用于驱动自行车行驶的动力装置的制作方法

本实用新型涉及车辆驱动装置技术领域，特别是涉及用于驱动自行车行驶的动力装置。

背景技术：

自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。人骑上自行车后，以脚踩踏板为动力，故自行车是现有技术中重要的用来代步、出行的环保交通工具；现有技术中，亦有越来越多的人将自行车作为健身器材用来进行骑行锻炼；同时，自行车骑行也是一项体育竞技运动。

目前，世面上有大量的仅能通过人力驱动的自行车，而根据具体的出行需要，如距离较长、时间较紧的情况下，电动自行车相较于仅能通过人力驱动的自行车具有明显的优势。

为合理利用世面上已有仅能通过人力驱动的自行车，现有技术中出现了如申请号为：201420242889.X，名称为：自行车摩擦轮胎传动行驶一体化动力装置的技术方案，该技术方案提出了一种在易于改装的情况下，将仅能通过人力驱动的自行车改造为电动自行车的办法。通过该方案，既可将普通自行车快速简单变成电动自行车，也可快速还原回普通自行车，满足家用代步要求，简便重量轻，行驶过程中掉电或故障仍可骑行，与普通自行车骑行轻松无区别。

进一步优化将普通的仅能通过人力驱动的自行车改造成电动自行车以满足不同骑行需要的技术方案，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

针对上述提出的进一步优化将普通的仅能通过人力驱动的自行车改造成电动自行车以满足不同骑行需要的技术方案，是本领域技术人员所亟待解决的技术问题的问题，本实用新型提供了用于驱动自行车行驶的动力装置，本动力装置用于驱动自行车行驶，本动力装置的结构设计可优化其与自行车连接的有效性以及优化自行车轮胎的受力。

本实用新型提供的用于驱动自行车行驶的动力装置通过以下技术要点来解决问题，用于驱动自行车行驶的动力装置，包括架体、安装在架体上的驱动轮及夹具、与驱动轮相连并用于驱动驱动轮转动的动力部件，还包括安装在架体上的限位轮，所述限位轮的轮面上还设置有绕限位轮周向方向的轮槽，所述限位轮的轴线与驱动轮的轴线相互平行；限位轮与驱动轮的相对位置关系满足以下关系：在自行车的任一车轮嵌入限位轮的轮槽中且自行车的该车轮轴线与限位轮的轴线平行时，驱动轮的轮面与该自行车车轮的轮面接触。

具体的，本方案中，设置的夹具用于本动力装置与自行车的车架相连，设置的驱动轮用于驱动自行车车轮转动：驱动轮在动力部件的作用下转动时，驱动轮与自行车的车轮接触，驱动轮与自行车车轮之间的摩擦力驱动自行车车轮转动，达到驱动轮驱动自行车行驶的目的。

本方案中，通过设置为架体上还连接有限位轮，如限定为自行车的车轮包括轮A和轮B，限位轮与驱动轮的相对位置关系旨在实现，如轮A的轴线与限位轮的轴线平行且轮A局部嵌入限位轮的轮槽后，此时驱动轮能够与轮A局部的轮面接触。这样，由于限位轮上具有轮槽，在轮A的宽度与限位轮上轮槽的宽度相等的情况下，在限位轮轴线方向上，限位轮轮槽的两侧可用分别与轮A的不同侧面接触，这样，当本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，由于轮A与限位轮上的轮槽面相互约束，这样，可使得驱动轮仍然可以与轮A相接触以为轮A提供继续滚动的力，即达到可优化本装置与自行车连接的有效性的目的；同时，由于轮A与限位轮上的轮槽面相互约束，本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，仍然可使得驱动轮能够与轮A特定区域的轮面接触，如始终保持与轮A上用于与地面接触的厚度最厚区域接触，达到优化自行车轮胎受力的目的。

作为本领域技术人员，由于自行车的前轮根据需要要进行转向，故优选为本动力装置与自行车的后轮相作用，夹具固定于自行车座椅下方的钢架上。

更进一步技术方案为：

作为一种在自行车车轮嵌入限位轮的轮槽后，能够尽可能使得自行车对应车轮的最外侧能够与驱动轮相作用的技术方案，限位轮上的轮槽朝驱动轮轴线的投影全部落在驱动轮的轮面上。

作为一种不仅可使得驱动轮与自行车车轮具有较大接触面积，同时可通过 驱动轮、限位轮两者共同约束驱动轮在自行车车轮上作用位置的技术方案，所述限位轮及驱动轮上均设置有轮槽，所述驱动轮上的轮槽位于驱动轮的轮面上且绕驱动轮的周向方向设置，限位轮、驱动轮两者上轮槽的宽度一致，限位轮上的轮槽朝驱动轮轴线的投影全部落在驱动轮的轮槽上。本方案中，驱动轮与限位轮成列排列，限位轮位于驱动轮的正前方或正后方。

由于不同自行车车轮轮径不同，作为一种易于保证驱动轮与自行车车轮有足够正压力，且限位轮与自行车车轮具有可靠相互约束关系，以达到方便安装且通用性强的技术方案，还包括车轮连接板，所述限位轮的轮架通过车轮连接板与架体相连，且车轮连接板为具有弹性的弹性板。

作为动力部件的具体实现方式，所述动力部件为驱动电机，所述架体上还固定有蓄电池，所述蓄电池与架体的连接关系为可拆卸连接关系。以上蓄电池与架体的连接关系为可拆卸连接关系，可使得蓄电池能够由本动力装置上拆离以方便带走充电或更换具有足够电量的蓄电池等。

为方便对驱动电机的工作状态进行控制，还包括与驱动电机控制电路电连接或无线信号连接相连的控制盘。本方案中，控制盘与控制电路可无线信号连接亦可电连接，在电连接时，优选采用柔性导线实现，无线信号连接时，可采用蓝牙连接等，这样，方便将控制盘安装在自行车的把手上，骑行者在骑行的过程中，可方便的调整本动力装置的工作状态。

作为夹具的具体实现方式，所述夹具为包括箍体及紧固螺栓的抱箍状结构，所述箍体包括至少两片抱箍片，抱箍片之间围成夹具的夹持空间，所述紧固螺栓用于调节所述夹持空间的大小，所述紧固螺栓为蝶形螺栓。采用该方案，夹具可方便的固定于自行车的车架上；设置为所述紧固螺栓为蝶形螺栓，可使得本动力装置的使用者在不需要其他辅助工具的情况下完成本动力装置与自行车的连接、分离、在自行车上的安装位置调节。

由于不同自行车具有不同的尺寸，为实现夹具位置与驱动轮相对位置可调，以使得本动力装置能够适应不同自行车，适应在自行车上的不同安装位置，还包括第一铰接轴、第二铰接轴、第三铰接轴及撑杆；所述架体与夹具通过第一铰接轴铰接连接；所述撑杆的一端通过第二铰接轴与夹具铰接连接，撑杆的另一端通过第三铰接轴与架体铰接连接；第一铰接轴、第二铰接轴、驱动轮及第三铰接轴四者各自的轴线相互平行；所述撑杆为气弹簧。采用本方案，在夹具与自行车连接完成后，可通过气弹簧的自动伸缩，使得驱动轮、限位轮能够可靠的与自行车的车轮相作用。

如上所述，由于不同自行车具有不同的尺寸，为强化本动力装置的通用性以及使得驱动轮与自行车车轮之间具有更为适宜的正压力，还包括固定于撑杆任意一端的长度调节杆，所述长度调节杆包括第一螺纹筒、第二螺纹筒及螺纹杆，所述第一螺纹筒、第二螺纹筒及螺纹杆三者的轴线均与撑杆的轴线共线；所述螺纹杆的两端均设置有外螺纹，且螺纹杆两端的外螺纹旋向相反；第一螺纹筒、第二螺纹筒分别通过螺纹杆端部的外螺纹螺纹连接于螺纹杆的不同端；第一螺纹筒与撑杆的任意一端固定连接；第二铰接轴与第三铰接轴两者中，其中一者的设置位置位于撑杆远离长度调节杆的一端上，另一者的设置位置位于第二螺纹筒上。采用本方案，在本动力装置完成安装后，通过旋转螺纹杆实现长度调节杆的总长调整，达到调节撑杆与长度调节杆两者形成的组合体的总长以及调节撑杆的弹力的目的。

为方便使用者转运本动力装置，还包括安装于架体上的提手。

本实用新型具有以下有益效果：

本方案中，通过设置为架体上还连接有限位轮，如限定为自行车的车轮包括轮A和轮B，限位轮与驱动轮的相对位置关系旨在实现，如轮A的轴线与限位轮的轴线平行且轮A局部嵌入限位轮的轮槽后，此时驱动轮能够与轮A局部的轮面接触。这样，由于限位轮上具有轮槽，在轮A的宽度与限位轮上轮槽的宽度相等的情况下，在限位轮轴线方向上，限位轮轮槽的两侧可用分别与轮A的不同侧面接触，这样，当本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，由于轮A与限位轮上的轮槽面相互约束，这样，可使得驱动轮仍然可以与轮A相接触以为轮A提供继续滚动的力，即达到可优化本装置与自行车连接的有效性的目的；同时，由于轮A与限位轮上的轮槽面相互约束，本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，仍然可使得驱动轮能够与轮A特定区域的轮面接触，如始终保持与轮A上用于与地面接触的厚度最厚区域接触，达到优化自行车轮胎受力的目的。

附图说明

图1是本实用新型所述的用于驱动自行车行驶的动力装置一个具体实施例的结构示意图；

图2是本实用新型所述的用于驱动自行车行驶的动力装置一个具体实施例中，撑杆与长度调节杆两者形成的连接组合体的结构示意图。

图中的附图标记依次为：1、第一铰接轴，2、夹具，3、第二铰接轴，4、撑杆，41、第一螺纹筒，42、螺纹杆，43、第二螺纹筒，5、架体，6、提手，7、驱动轮，8、车轮连接板，9、限位轮，10、第三铰接轴，11、轮槽。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但是本实用新型的结构不仅限于以下实施例。

实施例1：

如图1所示，用于驱动自行车行驶的动力装置，包括架体5、安装在架体5上的驱动轮7及夹具2、与驱动轮7相连并用于驱动驱动轮7转动的动力部件，还包括安装在架体5上的限位轮9，所述限位轮9的轮面上还设置有绕限位轮9周向方向的轮槽11，所述限位轮9的轴线与驱动轮7的轴线相互平行；限位轮9与驱动轮7的相对位置关系满足以下关系：在自行车的任一车轮嵌入限位轮9的轮槽11中且自行车的该车轮轴线与限位轮9的轴线平行时，驱动轮7的轮面与该自行车车轮的轮面接触。

具体的，本方案中，设置的夹具2用于本动力装置与自行车的车架相连，设置的驱动轮7用于驱动自行车车轮转动：驱动轮7在动力部件的作用下转动时，驱动轮7与自行车的车轮接触，驱动轮7与自行车车轮之间的摩擦力驱动自行车车轮转动，达到驱动轮7驱动自行车行驶的目的。

本方案中，通过设置为架体5上还连接有限位轮9，如限定为自行车的车轮包括轮A和轮B，限位轮9与驱动轮7的相对位置关系旨在实现，如轮A的轴线与限位轮9的轴线平行且轮A局部嵌入限位轮9的轮槽11后，此时驱动轮7能够与轮A局部的轮面接触。这样，由于限位轮9上具有轮槽11，在轮A的宽度与限位轮9上轮槽11的宽度相等的情况下，在限位轮9轴线方向上，限位轮9轮槽11的两侧可用分别与轮A的不同侧面接触，这样，当本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，由于轮A与限位轮9上的轮槽11面相互约束，这样，可使得驱动轮7仍然可以与轮A相接触以为轮A提供继续滚动的力，即达到可优化本装置与自行车连接的有效性的目的；同时，由于轮A与限位轮9上的轮槽11面相互约束，本动力装置与自行车的连接在松弛的情况下，仍然可使得驱动轮7能够与轮A特定区域的轮面接触，如始终保持与轮A上用于与地面接触的厚度最厚区域接触，达到优化自行车轮胎受力的目的。

作为本领域技术人员，由于自行车的前轮根据需要要进行转向，故优选为本动力装置与自行车的后轮相作用，夹具固定于自行车座椅下方的钢架上。同时，以上方案中，仅需限位轮与驱动轮能够同时与自行车的某一轮胎接触同时驱动轮与轮胎之间具有一定正压力即可，限位轮无论是从自行车轮胎的正面或侧面作用在自行车轮胎上，均应该被纳入本技术方案的保护范围。

实施例2：

如图1至图2所示，本实施例在实施例1的基础上作进一步限定：作为一种在自行车车轮嵌入限位轮9的轮槽11后，能够尽可能使得自行车对应车轮的最外侧能够与驱动轮7相作用的技术方案，限位轮9上的轮槽11朝驱动轮7轴线的投影全部落在驱动轮7的轮面上。

作为一种不仅可使得驱动轮7与自行车车轮具有较大接触面积，同时可通过 驱动轮7、限位轮9两者共同约束驱动轮7在自行车车轮上作用位置的技术方案，所述限位轮9及驱动轮7上均设置有轮槽11，所述驱动轮7上的轮槽11位于驱动轮7的轮面上且绕驱动轮7的周向方向设置，限位轮9、驱动轮7两者上轮槽11的宽度一致，限位轮9上的轮槽11朝驱动轮7轴线的投影全部落在驱动轮7的轮槽11上。本方案中，驱动轮7与限位轮9成列排列，限位轮9位于驱动轮7的正前方或正后方。

由于不同自行车车轮轮径不同，作为一种易于保证驱动轮7与自行车车轮有足够正压力，且限位轮9与自行车车轮具有可靠相互约束关系，以达到方便安装且通用性强的技术方案，还包括车轮连接板8，所述限位轮9的轮架通过车轮连接板8与架体5相连，且车轮连接板8为具有弹性的弹性板。

作为动力部件的具体实现方式，所述动力部件为驱动电机，所述架体5上还固定有蓄电池，所述蓄电池与架体5的连接关系为可拆卸连接关系。以上蓄电池与架体5的连接关系为可拆卸连接关系，可使得蓄电池能够由本动力装置上拆离以方便带走充电或更换具有足够电量的蓄电池等。

为方便对驱动电机的工作状态进行控制，还包括与驱动电机控制电路电连接或无线信号连接相连的控制盘。本方案中，控制盘与控制电路可无线信号连接亦可电连接，在电连接时，优选采用柔性导线实现，无线信号连接时，可采用蓝牙连接等，这样，方便将控制盘安装在自行车的把手上，骑行者在骑行的过程中，可方便的调整本动力装置的工作状态。

作为夹具2的具体实现方式，所述夹具2为包括箍体及紧固螺栓的抱箍状结构，所述箍体包括至少两片抱箍片，抱箍片之间围成夹具2的夹持空间，所述紧固螺栓用于调节所述夹持空间的大小，所述紧固螺栓为蝶形螺栓。采用该方案，夹具2可方便的固定于自行车的车架上；设置为所述紧固螺栓为蝶形螺栓，可使得本动力装置的使用者在不需要其他辅助工具的情况下完成本动力装置与自行车的连接、分离、在自行车上的安装位置调节。

由于不同自行车具有不同的尺寸，为实现夹具2位置与驱动轮7相对位置可调，以使得本动力装置能够适应不同自行车，适应在自行车上的不同安装位置，还包括第一铰接轴1、第二铰接轴3、第三铰接轴10及撑杆4；所述架体5与夹具2通过第一铰接轴1铰接连接；所述撑杆4的一端通过第二铰接轴3与夹具2铰接连接，撑杆4的另一端通过第三铰接轴10与架体5铰接连接；第一铰接轴1、第二铰接轴3、驱动轮7及第三铰接轴10四者各自的轴线相互平行；所述撑杆4为气弹簧。采用本方案，在夹具2与自行车连接完成后，可通过气弹簧的自动伸缩，使得驱动轮7、限位轮9能够可靠的与自行车的车轮相作用。

如上所述，由于不同自行车具有不同的尺寸，为强化本动力装置的通用性以及使得驱动轮7与自行车车轮之间具有更为适宜的正压力，还包括固定于撑杆4任意一端的长度调节杆，所述长度调节杆包括第一螺纹筒41、第二螺纹筒43及螺纹杆42，所述第一螺纹筒41、第二螺纹筒43及螺纹杆42三者的轴线均与撑杆4的轴线共线；所述螺纹杆42的两端均设置有外螺纹，且螺纹杆42两端的外螺纹旋向相反；第一螺纹筒41、第二螺纹筒43分别通过螺纹杆42端部的外螺纹螺纹连接于螺纹杆42的不同端；第一螺纹筒41与撑杆4的任意一端固定连接；第二铰接轴3与第三铰接轴10两者中，其中一者的设置位置位于撑杆4远离长度调节杆的一端上，另一者的设置位置位于第二螺纹筒43上。采用本方案，在本动力装置完成安装后，通过旋转螺纹杆42实现长度调节杆的总长调整，达到调节撑杆4与长度调节杆两者形成的组合体的总长以及调节撑杆4的弹力的目的。

为方便使用者转运本动力装置，还包括安装于架体5上的提手6。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。