CN107719553A - 电动自行车车架和电动自行车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电动自行车车架和电动自行车，车架包括下管(5)，下管具有限定在其中的容置部(6)，电池组(3)插入该容置部中，下管(5)的容置部(6)在其上部具有用于将电池组(3)引入的插口，使得电池组(3)被遮蔽和保护在车架的下管内并具有适当的可达性以便移除。

Description

电动自行车车架和电动自行车
技术领域
本发明涉及电动自行车的结构形式并且具体地涉及为这些自行车中的推进驱动电动机供电的电池组的安装，提出了一种用于安装该电池组的构造，该构造改进了电动自行车的特性。
背景技术
电动自行车通常借助电动机驱动，该电动机由包含在自行车的结构组件中的电池供电以便进行操作。
为此，用于将为推进驱动电动机供电的电池包含到电动自行车中的常规方案是用任何类型的紧固件将电池保持在自行车车架上的外部位置处。这种方案具有如下缺点：电池容易遭受第三方的操作和盗窃，并且遭受大气物质的有害影响。
为了消除这个缺点，已经开发出将电池集成在组成自行车车架的元件之一内的方案，例如专利文件WO 03/022671中提出的实施例，例如其中，由于电池设置在自行车车架的下管内，所以电池被保护和遮蔽，从而克服了电池设置在自行车外部的方案的缺点。然而，在这种方案中，电池以固定的方式安装在车架的下管内，这导致在维护时难以拆卸和更换电池，并且导致需要将整个自行车带到充电连接点以便对电池充电。此外，通向电池的入口是穿过车架的下管的下部制成的，这导致如果需要到达电池，则需要将自行车上下颠倒过来，而车把和车座可能在该过程中经受后续的结构损坏。
专利文件WO 99/26837提出了另一种用于将电池包含到自行车车架的下管内的方案：电池穿过会合在自行车的底架(bottom bracket)中的车架的下管的下部插入，其中，电池的容置部被连接在该容置部的开口中的盖子封闭。这种方案使电池更容易移除，以便将其带到充电连接点进行充电，而不必将自行车移动到充电地点；然而，它具有如下缺点：为了构建电池的容置部，必须移动自行车的底架，以便将该底架安装在形成自行车车架的杆的会合点上方或下方的位置，因而除了用于上述安装的自行车的必要结构修改之外，底架是以比常规自行车抵抗力小的方式安装的。
另外，由于自行车车架下部中的电池的容置部是密封闭合的，所以也需要提升自行车或将其上下颠倒过来以便移除电池；当自行车上下颠倒过来时，车把和车座在移除过程中可能经受后续的困难和损坏；此外，从下部进行移除需要拆卸后轮阻尼器，以便(在具有后悬架的自行车的情况下)该后轮阻尼器旋转，从而在移除的过程中该后轮阻尼器不与电池发生干涉，或者(在没有后悬架的自行车的情况下)制作由长而笨重的后部构成的几何结构。另一方面，如果在骑自行车的过程中容置部的密封盖脱落，则电池可能掉落并摔坏，并且引起事故。
发明内容
本发明提出了一种电动自行车车架，该电动自行车车架具有用于安装电池组的改进方案，具有消除了常规方案的缺点的特征，改进了电动自行车的功能性。
本发明的电动自行车车架体包括下管，该下管具有限定在其中的容置部，电池组插入在该容置部中，其中，下管的容置部在其上部具有用于将电池组引入的插口。
电池组在其上端具有突缘，用以构建用于阻止电池组插入容置部中的止动部，使得当电池组被引入容置部中时，上述突缘配合在形成于车架的上横梁中的凹部中，用于电池组进入容置部的开口是穿过该上横梁而限定的。
由此获得了一种构造，利用该构造，电池组被遮蔽并保护在容纳该电池组的车架的下管内，并且由于电池组穿过自行车的上部而被引入下管的容置部中，所以不存在如下风险：电池组能够在骑自行车时意外地从容置部中出来并且掉落，同时使电池组具有适当的可达性以便更容易将其移除。
另一方面，由于电池组的容置部的开口在自行车的上部，所以不必提升自行车或者将其上下颠倒过来以便移除上述电池组，而能够非常容易地执行这种移除以便将电池组带去充电、更换或执行任何维护操作。不过，电池组也可以在未从自行车上移除的情况下充电，例如在具有不可拆卸式电池的自行车的常规方案中那样。
为了更容易地将电池组从下管的容置部中移除以及将电池组引入下管的容置部中，已经设想了在电池组的上端包含一操作杆，该操作杆设置在枢转组件中，该操作杆在不被使用时能够降低并容纳于限定在电池组的上端自身上的腔体中。因此，由于电池组的上端的邻接突缘配合在自行车车架的上横梁的凹部中，所以在安装有电池组的情况下，保持了自行车车架的完美外观。
综上所述，本发明的安装构造体对于自行车的功能性和外观而言具有非常有益的特征，这种构造相对于具有相同用途的常规构造而言是新颖的且优选的。
附图说明
图1示出具有根据本发明的车架的电动自行车的透视图，车架容纳有电池组，电池组可以穿过自行车车架的下管的上部插入。
图2是具有容纳在车架中的电池组的电动自行车的侧视图。
图3是与前者类似的视图，其中，电池组被部分地引入自行车车架的下管的容置部中。
图4示出插入电动自行车车架中的电池组的侧视图。
图5示出容纳有电池组的自行车车架的下管的横截面。
图6是用于将电池组插入下管的容置部中的区域的细节的透视图，其中，电池组被部分地移除。
图7和图8示出具有锁定装置的车架的实施例，该锁定装置用于将电池组锁定在自行车车架的下管的容置部中。
具体实施方式
图1示出电动自行车(1)，该电动自行车具有用于推动该自行车的电动机(2)，该电动机通过电池组(3)供电。
自行车(1)包括车架(4)，根据本发明，该车架具有下管(5)，下管(5)在其内部限定容置部(6)，电池组(3)插入该容置部中。电动机(2)和自行车(1)的底架(7)一起设置在下管(5)的下端，而下管(5)在上端具有用于将电池组(3)引入容置部(6)中的插口。
如图所示，电池组(3)穿过自行车(1)的车架(4)的上横梁(8)插入下管(5)的容置部(6)中，该上横梁在一端包含车座(9)并且在相对端具有自行车(1)的把立(stem)和车把(10)的组件，上横梁(8)通过包含车座(9)的端部与下管(5)相连，以便为车架(4)提供刚性。
电池组(3)在上端具有突缘(11)，该突缘起阻止上述电池组(3)插入容置部(6)中的止动部的作用；当电池组(3)完全插入容置部(6)中的安装位置时，上述突缘(11)配合在车架(4)的上横梁(8)的凹部(12)中，因而包含电池组(3)不改变自行车(1)的车架(4)的外观。
在这种情况下，可以通过简单地向上拉电池组来容易地移除电池组(3)，而不必提升自行车(1)或者将自行车上下颠倒过来以便取出上述电池组(3)来充电、更换或者执行任何必要的维护操作；这不排除如下的事实：当需要时，也可以在电池组(3)包含在自行车(1)中的情况下通过充电端口(19)执行充电。
为了更容易地将电池组(3)从自行车(1)的下管(5)的容置部(6)中移除以及将电池组插入该容置部中，设想了在电池组(3)的上端包含一操作杆(13)，该操作杆包含在枢转组件中，使得该操作杆在不被使用时能够降低以便配合在限定于电池组(3)自身中的相应腔体(14)中，如图2所示，或者能够被提升以操作电池组(3)，如图3所示。
电池组(3)在其下端具有插入式连接器(15)，用以构建与电动机(2)的连接器的电连接，使得除了构建该电连接之外，上述插入式连接器(15)还确保了电池组(3)保持在位，使该电池组不会由于自行车(1)在使用期间颠簸而意外地从下管(5)的容置部(6)中出来。不过，为了更好地确保电池组(3)保持在容置部(6)中，设想了使用锁定装置的可能性，该锁定装置可以具有钥匙或组合锁，以防止电池组(3)被第三方移除或盗窃。
如图6和图7所示，锁定装置包括：与操作杆(13)的旋转轴相关联的锚固闩(20)，其配合在下管(5)的互补的容置部(21)中；以及闭合舌片(22)，其借助配合在操作杆(13)的互补的容置部(24)中的锁(23)来操作。因此，在操作杆(13)的闭合位置，当将该操作杆容纳在它的腔体(14)中时，闭合舌片(22)被引入容置部(24)中从而防止了操作杆(13)的操作，而锚固闩(20)被引入互补的容置部(21)中从而防止了电池组(3)从下管(5)的容置部(6)移除。因此，除了确保电池组(3)保持在其容置部(6)中之外，还防止了到达充电端口(19)，因而仅当操作杆(13)被解锁时才能到达该充电端口。
已经设想了：操作杆(13)具有由氯丁橡胶或类似的材料制成的保护膜(25)，用以在操作杆(13)处于闭合位置时保护和密封充电端口(19)。另一方面，电池组(3)具有全景式地设置在电池组(3)的上部的充电电平指示器(26)。
为了防止自行车(1)的车架(4)的实际构造使电池组(3)难以插入容置部(6)中以及从该容置部移除，设置有上述容置部(6)的下管(5)构建成使得容置部(6)的上述开口处于如下位置：该位置充分远离可能使电池组(3)难以插入以及移除的任何结构元件。具体地说，自行车车架(4)的下管(5)具有比常规自行车车架的下管更大的竖直倾斜度，使得如图3中详细地示出的，下管(5)的纵向轴线(16)相对于自行车(1)的车把(10)移位，使得在移除电池组(3)期间，后者不与车把(10)发生干涉。
如图4和图5所示，电池组(3)包括容纳有多个电池(18)的外壳(17)，从而形成具有高电容量的封闭块体，用以为自行车(1)的电动机(2)供电；将电池组(3)包括在自行车(1)的车架(4)的下管(5)内被构建完成。因为电池(18)被外壳(17)保护，所以自行车(1)的使用者可以安全地操作电池组(3)。

Claims (9)

1.一种电动自行车车架，包括下管(5)，所述下管具有限定在其中的容置部(6)，电池组(3)插入所述容置部中，其特征在于，所述下管(5)的容置部(6)在其上部具有用于将所述电池组(3)引入的插口。
2.根据权利要求1所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电池组(3)在其上端具有突缘(11)，用以构建用于阻止所述电池组(3)插入所述容置部(6)中的止动部。
3.根据前一项权利要求所述的电动自行车车架，其特征在于，用于将所述电池组(3)插入所述容置部(6)中的所述插口是穿过所述自行车(1)的车架(4)的上横梁(8)而构建的，所述上横梁具有凹部(12)，当所述电池组(3)被引入所述容置部(6)中时所述突缘(11)配合在所述凹部中。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电动自行车车架，其特征在于，所述车架(4)的下管(5)的纵向轴线(16)相对于所述自行车(1)的车把(10)移位，使得允许在不与所述车把(10)发生干涉的情况下将所述电池组(3)引入所述下管(5)的容置部(6)中以及将所述电池组从所述容置部移除。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电池组(3)在其上端具有设置在枢转组件中的操作杆(13)，当所述操作杆(13)处于闭合位置时所述操作杆能够降低至所述电池组(3)自身的腔体(14)中。
6.根据前一项权利要求所述的电动自行车车架，其特征在于，所述车架(4)具有用于将所述电池组(3)保持在所述容置部(6)中的锁定装置，其中，所述锁定装置包括：与所述操作杆(13)的旋转轴线相关联的锚固闩(20)，其配合在所述下管(5)的互补的容置部(21)中；以及闭合舌片(22)，其配合在所述操作杆(13)的互补的容置部(24)中。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电池组(3)包括容纳多个电池(18)的外壳(17)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的电动自行车车架，其特征在于，所述电池组(3)在其上部具有充电端口(19)，当所述操作杆(13)处于所述闭合位置时所述充电端口被设置在所述操作杆(13)中的保护膜(25)覆盖。
9.一种电动自行车，其包含根据前述权利要求中任一项所述的车架。
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