一种电池可拆式电动助力自行车的制作方法

本实用新型涉及电动助力自行车上的电池拆装技术。

背景技术：

电动助力自行车是一种优于电动自行车的交通工具。相比于普通的电动自行车，电动助力自行车在驱动方式上有明显区别、它可以仅在主动踩踏时电机输出动力以辅助骑行。因而电动助力自行车具有较强的自主判断能力，这种自主判断能力得益于电动助力自行车上的行车电脑即控制器。

电动助力自行车辅助骑行的动力来自充电电源,较为常见的是电池装配结构为可拆装使式结构,电池设置在坐垫后部区域、或者设置在车架上倾斜的主管的底端区域。现有技术中电池与车架结合的设计思路非常普遍，这就导致卸载电池、装配电池所需空间与车架结构交集，拆装电池会受到车架的干涉。在电池设置在坐垫后部区域的结构中，例如2020年6月5日公开的公开号为cn111232104a的专利名称为“具有防漏电的功能的电动自行车充电器”的中国专利中记载的存储箱3中的电源4位于坐垫后部区域；电池以抽拉方式脱离装配状态，在此后受到车架后部的后轮上方的载物架的遮挡或者来自坐垫的遮挡，需要以扭动电池方式绕开遮挡区域才能实现卸载电池，而在安装时同样需要扭动电池，使得电池的一端伸入到安装区域，最后径直地用力推入电池。在电池设置在车架上倾斜的主管的底端区域结构中，拆装电池也会受到车架的遮挡，主要是来自车架上的横梁，横梁所处位置刚好是电池拆装过程中运动必经的区域，因此，电池拆装时必须让电池以倾斜姿态进入横梁和主管之间的区域后再调整姿态，逐步地对接电池与车架的各个连接部位，拆装过程极为不便。

造成现有技术中电池拆装不变的原因在于拆装电池时电池的运动路径经过车架的某些部位所在区域。这种结构缺陷产生的原因是现有技术中电池在车架上的惯常的装配结构，电池的拆卸方向保持在车架的上方、例如骑行状态下所处的竖直方向上，该拆装方向的设计思路一直制约了电池拆装操作的简易程度。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是如何保证拆装电池不受车架的部件的阻碍，由此得到一种电池可拆式电动助力自行车。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：该电池可拆式电动助力自行车包括车架、侧拉电池模块，所述车架至少设有主管、马达座，所述主管的一端固定安装在马达座上，所述侧拉电池模块包括底座、电池本体、顶盖，所述马达座上设有载物台，所述载物台位于主管的一端并且载物台位于主管与马达座连接的部位的一侧，所述载物台的朝向平行于主管的延伸方向，所述底座固定在载物台上，所述底座的顶部设有向车架两侧弯曲的装配面ⅰ，所述装配面ⅰ呈外凸的曲面结构，所述底座上设有插销和限位块，所述插销和限位块都凸出在装配面ⅰ上，所述插销位于装配面ⅰ的一端、所述限位块位于装配面ⅰ的另一端，所述主管上设有平面结构的支撑面，所述支撑面与装配面ⅰ垂直，所述顶盖设置在主管上且位于主管的另一端，所述顶盖上设有向车架两侧弯曲的装配面ⅱ，所述装配面ⅱ呈内凹的曲面结构，所述装配面ⅱ朝向底座所在位置，所述顶盖上设有机械锁芯，所述机械锁芯的锁栓朝向底座所在位置伸缩，所述装配面ⅱ的一端与插销相对、装配面ⅱ的另一端与限位块相对，所述装配面ⅱ与限位块相对的该端到装配面ⅰ的距离大于装配面ⅱ与插销相对的该端到装配面ⅰ的距离，所述电池本体呈长条状，所述电池本体的底部设有对应于装配面ⅰ的对接面ⅰ，所述对接面ⅰ呈内凹的曲面结构，所述电池本体的底部位于对接面ⅰ所在部位设有对应于插销的插孔和对应于限位块的限位槽，所述电池本体的一侧面为对应支撑面的平面结构的连接面，所述电池本体的顶部设有对应于装配面ⅱ的对接面ⅱ，所述对接面ⅱ呈外凸的曲面结构，所述电池顶部位于对接面ⅱ所在部位设有对应于锁栓的锁孔，所述电池本体通过对接面ⅰ与装配面ⅰ连接、插销插入插孔、以及限位块嵌入限位槽而与底座活动连接，所述电池本体通过对接面ⅱ与装配面ⅱ连接、锁栓插入锁孔而与顶盖活动连接。

上述技术方案主要是通过电池外部装配结构优化以及安装电池所需的基准部位的结构优化，目的在于通过电池侧拉方式脱离装配区域或者进入装配状态，该侧拉所指方向是车架的侧方，例如在骑行状态下所处的水平方向。在此方向上区域空间足够大且不受车架任何部位的遮挡，因此拆装电池操作极为便利。

在本技术方案中电池拆装方向为车架的侧方且仅为车架的一侧。该设计是基于骑行人员一般的使用习惯考虑的，上车以及下车会在骑行方向的左侧进行，也就是骑行人员下车后站稳时会处在车架的左侧。因此电池插装方向仅为为车架的一侧。

电池的拆装方式由现有技术中的提拉方式变为本技术方案中的侧拉方式，安装操作时电池底部先与底座连接，然后以底座为摆动支点、将电池顶部推入到顶盖所在部位，上锁后实现安装。拆卸时，先解锁，然后侧拉电池顶部以脱离顶盖，最后拿走整个电池即可。

为了更好地引导电池本体与顶盖顺利连接，顶盖上在装配面ⅱ所在部位设有导向凸起，所述导向凸起的两端分别朝向车架的两侧，所述导向凸起的高度从装配面ⅱ与限位块相对的该端到装配面ⅱ与插销相对的该端的方向上减少，所述电池顶部位于对接面ⅱ所在部位设有对应于导向凸起的导向槽。导向凸起和导向槽的设置不仅更有利于加快电池本体顶部与顶盖的配对速度，还可以在骑行方向上给予电池本体限位作用，使电池本体更好地与主管连接在一起。除此之外，电池本体顶部在拆装过程中会处于一段弧形的运动路径和一段水平的运动路径上，弧形的运动路径对应的是电池本体在底座上摆动的动作，水平的运动路径对应的是电池本体被提拉搬运的动；再加上装配面ⅱ与限位块相对的该端到装配面ⅰ的距离大于装配面ⅱ与插销相对的该端到装配面ⅰ的距离，因而电池本体的顶部的对接面ⅱ与顶盖的装配面ⅱ之间的位置变化并不能始终保持平行的关系，导向凸起的高度变化可以确保电池本体的顶部在进入顶盖下方时可以尽快地与导向凸起的连接关系、从而获得导向作用和限位作用。

搬运电池本体依旧需要徒手搬运，为了方便搬运，本技术方案中电池本体的顶部设有便于手提的拉手部位，所述拉手部位向电池本体设有连接面的一侧弯曲，所述顶盖通过嵌入到拉手部位内与拉手部位活动连接。拉手部位结构简单，具备提拉作用外，还可以实现与顶盖结合为一起，从而获得造型流畅的外形特征，增强视觉效果。

在本技术方案中，限位块的横截面呈底部的宽度大于顶部的宽度且一侧的高度大于另一侧的顶部呈弧形的形状，所述限位槽的横截面的形状与限位块的横截面的形状相同。这样可保证电池本体与底座顺利结合或者脱离。

本实用新型采用上述技术方案后：电池可拆式电动助力自行车具有从车架侧方拆装电池的技术效果，最大程度避免了车架对电池拆装的阻碍，侧方拆装电池还符合骑行人员的使用习惯，进而提高了骑行人员拆装电池的便利性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步具体说明。

图1为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的车架与侧拉电池模块组合状态示意图；

图2为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的车架的结构示意图；

图3为图2在a处的局部放大图；

图4为图2在b处的局部放大图；

图5为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的侧拉电池模块的电池本体的主视图；

图6为图5的后视图；

图7为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的侧拉电池模块的电池本体的立体图ⅰ；

图8为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的侧拉电池模块的电池本体的立体图ⅱ；

图9为本实用新型一种电池可拆式电动助力自行车的车架与侧拉电池模块组合操作示意图。

具体实施方式

电池可拆式电动助力自行车包括车架、侧拉电池模块。如图1所示，该车架设有主管1、横梁3、座管4、马达座5。主管1的一端和座管4的一端都固定在马达座5上，横梁3的一端和主管1的另一端都与转向套固定连接，横梁3的另一端与座管4的另一端固定连接。在骑行状态中主管1处于在朝骑行方向上倾斜的姿态、横梁3处于水平姿态、座管4处于在于骑行方向相反的方向上倾斜的姿态。

侧拉电池模块安装在主管1上且位于主管1上朝向横梁3和座管4的该侧。

如图1、2、9所示，侧拉电池模块包括底座7、电池本体11、顶盖19。马达座5上设有凸出于其顶部的载物台6，载物台6所处位置刚好位于主管1的一端并且载物台6位于主管1与马达座5连接的部位的一侧。载物台6的朝向平行于主管1的延伸方向，底座7固定安装在载物台6上。如图2、4所示，底座7的顶部设有向车架两侧弯曲的装配面ⅰ8，装配面ⅰ8呈外凸的曲面结构。底座7上设有插销9和限位块10，插销9和限位块10都凸出在装配面ⅰ8上。插销9位于装配面ⅰ8的一端、限位块10位于装配面ⅰ8的另一端。限位块10整体为长条状，限位块10的横截面呈底部的宽度大于顶部的宽度且一侧的高度大于另一侧的顶部呈弧形的形状。主管1朝向载物台6的该侧设有平面结构的支撑面2，支撑面2与装配面ⅰ8垂直。如图1、2、3所示，顶盖19整体呈三棱柱结构；顶盖19设置在主管1上且位于主管1的另一端，顶盖19与底座7之间分开，前述的支撑面2刚好位于顶盖19和底座7之间。顶盖19上设有向车架两侧弯曲的装配面ⅱ20，但装配面ⅱ20呈内凹的曲面结构，装配面ⅱ20朝向底座7所在位置。顶盖19上设有机械锁芯21，机械锁芯21设有可伸缩的锁栓。机械锁芯21的锁栓朝向底座7所在位置伸缩，进入从顶盖19内部伸出而凸出在装配面ⅱ20上，或者缩回到顶盖19内部，初始状态下锁栓处于缩回状态。装配面ⅱ20的一端与插销9相对、装配面ⅱ20的另一端与限位块10相对，装配面ⅱ20与限位块10相对的该端到装配面ⅰ8的距离大于装配面ⅱ20与插销9相对的该端到装配面ⅰ8的距离，所以装配面ⅱ20与装配面ⅰ8的之间宽度从车架的一侧到另一侧会逐渐变小。顶盖19上在装配面ⅱ20所在部位设有导向凸起22，导向凸起22的两端分别朝向车架的两侧，导向凸起22的高度从装配面ⅱ20与限位块10相对的该端到装配面ⅱ20与插销9相对的该端的方向上减少。

如图5、6、7、8所示，电池本体11呈长条状。电池本体11的底部设有对应于装配面ⅰ8的对接面ⅰ12，对接面ⅰ12呈内凹的曲面结构；电池本体11的底部位于对接面ⅰ12所在部位设有对应于插销9的插孔13和对应于限位块10的限位槽14，限位槽14的横截面的形状与限位块10的横截面的形状相同。电池本体11的一侧面为对应支撑面2的平面结构的连接面。电池本体11的顶部设有对应于装配面ⅱ20的对接面ⅱ15，对接面ⅱ15呈外凸的曲面结构。电池顶部位于对接面ⅱ15所在部位设有对应于锁栓的锁孔17；电池顶部位于对接面ⅱ15所在部位设有对应于导向凸起22的导向槽16。电池本体11的顶部且位于电池本体11的另一侧的延伸方向上设有便于手提的拉手部位18，拉手部位18在电池本体11上的位置、电池本体11上的连接面所在的位置刚好为位于电池本体11相对的两侧。该拉手部位18向电池本体11设有连接面的一侧弯曲。对接面ⅱ15与拉手部位18的内侧面之间的空间的形状对应于顶盖19的整体形状。

电池本体11可独立于车架，其与车架的组合以及分离操作需要借助于电池本体11之于底座7、顶盖19的侧拉结构实现。组装时，从车架的侧方放入电池本体11，首先，将电池本体11的底部的对接面ⅰ12对准底座7的装配面ⅰ8，确保电池本体11的底部先与底座7建立连接，并且限位块10嵌入到限位槽14内先于插销9插入插孔13内发生。也就是在电池本体11的底部获得底座7的支撑后，电池本体11以底座7为支点、做摆动方式进一步完成组装，如图9所示。电池本体11摆动的过程中限位块10进一步嵌入到限位槽14内、插销9顺势与插孔13建立连接关系而插入插孔13内。在电池本体11的顶部，从顶盖19的侧方运动至包裹顶盖19的位置状态；在此过程中导向凸起22的一端最先嵌入到导向槽16内，拉手部位18慢慢包裹在顶盖19的外侧。最终，对接面ⅰ12与装配面ⅰ8完全相对且连接；限位块10嵌入到限位槽14内；插销9插入插孔13内；对接面ⅱ15与装配面ⅱ20完全相对且连接；导向凸起22嵌入到导向槽16内。用钥匙扭动机械锁芯21，锁栓伸出而嵌入到锁孔17内，电池本体11与顶盖19、底座7结合，进而与车架稳固地组合在一起。由于一体化设计，顶盖19完美地与电池本体11的顶部形成一体、底座7完美地与电池本体11的底部形成一体。当需要拆卸电池本体11时，首先用钥匙拧动机械锁芯21，使锁栓恢复到初始状态即脱离锁孔17，接着在电池本体11的顶部向车架的一侧扳动电池本体11，促使电池本体11朝着阻碍小的方向即顶盖19与底座7之间宽度较大的该侧运动而脱离顶盖19，最后手提再拉手部位18拎走电池本体11即可、随即电池本体11的底部脱离底座7，对接面ⅰ12与装配面ⅰ8分离、限位块10嵌入脱离限位槽14、插销9脱离插孔13；对接面ⅱ15脱离装配面ⅱ20、导向凸起22脱离导向槽16。底座7和顶盖19都与电池本体11活动连接，并且顶盖19通过嵌入到拉手部位18内与拉手部位18活动连接。