CN2273282Y - 双前轮驱动的电动助行装置 - Google Patents

Abstract

一种双前轮驱动的电动助行装置,自行车的方向轴的外筒部设一横跨杆,横跨杆两端分别枢接一第一前叉及一第二前叉,以形成自行车的两前轮,两前叉的外部分别结合一以连杆相连的外盖,连杆与横跨杆恒为平行状态,一方向控制连杆连结于自行车方向盘与第一前叉或第二前叉的外盖间;至少一组电动助行装置分别装设于第一前叉及第二前叉上,并受设于自行车上的控制箱控制,于自行车行驶至某一速度时启动,以助两前轮滑行。

Description

双前轮驱动的电动助行装置

本实用新型涉及一种双前轮驱动的电动助行装置，其为一种应用于自行车前轮驱动，兼具应用范围广、操作轻巧、结构精简及可替换性高的电动助行装置。

自行车为日常生活中不可或缺的代步交通工具之一，其历史悠久，并广为各阶层人士所喜爱，不论是儿童、青少年、学生、家庭主妇、运动选手、老年人等各年龄及职业的人士，皆仰赖此种最为轻便且操作简单的交通工具，然而，自行车在发展过程中所难以突破的瓶颈在于变速装置及运转动力不大的问题，因此，目前自行车绝大多数被使用于休闲或运动的场合，其代步功能相对地也就逐渐受到机动性强、马力充足的摩托车所取代。

然而，由于摩托车等燃油的机动车辆普遍存在着空气污染的问题，故在现今极力倡导环保的环境下，电动自行车也就因应而生，以电动马达为主的驱动源加于自行车的轮轴系统，辅助其前行，然而，在一般现有电动自行车结构中，大都针对前轮部份予以施加辅助动力，通常以配合前轮的轮圈马达居多，换言之，即是将轮圈马达直接加设于前轮的轮轴上，故常发生如下所列的缺点及操作上的困难：

<一>轮圈马达结构复杂、笨重、组装不易、成本较高；

由于一般的轮圈马达为符合自行车前轮毂部分的形状，因此多以扁平大面积的盘状结构为主，相对地马达中的绕组、铁心及其换向电路挤在狭小的空间内，也就显得相当复杂及笨重，故其产品成本普遍偏高，且不易组装于前轮的轮轴上。

<二>操作不易，操控困难，易发生危险；

由于上述现有电动自行车采用笨重的轮圈马达，除不易组装外，更使电动自行车的前轮重量增大，使其操控困难，前轮行驶重心不稳，易发生危险。

<三>可更换性较差；

一般现有电动自行车所使用的前轮助行装置，由于采用轮圈马达，轮圈马达直接装设于前轮后，则固定装设于前轮之上，故若要改装回一般脚踏动力的自行车时，则由于前轮与轮圈马达固定连结，故需将整个前车轮及支持前轮的前叉一并予以拆除更换，无形中增加应用及使用状态变更或改装上的限制、困难及改装成本。

除此之外，上述现有电动自行车仅适用于诸如单一前轮(即两轮)者，对多个前轮的自行车，例如：四轮自行车，则因该辅助动力马达的结构本身相当地繁复而不易组装，再加上苯重的零组件结构，在考虑自行车操控灵活性的前提下，显然无法适用，因而局限其应用的范围及效用。

本实用新型的主要目的在于提供一种双前轮驱动的电动助行装置，其改善现有电动自行车于辅助动力设计上的缺点，使电动自行车的应用领域及范围更加广阔，例如可适用于四轮自行车上。

本实用新型的另一目的在于提供一种双前轮驱动的电动助行装置，其结构精简，组装容易，可大幅降低产品的制造及组装成本，可使前轮的重量几乎没有额外负担，进而使前轮的操作性能比现有电动自行车好，并增加其行驶操作上的可控性及安全性。

本实用新型的又一目的在于提供一种双前轮驱动的电动助行装置，其可增加电动自行车运转的效率。

本实用新型的再一目的在于提供一种双前轮驱动的电动助行装置，其应用及使用状态变更、换装较为简单方便，进而增加可更换性及降低改装成本。

本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种双前轮驱动的电动助行装置，其具有一横跨杆，所述横跨杆横向正交固定连结于一自行车方向控制把手组的方向轴外部的外筒上，所述横跨杆两侧分别枢接一第一前叉及一第二前叉，所述第一前叉及第二前叉上则分别结合一前车轮，即为双前轮；一连杆，其两端枢连于所述第一前叉与第二前叉之间，所述第一前叉及第二前叉上的前车轮同时平行作偏移动作；一方向控制连杆，其一端连结于第一或第二前叉上，另一端则连结于自行车方向控制把手组的方向轴上，所述第一前叉或第二前叉由所述自行车方向控制把手组的方向偏移操作带动；另至少一组电动助行装置，其装设于第一或第二前叉之上。

本实用新型装置的优点在于，适用范围广，结构精简，组装容易，成本低，操作方便，安全可靠，效率高，且改装简单方便。

以下结合附图，描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型的立体外观图；

图2为本实用新型的第一前叉或第二前叉与横跨杆、连杆、方向控制连杆及自行车方向轴间的组合示意图；

图3为本实用新型的第一及第二前叉、连杆及方向控制连杆于自行车方向轴未偏移时的状态示意图；

图4为本实用新型的第一及第二前叉、连杆及方向控制连杆于自行车方向轴偏移时的连动状态示意图；

图5为本实用新型的电动助行装置与第一或第一前叉的连结结构示意图；

图6为图5的侧视图；

图7为本实用新型的固定盘、驱动元件、弧形夹持器、皮带及传动盘间的结构示意图；

图8为本实用新型的弧状夹持器夹持固定皮带的状态示意图；

图9为本实用新型的较佳实施例图。

首先请参阅图1至4所示，本实用新型双前轮驱动的电动助行装置包括：

一自行车方向把手组100，其具有一外筒110，该外筒110内则设有一方向轴120，该方向轴120向上连接自行车把手，以传动方向控制动作。

一横跨杆200，其横向正交固定连结于外筒110的外部，在该横跨杆200的两端则分别枢接一第一前叉210及一第二前叉220，所述前叉呈倒Y状，并分别结合有一前车轮A，以形成双前轮的自行车结构。

所述第一前叉210及第二前叉220的外部则连结固定一外盖230，该外盖230间则通过一连杆240两端相互枢接(如图3所示)，以使该第一前叉210与第二前叉220得以同向平行偏转，且连杆240与横跨杆200保持平行；一方向控制连杆250的一端连结于第一前叉210或第二前叉220的外盖230之上(在本实施例的各图中为第一前叉210)，另一端则通过一连接片260连接于自行车方向把手组100的方向轴120上，且连接片260与方向轴120之间则以一斜角的连接方式连接，该斜角的大小则视该自行车方向把手组100的方向轴120的偏移范围而定，以使该第一前叉210或第二前叉220的任一个可以受控于自行车方向把手组100的方向偏移操作，并随该方向偏移控制，使该第一前叉210及第二前叉220通过连杆240得以作同步的方向偏移动作(如图4所示)。

请再配合图5至8所示，本实用新型于所述第一前叉210或第二前叉220的外盖230内则至少设有一组电动助行装置。其中，该电动助行装置包含一固定盘10，该固定盘10于中央两侧的适当位置处分别设有一螺栓11及11｀，并在该固定盘10的中央设有一套孔12，且该固定盘10连结固定于该第一前叉210或第二前叉220(在本实施例的图5至8中为第一前叉210)后部的一侧边上。

一驱动元件30，其可为直流马达，其连结固定于该固定盘10的一侧面上，其转轴31通过套孔12穿出固定盘10外，并于转轴31末端结合一齿轮32，以受转轴31的带动。

此外，一弧形夹持器40，其呈圆弧片状，并于两端分设有对应于固定盘的螺栓的套孔41及弧形长孔41’，以对应套合于该固定盘10的螺栓11及11’上，调整该弧形夹持器40沿弧状轨迹位移后，以螺合件411将其锁固于该固定盘10的另一侧面上，该弧形夹持器40的中段位置处更设有一凸栓42，该凸栓42上则枢接一滑轮43，用以压制皮带70，使皮带的传动方向不至偏脱，且使该弧形夹持器40于作圆弧状位移调整时，可以该固定盘10的螺栓11为基准支点进行位移调整。

一传动盘50，以轻质的塑胶或压克力材料制成，其一侧设有齿盘52，该齿盘52的周边设有传动用锯齿，并于中央适当位置处设有若干螺合孔51，以使该传动盘50的一侧面通过螺钉511锁固结合于前轮A上，另在该传动盘50及齿盘52的中央部位开设有适当大小的容室53，该容室53内则供装设单向离合器。

该单向离合器主要包含一棘轮60及一弹性方向止挡勾61，该棘轮60固定结合于该容室53中，其中心并套锁于前车轮A的车轴A1上，该弹性方向止挡勾61则通过螺丝611螺固于该齿盘52的内侧面，并与该棘轮60周边的棘齿接触，以使该棘轮60带动第一前叉210或第二前叉220上的前车轮A的运转方向为唯一(即前进方向)。

一皮带70，其内面设有锯齿，以连结啮合于该驱动元件30的齿轮32及传动盘50的齿盘52周边的锯齿上，以使驱动元件30可间接驱动传动盘50及齿盘52转动，且该皮带70并受该弧形夹持器40的圆弧形位移调整固定(如图8所示)，该滑轮43与齿轮32共同夹持该皮带70，以使该皮带70的传动方向轨迹固定，不至偏脱。

请再参阅图9所示，如图1至8所示的双前轮驱动的电动助行装置整体结构，于实际应用于自行车300时，可由该固定盘10结合于第一前叉210之上，该驱动元件30亦结合于固定盘10上，故于组装上，只要将具有同一型式的前叉组件且为多前轮的自行车中的第一前叉210或第二前叉220予以更换，并将传动盘50及单向离合器等元件结合于该前车轮A的车轴A1上，即可简捷迅速地完成组装，并且通过一电瓶及控制器80(在图9中为设于自行车300后部的底端)提供电源及启动控制信号于适当时机予该驱动元件30，以使驱动元件30通过皮带70传动辅助动力予该传动盘50，以带动第一前叉210或第二前叉220上的前车轮A作单一方向前进的助行运动。

此外，该控制箱80提供电源及启动控制信号的时机为该具有四轮的自行车300先以脚踏动力启动行驶至一定速度时，予以启动驱动元件30，以适时投入上述助行动力，提升自行车的运转及辅助动力的效率，故当脚踏板停止踩动或自行车空速行驶时，则控制箱80不予投入电源或启动信号予该驱动元件30，以维持自行车300的运转效率。

由以上本实用新型的构造、操作、应用状态的详细说明，可将本实用新型的优点、实用功效及产业上的利用性归纳如下：

<一>结构精简，组装简捷方便，节省工时及成本

本实用新型于组装时仅将前叉210予以换装于同型车的前车轮A，并将传动盘50、单向离合器及皮带70等组件予以结合于前车轮A相关部位即可，对于自行车制造者而言，可同时制作两种不同动力(一者为脚踏动力，另一者为本实用新型的助行动力)型式的自行车产品，故于组装生产上较为节省工时，人力及成本。

<二>组件轻便，不会影响前轮操纵性能，安全性好

本实用新型由于采用质轻且构造精简的传动盘50直接组合于第一前叉210或第二前叉220的前车轮A上即可，远比现有电动自行车所采用的笨重轮圈马达结合于车轮的助行装置轻巧，且其操纵性能将不受影响，从而可确保驾驶者的安全。

<三>改装及应用性好。

本实用新型的再一特点在于，当使用者欲将同一车型的脚踏动力自动车改装成具有本实用新型的助行装置的电动自行车时，只要购回连结有固定盘10、驱动元件30的第一前叉210或第二前叉220、传动盘50及控制箱80等组件，即可自行换装成具有本实用新型的助行装置的电动自行车；另改装回纯脚踏动力的自行车亦可同理推之，故就整体而言，改装及应用弹性佳，可随使用者的需求随时改装。

<四>应用范围广

本实用新型双前轮驱动的电动助行装置可应用于多前轮系列的自行车中，作为自行车行驶的辅助动力系统，其为前所末见的创作，再加上多轮设计，其稳定度及操控性甚佳，可适合各种不同年龄段的消费者，因此可更进一步地将本实用新型推广应用于各种型式的自行车中，诸如沙滩休闲用、社区短距离用、中老年人运动用，具有可媲美汽车、摩托车的行驶效果。

Claims (13)

1、一种双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，它具有一横跨杆，所述横跨杆横向正交固定连结于一自行车方向控制把手组的方向轴外部的外筒上，所述横跨杆两侧分别枢接一第一前叉及一第二前叉，所述第一前叉及第二前叉上则分别结合一前车轮，即为双前轮；一连杆，其两端枢连于所述第一前叉与第二前叉之间，所述第一前叉及第二前叉上的前车轮同时平行作偏移动作；一方向控制连杆，其一端连结于第一或第二前叉上，另一端则连结于自行车方向控制把手组的方向轴上，所述第一前叉或第二前叉由所述自行车方向控制把手组的方向偏移操作带动；另至少一组电动助行装置，其装设于第一或第二前叉之上。

2、如权利要求1所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述第一前叉及第二前叉的外观呈倒Y形的形状。

3、如权利要求1或2所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述第一前叉及第二前叉的外部分别结合一外盖，所述外盖之间连结一连杆，所述方向控制连杆的一端与其中一外盖相连接。

4、如权利要求1所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述方向控制连杆的一端通过一连接片与自行车的方向控制把手组的方向轴相连接。

5、如权利要求4所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述连接片与方向控制连杆呈一斜角的连结。

6、如权利要求1或5所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述电动助行装置亦可移除而成为一般自行车。

7、如权利要求3所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述电动助行装置设于第一前叉或第二前叉的外盖的内侧。

8、如权利要求1所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述电动助行装置还包含：

一固定盘，其中心的两侧分别设有一螺栓，并在中央设有一套孔，且所述固定盘连结固定于所述第一或第二前叉部的一侧边上；

一驱动元件，其连结固定于所述固定盘的一侧面上，其转轴通过套孔穿出固定盘外，所述转轴的末端结合一受转轴带动的齿轮；

一弧形夹持器，其呈圆弧片状，其端侧设有对应套合于所述固定盘的螺栓上的弧形长孔，并螺合锁固于所述固定盘的一侧面上，所述弧形夹持器的中段位置处更设有一凸栓，所述凸栓上则枢合一用来压制皮带而使其不致偏脱的滑轮；

一传动盘，其一侧面设有一齿盘，所述齿盘并于周边具有若干锯齿，在所述传动盘及齿盘的中央部位开设有容室：

一单向离合器，其装设于所述传动盘的容室内，并套组于前轮车轴上，所述传动盘的传动方向为唯一；

一皮带，其内面设有锯齿，并连结啮合于所述驱动元件的齿轮及传动盘的齿盘周边的锯齿上，所述驱动元件间接驱动传动盘及齿盘转动，且所述皮带由所述弧形夹持器的圆弧形位移调整固定，所述滑轮与驱动元件的齿轮夹持所述皮带；

一使第一前叉或第二前叉上的前车轮获得单一方向的助行动力的单向离合器。

9、如权利要求8所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述驱动元件为直流马达。

10、如权利要求8所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述传动盘及齿盘以轻塑胶或压克力材料制成。

11、如权利要求8所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述单向离合器包含有一棘轮及一弹性方向止挡勾，所述棘轮装设于传动盘及齿盘的容室内，并套组结合于第一前叉或第二前叉的前轮车轴上，所述弹性方向止挡勾则固设于齿盘的内侧面，并接触棘轮周边的棘齿，所述传动盘所传动的助行动力方向为唯一。

12、如权利要求8所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述驱动元件具有一用以控制于适当时机投入电源及启动信号予所述驱动元件的控制箱。

13、如权利要求12所述的双前轮驱动的电动助行装置，其特征在于，所述控制箱投入电源及启动信号予驱动元件的时机为自行车以脚踏动力启动行驶至一定速度时。

Images