摩擦式自行车助力器的制作方法

文档序号:15669704发布日期:2018-10-16 18:43阅读:2160来源:国知局
本实用新型涉及自行车配件,具体涉及一种摩擦式自行车助力器。
背景技术
:面对能源与环境的挑战,发展节能与新能源的交通工具技术成为了必然。随着消费水平日益增长,人们不再仅仅关注出行的方便,更多地重视到了环境保护,骑自行车出行已经成为人们出行的一种趋势、潮流。但是长时间的骑行会让骑行者感到力不从心,自行车助力器的出现应运而生,近几年来,国内市场的自行车助力器大多是在中轴部分装一霍尔元件和磁钢圆盘,达到一定速度后电机就开始启动,启动后就全电动控制,并无法精确比例,使骑行者的骑行感受较差,且助力器运行时声音过大、易发热。技术实现要素:鉴于以上内容,有必要提供一种能根据需要让普通自行车实现脚踏及电动辅助驱动两用功能的自行车助力器。为达到上述目的,本实用新型所采用的技术方案是:一种摩擦式自行车助力器,包括电池模块、单片机控制模块、电机驱动模块和车轮驱动模块;所述电池模块用于向所述单片机控制模块、电机驱动模块和车轮驱动模块供电;所述单片机控制模块用于发出信号,控制所述电机驱动模块的运行;所述电机驱动模块用于接收来自所述单片机控制模块的信号,控制所述车轮驱动模块的运行;所述车轮驱动模块包括变速箱、电机和驱动棒,用于给车轮提供驱动力;所述变速箱包括箱体、箱盖、输入轴、输出轴、第一轴套和第二轴套,所述箱体为一底板和四侧板构成的带一开口的方形结构,所述箱盖通过固定件固定在所述箱体上,所述箱体一较短的侧板上开设有若干安装孔,所述箱体一较长的侧板上开设有输入轴孔和输出轴孔,另一较长的侧板上与输入轴孔和输出轴孔相对的位置分别设有输入轴座和输出轴座;所述输入轴的中部套设有第一同步带轮,输入轴的一端穿过输入轴孔,落入输入轴座内,第一轴套套设于输入轴上,且固定在输入轴孔内;所述输出轴的中部套设有第二同步带轮,输出轴的一端穿过输出轴孔,落入输出轴座内,第二轴套套设于输出轴上,且固定在输出轴孔内;所述第一同步带轮与所述第二同步带轮之间通过同步带传动;所述电机与所述输入轴另一端相连,带动所述输入轴转动;所述驱动棒套入并固定于所述输出轴的另一端;所述变速箱安装于自行车后轮上方,通过一切换架与自行车车架活动连接,所述切换架通过固定件固定在所述变速箱的安装孔上,所述驱动棒与自行车后轮旋转的中心轴始终保持平行,通过上下旋转沿所述车架左右方向布置在所述切换架上的枢转轴,可以实现所述驱动棒的外表面与自行车后轮外表面的脱离与接触。优选的,所述单片机控制模块设有控制按钮,通过控制按钮向所述电机驱动模块发送信号,控制所述电机的启停和调节所述电机的速度。优选的,所述单片机控制模块通过对单片机写入控制程序,采用P1.3,P1.2,P1.1,P1.0端口分别对SW1,SW2,SW3,SW4开关进行控制,所述SW1开关用于控制电路板上的菜单选项,利用菜单进行相关的设计;所述SW2开关用于控制电路板上的复位选项,在所述电机由正转切换为反转,或者由反转切换为正转时,中间存在一定的死区时间,此时,通过复位可以避免电流过大或电机轴断裂现象。所述SW3和SW4开关可以实现所述电机的正转和反转。优选的,所述电池模块为锂电池,可拆卸的安装于自行车车架上。锂电池相比于传统电动车的铅酸电池具有体积小质量轻、循环充放次数多、污染小等优点。优选的,所述电机为步进电机,选择步进电机,相对普通电机来说,可以实现开环控制,即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制,无需反馈信号。且步进电机工作较为可靠,成本低,电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制。优选的,所述驱动棒的外表面设置有橡胶层。本实用新型具有以下有益效果:本实用新型的摩擦式自行车助力器,电机设于变速箱的输入端,驱动棒设于变速箱输出端,因而变速箱、步进电机与驱动棒构成一个结构紧凑;变速器通过枢转轴与车架枢接,上下旋转枢转轴即可完成驱动棒与自行车车轮的脱离与接触,使得自行车助力器在需要对自行车助力时,先通过驱动棒与车轮接触,再由步进电机驱使驱动棒转动,由转动的驱动棒通过与车轮的摩擦而带动该车轮在地面上滚动,实现对自行车的助力目的,当不需要助力时,将驱动棒脱离与车轮的接触,即可使自行车恢复正常的骑行;另外,输入轴与输出轴间通过同步带传动,噪音较小,效率更高,且无需润滑油润滑,节约了制造成本。【附图说明】图1是本实用新型摩擦式自行车助力器的模块示意图。图2是车轮驱动模块的外形示意图。图3是变速箱箱体的结构示意图。图4是车轮驱动模块与车架的装配示意图。图5是单片机控制模块的控制程序示意图。主要元件符号说明:变速箱100电机200驱动棒300车架400切换架500箱体110箱盖120输入轴130输出轴140第一轴套150第二轴套160底板1101四侧板1102输入轴孔1103输出轴孔1104输入轴座1105输出轴座1106安装孔1107第一同步带轮1301第二同步带轮1401枢转轴510如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。【具体实施方式】请参阅图1,一种摩擦式自行车助力器,包括电池模块、单片机控制模块、电机驱动模块和车轮驱动模块;所述电池模块用于向所述单片机控制模块、电机驱动模块和车轮驱动模块供电;所述单片机控制模块用于发出信号,控制所述电机驱动模块的运行;所述电机驱动模块用于接收来自所述单片机控制模块的信号,控制所述车轮驱动模块的运行;所述车轮驱动模块用于给车轮提供驱动力;请参阅图2、图3和图4,所述车轮驱动模块包括变速箱100、电机200和驱动棒300,所述变速箱100包括箱体110、箱盖120、输入轴130、输出轴140、第一轴套150和第二轴套160,所述箱体110为一底板1101和四侧板1102构成的带一开口的方形结构,所述箱盖120通过固定件(图中未示出)固定在所述箱体110上,所述箱体110一较短的侧板1102上开设有若干安装孔1107,所述箱体110一较长的侧板1102上开设有输入轴孔1103和输出轴孔1104,另一较长的侧板1102上与输入轴孔1103和输出轴孔1104相对的位置分别设有输入轴座1105和输出轴座1106;所述输入轴130的中部套设有第一同步带轮1301,输入轴130的一端穿过输入轴孔1103,落入输入轴座1105内,第一轴套150套设于输入轴上,且固定在输入轴孔1103内;所述输出轴140的中部套设有第二同步带轮1401,输出轴140的一端穿过输出轴孔1104,落入输出轴座1106内,第二轴套160套设于输出轴140上,且固定在输出轴孔1104内;所述第一同步带轮1301与所述第二同步带轮1401之间通过同步带(图中未示出)传动;所述电机200与所述输入轴130另一端相连,带动所述输入轴130转动。作为优选,所述电机200为步进电机,选择步进电机,相对普通电机来说,可以实现开环控制,即通过驱动器信号输入端输入的脉冲数量和频率实现步进电机的角度和速度控制,无需反馈信号。且步进电机工作较为可靠,成本低,电机和驱动器不易损坏,非常适合于微电脑和单片机控制。所述驱动棒300套入并固定于所述输出轴140的另一端;优选的,所述驱动棒300的外表面设置有橡胶层。请参阅图4,所述变速箱100安装于自行车后轮上方,通过一切换架500与自行车车架400活动连接,所述切换架500通过固定件,如螺丝等固定在所述变速箱100的安装孔1107上,所述驱动棒300与自行车后轮旋转的中心轴始终保持平行,通过上、下旋转沿所述车架400左右方向布置在所述切换架500上的枢转轴510,可以实现所述驱动棒300的外表面与自行车后轮外表面的脱离与接触。作为优选,所述单片机控制模块设有控制按钮,通过控制按钮向所述电机驱动模块发送信号,控制所述电机的启停和调节所述电机的速度。请参阅图5,所述单片机控制模块通过对单片机写入控制程序,采用P1.3,P1.2,P1.1,P1.0端口分别对SW1,SW2,SW3,SW4开关进行控制,所述SW1开关用于控制电路板上的菜单选项,利用菜单进行相关的设计;所述SW2开关用于控制电路板上的复位选项,在所述电机由正转切换为反转,或者由反转切换为正转时,中间存在一定的死区时间,此时,通过复位可以避免电流过大或电机轴断裂现象。所述SW3和SW4开关可以实现所述电机的正转和反转。作为优选,所述电池模块为锂电池,可拆卸的安装于自行车车架400上。锂电池相比于传统电动车的铅酸电池具有体积小质量轻、循环充放次数多、污染小等优点。上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围,凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本实用新型所涵盖专利范围。当前第1页1 2 3 
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