專利名稱：電動(dòng)自行車腳踏趨動(dòng)電機(jī)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動(dòng)助動(dòng)自行車，具體指一種與踏板齒輪聯(lián)動(dòng)能自動(dòng)驅(qū)動(dòng)并自動(dòng)調(diào)節(jié)動(dòng)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(jī)動(dòng)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(gè)缺陷，即它是由人力驅(qū)動(dòng)的，在長(zhǎng)時(shí)間行駛后，會(huì)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(wú)法滿足例如汽車、摩托車那樣用于長(zhǎng)途行駛的要求。
因此，出現(xiàn)了各種形式的助動(dòng)自行車，使自行車既可用于短途，也可以在長(zhǎng)途行駛時(shí)利用動(dòng)力助動(dòng)加力，以減輕騎者的體力負(fù)擔(dān)。助動(dòng)自行車通常分為二種動(dòng)力形式，電機(jī)助動(dòng)或小型內(nèi)燃機(jī)助動(dòng)。兩者雖然都能達(dá)到加力助動(dòng)的目的，但是后者仍會(huì)排放廢氣污染環(huán)境，就達(dá)到同一目的而言，前者比后者更為優(yōu)越。然目前電動(dòng)自行車電機(jī)動(dòng)力控制系統(tǒng)，未能做到實(shí)用、安全及控制自如的要求，諸如在通常所見的電動(dòng)自行車產(chǎn)品中，只是把電機(jī)直接或間接裝于車輪上，并以按鈕開關(guān)控制啟動(dòng)電機(jī)。顯然此類電動(dòng)助動(dòng)車的開關(guān)打開后電機(jī)能驅(qū)動(dòng)車輪前進(jìn)，改變了用人力腳踏驅(qū)動(dòng)的方式，對(duì)于反應(yīng)較差或駕駛經(jīng)驗(yàn)較少的騎車者來說(一般來說，這種助動(dòng)車的騎者往往是婦女、少年或老年)，則易因電動(dòng)助力車的瞬間加力方式，造成驚慌或者在緊急制動(dòng)時(shí)，未能及時(shí)關(guān)閉電機(jī)而釀成意外災(zāi)難。這無(wú)疑是目前電動(dòng)助動(dòng)自行車在運(yùn)轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)上亟需解決的難題。
此外，目前電動(dòng)助動(dòng)自行車，除了因電機(jī)控制性較差，易造成意外災(zāi)害外，電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)效率亦較低，無(wú)法使騎者在人力驅(qū)動(dòng)時(shí)予以適當(dāng)輔助動(dòng)力，實(shí)際上形成或者是電機(jī)驅(qū)動(dòng)，或是人力驅(qū)動(dòng)，兩者難于配合，顯然所謂助動(dòng)之功能并沒有真正達(dá)到。因此本發(fā)明的目的是對(duì)上述缺陷提出一種全新的設(shè)計(jì)，本申請(qǐng)人基于多年電動(dòng)自行車設(shè)計(jì)制造的經(jīng)驗(yàn)，更由于上述問題亟需突破，經(jīng)長(zhǎng)期的研究與試驗(yàn)，提出了利用踩動(dòng)踏桿之轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使感應(yīng)器感應(yīng)轉(zhuǎn)速變化的信號(hào)，進(jìn)而控制電機(jī)之輸出動(dòng)力，使電動(dòng)自行車之動(dòng)力易于控制，且節(jié)省動(dòng)力，也由于磁鐵與感應(yīng)器的時(shí)間差感應(yīng)之特性應(yīng)用于電機(jī)系統(tǒng)，即可在腳踏踏板，主齒輪不斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)電持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)腳踏的動(dòng)作停止，主齒輪也跟著停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)因磁鐵間無(wú)感應(yīng)而立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，由此不但增加了安全性，而且也成為一種名符其實(shí)的助動(dòng)自行車。
本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案是用一個(gè)帶有支桿，裝有磁鐵的磁鐵盤座，再套合上裝有感應(yīng)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(dāng)主齒輪在人力踏動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，帶動(dòng)磁鐵盤座轉(zhuǎn)動(dòng)，磁極發(fā)生變化使感應(yīng)器發(fā)生作用，控制電壓或電流的大小，進(jìn)而得以控制電機(jī)的輸出功率，使電機(jī)隨著人力驅(qū)動(dòng)的開始與終止而自動(dòng)供應(yīng)助動(dòng)力及關(guān)閉電機(jī)，或者隨著人力驅(qū)動(dòng)的大小與快慢，供應(yīng)適當(dāng)?shù)闹鷦?dòng)力。由此也可見本發(fā)明所謂趨動(dòng)，并非簡(jiǎn)單的啟動(dòng)或驅(qū)動(dòng)，而是根據(jù)實(shí)際人力驅(qū)動(dòng)的情況，電機(jī)予以趨動(dòng)助力。
本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙合理，完全解決了電動(dòng)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(jì)對(duì)電機(jī)隨人力的大小與行車的快慢而趨動(dòng)的新穎構(gòu)思，給電動(dòng)車的設(shè)計(jì)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(biāo)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(qǐng)參見圖1，磁鐵盤座20的中心為一個(gè)軸孔21，軸孔周圍有若干個(gè)槽座22，(槽座的個(gè)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(qǐng)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(gè)支桿23，撥動(dòng)支桿可使磁鐵盤座20轉(zhuǎn)動(dòng)，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(qǐng)參見圖5，套座40呈一中空盤狀，中心處伸出一個(gè)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(dòng)。且空心管與軸孔21的配合應(yīng)是松配合，以使磁鐵盤座20能較輕易地轉(zhuǎn)動(dòng)(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(gè)感應(yīng)器50，該感應(yīng)器50可接受磁鐵盤座20磁極的變化而控制電機(jī)的輸出功率。
請(qǐng)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(dāng)位置向下延設(shè)一個(gè)帶有扣孔16的支架15，并在中軸后水平管件上也開一個(gè)扣孔16，兩扣孔16的位置應(yīng)與套座40的兩個(gè)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(dòng)時(shí)必定帶動(dòng)磁鐵盤座轉(zhuǎn)動(dòng)。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(gè)卡扣42扣卡在車架上。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)腳踏桿10，主齒輪11帶著支柱24轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使磁鐵盤座20內(nèi)磁鐵也跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，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(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此位于套座40的感應(yīng)器得以感應(yīng)磁鐵30磁極的變換速度，由于可以控制電機(jī)所需之電壓和電流，以啟動(dòng)、停止或趨動(dòng)電機(jī)。
上述感應(yīng)器50可以是磁簧開關(guān)，霍爾開關(guān)或以紅外線偵測(cè)，且至少設(shè)有兩個(gè)感應(yīng)器以確保自行車前進(jìn)時(shí)啟動(dòng)電機(jī)向前，亦即是兩個(gè)感應(yīng)器的感應(yīng)順序?yàn)榈谝桓袘?yīng)器先行感應(yīng)，第二感應(yīng)器則后感應(yīng)，因此當(dāng)向前踏動(dòng)踏桿時(shí)，感應(yīng)順序正常，得以啟動(dòng)電機(jī)，一旦感應(yīng)順序違反上述順序后，電機(jī)不會(huì)啟動(dòng)。利用感應(yīng)器控制電機(jī)是熟知的技術(shù)，也并非本發(fā)明請(qǐng)求授與專利權(quán)的主題，因此本申請(qǐng)不予詳述。
上述是本發(fā)明較佳實(shí)施例，無(wú)疑如果把磁鐵直接置于主齒輪11上或被動(dòng)齒輪或變速齒輪的側(cè)面，同時(shí)使感應(yīng)器50設(shè)于一側(cè)可以接受感應(yīng)的位置，同樣可以達(dá)到主齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)使感應(yīng)器得以感應(yīng)磁鐵30磁極的變換以控制電機(jī)的目的。因此可以說明上述腳踏趨動(dòng)電機(jī)的裝置是本發(fā)明較佳實(shí)施例，而并非是一種限定的實(shí)施方式。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)自行車腳踏趨動(dòng)電機(jī)裝置，其特征為，一個(gè)磁鐵盤座20的中心是一個(gè)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(gè)支桿23，支桿23末端垂直向外伸出一支柱24，一個(gè)套座40，該套座呈一中空盤狀，中心處伸出一個(gè)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(gè)感應(yīng)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(gè)卡扣42可扣合于設(shè)于車架14的相應(yīng)扣孔16以固定套座，同時(shí)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(dòng)時(shí)可帶動(dòng)磁鐵盤座20相對(duì)套座40作轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使磁鐵所產(chǎn)生的磁極發(fā)生變化，并通過感應(yīng)器50趨動(dòng)電機(jī)。
2.如權(quán)利要求1所述的的電動(dòng)自行車腳踏趨動(dòng)電機(jī)裝置，其特征為把磁鐵置于主齒輪側(cè)壁，使感應(yīng)器設(shè)置于車架一側(cè)的感應(yīng)范圍內(nèi)，當(dāng)主齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，磁鐵所發(fā)生的磁極變化，經(jīng)感應(yīng)器的控制趨動(dòng)電機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)自行車腳踏趨動(dòng)電機(jī)裝置，其特征為磁鐵可裝于后輪被動(dòng)齒輪或變速齒輪上，使感應(yīng)器裝于相應(yīng)可接受感應(yīng)的位置，使磁鐵所發(fā)生的磁極變化經(jīng)感應(yīng)器的控制趨動(dòng)電機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明的裝置包括一個(gè)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(yīng)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(dòng)時(shí)帶動(dòng)磁鐵盤座20轉(zhuǎn)動(dòng),磁鐵30的磁場(chǎng)發(fā)生變化,經(jīng)感應(yīng)器的控制或是啟動(dòng)電機(jī),或是停止電機(jī)工作,或是隨著主齒輪的運(yùn)動(dòng)趨動(dòng)電機(jī)。
文檔編號(hào)G01P3/487GK1175536SQ9611803
公開日1998年3月11日 申請(qǐng)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(qǐng)人:李璨光