专利名称：可拆卸的用于自行车的马达驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可拆卸的用于自行车的马达驱动装置。更具体地，本发明涉及一种可拆卸的用于自行车的马达驱动装置，其可容易地安装至自行车或者从自行车卸下，并且不会干涉自行车的传动系统。
背景技术：
已经开发出许多辅助驱动人力自行车的马达驱动装置。这些装置使用电动马达或者小的汽油引擎为自行车提供驱动力。当在倾斜的路面上骑自行车或者远距离骑自行车时，这些装置很有用。
作为用于自行车的马达驱动装置的一个例子，McGreen的专利号为5,491,390的美国专利公开了一种用于自行车的电力推进系统，其包括固定到安装组件的电动马达、与自行车前轮紧密接触的驱动滚轮以及固定到自行车主架的电池组。
Whittaker的专利号为6,155,369的美国专利公开了一种电动自行车，其包括直流马达、离合器和驱动电路。马达的驱动力通过链条或者V形带传递到自行车的后轮。
Currie等人的专利号为434,349的美国外观专利公开了一种带有脚踏板转距启动单元的自行车，其包括携带在自行车主架之间三角形空间中的电池单元和与后轮的链轮啮合的马达。
Mayer等人的专利号为6,516,911的美国专利公开了一种电动自行车的整体动力模块，其包括可连接到前轮或者后轮轮轴的目标链轮，和由马达驱动的与目标链轮啮合的小齿轮链轮。
Hong等人公开号为US2002/0027026的美国专利申请公开了一种电动自行车的自动传动装置，其包括马达、与自行车后轮接合的摩擦轮、动力传动装置和电动变速装置。
现有技术的用于自行车的马达驱动装置存在以下不足它们包括许多部件，并且因此造价很高；它们与自行车的人力传动系统结合，或者与自行车任一个轮接合，因此很难安装和拆卸；通常它们放置在自行程的中部或者上部中，由于重心高，因而自行车难以保持平衡。
发明内容
本发明设法解决现有技术的不足。
本发明的一个目的是提供一种简单的马达驱动装置，其能够容易地连接到自行车或从自行车卸下。
本发明的另一个目的是提供一种马达驱动装置，其完全与传动系统相分离，以使马达驱动装置能够连接到普通的自行车，而不需要特殊的调整。
本发明的又一个目的是提供一种马达驱动装置，当马达驱动装置不使用时，其能够容易地从自行车卸下。
本发明的又一个目的是提供一种马达驱动装置，其能够通过骑自行车者的一个简单的操作就能够启动或停止。
本发明的又一个目的是提供一种马达驱动装置，其连接到自行车，与地面接近，以使自行车整体的重心降低。
为了实现上述目的，本发明提供一种用于自行车的马达驱动装置。自行车包括主架、可转动地连接到主架上的前轮和后轮、连接到主架的链轮和使链轮转动的两个踏板。马达驱动装置包括驱动轮和驱动驱动轮的马达装置。驱动轮与地面相接触，通过驱动轮和地面之间的滚动摩擦使自行车移动。
马达装置包括固定部分和驱动部分，固定部分将马达装置连接到自行车主架，驱动部分支撑驱动轮并且驱动驱动轮。驱动部分可相对于固定部分在停止和驱动状态之间枢转。在停止状态中，驱动轮是与地面相分离，在驱动状态中，驱动轮和地面相接触。
驱动部分包括驱动马达、支撑驱动马达的支撑体和从支撑体延伸出并且转动地支撑驱动轮的延伸部分。当马达驱动装置连接到自行车时，驱动部分的延伸部分和驱动轮位于自行车链轮的下面。延伸部分和驱动轮足够窄，以使延伸部分不与自行车的踏板相干涉。
作为选择，驱动部分包括转动支撑驱动轮的支撑体，并且驱动轮包括包含在驱动轮内部的驱动马达。
固定部分包括第一半部分和第二半部分。第一半部分包括第一凹槽，第二半部分包括第二凹槽。第一凹槽和第二凹槽与自行车的主架相接触，并且当固定部分固定在自行车的主架时，第一半部分和第二半部分相互紧固。
驱动部分的驱动马达包括电动马达。驱动部分的支撑体连接到固定部分的第一半部分。电池设置用于为电动马达供应电力，并且电池连接到固定部分的第二半部分。
驱动部分的支撑体包括第一突出部分，并且固定部分的第一半部分包括第一狭槽，其可滑动地接纳第一突出部分，由此通过将第一突出部分滑动进入第一狭槽，将驱动部分和固定部分组装在一起。电池包括第二突出部分，并且固定部分的第二半部分包括第二狭槽，其可滑动地接纳第二突出部分，由此通过将第二突出部分滑动进入第二狭槽，将电池和固定部分组装在一起。
马达驱动装置进一步包括致动器。致动器使驱动部分在停止状态和驱动状态之间枢转，致动器包括电缆和绞盘，电缆连接到驱动部分，绞盘使电缆绕紧或松开。
马达驱动装置包括传感器装置。传感器装置感测驱动部分是在停止状态还是在驱动状态。当驱动部分到达驱动状态或者停止状态的枢转完成时，致动器的绞盘停止。
传感器装置包括第一传感器和第二传感器，第一传感器定位成当驱动部分枢转至驱动状态时，驱动部分与第一传感器相接触。第二传感器定位成当驱动部分枢转至停止状态时，第二部分与第二传感器相接触。
马达驱动装置进一步包括按压装置，当驱动部分枢转至驱动状态时，按压装置将驱动轮按压至地面。按压装置是拉伸弹簧，其具有第一端部和第二端部。第一端部连接到固定部分，第二端部连接到驱动部分。
马达驱动装置进一步包括安装在自行车的车把上的操作开关。操作开关控制电动马达的启动、停止和速度。
马达驱动装置也可包括安装在自行车车把上的停止开关。当对自行车的刹车闸进行操作时，停止开关断开电动马达的电流。
马达驱动装置的使用不限于自行车。马达驱动装置可以连接到任何人力驱动的交通工具上，该人力驱动的交通工具具有主架和可转动地连接到主架的轮。
本发明的具有以下优点(1)提供了一种简单、轻便的不需要改变自行车的结构就可连接到自行车的马达驱动装置；(2)马达驱动装置可通过简单的操作暂时地缩回，以使人力驱动和马达驱动之间的转换可以很容易地进行；(3)马达驱动装置安装在低的位置，并且不会与自行车踏板或其它运动的部件相干涉；(4)马达驱动装置很紧凑，以使其可以安装在儿童自行车上；和(5)自行车刹车的同时，马达驱动装置停止。
尽管本发明已经简要概述，但是通过下面的附图、详细的描述和附加的权利要求，可以更充分地理解本发明。
通过参考附图，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中图1是显示了本发明的马达驱动装置和将马达驱动装置安装其上的自行车的主视图；图2是显示了驱动驱动轮的马达装置的主视图；图3是马达装置的俯视图；图4是显示马达装置的可替代实施例的主视图；图5是显示固定部分的主视图；图6是显示固定部分的侧视图；图7是马达装置和连接到马达驱动装置的电池的主视图；图8是显示马达驱动装置的操作开关和停止开关的说明性的立体图；图9是显示驱动部分枢转至停止状态的主视图；图10是沿图9中10-10线的剖视图。
具体实施例方式
图1显示了根据本发明的自行车12的马达驱动装置10。自行车12包括主架14、可旋转地连接到主架14的前轮16和后轮18、连接到自行车主架的链轮20和使链轮20转动的两个踏板22。马达驱动装置10包括驱动轮24和驱动驱动轮24的马达装置26。驱动轮24和地面28相接触，并且通过驱动轮24和地面28之间的滚动摩擦使自行车移动。
图2显示了马达装置26，其包括固定部分30和驱动部分32，固定部分30将马达装置26连接到自行车12的主架14，驱动部分32支撑驱动轮24并且驱动该驱动轮24。相对于固定部分30，驱动部分32可在停止状态和驱动状态之间枢转。在停止状态中，驱动轮24与地面28相分离。在驱动状态中，驱动轮24与地面28相接触。
马达驱动装置10进一步包括按压装置38，当驱动部分32枢转至驱动状态时，按压装置38将驱动轮24按压至地面。按压装置38是拉伸弹簧40。拉伸弹簧40具有第一端部42和第二端部44。第一端部42和固定部分30相连接，第二端部44和驱动部分32相连接。
驱动部分32包括驱动马达46、支撑驱动马达46的支撑体48和从支撑体48延伸并且旋转支持驱动轮24的延伸部分50。
再参考图1，马达驱动装置10进一步包括致动器34。致动器34使驱动部分32在停止状态和驱动状态之间枢转。致动器34包括电缆36和绞盘(未示出)，电缆36连接到驱动部分32，绞盘用于绕紧或松开电缆36。在驱动状态中，绞盘松开电缆36，以使延伸部分50降低，并且驱动轮24与地面相接触。在停止状态中，绞盘逆着拉伸弹簧40的张力绕紧电缆36，以使延伸部分50向上枢转。
如图1中所示，当马达驱动装置10连接到自行车12时，驱动部分32的延伸部分50和驱动轮24放置在自行车12的链轮20的下面。
如图3所示，延伸部分50和驱动轮24足够窄，以使延伸部分50和驱动轮24不会与自行车12的踏板22干涉。驱动轮24由驱动马达46通过链条74等来驱动。
图4示出了可替代的实施例。驱动部分32包括转动支撑驱动轮24的支撑体52。驱动轮24包括驱动马达54，其包含在驱动轮24的内部。该实施例的支撑体52比第一实施例中的支撑体48更短、更紧凑。驱动马达54包括电动马达，其合适地组装在驱动轮24的内部，并且转动驱动轮24。当用于连接马达驱动装置10的可用空间狭窄时，例如儿童自行车，则该实施例比较合适。
如图5和图6所示，固定部分30包括第一半部分56和第二半部分58。第一半部分56包括第一凹槽60，第二半部分58包括第二凹槽62。第一凹槽60和第二凹槽62与自行车12的主架14相接触。当固定部分30固定到自行车12的主架14时，第一半部分56和第二半部分58通过螺栓76相互紧固。
如图7所示，驱动部分32的支撑体48连接到固定部分30的第一半部分56。驱动部分32的驱动马达46是电动马达64，电池66设置用于为电动马达64供应电力。电池66连接到固定部分30的第二半部分58。采取这种方式，自行车12的主架14间的空间得到最优利用，并且马达驱动装置10连接到自行车12，位于最低位置。固定部分30可具有单独的枢转托架78，其可拆卸地连接到第二半部分58。当马达驱动装置10不使用时，通过将枢转托架78从第二半部分58卸下，可将带有枢转托架78的驱动部分32容易的取下，并且通过将枢转托架78连接到第二半部分58，可将带有枢转托架78的驱动部分32容易地连接。
马达驱动装置10进一步包括传感器装置80。传感器装置80感测驱动部分32是在停止状态还是在驱动状态。当驱动部分32完成到达驱动状态或者到达停止状态的枢转时，致动器34的绞盘停止。
传感器装置80包括第一传感器82和第二传感器84。第一传感器82和第二传感器84放置在枢转托架78和驱动部分32的支撑体48之间，以当驱动部分32枢转至驱动状态时，使驱动部分32与第一传感器82相接触，并且当驱动部分32枢转至停止状态时，使驱动部分32与第二传感器84相接触。
汽油引擎经适当改造也可用作驱动马达46，连接到固定部分30，代替电动马达。
如图8所示，马达驱动装置10进一步包括安装在自行车12的把手70上的操作开关68。操作开关68控制电动马达64的启动、停止和速度。骑自行车12者可以通过紧握和旋转操作开关68来控制电动马达64。为了对自行车12的制动装置86进行操作，骑自行车者应释放操作开关68，则电动马达64自动停止。
如图9所示，驱动部分32枢转至停止状态。即使在停止状态，自行车12的链轮20和马达驱动装置10的驱动轮24之间仍有充足的空间。
图10示出了怎样将电池66和驱动部分32快速地连接到自行车12的主架14或从自行车12的主架14卸下。如图10所示，驱动部分32的支撑体48或者枢转托架78包括第一突出部分88，固定部分58的第一半部分56包括第一狭槽90，其可以滑动地接纳第一突出部分88，以使驱动部分32通过将第一突出部分88滑动进入第一狭槽90而和固定部分32组装在一起。电池66包括第二突出部分92，固定部分30的第二半部分58包括第二狭槽94，其可以滑动地接纳第二突出部分92，以使电池66通过将第二突出部分92滑动进入第二狭槽94中而和固定部分30组装在一起。
作为另外的安全措施，马达驱动装置10进一步包括停止开关72，其安装在自行车12的把手70上。当操作自行车12刹车闸时，停止开关72断开电动马达64的电流。
已经参考本文中不同的实施方式对本发明进行了显示和描述，但是本领域的技术人员应意识到，可在没有偏离所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的条件下，对形式、细节、组成和操作做出改变。例如，驱动轮可与自行车的后轮相接触，使自行车前行。驱动轮可以总是与地面相接触，而不总在停止状态和驱动状态之间转换。当马达装置出故障时，驱动轮可自由转动，以使驱动轮不干涉自行车的人力驱动。
权利要求
1.一种用于自行车的马达驱动装置，其中，自行车包括主架、可转动地连接到主架的前轮和后轮、连接到主架的链轮和使链轮转动的两个踏板，所述马达驱动装置包括a)驱动轮；和b)驱动驱动轮的马达装置；其中，驱动轮与地面相接触，并且通过驱动轮和地面之间的滚动摩擦，使自行车移动。
2.根据权利要求1所述的马达驱动装置，其中，马达装置包括固定部分和驱动部分，固定部分将马达装置连接到自行车主架，驱动部分支撑驱动轮并且驱动所述驱动轮，其中，驱动部分可相对于固定部分在停止状态和驱动状态之间枢转，其中，在停止状态中，驱动轮与地面相分离，其中，在驱动状态中，驱动轮与地面相接触。
3.根据权利要求2所述的马达驱动装置，进一步包括致动器，其中，致动器使驱动部分在停止状态和驱动状态之间枢转。
4.根据权利要求3所述的马达驱动装置，其中，致动器包括电缆和绞盘，电缆连接到所述驱动部分，绞盘使电缆绕紧或松开。
5.根据权利要求4所述的马达驱动装置，进一步包括传感器装置，其中，传感器装置感测驱动部分是在停止状态还是在驱动状态，其中，当驱动部分到达驱动状态或者停止状态的枢转完成时，致动器的绞盘停止。
6.根据权利要求5所述的马达驱动装置，其中，传感器装置包括第一传感器和第二传感器，其中，第一传感器定位成当驱动部分枢转至驱动状态时，驱动部分与第一传感器相接触，并且其中第二传感器定位成当驱动部分枢转至停止状态时，驱动部分与第二传感器相接触。
7.根据权利要求2所述的马达驱动装置，进一步包括按压装置，当驱动部分枢转至驱动状态时，所述按压装置将驱动轮按压至地面。
8.根据权利要求7所述的马达驱动装置，其中，按压装置是拉伸弹簧，其中拉伸弹簧具有第一端部和第二端部，并且其中第一端部连接到固定部分，第二端部连接到驱动部分。
9.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其中，驱动部分包括转动地支撑驱动轮的支撑体，并且其中驱动轮包括包含在驱动轮内部的驱动马达。
10.根据权利要求2所述的马达驱动装置，其中，驱动部分包括驱动马达、支撑驱动马达的支撑体和从所述支撑体延伸出并且转动地支撑驱动轮的延伸部分。
11.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其中，当马达驱动装置连接到自行车时，驱动部分的延伸部分和驱动轮位于自行车链轮的下面，并且其中延伸部分和驱动轮足够窄，以使延伸部分和驱动轮不与自行车的踏板相干涉。
12.根据权利要求10所述的马达驱动装置，其中，固定部分包括第一半部分和第二半部分，其中，第一半部分包括第一凹槽，第二半部分包括第二凹槽，其中第一凹槽和第二凹槽与自行车的主架相接触，并且当固定部分固定在自行车的主架时，第一半部分和第二半部分相互紧固。
13.根据权利要求12所述的马达驱动装置，其中，驱动部分的驱动马达包括电动马达，其中，驱动部分的支撑体连接到固定部分的第一半部分，其中，电池设置用于为电动马达供应电力，并且其中电池连接到固定部分的第二半部分。
14.根据权利要求13所述的马达驱动装置，其中，驱动部分的支撑体包括第一突出部分，并且固定部分的第一半部分包括第一狭槽，所述第一狭槽可滑动地接纳第一突出部分，由此通过将第一突出部分滑动进入第一狭槽，将驱动部分和固定部分组装在一起，并且其中，电池包括第二突出部分，并且固定部分的第二半部分包括第二狭槽，所述第二狭槽可滑动地接纳第二突出部分，由此通过将第二突出部分滑动进入第二狭槽，将电池和固定部分组装在一起。
15.根据权利要求10所述的马达驱动装置，进一步包括安装在自行车的车把上的操作开关，其中，驱动部分的驱动马达包括电动马达，其中，操作开关控制电动马达的启动、停止和速度。
16.根据权利要求10所述的马达驱动装置，进一步包括安装在自行车的车把上的停止开关，其中，驱动部分的驱动马达包括电动马达，其中，当对自行车的刹车闸进行操作时，停止开关断开电动马达的电流。
17.一种用于人力驱动的交通工具的马达驱动装置，其中，人力驱动的交通工具包括主架和一个或多个轮，其可转动地连接到主架，马达驱动装置包括a)驱动轮，和b)驱动驱动轮的马达装置；其中，驱动轮与地面相接触，并且通过轮和地面之间的滚动摩擦，使自行车移动。
18.根据权利要求17所述的马达驱动装置，其中，马达装置包括固定部分和驱动部分，固定部分将马达装置连接到人力驱动的交通工具的主架，驱动部分支撑驱动轮并且驱动所述驱动轮，其中，驱动部分可相对于固定部分在停止状态和驱动状态之间枢转，其中，在停止状态中，驱动轮与地面相分离，在驱动状态中，驱动轮与地面相接触。
19.根据权利要求18所述的马达驱动装置，进一步包括致动器，其中，致动器可使驱动部分在停止状态和驱动状态之间枢转。
20.根据权利要求18所述的马达驱动装置，进一步包括按压装置，当驱动部分枢转至驱动状态时，所述按压装置将驱动按压至地面。
全文摘要
本发明提供一种用于自行车的马达驱动装置(10)。马达驱动装置包括驱动轮(24)和驱动驱动轮的马达装置(26)。驱动轮与地面相接触，并且通过驱动轮与地面之间的滚动摩擦来使自行车移动。马达装置包括固定部分(30)和驱动部分(32)，固定部分(30)将马达装置连接到自行车主架，驱动部分(32)支撑驱动轮并驱动驱动轮。驱动部分(32)可相对于固定部分(30)在停止状态和驱动状态之间枢转。在停止状态中，驱动轮(24)与地面相分离，在驱动状态中，驱动轮与地面相接触。
文档编号B62K11/00GK1926021SQ200580006153
公开日2007年3月7日 申请日期2005年2月25日 优先权日2004年2月26日
发明者史蒂夫·欧 申请人:史蒂夫·欧