一种设有外挂驱动机构的电动山地车的制作方法

本发明涉及山地自行车技术领域，具体涉及一种种可以适应在公路、沙地、雪地、冰面、水上等多种地形骑行的多。

背景技术：

目前大众健身运动很多，但大部分项目需要有一定体能，如跑步、羽毛球等，还有一些很枯燥，如步行等，只有骑行有着广范的群众基础，且不伤身体、不伤膝盖，体能要求也不是很高，男女老幼根据自身条件皆可骑行。

问题的关键是，目前骑行并没有合适的场地，城市里骑行没有越野的体验，基本都是平面，且非常不安全，很多路段人车混杂，根本无法连续骑行；另外就是北方的气候使得普通山地车冬季不能在冰雪地面上骑行，使得骑行爱好者进入冬季就需要暂停。

数据表明，以时速15公里骑行10公里卡路里的消耗相当于慢跑2公里，但很多人根本跑不了2公里，可骑行10公里则很轻松就能完成，所以说，骑行是最适合大众健身的体育项目。

只有采用自行车模拟训练器，或采用雪地自行车、或冰面自行车、或沙地自行车才能做到无论何时何地、何季节既春夏秋冬，皆可体验皆可锻炼，也就是可以模拟在沙地、雪地或冰面上骑行自行车。

早期的雪地自行车大概出现在150年前，该时期的雪地自行车一般由木质材料制成。大约在19世纪60年代左右的欧洲，雪地自行车被作为一种冬天实用的雪上交通工具，但是在之后的80年里，雪地自行车几乎没有发展，直到1949年，一个叫本特的澳大利亚人采用了新型“SIT-SKI”的装置，该装置意味着人可以坐在上面滑雪。经过长期的改良，这种装置逐渐变得轻便，并在西方国家里流行起来。然而由于没有大批量的生产和普及，很快这股风潮就已过去。当人们能够重新想起“SIT-SKI”时，世界已经发生了很大的变化。在2003年，实用新型家唐·哈内布林克在探险家杜克斯图的求助下，实用新型了可以在雪地上行进的极地自行车。随后，雪地自行车不断发展至今，无论从结构形式上，还是设计理念上都发生了很大变化，并最终在近5年(尤其是从2006年在Durango Mountain Resort，Colorado举行了Purgatory International SkiBike Festival雪上自行车节之后)成为风靡全美以及西欧地区的一项新兴雪上运动项目。

现今国外现有的雪地自行车，也存在诸多问题：

1、适应性差：

国外现有的雪地自行车，由于车座的位置和角度均不可调节，造成使用雪地自行车时，对于不同身高、不同年龄的使用者很难完全适合。

2、无减震或减震效果差：

国外现有的雪地自行车，由于缺少减震或减震效果不佳，当雪面稍有不平时，车体颠簸严重，舒适度差，在雪地自行车高速运动过程中危险性还会增加。

3、缺少刹车功能：

国外现有的雪地自行车，并没有安装刹车装置，想要实现雪地自行车的减速，通常是靠滑雪者的脚和雪面摩擦接触，来实现减速的效果，同时也增加了骑行的不安全性。

4、携带不便：

国外现有的雪地自行车，无论是从家里带到滑雪场，还是从山底通过缆车运至山顶，由于雪地自行车自身体积较大，又不可折叠，携带十分不便。

目前依靠人自身力量驱动进行长距离位移的装置主要有两种，一种是两轮自行车，一种是轮滑鞋。这两种装置虽然能带人进行较省力前行，但仍然有显著的缺点：

1、两轮自行车的前后轮较大，车身高，骑车人的重心位置也较高，遇紧急情况下容易跌倒；

2、自行车前后轮承受人的重量压力，由于车轮直径大而且用钢丝支撑轮圈，接触地面的轮胎部分受压力而变形，车轮阻力大；

3、停止踩脚踏板进入滑行状态时，链条带动的后齿轮内部有棘轮结构，齿轮外圈不转动而内圈转动，有接触摩擦阻力，在滑行状态下车速下降快，意味着骑车人需要不断脚踩脚踏驱动自行车保持一定速度前行，长距离骑行双脚比较累；

4、轮滑鞋的多个滑行轮分担了人体重量能轻松滑行前进，但轮滑鞋需要固定穿在双脚上，不仅需要相当技巧，而且在公路上滑行不安全。

5、自行车、轮滑依靠人自身最有力量的双脚来骑行/滑行，是两种较省力的交通工具，但使用范围有限，在沙地、雪地、冰面、水上均无法使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够在公路、沙地、雪地、冰面、健身房内等多种场地骑行、训练设有外挂驱动机构的电动山地车。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种设有外挂驱动机构的电动山地车，所述外挂驱动机构包括通过支撑杆连接在车轴两侧的驱动支架，所述驱动支架通过驱动组件及传动组件与驱动皮带连接，或所述驱动支架直接与滑板连接，所述驱动组件包括由驱动电机带动驱动皮带运转的第一驱动组件和/或由车轮带动驱动皮带运转的第二驱动组件；所述驱动皮带或驱动皮带与滑板一起用于驱动山地车在沙地或雪地或冰面运行。

为了使得山地自行车既能适应在公路、山地的路面上骑行，又可以在冰面、雪地或沙地上骑行，也可在冰面、雪地或沙地的模拟训练场地上训练骑行，优选的技术方案是，所述第二驱动组件包括与车轮的轮胎通过摩擦驱动的摩擦驱动球，所述摩擦驱动球通过第一驱动轴支撑在驱动支架上，在所述第一驱动轴上设有驱动蜗杆，所述驱动蜗杆与涡轮啮合，所述涡轮通过第一传动轴支撑在驱动支架上，在所述第一传动轴上还设置有第一传动轮，在所述驱动支架上还设有第二传动轴和第三传动轴，在所述第二传动轴和第三传动轴上分别设有第二传动齿轮和第三传动齿轮，所述第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮分别与驱动皮带上的内齿啮合。

为了能够使得设有外挂驱动机构的电动山地车，既可以用于其性训练，由人力驱动车轮运行，又可以用作休闲娱乐，通过驱动电机驱动车轮运行，这样既可以省力，又可以达到休闲娱乐的效果，进一步优选的技术方案是，所述第一驱动组件还包括在所述第二传动轴或第三传动轴上设有第四传动齿轮，所述第四传动齿轮与第三驱动齿轮啮合，所述第三驱动齿轮设置在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机固定在驱动支架上。

为了使得山地自行车既能适应在公路、山地的路面上骑行，又可以在冰面、雪地或沙地上骑行，也可在冰面、雪地或沙地的模拟训练场地上训练骑行，同时又可以简化驱动机构的结构构造，优选的技术方案还有，所述第二驱动组件包括与轮胎外表面上的花纹啮合的第一驱动齿轮和第二驱动齿轮，所述第一驱动齿轮和第二驱动齿轮通过第二传动轴和第三传动轴支撑在驱动支架，在所述驱动支架上还设有第一传动轴，在所述第一传动轴和上设有第一传动齿轮，所述第一传动齿轮、第一驱动齿轮和第二驱动齿轮分别通过第二传动轴和第三传动轴上的第二传动齿轮和第三传动齿轮与驱动皮带上的内齿啮合；所述轮胎外表面上的花纹呈凸条状，所述凸条是与车轴平行的直线型的凸条。

为了能够使得设有外挂驱动机构的电动山地车，既可以用于其性训练，由人力驱动车轮运行，又可以用作休闲娱乐，通过驱动电机驱动车轮运行，这样既可以省力，又可以达到休闲娱乐的效果，进一步优选的技术方案还有，所述第二驱动组件还包括在所述第二传动轴或第三传动轴上设有第四传动齿轮，所述第四传动齿轮与第三驱动齿轮啮合，所述第三驱动齿轮设置在驱动电机的输出轴上，所述驱动电机固定在驱动支架上。

为了简化驱动支架的结构，同时又可使得驱动支架牢固平稳地支撑住山地车的车轮，进一步优选的技术方案还有，所述驱动支架为三角形支架，所述三角形驱动支架包括有内侧支架和外侧支架，所述第一传动轴、第二传动轴和第三传动轴分别支撑在内侧支架与外侧支架之间，所述第一驱动轴有两根分别支撑在内侧支架上和外侧支架上。

为了使得驱动皮带能够与冰面或雪地或沙地之间具有良好的接触面，并且可以使得驱动支架上与地面之间的支撑力得到均匀的分散，进一步优选的技术方案还有，在所述三角形驱动支架底边下设有与驱动皮带内齿啮合的支撑齿轮，所述支撑齿轮设有若干个，且通过倒置V形支架与驱动支架底边连接。

为了使得驱动皮带能够将车轮的动力或电机的驱动力传动到地面，使其驱动山地车能够在冰面或雪地或沙地上行驶，同时能够增加驱动皮带与地面之间的摩擦力，进一步优选的技术方案还有，所述驱动皮带为环形皮带，在所述环形皮带内侧设有分别与第一传动齿轮、第二传动齿轮和第三传动齿轮啮合的内齿，在所述环形皮带外侧设有花纹。

为了进一步简化山地车的外挂驱动机构，使其后车轮作为驱动轮，使其前车轮作为从动车轮，进一步优选的技术方案还有，在所述山地车的后轮车轴的两侧分别通过两根成折线形的支撑杆与两个驱动支架的内侧支架的上部连接，在所述驱动支架的外部包覆有驱动皮带；在所述山地车的前轮车轴的两侧分别通过两根成直线形的支撑杆与两个驱动支架的内侧支架的上部连接，在所述驱动支架的下面连接有滑板。

为了便于控制驱动电机的工作状态，同时也便于随时观测山地车的行驶速度，进一步优选的技术方案还有，在所述驱动支架或车架上靠近车轮的部位设置有测速器，所述测速器通过线缆分别与蓄电池及设置在车把上的显示器连接，所述蓄电池设置在驱动支架或车架上，所述蓄电池通过线缆还与驱动电机连接，在所述车把上设置有用于控制驱动电机启闭的开关及电机调速旋钮。

本发明的优点和有益效果在于：所述设有外挂驱动机构的电动山地车具有能够在公路、沙地、雪地、冰面、健身房内等多种场地骑行、训练的功效。该山地车通过安装在车轮驱动轴上的支撑杆和驱动支架，将前车轮与后车轮悬空架起，再通过摩擦球或驱动齿轮在轮胎的驱动下，或在驱动电机的驱动下再经由传动齿轮的传动，带动驱动皮带运转，通过驱动皮带的循环运转，即可使得山地车在冰面或雪地或沙地上行驶。其中轮胎的驱动力是来自参与训练人员骑行山地车时给予车轮的动力。由于在山地车的前轮与后轮的两侧均设有驱动支架，因此可以使得山地车支撑稳定，受力合理，运行平稳。即使车辆停止不动也不会摔倒或倾斜。另外，由于在该外挂驱动机构中设置有驱动电机，所以该山地车既可以由训练者通过人力骑行，也可以作于休闲娱乐用，由驱动电机驱动器行驶。由驱动电机等部件构成的电动滑轮组可与山地车构成整体结构，也可作为独立部件安装使用在任何已有的山地车上。

附图说明

图1是本发明设有外挂驱动机构的电动山地车的主视结构示意图之一；

图2是图1中外挂驱动机构中第一驱动组件的局部放大结构示意图之一；

图3是图2的侧视图；

图4是图1中外挂驱动机构中第一驱动组件的局部放大结构示意图之二；

图5是图4的侧视图；

图6是图1中外挂驱动机构中第二驱动组件的局部放大结构示意图之一；

图7是图6的侧视图；

图8是图1中外挂驱动机构中第二驱动组件的局部放大结构示意图之二；

图9是图8的侧视图。

图中：1、支撑杆；2、驱动支架；2.1、内侧支架；2.2、外侧支架；3、驱动皮带；4、滑板；5、驱动电机；6、摩擦驱动球；7、第一驱动轴；8、驱动蜗杆；9、涡轮；10、第一传动轴；11、第一传动齿轮；12、第二传动轴；13、第三传动轴；14、第二传动齿轮；15、第三传动齿轮；16、第四传动齿轮；17、第三驱动齿轮；18、轮胎外表面上的花纹；19、第一驱动齿轮；20、第二驱动齿轮；21、支撑齿轮；22、倒置V形支架；23、测速器；24、蓄电池；25、显示器；26、开关；27、电机调速旋钮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明是一种设有外挂驱动机构的电动山地车，所述外挂驱动机构包括通过支撑杆1连接在车轴两侧的驱动支架2，所述驱动支架2通过驱动组件及传动组件与驱动皮带3连接，或所述驱动支架2直接与滑板4连接，所述驱动组件包括由驱动电机5带动驱动皮带3运转的第一驱动组件和/或由车轮带动驱动皮带3运转的第二驱动组件；山地车可通过驱动皮带3或通过驱动皮带3与滑板4一起用于驱动山地车在沙地或雪地或冰面运行。

如图2、图3所示，为了使得山地自行车既能适应在公路、山地等路面上骑行，又可以在冰面、雪地或沙地上骑行，也可在冰面、雪地或沙地的模拟训练场地上训练骑行，本发明优选的实施方案是，所述第二驱动组件包括与车轮的轮胎通过摩擦驱动的摩擦驱动球6，所述摩擦驱动球6通过第一驱动轴7支撑在驱动支架2上，在所述第一驱动轴7上设有驱动蜗杆8，所述驱动蜗杆8与涡轮9啮合，所述涡轮9通过第一传动轴10支撑在驱动支架2上，在所述第一传动轴10上还设置有第一传动齿轮11，在所述驱动支架2上还设有第二传动轴12和第三传动轴13，在所述第二传动轴12和第三传动轴13上分别设有第二传动齿轮14和第三传动齿轮15，所述第一传动齿轮11、第二传动齿轮14和第三传动齿轮15分别与驱动皮带3上的内齿啮合。

如图4、图5所示，为了能够使得设有外挂驱动机构的电动山地车，既可以用于其性训练，由人力驱动车轮运行，又可以用作休闲娱乐，通过驱动电机驱动车轮运行，这样既可以省力，又可以达到休闲娱乐的效果，本发明进一步优选的实施方案是，所述第一驱动组件还包括在所述第二传动轴12或第三传动轴13上设有第四传动齿轮16，所述第四传动齿轮16与第三驱动齿轮17啮合，所述第三驱动齿轮17设置在驱动电机5的输出轴上，可将所述驱动电机5固定在驱动支架2上。

如图6、图7所示，为了使得电动山地自行车既能适应在公路、山地的路面上骑行，又可以在冰面、雪地或沙地上骑行，也可在冰面、雪地或沙地的模拟训练场地上训练骑行，同时又可以简化驱动机构的结构构造，本发明优选的实施方案还有，所述第二驱动组件包括与轮胎外表面上的花纹18啮合的第一驱动齿轮19和第二驱动齿轮20，所述第一驱动齿轮19和第二驱动齿轮20通过第二传动轴12和第三传动轴13支撑在驱动支架2上，在所述驱动支架2上还设有第一传动轴10，在所述第一传动轴10和上设有第一传动齿轮11，所述第一传动齿轮11、第一驱动齿轮19和第二驱动齿轮20分别通过第二传动轴12和第三传动轴13上的第二传动齿轮14和第三传动齿轮15与驱动皮带3上的内齿啮合；所述轮胎外表面上的花纹18呈凸条状，所述凸条是与车轴平行的直线型的凸条。

如图8、图9所示，为了能够使得设有外挂驱动机构的电动山地车，既可以用于其性训练，由人力驱动车轮运行，又可以用作休闲娱乐，通过驱动电机驱动车轮运行，这样既可以省力，又可以达到休闲娱乐的效果，本发明进一步优选的实施方案还有，所述第二驱动组件还包括在所述第二传动轴12或第三传动轴13上设有第四传动齿轮16，所述第四传动齿轮16与第三驱动齿轮17啮合，所述第三驱动齿轮17设置在驱动电机5的输出轴上，所述驱动电机5固定在驱动支架2上。

如图3、图5、图7、图9所示为了简化驱动支架的结构，同时又可使得驱动支架牢固平稳地支撑住山地车的车轮，本发明进一步优选的实施方案还有，所述驱动支架2为三角形支架，所述三角形驱动支架2包括有内侧支架2.1和外侧支架2.2，所述第一传动轴10、第二传动轴12和第三传动轴13分别支撑在内侧支架2.1与外侧支架2.2之间，所述第一驱动轴7有两根分别支撑在内侧支架2.1上和外侧支架2.2上。

如图2、图4、图6、图8所示，为了使得驱动皮带3能够与冰面或雪地或沙地之间具有良好的接触面，并且可以使得驱动支架2上与地面之间的支撑力得到均匀的分散，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述三角形驱动支架2底边下设有与驱动皮带3内齿啮合的支撑齿轮21，所述支撑齿轮21设有若干个，且通过倒置V形支架22与驱动支架2的底边连接。

如图2、图4、图6、图8所示，为了使得驱动皮带3能够将车轮的动力或电机的驱动力传动到地面，使其驱动山地车能够在冰面或雪地或沙地上行驶，同时能够增加驱动皮带与地面之间的摩擦力，本发明进一步优选的实施方案还有，所述驱动皮带3为环形皮带，在所述环形皮带内侧设有分别与第一传动齿轮11、第二传动齿轮14和第三传动齿轮15啮合的内齿，在所述环形皮带3外侧设有花纹。

如图1、图3所示，为了进一步简化山地车的外挂驱动机构，使其后车轮作为驱动轮，使其前车轮作为从动车轮，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述山地车的后轮车轴的两侧分别通过两根成折线形的支撑杆1与两个驱动支架2的内侧支架2.1的上部连接，在所述驱动支架2的外部包覆有驱动皮带3；在所述山地车的前轮车轴的两侧分别通过两根成直线形的支撑杆1与两个驱动支架2的内侧支架2.1的上部连接，在所述驱动支架2的下面连接有滑板4。

如图1所示为了便于控制驱动电机5的工作状态，同时也便于随时观测山地车的行驶速度，本发明进一步优选的实施方案还有，在所述驱动支架2或车架上靠近车轮的部位设置有测速器23，所述测速器23通过线缆分别与蓄电池24及设置在车把上的显示器25连接，所述蓄电池24设置在驱动支架2或车架上，所述蓄电池24通过线缆还与驱动电机5连接，在所述车把上设置有用于控制驱动电机5启闭的开关26及电机调速旋钮27。

本发明设有外挂驱动机构的电动山地车的工作流程是：

1、启动驱动电机的开关；

2、在车把上安装有用于控制车速的驱动电机调速旋钮；

3、车速控制分5档，分别是：

待机状态；

时速5公里/小时；

时速10公里/小时；

时速15公里/小时；

时速20公里/小时；

4、骑行者根据需要选择车速；

5、例如车速5公里/小时；

当车速低于5公里/小时，驱动电机启动带动驱动皮带以5公里/小时的时速转动，当车速高于5公里/小时，驱动点击进入待机状态由骑行者骑行；

6、当骑行者需要娱乐时，可以不用骑行；

7、此时由驱动电机带动山地车，按所需档位的时速自动行驶；

8、驱动电机也可以采用无级变速的方式调节车速，在所述山地车的驱动轴上可以设置有变速机构；

9、该山地车可用于体能训练，也可用于娱乐。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。