專利名稱：自行車電動助力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是一種為普通的自行車產(chǎn)生電動助力的裝置。
普通的自行車即當(dāng)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(fēng)騎行，加速騎行，上坡或遠(yuǎn)途騎行時騎車人便感到費(fèi)力，尤其對體質(zhì)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并互補(bǔ)。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(fēng)時便不會像無電動助力時那樣感到費(fèi)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，電動助力并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(xù)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，但此時自行車并不被制動住，也就是說在真正需要應(yīng)急制動時在制動效果出現(xiàn)之前電動助力已被切除。此外當(dāng)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并保證行車安全。它仍保持了普通自行車原有的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)構(gòu)形式及騎車方式。
在國內(nèi)市場上有電動自行車出現(xiàn)，這種自行車是以電動力為主并對自行車的結(jié)構(gòu)作了專門設(shè)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(nèi)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于摩擦車輪胎或摩擦車輪鋼圈來產(chǎn)生前進(jìn)力的，它不但磨損車輪并對車輪會產(chǎn)生側(cè)力，在雨天騎行還會發(fā)生打滑現(xiàn)象，它也不適宜人力和電動力同時并存情況。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的(1)在普通自行車的后車輪左側(cè)軸套上裝一個飛輪，電動力可通過它作用于車輪產(chǎn)生前進(jìn)力，人力則仍通過后車輪的右側(cè)軸套上的飛輪產(chǎn)生前進(jìn)力。在后車輪加裝左側(cè)飛輪后便可實現(xiàn)人力與電動力可同時作用于車輪而互不干擾，當(dāng)有電動力作用時騎車人仍可按原來方式騎車，除了感到輕快外并不感到電動力的存在。反之亦然。
(2)采用電子控制器產(chǎn)生全電壓脈沖調(diào)寬波控制永磁直流電動機(jī)，驅(qū)動左側(cè)飛輪以實現(xiàn)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(xiàn)互補(bǔ)。騎車人通過設(shè)置脈沖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)在自行車車把后輪剎車連桿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(chǎn)生剎車效果前和人摔離自行車后由于傳感器和電子控制器的作用電動助力便自動消失，在電動助力消失后不會自動恢復(fù)，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(shè)置的車速范圍，實際電動助力，過流保護(hù)，顯示器將使騎車人能隨時掌握電動助力運(yùn)行情況，心理穩(wěn)定。
實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下的實施例及其附圖給出。


圖1是根據(jù)本實用新型提出的自行車電動助力裝置的組成及結(jié)構(gòu)圖。
下面結(jié)合
圖1詳細(xì)說明依據(jù)本實用新型提出的具體裝置的細(xì)節(jié)及工作情況。
該裝置包括一個永磁電流電動機(jī)(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(jī)械聯(lián)結(jié)，從動輪傳動飛輪(5)驅(qū)動自行車后輪(車鏈也可直接帶動飛輪，同樣有效)。飛輪，從動輪和自行車后輪軸套之間的結(jié)構(gòu)裝配見圖5，圖5中(16)為普通自行車后車輪軸套，車軸為(17)，(18)為支承輪圓的鋼質(zhì)幅條，自行車出廠時此軸套的右側(cè)已裝有一飛輪(圖5中未畫出)，現(xiàn)在左側(cè)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(qū)動后車輪旋轉(zhuǎn)。
圖1中電動機(jī)(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(jī)(1)，電子控制器通過顯示器(7)給騎車人運(yùn)行信患，并接受剎車傳感器(9)和摔車保護(hù)傳感器(10)的信息?？沙潆娦铍姵?11)向電子控制器(6)供電。220伏50周交流電通過插頭(13)經(jīng)充電器(12)向可充蓄電電池進(jìn)行充電。電子控制器(6)向永磁直流電動機(jī)(1)輸出受控脈沖調(diào)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(jī)(1)，蓄電池(11)的電路聯(lián)結(jié)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)，輸出脈沖調(diào)寬電壓去驅(qū)動電動機(jī)(1)并輸出電源電壓，充電電壓，設(shè)置的車速范圍，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(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jī)加電信號，騎車人設(shè)置的車速范圍，電動助力大小，過流保護(hù)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(tài)參數(shù)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(shè)置的車速范圍，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(hù)工作。V，S為指針式指示，L，M，H，D，P為發(fā)光二極管指示。
根據(jù)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。
首先在自行車后車輪的左側(cè)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(jī)(1)按裝在自行車書包架左側(cè)的二根支撐桿(14，(15)。對于加重型書包架可直接按裝在它的二根支撐桿上而對于一般型書包架還需加裝一根支掌桿(15)，因為一般型書包架通常只有一根支撐桿(14)，在電動機(jī)(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(jìn)行傳動。即電動機(jī)(1)的輸出力矩可通過主動輪(2)，車鏈(3)，從動輪(4)，飛輪(5)驅(qū)動自行車后輪。電子控制器(6)與電動機(jī)(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(jī)(1)外殼體上。電子控制器內(nèi)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沖調(diào)寬電壓波的方式向電動機(jī)(1)供電。蓄電池(11)，電動機(jī)(1)與電子控制器(6)之間都有電線實現(xiàn)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(xiàn)電連接。充電器(12)，插頭(13)都裝于蓄電池盒(11)中。
附圖4中標(biāo)號T1-T7晶體三極管C1-C2電容 K1鑰匙開關(guān)R1-R11電阻 P1-P3繼電器D1-D2晶體二極管B1可充電蓄電池
權(quán)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(jī)(1)，它受控于電子控制器(6)，它可以在人力騎行過程中并行施加電動助力于后車輪，其特征在于普通自行車的后車輪軸套(16)的左側(cè)端安裝有飛輪(5)，飛輪(5)與電動機(jī)(1)軸上的主動輪(2)通過從動輪(4)和車鏈(3)相鏈接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于普通自行車后車輪軸套(16)的左側(cè)端加裝一個飛輪(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述的裝置，其特征在于飛輪(5)與從動輪(4)固連，通過車鏈(3)與電動機(jī)(1)輸出軸上的主動輪(2)相鏈接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1，2所述的裝置，其特征在于飛輪(5)直接通過車鏈(3)與電動機(jī)(1)輸出軸上的主動輪(2)相鏈接。
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(fēng)，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后軸套上通過車鏈鏈接主動輪，主動輪裝在電動機(jī)軸上，由電池向電子控制器提供電能產(chǎn)生全電壓脈沖波輸入電動機(jī)使電動機(jī)產(chǎn)生可控的電動助力帶動主動輪通過車鏈驅(qū)動從動輪和飛輪使自行車產(chǎn)生前進(jìn)力。該裝置還具有剎車，上下車及摔車保護(hù)與狀態(tài)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(yōu)先權(quán)日1988年11月17日
發(fā)明者宋子善 申請人:宋子善