TWI424934B - 具有整合式可卸電池的自行車框 - Google Patents

Description

具有整合式可卸電池的自行車框

本發明有關一自行車框，其包括若干車框元件，較佳地是管件，在此該等車框元件係互連，且構成一具有如此大之剛性的結構，以致該自行車框在正常負載之下不會改變其幾何形狀，在此一電池系統係至少局部地嵌入該車框，包括至少一用於儲存與自行車上之設備、諸如舒適設備及/或安全設備有關連地使用的電能之電池組，並包括一電輔助馬達。

其一般係已知使用自行車上之電池系統，用於例如燈泡，但在近年來，在此有已經悄然進入該市場之另一產品，亦即具有電輔助馬達之自行車。這些自行車係設有一輔助該騎自行車者之電動馬達，以致更少之肌肉動力將被用於踩踏該自行車之腳踏板。這些自行車典型係設有由一或多個電池組所組成之電池系統，該電池組可被設置在該自行車上之各種地點。此自行車型式不是新的，但如所論及，已存在若干年，但由於具有輔助馬達的電池自行車之重量及容量尚未特別地吸引人當作普通自行車之替代品。然而，現代電池技術已使得其比先前者更吸引人，但該事實係仍然有相當大及笨重的電池組被設在使人想起普通自行車之某些事物上。

一具有電輔助馬達之自行車的設計本質上未與普通之 自行車不同，該自行車在部份消費者上已顯現為一極渴望之物，該消費者想要一考慮周到的自行車，及毫無一自行車配備有輔助馬達而不會實質上增加其重量者。

為了滿足該消費者對於一考慮周到的解決方法之渴望，在此有無數變體，在此該電池組或諸電池組係整合式地設置於該車框中，在設計成適用於該電池組之隔間中、或直接地當作一將被拆下供充電或替換的車框部分其中之一。再者，因自行車通常係停在火車站及街道上，其重要的是該電池組可藉由該消費者輕易地拆下及攜帶，因其能以別的方式輕易地由該自行車移去，而不經該使用者之同意，或用於當該使用者未使用該自行車時充電。

本發明之目的係指示一具有整合式及可卸電池之自行車框，在此該自行車能設有以及沒有一安裝好之電池地操作。再者，其目的係指示一解決方法，在此該電池主要地係內建在該車框中，由此其可被輕易地拆下供充電、替換或用於防止偷竊。

如在該前言中所論及與如在申請專利範圍第1項的序文中所指定，本發明有關一自行車框，在此該車框被設計成適於安裝一電池組之部份係藉由一中空區段所構成，該中空區段係一多重儲室區段，在此一電池組係佔主導地位地配置在該多重儲室區段中之切口中，以致該多重儲室區段中之至少一儲室係實質上原封不動的。

藉由根據本發明之自行車框達成一硬式車框結構，如在其中配置一電池組之至少該中空區段係不會藉由一切口所減弱，如該多重儲室區段中之儲室的至少一個保留一對應於所討論之車框部份的正常強度之強度。典型地，該電池組係提供於該自行車框之下管件中，當使用一正常之單儲室區段時，該下管件被過多地減弱，其中製成用於電池組之切口。然而，其係可能製成一車框部份，該車框部份由單儲室區段所製成，以致當安裝好時，一電池組構成一整合式及結構部份。然而，這不是特別方便的，局部地因為該自行車沒有電池組而不能被使用，及局部地因為此一設計將含有該電池組之複雜安裝及拆下。其係亦需要使該電池組具有一強度，以致其可形成該負載支承結構的一部份。

於根據本發明之自行車框中，在此典型於該下管件中或於該鞍座支柱管件中安裝該電池組之車框部份，係由多重儲室區段所製成，一或多個切口可在該區段中製成，而不會使該區段放鬆如此多之剛性，以致影響該自行車框之負載能力。這是由於該切口僅只在該區段之一或多個、但非全部儲室中製成。如果一雙儲室區段係如此製成，在此該切口僅只係於一儲室中，在該區段中維持大剛性，因在此仍然有一關閉之儲室，其原則上用作一普通之中空區段。

一自行車框可如此有利地被設計成適於在由曲柄延伸至前叉管之車框元件中安裝一電池組，或該車框可被設計 成適於在由曲柄延伸至鞍座之車框元件中安裝一電池組，在此於其中配置該電池組之車框元件係一多重儲室區段。

於此一切口中，在根據本發明之自行車框中，可於該多重儲室區段中之至少一儲室中製成一切口，其中切口機構可被配置成用於承納及鎖固至少一電池組。這些機構可例如為突出部份，其與一電池組上之對應突出部份裝配在一起，接著可被繫緊於該車框中之切口中。能以許多方式造成此定位及固持，但一解決方法係較佳的，在此該電池組可藉由作動一按鈕或槓桿被迅速地及輕易地釋放，以致能以一種快速釋放耦接件發生輕易及快速之安裝及拆下。其係如此易於拆下一電池組供再充電或供攜帶之，藉此可避免被偷竊，或用於儲存其預熱，直至該自行車及該電池組下一次被使用，藉此該電池組之放電將不會如此大。

於根據本發明的自行車框之變體中，於該多重儲室區段之至少一儲室中，機構可被配置用於控制及調節一電輔助馬達。這些機構一般被稱為一具有調節多少電力將被供給至該電輔助馬達的功能之“控制器”。此一控制器係有利地提供於一自行車框中，因熱係沈積於該單元中及將被消散。如果該控制器係設置有一至該車框上之合適的接觸面，該自行車框可在此被用作一冷卻表面。

根據本發明之自行車框的一較佳變體可被製成，以致該切口係設有端子，該等端子在安裝一電池組處可與該電池組之對應端子互相作用。據此達成一電池組之迅速安裝，因電池組及自行車框間之配線或類似者不需被裝配。

用於充電一留在該自行車框上之安裝狀態中之電池組，在此可配置一連接點，較佳地是接近該電池組，在此該連接點可被用於充電該電池組。如此，其係可能於例如一自行車棚等中充電該電池組。

於本發明的一變體中，在此可被配置一連接點，其可被用作電力出口，由此外部電子設備能被供電。燈泡及其他電子設備、諸如音樂唱機、行動電話、或其他配備可如此被連接，及以此方式被供電以及充電。

該電池組可為有利地設有鋰聚合物型之單電池。此等鋰聚合物單電池具有比鎳鎘單電池之容量高達三倍的容量，且具有很低之自行放電程度。當然，假如想要，其他合適型式之單電池可被使用。再者，該車框或電池組可為設有一容量指示器，在其上可讀取在該電池組中留有多少能量之說明。

根據本發明之自行車框包括用於儲存電能之至少一電池組，供與自行車上之設備、諸如舒適設備及/或安全設備連接使用。根據本發明的自行車框之新特色係該電池組的外部之形狀設計成為該自行車框的一部份，在此該電池組至少包括若干互連之單電池及至少一用於連接至設備及/或充電該電池之端子。藉由此解決方法，其係可能設計一具有充分大電池組之自行車，在此該電池組係以考慮很周到的方式整合地設置於該車框中。

如此，其係可能製成一具有電輔助馬達之自行車，在此該電池組係幾乎看不見地被隱藏在該自行車框中，且在 此該自行車亦可未安裝電池組地使用，而不會使該車框變形。

藉由此一自行車框，在此對電池組之定位在自行車上達成一考慮周到的解決方法，且同時達成具有合適尺寸之電池組的可能性，而不需在該自行車上之不同位置安裝大及笨重的電池組。

根據本發明的電池組之特別版本係設有一攜帶把手。這提供該使用者運送該電池組之可能性，供充電或當該自行車正放置於停車狀態時僅只防止其可被偷走。

圖1顯現一自行車框1，其包括一前叉管2及一曲柄管件3，一下管件4係位於該兩者之間。該鞍座支柱管件5由該曲柄管件3及往上地延伸，且該後叉架6係分別安裝在鞍座支柱管件5及曲柄管件3上。所顯示之車框為一女用自行車之古典車框，在此用於古典之男用自行車的車框將典型為設有一安裝於前叉管2及鞍座支柱管件5間之頂部管件。於所顯示之車框1中，在此於該下管件4中在一切口8中安裝有一電池組7。形成此切口8及該電池組7，以致在其表面上，該下管件4顯現為一共用之下管件4。如此，吾人正談及一用於定位該電池組7之考慮周到的解決方法。

於圖2中，亦看見用於自行車之車框1，但在此顯示具有一被拆下之電池組7。在該電池組7上，在此提供一 容量指示器9，在此包括六個發光二極體。於該切口8中，在該下管件4中以及在該電池組7上，在此有用於該電池組7之正確設置的互相作用機構10，且在此有用於鎖固該電池組7之鎖固或鎖定機構11。藉由拆下該電池組，作動一釋放按鈕12，該釋放按鈕在此係設置在該下管件4上，但其原則上可被設置在該電池組7本身上。在該下管件4之內部，在此提供一所謂之控制器13，且提供一連接點14，用於對其它電子設備充電或供電。

圖3顯示一電池組7如何可由若干單電池15所組成。在該圖面上亦顯現設置在該下管件4中之單元16，該電池組7係藉由以該鎖機構11緊固而被固定至該單元，且在此亦設置該釋放按鈕12、該控制器13、及該連接點14。藉由將這些元件合併成單一單元16，達成一快速及簡單之安裝。此單元16可被有利地以黏膠、螺絲、夾子等緊固在該下管件4中。

於圖4中顯現一下管件4之範例，在此其清楚地看見該下管件4係一所謂之多重儲室區段。所顯示之下管件4係設有三個儲室17、18及19。如其由該圖面所顯現者，在該下管件4中製成一切口8。此切口8由該下管件縱向地延伸及經過該等儲室17、18及19之二個，亦即經過儲室18及儲室19。此多重儲室區段之使用意指不管切口8，在該下管件4中維持大剛性。

1‧‧‧車框

2‧‧‧前叉管

3‧‧‧曲柄管件

4‧‧‧下管件

5‧‧‧鞍座支柱管件

6‧‧‧後叉架

7‧‧‧電池組

8‧‧‧切口

9‧‧‧容量指示器

10‧‧‧互相作用機構

11‧‧‧鎖定機構

12‧‧‧釋放按鈕

13‧‧‧控制器

14‧‧‧連接點

15‧‧‧單電池

16‧‧‧單元

17‧‧‧儲室

18‧‧‧儲室

19‧‧‧儲室

本發明係參考該圖示更詳細地敘述，在此：圖1顯示一裝有電池組之自行車框；圖2顯示一設有可卸電池組之自行車框；圖3顯示一電池組之設計；圖4顯示一多重儲室區段之範例。

2‧‧‧前叉管

3‧‧‧曲柄管件

4‧‧‧下管件

5‧‧‧鞍座支柱管件

6‧‧‧後叉架

7‧‧‧電池組

8‧‧‧切口

9‧‧‧容量指示器

10‧‧‧互相作用機構

11‧‧‧鎖定機構

12‧‧‧釋放按鈕

13‧‧‧控制器

14‧‧‧連接點

Claims (10)

1. 一種自行車框，包括若干互相連接的車框管件，該車框更包括一電池系統係至少局部地嵌入該車框，該電池系統包括至少一用於儲存電能之電池組，其特徵為該車框包括一負載支承用的多重儲室區段，該多重儲室區段係為一個點上具有一切口以接收一電池組的多重儲室管件，其中該切口延伸到該多重儲室管件的至少一儲室，其中該多重儲室管件的至少一儲室為實質上完整的。
2. 如申請專利範圍第1項之自行車框，其中該車框被設計成適於在由曲柄延伸至前叉管之多重儲室車框管件中安裝一電池組。
3. 如申請專利範圍第1項之自行車框，其中該車框被設計成適於在由曲柄延伸至鞍座之多重儲室車框管件中安裝一電池組。
4. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中一切口係在該多重儲室管件中之至少一儲室中製成，且配置用於承納及鎖固至少一電池組之機構。
5. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中在該多重儲室區段之至少一儲室中，配置用於控制及調節一電輔助馬達之機構。
6. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中該切口係設有端子，藉由安裝一電池組，該等端子與該電池組之對應端子互相作用。
7. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中 配置有一連接點，較佳地係接近該電池組，其中該連接點可被用於充電該電池組。
8. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中配置有一連接點，該連接點可被用作電力出口，由此外部電氣設備可被供電。
9. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中該電池組係設有鋰聚合物型式之單電池。
10. 如申請專利範圍第1-3項任一項之自行車框，其中該電池組係設有一容量指示器。