自行車電動助力裝置的製作方法

2023-07-20 23:02:16 1

專利名稱：自行車電動助力裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是一種為普通的自行車產生電動助力的裝置。
普通的自行車即當前為人們普遍使用的一種完全依靠人力的不同輪徑的自行車，普通自行車在逆風騎行，加速騎行，上坡或遠途騎行時騎車人便感到費力，尤其對體質較弱的騎車人更是如此。本實用新型是在普通自行車上附加一電動助力裝置以提高騎行效率，即它可以按騎車人的需要提供一定的電動助力而且不用改變原有的騎車方式，即人力和助力可以同時存在並互補。這樣，在有電動助力情況下騎車人長距離騎行，上立交橋或遇到逆風時便不會像無電動助力時那樣感到費力，而且電動助力的大小可以由騎車人隨意控制。為符合交通安全要求，電動助力並不以提高自行車速為主而主要是提供電動助力，在車速超過限制車速時電動助力便自動消失，即在超速騎行時車速的保持或繼續增加車速需完全依靠人力。這一功能在下坡騎行時也很重要，此時電動助力在車速超過限制車速時也會自動消失。為保證行車安全電動助力也可以由騎車人隨意切除，只要有一個輕微的剎車動作便可，但此時自行車並不被制動住，也就是說在真正需要應急制動時在制動效果出現之前電動助力已被切除。此外當騎車人遇到意外情況而來不及有剎車動作就被摔離車身時電動助力也會自動消失。
本實用新型的目的是要為普通的不同輪徑的自行車提供一種能有效提高騎行效率的電動助力裝置，它能減輕騎車人體力消耗並保證行車安全。它仍保持了普通自行車原有的優點，結構形式及騎車方式。
在國內市場上有電動自行車出現，這種自行車是以電動力為主並對自行車的結構作了專門設計，車身矮，車輪小，腳蹬外向角度大所以不適宜作為以人力為主的自行車，也不適合人力和電動力同時作用的情況。此外在國內也曾見到在普通自行車上加電動力裝置，這種電動裝置是藉助於摩擦車輪胎或摩擦車輪鋼圈來產生前進力的，它不但磨損車輪並對車輪會產生側力，在雨天騎行還會發生打滑現象，它也不適宜人力和電動力同時並存情況。
本實用新型的目的是這樣實現的(1)在普通自行車的後車輪左側軸套上裝一個飛輪，電動力可通過它作用於車輪產生前進力，人力則仍通過後車輪的右側軸套上的飛輪產生前進力。在後車輪加裝左側飛輪後便可實現人力與電動力可同時作用於車輪而互不幹擾，當有電動力作用時騎車人仍可按原來方式騎車，除了感到輕快外並不感到電動力的存在。反之亦然。
(2)採用電子控制器產生全電壓脈衝調寬波控制永磁直流電動機，驅動左側飛輪以實現電動力大小的控制及人力與電動力在互不影響條件下實現互補。騎車人通過設置脈衝寬度的方式控制電動助力的大小，不論何時只要車速超過限制車速時，電動助力自動消失，騎車人在如欲保持在某一所希望的車速下行車如果人力減少，電動助力會自動增加，反之亦然。
(3)在自行車車把後輪剎車連杆附近及車墊下各按裝一個微動型傳感器，只要騎車人有剎車動作而在尚未產生剎車效果前和人摔離自行車後由於傳感器和電子控制器的作用電動助力便自動消失，在電動助力消失後不會自動恢復，除非騎車人按一下裝在車把上的按鈕(8)。
(4)在車把正中裝有顯示器，它顯示電池電壓值，充電電壓值，設置的車速範圍，實際電動助力，過流保護，顯示器將使騎車人能隨時掌握電動助力運行情況，心理穩定。
實用新型的具體結構由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據本實用新型提出的自行車電動助力裝置的組成及結構圖。
下面結合
圖1詳細說明依據本實用新型提出的具體裝置的細節及工作情況。
該裝置包括一個永磁電流電動機(1)，在它的輸出軸上有一個主動輪(2)，主動輪通過車鏈(3)帶動從動輪(4)，從動輪與飛輪有機械聯結，從動輪傳動飛輪(5)驅動自行車後輪(車鏈也可直接帶動飛輪，同樣有效)。飛輪，從動輪和自行車後輪軸套之間的結構裝配見圖5，圖5中(16)為普通自行車後車輪軸套，車軸為(17)，(18)為支承輪圓的鋼質幅條，自行車出廠時此軸套的右側已裝有一飛輪(圖5中未畫出)，現在左側再加裝一個飛輪(5)，它通過園盤(19)螺栓(20)與從動輪(5)固連，電動助力通過從動輪(4)，螺栓(20)飛輪(5)驅動後車輪旋轉。
圖1中電動機(1)受電子控制器(6)控制，騎車人用控制器(8)通過電子控制器去控制電動機(1)，電子控制器通過顯示器(7)給騎車人運行信患，並接受剎車傳感器(9)和摔車保護傳感器(10)的信息。可充電蓄電池(11)向電子控制器(6)供電。220伏50周交流電通過插頭(13)經充電器(12)向可充蓄電電池進行充電。電子控制器(6)向永磁直流電動機(1)輸出受控脈衝調寬電壓波(見圖2)，電子控制器(6)的線路及與控制器(8)，傳感器(9，10)，顯示器(7)，電動機(1)，蓄電池(11)的電路聯結見圖4。電子控制器(6)是由電子電路，感受電路和邏輯電路組合而成，集成在一塊印刷電路板上，它接受蓄電池(11)電源電壓(24伏)，控制器(8)的訊號(脈寬控制和起動控制)，傳感器訊號(剎車敏感和摔車敏感)，輸出脈衝調寬電壓去驅動電動機(1)並輸出電源電壓，充電電壓，設置的車速範圍，電動助力大小和過流信號信息給顯示器(7)供騎車人參考。圖4示出了電子控制器的內部結構及線路圖。
顯示器(7)顯示出六種信息即蓄電池放電電壓，充電電壓，電動機加電信號，騎車人設置的車速範圍，電動助力大小，過流保護工作信患，騎車人從顯示器(7)上顯示可全面了解電動助力裝置的工作狀態參數及正常與否。圖4中的(7)即為顯示器，其中V指示蓄電池的充電及放電電壓，S指示設置的車速範圍，D指示裝置加電與否。H，M，L分別指示電動助力的大中小，P指示過流保護工作。V，S為指針式指示，L，M，H，D，P為發光二極體指示。
根據本實用新型提出的自行車電動助力裝置在普通自行車上按裝位置由圖3說明。
首先在自行車後車輪的左側的軸套上加裝飛輪(5)，在飛輪上套裝一個從動飛輪(4)。永磁直流電動機(1)按裝在自行車書包架左側的二根支撐杆(14，(15)。對於加重型書包架可直接按裝在它的二根支撐杆上而對於一般型書包架還需加裝一根支掌杆(15)，因為一般型書包架通常只有一根支撐杆(14)，在電動機(1)的輸出軸上裝有一個主動輪(2)。在主動輪(2)與從動輪(4)之間用車鏈(3)進行傳動。即電動機(1)的輸出力矩可通過主動輪(2)，車鏈(3)，從動輪(4)，飛輪(5)驅動自行車後輪。電子控制器(6)與電動機(1)組裝在一起成為一體。此時電子控制器按裝在長方體盒中，再固定在電動機(1)外殼體上。電子控制器內部線路見圖4。電子控制器也可按裝在蓄電池盒中(11)，蓄電池(11)向電子控制器(6)供電，然而電子控制器以輸出脈衝調寬電壓波的方式向電動機(1)供電。蓄電池(11)，電動機(1)與電子控制器(6)之間都有電線實現電連接，控制器(8)，顯示器(7)與剎車傳感器(9)，摔車傳感器(10)與電子控制器(6)之間分別由電線實現電連接。充電器(12)，插頭(13)都裝於蓄電池盒(11)中。
附圖4中標號T1-T7晶體三極體C1-C2電容 K1鑰匙開關R1-R11電阻 P1-P3繼電器D1-D2晶體二極體B1可充電蓄電池
權利要求1.自行車電動助力裝置是安裝在普通自行車上的一種電動助力裝置，此裝置中有一個直流電動機(1)，它受控於電子控制器(6)，它可以在人力騎行過程中並行施加電動助力於後車輪，其特徵在於普通自行車的後車輪軸套(16)的左側端安裝有飛輪(5)，飛輪(5)與電動機(1)軸上的主動輪(2)通過從動輪(4)和車鏈(3)相連結。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於普通自行車後車輪軸套(16)的左側端加裝一個飛輪(5)。
3.根據權利要求1，2所述的裝置，其特徵在於飛輪(5)與從動輪(4)固連，通過車鏈(3)與電動機(1)輸出軸上的主動輪(2)相連結。
4.根據權利要求1，2所述的裝置，其特徵在於飛輪(5)直接通過車鏈(3)與電動機(1)輸出軸上的主動輪(2)相連結。
專利摘要自行車是人們喜愛的交通工具，但騎車時碰到逆風，上坡或騎長路時人們會感到疲勞，為了克服上述困難，可在普通自行車上安裝自行車電動助力裝置，該裝置具有一個飛輪和從動輪嚙合件安裝在自行車後軸套上通過車鏈連結主動輪，主動輪裝在電動機軸上，由電池向電子控制器提供電能產生全電壓脈衝波輸入電動機使電動機產生可控的電動助力帶動主動輪通過車鏈驅動從動輪和飛輪使自行車產生前進力。該裝置還具有剎車，上下車及摔車保護與狀態顯示等功能。
文檔編號B62M3/08GK2046482SQ8822002
公開日1989年10月25日 申請日期1988年11月17日 優先權日1988年11月17日
發明者宋子善 申請人:宋子善