CN201140748Y - 一种电动自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动自行车，它涉及一种自行车，用于骑行，其特点在于：(1)在电动自行车的①车座面6的下方、②A、③B、④C、⑤D、⑥E、⑦F这七个部位中，至少有一个部位设有所述的蓄电池盒；(2)在所述该七个部位中的所述蓄电池的倾斜度小于16度；(3)所述蓄电池安置在电动自行车的该七个部位的合理的三维空间排布位置、该车的蓄电池的使用寿命较长。

Description

一种电动自行车

本申请是发明创造名称为“一种乘坐舒适的电动自行车及其车座”申请的分案申请，其申请号为“99245735.1”、申请日为“1999年9月24日”、优先权日为“1998年9月24日”。

技术领域

本实用新型涉及一种自行车，特别涉及一种电动自行车。

背景技术

市场上出售的自行车有以下缺点：

(1)车座承载臀部的面积较小。如图1所示，车座最长宽度S小于230mm，与对称轴相距50mm的线段长度L小于125mm。(2)车座中后部的凹槽深度h如图2所示只有6mm，凹槽周围的海绵被臀部压扁后，人体会阴部仍然受到凹槽部位较大的反弹力，不舒适，尤其远程行驶后疼痛。(3)车座插在座管内上、下移动，因人而异调节车座位置的性能较差。(4)车座后方没有活动靠背。

市场上出售的电动自行车有以下缺点：

(1)市场上现有的蓄电池是直角立方体，其正常放置姿态为：外壳呈水平安放，接线柱在盖面上。但是，在某些有限空间安置时，由于蓄电池的体积较大，不合理的设计人为造成倾斜姿态，这样会使蓄电池的有效使用容积减少，性能降低，从而影响质量；圆柱形的蓄电池也不宜倾斜。(2)现有的电动自行车上的蓄电池少数配置在行李架上(如图1所示)或后车轮上部两侧或座管前、后(B、A)空间区域或单独在曲轴前下方F区域，多数配置在下斜管上部的D区域，而位于D与F之间的E以及D上方的C这两处空间区域却没有配置利用；行李架上和后轮两侧的重心偏高偏后又影响载货；A、B区域的重心偏高、偏后，迫使车轮直径缩小，倾斜角度约20度；单独F区域的蓄电池量过少，不能供长距离行驶；D区域的倾斜度约36度；中国专利申请号96121794.4公开了一种低重心的电动自行车，其占重量比例较大的蓄电池配置在座管旁侧，重心不够低。(3)在诸如电动自行车这些有限空间的结构安置方面，市场上现有的电动自行车的蓄电池单一集中安置在两轮之间的前支杆或后支杆或挂在左脚旁，由于蓄电池较重，单一集中在前支杆或后支杆足以使原车的重心偏移较大。至于左脚蹬旁的蓄电池则位置过低，路遇大石块时会撞坏蓄电池；单一的蓄电池必然过于庞大，上下车不方便，而且笨拙不美观，整车设计不合理，进而限制了蓄电池的车载量及一次充电的行驶公里数(一般30公里左右)。(4)市场现有的两轮电动自行车在行驶时，一只脚蹬在前，另一只在后，不能让双脚同时搁在前面休息。

本实用新型提及的蓄电池主要是牵引用蓄电池，尤其是体积较大、重量较重的牵引用铅酸蓄电池；电动自行车是以车载电机驱动车轮辅助人力行驶的车。车座支撑件又称为“后支杆”或“座管”或“支轴”，下斜支撑件又称为“前支杆”或“下斜管”。脚踏板又称为“踏脚板”。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种电动自行车，它合理安置防倾斜类的铅蓄电池。

本实用新型是这样实现的。

一种电动自行车，它包括车架、乘坐装置、转向装置、车轮、脚力驱动装置及其驱动力传递装置、调整旋把44、控制器46、电门钥匙47、电力驱动装置及其驱动力传递装置和若干个蓄电池，所述蓄电池为电动自行车技术领域使用的长方体的铅蓄电池，所述若干个蓄电池组合成蓄电池组，所述若干个蓄电池装在至少一个蓄电池盒内，其特点在于：

(1)在电动自车的①车座面6的下方、②A、③B、④C、⑤D、⑥E、⑦F这七个部位中，至少有一个部位设有所述的蓄电池盒；

(2)在所述该七个部位中的所述蓄电池的倾斜度小于16度；

(3)所述蓄电池安置在电动自行车的该七个部位的合理的三维空间排布位置。

本实用新型提供了一种乘坐舒适的电动自行车。该车的特点是在电动车的整体设计中使蓄电池正常工作并充分利用有限空间，扩大容量，提高整车重心平衡。本发明因为合理安置防倾斜类物体在三维空间的排布位置，显著防止了蓄电池的有效使用容积的减少和性能降低，保证了质量稳定，使电动车一次充电的行驶公里数提高；而且，车身重心平衡较好，踏脚板使人舒适，增加安全性；电动车的外观产生耳目一新的时代感，成本较低。值此汽油助动车在世界性的淘汰浪潮中，电动车取而代之的较关键性能是一次充电行驶公里数，因为这是实用性的重要标志和消费者所青睐的对象，近百年来，消费者渴望性能优越的电动车问世，无奈笨重臃肿的铅、硫酸及铅、胶体蓄电池不能像飞机上的副油箱那样当作电动车所载货物，整车设计较复杂，所以，本实用新型解决了电动车所长期因扰的难题。

在自行车前轮的后方设置踏脚板。

附图说明

本系列实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是已有技术的一种电动自行车侧视图。

图2是根据本发明提出的一种电动自行车侧视图。

图3是根据本发明提出的另一种电动自行车侧视图。

图4是根据本发明提出的另一种电动自行车侧视图。

图5是根据本发明提出的一种电动车的侧视图。

图6是根据本发明提出的一种蓄电池的斜视图。

图7是图6中蓄电池极板的一种侧视示意图。

图8是图6中蓄电池极板的另一种侧视示意图。

图9是图6中蓄电池极板的一种示意图。

图10是根据本发明提出的另一种电动自行车侧视图。

图11是根据本发明提出的另一种电动自行车侧视图。

图12是本系列发明的一种在电动车上实施的示意图。

图13是图12中蓄电池的俯视图。

图14是本系列发明时另一种在电动车上实施的示意图。

图15是依据本系列发明所提出的一种防倾斜类物体的斜视示意图。

图16是依据本系列发明所提出的另一种防倾斜类物体的斜视示意图。

图17是依据本系列发明所提出的一种动态纠位装置的斜视示意图。

图18是图14中蓄电池另行排布的俯视图。

图19至25分别是根据本发明提出的几种具有中避震的电动车安置电池后的侧视示意图。

图26是现有技术在中后部具有凹槽的车座的俯视图。

图27是图26的左剖视图。

图28是在后部具有两块活动支撑面的车座的俯视图。

图29是图28的左视示意图。

图30是图28的车座左部61和车座右部62活动分开后的俯视图。

图31是在车座前部的两侧的活动支撑面呈支撑状态时的车座俯视示意图。

图32是在车座下安置能源箱的自行车主视示意图。

图33是图32中车座水平轮廓以及能源箱内安置能源块的俯视示意图。

图34是图32中在座管旁侧再增加能源块组的自行车主视示意图。

图35是本系列发明蓄电池顶盖上的防倾斜纠位装置的局部剖视示意图。

图36是本系列发明一种蓄电池的主视示意图。图37是图36的俯视示意图。图38是图36的左视示意图。

图39是图37中蓄电池内格排列的另一种方式的示意图。

图40是图36至38所确定的蓄电池放置在倾斜的细长物体上的主视示意图。

图41是本系列发明一种维护蓄电池性能的装置的主视示意图。

图42至44是把蓄电池以阶梯式水平放置在下斜管和座管的车辆的主视示意图。

图45是本系列发明中，蓄电池盒位于两轮车的后轮上部和两侧，蓄电池分列在后轮两侧的主视示意图。

图46是本系列发明一种蓄电池盒的立体示意图。

图47是图44中的蓄电池盒的中央剖视使用状态图。

图48是本系列发明一种蓄电池盒搁架的主视示意图。

图49是本系列发明一种踏板式电助动车的侧视图。

图50是本系列发明一种在蓄电池盒下方设弹簧的电动自行车的侧视图。

图51是本系列发明一种前轮后方设有踏脚板25的助动车的侧视图。

图52是本系列发明一种车座后方设有活动靠背的两轮车的侧视图。

图中的符号表示：

1-电动自行车、2-头管、3-下斜管、4-座管、5-主车架、6-车座面、7-把轴、8-车把、9-前叉子、10-前轮、11-齿轮箱、12-后叉子、13-背撑、14-后轮、15-曲轴、16-曲轴臂、17-脚蹬、18-驱动轮、19-从动轮、20-链条、21-驱动电机、22-拉制装置、23-侧盖、24-蓄电池、25-踏脚板、26-在座管旁侧的蓄电池、27-汽缸发动机、28-发电机、29-整流器和电压调节器、30-汽油箱、31-胶塞、32-极柱、33-壳体、34-上盖、35-极板、36-电解液、37-斜面、38-纠位装置、39-吊钩、40-套杆、41-近头管的蓄电池、42-中间部位蓄电池、43-座垫下后方的蓄电池、44-调整旋把、45-闸把、46-控制器、47-电门钥匙、48-网篮、49-下置电池箱、50-前泥板、51-前闸、52-避震前叉、53-中避震、54-双支架、55-链罩、56-衣架、57-后反射器、58-后泥板、59-后置电池箱、60-上置电池箱、61-车座左部、62-车座右部、63-缺口、64-支轴、65-活动支杆、66-活动支杆、67-活动支撑面、68-固定支架、69-活动限位、70-轨道、71-后挡板、72滑轮、73-能源箱、74-后车座垫、75-前车坐垫、76-矩形组合、77-丁字形组合。

具体实施方式

参照图2，电动自行车的下斜管3的一端连接于曲轴15的下方至前方区域，向前延伸至前轮后方再弯曲向上延伸或如图3所示直线与头管2连接，形成底框架；车体盖的侧盖23向下延伸形成为包围除下斜管下部之外的其它部分的形状，其下部宽度不影响左右曲轴臂16转动，在底框架上方搁置有蓄电池24。或参照图3，在车体盖的上方配置有蓄电池。参照图2，最好在前轮后下方设置左、右脚踏板25，供电力驱动时双脚休息。最好脚踏板25可以向中部靠拢，缩小占位。参照图4，位于头管下斜方的蓄电池与位于座管前方的蓄电池26相连接的夹角α大于145度，最好α大于160度。

上述几种实施例使整车重心降低并偏中，蓄电池配置量大又对上、下车影响较小，整车外观设计美观。增加脚踏板25既舒服又增添美观。

参照图5，在用汽缸发动机27驱动的电动车上配置有牵引用蓄电池26和发电机总成，发电机总成(包括发电机28、整流器和电压调节器29)可对牵引用蓄电池26充电，该蓄电池的电能可驱动电机21工作，上述装置是四轮以下的汽油发动机车。最好在车上设置叶轮发电机，在行驶时利用气流发电并对蓄电池充电，节能，最好是摩托车或汽油发动机助力车，最好汽缸发动机27采用汽油箱30内的汽油发动。最好牵引用蓄电池配置在座管附近部位或后轮的上方。最好发电机28配置在座管的下后方或座管下部。上述装置在汽缸电动机工作受到限制时采用电力替代工作，无废气排放，节能。

参照图6，蓄电池包括胶塞31、极柱32、壳体33、上盖34、极板35和电解液36，除斜面37外，其它均为已有技术，图中极板垂直于水平面。由于蓄电池外壳有斜面，最好内部各块极板以长短(如图7所示)或高低(如图8所示)或底面倾斜(如图9所示)等方式与外壳斜面保持等距离分布。对于胶体电解质等非液体电解液，最好其上盖如图6中虚线所示也倾斜并与斜面37平行，最大限度缩小所占空间位置的体积。这样可使蓄电池的外壳放在倾斜的支撑物上仍保持内部极板垂直于水平面，其性能指标不变而便于安放。

参照图10、图11，座管前后位移，让位于蓄电池。

参照图11，所述车座支撑件4为位于车座面6下方的能源箱，其后壁从车座面6的后下方4a向下延伸，经过延伸部位4b在延伸部位4c  处向前下方延伸，形成弧形部4d，其后壁位于后叉子12的上方。

参照图12、图13，电动车轮轴上安装有电动机21，在前后两轮之间的前支杆3和后支杆4相对地面倾斜角度较大，该两处空间虽然是整车的最不影响其它方面的富余空间，但不宜集中在一处安置大体积蓄电池盒，既不能大体积直立安置，更不宜倾斜安置。所以，设置维护蓄电池24正常安放的静态或动态纠位装置，此处静态纠位装置最好是梯形承载物38；或者，在电动车的前支杆部位与后支杆部位、前支杆处与后支杆处之间、前支杆处和后支杆处以及前后支杆之间、前支杆处和后支杆处以及前后支杆之间还有座垫下后方(后轮上方)部位搭配置两个以上的蓄电池盒(如图14如示)。

如图12所示，在电动车的前支杆和后支杆上各有一个蓄电池盒。最好两者中轴线的夹角小于120度。

一种合理安置防倾斜类物体的装置的制造方法：对能维护该物体正常安放的纠位装置开模具，通过模具成型后，与该物体配套安置。

实施例，对电动车的梯形承载物38开模具，用工程塑料注塑成型或用碳纤维布(CATBON)也通过模具成型或用钢皮加工成型，下部支撑于电动车中轴，前连车把手支杆，后连座垫，其内合理安置蓄电池，盖上盖板即可。

参照图14，在前支杆部的蓄电池盒的侧下方设置左、右踏脚板

25，最好该踏脚板能收起向中线靠拢，需时放开。

参照图15，在防倾斜类物体的底部设置斜面37，便于安置在斜面承载物上，参照图16在防倾斜类物体的侧部设置斜面37，同理如以蓄电池为例，增加了其内部容量。

参照图17，轮船、飞机使用的蓄电池24采用动态纠位装置，蓄电池以吊钩39挂在套杆40里，当轮船左右摇晃时，飞机、轮船晃动而蓄电池不晃动，或采用万向铰。

参照图18，在蓄电池组中，中间部位蓄电池42较窄，因其位于中轮轴上方，左面近端部的蓄电池41较宽，或座垫下、后方的蓄电池43较宽，可提高蓄电池组的容量，充分利用了电动车的空间。

蓄电池组呈阶梯排列并非必须垂直地面，最好尽量避免较大的倾斜。参照图14，在电动车的前、后支杆部位所排列的蓄电池组的重心的连线呈“U”字形。这样蓄电池容量较大。

电动车因路程长，加配中避震装置很有必要，但设计难度更大。

参照图19，电池呈阶梯状水平安置；铅蓄电池、锌空电池的电容量等性能正常发挥，极板不易弯曲，极板上活性物质不易脱落，使用寿命较长。参照图20，最好电池外壳设斜面37；可有效利用空间体积，增大电池内部容量。参照图21，在E区域设下置电池  49；整车重心降低。

最好下斜管如图21所示弯曲上移，以三只电池组成一个电池箱(盒)为较好。可一次充电续航40公里，加配后置电池箱59如图22所示增航30公里，适应女性上下车；最好参照图23在下斜管上方加配上置电池60，下置与上置电池组合可达70公里，后轮上方的空间仍可利用；参照图24，下置、上置及后置三处电池组合后一次充电续航100公里。

最好参照图25，电池外壳设斜面37。

参照图26，车座宽度为S，越宽越舒适，线段L距离对称轴5cm，L越长越舒适。

参照图26、图27，凹槽深度h大于8mm，或者凹槽部位为缺口63。乘坐时，会阴部不受到凹槽部位的反弹力。最好，参照图28，车座后部分为左、右两部份61和62，当乘坐时，车座左部61和右部62如图30所示左、右分开，中央具有缺63，不但会阴部不受到反弹力而且S扩大，最好车座后部如虚线所示尽量扩大支撑面积。

参照图29，在支轴64上有活动支杆65、支杆66分别支撑住车座左部61、右部62。

参照图31，在车座前部的两侧设活动支撑面67，它可以依靠活动支杆上、下升降或倾斜，当不用脚力驱动时用作扩大车座的支撑面。

参照图32，在座管上方安置带有轨道70的固定支架68，滑轮72与轨道70组成活动装置，能源箱73可沿轨道前后移动，活动限位69控制能源箱的位置，能源箱上方盖车座垫。参照图33，车座后移，脚力驱动车辆；车座前移，支撑臀部的车座面积扩大，重心前移至车中部，改用能源箱的动力驱动。车座垫分为前车座垫75和后车座垫74，后车座垫在行驶时用作靠背而在停驶时旋转盖住能源箱，防止箱内能源块被偷窃。如图33所示，能源块可呈丁字形组合77或矩形组合76。最好能源箱后挡板71能活动，便于取出能源块组。最好在下斜管设活动脚踏板。

或者，车座不采取上述活动式，参照图10或者图11或者图34在座管前部或后部设置有能源箱。

参照图35，一种万向铰由吊圈78和凸球挂件79组成，吊圈78固定于轮船、飞机或其它摇晃物，凸球挂件79固定于蓄电池盖。当轮船、飞机晃动时，蓄电池仍保持水平安放位置而不跟随晃动。这是动态的防倾斜纠位装置之一。吊圈78和凸球挂件79互换位置也行，另外，采用吊钩和挂杆配件也行。

参照图36至39，蓄电池外壳81内排列有多个基室83，每个基室83内放有正、负极板、隔板和电解质，电压约2伏特，然后把各基室的正、负极按次序串联。在蓄电池外壳设凹槽82，当蓄电池放置在倾斜的细长物体上时，如图40或41所示嵌放，这样蓄电池水平放置而不是倾斜放置。所以，受震动时，极板板栅不易变形，活性物质不易脱落。

当倾斜的承载物84为两轮车的下斜管或座管时，这种蓄电池便体现出耐震动的高性能。

参照图41，在蓄电池外壳与承载物之间设避震装置85。最好该避震装置是弹簧。

参照图42，多个蓄电池以阶梯式水平放置在下斜管86和座管4上。图7中弧形虚线为蓄电池盒的外形主视示意曲线，最好座管前2个蓄电池与最下面1个蓄电池组成一组，装在蓄电池盒88内，其余3个组成另一组，装在蓄电池盒89内。

参照图43，蓄电池一种放置方式，蓄电池盒设有保持蓄电池水平放置的纠位装置90是阶梯式承载物。最好采用弹簧。

参照图44，蓄电池另一种方置方式，最上面1个蓄电池与下面2个蓄电池隔开一段距离，使蓄电池盒留有凹面91，便于上、下车跨脚。

参照图45，在蓄电池盒89内设保持蓄电池水平放置的纠位装置90。纠位装置可用弹簧或水平承载面或弹性填充物。这样，中美合资的一种电动自行车的蓄电池就不至于过早降低性能。然而，整车重心严重偏后仍未改变。

参照图46，蓄电池盒外壳设有孔92，便于流体(空气等)通过，使蓄电池盒降温，进而延缓活性物质的脱落。

参照图47，纠位装置90使蓄电池基本水平地放置。在蓄电池盒下方设有避震装置85。最好在蓄电池盒的下方、左下方和右下方各设弹簧，使蓄电池避震。

参照图47，蓄电池盒外壳设有孔92。

参照图48，一种蓄电池盒的搁架93上设有使蓄电池水平搁放的纠位装置90，使蓄电池在充电时保持正常放置状态。图47中的蓄电池盒(不附带弹簧85)放在搁架93上可保持蓄电池水平状态。

参照图49，一种无脚力驱动装置的踏板式电助动车，踏板94后有车座支撑件4，在踏板94与后轮之间设置蓄电池24，重心较低。

参照图50，在电动自行车的蓄电池盒的左下方和右下方设有避震装置85。最好以弹簧设在下斜管3上。

参照图51，在前轮两侧设前支架95，在前支架上连有踏脚板25。最好，踏脚板25与前支架95以销钉轴96作为连接件，档块97档住踏脚板，踏脚板可以转动至虚线所示位置，便于脚力驱动车，最好设弹簧98使踏脚板自动复位于虚线所示位置。

参照图51，在能源箱73的下部设有通风孔，空气从下部箭头所示处进入能源箱73，从上部箭头所示处出去。

参照图52，在车座后方设有能源箱，能源箱的盖利用活动支撑件99在撑开时可用作车座靠背74，车座靠背水平放置时盖住能源箱，可用作后车座垫。

Claims (16)

1、一种电动自行车，它包括车架、乘坐装置、转向装置、车轮、脚力驱动装置及其驱动力传递装置、调整旋把(44)、控制器(46)、电门钥匙(47)、电力驱动装置及其驱动力传递装置和若干个蓄电池，所述蓄电池为电动自行车技术领域使用的长方体的铅蓄电池，所述若干个蓄电池组合成蓄电池组，所述若干个蓄电池装在至少一个蓄电池盒内，其特征在于：

(1)在电动自车的①车座面6的下方、②A、③B、④C、⑤D、⑥E、⑦F这七个部位中，至少有一个部位设有所述的蓄电池盒；

(2)在所述该七个部位中的所述蓄电池的倾斜度小于16度；

(3)所述蓄电池安置在电动自行车的该七个部位的合理的三维空间排布位置。

2、根据权利要求1所述的电动自行车，其特征在于：所述车轮的数量为前、后各一个，所述蓄电池呈水平放置状态，所述蓄电池组的容量≥一次充电续航40公里的长方体铅蓄电池的容量。

3、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：电动自行车的下斜管(3)的一端连接于曲轴(15)的下方至前方区域，向前延伸至前轮后方再弯曲向上延伸与头管(2)连接，形成底框架，在底框架搁置有蓄电池(24)。

4、根据权利要求3所述的电动自行车，其特征在于：电动自行车下斜管(3)的一端连接于曲轴(15)的前方，向前延伸至前轮后方再弯曲向上延伸与头管(2)连接，形成底框架，在底框架搁置有蓄电池(24)。

5、根据权利要求3所述的电动自行车，其特征在于：电动自行车的下斜管(3)的一端连接于曲轴(15)的下方，向前延伸至前轮后方再弯曲向上延伸与头管(2)连接，形成底框架，在底框架搁置有蓄电池(24)。

6、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：在前轮的后方设置有脚踏板(25)。

7、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：电动自行车的下斜管(3)的一端连接于曲轴(15)的下方至前方区域，向前延伸至前轮后方再弯曲向上直线与头管(2)连接，形成底框架，在底框架搁置有蓄电池(24)。

8、根据权利要求7所述的电动自行车，其特征在于：电动自行车的下斜管(3)的一端连接于曲轴(15)的下方与前方之间的区域，向前延伸至前轮后方再弯曲向上直线与头管(2)连接，形成底框架，在底框架搁置有蓄电池(24)。

9、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：前后支杆之间还有座垫下方部位搭配置有两个蓄电池盒。

10、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：所述蓄电池呈阶梯状排列。

11、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：左面近端部的蓄电池(41)较宽。

12、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：所述蓄电池的纠位装置为梯形承载物(38)。

13、根据权利要求12所述的电动自行车，其特征在于：在后轮前上方有梯形承载物(38)。

14、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：所述车座支撑件(4)为位于车座面(6)下方的能源箱，其后壁从车座面(6)的后下方(4a)向下延伸，经过延伸部位(4b)在延伸部位(4c)处向前下方延伸，形成弧形部(4d)，其后壁位于后叉子(12)的上方。

15、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：座垫下方的蓄电池(43)较宽。

16、根据权利要求1或2所述的电动自行车，其特征在于：在所述蓄电池盒内有水平承载面。

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