组，用以充电或者防止在自行车停放时被盗。

附图说明

参照附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出装有电池组的自行车车架；

图2示出电池组已拆卸的自行车车架；

图3示出电池组的设计；

图4示出多腔部段的一个示例。

具体实施方式

在图1中示出自行车车架1，包括顶管2和曲柄管3，在它们之间设有下管4。车座柱管5从曲柄管3向上延伸，后叉6分别安装在车座柱管5和曲柄管3上。所示车架是典型的女式自行车车架，而典型的男式自行车车架通常具有安装在顶管2和车座柱管5之间的上管。在所示的车架1中，在下管4中在缺口8内安装有电池组7。该缺口8和电池组7形成为从其表面上看，下管4看上去为普通的下管4。因此，我们说到的是安置电池组7的周全的解决方案。

在图2中，也可看到自行车车架1，但此处示出的已拆除了电池组7。在电池组7上设有容量指示器9，此处其由六个发光二极管构成。在下管4中的缺口8内以及在电池组7上都具有用于使电池组7准确布置的相互作用装置10，还具有用于固定电池组7的固定或锁定装置11。为了拆卸电池组，致动释放按钮12，此处释放按钮12设置在下管4上，但其原则上也可设置在电池组7自身上。在下管4内部设有所谓的控制器13，并且设有连接点14以用来为其它电力设备充电或供电。

图3示出电池组7是如何由一定数量的电池单元15构成的。在图中还示出置于下管4内的单元16，电池组7通过用锁定装置11紧固而固定在单元16上，并且释放按钮12、控制器13和连接点14也布置在单元16上。通过将这些元件合并为单个单元16，可实现快速和简单的安装。该单元16可有利地用胶、螺旋件、夹子等紧固在下管4内。

在图4中示出下管4的一个示例，其中可清楚地看到下管4是所谓的多腔部段。所示的下管4具有三个腔17、18和19。如图所示，在下管4中制有缺口8。该缺口8沿下管的纵向延伸并且穿过腔17、18和19中的两个，即穿过腔18和腔19。这种使用多腔部段意味着不论缺口8如何都能在下管4内维持高的刚度。

Claims (10)

1.一种自行车车架(1)，包括一系列车架管(2，3，4，5，6)，所述车架管相互连接并且构成高刚度的结构，使得在通常的负载下所述自行车车架不会改变其几何形状，所述车架还包括一电池系统，该电池系统至少部分地嵌入在所述车架中，包括至少一个电池组(7)来储存电能，其特征在于，所述一系列车架管包括在接纳电池组的部位具有缺口(8)的多腔车架管，其中所述缺口延伸到所述多腔车架管的至少一个腔(18，19)中，其中所述多腔车架管的至少另一个腔(17)基本上完好。

2.如权利要求1所述的自行车车架，其特征在于，所述车架适于将电池组安装在从曲柄(3)延伸到顶管(2)的多腔车架管内。

3.如权利要求1所述的自行车车架，其特征在于，所述车架适于将电池组安装在从曲柄(3)延伸到车座的多腔车架管内。

4.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，在所述多腔车架管中的至少一个腔内制造有缺口，且布置有用于接纳和固定至少一个电池组的装置(11，12)。

5.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，在所述多腔车架管的至少一个腔内布置有用于控制和调节辅助电动机的装置(13)。

6.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，所述缺口具有端子，所述端子通过安装电池组而与电池组的对应端子相互作用。

7.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，布置有连接点，其中该连接点可用于给所述电池组充电。

8.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，布置有连接点(14)，该连接点可用作电力出口，从该电力出口可向外部电力设备供电。

9.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，所述电池组具有锂聚合物型的电池单元。

10.如权利要求1至3中任一项所述的自行车车架，其特征在于，所述电池组具有容量指示器(9)。