通用型子母式自行车动力改装套件的制作方法

本实用新型涉及电动车技术领域，具体涉及一种通用型子母式自行车动力改装套件。

背景技术：

独轮平衡车是新兴的娱乐型代步工具，因其靓丽的外形和灵活的行进方式受到年轻人喜爱。然而独轮平衡车仅适用于低速、短途(行程<10km)行进，无法像传统电动自行车一样进行高速长距离行进，因此普及率不高。然而传统电动车的不足在于其体型庞大，无法进出公共场所(商场、步行街、地铁等)或随身停放。自行车又有骑行易疲劳，速度慢等缺点。

现有常见的自行车改装电动车的方式有三种：

第一种，将无刷电机安装到后轮上替换原有的后花鼓，用户需要自行寻找空间安装电池、控制器等部件，同时需要在车把上安装断电刹把、调速手把等。该方法安装复杂，由于电机较粗，需要拆下原有辐条并购买较短辐条重新编条，还需对后轮的链条、变速器、碟刹进行相应调整。辐条编制复杂且需要专业工具，普通人难以完成改装；

第二种，安装自行车中置电机，同时需要在车把上安装断电刹把、调速手把等。用户需要自行寻找空间安装电池、控制器等部件。中置电机安装更为复杂，需要拆下原有中轴，并需安装新的牙盘，需要专业工具；

第三种，利用小型电机接触摩擦式驱动轮胎，类似的国内产品有易吧，国外的有Rubbee等。该套件包含一个置于自行车尾部上方的装置，装置内含电池和电机，电机带动一个小的橡胶摩擦轮，橡胶轮通过摩擦方式实现将动力输出到后轮上。由于轮胎上有花纹，摩擦轮在传动过程中会产生震动并传递到车座，使人产生不适，影响骑行体验，也有通过电机直接驱动轮胎的钢圈，避免了橡胶轮与轮胎的摩擦，但是需要高强度的齿轮组，以及特殊指定的轮胎，造价极高。这类方式传动效率低，摩擦的方式决定了传动过程中必定有损耗。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种通用型子母式自行车动力改装套件，既能够实现高速、长距离电动车骑行，又能够实现独轮平衡车的单独使用，灵活性高，实现了一车三用和无缝化城市通行。

本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案为：

所述通用型子母式自行车动力改装套件，包括连接支架和独轮平衡车，所述独轮平衡车通过连接支架连接自行车前叉，独轮平衡车包括护板、轮毂、电机、踏板和控制器，所述护板围设在轮毂周边，护板两侧对称设置踏板，护板对应连接支架设置插槽，插槽内设有感应件，轮毂中心转轴连接电机转轴，蓄电池为电机供电，电机通过电机驱动器连接至控制器，控制器同时连接感应件、加速度检测件和速度检测件。

使用时，首先将原有自行车前轮拆下，安装套件中的连接支架，连接支架只需一次安装与自行车前叉固定，然后将连接支架通过插槽插入到独轮平衡车内，组合成为一体。连接支架与自行车前叉连接的一端设有卡槽，自行车前叉插入卡槽内并通过螺栓固定。与普通独轮平衡车一样，护板上设置开关，骑行时，若开关开启，独轮平衡车输出动力，可作为电动车行驶；若开关关断，独轮车不输出动力，可作为普通自行车正常骑行；控制器通过速度检测件和加速度检测件分别检测车子当前车速和轮毂前进方向的加速度α，速度检测件可采用霍尔元件，加速度检测件可同时采用加速度传感器进而电子陀螺仪，控制器通过感知自行车的加速度判断人的骑行状态，若为明显的加速状态，独轮平衡车电机增加功率输出提高车辆速度；若为减速则进行反向制动；否则尝试保持车辆匀速行驶。独轮平衡车与连接支架分离后，利用其内置的独立电池以及控制器，实现分段式行进，大大扩展了车辆的适用范围。

其中，优选方案为：

所述护板上对应独轮平衡车固定拉杆，拉杆末端设置行走轮，独轮平衡车独立使用时，可通过拉杆和行走轮实现拖行，方便在人口密集区和公共交通场所携带，拉杆设为伸缩结构。

所述拉杆设为伸缩结构，插槽和拉杆的对立面上分别对应设置定位孔，两定位孔之间设置定位柱，定位柱包括伸缩杆，伸缩杆外部套设伸缩弹簧，伸缩杆两端分别固定连接定位销，定位销端部设为锥形，连接支架对应定位销至少设置一个销孔，为适应不同高度的自行车前叉，可设置多个销孔。其中，自行车前叉与独轮平衡车组合步骤为：第一，拉出拉杆，一只手扶住拉杆，使独轮平衡车保持直立，定位销在伸缩弹簧的作用下，被弹出销孔；第二，另一只手握住自行车车把，向上抬起前叉，将连接支架对准独轮平衡车上的插槽，然后插入；第三，压回拉杆，拉杆下部的斜面将定位销向插槽方向回压，伸缩弹簧被压缩，定位销通过定位孔插入连接支架的销孔，使独轮平衡车车和连接支架锁定。插槽中可放置不同高度的垫片，以调整连接支架插入插槽的深度，从而调整整个前轮系统的高度来适应不同轮径的车。自行车前叉与独轮平衡车分离时，只需拉出拉杆，向上提起车把即可。

所述连接支架上固定扩展电池，扩展电池与连接支架可采用卡接方式进行固定，为独轮平衡车提供额外的电力，实现增加续航或增加动力的目的。独轮平衡车顶部护板对应扩展电池可设置扩展接口，扩展电池对应扩展接口设置插头，插头连接到独轮平衡车顶部的扩展接口为车子供电，同时该扩展接口可同时作为充电接口进行蓄电池充电。

所述护板上设置容置仓，容置仓内固定控制器、蓄电池、加速度检测件和速度检测件，为方便独轮平衡车的控制，可为其设置遥控器，遥控器也放置在容置仓内。

本实用新型还提供一种包括上述通用型子母式自行车动力改装套件的子母式自行车，自行车车架、后轮等结构不进行改进。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型既能够实现高速、长距离电动车骑行，又能够实现独轮平衡车的单独使用，灵活性高，实现了一车三用和无缝化城市通行。使用时，首先将原有自行车前轮拆下，安装套件中的连接支架，连接支架只需一次安装与自行车前叉固定，然后将连接支架通过插槽插入到独轮平衡车内，组合成为一体。与普通独轮平衡车一样，护板上设置开关，骑行时，若开关开启，独轮平衡车输出动力，可作为电动车行驶；若开关关断，独轮车不输出动力，可作为普通自行车正常骑行；控制器通过速度检测件和加速度检测件分别检测车子当前车速、和轮毂前进方向的加速度α，速度检测件可采用霍尔元件，加速度检测件可同时采用加速度传感器进而电子陀螺仪，控制器通过感知自行车的加速度判断人的骑行状态，若为明显的加速状态，独轮平衡车电机增加功率输出提高车辆速度；若为减速则进行反向制动；否则尝试保持车辆匀速行驶。独轮平衡车与连接支架分离后，利用其内置的独立电池以及控制器，实现分段式行进，大大扩展了车辆的适用范围。

附图说明

图1是实施例1整体结构示意图。

图2是实施例1独轮平衡车细节图。

图3是实施例1前叉与连接支架连接结构示意图。

图4是实施例1拉杆、定位柱及连接支架结构示意图。

图中：1、连接支架；2、自行车前叉；3、护板；4、轮毂；5、容置仓；6、踏板；7、插槽；8、扩展接口；9、拉杆；10、行走轮；11、伸缩杆；12、伸缩弹簧；13、定位销；14、销孔；15、扩展电池。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：

实施例1：

如图1-3所示，本实施例所述通用型子母式自行车动力改装套件，包括连接支架1和独轮平衡车，所述独轮平衡车通过连接支架1连接自行车前叉2，独轮平衡车包括护板3、轮毂4、电机、踏板6和控制器，所述护板3围设在轮毂4周边，护板3两侧对称设置踏板6，护板3对应连接支架1设置插槽7，插槽7内设有感应件，轮毂4中心转轴连接电机转轴，蓄电池为电机供电，电机通过电机驱动器连接至控制器，控制器同时连接感应件、加速度检测件和速度检测件。

其中，护板3上对应独轮平衡车固定拉杆9，拉杆9末端设置行走轮10，独轮平衡车独立使用时，可通过拉杆9和行走轮10实现拖行，方便在人口密集区和公共交通场所携带，拉杆9设为伸缩结构。

所述拉杆9设为伸缩结构，插槽7和拉杆9的对立面上分别对应设置定位孔，两定位孔之间设置定位柱，定位柱包括伸缩杆11，伸缩杆11外部套设伸缩弹簧12，伸缩杆11两端分别固定连接定位销13，定位销13端部设为锥形，连接支架1对应定位销13至少设置一个销孔14，为适应不同高度的自行车前叉2，可设置多个销孔14。如图4所示，自行车前叉2与独轮平衡车组合步骤为：第一，拉出拉杆9，一只手扶住拉杆9，使独轮平衡车保持直立，定位销13在伸缩弹簧12的作用下，被弹出销孔14；第二，另一只手握住自行车车把，向上抬起自行车前叉2，将连接支架1对准独轮平衡车上的插槽7，然后插入；第三，压回拉杆9，拉杆9下部的斜面将定位销13向插槽7方向回压，伸缩弹簧12被压缩，定位销13通过定位孔插入连接支架1的销孔14，使独轮平衡车和连接支架1锁定。插槽7中可放置不同高度的垫片，以调整连接支架1插入插槽7的深度，从而调整整个前轮系统的高度来适应不同轮径的车。自行车前叉2与独轮平衡车分离时，只需拉出拉杆9，向上提起车把即可。

连接支架1上固定扩展电池15，扩展电池15与连接支架1可采用卡接方式进行固定，独轮平衡车顶部护板3对应扩展电池15可设置扩展接口8，扩展电池15对应扩展接口8设置插头，插头连接到独轮平衡车顶部的扩展接口8为车子供电，同时该扩展接口8可同时作为充电接口进行蓄电池充电。

护板3上设置容置仓5，容置仓5内固定控制器、蓄电池、加速度检测件和速度检测件，为方便独轮平衡车的控制，可为其设置遥控器，遥控器也放置在容置仓5内。

使用时，首先将原有自行车前轮拆下，安装套件中的连接支架1，连接支架1只需一次安装与自行车前叉2固定，然后将连接支架1通过插槽7插入到独轮平衡车内，组合成为一体。连接支架1与自行车前叉2连接的一端设有卡槽，自行车前叉2插入卡槽内并通过螺栓固定。与现有独轮平衡车结构相同，护板3设置开关，骑行时，若开关开启，独轮平衡车输出动力，可作为电动车行驶；若开关关断，独轮车不输出动力，可作为普通自行车正常骑行；控制器通过速度检测件和加速度检测件分别检测车子当前车速和轮毂4前进方向的加速度α，速度检测件可采用霍尔元件，加速度检测件可同时采用加速度传感器和电子陀螺仪，控制器通过感知自行车的加速度判断人的骑行状态，若为明显的加速状态，独轮平衡车可加速为自行车提供动力实现助力；若为减速则进行反向制动；否则尝试保持车辆匀速行驶。独轮平衡车与连接支架1分离后，利用其内置的独立电池以及控制器，实现分段式行进，大大扩展了车辆的适用范围。

实施例2：

本实施例在实施例的基础上提供了一种包含实施例1所述通用型子母式自行车动力改装套件的子母式自行车，自行车车架、后轮等结构不进行改进。