CN206087156U - 自行车电动助力器及自行车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种自行车电动助力器及自行车，涉及助力设备技术领域，包括：箱体、设置于箱体内的驱动组件、滚轮和切换装置，其中：箱体的底板设置有供滚轮伸出的开口；滚轮安装于箱体、且滚轮处于第一工位时收容于箱体内，处于第二工位时自开口伸出箱体以与自行车的后轮的轮胎摩擦配合；切换装置与滚轮连接，且动作时驱动滚轮在第一工位和第二工位之间切换；驱动组件包括用于控制滚轮转动的第一驱动装置和用于驱动切换装置动作的第二驱动装置。该自行车电动助力器不仅可为骑行者助力、加速，增强骑行者的舒适性体验，而且可适应骑行者的各种使用情况，需要助力时，为其加速，不需要助力时，收起滚轮，避免对后轮的轮胎产生额外的阻力。

Description

自行车电动助力器及自行车

技术领域

本实用新型涉及助力设备技术领域，尤其是涉及一种自行车电动助力器及自行车。

背景技术

随着经济与科学技术的发展，人们的生活水平逐渐提高，对物质消费品的需求也日益增加，自行车是目前生活中较为常见的一种生活消费品。众所周知，自行车是一种代步交通工具，通过骑行自行车，人们出行的距离变的更长。而且，自行车是一种不受交通堵塞等因素影响的交通工具，故使得自行车越来越受到人们所的青睐，尤其受到短距离出行的上班族或学生族的青睐。

虽然自行车为人们的出行带来极大的方便，但是，当骑行时间过长时，骑行者会感觉到疲惫，大腿酸痛；当路面不平或路面有坡时，骑行者的骑行负担会加重。传统的自行车无法缓解骑行者的疲惫，不能主动为骑行者提供附加动力进行助力，无法增强骑行者在骑行时的舒适性体验。因此，需要在自行车上安装助力器，为其提供动力。

目前市面上的自行车助力器一般使用轮毂电机，轮毂电机在骑行者打开控制开关通电使用时，可为其助力、加速，增强骑行者的舒适性体验。但是当关闭控制开关，骑行者推动或者骑行自行车时会感觉到明显的阻力，不便于骑行者的使用。而且，安装有轮毂电机的自行车助力器一般较为笨重，不便于使用者日常生活中搬动。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种自行车电动助力器及自行车，以解决现有技术中存在的骑行者对自行车骑行时间过长时，出现疲惫，肌肉酸痛，舒适性体验差及现有自行车助力器不能良好配合骑行者各种使用情况的技术问题。

第一方面，本实用新型提供一种自行车电动助力器，包括：箱体、设置于所述箱体内的驱动组件、滚轮和切换装置，

其中：

所述箱体的底板设置有供所述滚轮伸出的开口；

所述滚轮安装于所述箱体、且所述滚轮处于第一工位时收容于所述箱体内，处于第二工位时自所述开口伸出所述箱体以与自行车的后轮的轮胎摩擦配合；

所述切换装置与所述滚轮连接，且动作时驱动所述滚轮在第一工位和第二工位之间切换；

所述驱动组件包括用于控制所述滚轮转动的第一驱动装置和用于驱动所述切换装置动作的第二驱动装置。

进一步地，所述第一驱动装置和第二驱动装置均为电机，所述驱动组件还包括用于为所述第一驱动装置和第二驱动装置供电的电源。

进一步地，所述箱体内还安装有用于控制所述电源与所述第二驱动装置之间电路通断的继电器。

进一步地，所述箱体内设置有用于隔离所述第一驱动装置与所述滚轮的罩体。

进一步地，，还包括用于感应脚蹬转动的传感器、以及安装于箱体内的控制器，所述控制器分别与所述继电器以及电源电连接、且所述继电器分别与所述第一驱动装置及电源电连接，所述控制器与所述传感器信号连接。

进一步地，所述箱体内还安装有用于限制所述切换装置动作行程的限位装置。

进一步地，所述限位装置包括用于限定所述滚轮处于第一工位时收纳位置的第一限位开关和用于限定所述滚轮处于第二工位时与自行车后轮接触位置的第二限位开关。

进一步地，所述第一限位开关与所述第二限位开关均为金属接触开关。

进一步地，所述箱体上还设置有电源锁和向所述电源充电的充电接头。

第二方面，本实用新型还提供一种自行车，包括车架，前轮、脚蹬、后轮和上述技术方案中提出的任一种自行车电动助力器。

本实用新型提供的一种自行车电动助力器及自行车能产生如下有益效果：

本实用新型提供一种自行车电动助力器，包括：箱体、设置于箱体内的驱动组件、滚轮和切换装置，其中：箱体的底板设置有供滚轮伸出的开口；滚轮安装于箱体、且滚轮处于第一工位时收容于箱体内，处于第二工位时自开口伸出箱体以与自行车的后轮的轮胎摩擦配合；切换装置与滚轮连接，且动作时驱动滚轮在第一工位和第二工位之间切换；驱动组件包括用于控制滚轮转动的第一驱动装置和用于驱动切换装置动作的第二驱动装置。在使用时，第一驱动装置驱动滚轮转动，第二驱动装置驱动切换装置，切换装置使处于第一工位处的滚轮从箱体底板的开口处伸出，移动至第二工位处，滚轮与自行车后轮的轮胎配合，为骑行者的骑行助力、加速；当需要收纳滚轮时，第二驱动装置驱动切换装置反向动作，切换装置使处于第二工位的滚轮移动到第一工位，收纳于箱体内。本实用新型提供的自行车电动助力器不仅可为骑行者助力、加速，增强骑行者的舒适性体验，而且可适应骑行者的各种使用情况，在需要助力时，滚轮与自行车后轮的轮胎作用为其助力、加速，不需要助力时，滚轮收起、置于箱体内，避免对后轮的轮胎产生额外的阻力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的自行车电动助力器结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的自行车电动助力器安装罩体后的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的安装有自行车电动助力器的自行车结构示意图；

图4为图3中的A部放大示意图；

图5为本实用新型实施例提供的安装有自行车电动助力器的自行车骑行时的结构示意图；

图6为图5中的B部放大示意图；

图7为本实用新型实施例提供的箱体上安装有把手的结构示意图。

图标：100－箱体；101－滚轮；102－切换装置；1021a－第一摇杆；1021b－第二摇杆；1022a－第一连杆；1022b－第二连杆；1022c－第三连杆；103－驱动组件；1031－第一驱动装置；1032－第二驱动装置；104－电源；105－继电器；106－罩体；107－控制器；108－限位装置；1081－第一限位开关；1082－第二限位开关；1083－第四连杆；109－电源锁；110－充电接头；200－传感器；300－控制开关。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

自行车是一种最为环保的交通工具，人们经常选择它来代步、出行。自行车方便了我们的生活，使我们的出行距离变长，为我们节省了大量时间。但是当骑行距离较长时，骑行者会感觉大腿酸痛，出现疲惫感；当路况较差时，骑行者会出现吃力，体力消耗较大的现象。通过连接架在自行车上加装自行车电动助力器，可以大大的改善人们的出行状况，增强骑行者的舒适性体验。在骑行者骑行时，打开自行车电动助力器，自行车电动助力器通过与自行车后轮的作用，为骑行者助力，加快骑行的速度，减少骑行者的体力消耗。

如图1－7所示，本实用新型提供的自行车包括车架，前轮、脚蹬、后轮和以下技术方案中提出的任一种自行车电动助力器。

安装有本实用新型提供的自行车电动助力器的自行车，车体质量相对于安装有轮毂电机的助力自行车，整个车体质量更轻，更便于对车体的搬移。

如图1－2所示，本实用新型提供一种自行车电动助力器，包括：箱体100、设置于箱体100内的驱动组件103、滚轮101和切换装置102，

其中：

箱体100的底板设置有供滚轮101伸出的开口；

滚轮101安装于箱体100、且滚轮101处于第一工位时收容于箱体100内，处于第二工位时自开口伸出箱体100以与自行车的后轮的轮胎摩擦配合；

切换装置102与滚轮101连接，且动作时驱动滚轮101在第一工位和第二工位之间切换；

驱动组件103包括用于控制滚轮101转动的第一驱动装置1031和用于驱动切换装置102动作的第二驱动装置1032。

需要说明的是，在使用时，第一驱动装置1031驱动滚轮101转动，第二驱动装置1032驱动切换装置102，切换装置102使处于第一工位处的滚轮101从箱体100底板的开口处伸出，移动至第二工位处，滚轮101与自行车后轮的轮胎配合，为骑行者的骑行助力、加速；当需要收纳滚轮101时，第二驱动装置1032驱动切换装置102反向动作，切换装置102使处于第二工位的滚轮101移动到第一工位，收纳于箱体100内。本实用新型提供的自行车电动助力器不仅可为骑行者助力、加速，增强骑行者的舒适性体验，而且可适应骑行者的各种使用情况，在需要助力时，滚轮101与自行车后轮的轮胎作用为其助力、加速，不需要助力时，滚轮101收起、置于箱体内，避免对后轮的轮胎产生额外的阻力。

如图1所示，切换装置102包括第一连杆1022a、第二连杆1022b、第三连杆1022c、第一摇杆1021a和第二摇杆1021b，第一驱动装置1031与第一摇杆1021a的一端传动连接，使第一摇杆1021a能够随第二驱动装置1032的转动而转动，第一摇杆1021a的另一端与第一连杆1022a铰接，第一连杆1022a具有滑腔，第二连杆1022b的一部分伸入滑腔内，且可沿自身长度方向滑动地与滑腔配合，第二连杆1022b的另一端与第二摇杆1021b铰接，第二摇杆1021b的另一端与第三连杆1022c固接，且第三连杆1022c的长度方向与第二摇杆1021b的长度方向垂直，第三连杆1022c的另一端固接于第一驱动装置1031的一侧，第一驱动装置1031的输出轴与滚轮101传动连接，使滚轮101能够随输出轴的转动而转动。

第一驱动装置1031和第二驱动装置1032均为电机，驱动组件103还包括用于为第一驱动装置1031和第二驱动装置1032供电的电源104。

需要说明的是，在本实施例中，选取锂电池作为电源104为第一驱动装置1031和第二驱动装置1032供电。锂电池具有较高的能量重量比、能量体积比；自放电小，可长时间存放；寿命长，正常工作条件下，锂电池充/放电循环次数远大于500次；可以快速充电，锂电池通常可以采用0.1倍容量的电流充电，使充电时间缩短至1～2小时；可以随意并联使用，可根据实际需求进行安装；电池中不含镉、铅、汞等重金属元素，对环境无污染，是当代最先进的绿色电池。

另外，如图2所示，箱体100内设置有用于隔离第一驱动装置1031与滚轮101的罩体106。

滚轮101处于第一工位时，收纳于箱体100内；处于第二工位时，与自行车后轮的轮胎作用。第一驱动装置1031驱动滚轮101转动，滚轮101通过与轮胎的摩擦加速自行车后轮的转动。滚轮101与轮胎作用的过程中，会飞溅尘土或者泥水，为了保证箱体100内的其他装置不受尘土与泥水的影响，在第一驱动装置1031与滚轮101处安装一个罩体106，隔离第一驱动装置1031和滚轮101与其他装置，增强本实用新型提供的自行车电动助力器的使用寿命。

需要说明的是，罩体106上需要开设一个可供第三连杆1022c伸入的槽孔，使第三连杆1022c能够随第二摇杆1021b转动。

另外，如图1－4所示，箱体100内还安装有用于控制电源104与第二驱动装置1032之间电路通断的继电器105。

另外，自行车电动助力器还包括用于感应脚蹬转动的传感器200、以及安装于箱体100内的控制器107，控制器107分别与继电器105以及电源104电连接、且继电器105分别与第一驱动装置1031及电源104电连接，控制器107与传感器200信号连接。

需要说明的是，电源104与控制器107之间电连接，控制器107分别与继电器105和第一驱动装置1031电连接，继电器105与第二驱动装置1032电连接。第一驱动装置1031驱动滚轮101转动，第二驱动装置1032驱动切换装置102的动作。

第一驱动装置1031的输出轴与滚轮101的旋转中心轴传动连接，或者滚轮101安装于第一驱动装置1031的输出轴上，以保证滚轮101能随第一驱动装置1031的转动而转动。

为了保证滚轮101位于第一工位时，刚好收纳与箱体100内，不会抵到保护罩，以及滚轮101处于第二工位时，正好与自行车后轮的轮胎作用，不会出现过度压紧轮胎或者未接触到轮胎的现象。箱体100内还安装有用于限制切换装置102动作行程的限位装置108。图5－6中滚轮101位于第二工位，与自行车后轮轮胎相抵，对其进行助力。

限位装置108用于保证第一工位与第二工位的确定位置，避免滚轮101过度压紧自行车后轮的轮胎，摩擦过大，损坏轮胎表面的花纹；避免滚轮101不能与轮胎相抵，进行空转，不能为骑行者助力；避免滚轮101由第二工位收纳与箱体100内时，移动距离过大，与罩体106相接触，产生不必要的损坏。

需要说明的是，限位装置108包括用于限定滚轮101处于第一工位时收纳位置的第一限位开关1081和用于限定滚轮101处于第二工位时与自行车后轮接触位置的第二限位开关1082。

可以选择第一限位开关1081与第二限位开关1082均为金属接触开关。当按压件触碰开关时进行开/闭操作。具体的，第一摇杆1021a上的某个位置固接有第四连杆1083，第四连杆1083的长度方向与第一摇杆1021a的长度方向垂直，第四连杆1083上安装有按压件，第一摇杆1021a摆动时第四连杆1083随之转动，第四连杆1083上的按压件随第四连杆1083的转动按压第一限位开关1081或第二限位开关1082。

另外，如图5所示，箱体100上还设置有电源锁109和向电源104充电的充电接头110。

需要说明的是，箱体100上设置有电源锁109，电源锁109可以控制整个装置电路的通断；由于电源104为锂电池，锂电池使用一段时间后会出现电池电量不足的现象，可在箱体100上设置电源104的充电接头110，定期的为电池进行充电，实现节能环保；此外，如图7所示，自行车的车把上也可安装控制整个电路的控制开关300。

综合以上对本实用新型提供的自行车电动助力器进行具体的说明：

在使用本实用新型提供的安装有自行车电动助力器的自行车时，需要打开箱体100上的电源锁109，在骑行过程中可通过车把上的控制开关300开启整个装置。当人用脚踩脚蹬时，传感器200感应到大齿轮盘的转动，将信号传递给控制器107，控制器107控制第一驱动装置1031动作，第一驱动装置1031带动滚轮101转动，同时控制器107通过继电器105驱动第二驱动装置1032，第二驱动装置1032带动切换装置102中的第一摇杆1021a摆动，第一连杆1022a、第二连杆1022b和第二摆杆随之发生移动。由于第三连杆1022c两端分别固接第二摆杆和第一驱动装置1031，第二摆杆发生摆动，第一驱动装置1031也随第二摆杆的方向发生摆动，第一驱动装置1031上安装的滚轮101从箱体100的出口伸出，并向自行车后轮的轮胎方向移动，直至第一摆杆上固接的第四连杆1083上的按压件触碰第二限位开关1082。当第四连杆1083上的按压件触碰第二限位开关1082时，控制器107接收到信号，停止第二驱动装置1032的工作，切换装置102停止动作，滚轮101处于第二工位与自行车后轮的轮胎作用，进行助力、加速。

传感器200感应到大齿轮盘停止转动，即骑行者未踩动脚蹬时，其将信号传递给控制器107，控制器107控制第二驱动装置1032反转，切换装置102反向动作，滚轮101由第二工位向第一工位移动。当第四连杆1083上的按压件触碰第一限位开关1081时，控制器107接收信号停止第二驱动装置1032的工作，滚轮101处于第一工位，收纳于箱体100内。

另外，车把上设置的控制开关300不仅可以控制自行车电动助力器的开启与关闭，还可以进行自行车的变速调节。具体的，控制开关300将车速的调节信号，传递给控制器107，控制器107调节第一驱动装置1031的转速，从而调节滚轮101的转速，实现变速。

另外，箱体100还包括可拆卸的上盖。上盖与箱体100四壁之间可以卡接，可以通过螺栓固定连接，还可以通过折页连接。优先地，选择螺栓连接，该连接方式不仅使上盖与四壁之间的连接关系更加稳固，而且造价更低，便于降低成本，大批量生产。

此外，在箱体100的上盖背离底板的一侧上可设置提手，通过提拉提手可便于自行车电动助力器装置的安装、更换与维修；滚轮101表面可设置向滚轮101内侧凹陷的、且与轮胎外轮廓相对应的花纹，该结构可使滚轮101与轮胎表面更好的贴合，使滚轮101更好的作用于轮胎。

本实用新型提供的自行车电动助力器，体积小、质量轻，便于使用者日常生活中的移动、搬运。在日常使用中，可通过提拉箱体100上的提手将自行车电动助力器搬运上楼，实现防盗。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种自行车电动助力器，其特征在于，包括：箱体、设置于所述箱体内的驱动组件、滚轮和切换装置，

其中：

所述箱体的底板设置有供所述滚轮伸出的开口；

所述滚轮安装于所述箱体、且所述滚轮处于第一工位时收容于所述箱体内，处于第二工位时自所述开口伸出所述箱体以与自行车的后轮的轮胎摩擦配合；

所述切换装置与所述滚轮连接，且动作时驱动所述滚轮在第一工位和第二工位之间切换；

所述驱动组件包括用于控制所述滚轮转动的第一驱动装置和用于驱动所述切换装置动作的第二驱动装置。

2.根据权利要求1所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述第一驱动装置和第二驱动装置均为电机，所述驱动组件还包括用于为所述第一驱动装置和第二驱动装置供电的电源。

3.根据权利要求2所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述箱体内还安装有用于控制所述电源与所述第二驱动装置之间电路通断的继电器。

4.根据权利要求3所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述箱体内设置有用于隔离所述第一驱动装置与所述滚轮的罩体。

5.根据权利要求3所述的自行车电动助力器，其特征在于，还包括用于感应脚蹬转动的传感器、以及安装于箱体内的控制器，所述控制器分别与所述继电器以及电源电连接、且所述继电器分别与所述第一驱动装置及电源电连接，所述控制器与所述传感器信号连接。

6.根据权利要求1所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述箱体内还安装有用于限制所述切换装置动作行程的限位装置。

7.根据权利要求6所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述限位装置包括用于限定所述滚轮处于第一工位时收纳位置的第一限位开关和用于限定所述滚轮处于第二工位时与自行车后轮接触位置的第二限位开关。

8.根据权利要求7所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述第一限位开关与所述第二限位开关均为金属接触开关。

9.根据权利要求1所述的自行车电动助力器，其特征在于，所述箱体上还设置有电源锁和向所述电源充电的充电接头。

10.一种自行车，其特征在于，包括车架，前轮、脚蹬、后轮和如权利要求1－9任一项所述的自行车电动助力器。