CN1138543A - 自行车电驱动组件 - Google Patents

Abstract

电驱动组件，用于驱动自行车，行李架绕自行车后轮而安装以支撑或具有运转定向的电源组件或将处于非运转定向的电源组件向后支撑以便将其运输，当电源组件在其运转定向时被支撑，驱动轮与自行车的后轮胎相啮合，而电开关与安装在行李架上的开关执行器对准，并可与之啮合，控制杆可被操作以便使控制钢丝绳将开关执行器枢轴转动至与电开关啮合，在行李架上的罩盖被枢轴转动地安装组件可不用工具而快速地安装或拆卸。

Description

自行车电驱动组件

本发明涉及电池作动力的自行车，特别涉及这种自行车使用的，能方便地安装和拆卸的电源组件。

已知现有技术提出一种电池作动力自行车以增强驾驶人踏板的动力。例如，在美国专利号NO.3878910中，电驱动组件包括有电池，电池封装在分开的壳体中，像“鞍座袋”那样放置在自行车后轮的两侧。电动马达安装在车轮之上，旋转驱动滚轮，滚轮依靠摩擦来驱动自行车车轮。电池和马达是分开封装的，由自行车车把上的电开关加以控制。美国专利号NOs.4030562，4410060，3905442，3841428，3966007，4168758和3991843的电力助动车也提出分开安装和封装的电池和马达。结果，这些现有公开技术中的电驱动系统的安装或拆卸就不是一样简单的事情。这些现有技术系统的零件必须分开安装。

美国专利号NO.1832018提出一种自推进小型摩托车，它带有壳体，壳体具有分置在主动轮相对侧的分室，还带有由分室底部加以支撑的电池。位于车轮之上的分室封装驱动马达，它借助离合器和驱动皮带与轮子连接，而离合器则由通过壳体壁而伸出的杆加以控制。电开关安装在小型摩托车的车把上以便进行电池和马达电路间的电连接。该系统也不能方便地安装以驱动自行车。

本发明目的在于提出一种自行车电驱动组件，它可容易地安装和拆卸，能安装成运转定向和非转行定向的，且能快速地安装而不使用工具。

本发明提出的可拆卸电源组件在一个共用壳内包含一个或多个电池，电动马达，控制线路，再充电器，用于接通电池或电池组与电动马达之间电路的开关，以及摩擦驱动轮。一种能容易地安装在几乎任何标准自行车上的行李架用于将电源组件适当地支撑和对准在自行车后轮胎之上，这样，电源组件由行李架加以支撑，以摩擦驱动轮啮合对顶后轮胎的顶部。将电源组件安装在行李架上只要花几秒，且不需任何工具。

车把控制器操纵固定于开关执行器上的钢丝绳，车把控制器可以后刹车杆同样的方式容易地安装在自行车车把上，而开关执行器则安装在行李架上。当电源组件以运转定向安装在行李架上时，开关执行器与电源组件上的开关对准并可与其啮合，在执行器和电源组件之间不要求有另外的连接。

该自行车使用和行驶可带或不带可装拆电源组件。为运输电源组件，可将电源组件以非运转定向安装在后面在行李架上，且驱动轮不与自行车的后轮胎相啮合。

该行李架包括一对置于自行车后轮各自侧的U形支撑件。每件支撑件具有一对竖直部份，它们由平行自行车纵轴而延伸的底部水平部份加以连接。电源组件包括一对垂挂部份，这对垂挂部份安放在相应的U形支撑件上，并安置在底部水平部份上，这样，垂挂部份跨在自行车后轮上并为后轮形成长方形孔。为了将电源组件保持在行李架的适当位置上，行李架包括一枢轴转动罩盖。电源组件壳的顶部部份是弧形的，而部份是平的，而罩盖具有相应的互补凹进部份，这样，当关闭罩盖时，罩盖就紧贴着啮合壳的顶部。还设置有弹簧锁，用于将罩盖锁住在其关闭位置。

当罩盖上升至打开位置时，电源组件可安装在行李架上。该电源组件或以运转定向，或以非运转定向下放进入行李架。然后将罩盖放下至其关闭，锁住位置。当电源组件处于运转定向时，驱动轮啮合自行车的后轮胎，电源组件中的开关与执行器对准，并可被其啮合。

也就是说，本发明提出电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，包含有位于单一壳内的电池装置，电动马达和驱动装置，驱动装置由所述电动马达驱动；和

行李架装置，用于将所述电源组件支撑在自行车上，自行车处于运转定向，其中所述驱动装置啮合所述自行车的车轮。

其中，所述电源组件包括开关装置于用接通所述电池装置与所述马达之间的电路，且其中所述组件还包括控制装置用于操纵所述开关装置，所述控制装置包括安装在行李架装置上的执行器，当所述电源组件处于所述运转定向时所述执行器被放置成使它对准并能与所述开关装置相啮合。

其中，所述控制装置还包括安装在所述自行车上的控制另件和将所述控制另件与所述执行器连接的连接装置。

其中，所述控制另件被安装在所述自行车的车把上。

其中，所述行李架装置将所述电源组件支撑在所述自行车的车轮之上。

其中，所述电源组件包括垂挂部份跨在所述车轮上，为所述车轮形成长方形孔。

其中，所述行李架装置包括一对位于所述车轮各自侧的U形支撑件，每件支撑具有一对被底部水平部份连接的竖直部份，当所述电源组件被支撑在所述行李架装置上时，所述电源组件的所述垂挂部份放置在各自水平部份上，而所述电源组件放置在所述竖直部份之间。

其中，所述行李架装置包括枢轴转动罩盖；以及

其中所述壳具有上表面，所述罩盖可枢轴转动至打开位置以便打开所述行李架装置安放所述电源组件，并可枢轴转动至关闭位置以啮合所述上表面，将所述电源组件关闭在所述行李架装置中。

其中，所述上表面部份是弧形的，且所述罩盖具有凹进部份，它与所述上表面相互补，并与之啮合。

其中，它还包括锁装置以便将所述罩盖在所述关闭位置锁住。

其中，所述行李架装置适用于将所述电源组件支撑在非运转定向，其中所述驱动装置不与所述自行车的车轮啮合。

其中，所述行李架装置适用于将所述电源组件支撑在非运转定向，其中所述驱动装置不与所述自行车的所述车轮相啮合。

本发明还提出电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，它包含用于驱动自行车的装置；

行李架装置，用于将所述电源组件支撑在自行车上；

罩盖，可在所述行李架装置上被枢轴转动，所述罩盖可被枢轴转动至打开位置打开所述支撑装置以安放所述电源组件，可被枢轴转动至关闭位置将所述电源组件关闭在所述行李架装置中。

其中，所述电源组件包括壳，壳具有部份弧形上表面，而所述罩盖具凹进部份，它与所述上表面互补，并与之啮合。

其中，还包括锁装置以便将所述罩盖锁住在所述的关闭位置。

本发明还提出电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，它包含电动马达，由电动马达驱动的驱动装置，和开关装置，该开关装置用于将所述马达与电池相连接；

行李架装置，适用于将所述电源组件支撑在处于运转定向的自行车上；和

控制装置，用于操纵所述开关装置，所述控制装置包括安装在所述行李架装置上的执行器，所述执行器当所述电源组件处于所述运转定向时，被放置成使其对准并可与所述开关装置相啮合。

其中，所述控制装置还包括控制另件，它被安装在所述自行车上，和连接装置用于将所述控制另件与所述执行器相连接。

其中，所述控制另件被安装在所述自行车的车把上。

发明将由下述说明和附图变得更为清晰，其中：

图1是本发明安装在自行车后轮上面的电源组件的示意图；

图2是本发明安装在自行车后轮上面的行李架的部份透视图，自行车上未安装电源组件，而罩盖被枢轴转动至关闭位置；

图3是本发明安装在自行车后轮上面的行李架的部份透视图，罩盖被部份打开，电源组件准备安装在行李架上；

图4是本发明行李部份透视图，电源组件已安装在上面，罩盖处于其关闭位置，关闭着行李架上的电源组件；而

图5是部份透视图，图中电源组件已安装在本发明的行李架上，在行李架上已装备有开关执行器，它与从电源组件上伸出的开关件对准并可与其啮合。

由图1可见，本发明的电驱动组件包括电源组件10，电源组件具有一个或多个电池12，控制线路14，电气开关16，该电气开关包括一对压缩器18和按钮开关操作器20，电动马达22，马达轴24和摩擦驱动轮或滚轮26，以及再充电器28用于对电池或电池组12进行再充电。所有这些零件被封装在共用电源组件壳30内，它具有一对垂挂部份32和34用于跨立在自行车的后轮36上。为容纳自行车轮，在垂挂部份32和34之间成形了长方形开口38。在长方形开口38的顶部40有一个贯通壳的孔，使驱动滚轮26能伸入长方形开口38中，从而它能与自行车轮36的轮胎42的顶部相啮合。显然，随着驱动滚轮26如此与轮胎42相啮合，开关16的闭合将引起马达22的通电，然后它将转动滚轮26以便摩擦地驱动自行车轮36。

当电源组件10不在使用时，再充电器28可通过外插头44与直流电源相连接。或者，电池或电池组12可在马达22作为发电机运转，如自行车下山时，进行再充电。

应理解到，所示电源组件10内部的零件布置仅仅是示例性的。零件可以任何方便的方式被布置在壳30之内。然而，马达22的放置应适宜于驱动滚轮26，而它将如所示的放置。虽然，所示的滚轮26是由马达轴24直接驱动的，但应理解到，在马达22和驱动滚轮26之间也可放置合适的包括齿轮传动装置的驱动链。

电源组件10由行李架50安装在自行车上，图2-5最好地进行了展示。参考图2和3，行李架50包括一对U形支撑件52和54，它们被安装位于自行车后轮36相对两侧与自行车纵向轴平行的相应平面内。每一U形支撑件52和54具有一对垂直杆部分55和56，它们被底部水平杆部分57所连接。U形件52和54的顶部58是开口的，使电源组件10可能安装，这将以后加以说明。由图3可最好地看到，垂直杆部分56的顶部由向自行车后部伸展的水平U形部分60加以连接。由图5可见，横梁杆62连接垂直杆部分55的上端，而水平杆部分64则向自行车向前伸展以支承轴承66。枢轴转动销钉67则在轴承66中作为轴颈以便枢轴转动罩盖68(如图5中剖视线所示)。

行李架50藉助安装组件70安装在自行车上，该安装组件将水平杆部分57固定至自行车后轴72上。每件安装组件70包括在轴72上的安装接片74，螺纹杆76用78拧接在接片74上。螺纹杆可调节地被拧至焊接在板82上的套筒80上。安装带84用螺栓固定在板82的顶部，并紧贴地卷缠在水平杆部分57上。为了将行李架50固定在自行车框架件86上，在水平杆62和框架件86之间设置有一对可调节撑杆组件88。每件撑杆组件88包括螺纹套筒90，从其两端伸出螺纹杆91和92，使撑杆组件88的长度可调节。杆92被固定在安装于杆62的接片94上，杆91固定在构件96上，而构件紧固在框架件86上。

如上所述，行李架50包括枢轴转动罩盖68。电源组件10的壳30包括盖100，它是可移动或可枢轴转动的以便向壳体30内的另件提供入口。盖100在102从其边缘起是弧形的，并具有平的顶部104，罩盖68设置有互补的凹进部分106，这样，当罩盖68处于其关闭位置时，罩盖将紧贴地与盖100相啮合。由图3可见，弹簧锁108安装在框架50的U形部分60的基底上。当罩盖68关闭时，如图2和4所示，锁108啮合罩盖68的边缘，将其锁紧在关闭位置。

如图5所示，开关操作器20从电源组件10的壳30伸出。开关18可以，例如，是点动开关，当按时，它交替地接通和断开电路。为操作开关18，开关执行器110枢轴可转动地安装在U形部分54的竖直行李架部分55上。执行器110的上端固定在钢丝绳112的端部，钢丝绳在执行器110和接片116之间被螺旋弹簧114所包围，该接片116紧固于轴承66中之一的外表面，并由此垂挂。钢丝绳112通过管状件118伸展至安装在自行车车把122上的控制杆120。如将要认识到，控制杆120和钢丝绳112和安装在车把上的普通刹车操作杆一样地操作。确实，可将开关控制杆120放置在车把上现有刹车操作杆的附近。由于开关执行器对准并可与开关操作器20相啮合，控制杆120的操作造成执行器110的枢轴转动，进入与开关操作器20的啮合，从而接通电路启动马达22。当释放控制杆120时，弹簧114将使执行器110偏移返回其初始位置，与开关操作器20脱离啮合。

电源组件10能安装在行李架50上进行如图所示的运转定向。然而，当自行车手希望仅仅是运输电源组件10时，电源组件可安装在后部成为非运转定向，这时，轮胎42不被驱动滚轮26所啮合，而执行器110不与开关操作20对准并不可与其啮合。

图2表示带有罩盖68的行李架50处于其关闭位置，但在行李架50上没有安装电源组件10。在图3中，电源组件10处于要安装到行李架50上的状态，行李架的罩盖58被枢轴转动至打开位置。图4中，电源组件10被安装在行李架50上。电源组件壳30的垂挂部分32和34放置在行李架50的水平部分57上，罩盖68被关闭，并锁紧在关闭位置。罩盖68的凹进部分106紧贴地啮合电源组件10的盖100。当在此位置时，驱动轮26啮合自行车后轮36的轮胎42。开关执行器110处于被控制杆120操作的位置，以便操纵开关18启动马达22，给自行车提供驱动功率。

电源组件10的安装可快速、方便地完成，且不需使用工具。一旦电源组件10被安装在行李架50上，并在运转定向时，它就准备好向自行车提供功率。

应理解到，发明的前述说明仅仅是为了展示，对该技术的行家们来说，只要不离开发明的精神和范围，其它修正，实施例和等价物显然是可能的。

Claims (20)

1.电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，包含有位于单一壳内的电池装置，电动马达和驱动装置，驱动装置由所述电动马达驱动；和

行李架装置，用于将所述电源组件支撑在自行车上，处于运转定向，其中所述驱动装置啮合所述自行车的车轮。

2.如权利要求1所述的电驱动组件，其中所述电源组件包括开关装置于用接通所述电池装置与所述马达之间的电路，且其中所述组件还包括控制装置用于操纵所述开关装置，所述控制装置包括安装在行李架装置上的执行器，当所述电源组件处于所述运转定向时所述执行器被放置成使它对准并能与所述开关装置相啮合。

3.如权利要求2所述的电驱动组件，其中所述控制装置还包括安装在所述自行车上的控制零件和将所述控制零件与所述执行器连接的连接装置。

4.如权利要求3所述的电驱动组件，其中所述控制零件被安装在所述自行车的车把上。

5.如权利要求1所述的电驱动组件，其中所述行李架装置将所述电源组件支撑在所述自行车的车轮之上。

6.如权利要求5所述的电驱动组件，其中所述电源组件包括垂挂部份跨在所述车轮上，为所述车轮形成长方形孔。

7.如权利要求6所述的电驱动组件，其中所述行李架装置包括一对位于所述车轮各自侧的U形支撑件，每件支撑件具有一对被底部水平部份连接的竖直部份，当所述电源组件被支撑在所述行李架装置上时，所述电源组件的所述垂挂部份放置在各自水平部份上，而所述电源组件放置在所述竖直部份之间。

8.如权利要求6所述的电驱动组件，其中所述驱动装置包括在所长方形孔内部的摩擦轮，当所述电源组装被支撑于所述运转定向时，摩擦轮与所述自行车轮相啮合。

9.如权利要求5所述的电驱动组件，其中所述车轮是所述自行车的后轮。

10.如权利要求1所述的电驱动组件，其中所述行李架装置包括枢轴转动罩盖；以及

其中所述壳具有上表面，所述罩盖可枢轴转动至打开位置以便打开所述行李架装置安放所述电源组件，并可枢轴转动至关闭位置以啮合所述上表面，将所述电源组件关闭在所述行李架装置中。

11.如权利要求10所述的电驱动组件，其中所述上表面部份是弧形的，且所述罩盖具有凹进部份，它与所述上表面相互补，并与之啮合。

12.如权利要求10所述的电驱动组件，它还包括锁装置以便将所述罩盖在所述关闭位置锁住。

13.如权利要求10所述的电驱动组件，其中所述行李架装置适用于将所述电源组件支撑在非运转定向，其中所述驱动装置不与所述自行车的车轮啮合。

14.如权利要求1所述的电驱动组件，其中所述行李架装置适用于将所述电源组件支撑在非运转定向，其中所述驱动装置不与所述自行车的所述车轮相啮合。

15.电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，它包含用于驱动自行车的装置；

行李架装置，用于将所述电源组件支撑在自行车上；

罩盖，可在所述行李架装置上被枢轴转动，所述罩盖可被枢轴转动至打开位置打开所述支撑装置以安放所述电源组件，可被枢轴转动至关闭位置将所述电源组件关闭在所述行李架装置中。

16.如权利要求15所述的电驱动组件，其中所述电源组件包括壳，壳具有部份弧形上表面，而所述罩盖具凹进部份，它与所述上表面互补，并与之啮合。

17.如权利要求15所述的电驱动装置还包括锁装置以便将所述罩盖锁住在所述的关闭位置。

18.电驱动组件，用于驱动自行车，包括：

电源组件，它包含电动马达，由电动马达驱动的驱动装置，和开关装置，该开关装置用于将所述马达与电池相连接；

行李架装置，适用于将所述电源组件支撑在处于运转定向的自行车上；和

控制装置，用于操纵所述开关装置，所述控制装置包括安装在所述行李架装置上的执行器，所述执行器当所述电源组件处于所述运转定向时，被放置成使其对准并可与所述开关装置相啮合。

19.如权利要求18所述的电驱动组件，其中所述控制装置还包括控制零件，它被安装在所述自行车上，和连接装置用于将所述控制零件与所述执行器相连接。

20.如权利要求19所述的电驱动组件，其中所述控制零件被安装在所述自行车的车把上。

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