CN214985883U - 一种离合式助力自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种离合式助力自行车，属于交通工具技术领域。它包括车体，其后轮上同轴传动连接有刹车盘；所述刹车盘边缘处周向开设有齿形凹槽；还包括，助力机构，其设于刹车盘旁侧，助力机构包括电机和与电机输出端传动连接的输出齿轮，输出齿轮的轮齿形状与刹车盘的齿形凹槽形状相匹配；离合机构，其设于车架上，离合机构与助力机构传动连接，控制助力机构的输出齿轮与刹车盘的齿形凹槽的离合状态。本实用新型在刹车盘边缘处周向加工有齿形凹槽，助力机构以齿轮传动的形式进行骑行助力，离合机构能控制助力机构与刹车盘间的啮合/脱离啮合的状态，从而能及时有效的适应自行车骑行过程中的不同骑行需求。

Description

一种离合式助力自行车

技术领域

本实用新型属于交通工具技术领域，更具体地说，涉及一种离合式助力自行车。

背景技术

当前，随着地球环境的日益恶化，低碳环保的出行方式日益被重视起来，很多旅行爱好者也多选择骑自行车旅行，如这些年络绎不绝前往川藏线、滇藏线进行挑战的游客。

电助力自行车近年来越发普遍，如哈啰单车中的电助力型号，相比于普通自行车，电助力自行车骑行更加省力，遇到长上坡时，会非常方便；目前市场上的自行车助力装置，多采用电机与链条连接的方式，均存在一个问题，就是在无需电助力或没电的情况下，会因切割磁感线带来很大的骑行阻力，而且这类车体结构安装都较为繁琐，在一些偏远地区，助力系统的充电问题难以得到解决，这种电助力自行车在没电后就无法有很好的骑行体验，使得助力装置在骑行爱好者中的普及率并不是很高；且，在遇到长下坡路面时，往往因只能捏死刹车来提供制动力，容易导致刹车盘温度过高而刹车失灵。

经检索，中国专利公开号：CN 212047771 U；公开日：2020年12月1日；公开了一种便于安装的自行车助力器，包括电池组、电池控制器、外转子电机、电机轮胎；外转子电机与电池电连接并通过电机支架固定在电池尾盖外侧，电机轮胎外表面设置有与自行车后轮相互作用的摩擦面；电池组通过快拆式固定架固定在自行车车架上。该申请案的装置解决了助力装置安装繁琐的问题，在助力装置没电后可以将其拆卸从而不影响正常骑行体验，但该申请案的装置传动效率不高，助力效果有限，且助力与否的状态切换需要停车后进行，操作较为麻烦。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种离合式助力自行车，包括，

车体，其后轮上同轴传动连接有刹车盘；

所述刹车盘边缘处周向开设有齿形凹槽；还包括，

助力机构，其设于刹车盘旁侧，助力机构包括电机和与电机输出端传动连接的输出齿轮，输出齿轮的轮齿形状与刹车盘的齿形凹槽形状相匹配；

离合机构，其设于车架上，离合机构与助力机构传动连接，控制助力机构的输出齿轮与刹车盘的齿形凹槽的离合状态。

进一步地，所述离合机构包括：

导轨，其水平安装于车体后下叉上，导轨上形成有导向槽；

滑块，其滑动连接于导向槽中；

固定支架，其底部固定连接于滑块顶部，固定支架顶部与电机固定连接；

弹簧，其置于导向槽中，弹簧一端与导向槽靠近前轮的端部抵接，另一端与滑块抵接，弹簧呈压缩状态；

拉绳，其一端与滑块固定连接，另一端设于车把处。

进一步地，还包括电源模块，其固定设于车架上，电源模块与助力机构电连接。

进一步地，还包括风力发电机构，其安装于车把前方，风力发电机构与电源模块电连接。

进一步地，还包括太阳能发电板，其安装于后轮上方，太阳能发电板与电源模块电连接。

有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

（1）本实用新型的离合式助力自行车，在刹车盘边缘处周向加工有齿形凹槽，助力机构通过齿轮传动的形式进行骑行助力，传动效率高，且配合安装较为方便；

（2）本实用新型的离合式助力自行车，离合机构能控制助力机构与刹车盘间的啮合/脱离啮合的状态，骑行需要助力时，控制啮合；不需要助力或助力机构没电时，脱离啮合，即可正常骑行，骑行过程中无需切割磁感线，不需要额外做功；

（3）本实用新型的离合式助力自行车，助力机构的助力传动方式为齿轮啮合传动，相比于传统的链条传动，本方案的传动方式安装容易，且啮合/脱离啮合两种状态切换方便，从而能及时有效的适应自行车骑行过程中的不同骑行需求；

（4）本实用新型的离合式助力自行车，离合机构设计简洁，成本低，安装方便，通过在车把处控制拉绳，即可实现对助力机构啮合与否的调节，使用方便快捷；

（5）本实用新型的离合式助力自行车，风力发电机构及太阳能发电板的设计，能在骑行过程中对电源模块充电，从而增强助力模式下的续航能力；

（6）本实用新型结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为本实用新型的离合式助力自行车示意图；

图2为本实用新型的离合机构及助力机构示意图；

图3和图4为本实用新型的离合机构控制助力机构移动的两种状态图；

图5为本实用新型的电源模块主视图；

图6为本实用新型的电源模块俯视图；

图中：

1、车体；10、后轮；100、刹车盘；

2、离合式助力单元；

20、助力机构；200、电机；201、输出齿轮；

21、离合机构；210、导轨；211、滑块；212、固定支架；213、弹簧；214、拉绳；215、线控开关；

22、电源模块；220、电池；2200、充电插口；2201、能源充电口；221、控制器；222、USB接口；223、电源开关；224、电量指示灯；

23、显示屏；

3、风力发电机构；

4、太阳能发电板。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

本实施例的离合式助力自行车，包括，

车体1，其后轮10上同轴传动连接有刹车盘100；

所述刹车盘100边缘处周向开设有齿形凹槽；还包括，

助力机构20，其设于刹车盘100旁侧，助力机构20包括电机200和与电机200输出端传动连接的输出齿轮201，输出齿轮201的轮齿形状与刹车盘100的齿形凹槽形状相匹配；

离合机构21，其设于车架上，离合机构21与助力机构20传动连接，控制助力机构20的输出齿轮201与刹车盘100的齿形凹槽的离合状态。

现在的电助力自行车或高档自行车，前后轮刹车多采用碟刹装置，即在前轮或后轮10上同轴传动安装有刹车盘100，利用刹车钳与刹车盘100的接触摩擦进行刹车，传统自行车在骑行至长下坡路面时，刹车钳与刹车盘100长时间接触刹车容易导致刹车盘100温度过高刹车失灵；现有的电助力自行车，助力电机通常是与链条连接进行传动助力，拆装不便，在助力电机没电时，骑行会因切割磁感线带来很大骑行阻力；针对现有自行车存在的上述缺陷，本实施例设计了一种离合式助力自行车。

如图1所示，本实施例在刹车盘100边缘处周向加工有齿形凹槽，通过助力机构20的输出齿轮201与刹车盘100齿形凹槽的啮合来进行助力传动，由于刹车盘100与车体1的后轮10保持同步转动，助力机构20对刹车盘100传动，即可使自行车骑行时具有前进助力，同时，齿轮啮合传动效率高，且配合安装较为方便。

进一步地，本实施例的离合机构21与助力机构20传动连接，可以控制助力机构20的位置，通过控制助力机构20的位置不同，进而使得输出齿轮201与刹车盘100有啮合或脱离啮合两种状态，骑行需要电助力时，即控制输出齿轮201与刹车盘100啮合，电机200启动进行电助力，不需要助力或助力机构20没电时，脱离啮合，即可正常骑行，骑行过程中无需切割磁感线，不需要额外做功，另，在自行车刹车过程中，可使输出齿轮201与刹车盘100啮合，通过切割磁感线配合刹车加快能量消耗，从而使自行车能更快更有效的降速，减少刹车盘100的负荷，增加其有效使用寿命。

本实施例中，助力机构20与离合机构21构成离合式助力单元2，能根据不同的骑行需求，灵活切换助力机构20是否执行助力动作，进一步地，本实施例的助力传动方式为齿轮啮合传动，相比于传统的链条传动，本实施例的传动方式安装容易，且啮合/脱离啮合两种状态切换方便，从而能及时有效的适应自行车骑行过程中的不同骑行需求。

实施例2

本实施例的离合式助力自行车，在实施例1的基础上做进一步改进，所述离合机构21包括：

导轨210，其水平安装于车体1后下叉上，导轨210上形成有导向槽；

滑块211，其滑动连接于导向槽中；

固定支架212，其底部固定连接于滑块211顶部，固定支架212顶部与电机200固定连接；

弹簧213，其置于导向槽中，弹簧213一端与导向槽靠近前轮的端部抵接，另一端与滑块211抵接，弹簧213呈压缩状态；

拉绳214，其一端与滑块211固定连接，另一端设于车把处。

本实施例示出了离合机构21的一种结构形式，如图1和图2所示，车体1的后下叉即为后轮10轮轴所连接的车架部分，后下叉与地面水平布置，导轨210通过螺钉固定连接在后下叉上，助力机构20的电机200通过固定支架212固定在滑块211上，滑块211沿着导轨210的导向槽滑动，从而带动助力机构20处于不同的位置，以图2所示的位置为例，当滑块211处于最右端时，助力机构20的输出齿轮201与刹车盘100啮合，滑块211向左移动过程中，输出齿轮201与刹车盘100脱离啮合，弹簧213设置在导向槽最左端，弹簧213与滑块211抵接，使滑块211有向右移动的趋势，从而在啮合过程中，保持啮合状态的稳定性；拉绳214的一端与滑块211最左端固定连接，另一端设在车把处，骑行时通过拉动拉绳214即可带动滑块211压缩弹簧213向左移动，从而控制助力机构20脱离啮合，拉绳214布置时，沿着车架走向布置，最终引线至车把位置处。

进一步地，在车把上设置线控开关215，线控开关215与拉绳214在车把的端部固定连接，通过线控开关215控制拉绳214拉动，原理类似于刹车把控制刹车线，本实施例的线控开关215包括套设在车把上的套环以及一端与套环外侧固定连接另一端悬设的压板，拉绳214端部固定连接在套环外侧，骑行过程中通过拇指按压压板，从而控制拉绳214拉动滑块211移动，如图3和图4所示。

实施例3

本实施例的离合式助力自行车，在实施例2的基础上做进一步改进，还包括电源模块22，其固定设于车架上，电源模块22与助力机构20电连接。

本实施例的电源模块22如图1和图5所示，电源模块22对助力机构20的电机200提供电能。

本实施例的电源模块22包括电池220，在电池220的底部设置充电插口2200，通过插头连接电源可对电池220进行充电。

本实施例的电机200选用双模式电机，即具有电动机模式与发电机模式，当需要电助力时，电机200为电动机模式，输出动力对后轮10进行助力，在刹车过程中，可以控制助力机构20与刹车盘100啮合，并是电机200处于发电机模式，刹车盘100带动输出齿轮201转动从而使电机200发电对电源模块22充能。

电源模块22的电池220顶部设置有控制器221，电池220与控制器221电连接，对控制器221供电，控制器221控制电机200的工作模式，进一步地，本实施例在车把处设置有显示屏23，如图1所示，显示屏23具有交互界面，可通过显示屏23对电机200的模式进行选择，从而通过控制器221控制电机200在对应模式下工作。

如图6所示，电源模块22的顶面上设有USB接口222，可以连接手机对手机进行充电，电源模块22顶面上还设有电量指示灯224，显示电源模块22当前电量，电源模块22顶面中部设有电源开关223，通过电源开关223控制电源模块22的启动停止，在不骑行时关闭电源模块22以减少电能损耗，增加电源模块22有效使用时长。

实施例4

本实施例的离合式助力自行车，在实施例3的基础上做进一步改进，风力发电机构3，其安装于车把前方，风力发电机构3与电源模块22电连接。

如图1所示，风力发电机构3设于车把前方，可将骑行时迎面的风能转化为电能，本实施例的电源模块22的电池220底部设有能源充电口2201，风力发电机构3通过连接线连接至能源充电口2201从而对电池220进行充电，增加电池220有效使用时长，增强自行车助力模式下的续航能力。

实施例5

本实施例的离合式助力自行车，在实施例3的基础上做进一步改进，还包括太阳能发电板4，其安装于后轮10上方，太阳能发电板4与电源模块22电连接。

如图1所示，本实施例中，太阳能发电板4固定设于车体1后上叉上方及两侧，骑行过程中能将太阳能转化为电能，从而通过连接线连接至电源模块22的电池220底部的能源充电口2201，对电池220进行充电，进一步增强自行车助力模式下的续航能力。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种离合式助力自行车，包括，

车体，其后轮上同轴传动连接有刹车盘；

其特征在于：

所述刹车盘边缘处周向开设有齿形凹槽；还包括，

助力机构，其设于刹车盘旁侧，助力机构包括电机和与电机输出端传动连接的输出齿轮，输出齿轮的轮齿形状与刹车盘的齿形凹槽形状相匹配；

离合机构，其设于车架上，离合机构与助力机构传动连接，控制助力机构的输出齿轮与刹车盘的齿形凹槽的离合状态。

2.根据权利要求1所述的一种离合式助力自行车，其特征在于，所述离合机构包括：

导轨，其水平安装于车体后下叉上，导轨上形成有导向槽；

滑块，其滑动连接于导向槽中；

固定支架，其底部固定连接于滑块顶部，固定支架顶部与电机固定连接；

弹簧，其置于导向槽中，弹簧一端与导向槽靠近前轮的端部抵接，另一端与滑块抵接，弹簧呈压缩状态；

拉绳，其一端与滑块固定连接，另一端设于车把处。

3.根据权利要求2所述的一种离合式助力自行车，其特征在于：还包括电源模块，其固定设于车架上，电源模块与助力机构电连接。

4.根据权利要求3所述的一种离合式助力自行车，其特征在于：还包括风力发电机构，其安装于车把前方，风力发电机构与电源模块电连接。

5.根据权利要求3所述的一种离合式助力自行车，其特征在于：还包括太阳能发电板，其安装于后轮上方，太阳能发电板与电源模块电连接。

Images