專利名稱：動(dòng)力輔助自行車控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，特別是指一種采用機(jī)械控制方式的動(dòng)力輔助自行車控制裝置。
按，以往造成空氣污染的最主要原因，是因?yàn)榻煌üぞ吲欧糯罅康膹U氣，因此為解決空氣污染日漸嚴(yán)重的問題，未來對(duì)于無污染的交通工具的需求會(huì)越來越殷切。
最符合環(huán)保要求的交通工具，毫無疑問地為自行車，但是騎乘自行車完全必須依靠人力，因此受限于人的體力有限，自行車并不適用于長途騎乘，而且一般自行車的前后齒盤的齒數(shù)比例的差距相當(dāng)?shù)卮螅允沟米孕熊嚻鸩降臅r(shí)候極為費(fèi)力，且爬坡時(shí)極為耗力，甚至于當(dāng)遇到坡度過大的斜坡時(shí)，便無法再繼續(xù)騎乘，而必須下車用牽車的方式爬過斜坡，因此造成了相當(dāng)大的不便。
為解決傳統(tǒng)自行車不適于長途騎乘，起步耗力，及爬坡力不足的缺點(diǎn)，近年來有許多的動(dòng)力輔助自行車出現(xiàn)。動(dòng)力輔助自行車主要的設(shè)計(jì)理念，為了借由電動(dòng)馬達(dá)的輔助動(dòng)力，在平坦道路上輕松騎出速度，在自行車起步或爬坡時(shí)，提供輔助動(dòng)力，以使得騎乘者不須耗費(fèi)太大力氣，便可以迅速起步，且可以不太費(fèi)力氣地爬上斜坡。
動(dòng)力輔助自行車與電動(dòng)機(jī)車的設(shè)計(jì)理念不同，動(dòng)力輔助自行車采用人力與電動(dòng)馬達(dá)混合傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，其動(dòng)力輔助系統(tǒng)能夠在自行車起步、爬坡及加速等需要耗費(fèi)力氣的時(shí)候及時(shí)提供適量輔助動(dòng)力；而當(dāng)自行車行駛在平坦路面時(shí)，則可以將電動(dòng)輔助馬達(dá)的出力減少，或者是停止動(dòng)力的輸出；下坡時(shí)則完全停止動(dòng)力輸出借以達(dá)到同時(shí)兼?zhèn)涔?jié)省騎乘者的體力，并且節(jié)省不必要的電力消耗的目的。
因此動(dòng)力輔助自行車的馬達(dá)與電池的體積必須縮減到最小的程度，以使得采用人力驅(qū)動(dòng)的時(shí)候動(dòng)力輔助裝置及電池不會(huì)成為騎乘者太大的負(fù)擔(dān)，且動(dòng)力輔助裝置必須能夠迅速且正確地偵測(cè)出自行車動(dòng)力負(fù)荷狀態(tài)的變化，且控制動(dòng)力輔助馬達(dá)的動(dòng)力輸出可以配合自行車的動(dòng)力負(fù)荷狀態(tài)變化而改變。
習(xí)用的動(dòng)力輔助自行車所用的控制裝置主要可分為扭力控制型助動(dòng)系統(tǒng)、速度檢測(cè)型動(dòng)力輔助系統(tǒng)、扭力及速度雙重檢測(cè)型助動(dòng)系統(tǒng)、及手控型動(dòng)力輔助系統(tǒng)。不論是前述扭力控制、速度檢測(cè)形式的動(dòng)力輔助裝置，其大多是利用一個(gè)扭力或速度檢測(cè)器，將自行車的扭力或者是速度轉(zhuǎn)換為電子訊號(hào)的輸出，然后再借由一個(gè)微電腦裝置及控制軟體的運(yùn)算，將檢測(cè)器的電子訊號(hào)輸出轉(zhuǎn)換為一個(gè)控制訊號(hào)，以控制電動(dòng)馬達(dá)的動(dòng)力輸出大小。
動(dòng)力輔助自行車的概念雖然不失為一種相當(dāng)符合環(huán)保概念的設(shè)計(jì)，但是習(xí)用的動(dòng)力輔助自行車所用的控制裝置仍然具有相當(dāng)多的問題。
首先，習(xí)用的動(dòng)力輔助自行車所用的控制裝置由于必須搭配微電腦及復(fù)雜的速度控制器，并且須搭配控制軟體的運(yùn)算，方可控制動(dòng)力輔助馬達(dá)動(dòng)力的輸出，其不僅使得控制裝置的構(gòu)造變復(fù)雜且成本變?nèi)?，因此在自行車起步，或爬坡時(shí)并無法及時(shí)地輸出動(dòng)力，而造成自行車的起步與爬坡性能不佳。
同時(shí)，習(xí)用的控制裝置通常系以線性變化的方式控制動(dòng)力輔助馬達(dá)的動(dòng)力輸出的大小，或者僅是單純以間歇性動(dòng)力輸出的方式控制動(dòng)力的輸出，因此在自行車輕載階段動(dòng)力輔助馬達(dá)仍然處于全力運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，或者是輸出多余的動(dòng)力，因此會(huì)造成動(dòng)力的浪費(fèi)，而使得動(dòng)力輔助自行車的電力消耗過快，而影響到能騎行的距離。
此外，習(xí)用的控制裝置普遍存有控制遲滯的現(xiàn)象，其不僅使得自行車起步緩慢，且當(dāng)自行車煞車時(shí)，動(dòng)力輔助馬達(dá)仍然會(huì)驅(qū)動(dòng)自行車往前走一段距離，因此會(huì)使得煞車的距離延長，甚至于發(fā)生煞車煞不住，或者是偏滑的危險(xiǎn)狀況。
而且，一般的動(dòng)力輔助自行車的控制裝置大多為無法調(diào)整的構(gòu)造，且其控制電腦的程式皆具有固定的操作模式，因此若要改變動(dòng)力輸出的控制模式會(huì)相當(dāng)?shù)乩щy，所以使得習(xí)用的動(dòng)力輔助自行車的控制系統(tǒng)的調(diào)整不易，且無法讓使用者依照個(gè)人的需求調(diào)整動(dòng)力輔助裝置的動(dòng)力輸出模式，所以對(duì)于身強(qiáng)力壯的騎乘者而言，動(dòng)力輔助裝置輸出過多的動(dòng)力便會(huì)造成不必要的能源浪費(fèi)，且騎乘者也無法完全達(dá)到運(yùn)動(dòng)的目的；而對(duì)體力較弱的騎乘者而言，并無法提供足夠的輔助動(dòng)力，而造成騎乘者體力的負(fù)擔(dān)。
由于以上的原因，習(xí)用的動(dòng)力輔助自行車所用的控制裝置并無法完全達(dá)到適時(shí)提供適當(dāng)大小的輔助動(dòng)力的目的，因此有一部份的動(dòng)力輔助自行車裝置有另外裝設(shè)一個(gè)可以用人工控制的動(dòng)力輸出開關(guān)，以使得騎乘者可以自行選擇動(dòng)力輔助裝置的動(dòng)力輸出模式，然而使用該方法徒然地會(huì)增加動(dòng)力輔助自行車構(gòu)造的復(fù)雜性，而且反而會(huì)增進(jìn)騎乘者的操作的不便。
本發(fā)明的目的是提供一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，它可以有效偵測(cè)自行車動(dòng)力負(fù)荷變化，且反應(yīng)靈敏，而能夠增進(jìn)動(dòng)力輔助自行車起步、爬坡的性能，并節(jié)省動(dòng)力的動(dòng)力輸出，還可以供使用者自行調(diào)整。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，包括一動(dòng)力輔助裝置及一速度控制器，其特征是它還包括-控制裝置，其具有一固定架，一搖臂，該搖臂擺動(dòng)的裝在固定架上，一接觸元件，該接觸無件設(shè)置在搖臂末端、且接觸在自行車鏈條的上段部分，一引線，該引線的-端連接在搖臂之上，另一端與速度控制器連接，以及一彈性元件，該彈性元件連接在搖臂之上，且搖臂末端的接觸元件接觸在鏈輪上段。所述固定架為一固設(shè)在自行車車架上的架體。所述搖臂的牽引臂末端連接一調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置包括一固定板及一調(diào)整螺絲，調(diào)整螺絲鎖入在固定板上，其末端與彈性元件連接。所述搖臂包括一接觸臂，一牽引臂及一栓軸，其中，接觸臂末端裝有接觸元件，牽引臂與接觸臂連接在一起，其末端與彈性元件連接、且與引線連接，栓軸設(shè)置在接觸臂與牽引臂連接的位置，且固定在固定裝置之上。所述牽引臂上設(shè)置一連接片，該連接片的上沿牽引臂的長度方向設(shè)置數(shù)卡槽，且與引線的末端卡合。所述引線套設(shè)在一導(dǎo)管中，且該導(dǎo)管的末端設(shè)置一調(diào)整螺絲。所述接觸元件與鏈條嚙合的齒輪。所述搖臂連接有一牽引鋼索，該牽引鋼索與一加速把手連接。所述搖桿由一第一連桿與一第二連桿組成，第一連桿與第二連桿擺動(dòng)地裝置于一固定架上；且第一連桿末端裝置在前述接觸元件上，而第二連桿設(shè)有一連接元件，且與前述引線連接，及前述第二連桿上設(shè)有一卡合件，且該卡合件與第一連桿接觸，而連動(dòng)該第二連桿擺動(dòng)。
由于采用上述方案構(gòu)造簡單，成本低，還符合各種使用條件需求及不同操作模式需求。


圖1本發(fā)明的控制裝置的動(dòng)力輔助自行車的側(cè)面視圖。
圖2本發(fā)明第一實(shí)施例的控制裝置的組合立體圖。
圖3本發(fā)明第一實(shí)施例的控制裝置于自行車輕負(fù)荷狀態(tài)下的側(cè)面視圖。
圖4本發(fā)明第一實(shí)施例的控制裝置于自行車重負(fù)荷狀態(tài)下的側(cè)面視圖。
圖6本發(fā)明使用的速度控制器的電路圖。
圖7習(xí)用的速度控制器的構(gòu)造示意圖。，圖8習(xí)用的速度控制器的動(dòng)作示意圖。
圖9本發(fā)明第二實(shí)施例使用的控制裝置的立體圖。
圖10本發(fā)明第三實(shí)施例使用的控制裝置的立體圖。
如圖1所示，本發(fā)明的動(dòng)力輔助裝置的自行車，其中主要包括一動(dòng)力輔助裝置20，且裝置于一個(gè)自行車10上，可以傳動(dòng)該自行車10的后車輪11，以提供輔助的動(dòng)力；及一個(gè)速度控制器30，且設(shè)置于該自行車上，可用以控制該動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力輸出狀況；及一個(gè)控制裝置40，設(shè)置于該自行車的鏈條12的附近位置，可借由鏈條12的張力變化，而檢測(cè)出自行車扭力的變化狀態(tài)，而且控制該速度控制器30，使該速度控制器30輸出的控制訊號(hào)改變，使得該動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力輸出狀態(tài)配合自行車的動(dòng)力負(fù)荷的變化狀態(tài)。
如圖1～2所示，控制裝置40主要包括一固定架41，且裝置于自行車10的車架的上；及一個(gè)搖臂42，且可擺動(dòng)地裝置于該固定架41的上，該搖臂42的位置系靠近于自行車的鏈條12上方的位置，其中央借由一個(gè)栓軸43裝置于該固定架41的末端，且其一端具有一個(gè)接觸臂421，接觸臂421的末端裝置有一個(gè)接觸齒輪44，該接觸齒輪44接觸于該鏈條12的上緣；該搖臂42相對(duì)于該接觸臂421的另外一端，為一個(gè)牽引臂422，該牽引臂422的末端連接有一個(gè)調(diào)整裝置47，該調(diào)整裝置47系可借由一個(gè)彈性元件46的彈力，牽引該搖臂42，使得該接觸齒輪44保持一定的壓力而入接觸于該鏈條12的上緣，且可以隨著鏈條12的張力變化，而上下移動(dòng)；及一個(gè)引線50，一端連接于該搖臂42的上，而另外一端穿過一個(gè)導(dǎo)管51，連接到前述的速度控制器30的上，使得該控制裝置40的位移動(dòng)作變化傳遞到該速度控制器30的上，而使得該速度控制器30輸出的控制訊號(hào)改變。
該速度控制器30借由該引線50受到搖臂42牽引所產(chǎn)生的位移變化，而改變其輸出的控制訊號(hào)，借以控制該動(dòng)力輔助裝置20輸出動(dòng)力的大小能夠配合搖臂42的位移變化程度而改變。
如圖2所示，該調(diào)整裝置47的中包括一個(gè)固定板471，其上設(shè)置有一個(gè)螺帽472；及一個(gè)調(diào)整螺絲473，且鎖入于該螺帽472的中，其頭端具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)部474，可供使用者轉(zhuǎn)動(dòng)該調(diào)整螺絲473，使得該調(diào)整螺絲473于該螺帽472的中前進(jìn)或后退；及前述的彈性元件46，其一端連接于前述牽引臂422的末端，而另外一端系連接于該調(diào)整螺絲473的末端；及一個(gè)連接部475，且設(shè)置在該調(diào)整螺絲473的末端，可以與該彈性元件46連接，而使得該彈性元件46可以受該調(diào)整螺絲473帶動(dòng)，而使其張力改變，借以達(dá)到調(diào)整該搖臂42與接觸齒輪44和鏈條12接觸的壓力。
如圖3所示，為控制裝置40在自行車無負(fù)荷，或者是低負(fù)荷狀態(tài)下的狀態(tài)示意圖?？刂蒲b置40在安裝時(shí)，該鏈條12呈略微松動(dòng)的狀態(tài)，且控制裝置40的接觸齒輪44以一定的壓力與該鏈條12的上緣接觸，因此使得該鏈條12的上緣受到該接觸齒輪44的壓力，而成為略微向下凹的狀態(tài)。
如圖4所示，當(dāng)該自行車10的動(dòng)力負(fù)荷加大的時(shí)候，該鏈條12所承受的張力也會(huì)隨著加大，因此當(dāng)該鏈條12的張力大于接觸齒輪44的接觸壓力時(shí)，便可以帶動(dòng)該接觸齒輪44向上移動(dòng)，因此使得該搖臂42受該接觸齒輪44的帶動(dòng)而產(chǎn)生搖擺動(dòng)作。此時(shí)，引線50會(huì)受到該搖臂42的牽引，因此而帶動(dòng)該速度控制器30產(chǎn)生動(dòng)作。而當(dāng)自行車的動(dòng)力負(fù)荷變小時(shí)，該鏈條12所承受的拉力變小，此時(shí)該接觸齒輪44與搖臂42受該彈力元件46的彈力牽引，又可將鏈條12向下壓，而回復(fù)到圖3所示的狀態(tài)。
控制裝置40的特點(diǎn)為可以借由該接觸齒輪44與搖臂42的位移量，而正確檢測(cè)出自行車10的動(dòng)力負(fù)荷的大小，當(dāng)自行車起步、爬坡等動(dòng)力負(fù)荷狀態(tài)大的時(shí)候，該鏈條12承受的拉力最大，因此接觸齒輪44與搖臂42的位移程度也最大，因此使得速度控制器30達(dá)到輸出較大動(dòng)力的狀態(tài)，以使得自行車10具有足夠的起步動(dòng)力及爬坡動(dòng)力而當(dāng)自行車于平坦地面行駛的輕動(dòng)力負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，鏈條12所受的拉力減小，接觸齒輪44與搖臂42的位移程度變小，同時(shí)也會(huì)帶動(dòng)該速度控制器30輸出的訊號(hào)變化，而使得動(dòng)力輔助裝置20輸出的動(dòng)力變小，以達(dá)到節(jié)省動(dòng)力的目的。因此使得控制裝置40可以使得動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力輸出大小與自行車的動(dòng)力負(fù)荷大小變化狀態(tài)密切地配合，而有效提升自行車的起步、爬坡性能，且節(jié)省電力，延長騎行距離的功效。
同時(shí)，由于控制裝置40的搖臂42的位移程度會(huì)隨著自行車動(dòng)力負(fù)荷的大小而呈比例地變化，因此使得該速度控制器30只需要依照引線50的伸縮位移量的變化比例，改變控制訊號(hào)的電壓高低的變化，便可以控制動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力輸出的大小，所以不需要經(jīng)由軟體的運(yùn)算便可以準(zhǔn)確控制輔助動(dòng)力的輸出，所以使得該速度控制器30的構(gòu)造可以簡化。
而且，該控制裝置40的動(dòng)作產(chǎn)生完全借由鏈條12的拉力變化而控制，因此可以非常靈敏地感測(cè)出騎乘者蹬動(dòng)自行車10的踏板13的力量。當(dāng)騎乘者開始踩下踏板13的一剎那，接觸齒輪44便立刻受到鏈條12的帶動(dòng)，而使得動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力增加；而當(dāng)騎乘者停止蹬動(dòng)踏板13的時(shí)候，鏈條12所承受的拉力消失，則該接觸齒輪44便立刻下降，而使得動(dòng)力輔助裝置20停止動(dòng)力的輸出。因此使得該自行車10起步或者是加速的時(shí)候，動(dòng)力輔助裝置20可以立刻輸出輔助的動(dòng)力，而能夠有效增進(jìn)自行車10的起步及爬坡性能；同時(shí)當(dāng)自行車10煞車時(shí)，一般騎乘者必然會(huì)立刻停止踩動(dòng)踏板13，因此便會(huì)使得鏈條12的拉力消失，此時(shí)該控制裝置40系可以立刻回復(fù)到起始位置，而使得動(dòng)力輔助裝置20停止輸出動(dòng)力，因此可以避免煞車時(shí)，動(dòng)力輔助裝置20仍然繼續(xù)輸出動(dòng)力的危險(xiǎn)。
控制裝置40另一個(gè)特色為其可以借由機(jī)械式的調(diào)整方式，而改變輔助動(dòng)力與自行車動(dòng)力負(fù)荷的搭配比例，以使得該動(dòng)力輔助裝置20可以在最理想的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)；且控制裝置40可以供騎乘者自行調(diào)整，因此可以符合騎乘者各種不同需求。
如圖3所示，控制裝置40系可以借由調(diào)整該調(diào)整裝置47的調(diào)整螺絲473，改變彈性元件46的拉力，來達(dá)到改變動(dòng)力輔助裝置20輸出動(dòng)力的比例的目的。當(dāng)使用者旋緊該調(diào)整螺絲473，增加該彈性元件46的拉力時(shí)，可以增加該接觸齒輪44與鏈條12的接觸壓力，因此使得該搖臂42受到鏈條12的拉力驅(qū)動(dòng)的位移幅度變小，因而使得動(dòng)力輔助裝置20輸出的動(dòng)力相對(duì)于自行車的動(dòng)力負(fù)荷的比例變?。环吹?，若使用者放松調(diào)整螺絲473，可以使得搖臂42的位移幅度變大，而使得動(dòng)力輔助裝置20輸出較高比例的輔助動(dòng)力。所以，體力較好的騎乘者可以選擇將彈性元件46的彈力增加，以達(dá)到節(jié)省動(dòng)力，或是增進(jìn)運(yùn)動(dòng)效果的目的；而體力較弱的使用者，可以將彈性元件46的拉力減少，使獲得較大程度的輔助動(dòng)力。
此外，如圖3所示，引線50的導(dǎo)管51接近末端位置設(shè)置有一個(gè)調(diào)整螺帽52，可以調(diào)整；引線50的伸縮程度，使得引線50的伸縮位置變化可以配合搖臂42的位置變化，且使得該速度控制器30的動(dòng)作準(zhǔn)確。
另外，如圖5所示，搖臂42的牽引臂422上設(shè)置有一個(gè)連接片423，該連接片423上沿著該牽引臂422的長度方向設(shè)置有若干個(gè)卡槽424。該若干卡槽424可供該引線50末端的卡合構(gòu)件53卡合于其中，因此使用者可以選擇將該卡合構(gòu)件53卡合于不同的卡槽424的中，而使得該引線50與該牽引臂422連接的位置距離該搖臂42的旋轉(zhuǎn)軸心的距離改變。因此當(dāng)引線50卡合于較外側(cè)的卡槽424的時(shí)候，該引線50受搖臂42帶動(dòng)所產(chǎn)生的位移程度會(huì)較大；反之當(dāng)引線50卡合于較內(nèi)側(cè)的卡槽424的中的時(shí)候，其受搖臂42驅(qū)動(dòng)所產(chǎn)生的位移行程便較小。
控制裝置40借由上述的調(diào)整裝置47、調(diào)整螺帽52，及各個(gè)卡槽424，可以調(diào)整該控制裝置40、引線50與速度控制器30的配合關(guān)系，以達(dá)到動(dòng)作正確的目的，而且還可以供使用者依據(jù)自己的需求，調(diào)整出不同的控制特性，使得該動(dòng)力輔助裝置20的動(dòng)力輸出可以符合使用者的需求。
為便于了解速度控制器30，茲以一實(shí)施例說明如下如圖6-8所示，速度控制器30系由一紅外線發(fā)射器L3串接一電阻器R9組成的發(fā)訊電路71及一感應(yīng)控制調(diào)頻電路組73及一感應(yīng)控制繼電路組80及一煞車斷電電路81及一馬達(dá)82及一控速結(jié)構(gòu)70組合而成。
感應(yīng)控器調(diào)頻電路組73包括一由紅外線接受器L1感控的NPN電晶體Q1開關(guān)電路74；及一由光敏電阻R1、R2感控調(diào)頻的時(shí)鐘計(jì)時(shí)器電路75；及一處理以上兩者電路輸出訊號(hào)的反及電路76；及由一NPN達(dá)到對(duì)晶體通路，及一PNP達(dá)到對(duì)晶體TB通路，及一連動(dòng)切換開關(guān)J1、J2，及一低阻抗高瓦數(shù)電熱導(dǎo)線R11組成者的達(dá)到通路的正反轉(zhuǎn)速度控制器77組合而成。
該感應(yīng)控制繼電器電路組80系包括一由紅外線接受器L2感控的NPN電晶體Q2、Q3開關(guān)電路78；及一并聯(lián)保護(hù)二極體D1的繼電器R(該繼電器可用SCR或MosFET或IGBT替代)；及一受繼電器R切控動(dòng)作的長閉接點(diǎn)NC電路79及一連動(dòng)切換開關(guān)J2、J3。
如圖7-8所示，控速結(jié)構(gòu)70由一搖臂60、左右止擋64a、64b、一樞軸63、一導(dǎo)線66、一彈簧65所組成，發(fā)訊電路71的紅外線發(fā)射器L3系設(shè)在搖臂前端61，以利對(duì)外發(fā)訊控制，而該搖臂末端62連設(shè)導(dǎo)線66以利外部的操控；而在該搖臂60的兩側(cè)適當(dāng)處各設(shè)有左、右止擋64a、64b，以利正確規(guī)范有效的操作區(qū)間；而在搖臂60的上連接一彈簧65，以便操控結(jié)束時(shí)能自動(dòng)復(fù)歸原位，以利重新啟動(dòng)操作時(shí)可保正確無誤。
搖臂末端62樞設(shè)于樞軸63上，搖臂前端61設(shè)有發(fā)射器L3，該搖臂60可借導(dǎo)線66及彈簧65的作用而在左、右阻擋64a、64b間移動(dòng)，發(fā)射器L3可對(duì)著光敏電阻R1、R2及紅外線接受器L1、L2發(fā)射。使用者只需以導(dǎo)線66牽動(dòng)搖臂60，帶動(dòng)設(shè)在搖臂前端61的紅外線發(fā)射器L3位移發(fā)訊，對(duì)間接處的紅外線接受器L1、光敏電阻R1、R2及紅外線接受器L2做開關(guān)控制及線性調(diào)頻控制。
在常態(tài)，搖臂60緊靠左止擋64a，即紅外線發(fā)射器L3指向紅外線接受器L1。此時(shí)，當(dāng)使用者開啟電源總開關(guān)時(shí)，紅外線發(fā)射器L3發(fā)出訊號(hào)，而設(shè)在其正對(duì)面的紅外線接受器L1即接受訊號(hào)并改變其電阻值。于是在NPN電晶體Q1集電極與射電極形成通路；電晶體Q1的集電極端電壓位準(zhǔn)變成接地，因此在數(shù)位電路上的表示值為0。此一0值電訊在經(jīng)由反向器1，在輸出端B轉(zhuǎn)換成1值電訊，連接于反及電路76，使反及電路76另一輸出端的訊號(hào)均可呈反向輸出的控制狀態(tài)。而此時(shí)光敏電阻R1及R2系控制時(shí)鐘計(jì)時(shí)器電路75，產(chǎn)生脈沖頻率波輸出。而該光敏電阻R1及R2的電阻值與受光成反比變化。因此時(shí)鐘計(jì)時(shí)器電路75的輸出脈沖頻率隨紅外線發(fā)射器L3的位移及接近，而產(chǎn)生提高頻率輸出的變化。
當(dāng)連動(dòng)切換開關(guān)J1系切在NPN達(dá)對(duì)TA通路端時(shí)，連動(dòng)切換開關(guān)距即系切向VPP電源端。此時(shí)NPN達(dá)到對(duì)電路TA在反向器84的輸出端E，受反及電路76輸出端D點(diǎn)訊號(hào)的反向訊號(hào)控制。即以變頻電壓積分的方式產(chǎn)生對(duì)NPN達(dá)到對(duì)電路TA的閘控，使馬達(dá)82產(chǎn)生正轉(zhuǎn)及控速的操作，而串接于馬達(dá)82及運(yùn)動(dòng)切換開關(guān)J1的間的低阻抗高瓦數(shù)電熱線R11,NPN達(dá)到對(duì)電路TA的過熱保護(hù)器。
當(dāng)搖臂60操作至右止擋64b時(shí)，紅外線發(fā)射器L3則移向紅外線接受器L2。此時(shí)，感控NPNQ2、Q3開關(guān)電路78使電晶體Q2作動(dòng)呈通路，于是電晶體Q3集電極端的電壓接地，電晶體Q3形成關(guān)閉狀，繼電器R恢復(fù)為未啟動(dòng)的常態(tài)。因此繼電器常閉接點(diǎn)NC恢復(fù)通路狀態(tài)，因而將電路切換成繼電器長閉接點(diǎn)電路79，直接將馬達(dá)82的一端接地GND及連接切換開關(guān)J3。
所以此刻在電路上馬達(dá)82是完全跳脫了感應(yīng)控制調(diào)頻電路組73的控制。另一方面由于紅外線發(fā)射器L3與紅外線接受器L1兩者間跨距過大，因此紅外線接受器L1，此時(shí)切換NPN電晶體Q1成關(guān)閉狀，電路A點(diǎn)成1值，B點(diǎn)成0值，自動(dòng)鎖死反及電路76的輸出值，使其無法再觸動(dòng)達(dá)到對(duì)電路TA及TB而達(dá)雙重保障的功效。
若欲煞車，使用者僅需操作切換馬達(dá)煞車開關(guān)S1，將煞車操作指示燈L導(dǎo)通點(diǎn)燈，而將NPN電晶體Q1,Q2的射電極接地端開路中斷即可。因?yàn)樵斐蒒PN電晶體Qi射極接地中斷，即能使電路B點(diǎn)呈0值，自動(dòng)鎖死反及電路76的輸出值，使其無法觸動(dòng)達(dá)到對(duì)電路TA、TB。而因?yàn)樵斐蒒PN電晶體Q2射極接地中斷，即能使NPN電晶體Q3常保通路，啟動(dòng)繼電器R使繼電器長閉接點(diǎn)電路79恢復(fù)成長開的狀態(tài)。此時(shí)由于直流馬達(dá)完全跳出感應(yīng)控制調(diào)頻電路組73及感應(yīng)控制繼電器電路組80的控制，故形成馬達(dá)82完全斷電的狀態(tài)。
第一實(shí)施例為完全借由全自行車鏈條的12的張力加以控制，亦即使用者必須踩動(dòng)踏板13才可以使速度控制器30產(chǎn)生動(dòng)作。而第二實(shí)施例則提供了另一種可以使用加速握把速度控制器30的構(gòu)造。
圖9所示系第二實(shí)施例控制裝置40A系固設(shè)于座位支架10B(Seatstay)近后鏈環(huán)處的鏈條12上方，控制裝置40A由接觸齒輪41A、搖桿42A、第一彈簧44A及定位板46A等主要元件所組成。其中定位板46A系固設(shè)于車架的上；接觸齒輪41A以螺釘411A固設(shè)于搖桿42A一端，且可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)于鏈條12上，該搖桿42A借螺釘411A可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)于定位板46A上。為了利于接觸齒輪41A轉(zhuǎn)動(dòng)，其心軸最好配設(shè)有培林412A。
第一彈簧44A系一端固設(shè)于第一固定元件461A上，中段可轉(zhuǎn)動(dòng)地套設(shè)在螺釘421A上，另一端設(shè)于搖桿42A上，使搖桿42A保持搭設(shè)在鏈條12上，而使該鏈條12呈略為下凹狀。當(dāng)某人踩踏踏板時(shí)該接觸齒輪41A隨著鏈條12的向上運(yùn)動(dòng)而向上位移。實(shí)質(zhì)上，該第一彈簧44A用以對(duì)該搖桿42A及接觸齒輪41A保持適當(dāng)壓力及令該二元件自動(dòng)歸位。
搖桿42A上另一端下方設(shè)有扣持件432A，該扣持件可連設(shè)與一加速手把(圖中未示)連接的牽引鋼索54末端及與速度控制器30連接的引線50的前端連接。其中該第牽引鋼索54末端的止擋(stopper)541系可開放地設(shè)于扣持件432A的一側(cè)或內(nèi)側(cè)，該引線50的前止擋50A可開放地設(shè)于扣持件432A另一側(cè)或外側(cè)。
因此，當(dāng)于加速手把執(zhí)行加速動(dòng)作時(shí)，該牽引鋼索54帶動(dòng)扣持件432A而連動(dòng)引線50而作動(dòng)速度控制器30，此時(shí)牽引鋼索54可以說是與引線50運(yùn)動(dòng)的。
當(dāng)接觸齒輪41A受鏈條12推力而向上運(yùn)動(dòng)而帶動(dòng)搖桿42A時(shí)，使搖桿42A的扣持件432A帶動(dòng)引線50而作動(dòng)速度控制器30時(shí)，此時(shí)該牽引鋼索54來產(chǎn)生動(dòng)作。換句話說，此時(shí)牽引鋼索54與引線50是不運(yùn)動(dòng)的。
進(jìn)一步說，該搖桿42A可借鏈條12的推力而帶動(dòng)引線50進(jìn)行加速動(dòng)作。同時(shí)使用者也可以不必踩動(dòng)踏板13，而直接以加速把手帶動(dòng)該牽引鋼索54，帶動(dòng)搖桿42A，然后再借由搖桿42A帶動(dòng)引線50，而驅(qū)動(dòng)速度控制器30產(chǎn)生加速動(dòng)作。該牽引鋼索54可帶動(dòng)扣持件432A(連設(shè)于搖桿)。
如圖9所示，接觸齒輪41A二側(cè)可各配設(shè)一抱持片413A，該抱持片向下延伸至鏈條12二側(cè)，可防止接觸齒輪41A自鏈條12上跳脫。
再將第三實(shí)施例說明如下。
如圖10所示，控制裝置408系由接觸齒輪41B、第一連桿42B、第二連桿43B第一彈簧44B第二彈簧45B及定位板46B等主要元件所組成。其中定位板46B固設(shè)于車架上。接觸齒輪41B以螺釘411B固設(shè)于第一連桿42B一端，且可轉(zhuǎn)動(dòng)地接觸于鏈條12上，該第二連桿43B設(shè)于第一連桿42B后側(cè)，其上設(shè)一卡合件431B，該二連桿借螺釘421B可轉(zhuǎn)動(dòng)地固設(shè)于定位板46B上。
第一彈簧448系設(shè)于第一連桿的螺釘421B上，其一端固設(shè)于第一固定元件461B，中段可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在螺釘421B上，另一端設(shè)于第一連桿42B上，使第一連桿42B保持搭設(shè)在鏈條上，而便該鏈條呈略為下凹狀。當(dāng)某人踩踏自行車踏板13時(shí)該接觸齒輪41B隨著鏈條的向上運(yùn)動(dòng)而向上位移。實(shí)質(zhì)上，該第一彈簧44B用以對(duì)該第一連桿42B及接觸齒輪41B保持適當(dāng)壓力及令該二元件自動(dòng)歸位。
為使第一連桿42B受到鏈條12驅(qū)動(dòng)而上擺時(shí)時(shí)可帶動(dòng)第二連桿43B，該第二連桿一端的頂部設(shè)有卡合件431B，當(dāng)接觸齒輪41B向上移位時(shí)可帶動(dòng)第一連桿42B作擺動(dòng)，從而借由卡合件431B運(yùn)動(dòng)第二連桿43B產(chǎn)生擺動(dòng)。
第二連桿43B一端連設(shè)第二彈簧458，第二彈簧45B另一端連設(shè)定位板46B上的第二固定件462B，因此當(dāng)接觸齒輪41B上的外力消失時(shí)，第二連桿即受第二彈簧的拉力而回愎原來位置。
第二連桿43B另一端下方設(shè)有扣持件432B，該扣持件432B可連設(shè)與加速手把(圖中未示)連接的牽引鋼索54末端及與速度控制器30連接的引線50前端連接。
因此，當(dāng)于加速手把執(zhí)行加速動(dòng)作時(shí)，該牽引鋼索54帶動(dòng)扣持件432B而運(yùn)動(dòng)引線50而作動(dòng)速度控制器30，此時(shí)牽引鋼索54可以說是與引線50連動(dòng)的。
牽引鋼索54帶動(dòng)扣持件432B時(shí)，第二連桿43B隨著動(dòng)作，但第二連桿43B并未能驅(qū)動(dòng)第一連桿42B。
如圖2所示，控制裝置40設(shè)于車架10A處，使接觸齒輪44設(shè)于近前鏈環(huán)14附近的鏈條12上緣。實(shí)質(zhì)上，當(dāng)后鏈輪未設(shè)變速組件時(shí)，控制裝置40也可以設(shè)于圖9～10所示的座位支架10B處，使接觸齒輪41A、41B設(shè)于近后鏈環(huán)15附近的鏈條12上緣(圖中未示)。
如圖9～10所示，控制裝置40A、40B設(shè)于座位支架10B處，使接觸齒輪41A、41B設(shè)于近后鏈環(huán)15附近的鏈條12上緣。實(shí)質(zhì)上，當(dāng)前鏈輪未設(shè)變速組件時(shí)，控制裝置40A、40B也可以設(shè)于圖2所示的車架10A處，使接觸齒輪41A、41B設(shè)于近前鏈環(huán)14附近的鏈條12上緣(圖中未示)。
本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)1．當(dāng)某人踩動(dòng)踏板13時(shí)，鏈條12向上移動(dòng)，作速度控制器30而進(jìn)行加速動(dòng)作。
2．當(dāng)愈用力踩踏時(shí)(通常某人欲加速時(shí)均有此動(dòng)作)，鏈條12向上移位愈大引線50移位愈大而使輔助動(dòng)力愈多。
3．但不踩踏時(shí)，則無輔助動(dòng)力，可節(jié)省電力消耗。
4．由上述1～3項(xiàng)可知，本發(fā)明可隨騎乘者意愿而決定輔助動(dòng)力的多少。
5．在上坡路段(即使不在加速手把加速)愈用力踩踏板13輔助動(dòng)力愈多。
6．在下坡路段，不踩踏板無輔助力可避免速度過快發(fā)生危險(xiǎn)。
7．當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)加速手把時(shí)，輔助動(dòng)力隨即增加，因此使用本發(fā)明可全用電力操控電動(dòng)自行車。
8．本發(fā)明機(jī)構(gòu)簡單，動(dòng)作確實(shí)。
9．本發(fā)明成本低易于裝配。
10．本發(fā)明可完全使用人力(關(guān)掉電源)，可部分使用人力部分使用電力，亦可全部使用電力。
權(quán)利要求
1.一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，包括一動(dòng)力輔助裝置及一速度控制器，其特征是它還包括一控制裝置，其具有一固定架，一搖臂，該搖臂擺動(dòng)的裝在固定架上，一接觸元件，該接觸無件設(shè)置在搖臂末端、且接觸在自行車鏈條的上段部分，一引線，該引線的一端連接在搖臂之上，另一端與速度控制器連接，以及一彈性元件，該彈性元件連接在搖臂之上，且搖臂末端的接觸元件接觸在鏈輪上段。
2.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述固定架為一固設(shè)在自行車車架上的架體。
3.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是；所述搖臂的牽引臂末端連接一調(diào)整裝置，該調(diào)整裝置包括一固定板及一調(diào)整螺絲，調(diào)整螺絲鎖入在固定板上，其末端與彈性元件連接。
4.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述搖臂包括一接觸臂，一牽引臂及一栓軸，其中，接觸臂末端裝有接觸元件，牽引臂與接觸臂連接在一起，其末端與彈性元件連接，且與引線連接，栓軸設(shè)置在接觸臂與牽引臂連接的位置，且固定在固定裝置之上。
5.按權(quán)利要求4所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述牽引臂上設(shè)置一連接片，該逑接片的上沿牽引臂的長度方向設(shè)置數(shù)卡槽，且與引線的末端卡合。
6.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述引線套設(shè)在一導(dǎo)管中，且該導(dǎo)管的末端沒置一調(diào)整螺絲。
7.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述接觸元件與鏈條嚙合的齒輪。
8.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述搖臂連接有一牽引鋼索，該牽引鋼索與一加速把手連接。
9.按權(quán)利要求1所述一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置，其特征是所述搖桿由一第一連桿與一第二連桿組成，第一連桿與第二連桿擺動(dòng)地裝置于一固定架上；且第一連桿末端裝置在前述接觸元件上，而第二連桿設(shè)有一連接元件，且與前述引線連接，及前述第二連桿上設(shè)有一卡合件，且該卡合件與第一連桿接觸，而連動(dòng)該第二連桿擺動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種動(dòng)力輔助自行車控制裝置。它包括一動(dòng)力輔助裝置及一速度控制器,它還包括一控制裝置,其具有一固定架,一搖臂,該搖臂擺動(dòng)的裝在固定架上,一接觸元件,該接觸無件設(shè)置在搖臂末端、且接觸在自行車鏈條的上段部分,一引線,該引線的一端連接在搖臂之上,另一端與速度控制器連接,以及一彈性元件,該彈性元件連接在搖臂之上,且搖臂末端的接觸元件接觸在鏈輪上段;從而,構(gòu)造簡單,成本低,還符合各種使用條件需求及不同操作模式需求。
文檔編號(hào)B62M23/02GK1311127SQ0010283
公開日2001年9月5日 申請(qǐng)日期2000年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月3日
發(fā)明者阮志成 申請(qǐng)人:阮志成