用于自行車(chē)的電力輔助設(shè)備和裝配有所述設(shè)備的自行車(chē)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于自行車(chē)的電力輔助設(shè)備和裝配有所述設(shè)備的自行車(chē)。
【背景技術(shù)】
[0002]在該領(lǐng)域中，已知市售的具有多種設(shè)備。
[0003]這些設(shè)備中的一些使用置于自行車(chē)車(chē)輪之一的輪轂中的電機(jī)。該電機(jī)直接或通過(guò)減速系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。這種類型的設(shè)備的缺點(diǎn)是有很大質(zhì)量，這些質(zhì)量件還位于車(chē)輪處使得自行車(chē)手非常容易看到。此外，當(dāng)必須拆卸車(chē)輪時(shí)，例如更換輪胎或修補(bǔ)穿孔，由于存在為電機(jī)提供動(dòng)力所需的電連接件以及傳遞馬達(dá)轉(zhuǎn)矩所需的用于輪轂的特定的固定件，車(chē)輪的移除變得復(fù)雜。
[0004]其它設(shè)備使用齒輪馬達(dá)來(lái)驅(qū)動(dòng)自行車(chē)的踏板并且因此可以使用現(xiàn)有的自行車(chē)傳動(dòng)裝置。這種類型的設(shè)備的缺點(diǎn)是對(duì)自行車(chē)架構(gòu)的顯著影響，以致特別需要對(duì)自行車(chē)框架進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)從而接收這些設(shè)備。
[0005]文獻(xiàn)DE-20314210-U1描述了通過(guò)電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)自行車(chē)的原理，其中驅(qū)動(dòng)小齒輪與齒狀物互相嚙合，所述齒狀物與自行車(chē)前輪的輪輞成為一體并且為內(nèi)齒結(jié)構(gòu)，即齒朝向車(chē)輪的輪軸。該系統(tǒng)的一個(gè)缺點(diǎn)是輪輞的齒狀物容易夾持石塊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的因此是提供解決上述所有或部分缺點(diǎn)的用于自行車(chē)的電力輔助設(shè)備和裝配有所述設(shè)備的自行車(chē)。
[0007]為此，本發(fā)明提供用于自行車(chē)的電力輔助設(shè)備，所述設(shè)備包括:
[0008]-電機(jī)，所述電機(jī)包括轉(zhuǎn)子，
[0009]-用于固定所述電機(jī)的裝置，
[0010]-驅(qū)動(dòng)小齒輪，所述驅(qū)動(dòng)小齒輪通過(guò)所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)，和
[0011]-支撐結(jié)構(gòu)，
[0012]所述設(shè)備的特征在于，所述驅(qū)動(dòng)小齒輪能夠與互補(bǔ)齒狀物相切地嚙合，所述互補(bǔ)齒狀物與自行車(chē)的后輪的輪胎成為一體，并且所述固定裝置被所述支撐結(jié)構(gòu)支承，所述固定裝置連同所述電機(jī)形成子組件，所述子組件可以手動(dòng)地從所述支撐結(jié)構(gòu)中分離。
[0013]優(yōu)選地，用于控制所述電機(jī)的裝置也被所述支撐結(jié)構(gòu)支承。
[0014]還優(yōu)選地，所述電力輔助設(shè)備還包括為所述電機(jī)提供動(dòng)力的電池，所述電池也被所述支撐結(jié)構(gòu)支承。
[0015]優(yōu)選地，能夠手動(dòng)地從所述支撐結(jié)構(gòu)中分離的子組件包括用于控制所述電機(jī)的裝置。
[0016]還優(yōu)選地，能夠手動(dòng)地從所述支撐結(jié)構(gòu)中分離的子組件包括所述電池。
[0017]還優(yōu)選地，所述電池也能夠獨(dú)立于所述子組件手動(dòng)地從所述支撐結(jié)構(gòu)中分離。
[0018]優(yōu)選地，所述子組件由框架承載，所述框架在基本上水平的平面中延伸，所述子組件能夠從所述支撐結(jié)構(gòu)中水平地(優(yōu)選橫向地)分離。
[0019]優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)包括快速電連接件用于將所述子組件連接至與自行車(chē)成為一體的界面。
[0020]優(yōu)選地，所述支撐結(jié)構(gòu)還構(gòu)成行李架。
[0021]優(yōu)選地，所述固定裝置包括搖臂，所述搖臂相對(duì)于被所述支撐結(jié)構(gòu)支承的底座圍繞軸線鉸接，所述軸線基本上平行于所述電機(jī)的軸線。
[0022]優(yōu)選地，所述搖臂包括鉸接件，所述鉸接件允許所述電機(jī)朝向所述子組件折疊。
[0023]本發(fā)明還涉及用于自行車(chē)的電力輔助組件，包括上述電力輔助設(shè)備，所述電力輔助組件還包括輪胎，所述輪胎為包括所述互補(bǔ)齒狀物的充氣輪胎。
[0024]本發(fā)明最后涉及包括所述電力輔助組件的具有電力輔助的自行車(chē)。
【附圖說(shuō)明】
[0025]通過(guò)優(yōu)選實(shí)施方案的描述，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯。附圖分別顯示了:
[0026]-圖1:根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方案的具有電力輔助的自行車(chē)的(局部)側(cè)視圖。
[0027]-圖2:根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的子組件的細(xì)節(jié)圖。
[0028]-圖3:圖2的子組件的仰視圖。
[0029]-圖4:圖1的電力輔助設(shè)備和具有電力輔助的自行車(chē)的更大比例的細(xì)節(jié)圖。
[0030]-圖5:特別顯示圖1的電力輔助設(shè)備的支撐結(jié)構(gòu)的細(xì)節(jié)圖。
[0031]-圖6:從圖1的具有電力輔助的自行車(chē)的另一側(cè)觀察的與圖4相似的圖。
[0032]-圖7:與圖1相似的圖，顯示了本發(fā)明的設(shè)備的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案。
[0033]-圖8:與圖7相同的圖，其中已經(jīng)移除了電池。
[0034]-圖9:圖7和8的設(shè)備的細(xì)節(jié)圖。
[0035]-圖10:圖8的設(shè)備的更進(jìn)一步的細(xì)節(jié)圖。
[0036]-圖11:裝配至圖7和8的設(shè)備的電池的圖。
[0037]-圖12:根據(jù)第二個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的變體形式的子組件的一般視圖。
[0038]-圖13:圖解截面圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有電力輔助的自行車(chē)的電機(jī)與輪胎的協(xié)同作用。
[0039]-圖14:根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的驅(qū)動(dòng)小齒輪與輪胎的齒狀物的嚙合的截面細(xì)節(jié)圖。
[0040]-圖15:圖14的驅(qū)動(dòng)小齒輪的齒狀物的細(xì)節(jié)的圖解截面圖。
[0041]-圖16:根據(jù)本發(fā)明的輪胎的優(yōu)選實(shí)施方案的齒狀物的細(xì)節(jié)的圖解截面圖。
[0042]-圖17:根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的具有螺旋狀齒狀物的驅(qū)動(dòng)小齒輪的側(cè)視圖。
[0043]-圖18:裝配至根據(jù)本發(fā)明的自行車(chē)的充氣輪胎的截面立體圖。
[0044]-圖19:根據(jù)本發(fā)明的第三個(gè)實(shí)施方案的具有電力輔助的自行車(chē)的(局部)側(cè)視圖。
[0045]-圖20和21:圖19的子組件的細(xì)節(jié)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0046]附圖顯示了根據(jù)本發(fā)明的電力輔助設(shè)備和具有電力輔助的自行車(chē)的優(yōu)選實(shí)施方案的組件和細(xì)節(jié)的各個(gè)視圖。在不同的附圖中，相同或相似的元件帶有相同的附圖標(biāo)記。附圖標(biāo)記在每個(gè)圖中不對(duì)稱地顯示，從而易于理解附圖。
[0047]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的具有電力輔助的自行車(chē)的主要元件。電機(jī)2靠近輪胎5 (在此為靠近后輪61的輪胎)固定。驅(qū)動(dòng)小齒輪3與齒狀物51相切地嚙合(所述齒狀物51與輪胎成為一體)，因此可以向輪胎5傳遞驅(qū)動(dòng)力從而輔助自行車(chē)手。電機(jī)優(yōu)選為具有永磁體的三相、無(wú)刷、同步馬達(dá)。還優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子為如圖中所示的外轉(zhuǎn)子。電池7為電機(jī)提供動(dòng)力。
[0048]用于固定電機(jī)的裝置4由支撐結(jié)構(gòu)10支承，所述支撐結(jié)構(gòu)10本身固定至自行車(chē)的框架11。支撐結(jié)構(gòu)的臂101、102、103、104優(yōu)選固定至車(chē)輪的輪軸612。桿116阻止支撐結(jié)構(gòu)圍繞車(chē)輪軸線的旋轉(zhuǎn)。支撐結(jié)構(gòu)固定至車(chē)輪的輪軸，允許簡(jiǎn)單的組裝同時(shí)保證使驅(qū)動(dòng)小齒輪3相對(duì)于輪胎的齒狀物51定位的高的精確度和再現(xiàn)性。
[0049]優(yōu)選地，如圖所示，電池在此也被支撐結(jié)構(gòu)支承。替代性地，電池可以以本身已知的方式固定至自行車(chē)的另一部分。
[0050]優(yōu)選地，用于控制電機(jī)的裝置8 (即控制電子設(shè)備和動(dòng)力電子設(shè)備)也被支撐結(jié)構(gòu)支承。
[0051]可分離子組件20通過(guò)固定裝置和電機(jī)形成。該子組件可以手動(dòng)地(即不使用工具)與支撐結(jié)構(gòu)分離。優(yōu)選地，子組件20還包括控制裝置8。
[0052]在電池7被支撐結(jié)構(gòu)支承的實(shí)施方案中，可分離子組件還可以包括所述電池，如圖2中所示。應(yīng)理解，從支撐結(jié)構(gòu)移除所述子組件20的行為允許使用自行車(chē)而沒(méi)有電力輔助，但是也沒(méi)有與所述電力輔助及其能源相關(guān)的額外重量。
[0053]在此處顯示的實(shí)施方案中，控制裝置8包括開(kāi)關(guān)81和旋鈕82，所述開(kāi)關(guān)81允許自行車(chē)手開(kāi)啟或停止動(dòng)力輔助設(shè)備，所述旋鈕82用于調(diào)節(jié)動(dòng)力輔助的水平。這些控制器也可以設(shè)置在自行車(chē)的車(chē)把上或者通過(guò)遙控器或安裝在自行車(chē)手的