可拆卸的用於自行車的馬達驅動裝置的製作方法

2023-10-08 14:29:34 7

專利名稱：可拆卸的用於自行車的馬達驅動裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種可拆卸的用於自行車的馬達驅動裝置。更具體地，本發明涉及一種可拆卸的用於自行車的馬達驅動裝置，其可容易地安裝至自行車或者從自行車卸下，並且不會幹涉自行車的傳動系統。
背景技術：
已經開發出許多輔助驅動人力自行車的馬達驅動裝置。這些裝置使用電動馬達或者小的汽油引擎為自行車提供驅動力。當在傾斜的路面上騎自行車或者遠距離騎自行車時，這些裝置很有用。
作為用於自行車的馬達驅動裝置的一個例子，McGreen的專利號為5,491,390的美國專利公開了一種用於自行車的電力推進系統，其包括固定到安裝組件的電動馬達、與自行車前輪緊密接觸的驅動滾輪以及固定到自行車主架的電池組。
Whittaker的專利號為6,155,369的美國專利公開了一種電動自行車，其包括直流馬達、離合器和驅動電路。馬達的驅動力通過鏈條或者V形帶傳遞到自行車的後輪。
Currie等人的專利號為434,349的美國外觀專利公開了一種帶有腳踏板轉距啟動單元的自行車，其包括攜帶在自行車主架之間三角形空間中的電池單元和與後輪的鏈輪嚙合的馬達。
Mayer等人的專利號為6,516,911的美國專利公開了一種電動自行車的整體動力模塊，其包括可連接到前輪或者後輪輪軸的目標鏈輪，和由馬達驅動的與目標鏈輪嚙合的小齒輪鏈輪。
Hong等人公開號為US2002/0027026的美國專利申請公開了一種電動自行車的自動傳動裝置，其包括馬達、與自行車後輪接合的摩擦輪、動力傳動裝置和電動變速裝置。
現有技術的用於自行車的馬達驅動裝置存在以下不足它們包括許多部件，並且因此造價很高；它們與自行車的人力傳動系統結合，或者與自行車任一個輪接合，因此很難安裝和拆卸；通常它們放置在自行程的中部或者上部中，由於重心高，因而自行車難以保持平衡。

發明內容
本發明設法解決現有技術的不足。
本發明的一個目的是提供一種簡單的馬達驅動裝置，其能夠容易地連接到自行車或從自行車卸下。
本發明的另一個目的是提供一種馬達驅動裝置，其完全與傳動系統相分離，以使馬達驅動裝置能夠連接到普通的自行車，而不需要特殊的調整。
本發明的又一個目的是提供一種馬達驅動裝置，當馬達驅動裝置不使用時，其能夠容易地從自行車卸下。
本發明的又一個目的是提供一種馬達驅動裝置，其能夠通過騎自行車者的一個簡單的操作就能夠啟動或停止。
本發明的又一個目的是提供一種馬達驅動裝置，其連接到自行車，與地面接近，以使自行車整體的重心降低。
為了實現上述目的，本發明提供一種用於自行車的馬達驅動裝置。自行車包括主架、可轉動地連接到主架上的前輪和後輪、連接到主架的鏈輪和使鏈輪轉動的兩個踏板。馬達驅動裝置包括驅動輪和驅動驅動輪的馬達裝置。驅動輪與地面相接觸，通過驅動輪和地面之間的滾動摩擦使自行車移動。
馬達裝置包括固定部分和驅動部分，固定部分將馬達裝置連接到自行車主架，驅動部分支撐驅動輪並且驅動驅動輪。驅動部分可相對於固定部分在停止和驅動狀態之間樞轉。在停止狀態中，驅動輪是與地面相分離，在驅動狀態中，驅動輪和地面相接觸。
驅動部分包括驅動馬達、支撐驅動馬達的支撐體和從支撐體延伸出並且轉動地支撐驅動輪的延伸部分。當馬達驅動裝置連接到自行車時，驅動部分的延伸部分和驅動輪位於自行車鏈輪的下面。延伸部分和驅動輪足夠窄，以使延伸部分不與自行車的踏板相干涉。
作為選擇，驅動部分包括轉動支撐驅動輪的支撐體，並且驅動輪包括包含在驅動輪內部的驅動馬達。
固定部分包括第一半部分和第二半部分。第一半部分包括第一凹槽，第二半部分包括第二凹槽。第一凹槽和第二凹槽與自行車的主架相接觸，並且當固定部分固定在自行車的主架時，第一半部分和第二半部分相互緊固。
驅動部分的驅動馬達包括電動馬達。驅動部分的支撐體連接到固定部分的第一半部分。電池設置用於為電動馬達供應電力，並且電池連接到固定部分的第二半部分。
驅動部分的支撐體包括第一突出部分，並且固定部分的第一半部分包括第一狹槽，其可滑動地接納第一突出部分，由此通過將第一突出部分滑動進入第一狹槽，將驅動部分和固定部分組裝在一起。電池包括第二突出部分，並且固定部分的第二半部分包括第二狹槽，其可滑動地接納第二突出部分，由此通過將第二突出部分滑動進入第二狹槽，將電池和固定部分組裝在一起。
馬達驅動裝置進一步包括致動器。致動器使驅動部分在停止狀態和驅動狀態之間樞轉，致動器包括電纜和絞盤，電纜連接到驅動部分，絞盤使電纜繞緊或鬆開。
馬達驅動裝置包括傳感器裝置。傳感器裝置感測驅動部分是在停止狀態還是在驅動狀態。當驅動部分到達驅動狀態或者停止狀態的樞轉完成時，致動器的絞盤停止。
傳感器裝置包括第一傳感器和第二傳感器，第一傳感器定位成當驅動部分樞轉至驅動狀態時，驅動部分與第一傳感器相接觸。第二傳感器定位成當驅動部分樞轉至停止狀態時，第二部分與第二傳感器相接觸。
馬達驅動裝置進一步包括按壓裝置，當驅動部分樞轉至驅動狀態時，按壓裝置將驅動輪按壓至地面。按壓裝置是拉伸彈簧，其具有第一端部和第二端部。第一端部連接到固定部分，第二端部連接到驅動部分。
馬達驅動裝置進一步包括安裝在自行車的車把上的操作開關。操作開關控制電動馬達的啟動、停止和速度。
馬達驅動裝置也可包括安裝在自行車車把上的停止開關。當對自行車的剎車閘進行操作時，停止開關斷開電動馬達的電流。
馬達驅動裝置的使用不限於自行車。馬達驅動裝置可以連接到任何人力驅動的交通工具上，該人力驅動的交通工具具有主架和可轉動地連接到主架的輪。
本發明的具有以下優點(1)提供了一種簡單、輕便的不需要改變自行車的結構就可連接到自行車的馬達驅動裝置；(2)馬達驅動裝置可通過簡單的操作暫時地縮回，以使人力驅動和馬達驅動之間的轉換可以很容易地進行；(3)馬達驅動裝置安裝在低的位置，並且不會與自行車踏板或其它運動的部件相干涉；(4)馬達驅動裝置很緊湊，以使其可以安裝在兒童自行車上；和(5)自行車剎車的同時，馬達驅動裝置停止。
儘管本發明已經簡要概述，但是通過下面的附圖、詳細的描述和附加的權利要求，可以更充分地理解本發明。


通過參考附圖，本發明的這些和其它特徵、方面和優點將變得更好理解，附圖中圖1是顯示了本發明的馬達驅動裝置和將馬達驅動裝置安裝其上的自行車的主視圖；圖2是顯示了驅動驅動輪的馬達裝置的主視圖；圖3是馬達裝置的俯視圖；圖4是顯示馬達裝置的可替代實施例的主視圖；圖5是顯示固定部分的主視圖；圖6是顯示固定部分的側視圖；圖7是馬達裝置和連接到馬達驅動裝置的電池的主視圖；圖8是顯示馬達驅動裝置的操作開關和停止開關的說明性的立體圖；圖9是顯示驅動部分樞轉至停止狀態的主視圖；圖10是沿圖9中10-10線的剖視圖。
具體實施例方式
圖1顯示了根據本發明的自行車12的馬達驅動裝置10。自行車12包括主架14、可旋轉地連接到主架14的前輪16和後輪18、連接到自行車主架的鏈輪20和使鏈輪20轉動的兩個踏板22。馬達驅動裝置10包括驅動輪24和驅動驅動輪24的馬達裝置26。驅動輪24和地面28相接觸，並且通過驅動輪24和地面28之間的滾動摩擦使自行車移動。
圖2顯示了馬達裝置26，其包括固定部分30和驅動部分32，固定部分30將馬達裝置26連接到自行車12的主架14，驅動部分32支撐驅動輪24並且驅動該驅動輪24。相對於固定部分30，驅動部分32可在停止狀態和驅動狀態之間樞轉。在停止狀態中，驅動輪24與地面28相分離。在驅動狀態中，驅動輪24與地面28相接觸。
馬達驅動裝置10進一步包括按壓裝置38，當驅動部分32樞轉至驅動狀態時，按壓裝置38將驅動輪24按壓至地面。按壓裝置38是拉伸彈簧40。拉伸彈簧40具有第一端部42和第二端部44。第一端部42和固定部分30相連接，第二端部44和驅動部分32相連接。
驅動部分32包括驅動馬達46、支撐驅動馬達46的支撐體48和從支撐體48延伸並且旋轉支持驅動輪24的延伸部分50。
再參考圖1，馬達驅動裝置10進一步包括致動器34。致動器34使驅動部分32在停止狀態和驅動狀態之間樞轉。致動器34包括電纜36和絞盤(未示出)，電纜36連接到驅動部分32，絞盤用於繞緊或鬆開電纜36。在驅動狀態中，絞盤鬆開電纜36，以使延伸部分50降低，並且驅動輪24與地面相接觸。在停止狀態中，絞盤逆著拉伸彈簧40的張力繞緊電纜36，以使延伸部分50向上樞轉。
如圖1中所示，當馬達驅動裝置10連接到自行車12時，驅動部分32的延伸部分50和驅動輪24放置在自行車12的鏈輪20的下面。
如圖3所示，延伸部分50和驅動輪24足夠窄，以使延伸部分50和驅動輪24不會與自行車12的踏板22幹涉。驅動輪24由驅動馬達46通過鏈條74等來驅動。
圖4示出了可替代的實施例。驅動部分32包括轉動支撐驅動輪24的支撐體52。驅動輪24包括驅動馬達54，其包含在驅動輪24的內部。該實施例的支撐體52比第一實施例中的支撐體48更短、更緊湊。驅動馬達54包括電動馬達，其合適地組裝在驅動輪24的內部，並且轉動驅動輪24。當用於連接馬達驅動裝置10的可用空間狹窄時，例如兒童自行車，則該實施例比較合適。
如圖5和圖6所示，固定部分30包括第一半部分56和第二半部分58。第一半部分56包括第一凹槽60，第二半部分58包括第二凹槽62。第一凹槽60和第二凹槽62與自行車12的主架14相接觸。當固定部分30固定到自行車12的主架14時，第一半部分56和第二半部分58通過螺栓76相互緊固。
如圖7所示，驅動部分32的支撐體48連接到固定部分30的第一半部分56。驅動部分32的驅動馬達46是電動馬達64，電池66設置用於為電動馬達64供應電力。電池66連接到固定部分30的第二半部分58。採取這種方式，自行車12的主架14間的空間得到最優利用，並且馬達驅動裝置10連接到自行車12，位於最低位置。固定部分30可具有單獨的樞轉託架78，其可拆卸地連接到第二半部分58。當馬達驅動裝置10不使用時，通過將樞轉託架78從第二半部分58卸下，可將帶有樞轉託架78的驅動部分32容易的取下，並且通過將樞轉託架78連接到第二半部分58，可將帶有樞轉託架78的驅動部分32容易地連接。
馬達驅動裝置10進一步包括傳感器裝置80。傳感器裝置80感測驅動部分32是在停止狀態還是在驅動狀態。當驅動部分32完成到達驅動狀態或者到達停止狀態的樞轉時，致動器34的絞盤停止。
傳感器裝置80包括第一傳感器82和第二傳感器84。第一傳感器82和第二傳感器84放置在樞轉託架78和驅動部分32的支撐體48之間，以當驅動部分32樞轉至驅動狀態時，使驅動部分32與第一傳感器82相接觸，並且當驅動部分32樞轉至停止狀態時，使驅動部分32與第二傳感器84相接觸。
汽油引擎經適當改造也可用作驅動馬達46，連接到固定部分30，代替電動馬達。
如圖8所示，馬達驅動裝置10進一步包括安裝在自行車12的把手70上的操作開關68。操作開關68控制電動馬達64的啟動、停止和速度。騎自行車12者可以通過緊握和旋轉操作開關68來控制電動馬達64。為了對自行車12的制動裝置86進行操作，騎自行車者應釋放操作開關68，則電動馬達64自動停止。
如圖9所示，驅動部分32樞轉至停止狀態。即使在停止狀態，自行車12的鏈輪20和馬達驅動裝置10的驅動輪24之間仍有充足的空間。
圖10示出了怎樣將電池66和驅動部分32快速地連接到自行車12的主架14或從自行車12的主架14卸下。如圖10所示，驅動部分32的支撐體48或者樞轉託架78包括第一突出部分88，固定部分58的第一半部分56包括第一狹槽90，其可以滑動地接納第一突出部分88，以使驅動部分32通過將第一突出部分88滑動進入第一狹槽90而和固定部分32組裝在一起。電池66包括第二突出部分92，固定部分30的第二半部分58包括第二狹槽94，其可以滑動地接納第二突出部分92，以使電池66通過將第二突出部分92滑動進入第二狹槽94中而和固定部分30組裝在一起。
作為另外的安全措施，馬達驅動裝置10進一步包括停止開關72，其安裝在自行車12的把手70上。當操作自行車12剎車閘時，停止開關72斷開電動馬達64的電流。
已經參考本文中不同的實施方式對本發明進行了顯示和描述，但是本領域的技術人員應意識到，可在沒有偏離所附的權利要求限定的本發明的精神和範圍的條件下，對形式、細節、組成和操作做出改變。例如，驅動輪可與自行車的後輪相接觸，使自行車前行。驅動輪可以總是與地面相接觸，而不總在停止狀態和驅動狀態之間轉換。當馬達裝置出故障時，驅動輪可自由轉動，以使驅動輪不幹涉自行車的人力驅動。
權利要求
1.一種用於自行車的馬達驅動裝置，其中，自行車包括主架、可轉動地連接到主架的前輪和後輪、連接到主架的鏈輪和使鏈輪轉動的兩個踏板，所述馬達驅動裝置包括a)驅動輪；和b)驅動驅動輪的馬達裝置；其中，驅動輪與地面相接觸，並且通過驅動輪和地面之間的滾動摩擦，使自行車移動。
2.根據權利要求1所述的馬達驅動裝置，其中，馬達裝置包括固定部分和驅動部分，固定部分將馬達裝置連接到自行車主架，驅動部分支撐驅動輪並且驅動所述驅動輪，其中，驅動部分可相對於固定部分在停止狀態和驅動狀態之間樞轉，其中，在停止狀態中，驅動輪與地面相分離，其中，在驅動狀態中，驅動輪與地面相接觸。
3.根據權利要求2所述的馬達驅動裝置，進一步包括致動器，其中，致動器使驅動部分在停止狀態和驅動狀態之間樞轉。
4.根據權利要求3所述的馬達驅動裝置，其中，致動器包括電纜和絞盤，電纜連接到所述驅動部分，絞盤使電纜繞緊或鬆開。
5.根據權利要求4所述的馬達驅動裝置，進一步包括傳感器裝置，其中，傳感器裝置感測驅動部分是在停止狀態還是在驅動狀態，其中，當驅動部分到達驅動狀態或者停止狀態的樞轉完成時，致動器的絞盤停止。
6.根據權利要求5所述的馬達驅動裝置，其中，傳感器裝置包括第一傳感器和第二傳感器，其中，第一傳感器定位成當驅動部分樞轉至驅動狀態時，驅動部分與第一傳感器相接觸，並且其中第二傳感器定位成當驅動部分樞轉至停止狀態時，驅動部分與第二傳感器相接觸。
7.根據權利要求2所述的馬達驅動裝置，進一步包括按壓裝置，當驅動部分樞轉至驅動狀態時，所述按壓裝置將驅動輪按壓至地面。
8.根據權利要求7所述的馬達驅動裝置，其中，按壓裝置是拉伸彈簧，其中拉伸彈簧具有第一端部和第二端部，並且其中第一端部連接到固定部分，第二端部連接到驅動部分。
9.根據權利要求2所述的馬達驅動裝置，其中，驅動部分包括轉動地支撐驅動輪的支撐體，並且其中驅動輪包括包含在驅動輪內部的驅動馬達。
10.根據權利要求2所述的馬達驅動裝置，其中，驅動部分包括驅動馬達、支撐驅動馬達的支撐體和從所述支撐體延伸出並且轉動地支撐驅動輪的延伸部分。
11.根據權利要求10所述的馬達驅動裝置，其中，當馬達驅動裝置連接到自行車時，驅動部分的延伸部分和驅動輪位於自行車鏈輪的下面，並且其中延伸部分和驅動輪足夠窄，以使延伸部分和驅動輪不與自行車的踏板相干涉。
12.根據權利要求10所述的馬達驅動裝置，其中，固定部分包括第一半部分和第二半部分，其中，第一半部分包括第一凹槽，第二半部分包括第二凹槽，其中第一凹槽和第二凹槽與自行車的主架相接觸，並且當固定部分固定在自行車的主架時，第一半部分和第二半部分相互緊固。
13.根據權利要求12所述的馬達驅動裝置，其中，驅動部分的驅動馬達包括電動馬達，其中，驅動部分的支撐體連接到固定部分的第一半部分，其中，電池設置用於為電動馬達供應電力，並且其中電池連接到固定部分的第二半部分。
14.根據權利要求13所述的馬達驅動裝置，其中，驅動部分的支撐體包括第一突出部分，並且固定部分的第一半部分包括第一狹槽，所述第一狹槽可滑動地接納第一突出部分，由此通過將第一突出部分滑動進入第一狹槽，將驅動部分和固定部分組裝在一起，並且其中，電池包括第二突出部分，並且固定部分的第二半部分包括第二狹槽，所述第二狹槽可滑動地接納第二突出部分，由此通過將第二突出部分滑動進入第二狹槽，將電池和固定部分組裝在一起。
15.根據權利要求10所述的馬達驅動裝置，進一步包括安裝在自行車的車把上的操作開關，其中，驅動部分的驅動馬達包括電動馬達，其中，操作開關控制電動馬達的啟動、停止和速度。
16.根據權利要求10所述的馬達驅動裝置，進一步包括安裝在自行車的車把上的停止開關，其中，驅動部分的驅動馬達包括電動馬達，其中，當對自行車的剎車閘進行操作時，停止開關斷開電動馬達的電流。
17.一種用於人力驅動的交通工具的馬達驅動裝置，其中，人力驅動的交通工具包括主架和一個或多個輪，其可轉動地連接到主架，馬達驅動裝置包括a)驅動輪，和b)驅動驅動輪的馬達裝置；其中，驅動輪與地面相接觸，並且通過輪和地面之間的滾動摩擦，使自行車移動。
18.根據權利要求17所述的馬達驅動裝置，其中，馬達裝置包括固定部分和驅動部分，固定部分將馬達裝置連接到人力驅動的交通工具的主架，驅動部分支撐驅動輪並且驅動所述驅動輪，其中，驅動部分可相對於固定部分在停止狀態和驅動狀態之間樞轉，其中，在停止狀態中，驅動輪與地面相分離，在驅動狀態中，驅動輪與地面相接觸。
19.根據權利要求18所述的馬達驅動裝置，進一步包括致動器，其中，致動器可使驅動部分在停止狀態和驅動狀態之間樞轉。
20.根據權利要求18所述的馬達驅動裝置，進一步包括按壓裝置，當驅動部分樞轉至驅動狀態時，所述按壓裝置將驅動按壓至地面。
全文摘要
本發明提供一種用於自行車的馬達驅動裝置(10)。馬達驅動裝置包括驅動輪(24)和驅動驅動輪的馬達裝置(26)。驅動輪與地面相接觸，並且通過驅動輪與地面之間的滾動摩擦來使自行車移動。馬達裝置包括固定部分(30)和驅動部分(32)，固定部分(30)將馬達裝置連接到自行車主架，驅動部分(32)支撐驅動輪並驅動驅動輪。驅動部分(32)可相對於固定部分(30)在停止狀態和驅動狀態之間樞轉。在停止狀態中，驅動輪(24)與地面相分離，在驅動狀態中，驅動輪與地面相接觸。
文檔編號B62K11/00GK1926021SQ200580006153
公開日2007年3月7日 申請日期2005年2月25日 優先權日2004年2月26日
發明者史蒂夫·歐 申請人:史蒂夫·歐