辅助轮式自行车助力器的制作方法

1.本实用新型涉及自行车配件领域，具体涉及辅助轮式自行车助力器。


背景技术：

2.现有的自行车辅助动力装置主要分为自行车中置电机、前置/后置轮毂电机和中轴助力电机这三大类。自行车中置电机是将一个减速电机安装在脚蹬所在的轴上，通过力矩传感器、速度传感器或者踏频传感器检测骑行速度，根据速度进行助力的一种辅助动力装置。它主要用于山地车等越野单车的助力改装，这种助力方式的好处是动力传输细腻而直接，越野助力体验好，但是需要对自行车进行专门改装。由于助力装置位于脚蹬所在的轴上，与骑行者距离较近，为了避免伤人事故，电机功率密度通常较低，因此不适合在以省力耐用为主要需求的城市通勤场合中使用。前置/后置轮毂电机安装在自行车内部，这种方式的好处是动力传输直接并且技术成熟，但是需要额外特制的自行车整轮和轮毂电机，也需要对普通自行车进行专门改造之后才能使用。中轴助力电机是将一个高功率电机竖直固定在脚蹬正上方，用伞齿和链轮与脚蹬主轴进行传动的助力方式，这种方式相对容易安装拆卸，但也需要改装，对于动手能力不强的普通人而言拆装不方便。以上三大类自行车动力辅助装置均存在不同的缺陷，给用户的日常使用带来了不便。


技术实现要素：

3.本实用新型为解决自行车助力器安装不便、结构复杂的问题，提供一种辅助轮式自行车助力器。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.辅助轮式自行车助力器，包括安装件、悬臂、轮毂电机和控制系统，所述安装件设置在自行车上，所述悬臂铰接至安装件上，所述轮毂电机转动设置在悬臂的下端，所述控制系统包括控制面板和刹车传感器，所述控制面板设置在自行车前端，所述刹车传感器设置在自行车刹车构件上、用于检测自行车的刹车信号，刹车传感器连接控制面板，控制面板通过电机驱动器连接所述轮毂电机。
6.进一步地，所述安装件上可拆卸连接有连接架，连接架的下端铰接所述悬臂，连接架上设置有限位块，所述限位块位于悬臂朝向自行车前端的一侧。
7.进一步地，所述连接架与悬臂之间通过压力轴承转动连接，所述压力轴承与悬臂之间设置有阻尼片。
8.进一步地，所述控制系统还包括电池盒和电机驱动器，所述电池盒连接电机驱动器，所述电机驱动器连接轮毂电机和控制面板。
9.进一步地，所述安装件为u形结构或平板状结构。
10.进一步地，所述轮毂电机的外侧设置有防护圈，所述防护圈为弹性材料制作而成的环状结构。
11.通过上述技术方案，本实用新型的有益效果为：
12.1.本实用新型结构简单，易拆卸、构造组装，拆装方便，拆装不会对自行车构造造成影响。与其他助力器相比，本实用新型对自行车车体的要求小，不需要对自行车的构造做改装。
13.2.本实用新型通过轮毂电机提供动力，通过轮毂电机形成和地面接触以为自行车提供额外动力的助力方式，不对自行车部件产生摩擦，自行车各部件不会有额外的磨擦损耗。
14.3.本实用新型设置有电池盒，电池盒内设置有可充电电池，小容量的电池可提供远距离助力续航，并且整体较为轻便，使用效率高。
附图说明
15.图1是本实用新型辅助轮式自行车助力器的结构示意图之一；
16.图2是本实用新型辅助轮式自行车助力器的结构示意图之二；
17.图3是本实用新型的控制系统和轮毂电机的关系框图。
18.附图中标号为：1为安装件，2为连接架，3为悬臂，4为轮毂电机，5为限位块，6为防护圈。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
20.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“上”、“下”、“横向”“竖向”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
21.如图1～图3所示，本实施例提供一种辅助轮式自行车助力器，包括安装件1、悬臂3、轮毂电机4和控制系统，所述安装件1设置在自行车上，安装件1用于将本助力器安装至自行车上，所述悬臂3通过连接架2铰接至安装件1上，所述轮毂电机4转动设置在悬臂3的下端，所述控制系统包括控制面板和刹车传感器，所述控制面板设置在自行车前端，以便于骑行者查看和使用，所述刹车传感器设置在自行车刹车构件上、用于检测自行车的刹车信号，刹车传感器连接控制面板，刹车传感器将刹车信号传递给控制面面板，控制面板通过电机驱动器电连接所述轮毂电机4，通过控制面板操控电机驱动器，由电机驱动器控制轮毂电机4的开启和转速，通过轮毂电机4驱动，达到对自行车助力的目的。
22.上述的，所述连接架2可拆卸连接至安装件1上，连接架2的下端铰接所述悬臂3，连接架2上设置有限位块5，所述限位块5位于悬臂3朝向自行车前端的一侧。限位块5的设置形成对悬臂3向前旋转的限位，使悬臂3呈向自行车后方倾斜的状态，防止悬臂3在骑行状态下形成朝前倾斜的状态而影响助力和骑行。当骑行时，轮毂电机4在崎岖的地面上或被减速带等障碍物阻挡时，悬臂3可随着阻碍物的阻挡而向后转动，使轮毂电机4上抬，从而避免轮毂电机4甚至是悬臂3与障碍物之间的硬性碰撞，提高了助力器的越障能力和使用的安全性及稳定性。
23.进一步地，所述连接架2与悬臂3之间通过压力轴承转动连接，所述压力轴承与悬臂3之间设置有阻尼片，形成具有活动能力的、带阻尼的“关节轴”，遇到障碍物时悬臂3可以
自动弹起；越过障碍物后,由于阻尼的存在使悬臂3复位速度慢，从而使轮毂电机4缓慢落地,从而减少震动强度和频率，以提高骑行的舒适性。
24.上述的，所述控制系统还包括电池盒和电机驱动器。所述电池盒可安装到自行车上或夹在自行车水杯架上，本实施例中，电池盒安装到自行车上，电池盒内设置有可充电电池，电池盒上设置有开关和usb充放电接口，当需要充电时，可以将电池盒取下方，使充电更方便，电池盒还可为控制面板或手机充电。电池盒通过可插拔的导线连接电机驱动器，所述电机驱动器连接轮毂电机和控制面板。电机驱动器可设置在悬臂3或连接架2上，本实施例中，电机驱动器设置在悬臂3上，电机驱动器可以检测轮毂电机4内部霍尔或者电机线圈转速信号,从而检测到轮毂电机4的转速，电机驱动器将转速等信号传递给控制面板，控制面板上可显示轮毂电机4的转速；通过控制面板设置轮毂电机4转速的对比值，当轮毂电机4的速度达到设定的值时，控制面板控制电机驱动器启动轮毂电机4，从而达到跟随功能，该功能可以根据设定给电机恒定的电流，确保轮毂电机4始终随车速变化提供恒定推力。跟随功能可以通过预设值实现对轮毂电机的智能控制，免除传统转把电位器控制电机的繁杂操作，使助力更智能化。
25.上述的，所述安装件1为u形结构或平板状结构。本实施例中，安装件1为u形机构，安装件1安装在自行车车架的中部，通过螺栓或者焊接的方式对安装件1进行固定，对自行车本身的结构影响较小，如图1所示。
26.进一步地，为了提高轮毂电机4的使用寿命和使用舒适度，所述轮毂电机4的外侧设置有防护圈6，所述防护圈6为弹性材料制作而成的环状结构，作为一种具体的实施方式，防护圈6采用硅胶制作而成，可以减少震动和噪音。
27.本自行车助力器，不影响自行车本身的结构，对自行车的改造小。在平坦无阻碍的路面骑行时，轮毂电机4通过防护圈6与路面接触，在轮毂电机4随着骑行者的骑行转动，电机驱动器检测轮毂电机4的转速，控制面板上显示轮毂电机的转速，当转速达到设定值时，控制面板通过控制电机驱动器控制轮毂电机4所接收到的电流，从而控制轮毂电机4的转速，继而达到使轮毂电机4随车速变化提供恒定推力，从而形成前进的动力，为自行车的前进提供助力，不对自行车的部件进行摩擦，自行车各部件不会产生摩擦损耗。
28.当遇到阻碍，或者是崎岖的路面时，轮毂电机4在阻碍的作用下抬起，悬臂3随之旋转，越过阻碍后，轮毂电机4恢复到原位置，与地面接触进行助力。
29.当自行车刹车时，控制面板检测到刹车信号，控制面板通过控制电机驱动器切断对轮毂电机4的能量输出，即关闭轮毂电机4的助力，当释放刹车时，控制面板控制电机驱动器恢复动力输出。
30.实施例二
31.本实施例与实施例一基本相同，相同之处不再赘述，不同之处在于：
32.本实施例中，如图2所示，安装件1为平板状结构，安装件1可安装在自行车后轮的轴部或后轮的车架上，本实施例中，安装件1安装在自行车后轮的轴部，通过螺栓或者焊接的方式固定，该实施方式对自行车本身的结构影响也较小。
33.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。