[其他]自行车附加电动装置

说明书

自行车附加电动装置，可方便地加装在现有的各种自行车上，使之成为只需脚踏起步的准机动民用交通工具。

本附加电动装置的国际分类为B62K。

我国虽早有电动自行车的试生产，但至今存在着价格高、车体重、蓄电池摘卸充电不便等问题。在北京首届发明展览会上展出的“自行车电驱动装置”也存在着如下问题：1.采用双电动机使成本较高。2.为固定电动部分而拆掉了自行车的载货架，破坏了原车的整体结构和性能。3.将蓄电池吊在自行车大梁上，使整体重心偏高、女车失去改装可能、用户只能叉开腿骑行。4.骑行时要用手抓紧一个控制电动部分的闸把，这不仅在长时间骑行后会使手感到疲劳，还可能造成在遇到紧急情况时，骑行者将来不及换出手来捏自行车的闸。

本附加电动装置能较好地解决上述种种问题，下面就结合附图做详细介绍。图1为本装置装在自行车上的示意图。（1）是电动机，（2）是合页，（3）是保险叉，（4）是双速开关联动离合器，（5）是蓄电池盒。可以看出：1.本装置采用了前轮驱动方式，2.以合页（2）联接电动机（1）和做为支架的保险叉（3），3.只需拧几个螺钉就可将该装置安装在自行车上，4.电动机（1）的重量通过保险叉（3）直接作用于前车轴，蓄电池（6）的重量直接作用于后车轴，车架额外受力很小，5.蓄电池（6）既可锁在蓄电池盒（5）里，也可方便地取出充电。图2为该装置的正视图。可以看出：1.双速开关联动离合器（4）的钢丝绳（7）可直接作用于合页（2），即钢丝绳（7）被拉紧或放松时，可使枕形摩擦轮（8）离开或紧贴自行车带。2.合页（2）可使枕形摩擦轮（8）在车轮失圆、充气不足的情况下，都能与车带保持良好的接触。3.枕形摩擦轮（8）与车带接触的面积大于一般摩擦轮，因而动力传递可靠，对车带磨损小。图3为驱动部分的侧视图。此时双速开关联动离合器（4）为“离”状态，钢丝绳（7）收紧，合页（2）张角减小，将整个电动机（1）吊起（图2为“合”状态，请参看）。图4为驱动部分的俯视图。图5为双速联动开关离合器（4）的俯视图。其中（9）是手柄，它可在车把上灵活转动，（10）是手柄定位卡，它限制手柄（9）在车把上的平移，（11）是双速开关，（12）是手柄定位销，（13）是发光二极管。图6为双速联动开关离合器（4）的剖视图。其中（14）是定位销顶簧，（15）是“合”状态定位槽，（16）是“离”状态定位槽，（17）是钢丝绳定位销，（18）为联动开关。可以看出：骑行者只需用大姆指向左顶一下手柄定位销（12），就可转动手柄（9），实现离合。图7为双速联动开关离合器（4）的左视图。图8为双速联动开关离合器（4）的左剖视图。其（19）为电压指示部分的电路板。图9为双速联动开关离合器（4）的右视图。其中（18）是联动开关，（20）是一端固定在联动开关（18）柄上，另一端固定在手柄（9）上的开关拉簧，（21）是一端固定在联动开关（18）柄上，另一端固定在拉链定位卡（22）上的开关拉链，（22）是固定在车闸末端的拉链定位卡。此时手柄（9）所处位置为“合”状态，可以看出：开关拉链（21）绷紧，将固定在手柄（9）上的联动开关（18）的柄拉向左端，使电源接通。图10也是右视图。此时手柄（9）所处位置为“离”状态，可以看出：开关拉链（21）放松，联动开关（18）的柄被开关拉簧（20）拉向右端，使电源关断。图11也是右视图。可以看出：此时手柄（9）虽处在“合”状态，但由于骑行者捏闸，使开关拉链（21）放松，联动开关（18）的柄也会被开关拉簧（20）拉向右端从而关断电源。以上的功能不仅给骑行者带来了方便，而且保证了自行车采用该附加电动装置后的安全性没有丝毫降低。图12为整个附加电动装置的电路图。由晶体三极管BG₁、BG₂、发光二极管BG₃、BG₄、稳压管BG₅和电阻R_1－6组成蓄电池（6）电压指示部分。其工作原理是：当蓄电池（6）充足电时，稳压管BG₅被击穿，BG₁饱和使BG₃亮，同时BG₂截止，BG₄不亮；当蓄电池（6）用乏后，稳压管BG₅截止，BG₁也截止。BG₃灭，同时BG₂饱和，BG₄亮。由双速开关（11）及电动机（1）的定子绕组L₁－L₄，转子绕组L₅组成调速部分。其工作原理是：当双速开关（11）活动触点向上时，电动机（1）为并励方式，此时电动机（1）的转速较高，且基本衡定。当把双速开关（11）活动触点扳到下方时，定子绕组L_3－4串到电枢绕组L₅的电路中，为复励方式，此时定子磁场增强，电枢电压下降，这种复合作用使电动机（1）转速下降，同时也获得了较好的启动特性。电路图右边的（6）是蓄电池，（23）是单向插头，（24）是单向插座，（25）是保险丝。图13、图14是将电源开关与普通车锁做成一体，并将电源开关的动作部分与普通车锁的动作部分做适当的连接，如这里的将电源开关柄串接在普通车锁拉簧上，使其与普通车锁同步开关的复合同步电源开关（26）的示意图。其中图13为“开”状态，图14为“关”状态。图15为充电器（27）电路图。其特点是：1.线路简单。2.以并联在限流电阻（28）上的指示灯（29）来代替电流表，使用户直观地观察到充电电流的大小。3.采用了限流电阻（28），使充电器（27）具有恒流充电功能。4.采用单向插头（23）、单向插座（24），杜绝了用户误接的可能。以上措施可以最低成本获得充电器（27）在完全免调的情况下安全、可靠地工作。图16是充电器（27）的外形图。

本自行车附加电动装置经实践证明：1.无噪音、废气污染。2.驾驶容易、方便、安全。3.时速为15公里、18公里两档。4.可在骑行中随时进行人力电动转换。5.维护简单，用户只需骑行后及时充电即可（每次充电一度，可骑行60公里以上）。6.可方便地加装灯具、喇叭。7.可根据不同车型和骑行者的需要对电动机功率、变速比和蓄电池容量实行灵活选配，形成系列产品。8.成本较低（全套装置成本低于250元），易于生产。随着今后高能蓄电池、高效电动机的开发和对本装置较大规模地组织生产，其性能价格比将进一步提高，其巨大的潜在市场不容忽视。