專利名稱:電動自行車腳踏趨動電機裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電動助動自行車,具體指一種與踏板齒輪聯(lián)動能自動驅(qū)動并自動調(diào)節(jié)動力的裝置。
自行車是廣泛使用的交通代步工具,它不但輕便安全,特別在重視空氣質(zhì)量減少機動車排污而引起空氣污染的今天,自行車猶為人們特別是環(huán)保部門的推崇。然而自行車也有一個缺陷,即它是由人力驅(qū)動的,在長時間行駛后,會令騎車者身心疲憊,因此通常僅用作為短距離或休閑代步的交通工具,無法滿足例如汽車、摩托車那樣用于長途行駛的要求。
因此,出現(xiàn)了各種形式的助動自行車,使自行車既可用于短途,也可以在長途行駛時利用動力助動加力,以減輕騎者的體力負擔。助動自行車通常分為二種動力形式,電機助動或小型內(nèi)燃機助動。兩者雖然都能達到加力助動的目的,但是后者仍會排放廢氣污染環(huán)境,就達到同一目的而言,前者比后者更為優(yōu)越。然目前電動自行車電機動力控制系統(tǒng),未能做到實用、安全及控制自如的要求,諸如在通常所見的電動自行車產(chǎn)品中,只是把電機直接或間接裝于車輪上,并以按鈕開關(guān)控制啟動電機。顯然此類電動助動車的開關(guān)打開后電機能驅(qū)動車輪前進,改變了用人力腳踏驅(qū)動的方式,對于反應較差或駕駛經(jīng)驗較少的騎車者來說(一般來說,這種助動車的騎者往往是婦女、少年或老年),則易因電動助力車的瞬間加力方式,造成驚慌或者在緊急制動時,未能及時關(guān)閉電機而釀成意外災難。這無疑是目前電動助動自行車在運轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)上亟需解決的難題。
此外,目前電動助動自行車,除了因電機控制性較差,易造成意外災害外,電機的運轉(zhuǎn)效率亦較低,無法使騎者在人力驅(qū)動時予以適當輔助動力,實際上形成或者是電機驅(qū)動,或是人力驅(qū)動,兩者難于配合,顯然所謂助動之功能并沒有真正達到。因此本發(fā)明的目的是對上述缺陷提出一種全新的設(shè)計,本申請人基于多年電動自行車設(shè)計制造的經(jīng)驗,更由于上述問題亟需突破,經(jīng)長期的研究與試驗,提出了利用踩動踏桿之轉(zhuǎn)動速度,使感應器感應轉(zhuǎn)速變化的信號,進而控制電機之輸出動力,使電動自行車之動力易于控制,且節(jié)省動力,也由于磁鐵與感應器的時間差感應之特性應用于電機系統(tǒng),即可在腳踏踏板,主齒輪不斷轉(zhuǎn)動時,電機電持續(xù)運轉(zhuǎn),當腳踏的動作停止,主齒輪也跟著停止轉(zhuǎn)動時,電機因磁鐵間無感應而立即停止轉(zhuǎn)動,由此不但增加了安全性,而且也成為一種名符其實的助動自行車。
本發(fā)明的設(shè)計方案是用一個帶有支桿,裝有磁鐵的磁鐵盤座,再套合上裝有感應器的套座。把套座裝于踏桿中心軸側(cè),使磁鐵盤座的支桿伸入主齒輪輻條間,則當主齒輪在人力踏動而轉(zhuǎn)動時,帶動磁鐵盤座轉(zhuǎn)動,磁極發(fā)生變化使感應器發(fā)生作用,控制電壓或電流的大小,進而得以控制電機的輸出功率,使電機隨著人力驅(qū)動的開始與終止而自動供應助動力及關(guān)閉電機,或者隨著人力驅(qū)動的大小與快慢,供應適當?shù)闹鷦恿?。由此也可見本發(fā)明所謂趨動,并非簡單的啟動或驅(qū)動,而是根據(jù)實際人力驅(qū)動的情況,電機予以趨動助力。
本發(fā)明設(shè)計巧妙合理,完全解決了電動自行車所存在的難于掌握,易發(fā)生意外的情況,特別是由于本設(shè)計對電機隨人力的大小與行車的快慢而趨動的新穎構(gòu)思,給電動車的設(shè)計與構(gòu)造提出了一種開創(chuàng)性的解決方案。
本發(fā)明結(jié)合附圖詳述如下,其中
圖1為本發(fā)明主體分解圖;圖2為本發(fā)明立體示意圖;圖3為安裝本發(fā)明的車架示意圖;圖4為本發(fā)明與主齒輪配合示意圖;圖5為本發(fā)明安裝于車架后的剖視圖。
附圖標記踏桿 10主齒輪11輪輻 12中心軸13車架 14支架 15扣孔 16磁鐵盤座 20軸孔 21槽座 22支桿 23支柱 24磁鐵 30套座 40
軸孔 41卡扣 42請參見圖1,磁鐵盤座20的中心為一個軸孔21,軸孔周圍有若干個槽座22,(槽座的個數(shù)可根據(jù)需要而定,且這是該行業(yè)一般技術(shù)人員都能確定的,因此本申請不作限定),槽座22可放置磁鐵30。磁鐵盤座20的背部徑向伸出一個支桿23,撥動支桿可使磁鐵盤座20轉(zhuǎn)動,支桿23的末端垂直向外伸出一支柱24,該支柱可插入自行車主齒輪11的輻條12的空間(見圖4)。
套座40可與上述磁鐵盤座20套合。請參見圖5,套座40呈一中空盤狀,中心處伸出一個空心管,其空心即為軸孔41。該空心管可插入磁鐵盤座20的軸孔21中,使磁鐵盤座20能繞該空心管轉(zhuǎn)動。且空心管與軸孔21的配合應是松配合,以使磁鐵盤座20能較輕易地轉(zhuǎn)動(磁鐵盤座20與套座40套合后的形狀,可參見圖2)。軸孔41的內(nèi)徑必須與自行車踏桿10的中心軸13匹配,使套座得以安裝在中心軸13上(見圖5)。此外,套座40周緣向外伸出卡扣42,卡扣42旁至少設(shè)有一個感應器50,該感應器50可接受磁鐵盤座20磁極的變化而控制電機的輸出功率。
請參見圖3、4、5,為了把本發(fā)明的裝置安裝于自行車上,先在車架14中軸前適當位置向下延設(shè)一個帶有扣孔16的支架15,并在中軸后水平管件上也開一個扣孔16,兩扣孔16的位置應與套座40的兩個卡扣42的位置匹配,使套座得以安裝在車架上。圖4表示安裝好后的主齒輪側(cè)視圖,由圖可見磁鐵盤座(20)的支柱24伸入主齒輪12的輻條11間,則主齒輪轉(zhuǎn)動時必定帶動磁鐵盤座轉(zhuǎn)動。圖5的剖視圖可以清楚看出安裝后的情況,支柱24伸出主齒輪11外,并可見兩個卡扣42扣卡在車架上。當轉(zhuǎn)動腳踏桿10,主齒輪11帶著支柱24轉(zhuǎn)動,進而使磁鐵盤座20內(nèi)磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動,由于套座40系固定于車架14,使得磁鐵盤座20與套座40做相對轉(zhuǎn)動,因此位于套座40的感應器得以感應磁鐵30磁極的變換速度,由于可以控制電機所需之電壓和電流,以啟動、停止或趨動電機。
上述感應器50可以是磁簧開關(guān),霍爾開關(guān)或以紅外線偵測,且至少設(shè)有兩個感應器以確保自行車前進時啟動電機向前,亦即是兩個感應器的感應順序為第一感應器先行感應,第二感應器則后感應,因此當向前踏動踏桿時,感應順序正常,得以啟動電機,一旦感應順序違反上述順序后,電機不會啟動。利用感應器控制電機是熟知的技術(shù),也并非本發(fā)明請求授與專利權(quán)的主題,因此本申請不予詳述。
上述是本發(fā)明較佳實施例,無疑如果把磁鐵直接置于主齒輪11上或被動齒輪或變速齒輪的側(cè)面,同時使感應器50設(shè)于一側(cè)可以接受感應的位置,同樣可以達到主齒輪11轉(zhuǎn)動使感應器得以感應磁鐵30磁極的變換以控制電機的目的。因此可以說明上述腳踏趨動電機的裝置是本發(fā)明較佳實施例,而并非是一種限定的實施方式。
權(quán)利要求
1.一種電動自行車腳踏趨動電機裝置,其特征為,一個磁鐵盤座20的中心是一個軸孔21,軸孔周圍設(shè)有安放磁鐵30的槽座22,該磁鐵盤座20的背部徑向伸出一個支桿23,支桿23末端垂直向外伸出一支柱24,一個套座40,該套座呈一中空盤狀,中心處伸出一個空心管,其空心即為軸孔41,套座40周緣向外伸出卡扣42,并在卡扣42旁至少設(shè)有一個感應器;上述套座40可套合于磁鐵盤座20上,且套座的空心管與磁鐵盤座20的軸孔21匹配,使磁鐵盤座20能繞空心管旋轉(zhuǎn),且套座的軸孔41可裝入自行車的中心軸13上,套座40的兩個卡扣42可扣合于設(shè)于車架14的相應扣孔16以固定套座,同時磁鐵盤座20的支柱24可伸入主齒輪11的輻條12內(nèi),使主齒輪轉(zhuǎn)動時可帶動磁鐵盤座20相對套座40作轉(zhuǎn)動,從而使磁鐵所產(chǎn)生的磁極發(fā)生變化,并通過感應器50趨動電機。
2.如權(quán)利要求1所述的的電動自行車腳踏趨動電機裝置,其特征為把磁鐵置于主齒輪側(cè)壁,使感應器設(shè)置于車架一側(cè)的感應范圍內(nèi),當主齒輪轉(zhuǎn)動時,磁鐵所發(fā)生的磁極變化,經(jīng)感應器的控制趨動電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動自行車腳踏趨動電機裝置,其特征為磁鐵可裝于后輪被動齒輪或變速齒輪上,使感應器裝于相應可接受感應的位置,使磁鐵所發(fā)生的磁極變化經(jīng)感應器的控制趨動電機。
全文摘要
本發(fā)明的裝置包括一個可安裝若干磁鐵30的磁鐵盤座20,該磁鐵盤座的背部有一根帶有支柱24的支桿23。帶有卡扣42和感應器50的套座40可與磁鐵盤座套合,且磁鐵盤座可繞套座的空心管旋轉(zhuǎn)。利用卡扣42把套座40裝于車架14后,磁鐵盤座20的支柱伸入主齒輪11的輻條內(nèi)。上齒輪11轉(zhuǎn)動時帶動磁鐵盤座20轉(zhuǎn)動,磁鐵30的磁場發(fā)生變化,經(jīng)感應器的控制或是啟動電機,或是停止電機工作,或是隨著主齒輪的運動趨動電機。
文檔編號G01P3/487GK1175536SQ9611803
公開日1998年3月11日 申請日期1996年2月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月7日
發(fā)明者李璨光 申請人:李璨光