CN108778920B - 具有内嵌式可拆卸电池的自行车支架 - Google Patents

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Abstract

一种在自行车支架中使用的具有电池组外廓的挤压成型的支架元件的制造方法以及自行车支架，该自行车支架包括若干个支架元件，其中支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，其中将至少一个挤压成型的支架元件在给定横截剖面中挤压成不同的材料厚度外廓，在至少一个挤压成型的支架元件上具有凹口。该自行车支架包括这样的支架元件，在支架元件中实现了具有足够强度的稳定自行车支架，其中该自行车支架变得尽可能不显眼。

Description

具有内嵌式可拆卸电池的自行车支架
技术领域
本发明涉及一种在自行车支架中使用的具有电池组外廓的挤压成型的支架元件的制造方法，该自行车支架包括若干个支架元件，其中支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状。
本发明还涉及一种包括若干个支架元件的自行车支架，其包括至少一个支架元件，及包括辅助电动马达，其中支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，其中至少部分电池系统内嵌在支架中，该电池系统包括至少一个用于储存电能的电池组，用于与自行车上的设备例如舒适设备和/或安全设备的连接。
背景技术
众所周知如何将自行车与电池连接使用，例如用于车灯的供电。同样地，众所周知如何在自行车中使用电池系统，用于辅助电动马达的供电。
因此，含有辅助电动马达的自行车具有电池系统，该电池系统具有至少一个安装在自行车某处的电池组。原先通常将电池组放置在行李架下方或与行李架连接，或是与座位连接，但在所谓的电动自行车或电动车的最近的型号中，电池组为内嵌或组装在实际的自行车支架中，因此电动车是不容易辨别的。
电池组的问题是它们需要充电，且将整个自行车带到供电电源，例如插座，是不实际的，因此自行车的电池组可以拆卸是必要的。
基于上述的理由，在自行车支架上制造凹口也是众所周知的，由此为电池组形成空间，然而具有的缺点是凹口导致传统的自行车支架结构大幅度变差。
然而，上述问题可以得到解决，例如，专利DK176497B1中表明，从中已知有自行车支架，其包括若干个支架元件，优选地为管，其中支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，自行车支架中设计为安装电池组的支架部分是由多室外廓组成，其中在多室支架中至少一个腔室是完整的。以这种方式，实现了具有用于电池组的凹口的自行车支架，其中支架具有极大的刚度。
同样地，众所周知，在圆形管道中安装矩形外廓，且因此也形成了有几个腔室的外廓，由此增加了强度。
发明目的
本发明的目的在于以相比现有技术好得多、快得多、便宜得多的方式解决自行车支架的稳定性问题，不需使用多室外廓来达到足够的强度，但同时解决了上述问题，如此自行车支架变得尽可能不显眼。
因此，本发明的目的在于创造一个好得多、快得多、便宜得多的解决方案，其中无需将各种结构焊接到一起，以便形成，例如，具有用于电池组的开口的底管。
本发明进一步的目的在于在生产过程中挤压出具有不同材料厚度的完成的外廓，其中例如，根据为了达到足够强度的需要，外廓的一个部分具有的材料厚度比其他部分更厚。生产过程还具有的目的是制造凹口，凹口其细致地适应于至少一个电池组。
同样地，本发明的目的在于以一种形式挤压电池组，意味着安装电池组的自行车支架表现为“实心浇注”视觉单元。因此，这意味着电池组不会作为外来元件出现，而是自行车整体美学设计的一部分，电池组不会表现为自行车的额外部分。
最后，本发明的目的在于表示一种具有内嵌式可拆卸电池的自行车支架，其中电池主要安装在可轻松拆卸的地方，便于充电，更换，或者防盗。
发明内容
根据本发明的第一个方面，通过如前言所描述的自行车支架挤压成型支架元件的制造方法，上述提及的发明目的包含一种在自行车架中使用的具有电池组外廓的挤压成型的支架元件的制造方法，该自行车支架包括若干个支架元件，其中支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，其中至少一个支架元件在给定横截剖面中挤压成具有不同的材料厚度。
这使得可在支架元件的不同位置处实现期望的和必要的强度，以便使支架元件足够稳固。特别是，可有特别适合的材料厚度，且因此在支架元件两侧上的外廓中刚度增加。
现行挤压支架元件可以通过使用一长串的材料，例如铝，不锈钢，其他金属或合金，以及一长串系列的塑料种类或高分子来完成。支架元件还能通过铸造或拉挤来制造，例如，可由纤维增强塑料制成。
在第二个方面中，本发明还涉及一种在至少一个挤压成型的支架元件上制造凹口的方法。
这使得可在挤压成型的支架元件中实现开口，其适应于将作为自行车支架一部分的电池组的部分。在一个优选的实施例中，凹口可置于挤压成型的支架元件或元件们的顶部，但它还能可选地以许多其他方式放置。
在第三个方面中，本发明的还涉及一种将至少一个电池组外廓挤压的方法。
同样地，现行挤压电池组外廓可通过使用一长串的材料，例如铝，不锈钢，其他金属或合金，以及一长串的塑料类或高分子来完成。
这同样使得制造所使用的电池适用的外廓是简单的、快捷的、实用的且经济的，其中外廓还适合于挤压成型的支架元件。
在一个优选实施例中，电池组外廓由与支架元件相同的材料制成。例如，如果这种材料为铝，考虑到良好的设计和增强的材料及表面的抗裂性，电池和支架两者皆可以阳极电镀为不同的颜色。
在一个实施例中，外廓同样地被挤压成不同材料厚度，例如在底部，要么向外扩展，要么向内扩展，这同样地增加了自行车支架的强度和稳定性。
在第四个方面中，本发明还涉及一种将至少一个电池组外廓安装在至少一个挤压成型的支架元件的凹口中的方法。
这使得可实现包括至少一个电池组的不显眼的自行车支架。
在第五个方面中，本发明还涉及一种自行车支架，其中支架包括至少一个具有不同材料厚度的挤压成型的支架元件，该支架元件包括顶部、底部、第一侧和第二侧、内侧和外侧，以及具有至少一个电池组的至少一个凹口，该至少一个电池组包括具有第一部分和第二部分的横截剖面，其中至少一个电池组的第一部分与凹口中的支架元件横截剖面互补成凹口前的支架元件横截剖面。
这使得可在自行车上放置至少一个电池组，如此电池组不会作为额外安装的且独立的单元突出，相反该电池作为自行车支架的组成的部分非常不显眼地出现。
通过挤压支架元件，还使得可将材料放在适合于实现足够的强度的支架元件上，以便补偿至少一个电池组的至少一个凹口。
因此，凹口使得可将电池组安装在支架元件自身中，其中在一个优选实施例中，侧面抵住，且支撑电池组的侧面。
在一个优选实施例中，挤压成型的支架外廓是椭圆、圆形或其组合。这意味着凹口中的支架元件的侧面越高，凹口电池变得越小，以便适合凹口。在一个优选实施例中，然而，支架元件的侧面延伸覆盖电池如此大的一部分，使得电池的重心牢固地位于支架元件的凹口中。
在一个优选实施例中，具有凹口的挤压成型的支架元件还放置在从底架延伸至头管的自行车支架的部分上，即下管中，但理论上，其也能放置在自行车支架的其他部分上，例如从底架延伸至车座的部分上，即车座管中，但是放置于上管中也是可能的。
在另一个优选实施例中，电池组外廓的第一部与支架元件的外部尺寸和形状是相同的——由此其精确地装配在凹口中，使得具有电池组的支架在视觉上及纯粹在强度方面都被视作是一个完整的管。也就是说，如果支架元件遭受弯曲，电池外廓能传递压缩力，因为电池组外廓替代支架外廓。这种情况就是在没有安装电池组时，不管单独的支架元件是否有足够的强度都不会变形。
要理解的是，如所述的自行车支架，相似地涉及通过触体、端子、连接件、电缆等将电池组与自行车上电力组件相互连接的工具，该电力组件例如为灯、电量表以及辅助马达。
此外还要理解的是，当然有将电池组紧固在支架元件上的方式，如此电池组不会从自行车上掉落或从凹口中掉出。在第六方面中，本发明还涉及自行车支架，其中至少一个挤压成型的支架元件包括在支架元件内侧底部的凹陷，且其中至少一个电池组的第二部分包括凸起，该凹陷与该凸起是互补的。
这使得可更快更牢固地将至少一个电池组放置在支架元件的凹口中。
在第七个方面中，本发明还涉及自行车支架，其中至少一个挤压成型的支架元件在底部具有最大的材料厚度，并且其中第一侧和第二侧具有的材料厚度比顶部更厚。
这使得可调整支架元件上必要的强度关系，以便通过将材料添加至支架元件的其他所选位置，来补偿元件中一个位置上的较薄的材料厚度。
在第八个方面中，本发明还涉及自行车支架，其中至少一个挤压成型的支架元件进一步包括外侧上的沟槽。
这使得可在整个或部分的支架长度上引导电缆和/或电线以及刹车管，其中电缆是易于取放的，且由此可以按照期望或需要简便和快捷地进行维修和替换。同时，在自行车的制造过程中实现了更快捷及更简单的自行车装配。
在一个优选实施例中，沟槽为电缆和电线提供了固定布置。
在第九个方面中，本发明还涉及自行车支架，其中沟槽包括闭合装置，外侧的沟槽及闭合装置具有相匹配的闭合器。
这使得可借助于盖子、栏杆之类的来封闭沟槽，这可紧固在自行车支架上的外沟槽上，例如借助夹子。上述的夹子可是盖子本身整体的一部分，在一种变体中，它们可以做成如盖子，将从附图说明及附图出现。
这样的优点在于保护电缆和电线等避免尘土，且给含有电池和必要的电力组件的闭合的支架元件提供赏心悦目的外观设计。另一个优点在于更快捷地安装电缆，且如果维修成为必要的，同时更容易达到。因此，当电缆不是如常规放置在管内而是简单地通过移开盖子来取得的时候，例如通过夹子固定在沟槽上，维修就更简单。
在第十个方面中，本发明还涉及自行车支架，其中至少一个电池组包括具有外部形状的横截剖面，当电池组放置到支架元件的凹口时，该外部形状的第一部分可见的，该外部形状的第二部分是隐藏的。
这使得可构建自行车支架，其中电池组的可视部分在电池组放置处的自行车支架横截面中构成整个自行车支架的自然且不显眼的一部分。
电池本身可以是任何适合使用的电池，诸如24伏或者36伏的可充电锂离子(Li-Ion)电池/干电池。
附图说明
图1示出了从侧面观察到的自行车；
图2示出了从上方观察到的自行车；
图3示出了从后方观察到的自行车；
图4示出了从支持元件顶部观察到的具有电池组的挤压成型的支架元件；
图5示出了从支架元件第二侧观察到的电池组，其从支架元件向上提起；
图6示出了从支架元件第二侧观察到的电池组，其被插入到支架元件；
图7示出了在第一个实施例中的电池组横截剖面；
图8示出了在第一个实施例中的支架元件横截剖面；
图9示出了在第一个实施例中，插入到支架元件的横截剖面中的这种电池组横截剖面。
图10示出了在第二个实施例中的电池组的横截剖面；
图11示出了在第二个实施例中的支架元件的横截剖面；
图12示出了闭合装置；
图13示出了在第二个实施例中，插入到支架元件横截剖面中的电池组横截剖面。
参考编号列表
1自行车
2自行车支架
3前轮
4后轮
5车座
6车把
7底架
8头管
9上管
10车座管
11斜管/下管
12支架元件
13挤压成型的支架元件
14电池组
15挤压成型的支架元件的顶部
16挤压成型的支架元件的第一侧
17挤压成型的支架元件的第二侧
18双位开关
19握持装置
20锁
21电池
22凹口
23挤压成型的支架元件的底部
24电池组横截剖面
25挤压成型的支架元件横截剖面
26电池组第一部分
27电池组第二部分
28电池组凸起
29挤压成型的支架元件内侧
30挤压成型的支架元件凹陷
31挤压成型的支架元件外侧
32挤压成型的支架元件沟槽
33闭合装置
34吊耳
35相匹配的闭合器
具体实施例
图1示出了从侧面观察到的自行车1，其中自行车，除了其他以外，具有自行车支架2、前轮3、后轮4、车座5、车把6、底架7以及头管8。这里示出的自行车支架2具有上管9、车座管10以及斜管/下管11，其构成了可全部为挤压成型的支架元件12。
在图1中，自行车支架2除了具有斜管11外还具有带有电池组14的挤压成型的支架元件13。如图中所示，挤压成型的支架元件13可沿着斜管11构成，但它也可由附加的支架元件12加固。
图2示出了从上方观察到的自行车1，图3示出了从后方观察到的自行车1。
图4示出了从挤压成型的支架元件的顶部15观察到的具有电池组14的挤压成型的支架元件13，其中也示出了第一侧16和第二侧17。此外，有用于激活电池组14的双位开关18和拿放电池组14时使用的握持装置19。最后，示出了用于将电池组14固定在挤压成型的支架元件13上的锁20。
图5示出了从第二侧17观察到的挤压成型的支架元件13，其中带有电池21的电池组14被提起离开挤压成型的支架元件13，示出了挤压成型的支架元件13中的凹口22。此处示出的凹口22在挤压成型的支架元件13的底部23相反的顶部15中。
图6同样示出了从第二侧17观察到的挤压成型的支架元件13，其中带有电池21的电池组14此时插入到挤压成型的支架元件13中，以便挤压成型的支架元件13和电池组14作为单一的单元出现，电池组14被整合至挤压成型的支架元件13中。
图7示出了具有插入的电池21的电池组横截剖面24，图8示出了支架元件横截剖面25，在该支架元件横截剖面25中有凹口22，图9示出了插入到支架元件横截剖面25的这种电池组横截剖面24。
图10示出了在第二个实施例中的电池组横截剖面24，该电池组横截剖面24具有第一部分26和第二部分27，当电池组14插入到挤压成型的支架元件的凹口22时，第一部分26是可见的，当电池组14插入到挤压成型的支架元件的凹口22时，第二部分27是隐藏的。图10同样示出了位于第二部分27外侧上的凸起28。
图11示出了第二个实施例中的支架元件横截剖面25，该支架元件横截剖面25具有顶部15、第一侧16、第二侧17及底部23。此外，该图示出了挤压成型的支架元件13具有内侧29，其中在底部23中有凹陷30，挤压成型的支架元件13具有外侧31，其中在底部23中有沟槽32。图12示出了具有两个吊耳34的闭合装置33，用于闭合沟槽32，其中闭合装置本身具有内嵌式夹子的功能，用于将其固定在沟槽32内。
图13示出了插入到支架元件的横截剖面25中的电池组横截剖面24，其中电池组的凸起28与支架元件的凹陷30接合，闭合装置33借助沟槽的相匹配的闭合器35和闭合装置来封闭沟槽32。在此图中，人们可以清楚地注意到支架元件中的内侧29上有不同的材料厚度的空间——实际上材料厚度在特定位置可增加数毫米，而不影响外部形状。通过在第一侧16和第二侧17上精确地增加材料厚度，可实现在支架元件上刚度的增加，如果这证明是所需的以便在给定的支架结构上达到足够的刚度。

Claims (7)

1.一种自行车支架的挤压成型的支架元件的制造方法，其中所述挤压成型的支架元件包括独立的电池组外廓，所述自行车支架包括多个支架元件，其中所述支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此所述自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，其特征在于，将至少一个所述支架元件在给定横截剖面中挤压成不同的挤压出的材料厚度，且其中至少一个挤压成型的支架元件不是多室外廓，至少一个挤压成型的支架元件包括顶部、底部、第一侧和第二侧，其中至少一个挤压成型的支架元件在所述底部具有其最大的挤压出的材料厚度，所述第一侧和第二侧具有的挤压出的材料厚度比所述顶部更厚，在至少一个挤压成型的支架元件内提供凹口适于容置电池组外廓的一部分，至少一个电池组外廓挤压成具有第一部分和第二部分的横截剖面，其中所述至少一个电池组外廓的第一部分与所述凹口中的支架元件横截剖面互补成凹口前的支架元件横截剖面。
2.根据权利要求1所述的自行车支架的挤压成型的支架元件的制造方法，其特征在于，将所述至少一个电池组外廓安装在至少一个挤压成型的支架元件的凹口中。
3.自行车支架，包括多个支架元件，所述支架元件包括至少一个根据权利要求1或2所述方法获得的支架元件，以及辅助电动马达，其中所述支架元件互相连接且组成具有极大刚度的结构，如此自行车支架在常规负载下不会改变其几何形状，其中所述自行车支架内嵌有至少部分电力电池系统，所述电力电池系统包括至少一个储存电能的电池组，用于与自行车上的设备的连接，其特征在于，所述自行车支架包括至少一个非多室外廓的挤压成型的支架元件，至少一个挤压成型的支架元件包括顶部、底部、第一侧和第二侧，所述第一侧和第二侧分别包括内侧和外侧，其中至少一个挤压成型的支架元件在给定横截面中有不同的挤压出的材料厚度，并且至少一个挤压成型的支架元件在底部具有其最大的挤压出的材料厚度，其中所述第一侧和所述第二侧具有的挤压出的材料厚度比所述顶部更厚，至少一个挤压成型的支架元件还包括至少一个凹口用于容置至少一个挤压成型的电池组外廓，所述挤压成型的电池组外廓具有含第一部分和第二部分的横截剖面，其中至少一个电池组外廓的第一部分与所述凹口中的所述支架元件横截剖面互补成凹口前的支架元件横截剖面。
4.根据权利要求3所述的自行车支架，其特征在于，至少一个挤压成型的支架元件包括在所述支架元件内侧底部的凹陷，其中至少一个电池组外廓的所述第二部分包括凸起，所述凹陷与所述凸起是互补的。
5.根据权利要求3所述的自行车支架，其特征在于，至少一个挤压成型的支架元件进一步包括外侧上的沟槽。
6.根据权利要求5所述的自行车支架，其特征在于，所述沟槽包括闭合装置，其中外侧的所述沟槽与所述闭合装置具有相匹配的闭合器。
7.根据权利要求3所述的自行车支架，其特征在于，至少一个电池组包括具有外部形状的横截剖面，当所述电池组置于所述支架元件的凹口时，所述外部形状的第一部分是可见的，而所述外部形状的第二部分是隐藏的。
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