专利名称：电动脚踏车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种代步交通工具，特别是涉及一种电动脚踏车。
背景技术：
随着社会快速发展，能源的供求显得尤为紧张，人类的环境保护更是迫在眉睫。于是世界多个国家和地区便出了各种电动车和电动兼人力车，目前我国市场上出现的带有电动类型的车也很多。如人们常说的电动摩托车，电动三轮车，电动自行动等。首先说电动摩托车，这类车是由电机通过链条驱动后轮，但用电机直接驱动后轮为多。没有设置脚踏功能，因耗电相对大些，只能坐一人，也有坐二人的现象，当坐二人时，车辆的稳定性不好，也不安全，电池没电时只能下车推行。再说电动三轮车，这类车有带脚踏功能的，也有不带脚踏功能。驱动方式有电机通过链条驱动后轮，但以电机直接驱动前轮或后轮为多数。设有脚踏板的也只有一副，只能是坐前面的人一人蹬踏。
最后说电动自行车，这是常见的一大类，这类车的驱动方式有电机通过链条驱动后轮，或用磨擦轮驱动后轮，但电机直接驱动前轮或后轮的为多数。而脚踏则是通过链条驱动后轮。此类车辆两脚踏板之间中轴处大多都放置一些构件，使两脚踏曲拐横向距离较宽，因而引起脚踏用力不适。有的丧失脚踏功能，有的则削弱了脚踏功能，如市场上出现的新款车外表似电动摩托车，其两曲拐的横向距离达到400mm左右，早期生产的也有200mm以上，而普通自行车只有150mm左右更适合双脚用力，此类车只能坐一人。如中国发明专利申请2003年1月8日公开的CN1389359A一种电动辅助自行车，此车的传动方式是电机直接驱动后轮，而脚踏则是通过链条驱动后轮，中轴上设置了相应构件，使两曲拐横向距离偏宽，对脚踏功能有所削弱，只能乘坐1人。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种不仅电力、人力均能轻松驱动车辆行驶，且可乘坐多人，并可二人同时脚踏的电动脚踏车。
为了解决上述问题，本发明电动脚踏车由车架、车轮、控制器、电机、蓄电池及至少一副脚踏板组成，该车架支承有由多个滑轮组成的两个动滑轮；及其相应处有由多个滑轮组成的两个定滑轮，分别与动滑轮组成两个滑轮组，该滑轮组前方偏上有固定在同一轴上具有棘轮结构的两个大飞轮和三个小飞轮，该滑轮组上有两条拉索环绕着，该两条拉索的两端一端固定在两动滑轮上，另一端固定在两大飞轮上，该两动滑轮的两端分别活动连接一弓形臂；且该两动滑轮两端的端尾部装有轴承，该轴承分别由四条轨道支承，该轨道均有轨道盖紧固在其上且轴承可在轨道上滑行；该弓形臂中部均连接有连杆，该两连杆另一端活动连接一曲柄，该曲柄装在曲柄轴上，且两曲柄朝向相反，其中一曲柄上有一重物，该车架还支承有传动装置。
采用这种结构，当滑轮组上的拉索通过动力牵引动滑轮在轨道上作往复直线动动时，再通过弓形臂、连杆、曲柄，使传动装置作旋转运动，因为一个动滑轮的动力臂是阻力臂的2倍，所以动滑轮越多越省力，故滑轮组是省力机构。从而乘坐多人时也能轻松驱动车辆行驶。
作为本发明的进一步改进，该脚踏板有主、副两副，横向并列设置在对应的小飞轮正前偏下处，该主、副脚踏板上的链轮分别与相对应的且在同一轴上的两个小飞轮用环形链条连接。电机用环形链条与同一轴上的另一个对应的小飞轮连接。采用这种结构当有多人乘坐时可两人共同脚踏，因而可减轻脚踏的负担，且脚踏板两曲拐之间不需要放置任何构件，这样两曲拐间的距离就不受限制，可使其更适合两脚用力。脚踏链轮和电机链轮都没有直接和传动装置相连接，而是通过滑轮组再带动传动装置，所以无论是脚踏行驶还是电力行驶都是十分轻松。
此传动装置可以是曲柄轴上塔形链轮以及两个齿轮，第一中间轴上塔形链轮及齿轮，第二中间轴上具有棘轮结构且只能单向旋转的齿轮，以及后轮轴上两个塔形飞轮和齿轮；塔形链轮与塔形飞轮用环形链条连接，第一中间轴齿轮可与曲柄轴齿轮啮合或脱开啮合；第二中间轴齿轮可与曲柄轴对应的齿轮及后轮轴齿轮啮合或脱开啮合。采用这种结构当第一中间轴齿轮与曲柄轴齿轮啮合，而第二中间轴齿轮脱开啮合时，这时无论曲柄是顺时针还是反时针旋转都可保证车辆向前行驶。由于第二中间轴齿轮是棘轮结构的齿轮且只能反时针旋转，当第二中间轴齿轮与曲柄轴齿轮及后轮轴齿轮啮合，而第一中间轴齿轮脱开啮合时，驱动车辆则可倒车。而链轮和飞轮均采用塔式结构从而使变速比较简单。
此传动装置还可以是曲柄轴上塔形链轮以及两齿轮，第一中间轴上具有棘轮结构且只能单向旋转齿轮，第二中间轴上具有棘轮结构且只能单向旋转齿轮其转向与第一中间轴齿轮相反，以及后轮轴上塔形飞轮及齿轮，且第一、第二中间轴齿轮均可与其对应的曲柄轴齿轮啮合或脱开啮合。采用这种结构第一中间轴齿轮只起限制曲柄转向作用，第二中间轴齿轮即起到限制转向作用又起倒车传动作用。这种结构简单些，可降低制造成本。
作为本发明的一种优先结构，大飞轮直径是动滑轮所滑动最大行程的3至5倍。这样可确保大飞轮圆周上可环绕足够的拉索。而大飞轮是链轮或带轮，且链轮上具有较高的链齿其高度是所用链条高度的2倍或具有镙旋状排列的双联链齿；带轮具有深带槽其深度是所用绳索直径的1至3倍。采用这种结构可使拉索在大飞轮圆周上可环绕多圈。这是因为滑轮组上的拉索所拉出的长度是动滑轮的行程与省力倍数的乘积。使用链轮工作相对稳定而使用带轮加工较简单。
作为本发明的另一优选结构，该滑轮组的排列结构为动滑轮分别横向串联在一轴上；定滑轮分别横向串联在一轴上或同一轴上，且动、定滑轮轴平行。这种排列方式简单，且所占车底面积不大因而对车辆总体设计有利，环绕拉索时也相对方便。
作为本发明进一步优选结构，该滑轮组的排列结构为动、定滑轮分别横向串联在几条轴上，且动、定滑轮分别并联各轴平行。采用这种排列方式不会受到车宽度的限制，因而可设置更多的滑轮。当然在上述两种排列方式中动滑轮与定滑轮纵向并不对齐，均错开半个滑轮宽一点的距离，这样拉索前后所偏距离可相对缩小使工作更稳定。
为了在烈日或雨天乘坐更为舒适，可沿车架上设置车箱和可活动车顶。当然本发明可以是四轮结构车，也可以是三轮结构车等。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明电动脚踏车的一种实施方式的示意图。
图2是本发明电动脚踏车的滑轮组另一种排列结构示意图。
图3是本发明电动脚踏车的另一种实施方式示意图(其中示出了另一种传动装置)。
具体实施例方式
如图1本发明电动脚踏车由车架51、车梁(图中未示)共同支承有分别横向串联在一轴上的动滑轮1、2，在其前面(图左为前)有同样排列的定滑轮3、4，它们组成滑轮组31、32，显然动、定滑轮的位置可调换，滑轮组上有链条环绕着，也显然滑轮组也可是带轮，可用绳索环绕在其上。且带轮制造方法相对简单，链条的一端固定在动滑轮1、2离车架最近的那个动滑轮的链条栓53、54上，另一端固定在大飞轮9、10的链条销55、56上。又显然链条也可以固定在离车架最远的那个动滑轮或定滑轮上，动滑轮1、2轴的端尾有轴承13、14、15、16，且该轴承的外圈轮周上带有凹槽，可在与其相适配的轨道17、18、19、20上滑行。防止轴承脱离轨道，该轨道均设有轨道盖(图中未示)用镙拴紧固在其上，且在动滑轮上行止点、下行止点的位置均设有档板，弓形臂23、24通过轴承与动滑轮1、2轴活动连接，连杆25、26通过轴承与曲柄27、28活动相连，其中曲柄28上有一重物29。显然重物29可在任何一曲柄上，也可用一块可活动板代替。
本发明电动脚踏车是按下述方式工作的看图1曲柄28上有一重物29，当车辆静止时在重力的作用下，由于两曲柄朝向相反，使曲柄28始终处在低于曲柄27的位置。行驶前首先通过一拔叉(图中未示)使第二中间轴43齿轮41脱离啮合，而第一中间轴42齿轮38与曲柄轴齿轮37啮合。当踩下脚踏板44时，这时可接通电源使电机工作，如果有二个人乘坐时脚踏板45也可同时踩踏。此时脚踏链轮46、47和电机链轮48通过环形链条同时带动在同一轴5上的小飞轮6、7、8，从而带动在同一轴5上的大飞轮9、10旋转。大飞轮9、10旋转可使链条11、12在其圆周上环绕，由于大飞轮9、10是单向棘爪咬合的棘轮结构，且只有反时针旋转时才能带动链条11、12在其上环绕。
第一种情况当大飞轮9拉动链条在其上环绕时，动滑轮1在链条11的拉动下在轨道13、14上向前滑行，从而通过弓形臂23、连杆25带动曲柄27作反时针旋转，由于两曲柄朝向相反，此时曲柄28也跟着同一旋转逼迫大飞轮10顺时针空转，此时其圆周上的链条12往后退。当动滑轮1前行到上行止点时，动滑轮2必处在下行止点处。(如图1所处位置)这时继续驱动小飞轮6、7、8，动滑轮2开始在轨道15、16上向前滑行，带动弓形臂24、连杆26从而使曲柄28继续反时针旋转，逼迫大飞轮9作顺时针空转，此时其圆周上的链条11往后退。当动滑2行至上行止点时，动滑轮1被曲柄27、通过连杆25、弓形臂23拉到下行止点处。(如图3所处位置)动滑轮完成一个行程周期，由于塔形飞轮35、36都是单向反时针棘爪咬合的，此时曲柄反时针旋转，从而带动曲柄轴30上的塔形链轮33通过环形链条带动后轮轴上的塔形飞轮35反时针旋转，使车辆前行。
第二种情况车辆静止时，曲柄28在重物作用下处在低于曲柄27的位置，当大飞轮10拉动链条12在其上环绕时，动滑轮2在链条12的拉动下在轨道15、16上向前滑行，从而通过弓形臂24、连杆26带动曲柄28作顺时针旋转。这时曲柄轴30上的塔形链轮33、齿轮37也一同顺时针旋转，由于塔形飞轮35是单向反时针棘爪咬合的，此时塔形链轮33通过环形链条带动不了塔形飞轮35。但由于第一中间轴齿轮38与曲柄轴齿轮37啮合，且中间轴42是和齿轮38一同旋转的。从而使第一中间轴齿轮38、塔形链轮34作反时针旋转，塔形链轮34通过环形链条带动后轮轴塔形飞轮36反时针旋转，使车辆前行。
倒车情况车辆静止时，首先通过一拔叉(图中未示)使第一中间轴42上齿轮38脱开曲柄轴齿轮37。同时使第二中间轴43上的具有棘轮结构且只能反时针旋转(图3箭头方向)齿轮41与曲柄轴齿轮39、后轮轴齿轮40啮合。由于齿轮41只能反时针旋转，且第二中间轴43是不旋转的。当驱动大飞轮时，大飞轮10通过链条12拉动动滑轮2，再通过弓形臂24、连杆26带动曲柄28顺时针旋转，从而使第二中间轴齿轮41带动后轮轴齿轮40顺时针旋转使车辆倒行。这时第二中间轴43上的具有棘轮棘齿结构的齿轮41即起控制转向作用，又起倒车传动作用。
图3给出了本发明电动脚踏的另一种传动装置示意图，它是按下述方式工作的第一中间轴42上齿轮38只能顺时针旋转，第二中间轴43上齿轮41只能反时针旋转(如图3箭头所示方向方)。它们内圈都具有棘轮棘齿结构的齿轮，且第一、二中间轴都是不旋转的，当第一中间轴上齿轮38与曲柄轴上齿轮37啮合，而第二中间轴齿轮41与曲柄上齿轮39脱离啮合时，由于齿轮38起到控制旋转方向的作用，使曲柄只能反时针旋转，当车辆静止时由于重物29的重力作用，使曲柄27相对曲柄28处在偏上的位置。当动力驱动时，大飞轮9拉动动滑轮1再通过弓形臂23、连杆25使曲柄27作反时针旋转，这时塔形链轮33通过环形链条带动后轮轴上的塔形飞轮35反时针旋转，从而使车辆前行。倒车时首先使第一中间轴齿轮38脱离曲柄轴齿轮37，第二中间轴齿轮41和曲柄轴齿轮39以及后轮轴齿轮40啮合。具体过程与第一种传动装置倒车相同。这种传动装置比第一种相对简单些，简少了一个链轮和一个飞轮。
当然传动装置不局限于所给出的具体两种，还可以是其它方式，如可用皮带代替链条或用齿轮传动；又或使后轮轴加工成曲轴，用棘轮控制转向然后用连杆直接连接后轮轴。同样滑轮组的排列结构也不局限于图1、图2两种，也可采用如滑轮上下叠层排列，或采用单个滑轮一前一后的纵向排列。这样的变换均落在本发明的保护范围之内。本发明结构简单，主要采用滑轮组机构和棘轮机构，因而制造成本不高，即能轻松驱动车辆又可乘坐多人，对环境保护和能源节约方面也有积极意义。
权利要求
1.一种电动脚踏车，包括车架、车轮、控制器、蓄电池、电机以及至少一副脚踏板，其特征在于所述车架(51)支承有由多个滑轮组成的动滑轮(1、2)，以及其相对应处有由多个滑轮组成的定滑轮(3、4)，该动、定滑轮组成滑轮组(31、32)；该滑轮组前面偏上有在同一轴(5)上具有棘轮结构的大飞轮(9、10)、小飞轮(6、7、8)；环绕在该滑轮组(31、32)上的拉索(11、12)的两端一端固定在动滑轮(1、2)上，另一端固定在大飞轮(9、10)上；该动滑轮(1、2)轴两端活动连接有弓形臂(23、24)，且该动滑轮(1、2)轴的两端端尾装有轴承(13、14、15、16)，该轴承分别由轨道(17、18、19、20)支承，该轨道均有轨道盖紧固在其上，且轴承可在该轨道上滑行，该弓形臂(23、24)中部装有连杆(25、26)，且该连杆另一端活动连接曲柄(27、28)，该两曲柄装在曲柄轴(30)上且朝向相反，其中一曲柄上有一重物(29)，该车架还支承有一传动装置。
2.根据权利要求1所述的电动脚踏车，其特征在于所述传动装置是曲柄轴(30)上塔形链轮(33)、齿轮(37、39)，第一中间轴(42)上塔形链轮(34)、齿轮(38)，第二中间轴(43)上具有棘轮结构且只能单向旋转的齿轮(41)，以及后轮轴上塔形飞轮(35、36)、齿轮(40)；该塔形链轮(33、34)分别与塔形飞轮(35、36)用环形链条连接，齿轮(41)可与齿轮(39、40)啮合或脱开啮合，该齿轮(38)可与齿轮(37)啮合或脱开啮合。
3.根据权利要求1所述的电动脚踏车，其特征在于所述传动装置是曲柄轴(30)上塔形链轮(33)、齿轮(37、39)，第一中间轴(42)上具有棘轮结构且只能单向旋转的齿轮(38)，第二中间轴(43)上具有棘轮结构且只能单向旋转的齿轮(41)，其转向与齿轮(38)相反，以及后轮轴上塔形飞轮(35)；该塔形链轮(33)用环形链条与塔形飞轮(35)连接，且第一、第二中间轴齿轮均可与其相对应的曲柄轴上齿轮啮合或脱开啮合。
4.根据权利要求1所述的电动脚踏车，其特征在于所述脚踏板(44、45)为主、副两副，横向并排设置，分别装在所述的小飞轮(6、7)的正前偏下处，所述电动机(50)安装在所述小飞轮(8)的正前，该脚踏板(44、45)的脚踏板轴上的装有链轮(46、47)，其上用环形链条分别与小飞轮(6、7)连接，该电机(50)的链轮(48)用环形链条与小飞轮(8)连接。
5.根据权利要求1至4中任何一项所述的电动脚踏车，其特征在于所述大飞轮(9、10)其直径是所述动滑轮最大行程的3至5倍。
6.根据权利要求5所述的电动脚踏车，其特征在于所述大飞轮(9、10)是链轮或带轮，且链轮具有较高链齿其高度是所用链条高度的2倍或具有螺旋状排列的双联链齿；而带轮具有深带槽其深度是所用绳索直径的1至3倍。
7.根据权利要求1至4中任何一项所述的电动脚踏车，其特征在于所述滑轮组的排列结构是动滑轮(1、2)分别横向串联在一轴上；定滑轮(3、4)分别横向串联在一轴上或同一轴上，且动、定滑轮轴平行。
8.根据权利要求1至4中任何一项所述的电动脚踏车，其特征在于所述滑轮组的排列结构是动滑轮(1、2)、定滑轮(3、4)分别横向串联在几条轴上，且动、定滑轮分别并联各轴平行。
全文摘要
本发明公开了一种电动脚踏车由车架、控制器、蓄电池、电机及至少一副脚踏板，该车架支承有由多个滑轮组成的滑轮组(31、32)，大飞轮(9、10)、小飞轮(6、7、8)在同一轴上，环绕在滑轮组上的拉索(11、12)有一端固定在大飞轮上，动滑轮(1、2)轴活动装有弓形臂(23、24)；且该轴端尾有轴承由带盖轨道支承，弓形臂上有连杆(25、26)，连杆另一端活动连接曲柄(27、28)。采用这种结构使动滑轮直线运动通过连杆，曲柄使传动装置作旋转运动；从而乘坐多人时也可以轻松驱动车辆。该传动装置可以是具有棘轮结构只能反时针旋转齿轮(41)与齿轮(39)脱离时，无论曲柄任何方向旋转均能使车辆前行。而齿轮(41)与齿轮(39、40)啮合、齿轮(37)脱离时，则可使车辆倒行。
文档编号B62M23/02GK1948078SQ200610123418
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者葛燕林 申请人:葛燕林