CN2046482U - 自行车电动助力装置 - Google Patents

Abstract

自行车是人们喜爱的交通工具，但骑车时碰到逆风，上坡或骑长路时人们会感到疲劳，为了克服上述困难，可在普通自行车上安装自行车电动助力装置，该装置具有一个飞轮和从动轮啮合件安装在自行车后轴套上通过车链链接主动轮，主动轮装在电动机轴上，由电池向电子控制器提供电能产生全电压脉冲波输入电动机使电动机产生可控的电动助力带动主动轮通过车链驱动从动轮和飞轮使自行车产生前进力。该装置还具有刹车，上下车及摔车保护与状态显示等功能。

Description

本实用新型是一种为普通的自行车产生电动助力的装置。

普通的自行车即当前为人们普遍使用的一种完全依靠人力的不同轮径的自行车，普通自行车在逆风骑行，加速骑行，上坡或远途骑行时骑车人便感到费力，尤其对体质较弱的骑车人更是如此。本实用新型是在普通自行车上附加一电动助力装置以提高骑行效率，即它可以按骑车人的需要提供一定的电动助力而且不用改变原有的骑车方式，即人力和助力可以同时存在并互补。这样，在有电动助力情况下骑车人长距离骑行，上立交桥或遇到逆风时便不会像无电动助力时那样感到费力，而且电动助力的大小可以由骑车人随意控制。为符合交通安全要求，电动助力并不以提高自行车速为主而主要是提供电动助力，在车速超过限制车速时电动助力便自动消失，即在超速骑行时车速的保持或继续增加车速需完全依靠人力。这一功能在下坡骑行时也很重要，此时电动助力在车速超过限制车速时也会自动消失。为保证行车安全电动助力也可以由骑车人随意切除，只要有一个轻微的刹车动作便可，但此时自行车并不被制动住，也就是说在真正需要应急制动时在制动效果出现之前电动助力已被切除。此外当骑车人遇到意外情况而来不及有刹车动作就被摔离车身时电动助力也会自动消失。

本实用新型的目的是要为普通的不同轮径的自行车提供一种能有效提高骑行效率的电动助力装置，它能减轻骑车人体力消耗并保证行车安全。它仍保持了普通自行车原有的优点，结构形式及骑车方式。

在国内市场上有电动自行车出现，这种自行车是以电动力为主并对自行车的结构作了专门设计，车身矮，车轮小，脚蹬外向角度大所以不适宜作为以人力为主的自行车，也不适合人力和电动力同时作用的情况。此外在国内也曾见到在普通自行车上加电动力装置，这种电动装置是藉助于摩擦车轮胎或摩擦车轮钢圈来产生前进力的，它不但磨损车轮并对车轮会产生侧力，在雨天骑行还会发生打滑现象，它也不适宜人力和电动力同时并存情况。

本实用新型的目的是这样实现的：

(1)在普通自行车的后车轮左侧轴套上装一个飞轮，电动力可通过它作用于车轮产生前进力，人力则仍通过后车轮的右侧轴套上的飞轮产生前进力。在后车轮加装左侧飞轮后便可实现人力与电动力可同时作用于车轮而互不干扰，当有电动力作用时骑车人仍可按原来方式骑车，除了感到轻快外并不感到电动力的存在。反之亦然。

(2)采用电子控制器产生全电压脉冲调宽波控制永磁直流电动机，驱动左侧飞轮以实现电动力大小的控制及人力与电动力在互不影响条件下实现互补。骑车人通过设置脉冲宽度的方式控制电动助力的大小，不论何时只要车速超过限制车速时，电动助力自动消失，骑车人在如欲保持在某一所希望的车速下行车如果人力减少，电动助力会自动增加，反之亦然。

(3)在自行车车把后轮刹车连杆附近及车垫下各按装一个微动型传感器，只要骑车人有刹车动作而在尚未产生刹车效果前和人摔离自行车后由于传感器和电子控制器的作用电动助力便自动消失，在电动助力消失后不会自动恢复，除非骑车人按一下装在车把上的按钮(8)。

(4)在车把正中装有显示器，它显示电池电压值，充电电压值，设置的车速范围，实际电动助力，过流保护，显示器将使骑车人能随时掌握电动助力运行情况，心理稳定。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图1是根据本实用新型提出的自行车电动助力装置的组成及结构图。

下面结合图1详细说明依据本实用新型提出的具体装置的细节及工作情况。

该装置包括一个永磁电流电动机(1)，在它的输出轴上有一个主动轮(2)，主动轮通过车链(3)带动从动轮(4)，从动轮与飞轮有机械联结，从动轮传动飞轮(5)驱动自行车后轮(车链也可直接带动飞轮，同样有效)。飞轮，从动轮和自行车后轮轴套之间的结构装配见图5，图5中(16)为普通自行车后车轮轴套，车轴为(17)，(18)为支承轮圆的钢质幅条，自行车出厂时此轴套的右侧已装有一飞轮(图5中未画出)，现在左侧再加装一个飞轮(5)，它通过园盘(19)螺栓(20)与从动轮(5)固连，电动助力通过从动轮(4)，螺栓(20)飞轮(5)驱动后车轮旋转。图1中电动机(1)受电子控制器(6)控制，骑车人用控制器(8)通过电子控制器去控制电动机(1)，电子控制器通过显示器(7)给骑车人运行信患，并接受刹车传感器(9)和摔车保护传感器(10)的信息。可充电蓄电池(11)向电子控制器(6)供电。220伏50周交流电通过插头(13)经充电器(12)向可充蓄电电池进行充电。电子控制器(6)向永磁直流电动机(1)输出受控脉冲调宽电压波(见图2)，电子控制器(6)的线路及与控制器(8)，传感器(9，10)，显示器(7)，电动机(1)，蓄电池(11)的电路联结见图4。电子控制器(6)是由电子电路，感受电路和逻辑电路组合而成，集成在一块印刷电路板上，它接受蓄电池(11)电源电压(24伏)，控制器(8)的讯号(脉宽控制和起动控制)，传感器讯号(刹车敏感和摔车敏感)，输出脉冲调宽电压去驱动电动机(1)并输出电源电压，充电电压，设置的车速范围，电动助力大小和过流信号信息给显示器(7)供骑车人参考。图4示出了电子控制器的内部结构及线路图。

显示器(7)显示出六种信息即蓄电池放电电压，充电电压，电动机加电信号，骑车人设置的车速范围，电动助力大小，过流保护工作信患，骑车人从显示器(7)上显示可全面了解电动助力装置的工作状态参数及正常与否。图4中的(7)即为显示器，其中V指示蓄电池的充电及放电电压，S指示设置的车速范围，D指示装置加电与否。H，M，L分别指示电动助力的大中小，P指示过流保护工作。V，S为指针式指示，L，M，H，D，P为发光二极管指示。

根据本实用新型提出的自行车电动助力装置在普通自行车上按装位置由图3说明。

首先在自行车后车轮的左侧的轴套上加装飞轮(5)，在飞轮上套装一个从动飞轮(4)。永磁直流电动机(1)按装在自行车书包架左侧的二根支撑杆(14，(15)。对于加重型书包架可直接按装在它的二根支撑杆上而对于一般型书包架还需加装一根支掌杆(15)，因为一般型书包架通常只有一根支撑杆(14)，在电动机(1)的输出轴上装有一个主动轮(2)。在主动轮(2)与从动轮(4)之间用车链(3)进行传动。即电动机(1)的输出力矩可通过主动轮(2)，车链(3)，从动轮(4)，飞轮(5)驱动自行车后轮。电子控制器(6)与电动机(1)组装在一起成为一体。此时电子控制器按装在长方体盒中，再固定在电动机(1)外壳体上。电子控制器内部线路见图4。电子控制器也可按装在蓄电池盒中(11)，蓄电池(11)向电子控制器(6)供电，然而电子控制器以输出脉冲调宽电压波的方式向电动机(1)供电。蓄电池(11)，电动机(1)与电子控制器(6)之间都有电线实现电连接，控制器(8)，显示器(7)与刹车传感器(9)，摔车传感器(10)与电子控制器(6)之间分别由电线实现电连接。充电器(12)，插头(13)都装于蓄电池盒(11)中。

附图4中标号：

T1-T7晶体三极管    C1-C2电容           K1钥匙开关

R1-R11电阻         P1-P3继电器

D1-D2晶体二极管    B1可充电蓄电池

Claims (4)

1.自行车电动助力装置是安装在普通自行车上的一种电动助力装置，此装置中有一个直流电动机(1)，它受控于电子控制器(6)，它可以在人力骑行过程中并行施加电动助力于后车轮，其特征在于普通自行车的后车轮轴套(16)的左侧端安装有飞轮(5)，飞轮(5)与电动机(1)轴上的主动轮(2)通过从动轮(4)和车链(3)相链接。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于普通自行车后车轮轴套(16)的左侧端加装一个飞轮(5)。

3.根据权利要求1，2所述的装置，其特征在于飞轮(5)与从动轮(4)固连，通过车链(3)与电动机(1)输出轴上的主动轮(2)相链接。

4.根据权利要求1，2所述的装置，其特征在于飞轮(5)直接通过车链(3)与电动机(1)输出轴上的主动轮(2)相链接。

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