一种快装组件及使用该快装组件的自行车电动助力装置的制作方法

本实用新型涉及一种快装组件及使用该快装组件的自行车电动助力装置，属于自行车用助力装置领域。

背景技术：

自行车是一种方便快捷、健康环保的个人交通工具，随着绿色节能时代的发展，大街小巷出现了越来越多的共享单车，以供人们使用，而为了满足骑行的舒适性和骑行省力的需求，电动辅助动力成为自行车发展的一个重要发展趋势。现有技术中的将自行车电动助力装置安装到自行车上的操作复杂，并且每次安装及拆卸均需要借助工具才能实现，及其不适用于目前的绿色出行方式，尤其不适用于需要频繁更换单车的情况。

另外，现有技术中的电动辅助动力自行车一般为以下两种基本方式：第一种结构将电机安装在轮毂上，在车架上安装电池来完成电动辅助。该结构简单，易于安装。缺点是需要电机扭矩和重量大。同时，由于电机本身的磁能与机械能的转换，在不通电的状况下，轮毂的转动会产生电能，同时增加轮毂转动时的骑行阻力，影响自行车的轻便性的骑行效果。第二种结构利用电机链条驱动后轮。该结构可以解决电机影响自行车骑行磁性阻力的问题，但是结构复杂，同样存在需要电机扭矩大，电机重量大等问题。并且现有技术中安装有电动助力装置的自行车，在骑行的过程中无法快捷的切换脚蹬骑行模式与电动助力骑行模式，严重影响骑行体验。

技术实现要素：

本实用新型是为了解决现有的用于自行车的电动助力装置在拆装时均需要借助工具而使得电动助力装置拆装困难的问题，以及现有技术中的电动助力装置扭矩大、无法随意切换骑行模式的问题，进而提供了一种快装组件及使用该快装组件的自行车电动助力装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种快装组件，它包括定位板、上滑槽件、下滑槽件以及位于上滑槽件与下滑槽件之间的紧固件，其中定位板位于被安装件上方，上滑槽件位于被安装件下方，且定位板与上滑槽件通过螺栓固装在被安装件上，下滑槽件通过螺栓固接在待安装件上，

所述紧固件包括连接块、偏心凸轮式夹紧杆、第一锁紧块及两个第二锁紧块，连接块的上部水平加工有与上滑槽件配合连接的第一滑轨，连接块的下部水平加工有与下滑槽件配合连接的第二滑轨，连接块的中部为水平滑台，连接块由上到下竖直开设有第一通孔，第一滑轨的两侧部分别加工有开口向上的第一豁口，水平滑台的上部分别加工有两个开口向上的第一凹槽，第一滑轨的一端部水平开设有与第一通孔贯通设置的第二通孔，第二滑轨上靠近第二通孔的一侧部加工有第二豁口，第一凹槽的侧壁、所述第一豁口以及所述第二豁口均与第一通孔贯通设置，且两个第一豁口对应与两个第一凹槽贯通设置，

第一锁紧块竖直插装且沿偏心凸轮式夹紧杆轴线方向滑动设置在第一通孔内，第一锁紧块的上部加工有横截面呈三角形的凸台，中部水平加工有与偏心凸轮式夹紧杆配合连接的螺纹通孔，下部位于第二滑轨内，

两个第二锁紧块均竖直插装且滑动设置在在第一豁口内，每个第二锁紧块上靠近凸台的一侧壁均与凸台侧壁配合接触，第二锁紧块的滑动方向垂直于偏心凸轮式夹紧杆轴线方向设置。

进一步地，所述紧固件还包括压板，第一滑轨的顶部加工有开口向上的第二凹槽，第二凹槽的底端与第一通孔贯通设置，压板通过螺栓固装在第二凹槽的底部。

进一步地，第一锁紧块的顶端面及第二锁紧块的顶端面均与压板的底端面无间隙接触。

进一步地，第一锁紧块的下部靠近偏心凸轮式夹紧杆的一侧壁为斜面，且该斜面的倾斜角度与第二滑轨的侧壁倾斜角度相同。

进一步地，第二锁紧块上远离凸台的一侧壁上部为斜面，且该斜面的倾斜角度与第一滑轨的侧壁倾斜角度相同。

进一步地，凸台的横截面为等腰三角形，两个第一豁口、两个第二凹槽以及两个第二锁紧块均对称设置，且两个第二锁紧块分别与凸台上等腰设置的两个侧面配合接触。

进一步地，第一滑轨和第二滑轨相互垂直设。

进一步地，定位板与上滑槽件上靠近被安装件的一端面上均设置有橡胶垫。

进一步地，上滑槽件和下滑槽件的燕尾槽角度均为30°。

一种使用上述快装组件的自行车电动助力装置，它包括开关调速器、助力装置主体、电源开关、连接器及电池，所述开关调速器可拆卸安装在自行车把手上，所述助力装置主体包括防水壳体、设置在防水壳体内的控制电路、设置在防水壳体内部的摆动电机、位于防水壳体外部且与摆动电机输出端固接的摆杆、固接在摆杆上远离摆动电机一端部的助力电机以及同轴固接在助力电机输出端的U型面防滑胶轮，所述摆动电机与所述助力电机之间通过连接导线连接，防水壳体的顶端与快装组件中的下滑槽件通过螺栓固接，开关调速器、电池分别通过连接导线与防水壳体内部的控制电路连接，连接器与电源开关均设置在电池与助力装置主体之间的连接导线上。

本实用新型与现有技术相比具有以下效果：

一、上滑槽件在固装到被安装件上之后无需要拆卸，以后再需要将待安装件安装到该被安装件上时，只需要将固装有待安装件及下滑槽件的紧固件插装到被安装件上的上滑槽件内，手动掰动偏心凸轮式夹紧杆进行锁紧即可。如此即可实现无需工具就快速的将待安装件与被安装件安装连接并锁紧的目的。

二、本申请通过U型面防滑胶轮与自行车的橡胶轮胎进行摩擦接触式助力，因此电机扭矩小，重量轻，安装使用灵活便捷，结构简单，无需改变自行车的原有结构便可安装使用本助力装置，能够实现随时安装、拆除和无阻力骑行，通过控制摆杆的转动，实现脚蹬骑行与电动助力骑行模式的切换，不会影响自行车轻快的骑行效果。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸结构示意图；

图2为快装组件与助力装置主体的组装结构示意图(定位板未示出)；

图3为连接块的立体结构示意图；

图4为第一锁紧块的立体结构示意图；

图5为第一锁紧块与第二锁紧块的位置示意图；

图6为摆杆的摆动示意图；

图7为本申请的电动助力装置安装在自行车上的位置示意图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1～7说明本实施方式，一种快装组件，它包括定位板1、上滑槽件2、下滑槽件3以及位于上滑槽件2与下滑槽件3之间的紧固件4，其中定位板1位于被安装件上方，上滑槽件2位于被安装件下方，且定位板1与上滑槽件2通过螺栓固装在被安装件上，下滑槽件3通过螺栓固接在待安装件上，

所述紧固件4包括连接块41、偏心凸轮式夹紧杆42、第一锁紧块43及两个第二锁紧块44，连接块41的上部水平加工有与上滑槽件2配合连接的第一滑轨41-1，连接块41的下部水平加工有与下滑槽件3配合连接的第二滑轨41-2，连接块41的中部为水平滑台41-3，连接块41由上到下竖直开设有第一通孔41-4，第一滑轨41-1的两侧部分别加工有开口向上的第一豁口41-11，水平滑台41-3的上部分别加工有两个开口向上的第一凹槽41-31，第一滑轨41-1的一端部水平开设有与第一通孔41-4贯通设置的第二通孔41-12，第二滑轨41-2上靠近第二通孔41-12的一侧部加工有第二豁口41-21，第一凹槽41-31的侧壁、所述第一豁口41-11以及所述第二豁口41-21均与第一通孔41-4贯通设置，且两个第一豁口41-11对应与两个第一凹槽41-31贯通设置，

第一锁紧块43竖直插装且沿偏心凸轮式夹紧杆42轴线方向滑动设置在第一通孔41-4内，第一锁紧块43的上部加工有横截面呈三角形的凸台43-1，中部水平加工有与偏心凸轮式夹紧杆42配合连接的螺纹通孔，下部位于第二滑轨41-2内，

两个第二锁紧块44均竖直插装且滑动设置在在第一豁口41-11内，每个第二锁紧块44上靠近凸台43-1的一侧壁均与凸台43-1侧壁配合接触，第二锁紧块44的滑动方向垂直于偏心凸轮式夹紧杆42轴线方向设置。定位板1与上滑槽件2通过螺栓固接在被安装件上(如自行车车体的后轮横支架)，下滑槽件3通过螺栓固接在待安装件上(如电动助力装置)，将待安装件安装到被安装件上之前，先将本申请的快装组件中的上滑槽件2固定安装在被安装件上，将下滑槽件3固定安装在待安装件上，再将紧固件4与下滑槽件3通过第二滑轨41-2滑动连接在一起，此时偏心凸轮式夹紧杆42处于未夹紧状态，然后将紧固件4与上滑槽件2通过第一滑轨41-1滑动连接在一起，最后手动掰动偏心凸轮式夹紧杆42，带动第一锁紧块43沿偏心凸轮式夹紧杆42轴线方向向第二滑轨41-2外侧移动顶出，实现紧固件4与下滑槽件3之间的锁紧；第一锁紧块43上的三角形凸台43-1推动与其配合接触的两个第二锁紧块44沿水平方向向第一滑轨41-1外侧移动顶出，从而实现紧固件4与上滑槽件2之间的锁紧，连接及锁紧操作简单方便。上滑槽件2在固装到被安装件上之后无需要拆卸，以后再需要将待安装件安装到该被安装件上时，只需要将固装有待安装件及下滑槽件3的紧固件4插装到被安装件上的上滑槽件2内，手动掰动偏心凸轮式夹紧杆42进行锁紧即可。如此即可实现无需工具就快速的将待安装件与被安装件安装连接并锁紧的目的。

所述第一通孔41-4为矩形孔，第二通孔41-12为圆形孔。

所述紧固件4还包括压板45，第一滑轨41-1的顶部加工有开口向上的第二凹槽41-13，第二凹槽41-13的底端与第一通孔41-4贯通设置，压板45通过螺栓固装在第二凹槽41-13的底部。压板45主要起到安装密合的作用。

第一锁紧块43的顶端面及第二锁紧块44的顶端面均与压板45的底端面无间隙接触。通过压板45实现对第一锁紧块43及第二锁紧块44竖直方向的限位，便于紧固件4的整体携带，同时保证滑轨与滑槽之间的滑动平稳性以及安装后的连接稳定性。

第一锁紧块43的下部靠近偏心凸轮式夹紧杆42的一侧壁为斜面，且该斜面的倾斜角度与第二滑轨41-2的侧壁倾斜角度相同。

第二锁紧块44上远离凸台43-1的一侧壁上部为斜面，且该斜面的倾斜角度与第一滑轨41-1的侧壁倾斜角度相同。

凸台43-1的横截面为等腰三角形，两个第一豁口41-11、两个第二凹槽41-13以及两个第二锁紧块44均对称设置，且两个第二锁紧块44分别与凸台43-1上等腰设置的两个侧面配合接触。使得锁紧后上滑槽件2与紧固件4相互之间的受力更均匀。

第一滑轨41-1和第二滑轨41-2相互垂直设。便于安装及使用

定位板1与上滑槽件2上靠近被安装件的一端面上均设置有橡胶垫。保证快装组件与被安装件之间的连接稳固性，为快装组件与被安装件之间的硬性连接处提供缓冲，防止被安装件的损坏，延长快装组件的使用寿命。

上滑槽件2和下滑槽件3的燕尾槽角度为30°。

一种使用上述快装组件的自行车电动助力装置，它包括开关调速器5、助力装置主体6、电源开关7、连接器8及电池9，所述开关调速器5可拆卸安装在自行车把手上，所述助力装置主体6包括防水壳体61、设置在防水壳体61内的控制电路、设置在防水壳体61内部的摆动电机、位于防水壳体61外部且与摆动电机输出端固接的摆杆62、固接在摆杆62上远离摆动电机一端部的助力电机63以及同轴固接在助力电机63输出端的U型面防滑胶轮64，所述摆动电机与所述助力电机63之间通过连接导线连接，防水壳体61的顶端与快装组件中的下滑槽件3通过螺栓固接，开关调速器5、电池9分别通过连接导线与防水壳体内部的控制电路连接，连接器8与电源开关7均设置在电池9与助力装置主体6之间的连接导线上。摆动电机与助力电机63均通过控制电路控制动作并且是同时通电和旋转的，U型面防滑胶轮64通过助力电机63实现其自身的转动，摆杆62通过摆动电机实现其在第四象限内的前后90度摆动，摆动电机在不通电时处于竖直向下位置，通电后通过摆杆62迅速向后摆动90度并带动U型面防滑胶轮64与自行车后轮轮胎面紧密接触，同时助力电机63通过摆杆62内的连接导线实现转动，带动其上的U型面防滑胶轮64转动，进而带动自行车后轮轮胎转动。当不使用助力装置时，通过电源开关7将助力装置断电，助力电机63停止旋转，同时摆动电机向下旋转90度，使助力电机63脱离接触自行车后轮胎面，进入正常骑行状态。

所述电池9为锂电池9，且于给助力装置供电。连接器8起到连接电池与电源开关的作用。

U型面防滑胶轮64为热塑性橡胶。所述U型面槽防滑胶轮为磨砂面和齿牙式两种。

摆杆62与壳体连接处以及与助力电机63及摆动电机连接处均具有IP53级的防尘防水。

该装置结构简单，使用方便，特别适合山地自行车和共享单车，无需工具即可快速安装。

开关调整器为具有一种开关功能的旋转反弹电位器，和防水壳体61内的控制电路相连接，起到控制摆杆62摆动和电机旋转的作用。

防水壳体61与快装组件中的下滑槽件3在出厂时就用螺栓或螺钉安装固定在一起。

在第一次使用助力装置时，将快装组件中的上滑槽件2和定位板1一次性固定连接在自行车的后轮横支架上，作为以后必备件将不再拆下和调整。本装置通过U型面防滑胶轮64与自行车的橡胶轮胎进行摩擦接触式助力，因此电机扭矩小，重量轻，安装使用灵活便捷，结构简单，无需改变自行车的原有结构便可安装使用本助力装置，能够实现随时安装、拆除和无阻力骑行，通过控制摆杆62的转动，实现脚蹬骑行与电动助力骑行模式的切换，不会影响自行车轻快的骑行效果。

工作原理：

需要使用电动助力装置骑行时，通过自行车把手处的开关调速器5和防水壳体61内的控制电路控制摆杆62沿固定一端轴点做前后90度范围的摆动，摆杆62带动助力电机63及其上的U型面防滑胶轮64动作，使防滑胶轮接触自行车的橡胶轮胎面，U型面防滑胶轮64的凹槽与自行车的轮胎胎纹圆面充分接触，可以更好的带动车轮行驶，根据助力需要接触和摩擦后轮。

不需要使用电动助力装置骑行时，将自行车把手处的开关高速器松开，通过自身弹力自动归零，关闭助力装置，摆动电机带动摆杆62及其上的防滑胶轮脱离与自行车后轮轮胎的接触，这时可以作为自行车正常骑行。