TW201702110A - 具改良電池座之自行車車架 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種包括一電池與一車架之間之一樞軸介面之自行車。該樞軸介面包含：一樞軸座，該樞軸座界定該車架及該電池之一者上之一凹部；及該車架及該電池之另一者上之一偏心轂。該轂具有當該電池處於一第一位置中時可插入至該凹部中之一第一轂寬度，且該轂進一步具有當該電池處於一第二位置中時比該第一轂寬度大且與該凹部產生一干涉配合之一第二轂寬度。該樞軸座及該轂之至少一者係彈性的，以適應該干涉配合。較佳地，該樞軸座係在該車架上且該轂係在該電池上，且該樞軸座最好亦包括一彈性材料。

Description

具改良電池座之自行車車架

本發明係關於自行車車架且特別係關於一種經調適以支撐諸如用於給一電動馬達供電之一電池之自行車車架。

已知提供一種具有一電動馬達及電池之自行車以便補充使用者所提供之踩踏動力。此電動馬達及電池可固定至或併入至自行車車架或輪轂中。

本發明提供一種自行車，該自行車包括：一電池與一車架之間之一樞軸介面。該樞軸介面包含：一樞軸座，該樞軸座界定車架及電池之一者上之一凹部；及車架及電池之另一者上之一偏心轂。轂具有當電池處於一第一位置中時可插入至凹部中之一第一轂寬度，且轂進一步具有當該電池處於一第二位置中時比第一轂寬度大且與凹部產生一干涉配合之一第二轂寬度。樞軸座及轂之至少一者係彈性的以便適應干涉配合。較佳地，樞軸座在車架上且轂在電池上，且樞軸座較佳亦包括一彈性材料。

在一項實施例中，偏心轂包括可在凹部中旋轉之一長軸件，且該軸件具有一凸輪輪廓，該凸輪輪廓具有界定第一轂寬度之一低點及界定第二轂寬度之一高點。例如，該軸件可界定一中心軸線且凸輪輪廓繞該中心軸線對稱定位。

樞軸介面可定位成相鄰於電池之一個末端，且電池之一相對末 端可包含一開口。在此實施例中，自行車較佳進一步包括經定位穿過開口且穿過車架之一部分之一貫通軸，以將電池之相對末端固定至車架。

一保護蓋可經定位以保護電池之一部分。例如，保護蓋可可拆卸地固定至電池。

本發明之其它態樣將藉由考量詳細描述及隨附圖式而變得顯而易見。

20‧‧‧自行車

22‧‧‧前輪

24‧‧‧後輪

26‧‧‧中心平面

28‧‧‧前叉

30‧‧‧車架

32‧‧‧頭管

34‧‧‧下管

36‧‧‧頂管

38‧‧‧座管

40‧‧‧馬達座

42‧‧‧後懸架總成

44‧‧‧鏈條支架

46‧‧‧後輪座

48‧‧‧座椅支架

50‧‧‧後避震器

52‧‧‧電動馬達

54‧‧‧安裝螺柱

55‧‧‧安裝螺母

56‧‧‧驅動軸件

58‧‧‧左右曲柄

59‧‧‧踏板

60‧‧‧電池

62‧‧‧下管之管凹部

64‧‧‧馬達座之下管座

66‧‧‧馬達座之座管座

68‧‧‧馬達座之鏈條支架座

70‧‧‧馬達座之樞軸座

72‧‧‧樞軸座之樞軸件

74‧‧‧馬達座之側面支柱

76‧‧‧馬達座之上方支撐件

78‧‧‧馬達座之後支撐件

80‧‧‧馬達座之下方支撐件

82‧‧‧上方凸緣

84‧‧‧凸緣開口

85‧‧‧下方凸緣

86‧‧‧馬達座之上方左開口

88‧‧‧馬達座之下方左開口

90‧‧‧馬達座之右開口

92‧‧‧上方左蓋

94‧‧‧下方左蓋

96‧‧‧右蓋

98‧‧‧螺紋開口

100‧‧‧螺紋緊固件

102‧‧‧上方電池座

104‧‧‧下方電池座

106‧‧‧上方車架座

108‧‧‧下方車架座

110‧‧‧下方電池座之偏心轂

112‧‧‧凸輪輪廓之低點

114‧‧‧凸輪輪廓之高點

116‧‧‧槽

118‧‧‧電池孔

120‧‧‧管孔

122‧‧‧電池安裝銷

124‧‧‧岩石防護件

126‧‧‧岩石防護件之叉形末端

128‧‧‧電池緊固件

130‧‧‧控制面板

132‧‧‧電源按鈕

134‧‧‧加按鈕

136‧‧‧減按鈕

138‧‧‧周邊燈

140‧‧‧電池連接器

142‧‧‧馬達連接器

144‧‧‧馬達連接器之包覆成型外殼

146‧‧‧速度感測器

148‧‧‧左後輪支撐件之內表面

150‧‧‧右蓋之整體式纜線通道

W1‧‧‧轂之第一寬度

W2‧‧‧轂之第二寬度

圖1係併入根據本發明之特徵之一自行車之一側視圖。

圖2係圖1中所示之自行車之一自行車車架總成之一透視圖。

圖3係圖2之自行車車架總成之一部分分解視圖。

圖4係圖1之自行車之一車架之一下方部分之一放大透視圖。

圖5係圖4之車架之一下方部分之一右側視圖。

圖6係沿圖4中之線6-6取得之一剖面圖。

圖7係處於一部分附接位置中之電池之一透視圖。

圖8係處於一完全附接位置中之電池之一透視圖。

圖9係沿圖7之線9-9取得之一剖面圖，展示下方電池座與下方車架座接合，其中電池處於圖7之部分附接位置中。

圖10係沿圖8之線10-10取得之一剖面圖，其中電池處於圖8之完全附接位置中。

圖11係在電池安裝之前一上方車架座之一放大透視圖。

圖12係圖11之透視圖，其中電池處於圖8之完全附接位置中。

圖13係電池上之一電池控制面板之一放大視圖。

圖14係電池上之一電池連接器之一放大透視圖。

圖15係一速度感測器之一放大透視圖。

圖16係具有一整體式纜線通道之一右馬達蓋之一放大視圖。

在詳細地解釋本發明之任何實施例之前，應理解，本發明不限於在下列描述中所陳述或在下列圖式中所繪示之組件之構造及配置之細節之應用。本發明能夠有其它實施例且能夠以各種方式實踐或實現。

圖1至圖3繪示體現本發明之一自行車20。所繪示之自行車20包含協作地界定一中心平面26以及向前方向及向後方向之一前輪22及一後輪24。一前叉28由前輪22支撐，且一車架30由前叉28及後輪24支撐。所繪示之車架30包含：旋轉地耦合至前叉28之一頭管32、自頭管32向下並向後延伸之一下管34、自頭管32向後延伸之一頂管36、自頂管36向下延伸之一座管38、及連接下管34及座管38之一馬達座40。車架30進一步包括一後懸架總成42，該後懸架總成42包含鏈條支架44、後輪座46、座椅支架48及一後避震器50，該等零件之功能在此項技術中眾所周知。

所繪示之自行車20進一步包含經調適以提供動力至自行車20之一電動馬達52。所繪示之電動馬達52包含用於經由安裝螺母55將電動馬達52固定至車架30之三個安裝螺柱54。電動馬達52進一步包含連接至左右曲柄58之一驅動軸件56，該等左右曲柄58經調適以容納有利於一使用者踩踏自行車20之對應踏板59。動力經由安裝於下管34中之一管凹部62內之一電池60提供至電動馬達52，如下文更詳細地解釋。

如圖4中最佳可見，馬達座40包含耦合至下管34之一下管座64、耦合至座管38之一座管座66及耦合至鏈條支架44之一鏈條支架座68。所繪示之下管座64及座管座66分別焊接至下管34及座管38，但任何合適連接(例如，黏合、緊固或單一構造)將足夠。所繪示之鏈條支架座68包括一樞軸座70以用於使用一樞軸件72將馬達座40樞轉地連接至鏈條支架44。

馬達座40進一步包含一側面支柱74，該側面支柱74沿電動馬達52之左側面將下管座64連接至鏈條支架座68。如圖3至圖4中最佳可見，側面支柱74經定位以在結構上及外觀上自下管34直接延伸朝向鏈條支架座68。如圖5中所示，馬達座40之右側面不包含一側面支柱74且完全敞開以有利於電動馬達52自馬達座40之插入及移除。

參考圖3及圖4，馬達座40進一步包含：一上方支撐件76，其連接下管座64與座管座66；一後支撐件78，其連接座管座66與鏈條支架座68；及一下方支撐件80，其連接下管座64與鏈條支架座68。如圖3、圖4及圖6中所繪示，上方支撐件76包含一上方凸緣82，該上方凸緣82與中心平面26對準且包含經調適以容納安裝螺柱54之一者之一凸緣開口84，以便有利於藉由安裝螺母55將電動馬達52附接至馬達座40。同樣地，下方支撐件80包含一下方凸緣85，該下方凸緣85與中心平面26對準且包含經調適以容納安裝螺柱54之兩者之兩個凸緣開口84，以便有利於將電動馬達52附接至馬達座40。如上文所解釋及圖式中所繪示，下管座64、上方支撐件76、座管座66、後支撐件78、鏈條支架座68及下方支撐件80之組合沿自行車20之中心平面26提供電動馬達52之完全封圍。此配置將結構完整性提供給自行車車架30且亦有助於保護電動馬達52免於可因自行車20與其它物體(例如，岩石或木頭)撞擊而產生之損害。此配置亦將電動馬達52用作一承力部件以進一步改良自行車車架30之強度及剛性。

如圖3至圖5中所繪示及上文所進一步解釋，馬達座40之結構配置產生一上方左開口86、一下方左開口88及一右開口90。此等開口分別安裝有一上方左蓋92、一下方左蓋94及一右蓋96。上方支撐件76、下方支撐件80及後支撐件78之各者包含螺紋開口98以用於容納將蓋附接至馬達座40之螺紋緊固件100。蓋保護電動馬達52免於受損及防止碎屑滲入電動馬達52。

參考圖3，所繪示之電池60包含有利於將電池60分別固定至自行車車架30之一上方車架座106及一下方車架座108處之一上方電池座102及一下方電池座104。當將電池60附接至車架30時，下方電池座104首先與下方車架座108接合，其中電池60處於一部分附接位置中，如圖7中所示。電池60接著朝向車架30向上樞轉至一完全附接位置，如圖8中所示及下文更詳細描述。

下方電池座104及下方車架座108界定電池60與車架30之間之一樞軸介面。在所繪示之實施例中，下方電池座104包括經調適以接合下方車架座108之一偏心轂110。在圖9及圖10中所示之實施例中，偏心轂110包括具有一凸輪輪廓之一長軸件，該凸輪輪廓具有界定一第一轂寬度W1之一低點112，及界定比第一轂寬度大之一第二轂寬度W2之一高點114。隨著電池60自圖7之部分附接位置樞轉至圖8之完全附接位置，偏心轂110之凸輪輪廓將與電池60一起旋轉，以將偏心轂110之不同輪廓呈現給下方車架座108，如下文更詳細地描述。

所繪示之下方車架座108界定呈一槽116形式之一凹陷部，該槽116經定尺寸以容納偏心轂110。具體參考圖9及圖10，槽116具有一寬度，該寬度經定尺寸以輕易地容納偏心轂110之第一轂寬度W1。當電池60處於圖7及圖9之部分附接位置中時，此係將呈現給下方車架座108之偏心轂110的定向。隨著電池60旋轉至完全附接位置，偏心轂110之凸輪輪廓經旋轉，使得偏心轂110之第二轂寬度W2呈現給下方車架座108之槽116，藉此將偏心轂110卡在下方車架座108中，如圖8及圖10中所示。為了有利於此干涉配合，下方車架座108係彈性的(例如由諸如聚胺基甲酸酯之一彈性材料製成或彈性地安裝，諸如彈簧偏壓(spring-biased))。藉助此配置，下方電池座104將被牢固地固持至下方車架座108，其中歸因於衝擊或振動而發生任何發出吱嘎聲的可能性被降低。此外，下方車架座108之彈性槽116構形本身將適應電池60 長度之些許差異。應理解，偏心轂110及凹陷部之位置可顛倒(亦即，凹陷部可定位於電池60上且偏心轂110可定位於車架30上)。此外，偏心轂110(而非下方車架座108或除下方車架座108外)可係由一彈性材料製成。

如圖7至圖8及圖11至圖12中最佳可見，上方電池座102包括一直延伸穿過電池60之一電池孔118，且上方車架座106包含穿過與管凹部62之一上方末端相鄰之下管34之左右壁的管孔120。由於電池60處於圖8之完全附接位置中，所以上方電池座102之電池孔118將與上方車架座106之管孔120對準，且一電池安裝銷122可插入穿過對準之管孔120及電池孔118，以將電池60固定於完全附接位置中。在所繪示之實施例中，管孔120之一者係帶螺紋的，且電池安裝銷122之一末端同樣地帶有螺紋以將安裝銷固定到位。

具體參考圖3、圖7及圖8，所繪示之自行車20進一步包含經固定至電池60之一下方末端且可自該下方末端移除之一岩石防護件124。岩石防護件124包含經調適以被安裝於下方電池座104之相對側面上之一叉形末端126。在所繪示之實施例中，岩石防護件124之叉形末端126係藉由與將偏心轂110固定至電池60相同的電池緊固件128固定至電池60，如圖3中最佳可見。岩石防護件124進一步包含兩個螺紋開口(未展示)，該兩個螺紋開口面向電池60且經調適以容納可插入穿過電池60中之孔且旋入岩石防護件124中之螺紋開口98中的緊固件(未展示)，以進一步將岩石防護件124固定至電池30。藉助此配置，岩石防護件124給電池60之下方末端提供保護，且若損壞，則可輕易地替換。

電池60進一步包含有利於電池60之操作控制之一電池控制面板130，如圖13中最佳可見。特定地，電池控制面板130包含一電源按鈕132、一加按鈕134及一減按鈕136。此等按鈕可用於使電池60通電或 斷電，且亦可選擇電池60之不同模式。電池控制面板130進一步包含指示電池充電之一串周邊燈138。

參考圖14，電池60進一步在靠近下方電池座104之電池60的左側面上包含一電池連接器140。所繪示之電池連接器140可用於給電池60充電(例如，以一恰當充電器，未展示)，且亦可經由佈線至電動馬達52之一馬達連接器142來將連接提供至電動馬達52。所繪示之馬達連接器142包含安裝至且被埋入周圍表面中之一包覆成型外殼144。

所繪示之自行車20進一步包含經固定至左後輪24支撐件之一內表面148之一速度感測器146，如圖15中所繪示。速度感測器感測後輪124之旋轉，且此資訊可用於計算自行車20之速度。藉助此定位，速度感測器146受保護免於損害，且進一步從自行車20之左側面不可見，因此改良自行車20之美觀。

參考圖16，右蓋96之內表面包含有利於一纜線路由穿過馬達座40之一整體式纜線通道150。更特定地，憑藉經固定至馬達座40之右蓋96，纜線通道150將經定位抵靠於電動馬達52，藉此產生一實質上封閉之通路。憑藉此實質上封閉之通路，一纜線或外殼可自下管34插入至通路中(見於圖16中之箭頭)且經推動直至其與鏈條支架座相鄰而出去。此配置避免當一新纜線或外殼透過馬達座40旋入時對移除右蓋96之需要。

在下列申請專利範圍中，陳述本發明之各種特徵及優勢。

60‧‧‧電池

62‧‧‧下管之管凹部

102‧‧‧上方電池座

104‧‧‧下方電池座

106‧‧‧上方車架座

108‧‧‧下方車架座

118‧‧‧電池孔

120‧‧‧管孔

122‧‧‧電池安裝銷

124‧‧‧岩石防護件

126‧‧‧岩石防護件之叉形末端

Claims (20)

1. 一種自行車，其包括：一前輪及一後輪，其等協作地界定一中心平面，以及向前方向及向後方向；一前叉，其由該前輪支撐；一車架，其由該前叉及該後輪支撐；一電池，其藉由在一第一位置與一第二位置之間樞轉該電池而可樞轉地附接至該車架；及一樞軸介面，其在該電池與該車架之間，該樞軸介面包含：一樞軸座，其界定該車架及該電池之一者上之一凹部；及一轂，其在該車架及該電池之另一者上，該轂具有當該電池處於該第一位置中時可插入至該凹部中之一第一轂寬度，且該轂進一步具有當該電池處於該第二位置中時比該第一轂寬度大且與該凹部產生一干涉配合之一第二轂寬度，其中該樞軸座及該轂之至少一者係彈性的，以適應該干涉配合。
2. 如請求項1之自行車，其中該樞軸座係在該車架上，且該轂係在該電池上。
3. 如請求項1之自行車，其中該樞軸座包括一彈性材料。
4. 如請求項1之自行車，其中該轂包括可在該凹部中旋轉之一長軸件，該軸件具有一偏心凸輪輪廓，該偏心凸輪輪廓具有界定該第一轂寬度之一低點，及界定該第二轂寬度之一高點。
5. 如請求項4之自行車，該軸件界定一中心軸線，且其中該凸輪輪廓係繞該中心軸線對稱定位。
6. 如請求項1之自行車，其中該樞軸介面經定位成相鄰於該電池之一個末端，其中該電池之一相對末端包含一開口，且其中該自 行車進一步包括經定位穿過該開口且穿過該車架之一部分之一貫通軸，以將該電池之該相對末端固定至該車架。
7. 如請求項1之自行車，進一步包括經定位以保護該電池之一部分之一保護蓋。
8. 如請求項7之自行車，其中該保護蓋經可拆卸地固定至該電池。
9. 如請求項1之自行車，其中該電池包含用於控制該電池之操作之一電池控制面板。
10. 如請求項1之自行車，其中該電池包含用於控制一馬達之操作之一電池控制面板。
11. 一種自行車，其包括：一前輪及一後輪，其等協作地界定一中心平面，以及向前方向及向後方向；一前叉，其由該前輪支撐；一車架，其由該前叉及該後輪支撐；一電池，其經附接至該車架；及一樞軸介面，其在該電池與該車架之間，該樞軸介面包含：一樞軸座，其界定該車架及該電池之一者上之一凹部；及一偏心轂，其在該車架及該電池之另一者上，該轂具有當該轂處於一第一位置中時可插入至該凹部中之一第一轂寬度，且該轂進一步具有當該轂處於一第二位置中時比該第一轂寬度大且與該凹部產生一干涉配合之一第二轂寬度，其中該樞軸座及該轂之至少一者係彈性的，以適應該干涉配合。
12. 如請求項11之自行車，其中該樞軸座係在該車架上，且該轂係在該電池上。
13. 如請求項11之自行車，其中該樞軸座包括一彈性材料。
14. 如請求項11之自行車，其中該轂包括可在該凹部中旋轉之一長軸 件，該軸件具有一偏心凸輪輪廓，該偏心凸輪輪廓具有界定該第一轂寬度之一低點，及界定該第二轂寬度之一高點。
15. 如請求項11之自行車，其中該軸件界定一中心軸線，且其中該凸輪輪廓係繞該中心軸線對稱定位。
16. 如請求項11之自行車，其中該樞軸介面經定位成相鄰於該電池之一個末端，其中該電池之一相對末端包含一開口，且其中該自行車包括經定位穿過該開口且穿過該車架之一部分之一貫通軸，以將該電池之該相對末端固定至該車架。
17. 如請求項11之自行車，進一步包括經定位以保護該電池之一部分之一保護蓋。
18. 如請求項17之自行車，其中該保護蓋經可拆卸地固定至該電池。
19. 如請求項11之自行車，其中該電池包含用於控制該電池之操作之一電池控制面板。
20. 如請求項11之自行車，其中該電池包含用於控制一馬達之操作之一電池控制面板。