TW201617263A - 腳踏車裏用於接收蓄能器的框架構件 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種框架構件，其可為腳踏車框架的一部分。該框架構件，例如腳踏車框架之鞍座管、下管或上管，係用於接收供能單元，如蓄電池或電池，以便使得電動腳踏車之驅動裝置運轉。為此，在該框架構件或者管件中設置一長條形的凹口，從而產生一U形輪廓。本發明之基本核心在於，該凹口除該用於接收供能單元之U形輪廓外，還具有至少兩個處於不同高度水平之底板。

Description

腳踏車裏用於接收蓄能器的框架構件

本發明係有關於一種用以腳踏車框架之用於接收蓄能器單元的框架構件、一種相對應的腳踏車框架、一種可安裝在框架構件中的蓄能器單元及一種使用此種框架構件的腳踏車。

在使用電動腳踏車時，需要以儘可能不限制駕駛者的可動性的方式，將附屬的蓄能器(例如蓄電池)安裝在腳踏車上。通常將蓄能器固定在由下管40與鞍座管60(視情況亦包括上管50)構成的腳踏車框架上。正是在鞍座管60上，可將蓄能器安裝在三角架40、50及60中或在鞍座管60與後輪之間，例如在後三角架中或者在鞍座管後面。在後一種情況下，腳踏曲柄與後輪軸之間的距離擴大，以便為體積較大之蓄能器提供足夠的空間。蓄能器之另一安裝方案在於，將其固定在行李架上。

公開案EP 2 134 592 B1揭露過將電池固定在下管上。出於穩定性考慮，下管構建為受力且多腔的管件，並具有用於容置電池之切口。其中，側向曝露之切口在多腔式管件之至少一腔室內延伸，至少另一腔室基本上完好無損。

EP 1 982 909 B1亦揭露一種電池與腳踏車框架的組合體，其 中在腳踏車框架之管件中的一個上，設置一相對側壁有所凹陷之上緣，用於產生一供止動框架插入之部分側向曝露的凹口。將此止動框架完全插入凹口，使其能將隨後插入的電池完全包圍。

DE 20 2013 008187 U1揭露一種位於框架構件中的腳踏車蓄電池接收部，其中在腳踏車框架的管件的一扁平表面上，設有用於接收供能單元之長條形切口。

本發明提出一種框架構件，其可為腳踏車框架之一部分。該框架構件，例如腳踏車框架之鞍座管、下管或上管，係用於接收供能單元，如蓄電池或電池，以便使得電動腳踏車之驅動裝置運轉。為此，在該框架構件或者管件中設置一長條形的凹口，從而產生一U形輪廓。本發明之基本核心在於，該凹口除用於接收供能單元之U形輪廓外，還具有至少兩個處於不同高度水平之底板。

藉由插入第二高度水平可實現適用之保持或者支撐，以便裝入較窄的供能單元，其並不佔據該框架構件之整個內腔。此外，藉由不同的高度水平便能針對性地提高框架構件或者U形輪廓的剛度及負荷能力。

例如可藉由該U形輪廓之底板之不同的壁厚在凹口中達到不同的高度水平。其中該隆起可沿凹口之縱向集中佈置在底板上，即居中佈置在該底板上，而底板邊緣之壁厚則較薄。作為替代方案，亦可在底板的該二邊緣上沿凹口之縱向設置一隆起，在此情況下應當注意，該隆起的兩個壁厚相等，以便達到統一的高度水平。在兩種情況下，該隆起皆可設置在凹口之整個長度範圍內。作為替代方案，亦可分段地，例如僅在一部 分上或以中斷的方式設置該隆起。在一種特殊設計方案中，該隆起並非完全連續，使其至少在凹口之一側上並未延伸至限制壁。

根據本發明的一種改良方案，透過將T支架安裝至該凹口之底板來在凹口中產生第二底板水平。居中佈置方案利於將放置在該T支架上的蓄能器或者保持元件的重力最佳地傳遞至位於其下方的框架構件底板。該T支架亦可縱向沿該整體凹口或僅分段地，例如以距該凹口之至少一側間隔一定距離的方式，安裝在該底板上。特別是，適於以熔接、鉚接或黏接的方式，將該支架固定在該框架構件的底板上。而作為替代方案，亦可將該T支架與其框架構件構建成一體式。

根據本發明的又一設計方案，藉由固定在該等側壁上的嵌入式元件，在該凹口中構建該等底板的至少另一不同的高度水平。該嵌入式元件例如指彎折的接收部，其構建為待插入的蓄能器或用於該蓄能器之保持元件。在該設計方案中，該嵌入式元件亦可採用某種安裝方案，使其縱向與該凹口之至少一限制壁間隔一定距離，且不與該等壁部建立任何機械連接。藉由此種距離便能將嵌入式元件用作橫架，其能夠以不損害整個系統的穩定性的方式，實現該框架構件之一定抗扭能力。

此外，可使用另一嵌入式元件，其構成具有另一高度水平之另一底板。該嵌入式元件應自該凹口或者U形輪廓的底板出發，以高於該又一嵌入式元件的方式佈置。作為替代方案，亦可沿該凹口之縱向採用一定間距。藉由交錯佈置可避免該蓄能器在運轉中發生移動。此外，亦可在U形輪廓中將嵌入式元件作為橫架插入不同位置，從而增強該框架構件之抗損害穩定性。

根據本發明的一種改良方案，該至少一單件例如藉由若干穿孔或開口而有所中斷。作為替代方案，多個單件亦可以間隔一定距離的方式相互平行佈置並且共同定義位於該凹口之底板上方的統一的底板水平。

除本發明之前述的該框架構件之可能的實施方案外，本發明亦有關於具有此種框架構件的一種腳踏車框架以及一種腳踏車。特別是，該腳踏車係指獨立電驅動之腳踏車。該供能單元可以與方向無關的方式，插入本發明之框架構件。亦即，該供能單元既能自上方、自側向又能自下方插入。根據該框架構件的一種特殊設計方案，甚至可沿該凹口實施插入，具體方式例如為：該框架構件表示該鞍座管且將該供能單元沿鞍座送入。

10‧‧‧框架構件

20‧‧‧接收部

30‧‧‧蓄電池

40‧‧‧下管

50‧‧‧上管

55‧‧‧框架構件

60‧‧‧鞍座管

70‧‧‧框架構件

100‧‧‧框架構件

110‧‧‧隔板，嵌入式元件

120‧‧‧U形輪廓

130‧‧‧底板

135‧‧‧側壁

140‧‧‧側壁

150‧‧‧隔板前的距離

160‧‧‧隔板後的距離

170‧‧‧壁部

180‧‧‧U形凹口，凹口

200‧‧‧框架構件

210‧‧‧嵌入式元件，隔板

220‧‧‧U形輪廓

230‧‧‧底板

235‧‧‧側壁

240‧‧‧側壁

250‧‧‧隔板前的距離

260‧‧‧隔板後的距離

270‧‧‧穿孔，開口

280‧‧‧穿孔，開口

290‧‧‧空氣流

300‧‧‧框架構件

310‧‧‧嵌入式元件，隔板

312‧‧‧隔板

314‧‧‧隔板

316‧‧‧隔板

320‧‧‧U形輪廓

330‧‧‧底板

335‧‧‧側壁

340‧‧‧側壁

350‧‧‧隔板與凹口端部間的距離

360‧‧‧隔板與凹口端部間的距離

370‧‧‧等距

400‧‧‧框架構件

410‧‧‧嵌入式元件，隔板，第一類型之隔板

415‧‧‧距離

420‧‧‧U形輪廓

430‧‧‧底板

435‧‧‧側壁

440‧‧‧側壁

470‧‧‧嵌入式元件，隔板，第二類型之隔板

475‧‧‧距離

500‧‧‧框架構件

510‧‧‧嵌入式元件，隔板

520‧‧‧U形輪廓530：底板

535‧‧‧側壁

540‧‧‧側壁

550‧‧‧材料，充填材料

560‧‧‧保持元件

570‧‧‧蓄能器，蓄電池

600‧‧‧框架構件

610‧‧‧T支架

620‧‧‧U形輪廓

630‧‧‧底板

635‧‧‧側壁

640‧‧‧側壁

700‧‧‧框架構件

710‧‧‧隆起

730‧‧‧底板

735‧‧‧壁部

740‧‧‧壁部

750‧‧‧中央凹槽，凹槽

760‧‧‧底板

770‧‧‧框架構件

810‧‧‧矩形連接件

820‧‧‧圓狀連接件

830‧‧‧多邊連接件

圖1a及b為一管件的U形設計方案，該管件示例性地設置在用於接收供能單元的腳踏車框架上。圖2為該腳踏車框架之下管上的此種接收部的佈置圖。圖3a至c顯示腳踏車框架上的接收部之另一示例性佈置。圖4a及b為本發明之第一實施例。圖5a及b為本發明之第二實施例。圖6為本發明之第三實施例。圖7a及b為本發明之第四實施例。圖8為前述實施例的補充。圖9示例性地顯示第一實施例中，藉由附加的保持元件對該供能單元進行接收。圖10、11a及b為該腳踏車框架管之底板的替代設計方案。圖12a至c為該腳踏車框架管的多種連接件或者端蓋。

其他優點參閱下文對實施例的描述以及附屬項。

如本文開頭所述，在目前常用的電動腳踏車上，驅動所需的 蓄能器通常作為加裝物設置在預製的腳踏車框架上。但為避免會部分降低駕駛舒適度(例如因水泵或水瓶的加裝空間過小)之附件，可將該蓄能器作為可移除之元件整合至腳踏車框架。

圖1a及b為框架構件10的一種可能的設計方案，該框架構件能夠實現蓄能器單元之接收。藉由U形框架構件10中相對應的接收部20能夠更簡單地裝入該蓄能器單元。此外，如DE 20 2013 008187 U1或DE 20 2014 005818 U1所示，亦可在該框架構件10中嵌入一保持元件，以便對該蓄能器單元進行鎖定及接觸。

如圖2所示，採用此種設計方案的框架構件10可用作用於接收蓄電池30的下管40。更換供能單元時，可簡單地將其向上移除。而作為替代方案，供能單元30的接收部亦可設置在上管50或鞍座管60中。圖3a示例性地顯示為接收供能單元而設置的框架構件55作為上管的使用情況。有利地，此處亦可向上移除蓄能器。作為替代方案，若對該鎖定機構進行相對應設置，亦可藉由該接收部相對應的旋轉實現側向移除甚至向下移除。圖3b及c顯示供能單元之接收部在鞍座管中的替代性佈置方案。圖3b中，該接收部實施在鞍座前的框架構件65中，而圖3c中，該框架構件70以某種方式設置，以便能夠自一側甚至自上方插入該蓄能器。在兩種情況下，該框架構件既能同時承擔鞍座管的作用，又能相對鞍座管單獨佈置。

本發明的基本核心在於，除框架構件100之純粹的U形輪廓120外，亦插入實施為隔板110的嵌入式元件，該隔板高於框架構件100之底板130且可將蓄能器單元/蓄電池/電池或者用於蓄能器單元/蓄電池/電池的保持元件放置在其上。如本文開篇所述，如此便能增強該受力之框架 構件100的穩定性及堅固性。

圖4a及b係對本發明之第一實施例進行說明。在由底板130及側壁135或140構成的U形凹口180或者框架構件100之接收部中引入嵌入式元件或者隔板110，其用作用於蓄能器或者蓄能器之固定件的支承元件。該隔板110以某種方式設計，使其至少部分平行於該U形凹口180之底板130佈置。該隔板110透過彎曲的懸架與框架構件100之該等側壁135及/或140連接。在此情況下，可藉由焊接、鉚接或膠黏實現該連接。作為替代方案，亦可將該隔板110及該框架構件100以一體式製成，例如作為鑄件製成。此外，該彎曲的懸架之各邊由至少兩個直的單件構成，以135。至160。之角度相連接。此種彎曲的懸架使得同樣彎曲的該U形框架構件之下端，就面積及容積而言，能夠得到充分利用，特別是在框架構件之該等側壁135及140同樣彎曲地相互連接的情況下。尤佳地，在兩個彎曲的幾何結構相互協調的情況下，可實現該面積及容積之利用。

如圖4a所示，隔板110並非佈置在凹口180之整個底板130上。確切言之，該隔板110至少與該凹口180之一端(參閱壁部170)間隔一定距離的方式佈置(參閱該隔板前的距離150或者該隔板後的距離160)。除增強空氣循環(此點有利於冷卻蓄能器單元)，此舉還便於實施清潔。此外，可在該隔板110之下敷設電線，以便將該蓄能器與該腳踏車其餘的電驅動裝置相連接。在此情況下，亦可藉由間距實現該等電線之較為簡易的接入口，例如在維修時。

可選地，在本實施方式及隨後之實施方式中，可在該側壁左右安裝若干L形接收部，而非一連續式隔板110(未繪示)。因此，儘管提 供用於該蓄能器之底座，亦可在該U形輪廓的底板上實現較低的滲透率。

此外，作為圖4a或者b的替代方案，亦可將該U形輪廓設計成圓狀。在此情況下，將該隔板以某種方式安裝，從而實現一用於供能單元或者相對應的保持元件之儘可能寬的附接件(未繪示)。

其他的實施例以圖4a及4b的基本型為基礎，導入各變體方案。故在第二實施例5a或者5b中，將若干穿孔或者開口270置入框架構件200之U形輪廓220的底板230上(可縱向沿該底板230置入另一或多個開口，但圖5a中未繪示)。替代或補充性地，亦可將若干穿孔或者開口置入該嵌入式元件或者隔板210之底板上，該隔板如前述實施例所述，固定在側壁235或者240上。藉由該等穿孔270或者280可例如自外導引一空氣流290，藉由該空氣流使蓄能器冷卻。在此情況下需要注意，該蓄能器並非直接安裝在隔板210的底板上，例如將其安裝在隔板210之彎折的側壁上或作為其下端之包含傳導之溝槽結構的肋部。作為替代方案，亦可如DE 20 2014 005818 U1所述設置一保持元件，作為其下端之帶有溝槽結構的肋部，用於導引電線及/或氣流。此外，在本實施例中，隔板210前或者後的距離250或者260能夠實現空氣流之導引或者用於冷卻蓄能器之空氣渦流。

圖6為第三實施例。其中同樣藉由U形輪廓320顯示框架構件300，其具有底板330及側壁235或者340。而與前述實施例不同，本實施例中安裝多個嵌入式元件或者隔板310至316，其以高於底板330的方式共同構成該蓄能器或者用於蓄能器的保持元件之附接件。所有隔板310至316均以沿接收部的縱向彼此平行的方式在框架構件300中間隔佈置，較佳地以等距370的方式。可選地，亦可僅存在該第一及最後之隔板310及 316。如前述實施例所述，設置該隔板與凹口之末端之間的距離350及/或360。本發明明確指出，在本實施例中，亦可選地在U形輪廓320之底板330上設置若干穿孔或者開口，以便藉由依據第二實施例之冷卻裝置實現通風。

依據本發明之框架構件400的第四實施例，如圖7a或者圖7b之截面圖中所示，除嵌入式元件或者第一類型之隔板410之外，可設置嵌入式元件或者第二類型之隔板470。如圖7b中的截面圖所示，該第二類型之隔板470與該第一類型之隔板410無關，約略在其上方，亦即略高於該第一類型之隔板佈置。該第二類型之隔板470安裝在該第一類型之隔板410之前端或後端的區域內時，可藉由該佈置避免該凹口中蓄能器或者相對應的保持元件之滑落。為此目的，距U形輪廓420的底板430之距離475應該至少以該第一類型之隔板410之底板的厚度大於距離415。

可將兩個隔板類型沿凹口縱向以至少部分重疊的方式佈置，亦可以間隔一定距離的方式佈置。此外，該第二類型之隔板470亦可與該凹口之末端存在一定距離。作為替代方案，該第二類型之隔板亦可緊連該壁部乃至與其連接。

需要指出，不僅可將該第一類型之隔板，而且可將該第二類型之隔板固定在U形輪廓420之該等側壁435或者440上。

此外，可在該第二類型之至少一隔板上佈置一用於該蓄能器單元或者該保持元件之止動裝置或者電接觸裝置。此點可藉由在該第二類型之隔板上安裝鎖或接觸插頭來實現。

為提高該框架構件用於安裝此種框架構件的腳踏車框架的一般負荷之剛度或者強度，可採用相對應的材料550將框架構件500之由底 板530及側壁535或者540構成的U形輪廓520與該嵌入式元件或者隔板510之間的容積區至少部分填充。除熱固性塑料之外，在此亦可將該容積區設計成由該框架構件之材料構成的實心材料。

圖9示例性地顯示用於蓄電池570之保持元件560的應用，該保持元件安裝在隔板510上。在該隔板下方可引入充填材料550，該充填材料作為前述之提高剛度之功能的補充或替代方案，還可以用來對該保持元件560或者該蓄能器/蓄電池570進行冷卻或者將所產生的熱量排出。

圖10為第五實施例，亦可在該框架構件600的凹口中，以T支架的形式來提供不同高度水平之底板。其中，該T支架610較佳地居中安裝在該U形輪廓620之底板630上。毋需固定在該等側壁635或者640中的一個上。本實施例就力分佈而言具有一定優點，因為該蓄能器的重力直接垂直向下作用在該T支架610上。如前述之實施例所述，此處亦並非以底板630之總長度佈置該T支架，該T支架距該凹口之末端各有一定距離。作為替代方案，亦可將該T支架610連續式地設置在底板630上。在此情況下，同樣可將T支架610下方的該等間隙用於敷設電線。

圖11a及b為其他可選設計方案與前述任一實施方式之組合。如圖11a所示，在框架構件700中，將U形輪廓740的底板730部分加厚，以便提供用於該蓄能器或者保持元件之較高的底座面及由此而實現的第二高度水平。該隆起710較佳地集中設置在該底板730之中心且如前述之實施例，同樣毋需固定至該U形輪廓之壁部735或者740上。在本實施方案中，該隆起不僅可沿該凹口連續式設置，而且可中斷地或以間隔一定距離的方式設置在該凹口之至少一端部。

如圖11b，本實施例之底板760的設計方案總體上對如圖11a之實施方案的否定設計方案進行說明。在此情況下，可在該U形輪廓的底板760上引入中央凹槽750。藉由該等底板兩側之剩餘的凸起定義另一底板，可將該蓄能器或者該保持元件安裝在該底板上。在該凹槽750中，不僅可連續地以縱向沿該凹口延伸的方式，而且可分段地敷設電線。底板760一側之該等隆起使該框架構件770的穩定性能夠以最小程度的材料用量得到提高。

為固定前述之框架構件，可使用不同的連接件，以便製造自U形框架構件至該等通常之管狀框架構件的過渡區。在如圖12a之矩形連接件810、如圖12b之圓狀連接件820或與包含蓋部之U形輪廓相對應的多邊連接件830中，可設置該過渡區。

需要明確指出，本發明亦將各實施例之特徵的組合包含在內。

600‧‧‧框架構件

610‧‧‧T支架

620‧‧‧U形輪廓

630‧‧‧底板

635‧‧‧側壁

640‧‧‧側壁

Claims (13)

1. 一種用於腳踏車框架的框架構件(100，200，300，400，500，600，700，770)，其適於接收供能單元(200)，特別是蓄電池，其中，該框架構件(100，200，300，400，500)表示鞍座管(60)、下管(40)或上管(50)，且至少分段地具有一U形輪廓，其由至少一底板元件及兩個第一側壁構成，包含一用於接收該供能單元的長條形凹口，其特徵在於，該U形輪廓中的凹口具有至少兩個處於不同高度水平之底板。
2. 如申請專利範圍第1項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，由該底板元件之第一壁厚構成第一底板，由該底板元件之第二壁厚構成第二底板，其中該第二壁厚顯示出該第一壁厚在該底板元件之至少一區域內的隆起。
3. 如申請專利範圍第2項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，該隆起位於該底板元件之中心區域。
4. 如申請專利範圍第2項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，該隆起位於該底板元件之長條形的邊緣上。
5. 如前述申請專利範圍中任一項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，該底板元件之隆起僅存在於該長條形凹口之一部分中，其中特別是，該隆起至少在一側上與該凹口之末端間隔設置。
6. 如申請專利範圍第1項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，由 一特別是居中佈置在該底板元件上的T支架構成該第二底板。
7. 如申請專利範圍第6項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，該T支架僅存在於該長條形凹口之一部分中，其中特別是，該T支架至少在一側上與該凹口之末端間隔設置。
8. 如申請專利範圍第1項之框架構件(100，200，300，400，500)，其特徵在於，藉由至少一固定在該等側壁上之嵌入式元件(110，210，310，312，314，316，410，470，510)構成該第二底板，其中特別是，該至少一嵌入式元件在至少一側上與該凹口之末端間隔設置。
9. 如申請專利範圍第8項之框架構件(400)，其特徵在於，由另一嵌入式元件(470)構成至少一第三底板水平。
10. 如申請專利範圍第8或9項之框架構件(600，700，770)，其特徵在於，由該至少一嵌入式元件(210)構成的底板特別是藉由若干穿孔或藉由若干分段的開口，而至少部分有所中斷。
11. 一種包含如申請專利範圍第1至10項中任一項之框架構件的腳踏車框架，其中該框架構件表示鞍座管(60)、下管(40)或上管(50)，該框架構件至少分段地具有一U形輪廓，其由至少一底板元件及兩個第一側壁構成，包含一用於接收該供能單元的長條形凹口，其特徵在於，該U形輪廓中的凹口具有至少兩個處於不同高度水平之底板。
12. 一種腳踏車，特別是可電驅動之腳踏車，包含如申請專利範圍第11項之腳踏車框架或如申請專利範圍第1至10項中任一項之框架構件，其中，該框架構件表示鞍座管(60)、下管(40)或上管(50)，該框架 構件至少分段地具有一U形輪廓，其由至少一底板元件及兩個第一側壁構成，包含一用於接收該供能單元的長條形凹口，其特徵在於，該U形輪廓中的凹口具有至少兩個處於不同高度水平之底板。
13. 如申請專利範圍第12項之腳踏車，其特徵在於，在該框架構件中，設有用於保持供能單元的保持元件，其至少部分安裝在該增高之底板上。