CN204659946U

CN204659946U - 自行车

Info

Publication number: CN204659946U
Application number: CN201520082669.XU
Authority: CN
Inventors: 加里·席尔瓦
Original assignee: TAICHUNG TRADING dba 3G BIKES LLC
Current assignee: TAICHUNG TRADING dba 3G BIKES LLC
Priority date: 2014-02-05
Filing date: 2015-02-05
Publication date: 2015-09-23
Anticipated expiration: 2025-02-05
Also published as: US20150217833A1; US9434447B2; US20170144728A1

Abstract

一种自行车，包括前轮、后轮、以及支承前轮和后轮的框架。框架的底部托架限定第一轴线、第二轴线和第三轴线。踏板曲柄组件被支承为绕第一轴线旋转并且包括第一从动齿轮和第一驱动齿轮。第二齿轮被支承为绕第二轴线旋转。第三从动齿轮和第三驱动齿轮被支承为绕第三轴线旋转。电动机驱动第一从动齿轮，第一驱动齿轮响应于第一从动齿轮的旋转而旋转。第一驱动齿轮与第二齿轮啮合并使第二齿轮旋转，而第二齿轮驱动第三从动齿轮。第三驱动齿轮响应于第三从动齿轮的旋转而旋转。第三驱动齿轮旋转地联接至后轮。

Description

自行车

技术领域

本实用新型总体上涉及脚踏式电动辅助车辆。尤其是，本实用新型涉及具有电动机辅助系统的脚踏式自行车。

背景技术

存在着许多电动自行车设计。然而，传统的设计面临着许多问题，包括过于复杂、笨重、昂贵、以及难以组装、调整、修理或维护。

实用新型内容

相应地，需要在一些实施方式中克服了现有技术中的一个或多个缺点的、经改进的电动自行车设计和布置。本文中所描述的系统、方法和装置具有创新的方面，但没有任何单个创新方面对于它们的期望特性而言是必不可少的、或者单独负责的。在不限制权利要求的范围的情况下，将对有利特征中的一些进行概述。

优选的实施方式涉及一种自行车，该自行车包括前轮、后轮和支承前轮和后轮的框架。电动机由框架支承。框架还包括限定第一轴线、第二轴线和第三轴线的底部托架。踏板曲柄组件被支承为绕第一轴线旋转并且包括第一从动齿轮和第一驱动齿轮。第二齿轮被支承为绕第二轴线旋转。第三从动齿轮和第三驱动齿轮被支承为绕第三轴线旋转。电动机驱动第一从动齿轮，而第一驱动齿轮响应于第一从动齿轮的旋转而旋转。第一驱动齿轮与第二齿轮啮合并使第二齿轮旋转，而第二齿轮驱动第三从动齿轮。第三驱动齿轮响应于第三从动齿轮的旋转而旋转。第三驱动齿轮旋转地联接至后轮。

在一些配置中，底部托架具有整合或整体结构。在一些配置中，第一驱动齿轮、第二齿轮和第三从动齿轮为可具有线性或倾斜的齿轮齿的直接啮合型锥齿轮。在一些配置中，第一从动齿轮和第三驱动齿轮为链或带驱动型链齿轮，并且第一从动齿轮和第三驱动齿轮分别通过链或带连接至电动机和后轮。

在一些配置中，当自行车直立在水平表面上时，底部托架被定向成使得第三轴线高于第一轴线。在一些配置中，第一轴线、第二轴线和第三轴线被沿直线布置。

在一些配置中，电动机安装至自行车的框架的下管。在一些配置中，电池隔间联接至框架并且配置成在自行车的顶管与下管之间的空间中支承电池。在一些配置中，电动机放置在电池隔间与底部托架之间。

附图说明

通过结合附图进行的下面的描述和随附的权利要求，本实用新型的前述及其他特征将变得更加清楚。应理解，这些附图描绘了根据本公开的仅若干个实施方式并且不应被解释成限制本公开的范围。将使用附图对本实用新型进行进一步具体且详细的描述。

图1是包括具有电动机辅助系统的踏板曲柄组件的自行车的立体图。

图2是图1中所示的自行车的相反侧的一部分的立体图。

图3是图1的自行车的自行车框架的底部托架构件的侧视图。

图4是图3的底部托架构件的俯视图。

图5是图1的自行车的底部托架部分的侧视图。

图6是图5中所示自行车的底部托架部分的相反侧的侧视图。

具体实施方式

将参照附图对系统、部件以及组装和制造方法的实施方式进行描述，其中，在全文中，相同的编号指示相同或相似的元件。虽然在下文中公开了若干个实施方式、示例和说明，但是本领域的技术人员将理解，本文中所描述的本实用新型延伸超出具体公开的实施方式、示例和说明，并且可包括本实用新型的其他用法和显而易见的修改及其等同物。因为本文中记载的描述中所使用的术语是与本实用新型的某些具体实施方式的详细描述结合使用的，所以并不旨在简单地以任何限制或约束的方式解释这些术语。此外，本实用新型的实施方式可包括若干个新颖性特征，并且没有任何单个特征单独负责本实用新型期望的特性、或者没有任何个特征对于实施本文中所描述的本实用新型而言是必不可少的。

某些术语可仅出于参考的目的使用在下面的描述中，并因此这些术语并不旨在用于限制。例如，措辞诸如“上方”和“下方”指示附图中所参考的方向。措辞诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“后方”、“侧”描述部件或元件的部分在一致但任意的框架内的定向和/或定位，而这将通过参考描述所讨论的部件或元件的文本以及相关附图而变得清楚。此外，措辞诸如“第一”、“第二”、“第三”等可用于描述独立部件。这种术语可包括上面具体提及的词汇、其衍生词汇、和具有相似含义的词汇。

参照图1和图2，自行车100包括前轮102、后轮104、和支承前轮102和后轮104的框架106。前轮102通过前轮叉108以能够相对于框架106旋转的方式支承以关于转向轴线旋转。所示的前轮叉108为在自行车100的头管下方和上方具有三重夹具的双冠式设计。然而，可使用任何其他合适的轮叉设计。手把110经由合适的手把杆或夹具联接至前轮叉108，并且允许用户对前轮102进行转向。杆或夹具可如图所示为高度不可调的，或者可为高度可调的。典型地，允许手把110绕横轴线的旋转调节。框架106例如经由高度可调的座杆114支承自行车座或鞍112。

自行车100优选包括踏板曲柄组件120和电动机辅助系统122。踏板曲柄组件120(例如，经由传动装置)联接至后轮104，使得踏板曲柄组件120沿至少一个方向的旋转驱使后轮104的旋转。电动机辅助系统122优选包括合适的电动机124和电力源，例如容纳在电池隔间128中的电池126。所示的电池隔间128支承在由自行车框架106的构件限定的空间内，例如，限定在顶管、头管、下管与座椅管内的空间。优选地，电池隔间128被定位成与座椅管相比更靠近头管。在一些配置中，电池隔间128可接触头管。电池隔间128可包裹顶管(该顶管可为双顶管布置，正如图中所示)，并且可具有可拆卸的侧板以访问电池隔间128的内部并且接近一个或多个电池126。

电动机124可定位在电池隔间128后方(并且，根据需要有时处于下方)。在所示的布置中，电动机124安装至自行车框架106的下管。此外或者在可替代方案中，电动机124例如可安装至座椅管或者顶管。电动机124(经由传动装置)联接至后轮104以选择性地驱动后轮104。如果需要，则可用合适的盖、覆盖物或者壳体(例如，链罩)来覆盖电动机124、踏板曲柄120和任何期望的传动构件以防止与传动系部件发生不期望的接触、和/或改善自行车100的外观。

优选地，传动装置130将踏板曲柄组件120和电动机辅助系统122这两者联接至后轮104。所示的传动装置130包括设置在多个旋转轴线上、且在自行车100的长度方向上相隔开的齿轮。在一些配置中，多个轴线位于单一线上。然而，在其他配置中，这些轴线中的一个或多个轴线可偏离由这些轴线中两个或更多其他轴线所限定的线。在所示的布置中，传动装置130包括三个旋转轴线，并且在本文中基于齿轮的特定旋转轴线(即，第一、第二或第三轴线)来辨识齿轮。传动装置130包括第一从动齿轮132和第一驱动齿轮134。第一从动齿轮132通过电动机124经由无限循环驱动构件136(例如，链或带)驱动。第一驱动齿轮134联接成与第一从动齿轮132一同旋转，并且优选地，第一驱动齿轮134也可通过踏板曲柄组件120驱动。然而，第一驱动齿轮134(并且，在一些配置中为第一从动齿轮132)优选经由合适的飞轮或单向离合装置比踏板曲柄组件120更快地自由旋转。例如，单向轴承装置可设置在齿轮132或134与踏板曲柄组件120的轴之间。

传动装置130还包括第二齿轮140，第二齿轮140布置成通过第一驱动齿轮134驱动。因为第二齿轮140和支承其的轴以与踏板曲柄组件120和后轮104相反的方向旋转，所以第二齿轮140可称为副轴齿轮。

传动装置130还包括第三从动齿轮142和第三驱动齿轮144，第三从动齿轮142和第三驱动齿轮144被支承以相对于自行车框架106彼此一同旋转。第三从动齿轮142通过第二齿轮140驱动，并且第三驱动齿轮144经由无限循环驱动构件146(例如，链或带)驱动后轮104。

附加地参照图3和图4，优选地，传动装置130的齿轮被底部托架150支承，其中，底部托架150可为整合或整体组件。例如，底部托架150可为通过任何合适的机制或处理(例如，焊接)联接的单独构件(例如，管状构件)的组件。在这种布置中，优选地，用于支承传动齿轮轴的腔或开口152、154、156在组装后再最终制定尺寸(例如，加工)，使得开口或腔被良好对齐以降低或最小化齿轮磨损。优选地，底部托架150为整体(即，单件)结构。例如，底部托架150可由诸如铝坯或钢块的单件材料加工出。在一些情况下，底部托架150可通过锻造或模塑工艺生成为整块。这种布置也实现了开口或腔的良好对齐。

底部托架150优选定位在座椅管的下端与下管之间的连结处。优选地，座椅管联接至底部托架150的一端(例如，位于或靠近一端的腔)，下管联接至底部托架150的另一端(例如，位于或靠近另一端是腔)。底部托架150可处于任意定向。然而，优选为使底部托架150相对于搁置自行车的表面倾斜。在所示的布置中，底部托架150的前端(具有开口152的端部)比底部托架150的后端(具有开口156的端部)低。这提供了传动装置130、踏板曲柄组件120和电动机辅助系统122在自行车框架106内的良好包装。

参照图5和图6，第一从动齿轮132和第一驱动齿轮134通过轴或轴组件(例如，踏板曲柄组件120的轮轴)支承在公共轴线(即，第一轴线)上。第二齿轮140通过轴支承以关于第二轴线旋转。第三从动齿轮142和第三驱动齿轮144通过公共轴支承在公共轴线(即，第三轴线)上。第二轴线位于第一轴线与第三轴线之间。在所示的布置中，第一从动齿轮132和第三驱动齿轮144为配置成与驱动链接合的链轮。第三驱动齿轮144可为标准的自行车链轮(或者链环)，例如53齿链环。其他齿轮134、140、142例如可为锥齿轮(例如，呈直线或倾斜的齿轮)。

所示的第一从动齿轮132为可在尺寸上与电动机124的输出齿轮相似或相同的14齿链轮或嵌齿轮。优选地，第一从动齿轮132为相对较小，以提供适当的初始齿轮比并且以防止干扰其他部件(例如，底部托架150或第三从动齿轮142)。虽然示出了14T尺寸，但是也可使用其他合适的尺寸(例如，11T-18T)。第一驱动齿轮134优选为55齿齿轮，并且定尺寸为大于第一从动齿轮132以提供满意的齿轮比。例如，第一驱动齿轮134的齿数是第一从动齿轮132的齿数的约4倍(3.93的齿轮比)。然而，也可使用其他合适的齿轮比(例如，约2-6)。第二齿轮140将来自第一驱动齿轮134的运动传递到第三从动齿轮142，并且第二齿轮140可基于齿轮134 和142的尺寸适当地定尺寸。在所示的布置中，第二齿轮140为21齿齿轮。第三从动齿轮142优选为相对于第三驱动齿轮144来定尺寸以提供满意的齿轮比。在所示的布置中，第三驱动齿轮144为53齿链轮。然而，也可以使用56齿链轮或其他合适尺寸以获得期望的齿轮比。第三从动齿轮142与第三驱动齿轮144之间的齿轮比在采用53T链轮的情况下为约1.1，而在采用56T链轮的情况下为约1.17。在其他配置中，齿轮比例如可处于约1至1.5之间。后轮104的最后驱动嵌齿可基于传动装置130的总齿轮比来进行选择。此外，后轮104可包括附加的齿轮(例如，变速器控制的齿轮集群、内部齿轮毂、连续可变装置)以改变整个系统的总齿轮比，以使得模式可适合于仅经由踏板曲柄组件120人工地提供动力、或者仅通过电动机辅助系统122提供动力、或者通过上述两者组合提供动力。上述的齿轮尺寸和/或齿轮比仅仅是示例性的，并且可基于期望的应用选择其他齿轮尺寸或齿轮比。

在操作中，可利用踏板曲柄组件120和/或电动机辅助系统122来驱动后(从动)轮104。电动机辅助系统122可通过任何合适的机制控制或致动。例如，通常使用手动操作的节流控制。可替代地，可利用感测器来感测踏板曲柄组件120的旋转(或者试图旋转–例如，所施加的力)，该旋转随后驱使电动机辅助系统122。可提供合适的控制器以从自行车100的感测器、电池126和/或其他部件接收合适的控制信号和向自行车100的感测器、电池126和/或其他部件发送合适的控制信号，以响应于用户输入或命令提供电动机辅助系统122的合适操作。由骑车人施加到踏板曲柄组件120的动力可对由电动机辅助系统122所施加的动力进行补充。

结论

应强调的是，可对本文中所描述的实施方式进行多种变型和修改，并且本文中所描述的实施方式的元件应理解为落入其他可接受的示例之中。所有这种修改和变型在此旨在落入本公开的范围内，并且由随附的权利要求所保护。此外，本文中所描述的任何步骤可同时进行、或者以不同于本文中所排序步骤的顺序进行。此外，应明确，可以不同的方式组合本文中所公开的具体实施方式的特征和特性以形成附加的实施方式，而所有这些附加的实施方式均落入本公开的范围内。

除非另有具体说明、或者使用其的上下文中另有理解，否则本文中所使用的条件用语，尤其是诸如“可”、“能够”“例如”等通常旨在传达某些实施方式包括其他实施方式所不包括的某些特征、元件和/或状态。因此，无论笔者输入或提示与否，这种条件用语通常不旨在暗示一个或多个实施方式以任何方式需要特征、元件和/或状态，或者通常不旨在暗示一个或多个实施方式必需包括用于判断这些特征、元件和/或状态是否包括在任何特定实施方式中或者将在任何特定实施方式中执行的逻辑。

此外，以下术语可用于本文中。除非上下文中另有清晰所指，否则单数形式包括复数的指示对象。因此，例如，对于一个项目的参照包括对于一个或多个项目的参照。措辞“一”是指一个、两个或更多个，并且一般适用于数量的一些或所有的选择。措辞“多个”是指两个或更多个项目。措辞“约”或“大约”意味着数量、尺寸、大小、公式化、参数、形状和其他特性不需要是精确的，但是可为近似的和/或较大或较小的，并且根据期望，反映可接受的公差、换算因素、四舍五入、测量误差等以及本领域技术人员所知晓的其他因素。措辞“基本”意味着所叙述的特性、参数或值不需要精确地获得，但意味着在不妨碍旨在提供的特性的效果的量中可能发生偏差或变量，例如包括公差、测量误差、测量精度约束和本领域技术人员所知晓的其他因素。

数值数据可以范围格式表达或呈现在本文中。应理解，这种范围格式仅仅是出于方便和简洁的目的而使用的，并因此应被灵活地解释成不仅包括明确记载为范围的界限的数值，而且还应解释为包括单独的数值或涵盖在那个范围内的子范围中的所有，好比每个数值和子范围被明确记载。举例说明，“约1至5”的数值范围应被解释为不仅包括约1至约5的明确记载的值，而是还应被解释成包括指定范围内的单独的值或子范围。因此，包括在该数值范围内为诸如2、3、4的单独的值和诸如“约1至约3”、“约2至约4”和“约3至约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等的子范围。相同的原理适用于仅记载一个数值的范围(例如，“大于约1”)，并且应与所描述的范围或特征的宽度无关地适用。为了便利起见，多个项目可被呈现在公共列表中。然而，这些列表应被解释为，将列表中的每个成员单独辨识为独立且唯一成员。因此，这些列表中的单独成员不应当仅基于它们在共同集群中的介绍、而在没有相反的指示的情况下应解释为相同列表中的任何其他成员的事实上的等同物。另外，在措辞“和”以及“或”与一列项目结合使用的情况下，它们被宽泛地解释成所列项目中的任一个或多个可被单独使用或与其他所列项目结合使用。除非上下文中另有明确所指，否则措辞“可替代地”是指两个或更多可选方案中选择一个，并且不旨在将选择限制到仅那些所列可选方案，或者不旨在将选择限制到一次所列可选方案中的仅一个。

Claims

1.一种自行车，包括：

前轮；

后轮；以及

框架，支承所述前轮和所述后轮；

电动机，由所述框架支承，

其特征在于，所述框架还包括限定第一轴线、第二轴线和第三轴线的底部托架，

踏板曲柄组件被支承为绕所述第一轴线旋转，并且所述踏板曲柄组件包括第一从动齿轮和第一驱动齿轮，第二齿轮被支承为绕所述第二轴线旋转，第三从动齿轮和第三驱动齿轮被支承为绕所述第三轴线旋转，

所述电动机驱动所述第一从动齿轮，并且所述第一驱动齿轮响应于所述第一从动齿轮的旋转而旋转，

所述第一驱动齿轮与所述第二齿轮啮合并使所述第二齿轮旋转，而所述第二齿轮驱动所述第三从动齿轮，

所述第三驱动齿轮响应于所述第三从动齿轮的旋转而旋转，以及

所述第三驱动齿轮旋转地联接至所述后轮。

2.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述底部托架具有整合或整体结构。

3.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述第一驱动齿轮、所述第二齿轮和所述第三从动齿轮为能够具有线性或倾斜的齿轮齿的直接啮合型锥齿轮。

4.如权利要求3所述的自行车，其特征在于，所述第一从动齿轮和所述第三驱动齿轮为链或带驱动型链齿轮，并且所述第一从动齿轮和所述第三驱动齿轮分别通过链或带连接至所述电动机和所述后轮。

5.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，当自行车直立在水平表面上时，所述底部托架被定向成使得所述第三轴线高于所述第一轴线。

6.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述第一轴线、所述第二轴线和所述第三轴线沿直线布置。

7.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述电动机安装至所述自行车的所述框架的下管。

8.如权利要求1所述的自行车，其特征在于，所述自行车还包括：

电池隔间，所述电池隔间联接至所述框架并且配置成在所述自行车的所述框架的顶管与下管之间的空间中支承电池。

9.如权利要求8所述的自行车，其特征在于，所述电动机放置在所述电池隔间与所述底部托架之间。