专利名称：有蓄电池供电的电机驱动装置的车辆的车架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于有蓄电池供电的电机驱动装置的两轮车或类似的车辆，如三轮车的车架。同样地，本实用新型也可应用于有混合驱动装置的车辆中，混合驱动装置是由电机辅助驱动装置和通过人力操纵的脚踏传动装置组成的。
此类车架包括在前面的转向管和在后面的装在中轴桥上的车座管，前者支承前叉并在其中固定车把，后者支承车座。至少一个中央连接器作为连接和支承件设在转向管和车座管之间。它也可以设计为双管。中央连接器倾斜地从与车座管连接的中轴桥上升到转向管。在中轴桥上的摆动轴承中摆动架与后叉铰接。
在所谓的“男车”中除此之外还在转向管与车座管之间有一大梁，所以构成三角形车架。因为这种有电机主驱动装置或辅助驱动装置的车辆，根据经验优选地用于老年人或不太爱好体育运动的人，所以在地面以上的跨越高度尽可能小对于上车和下车有重要意义。
与仅仅脚踏运行的两轮或三轮车相比，有电机主驱动装置或辅助驱动装置的这些车辆，由于驱动电机、传动装置、电子控制器和电气运行装置和蓄电池造成的大的质量，所以车架必须有高的扭曲刚度和稳定性。此外这些构件应放置得尽可能低，以便降低车辆重心。还有，蓄电池和电子控制器必须受到充分的保护以及对于后者应有冷却的可能性。
已知在控制器上用螺丝旋紧形式上为铝肋片的冷却体。由此提高了成本并除此之外控制器的空间需求大体成倍，从而导致安置困难。
按US-PS 3921745的电动两轮车也未能满足上述种种要求。它的蓄电池借助于特殊的夹板固定在车架上和处于三角形车架内。因此车辆的重心很高，这对于车辆的运行性能有不利的作用。车架所用的圆形或椭圆形截面的钢管型材不能保证必要的扭曲刚度。与“男式自行车”相应的跨越高度最大，并因而使上下车困难。
在DE-GM 81 33 030.8中说明和表示了一种尤其有电动机的自行车，其中在下管和大梁之间加护板，在护板里面装电动机用的电池。
虽然护板改善了对电池的保护，但使得电池难以接近以及除此之外还需要特殊的安装及固定件。与护板较大的质量相比，它对于提高车架刚性的贡献却很小。由于跨越高度大所以自行车的上下车都很困难。连接两根后叉管的横向构件通过可更换的橡胶块弹性地支承在车座管上。这种传力连接由于所涉及的构件，即一方面是带横向构件的后叉管和另一方面是车座管，没有足够的扭曲刚性，所以对运行性能带来不希望的影响。
由DE-GM 94 01 155.9已知一种用于有电的辅助驱动装置的自行车，其中，中央连接器倾斜地从装在中轴壳体上的车座管向上延伸到转向管。
按照一项设计，此中央连接器设计为横截面变化的盒形薄板型材，它由结构和制造成本较高的翻边薄板组成。在中央连接器内可以安置电子控制元件和/或电气设备元件。按另一项有利的设计，在中央连接器下方装一与之连接的蓄电池盒。
虽然按说明的方式使车辆重心的位置较低并改善了运行性能，然而蓄电池的装、拆困难和不便于维护。车架由翻边的薄板焊在一起构成的盒形型材的高度大，所以跨越高度也大并因而上下车困难，这尤其认为不利于老年人。
本实用新型的目的在于提供一种有蓄电池供电的电机驱动装置或与人力操纵的脚踏驱动组合的电机辅助驱动装置的两轮车或与之类似的三轮车的车架，它的生产成本低、质量较小、车辆重心可以较低、能保证扭曲刚度、强度和稳定性，并因而保证良好的运行特性、以及便于维修、使用和操纵。此外应保护蓄电池和电子控制器并使后者得到冷却。
此目的通过权利要求1中所说明的车架达到。据此，中央连接器设计为有两块沿纵向平行延伸的腹板的双重车架，蓄电池盒装在腹板之间。摆动后叉由摆动架、两个矩形型材和两个用于后轴的轴安装座组成。由于双重车架作为连接和支承件、作为蓄电池盒和控制板的安装座以及作为它们的侧面保护件的多功能性，此车架的质量与可达到的高的刚度及强度相比可保持得较小。有特点的摆动后叉同样有助于得到此结果。通过蓄电池低位布置使车辆的重心低，这对于车辆的运行特性有正面的影响。跨越高度低，所以即使对老年人上下车也并不困难。蓄电池盒和控制板设置成便于接近和易于维护。
按本实用新型的车架的一项有利的设计，腹板设计为横截面一致，这带来了加工技术方面的优点和降低成本。
按另一项设计腹板由矩形型材构成，这在获得期望的刚性、便于生产和可靠地导引蓄电池盒等方面都是有利的。
腹板采用经济的成品型材也应是有利的。
采用另一些有利的设计便于操作和改善包括蓄电池和控制器的蓄电池盒的保护，按照这些设计，蓄电池盒的推入和可靠固定通过在内侧沿垂直于双重车架的纵轴线的方向或沿垂直方向导引实现。
按本实用新型的一项同样是有利的设计，转向头和中轴桥设计为铸件。由于无需复杂的裁剪下料和弯曲加工，所以可以获得其最佳的造型和经济地生产。
这特别适用于按另一些设计用铝或铝合金制造的情况下，由此同时还获得减少质量的另一个优点。
按另一项设计，腹板与转向头和中轴桥固定连接。由此得到特别有利于制造的优点。若按另一项设计这些固定连接采用焊接，则它们可以方便和便宜地完成，因为焊缝可以沿直线延伸以及焊接过程可便于自动化。焊接部位离铸件的机械加工位置足够远，所以不必担心热变形，焊接后附加的加工可以省去。按另一项设计，中轴桥上既装有中轴也装有摆动轴承。这无论从结构方面还是从加工技术方面来看都是一种经济的方案。除此之外由此还有利于车架的稳定性和车辆的运行性能。
按本实用新型的一项同样是有利的设计，摆动后叉的摆动架弹性地支承在中轴桥上。这是一种扭曲刚性特别好的方案，从而对车辆的运行特性产生正面的影响，因而不仅中轴桥而且摆动架均设计得非常稳定。
此外，除弹性构件外，传力构件如杠杆和铰链都会引起间隙和带来公差并除此之外造成高的成本，因而是不希望的。
另一项有利的设计在于，蓄电池盒设计成插入件。它在其端面和侧面被导引和可靠地固定，并通过凸缘搁在双重车架的腹板上。由此不再需要单独的蓄电池和电子控制器外壳，要不然由于尤其是蓄电池的质量相当大这种外壳必须很稳固和必然很昂贵。此外，蓄电池盒的安装座和固定夹板也可省去。按本实用新型的一项同样是有利的设计，中轴桥同时设计为装在蓄电池盒内端部的电子控制器的冷却件。因此可以省去否则必要的用于电子控制器的专用冷却体，例如用螺丝旋紧的铝散热片，它们既需要大的空间又很昂贵。按另一项设计，蓄电池盒与双重车架出自安全的原因通常用螺钉可拆式连接。所以防止了例如在车辆偶然翻倒的情况下或由于事故使蓄电池盒掉出和危及驾车人或其他人员。在使用锁时这种可拆式连接起防偷窃的作用。
车架的操作简单，便于维护。
按一种有利的设计在蓄电池盒上装一可拆的盖，以便在检查或充电时易于接近蓄电池，无需拆下蓄电池盒。
按本实用新型在蓄电池盒上装把手。在为了维护和出自于安全或其他的原因需要将蓄电池盒从车辆取出时，有把手使操作方便。
有利的是用塑料制造蓄电池盒。各种已知的塑料及制造方法可提供用于经济地、保持形状地、稳定和持续地实施此项要求例如按压注法制造的聚乙稀蓄电池盒。
按照另一项由于成本低、非常稳定和扭曲很小并因而对运行性能有正面影响故在结构和制造方面有利的车架设计，在摆动后叉中它的不同构件之间采用固定连接。
这些固定连接设计为焊接是有利的，因为可以直线导引和易于自动化。由于焊接部位离要加工的在摆动架中的安装孔足够远，所以对热变形不会有负面的影响。其结果是不需要在焊接后作补充的加工。
若如一项设计所规定那样摆动架由铸件构成，则以简单的方式可实现其最佳的造型和制造。尤其可以取消复杂的下料和弯曲加工。
有利的是矩形型材采用半成品或成品型材，它们按要求的尺寸经济地制备。
由另一项设计提供了加工技术方面的优点，据此，车辆后轴的轴安装座由折角的薄板构成。后者同样按要求的标准厚度经济地提供使用，并可方便地造成期望的角形。
按本实用新型的车辆另一些有利的设计在于，摆动后叉及其各构件，为了便于制造、获得要求的扭曲刚性和减小质量，用铝或铝合金制造。
最后，本实用新型的一项有利的设计还在于，在车座管上，在下部区和沿行车方向看的后方，在铰接点铰接车辆的提手，它可以从贴靠在车座管上的静止位置向上翻开到直至止挡的水平的工作位置。因此，当由于某些原因总是在提手处提起车辆时，可以按人体工程学有利的用手固定来抓握。
下面借助于实施例进一步说明本实用新型。
在有关的附图中表示
图1有电机辅助驱动装置的自行车立面图；图2按
图1的自行车双重车架局部剖切透视图；图3按图2的双重车架和已装入的蓄电池盒；图4按图3的A-A剖面；图5摆动后叉俯视图；图6图5的局部详图。
转向管17与车座管22借助于连接和支承件连接，此连接和支承件由在连接部位13与转向头2焊接以及在连接部位14与中轴桥3焊接的双重车架1构成，如
图1所示。蓄电池盒4插入双重车架1内并通过螺钉与之连接。
在中轴桥3内装有人力操纵的脚踏传动装置的中轴11和摆动后叉的摆动轴承10。摆动后叉包括设计为铸件的摆动架7，它在连接部位16与矩形型材8焊接。矩型型材8另一侧与支承后轴的轴安装座9焊接。电机辅助驱动装置包括电动机6，它设计为轮毂电动机或有一级传动装置的盘状转子电动机。跨越高度12很小，所以可以没有困难地上车和下车。由于蓄电池装在双重车架1的腹板19之间，所以车辆重心很低，由此对于具有电机辅助驱动装置的自行车的车架稳定性及运行性能带来正面的影响。若在带物架18下面的储物腔5利用来安置附加的蓄电池，则因而可增加运行距离，当然车辆的重心位置不得不有所提高。
图2、图3和图4表示了连接和支承件的详情，在其腹板19之间安置可靠地装在蓄电池盒4内的蓄电池15。蓄电池盒4在端面通过转向头2和中轴桥3导引和固定。蓄电池盒4借助其凸缘20形封闭地搁在腹板19上，并除此之外为了可靠起见还借助于图中未表示的螺钉与腹板连接。蓄电池盒4有一可拆的盖21，在盖的后面可接近地布置蓄电池15的接头。
双重车架1由互相连接的不同构件，即设计为铝铸件的转向头2和中轴桥3和腹板19组成，腹板19采用横截面一致的矩形成品型材。按类似的方式设计摆动后叉，如图5和图6所示。
摆动架7由铝铸件构成，并在连接部位16与矩形型材8焊接。矩形型材8涉及符合标准的半成品。矩形型材8另一侧在连接部位16与轴安装座9焊接，轴安装座由折角的铝板制成。
本实用新型不限于只应用在上述类型的两轮车上。它也可以例如应用于有三个车轮的载人、运货和残疾人车辆上，在这种情况下两个轮子可既装在前轴上又装在后轴上。
符号表1 双重车架2 转向头3 中轴桥4 蓄电池盒5 储物腔6 电动机7 摆动架8 矩形型材9 轴安装座10 摆动轴承11 中轴12 跨越高度13 连接14 连接15 蓄电池16 连接17 转向头18 带物架19 腹板20 凸缘21 盖22 车座管
权利要求1．有蓄电池供电的电机驱动装置或这样一种与人力操纵的脚踏驱动组合的辅助驱动装置的车辆用的车架，包括前转向管、装在中轴桥上的后车座管和中央连接器，它斜升地将中轴桥与转向管连接起来，在中轴桥上摆动后叉通过摆动架铰接在摆动轴承中，其特征为中央连接器设计为双重车架(1)，在其沿纵向平行延伸的两块腹板(19)之间装蓄电池盒(4)，以及，摆动后叉由摆动架(7)、两个矩形型材(8)和轴安装座(9)组成。
2．按照权利要求1所述的车架，其特征为腹板(19)设计为横截面相同的。
3．按照权利要求1或2所述的车架，其特征为腹板(19)由矩形型材构成。
4．按照权利要求1至3之一所述的车架，其特征为腹板(19)由成品型材构成。
5．按照权利要求1至4之一所述的车架，其特征为腹板(19)、转向头(2)和中轴桥(3)在它们的内侧设计为使蓄电池盒(4)在它们之间沿垂直于双重车架(1)的纵轴线方向导引。
6．按照权利要求1至4之一所述的车架，其特征为腹板(19)、转向头(2)和中轴桥(3)在它们的内侧设计为在它们之间沿垂直方向导引蓄电池盒(4)。
7．按照权利要求1至6之一所述的车架，其特征为转向头(2)和中轴桥(3)设计为铸件。
8．按照权利要求7所述的车架，其特征为转向头(2)和中轴桥(3)由铝制造。
9．按照权利要求7所述的车架，其特征为转向头(2)和中轴桥(3)用铝合金制造。
10．按照权利要求7至9之一所述的车架，其特征为在双重车架(1)的腹板(19)与转向头(2)之间采用固定连接(13)以及与与中轴桥(3)之间采用固定连接(14)。
11．按照权利要求10所述的车架，其特征为固定连接(13；14)设计为焊接。
12．按照权利要求1至11之一所述的车架，其特征为在中轴桥(3)内设用于安装脚踏传动装置的中轴(11)和摆动轴承(10)，摆动后叉的摆动架(7)铰接在摆动轴承中。
13．按照权利要求12所述的车架，其特征为摆动后叉的摆动架(7)弹性地支承在中轴桥(3)上。
14．按照权利要求1至13之一所述的车架，其特征为蓄电池盒(4)设计为插入件，包括其在腹板(19)内表面上导引的侧面部分和在转向头(2)及中轴桥(3)处导引的端面以及搁在腹板(19)上侧的凸缘(20)。
15．按照权利要求12和13之一所述的车架，其特征为中轴桥(3)设计为用于装在蓄电池盒(4)内端部的电子控制器的冷却体。
16．按照权利要求14所述的车架，其特征为蓄电池盒(4)与双重车架(1)的腹板(19)可拆式连接。
17．按照权利要求14至16之一所述的车架，其特征为在蓄电池盒(4)上为了能接近蓄电池(15)装一可拆卸的盖(21)。
18．按照权利要求14至17之一所述的车架，其特征为在蓄电池盒(4)上装把手。
19．按照权利要求14至18之一所述的车架，其特征为蓄电池盒(4)用塑料制造。
20．按照权利要求1所述的车架，其特征为在摆动后叉中，在摆动架(7)与矩形型材(8)之间以及在矩形型材(8)与轴安装座(9)之间采用固定连接(16)。
21．按照权利要求20所述的车架，其特征为固定连接(16)设计为焊接。
22．按照权利要求20所述的车架，其特征为摆动架(7)由铸件构成。
23．按照权利要求20所述的车架，其特征为矩形型材(8)由成品型材构成。
24．按照权利要求20所述的车架，其特征为轴安装座(9)由折角的薄板构成。
25．按照权利要求20至24之一所述的车架，其特征为摆动后叉的摆动架(7)、矩形型材(8)和轴安装座(9)用铝制造。
26．按照权利要求20至24之一所述的车架，其特征为摆动后叉的摆动架(7)、矩形型材(8)和轴安装座(9)用铝合金制造。
27．按照权利要求1至26之一所述的车架，其特征为可翻开的车辆提手铰接在车座管(22)上。
专利摘要本实用新型应提供有蓄电池供电的电机驱动装置或与人力操纵的脚踏驱动组合的电机辅助驱动装置的两轮车或与之类似的三轮车的车架,它的生产成本低、质量较小、车辆重心可以较低、能保证扭曲刚度、强度和稳定性,并因而保证良好的运行特性、以及便于维修、使用和操纵。此外应保护蓄电池和电子控制器并使后者得到冷却。中央连接器设计为有两块沿纵向平行延伸的腹板(19)的双重车架(1),蓄电池盒(4)装在腹板之间。摆动后叉由摆动架(7)、两个矩形型材(8)和两个用于后轴的轴安装座(9)组成。由于双重车架(1)作为连接和支承件、作为蓄电池盒(4)和控制板的安装座以及作为它们的侧面保护件的多功能性,此车架的质量与可达到的高的刚度及强度相比可保持得较小。有特点的摆动后叉同样有助于得到此结果。通过蓄电池(15)低位布置使车辆的重心位置低,这对于车辆的运行特性有正面的影响。跨越高度(12)低,所以即使对老年人上下车也并不困难。蓄电池盒(4)和控制板设置成便于接近和易于维护。用于有蓄电池供电的电机驱动装置的两轮车或类似的车辆,如三轮车的车架。同样地,用于有混合驱动装置的车辆,该混合驱动装置由电机辅助驱动装置和借助人力操纵的脚踏传动装置组成。
文档编号B62K25/04GK2457008SQ0026247
公开日2001年10月31日 申请日期2000年12月4日 优先权日2000年7月27日
发明者埃伯哈德·布雷德尔 申请人:约克电动车有限公司