專利名稱：用來將體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動車輛的成套部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用來將體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動車輛的成套部件。
在各種已知的馬達助動車輛中，特別有用的一種已描述于本申請人的美國專利No.5735363中。但根據(jù)同時期由這種車輛以及本申請人在美國專利No.5078227提及的其他先有技術(shù)車輛得到的實際經(jīng)驗，業(yè)已認識到，為使這類馬達助動車輛特別是馬達助動自行車獲得最大程度的用途，不得不考慮這類裝置實用性的另外種種方面。
本發(fā)明的目的之一在于提供用來將體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動車輛的成套部件，這一成套部件能使此變換步驟簡化到，讓只具有有限技術(shù)知識和手工技巧的人也能快速和容易成功地將其自行車變換為完全適用于在道路上行駛的車輛。這種努力嘗試還包含著可將部件個數(shù)及其復(fù)雜性減至最少限度。
本發(fā)明的另一目的在于防止當這種自行車長時間停放時，能快速地拆卸其驅(qū)動單元的主要部件且在不需任何重調(diào)下同樣快速地再次組裝好而防被盜竊或被破壞。
本發(fā)明的又一目的在于提供能相對于從動輪便于對驅(qū)動單元的摩擦輥的定向進行合適的初調(diào)的裝置，以確保此摩擦輥與輪胎的磨耗最小同時使摩擦功率傳遞的效率最大。
本發(fā)明的再一目的在于提供用來當通過蹬踏板已達到某個最低速度時來自動起動助動馬達的裝置。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的可以通過提供這樣的成套部件用來將帶有輪子、裝備有輪胎、由體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動的車輛而實現(xiàn)。這套部件包括至少一臺馬達，馬達的軸帶有用來摩擦驅(qū)動此帶輪車輛的輪子的摩擦輥；杠桿裝置，它可旋轉(zhuǎn)地鉸接到支承件上并固定地裝附到所述至少一臺馬達上，此杠桿裝置用來有選擇地促致上述摩擦輥相對于所述輪作摩擦結(jié)合或與之脫開；固定地和永久性地裝附到所述車輛一部分上的上部與上部托架裝置，而至少是所述下部托架包括有便于所述至少一臺馬達作有控制的傾斜，以使此馬達的軸進到上述輪子的徑向平面中的裝置；其中上述支承件可相對于此上部與下部托架裝置插入和撤出，以便于安裝和卸下所述至少一臺馬達。
下面參看原理圖結(jié)合幾個最佳實施例來說明本發(fā)明，得以對它有較全面的認識。
現(xiàn)來特別詳細地參考附圖，應(yīng)該指出，所示的具體細節(jié)是用作例子的，并且僅僅是用來解釋性地討論本發(fā)明的最佳實施例，同時也是出于使所提供的內(nèi)容確信能最有效和最便捷地理解所描述的本發(fā)明的原理與概念性等方面。在此，為了能從基本上理解本發(fā)明，不打算示明超過為此所需的更詳細的結(jié)構(gòu)細節(jié)，在此結(jié)合附圖所作的描述能使內(nèi)行的人認識到可以有種種形式來實施本發(fā)明。
附圖中

圖1是處于結(jié)合的驅(qū)動單元的透視圖；圖2是處于脫開位置的驅(qū)動單元的透視圖；圖3是驅(qū)動單元從后面觀察的透視圖，示明了支承件以及可旋轉(zhuǎn)地鉸接于此支承件上的結(jié)合/脫開杠桿；圖4是驅(qū)動單元從下方觀察時的透視圖；圖5是驅(qū)動單元的前視圖，顯示了輥子與輪胎之間的關(guān)系；圖6是用來將驅(qū)動單元裝附到前叉桿上的上部托架與下部托架的透視圖；圖7是示明圖6的上部與下部托架的部件的分解圖；圖8是使驅(qū)動單元處于適當位置時的下部托架的放大圖；圖9～11示明相對于輪胎使驅(qū)動單元達到適當高度位置的步驟；圖12示明將馬達的軸帶到自行車輪徑向平面中的步驟；圖13示明監(jiān)控蹬踏速率的磁傳感器的配置。
現(xiàn)來參看附圖，圖1中示明的驅(qū)動單元2是根據(jù)本發(fā)明的成套部件組裝成的，安裝于普通自行車的前叉桿4、4’上。單元2圖示于結(jié)合位置，以結(jié)合/脫開杠桿6前推到第一極限位置，以摩擦輥安裝于馬達9的軸上，夾設(shè)于輪胎10的兩側(cè)并與輪胎10的側(cè)面作摩擦接觸，由此生成一切向力而于輪12上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，對蹬踏助動。輥8最好是由適當?shù)乃芰系暮铣上鹉z制成。這種輥的橫剖面設(shè)計成至少能與自行車輪胎的剖面部分地配合，用以獲得大的接觸面積而在不使用時則不會阻止它們的脫開。
單元2的細節(jié)及其部件將于下面并結(jié)合能更好地和以更大尺寸表明它們的其他附圖討論。
圖2表明處于脫開位置的驅(qū)動單元2，以杠桿6從后向拉進到第二極限位置，同時使輥8擺移開而不再與輪胎10接觸。
圖3是單元2的后向透視圖，示明了由樞軸件16將杠桿6鉸接于其上的支承件14。圖中還示明了上部夾具18與下部夾具18’，它們不僅給支承件14提供了剛性與穩(wěn)定性而且如以后所示還是將單元2結(jié)附到自行車上的工具。還可以看到固定地連接于杠桿6下端的底座20，底座之上則安裝馬達9。在門部件22中將杠桿6引入并將其保持于圖3所示的脫開位置。帶缺口的凸出部24與馬達9的下表面成為整體，它的意義與用途將于以后說明。
圖4是從下方觀察的單元2的透視圖，示明將馬達9安裝到底座20上的方式。各馬達設(shè)有螺栓24，與此相對應(yīng)，在底座20上設(shè)有細長的孔(未圖示)。馬達軸26上設(shè)有類似的孔。由于這種布置，馬達軸26之間即輥8之間的距離可以調(diào)節(jié)來配合輪胎10，如圖5中所例示(例如分別為40與42cm)。板件28與螺母30允許可固定地調(diào)節(jié)所需的距離。
圖6是用來將單元2安裝到前叉桿4、4’上的上部托架32與下部托架34的透視圖。上部托架32還包括鎖合件，此鎖合件由鎖殼36與U形栓38組成，此U形栓38當如圖所示插入鎖殼36中時可以防止未經(jīng)允許將單元2斷開。鍵40只當U形栓推入鎖殼36中時才能除下。與桿4連接的把手則未示明。
圖7是上部托架32與下部托架34的部件分解圖。如圖所示，上部托架32包括兩個對合的半夾具42、42’，它們由螺釘44通過鎖殼板46夾定于桿部4上。然后用埋頭螺釘50將吊板48固定到半夾42上。下部托架34包括一螺栓52，它通過桿部4’的孔54并在其前端帶有橡膠緩沖墊56。如圖8所示，橡膠緩沖墊56用作單元2的止動件并為之定位，而這一位置的意義將于以后討論。
擰合到螺栓52上的還有一導(dǎo)向墊圈58，墊圈58上有環(huán)形槽60，其中配合著支承件14的端部(圖3)。導(dǎo)向墊圈58為支承件14提供了一個平移自由度和一個旋轉(zhuǎn)自由度。為美觀起見，螺栓52的自由部由塑料波紋管套覆蓋(圖8)。
圖9～11示明了在單元2初裝時，相對于輪胎使驅(qū)動單元2達到適當高度位置的方法。將U形栓38從鎖殼36中除下并以杠桿6處于脫開位置。單元2沿箭頭A的示向引入到吊板48內(nèi)(圖9)，而支承件14的下端則滑入導(dǎo)向墊圈58的槽60內(nèi)。在此階段，夾具18、18’雖處于適當位置上但不夾緊。
圖10示明了下一階段。杠桿6被帶入結(jié)合位置，在拉或推動支承件14的同時將上部夾具18保持于它在吊板48內(nèi)的位置，而馬達9則可沿雙箭頭B所示方向移動，直至輥8處于相對于輪胎10的適當位置上，如圖11所示。再夾緊上部夾具18。下部夾具18’此時應(yīng)滑移到在它與導(dǎo)向墊圈58之間只留剩有小間隙a(＝2～3mm)的位置。
為了防止摩擦輥8與輪胎10的側(cè)面過度摩損，輥8加到輪胎10上的力必需純粹是切向力。這一條件只當軸26(圖5)位于輪12的徑向平面即通過輪12中心的平面中才能實現(xiàn)。為了適當?shù)卣{(diào)節(jié)馬達9與輥8的位置，本發(fā)明的成套部件提供了細長的鋼棒64(圖12)，它的一端配合到上部馬達機殼上部中裝飾性卷邊66的槽(未圖示)內(nèi)，再往下，它通過上述帶缺口的突出部24(圖3)中的缺口，由此而保持在也包含馬達9的軸26的平面中。桿64的另一端至少延伸到輪12的軸。通過松開螺母68與70，下部托架68可以推進或撤出直到馬達9坐定到緩沖墊56上而桿64正好指向到輪12的軸的中心，之后再緊固上螺母68與70同時撤出棒64。要是在此步驟后支承件14的下降部分不再與前叉桿4平行，則可通過松開螺母72并按所需方向轉(zhuǎn)動有螺紋的導(dǎo)向墊圈58(圖8)來恢復(fù)其平行性。
本發(fā)明的成套部件還可有選擇地提供磁傳感器，它監(jiān)控蹬踏速率，并在只通過蹬踏達到約5km/hr的速率后，自動接通單元2而隨著蹬踏速率的增加來提高馬達的轉(zhuǎn)速。
此磁傳感器(圖13)包括固定于踏板曲柄之一上的永磁鐵74和固定于自行車底叉上的近程傳感器76。磁鐵74通過傳感器76附近時所產(chǎn)生的信號經(jīng)電纜78導(dǎo)引到安裝于自行車下管82上的機殼80中，機殼80中裝有用于馬達控制的微機以及2×12V可充電的蓄電池，各個的本領(lǐng)為7.2Ah。機殼80可鎖定到自行車架上并能快速和容易地卸下以防偷走。
把手上還設(shè)有加力鈕，撳壓它能使馬達立即增速。
內(nèi)行的人顯然可以知道本發(fā)明的技術(shù)并不限于上述實施例的細節(jié)，而且本發(fā)明在不脫離其精神或本質(zhì)屬性的前提下是可以由其他特殊實施形式來具體化。于是這里給出的實施例應(yīng)在各個方面視作為說明性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍是由后附權(quán)利要求書而不是由前面的說明書規(guī)定，而所有在權(quán)利要求書意義與范圍內(nèi)的等價內(nèi)容因而都應(yīng)認為均包含于其中。
權(quán)利要求
1.用于將帶有輪子、裝備有輪胎、由體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動車輛的成套部件，這套部件包括至少一臺馬達，馬達的軸帶有用來摩擦驅(qū)動此帶有輪子車輛的輪子的摩擦輥；杠桿裝置，它可旋轉(zhuǎn)地鉸接于支承件上并固定地裝附到上述至少一臺馬達上，用來有選擇地促致所述摩擦輥相對于所述輪子作摩擦地結(jié)合或與之脫開；上部與下部托架裝置，它們固定地和永久性地安裝在所述車輛的一部分之上，而至少是此下部托架包括有易使所述至少一臺馬達作有控制的傾斜，以讓馬達的軸進入上述輪子的徑向平面中，其中，所述支承件可相對于前述上部與下部托架裝置插入與撤出，由此能促進快速地安裝和卸下所述至少一臺馬達。
2.權(quán)利要求1所述的成套部件，其中所達成套部件包括兩臺馬達，各臺馬達的軸部載有摩擦輥。
3.權(quán)利要求2所述的成套部件，其中所述可旋轉(zhuǎn)杠桿裝置具有兩個極限位置，在其第一個位置上，這兩個輥夾接并摩擦地結(jié)合著所述輪子的輪胎，而在其第二個位置上，這兩個輥擺離開從而與所述輪胎脫開。
4.權(quán)利要求2所述的成套部件，其中還包括用以調(diào)節(jié)和設(shè)定所述兩輥之間距離的裝置。
5.權(quán)利要求1所述的成套部件，其中所述下部托架裝置包括導(dǎo)向裝置，為所述支承件提供一個平移自由度和一個旋轉(zhuǎn)自由度。
6.權(quán)利要求5所述的成套部件，其中所述導(dǎo)向裝置可沿前述下部托架裝置運動，用以校正所述支承件的下降部分與所述前叉桿之間缺乏平行性。
7.權(quán)利要求1所述的成套部件，其中還包括細長桿，此細長桿暫時地接附于所述馬達之一的外側(cè)且取在包括有所述馬達的載輥軸的平面中延伸的方式，用來指明在所述輥的結(jié)合位置中的前述軸是否位于上述輪子的徑向平面中。
8.權(quán)利要求1所述的成套部件，其中所述車輛是自行車，還包括用來監(jiān)控此自行車蹬踏速率的傳感裝置。
9.權(quán)利要求8所述的成套部件，其中所述傳感裝置包括固定地裝附于所述自行車的踏板曲柄之一上的永磁鐵以及固定地裝附于所述自行車底叉上的近程傳感器。
全文摘要
本發(fā)明提供了用于將帶有輪子、裝備有輪胎、由體力驅(qū)動的車輛變換為馬達助動車輛的成套部件,這套部件包括:至少一臺馬達(9),馬達的軸帶有用來摩擦驅(qū)動此帶有輪子車輛的輪子(12)的摩擦輥(8);杠桿裝置(6),它可旋轉(zhuǎn)地鉸接于支承件上并固定地裝附到上述至少一臺馬達(9)上,用來有選擇地促致所述摩擦輥(8)相對于所述輪子(12)作摩擦地結(jié)合或與之脫開;上部與下部托架裝置,它們固定地和永久性地安裝在所述車輛的一部分之上,而至少是此下部托架包括有易使所述至少一臺馬達(9)作有控制的傾斜,以讓馬達的軸進入上述輪子(12)的徑向平面中,其中所述支承件可相對于前述上部與下部托架裝置插入與撤出,由此能促進快速地安裝和卸下所述至少一臺馬達(9)。
文檔編號B62M13/04GK1336883SQ00802596
公開日2002年2月20日 申請日期2000年1月4日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月7日
發(fā)明者阿瑞·貝克 申請人:比凱特以色列有限公司