CN209112386U - 一种直线压迫型的自行车助力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及自行车辅助装置领域，特别是指一种直线压迫型的自行车助力装置。包括有与自行车车架固定连接的主机机身、用于与自行车车轮接触的摩擦轮胎、连接于主机机身且驱动摩擦轮胎转动的无刷电机、装配于主机机身内的无刷电机和连接于线性电机的输出轴上的机架。所述机架包括有C型框和固定于C型框外两侧的导向杆，所述主机机身两侧设有所述导向杆嵌入并滑动的导轨，所述无刷电机连接于C型框内，且无刷电机旋转的轴线与两导向杆垂直。线性电机的输出轴和机架的C型框之间固定连接有压迫弹簧。所述导向杆于导轨外的前后两端均设有限位块，且两限位块的间距大于导轨的长度。

Description

一种直线压迫型的自行车助力装置

技术领域

本实用新型涉及自行车辅助装置领域，特别是指一种直线压迫型的自行车助力装置。

背景技术

现阶段，城市车辆剧增导致交通拥堵，尤其在上下班时间出行困难的现象比较严重。为了出行方便，缓解交通拥堵，我们提倡多骑车来放慢生活的节奏。但在骑行过程中，也出现了一些待处理的问题。其中最为明显的就是骑行过程中的体能消耗问题。有鉴于此，相关技术人员研发了一种安装于自行车后叉上的助力装置。有鉴于此，相关技术人员研发了一种安装于自行车后叉上的助力装置。该助力装置利用电机驱动用于与自行车车轮接触的摩擦轮胎转动，利用摩擦轮胎于自行车车轮的摩擦力，将输出扭矩传递到自行车车轮上，以此达到助力的目的。

现有的助力装置的结构一般为将传动部分固定于摆臂上，该传动部分即为摩擦轮胎及驱动摩擦轮胎转动的电机。安装时，将该摆臂连接于自行车的车架上，通过摆动摆臂的方式，将摩擦轮胎摆动至与自行车车轮接触，以此达到助力的目的。然而，此结构在摆臂摆动并且固定后，无法长期的提供足够的离合力，该离合力即为使摩擦轮胎始终贴近于自行车车轮的作用力，因此，不仅无法起到助力的作用，亦容易增加轮胎的损耗。同时在经过颠簸路面时，车辆产生的震动的外力直接经车轮施加于助力装置的传动部分，亦致使电机损坏，无法有效保证助力装置的使用寿命。

发明内容

本实用新型提供一种直线压迫型的自行车助力装置，以克服现有技术中的助力装置无法安全有效的离合力，以及容易因车辆震动而导致助力装置损坏的问题。

本实用新型采用如下技术方案：一种直线压迫型的自行车助力装置，包括有与自行车车架固定连接的主机机身、用于与自行车车轮接触的摩擦轮胎和连接于主机机身且驱动摩擦轮胎转动的无刷电机，其特征在于：还包括有装配于主机机身内的无刷电机和连接于线性电机的输出轴上的机架，所述线性电机的输出轴和所述机架之间连接有压迫弹簧，且机架相对主机机身沿线性电机的输出轴移动方向平行移动。

作为进一步的改进，所述机架包括有C型框和固定于C型框外两侧的导向杆，所述主机机身两侧设有所述导向杆嵌入并滑动的导轨，所述无刷电机连接于C型框内，且无刷电机旋转的轴线与两导向杆垂直。

作为进一步的改进，所述导向杆于导轨外的前后两端均设有限位块，且两限位块的间距大于导轨的长度。

作为进一步的改进，所述线性电机的输出轴和机架的C型框在相互对应的端面上均设有连接扣，所述压迫弹簧的两端分钩扣于两连接钩内。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型通过线性电机的输出轴推动摩擦轮胎沿导轨方向直线的向自行车车轮移动，使摩擦轮胎与自行车车轮的接触点始终与线性电机的输出轴处于同一直线上，即摩擦轮胎由驱动其移动的施力点正面的压迫于自行车车轮上，可使无刷电机驱动摩擦轮胎转动产生的扭矩最大化传递至自行车车轮上。

并且，通过连接于线性电机的输出轴和机架的C型架上的压迫弹簧具有的的弹性伸缩变量，可有效的防止摩擦轮胎始终以过大的压力施加于自行车车轮而导致车轮的轮胎爆裂，十分安全。同时亦可防止摩擦轮胎以过小的压力施加于自行车车轮而导致摩擦轮胎与自行车车轮的摩擦力无法最大化转化为驱动自行车车轮转动的扭矩。另外，在经过颠簸路面时，弹簧可起到缓冲的作用，减轻因车辆震动而间接的施加于无刷电机的外力，使得无刷电机不仅在复杂路面下可保证有效的传动，更可有效的保护助力装置，从而可进一步的提高助力装置的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型俯视且主机机身剖切的示意图。

图3为本实用新型连接固定装置的结构示意图。

图4为本实用新型安装于自行车上的实施例1的结构示意图。

图5为图4中A向的放大示意图。

图6为本实用新型安装于自行车上的实施例2的结构示意图。

图7为图6中B向的放大示意图。

图8为固定装置的结构示意图。

图9为固定装置分解的示意图。

图10为固定装置的调节板和调节块连接的示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

如附图1和2所示，一种直线压迫型的自行车助力装置，包括有与固定装置固定连接的主机机身 2、装配于主机机身2内的线性电机6、连接于线性电机6的输出轴61上的机架3、装配于机架3上的无刷电机10和用于与自行车车轮52接触的摩擦轮胎11。另外，所述线性电机6可以是由电机和减速机配合的动力总成，通过减速机内部的蜗杆结构可对输出轴61起到一定的自锁作用，防止摩擦轮胎11以过大的压力压迫自行车车轮52。所述摩擦轮胎11嵌套于无刷电机10的输出轴表面，通过无刷电机10的转动驱动摩擦轮胎11转动，并通过摩擦轮胎11与自行车车轮52接触产生的摩擦力带动自行车车轮52的转动。

继续参照附图1和2所示，所述机架3包括有C型框32和固定于C型框32外两侧的导向杆31，所述无刷电机10连接于C型框32内，且无刷电机10旋转的轴线与两导向杆31垂直。所述主机机身 2两侧设有所述导向杆31可嵌入并滑动的导轨21，且导轨21与线性电机6的输出轴61的移动方向平行，以此结构限制机架3的移动方向，使机架3仅相对主机机身2沿线性电机6的输出轴61移动方向平行移动。另外，导向杆31于导轨21外的前后两端均设有限位块33，且两限位块33的间距大于导轨21的长度，以此结构限制机架3的移动行程，防止机架3在线性电机6的驱动下脱离于主机机身2。

如附图2至9所示，线性电机6的输出轴61和机架3的C型框32在相互对应的端面上均设有连接扣71，所述压迫弹簧7的两端分钩扣于两连接钩71内，以此方式使压迫弹簧7固定于线性电机6 的输出轴61和机架3之间。通过压迫弹簧6弹性形变产生的弹性伸缩变量，可使无刷电机10压迫自行车车轮52的压力具有一定的变量，可有效的防止摩擦轮胎11始终以过大的压力施加于自行车车轮 52而导致车轮52的轮胎爆裂；或者摩擦轮胎11以过小的压力施加于自行车车轮52而导致摩擦轮胎 11与自行车车轮52的摩擦力无法最大化转化为驱动自行车车轮52转动的扭矩。并且，当自行车经过颠簸路面时，路面形成阻力相当于人的体重加上自行车的重量，致使上百公斤的作用力间接的经自行车车轮冲击助力装置，长此以往，容易导致线性电机损坏，以及容易导致助力装置整体结构强度变差。因此，在颠簸的路面环境下，弹簧的缓冲作用抵消车轮对助力装置施加的作用力，同时可保证摩擦轮胎之于自行车车轮的有效传动。

如附图8所示，作为优选，上述固定装置可以是：包括有用于连接自行车后叉管件51的快拆件 4、主悬臂9、连接所述快拆件4和主悬臂9的摆臂12、上下滑动的连接于主悬臂9上的调节块13、下端穿过调节块13固定至主悬臂9内的第一螺栓14和可转动的连接于第一螺栓14上端的第一把手 1。

如附图8和9所示，所述快拆件4包括有摆臂12两端均设有的扣盖41、第二螺栓43、可转动的连接于第二螺栓43一端的第二把手42和螺旋连接于第二螺栓42另一端的快拆螺母44。两扣盖41相对应且均可转动的连接于摆臂12上，具体的可通过穿插销轴45实现可转动的连接。所述第二把手42 包括有手柄18和偏心凸轮17。所述扣盖41相对摆臂12的另一端均设有第二螺栓43穿装的安装孔 46，所述第二螺43栓依次的穿过两扣盖41的安装孔46后与快拆螺母44螺旋连接。操作时，将两扣盖41放置于自行车5的后叉管件51两端并箍住；将第二螺栓14相对第二把手42的另一端穿过两扣盖41的安装孔46后与快拆螺母44螺旋连接。通过调节快拆螺母44在第二螺栓14的位置来控制第二把手42扣合后对自行车5的后叉管件51的紧固程度。

继续参照附图8和9所示，所述主悬臂9一侧设有向内凹陷且贯穿两端的调节槽92，所述第一螺栓14竖直的贯穿该调节槽92，且第一螺栓14下端与主悬臂9螺旋锁固。所述主悬臂9上方设有贯穿至该调节槽92的缺口91，该缺口91的形状与调节块13的外形轮廓适配，使调节块13由主悬臂9上方嵌入该缺口91内，从而实现调节块13相对主悬臂9上下的滑动。

继续参照附图6和7所示，所述副悬臂8一端通过螺丝锁固固定于助力装置上，副悬臂8另一端设有调节板81，该调节板81呈扇形结构且嵌入于所述调节槽92内，调节板81上还设有第一螺栓14 穿过的弧形槽83，使得第一螺栓14可以在弧形槽83的行程范围内摆动，即带动主悬臂9可相对弧形槽83摆动。所述调节板81位于调节槽92外的两端均设有挡板82，且两挡板82的而高度大于调节槽 92的高度，通过两挡板82的阻挡可进一步的限制主悬臂9的摆动角度。

如附图10所示，所述调节板81和调节块13的接触面均设有若干凸齿16，各凸齿16以第一螺栓 14为轴心圆周阵列的分布于调节板81和调节块13上，且调节板81的凸齿16和调节块13的凸齿16 可交错啮合。所述凸齿16截面为向上凸起的圆弧形结构，在调节块13处于上下活动的状态下，通过弧形凸起的结构使得交错啮合后的凸齿16可相对的移动，不会形成相互固定的阻挡，便于主悬臂9 的摆动。

如附图8至10所示，所述第一把手1包括与上述第二把手42一致，亦包括有手柄18和偏心凸轮17，所述偏心凸轮17与第一螺栓14可转动的连接，且偏心凸轮17旋转的轴线与第一螺栓14垂直。具体的，偏心凸轮17和第一螺栓14可通过穿装固定于第一螺栓14上的销轴19实现可转动的连接，且所述销轴19的轴心未位于偏心凸轮17中心，当偏心凸轮17转动至距销轴19轴心最远的端面 a位于调节块13上时，可下压调节块13至无法移动。进一步的，偏心凸轮17与销轴19连接的轴心偏向于手柄18的一端，此结构使偏心凸轮17于手柄18一端端点至销轴19轴心的距离小于手柄18 另一端的端点a至销轴轴心的距离(即上述至距销轴轴心最远的端面)。由于第一螺栓14固定于主悬臂9上，因此在销轴19轴心固定的情况下，通过转动第一把手1至偏心凸轮17相对手柄18另一端的端点a接触于调节块13时(即下压手柄18)，可带动调节块13向调节槽92内下压；而在向上扳动手柄18后，即可使偏心凸轮17的端面至销轴19的距离回复至初始状态，从而使调节块13具有上下活动的间隙，因此使主悬臂9回复可摆动的状态。

固定装置操作过程：

首先，通过快拆件4将整个固定装置和本实用新型助力装置固定于自行车5的后叉管件51上；

然后，通过转动主悬臂9将助力装置调整至对应自行车车轮52位置的角度；

最后，下压第一把手1的手柄18，可带动偏心凸轮17沿销轴19的轴心转动，致使偏心凸轮17 下压调节块13至调节槽92内，使调节块13的凸齿16和和调节块81的凸齿16交错啮合，且使调节块13固定无法上下移动，从而使主悬臂9受限制无法继续转动。以此实现助力装置的角度的调节，通过此方式使可助力装置可完美的适用于各种架构的自行车5。

本实用新型的工作过程：

首先，通过固定装置将本实用新型助力装置固定于自行车5的后叉挂件51上，且使无刷电机10 与自行车车轮52的胎面相对应，该胎面为自行车车轮52与地面的接触面；

然后，驱动线性电机6带动机架3向自行车车轮52方向移动，直至无刷电机10的摩擦轮胎11 沿导轨21方向正面的向自行车车轮52的胎面移动；

最后，驱动无刷电机10转动，使摩擦轮胎11带动自行车车轮52转动，从而实现自行车5的电动驱动。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种直线压迫型的自行车助力装置，包括有与自行车车架固定连接的主机机身、用于与自行车车轮接触的摩擦轮胎和连接于主机机身且驱动摩擦轮胎转动的无刷电机，其特征在于：还包括有装配于主机机身内的无刷电机和连接于线性电机的输出轴上的机架，所述线性电机的输出轴和所述机架之间连接有压迫弹簧，且机架相对主机机身沿线性电机的输出轴移动方向平行移动。

2.根据权利要求1所述的一种直线压迫型的自行车助力装置，其特征在于：所述机架包括有C型框和固定于C型框外两侧的导向杆，所述主机机身两侧设有所述导向杆嵌入并滑动的导轨，所述无刷电机连接于C型框内，且无刷电机旋转的轴线与两导向杆垂直。

3.根据权利要求2所述的一种直线压迫型的自行车助力装置，其特征在于：所述导向杆于导轨外的前后两端均设有限位块，且两限位块的间距大于导轨的长度。

4.根据权利要求2所述的一种直线压迫型的自行车助力装置，其特征在于：所述线性电机的输出轴和机架的C型框在相互对应的端面上均设有连接扣，所述压迫弹簧的两端分钩扣于两连接钩内。