CN109941383A - 新型助力电动自行车车架 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型助力电动自行车车架。在座管的下端安装有中置电机挂架，斜梁的后端与中置电机挂架的前部焊接固定；在斜梁的中部设有横向未贯通的电池凹槽，在电池凹槽的槽底的前部位置安装有前固定座、后部位置设有后固定座，在前固定座上安装有头部锁具，在后固定座上安装有尾部底座，在电池凹槽内安装有电池，电池的尾部与尾部底座连接，电池的头部与头部锁具连接；电池包括上盒体和下盒体，在两者之间设有电芯及电路板，在下盒体的尾部侧面设有充电端子以及覆盖充电端子的保护盖，在下盒体的尾部还设有外露的接线端子；在尾部底座内的相应位置设有固定端子。本发明结构简单、电池与车架结合紧密、对电池的防护能力强。

Description

新型助力电动自行车车架

技术领域

本发明属于电动自行车技术领域，尤其涉及一种新型助力电动自行车车架。

背景技术

随着技术的进步以及人们生活水平的提升，助力电动自行车逐步走入了人们的日常生活并扮演着越发重要的角色，助力电动自行车当前已经成为了人们日常出行的重要选择。将电动自行车小型化、紧凑化设计是当前助力电动自行车的发展方向，小型化的电动自行车便于收纳和移动，骑行更加轻便，可作为汽车伴侣随车行动，满足了短途骑行的需求。

车架作为助力电动自行车的重要组成部分，对自行车的整体结构强度、骑行效果等具有决定性的影响。经过多年的长足发展，自行车以及电动自行车在车体部件上并无特别可以突破的方向，车体部件更多的是进行结构上人体工程学方面的优化以及为了满足美观要求而作出的精美设计。对于助力电动自行车而言，对中置电机以及电池进行合理化安装已然成为了研发设计的主要方向。其中中置电机的安装方式直接决定了车体结构的稳定性以及车体组装和维护的便捷性，电池的安装方式直接决定了车体造型的美观程度以及电池自身的防护效果。当前情况下，人们更青睐电池与车体充分融合在一起的结构设计，这样的车型不仅造型更加美观，而且由于电池与车架的结合更加紧密，因而对电池的防护效果更好。当前设计中，电池还是采用电池支座向自行车车架上进行安装，无论从美观性还是结构强度方面而言都难以满足人们日益提高的要求。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、电池与车架结合紧密、对电池的防护能力强的新型助力电动自行车车架。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：新型助力电动自行车车架包括前叉管、横梁、斜梁、座管、平叉和立叉，横梁与斜梁两者的前端均与前叉管焊接固定；其特征是：在座管的下端安装有中置电机挂架，斜梁的后端与中置电机挂架的前部焊接固定，平叉的前端与中置电机挂架的后部焊接固定，立叉的前端与座管的中上部焊接固定；在斜梁的中部设有横向未贯通的电池凹槽，在电池凹槽的槽底的前部位置安装有前固定座、槽底的后部位置设有后固定座，在前固定座上安装有头部锁具，在后固定座上安装有尾部底座，在电池凹槽内安装有电池，电池的尾部与尾部底座对接连接，电池的头部与头部锁具连接；电池包括上盒体和下盒体，在两者之间形成的空腔内设有电芯及电路板，在下盒体的尾部侧面设有充电端子以及覆盖充电端子的保护盖，在下盒体的尾部还设有外露的接线端子；在尾部底座内的相应位置设有与接线端子插接配合的固定端子。

本发明的优点和积极效果是：本发明提供了一种结构设计合理的新型助力电动自行车车架，与现有的助力电动自行车车架相比，本技术方案中通过在座管的下端安装中置电机挂架，令中置电机便于向车架上进行安装固定。通过在斜梁的中部设置电池凹槽并在电池凹槽的前部设置头部锁具、后部设置尾部底座，令电池的底部陷入电池凹槽内，提升了电池与斜梁之间的结合紧密度。从外部来看，紧密结合的电池与车架之间近似为一个整体，因此美观程度也提升了。另一方面，由于电池是嵌入安装在斜梁上的电池凹槽内的，因此车架对电池的防护能力也提升了。相较于现有的采用电池支座对电池进行安装固定的方式，本发明中的安装固定方式能够更好地防止电池受到外力的磕碰，在受到外力磕碰后也不容易脱落。通过设置头部锁具，令电池能够锁定在车架上，降低了被盗的可能性。通过设置带有固定端子的尾部底座，令电池的尾部能够快速插接连接在尾部底座上同时将电池通过端子与整车的电路系统接通，操作方便。

优选地：电池凹槽采用水压成型工艺在斜梁的管型材上一体成型得到。

优选地：中置电机挂架包括位于中部的弧形顶板，在弧形顶板的两侧设有弧形侧板，弧形侧板的底部边缘轮廓与中置电机的机壳轮廓相适，在两个弧形侧板上还设有多组横向对正的安装孔。

优选地：在前叉管的侧壁上设有前穿线孔，在中置电机挂架的弧形顶板的前部设有后穿线孔且尾部底座位于后穿线孔所在位置，在电池凹槽的槽前壁上设有中间穿线孔；从尾部底座内的固定端子出发的前行线束在斜梁的内腔向前延伸并经由前穿线孔穿出，从尾部底座内的固定端子出发的后行线束延伸至中置电机挂架内。

优选地：平叉包括左平叉和右平叉，立叉包括左立叉和右立叉，左平叉与左立叉两者的后端汇聚并设有左连接片，右平叉与右立叉两者的后端汇聚并设有右连接片。

优选地：前固定座与后固定座两者均与斜梁的管型材焊接固定，在前固定座和后固定座上均设有多个螺纹孔。

优选地：电池的上盒体与下盒体两者采用分位于两侧的多个卡扣扣合连接。

优选地：在下盒体的前部设有用于提行电池的手凹槽。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中电池部分的结构示意图；

图3是图1中车架部分的结构示意图；

图4是图1中电池的结构示意图；

图5是电池的内部结构示意图。

图中：1、前叉管；2、前穿线孔；3、横梁；4、斜梁；4-1、头部锁具；4-2、尾部底座；4-3、前固定座；4-4、电池凹槽；4-5、后固定座；5、电池；5-1、上盒体；5-2、下盒体；5-3、手凹槽；5-4、保护盖；5-5、接线端子；5-6、卡扣；6、中置电机挂架；6-1、后穿线孔；7、座管；8、左立叉；9、右立叉；10、右平叉；11、左平叉；12、右连接片；13、左连接片。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：

请参见图1至图3，本发明的新型助力电动自行车车架包括前叉管1、横梁3、斜梁4、座管7、平叉和立叉，横梁3与斜梁4两者的前端均与前叉管1焊接固定，助力电动自行车的前叉安装在前叉管1内。

在座管7的下端安装有中置电机挂架6，斜梁4的后端与中置电机挂架6的前部焊接固定，平叉的前端与中置电机挂架6的后部焊接固定，立叉的前端与座管7的中上部焊接固定。本实施例中，平叉包括左平叉11和右平叉10，立叉包括左立叉8和右立叉9，左平叉11与左立叉8两者的后端汇聚并设有左连接片13，右平叉10与右立叉9两者的后端汇聚并设有右连接片12。助力电动自行车的后车轮安装在左连接片13与右连接片12之间。

本实施例中，中置电机挂架6包括位于中部的弧形顶板，在弧形顶板的两侧设有弧形侧板。座管7的下端与弧形顶板焊接固定，弧形侧板的底部边缘轮廓与中置电机的机壳轮廓相适，在两个弧形侧板上还设有多组横向对正的安装孔。安装中置电机时，将中置电机推入中置电机挂架6内，依靠机壳的轮廓与弧形侧板之间的适配对中置电机进行定位。定位后在安装孔内穿入长螺钉(中置电机的机壳上也开设有安装孔)并锁紧，即可完成中置电机的安装。

在斜梁4的中部设有横向未贯通的电池凹槽4-4，在电池凹槽4-4的槽底的前部位置安装有前固定座4-3、槽底的后部位置设有后固定座4-5，在前固定座4-3上安装有头部锁具4-1，在后固定座4-5上安装有尾部底座4-2。本实施例中，前固定座4-3与后固定座4-5两者均与斜梁4的管型材焊接固定，在前固定座4-3和后固定座4-5上均设有多个螺纹孔，头部锁具4-1与尾部底座4-2两者分别采用螺钉与前固定座4-3和后固定座4-5连接固定。

从图3中可以看出电池凹槽4-4的具体形状，电池凹槽4-4为位于斜梁4管型材中部的凹陷，从斜梁4的横断面上来看，电池凹槽4-4并未横向贯穿斜梁4的管型材的全部，而是从一侧(图示中骑乘者的左侧)凹陷至管型材的中部偏右侧的位置，从截面来看为L形。本实施例中，电池凹槽4-4采用水压成型工艺在斜梁4的管型材上一体成型得到。水压成型工艺为现有的成熟工艺，其原理是：将管型材置入精确加工的模具内，之后将管型材一端封堵，从另一端充入高压水源，在水压的作用下管型材的管壁膨胀变形，管壁接触到模具的模槽内壁时即可形成预制的形状，泄压后打开模具取出成品，即可在斜梁4的管型材上制得电池凹槽4-4。

在电池凹槽4-4内安装有电池5，电池5的尾部与尾部底座4-2对接连接，电池5的头部与头部锁具4-1连接，正常状态下，电池5稳定装载在头部锁具4-1与尾部底座4-2之间。实际使用中，电池5是从侧部向内滑入固定在电池凹槽4-4内的，也就是先将电池5的尾部抵靠在尾部底座4-2上，之后将电池5的头部向内倾转，直至安装在下盒体5-2底部前方相应位置的锁舌与头部锁具4-1锁合。

请参见图4和图5，可以看出：电池5包括上盒体5-1和下盒体5-2，在两者之间形成的空腔内设有电芯及电路板，在下盒体5-2的尾部侧面设有充电端子以及覆盖充电端子的保护盖5-4，在下盒体5-2的尾部还设有外露的接线端子5-5；在尾部底座4-2内的相应位置设有与接线端子5-5插接配合的固定端子。充电端子与接线端子5-5均与电路板电连接，接受电路板的管理。电路板至少应包括电池管理单元和充电管理单元，用于在电池5处于工作状态时以及处于充电状态时进行管理，在电池5内还可以设置温度传感器等元件用于检测内部环境温度，温度信号反馈给电路板，用于对电池5的状态进行判断。在上盒体5-1或下盒体5-2上的显著位置还可以设置电量指示LED灯，用于向使用者显示当前电量信息。

如前文所述，电池凹槽4-4为位于斜梁4管型材中部的凹陷，从斜梁4的横断面上来看，电池凹槽4-4并未横向贯穿斜梁4的管型材的全部，而是从一侧凹陷至管型材的中部偏右侧的位置，从截面来看为L形，也就是阶梯形。因此，为了提升电池5与斜梁4之间的结合强度，下盒体5-2的底部可以设计为与电池凹槽4-4的阶梯形相适的形状，这样电池5的底部与电池凹槽4-4之间咬合在一起，进一步保证结构的紧凑性和结合的紧密性。

上盒体5-1和下盒体5-2两者构成的完整盒体将电芯和电路板封装在内部，在上盒体5-1与下盒体5-2之间设置密封圈并采用涂胶粘接、防拆螺钉连接等方式保证内部的密封性，避免尘土和水汽进入。充电端子设置在下盒体5-2的侧部，便于与充电线进行连接，保护盖5-4用于在非充电状态下对充电端子进行防护，避免进入杂物。接线端子5-5作为电能输出的端子使用，在电池5安装到车架上之后，接线端子5-5与尾部底座4-2内的固定端子导通，向车体的电力部件提供电能。

上盒体5-1和下盒体5-2均可以一体注塑成型得到，本实施例中电池5的上盒体5-1与下盒体5-2两者采用分位于两侧的多个卡扣5-6扣合连接。为了便于对拆卸后的电池5进行取放(如取下电池5并拿到室内充电等)，在下盒体5-2的前部设有用于提行电池5的手凹槽5-3。

本实施例中，在前叉管1的侧壁上设有前穿线孔2，在中置电机挂架6的弧形顶板的前部设有后穿线孔6-1且尾部底座4-2位于后穿线孔6-1所在的位置(尾部底座4-2安装到后固定座4-5上时，尾部底座4-2的后部覆盖后穿线孔6-1)，在电池凹槽4-4的槽前壁上设有中间穿线孔。这样，从尾部底座4-2内的固定端子出发的前行线束(主要连接至车把上的车灯、控制器等)在斜梁4的管型材内腔向前延伸并经由前穿线孔2穿出，从尾部底座4-2内的固定端子出发的后行线(主要连接中置电机)束延伸至中置电机挂架6内。

组装过程：

分体加工车架的各个部分，之后将前叉管1、横梁3、斜梁4、座管7、中置电机挂架6、平叉和立叉焊接得到完整的车架；在斜梁4的电池凹槽4-4的前部焊接设置前固定座4-3、后部焊接设置后固定座4-5，之后在前固定座4-3上安装固定头部锁具4-1，在后固定座4-5上安装固定尾部底座4-2。将电池5组装并充电后安装到电池凹槽4-4内。

操作过程：

取下电池的过程，采用钥匙操作头部锁具打开、将电池前部的锁舌释放，之后将电池的头部向外侧倾转，倾转一定角度后向外侧前方拔出电池，电池的尾部与尾部底座脱离；

安装电池的过程，将电池的尾部抵靠、插接在尾部底座上，向内侧倾转电池的头部直至电池落入电池凹槽内，此时电池的尾部充分插入尾部底座，电池前部的锁舌与头部锁具锁合；

充电的过程，可以将电池取下进行充电，也可以在不取下电池的情况下进行充电。

Claims (8)

1.一种新型助力电动自行车车架，包括前叉管(1)、横梁(3)、斜梁(4)、座管(7)、平叉和立叉，横梁(3)与斜梁(4)两者的前端均与前叉管(1)焊接固定；其特征是：在座管(7)的下端安装有中置电机挂架(6)，斜梁(4)的后端与中置电机挂架(6)的前部焊接固定，平叉的前端与中置电机挂架(6)的后部焊接固定，立叉的前端与座管(7)的中上部焊接固定；在斜梁(4)的中部设有横向未贯通的电池凹槽(4-4)，在电池凹槽(4-4)的槽底的前部位置安装有前固定座(4-3)、槽底的后部位置设有后固定座(4-5)，在前固定座(4-3)上安装有头部锁具(4-1)，在后固定座(4-5)上安装有尾部底座(4-2)，在电池凹槽(4-4)内安装有电池(5)，电池(5)的尾部与尾部底座(4-2)对接连接，电池(5)的头部与头部锁具(4-1)连接；

电池(5)包括上盒体(5-1)和下盒体(5-2)，在两者之间形成的空腔内设有电芯及电路板，在下盒体(5-2)的尾部侧面设有充电端子以及覆盖充电端子的保护盖(5-4)，在下盒体(5-2)的尾部还设有外露的接线端子(5-5)；在尾部底座(4-2)内的相应位置设有与接线端子(5-5)插接配合的固定端子。

2.如权利要求1所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：电池凹槽(4-4)采用水压成型工艺在斜梁(4)的管型材上一体成型得到。

3.如权利要求2所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：中置电机挂架(6)包括位于中部的弧形顶板，在弧形顶板的两侧设有弧形侧板，弧形侧板的底部边缘轮廓与中置电机的机壳轮廓相适，在两个弧形侧板上还设有多组横向对正的安装孔。

4.如权利要求3所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：在前叉管(1)的侧壁上设有前穿线孔(2)，在中置电机挂架(6)的弧形顶板的前部设有后穿线孔(6-1)且尾部底座(4-2)位于后穿线孔(6-1)所在位置，在电池凹槽(4-4)的槽前壁上设有中间穿线孔；从尾部底座(4-2)内的固定端子出发的前行线束在斜梁(4)的内腔向前延伸并经由前穿线孔(2)穿出，从尾部底座(4-2)内的固定端子出发的后行线束延伸至中置电机挂架(6)内。

5.如权利要求4所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：平叉包括左平叉(11)和右平叉(10)，立叉包括左立叉(8)和右立叉(9)，左平叉(11)与左立叉(8)两者的后端汇聚并设有左连接片(13)，右平叉(10)与右立叉(9)两者的后端汇聚并设有右连接片(12)。

6.如权利要求5所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：前固定座(4-3)与后固定座(4-5)两者均与斜梁(4)的管型材焊接固定，在前固定座(4-3)和后固定座(4-5)上均设有多个螺纹孔。

7.如权利要求5所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：电池(5)的上盒体(5-1)与下盒体(5-2)两者采用分位于两侧的多个卡扣(5-6)扣合连接。

8.如权利要求6所述的新型助力电动自行车车架，其特征是：在下盒体(5-1)的前部设有用于提行电池(5)的手凹槽(5-3)。