超牛達人：借助二手充電電鉆自制迷你電動自行車

我在佛羅里達有一個25英尺長的游船,我想要一個小巧輕便的車,在把拖船?？吭诖a頭時,騎著它去買啤酒冰塊什么的。有一次無意中在一個談?wù)撚布碾娨曉L談中瞟到了一眼用充電電鉆驅(qū)動的自行車,于是萌生了想做一個的想法,。

請看結(jié)果:電鉆自行車(見圖A),。自行車裝了一個36V電鉆,2秒就可以從靜止快速加速到每小時10英里。電鉆裝在后輪上面,看起來像是一個行李架,。

圖A

有點搞笑的是當我騎在這輛自行車上時,別人說我像一個胖熊騎三輪車(見圖B),。相信我,騎在這樣的自行車上你不會吸引到浪漫的異性。

圖B

在開始制作時,我聯(lián)系了在電視上看到的生產(chǎn)自行車的廠家,看看他們能否提供右旋齒輪箱,有這種齒輪就可以用鉆頭居中的這種電鉆來驅(qū)動后輪了,。但我的要求被拒絕了,因為他們只賣成品自行車,。

我一直堅持不懈地想辦法做這個自行車,在逛一個跳蚤市場時我發(fā)現(xiàn)了一個小孩騎的電池驅(qū)動的自行車,是Razor公司生產(chǎn)的“電子朋克”。我花了60美元把它買下來并帶回了家?？吹竭@個自行車的小電池和小電機,我就知道它的馬力太小,并且它的7英寸的后輪看來也承受不了一個成年人的重量,。在平路上,這個電子朋克每小時只能跑5英里,在我騎著的時候甚至都爬不上車庫出口的斜坡,但我還是看上了它的小巧。

對于發(fā)動機,我花了219美元從亞馬遜網(wǎng)上買到了一個修好的36V博士電鉆,這是我所見到過的馬力最強勁的充電電鉆,。我還找到了一個Torque Transmission公司的做工非常好的小型右旋齒輪箱(比例1:1),型號是#RAB-1,在電鉆速度為每分鐘1800轉(zhuǎn)時的額定功率為1/3馬力,。

圖 C

加強后輪

拆開這個電子朋克自行車(見圖C)后,我開始干了。拆掉了塑料殼,、電池,、馬達和右邊車把上控制電機的拇指撥動開關(guān),我把沒有用的小電機扔進了垃圾箱。

我首先用一個更大的后輪把原來7英寸的后輪換掉了,我用的9英寸后輪是帶鏈條齒輪的,原來是用在Razor mini Chopper上,這個輪子更能承重,。其實我也不知道是否很有必要更換后輪,但這個大一點的后輪使整個自行車看起來更酷,。

為了安裝這個9英寸的輪子,需要把軸的安裝孔往后移。我在原來的安裝孔向后0.75英寸的地方重新鉆了兩個孔,同時剎車也要往后移(見圖D),。

圖D 后輪擺臂上的后輪軸和剎車后移以適合安裝更大的后輪

圖E 右旋齒輪箱安裝在攻了螺紋的平板上,，而平板安裝在原來的電機安裝架上

安裝右旋齒輪箱

下一步就是安裝齒輪箱。我用螺栓把18 齒鏈輪裝在齒輪箱的右邊,接著把齒輪箱裝在原來安裝電機的位置,。

原來的電機是裝在一塊可以上下調(diào)節(jié)位置的板上的,。這意味著我不能簡單的鉆一個通孔然后用螺栓固定。因此我做了另外一個安裝板,用螺栓穿過原來裝電機的孔固定,然后鉆孔,把安裝齒輪箱的螺栓頭沉在里面(見圖E),。

我用Google SketchUp(sketchup.google.com )設(shè)計了安裝板,隨后又設(shè)計了調(diào)速機構(gòu)和坐墊安裝鉸鏈機構(gòu),。可以在makezine.com/21/build_notes找到這些設(shè)計文件的鏈接,設(shè)計文件中有詳細的尺寸,。

我用鋼板尺來對齊齒輪箱鏈輪和后輪鏈輪(見圖F),。這一步非常重要,如果兩個鏈輪不在一條直線上,鏈條就可能會掉下來。接著把鏈條截短成合適的長度,然后用連接片把兩個頭連起來,。

圖F 對齊鏈輪

圖G 木制車架延長板

后輪改大后自行車的支架顯得就有點小了,因此我用橡木把它延長了,。我在橡木板上銑了個和支架末端相匹配的槽并鉆孔,然后用尼龍扎帶固定(見圖G)。

安裝調(diào)速機構(gòu)

一開始我就像裝鉆頭那樣直接把齒輪箱的驅(qū)動軸夾在電鉆上,。問題來了,電鉆的扭矩太大了,導(dǎo)致驅(qū)動軸在卡盤里面打滑并迅速磨損,。看來這個辦法不行,不得不另做打算,。

買來的齒輪箱驅(qū)動軸直徑是3/8英寸,我新做了個1/2英寸的驅(qū)動軸,在外面平均分布加工了3 個平面,使截面看起來像是一個圓的三角形,這樣一來電鉆卡盤就能很好的夾住驅(qū)動軸并不會打滑(見圖H),。

圖H 齒輪箱驅(qū)動軸加工成三角形

原來的自行車上面有一個拇指控制的開關(guān)可以使電機全速運轉(zhuǎn)或是停止。我用了一個摩托車用的手柄調(diào)速器加一根調(diào)速線替換這個開關(guān),。

替換手柄非常簡單,把舊的手柄去掉,插進新的調(diào)速手柄控制,上緊螺釘即可,。調(diào)速線的另外一端安裝一個小杠桿可以像手指一樣壓住電鉆的扳機。這個調(diào)速方法和原來操作電鉆的方法一樣,非常簡單,但確實管用,。

圖I 可接調(diào)速線的扭力車把

圖J 控制端的調(diào)速機構(gòu)

調(diào)速機構(gòu)是用鋁加工的,。壓住扳機的小杠桿可以繞3英寸長的球狀連接軸擺動,球狀連接軸穿過6英寸長垂直的板中間開的孔固定小杠桿(見圖J),。垂直的板相應(yīng)的沿著固定電鉆后面的板向下延長。

我在平板的底部安裝了一個小板,板上導(dǎo)孔可以把剎車線固定在扳機杠桿的另外一端,。杠桿的端頭要打磨成圓形以避免弄壞電鉆的塑料扳機,。

圖K 安裝在電鉆扳機旁邊的調(diào)速機構(gòu)，圖示的杠桿在接觸點磨成了圓弧形

圖L 后輪減震機構(gòu)

安裝電鉆

自行車后輪有一個彈簧減震裝置(見圖L),因此需要想辦法安裝電鉆,使其不會隨著減震彈簧上下移動,。另外一個方法是把后輪減震彈簧去掉,但這樣會導(dǎo)致騎著不舒適,。

為了實現(xiàn)這個思路,我設(shè)計了一個連接車座的鉸鏈板。這個柔性的連接是這個制作中最難的部分,。

鉸鏈板由兩部分組成:前支架用來夾住車座柱,主要的板用來安裝電鉆。支架背后有一個平直的狹縫,板上安裝了一個轉(zhuǎn)軸,剛好穿過狹縫,。狹縫能夠容納轉(zhuǎn)軸,而轉(zhuǎn)軸還可以在狹縫中自由移動,。這樣就形成了一個滑動鏈接和鉸鏈的復(fù)合機構(gòu)(見圖M)。這個連接機構(gòu)使電鉆安裝板具有2個自由度:上下傾斜和前后平移,。

圖M 電鉆支撐結(jié)構(gòu)和車座支柱之間的鉸接滑動機構(gòu)

圖N 用來頂住電鉆底部的帶鉤子的支撐板

前支架是用鋁棒在我的組合機床上加工而成的,轉(zhuǎn)軸是用3/8英寸的棒材加工的,兩端加工上螺紋并旋上手動螺母,。電鉆安裝板是用撿來的紙巾盒子的板拼成的。整個鉸鏈和鉸鏈板的設(shè)計文件參見makezine.com/21/build_notes,。

鉸鏈板的后部有一個金屬滑塊,可以掛住電鉆的底部,。兩邊的銷釘能在電鉆的兩旁擋住電鉆。銷釘是用小的圓木銷打磨成斜面然后用膠水粘在孔中的(見圖N),。

圖O 電鉆后部,，圖示為被弧線板頂住了

圖P 主支撐板和齒輪箱安裝板之間的支撐柱

圖Q 固定支撐柱底部的支架

在鉸鏈板上部有一個獨立的弧線板,通過調(diào)節(jié)其位置可以緊緊的包住電鉆的后部(見圖O)。

鉸鏈板和原來的電機安裝板是通過一個向下的支撐柱連接的,。支撐柱是16英寸長的螺紋桿,向內(nèi)彎曲,比U形方鋁條略短,。在上部,U形方鋁條抵住鉸鏈板的下平面。螺桿穿過鉸鏈板和弧線板,然后用帶翼螺母和墊片固定(見圖P),。

支撐柱的下部用兩個自己做的U形鋼夾安裝在齒輪箱安裝板上,。U形夾通過內(nèi)六角螺栓固定,剛好包住電機安裝板和U形方鋁條(見圖Q)。螺桿的底部位于后輪擺臂的上部,不做處理,。

騎上電鉆自行車

圖R 完工后壯觀的電鉆自行車,，在前車架下面裝了一個備用電池

最后的改進:電子朋克自行車帶的車座太小了,我裝了一個帶彈簧的大車座。至此,電鉆自行車完工了,準備好騎車了嗎(見圖R),？

怎么操作呢,？我這個電鉆自行車騎了有幾英里了,感覺還不錯。我的幾個朋友也試駕過,他們都是大笑著騎的,呵呵,。我的兒子和女婿也都挺喜好騎這個車,他們和我一樣不覺得害羞,。

有一天,我正在砍一個伸到了別人院子里的樹枝,這個樹枝掉進了鄰居的院子里,而我們兩家之間沒有路,我需要跑半個街區(qū)去撿回這個樹枝,因此我騎上了我的電鉆自行車去撿樹枝。在回家的路上,路過一輛保潔車時,車里的人盯著我看并搖著頭,仿佛在說:“你知道人們會看你,不是嗎,？”

電鉆自行車帶一塊額外的電池總重37磅,。額外的電池剛好能完美地裝在原來裝電池的地方,。這個小自行車充滿電能夠行駛2英里,如果帶上幾塊額外的電池,每增加一塊電池就可以多跑2英里。

毫無疑問,要用原來的剎車有點危險,不足以剎住這個電鉆自行車,但是在剎車的時候同時用上你的腳,還是能剎住的,。也就是說,當你撞到樹上了,別怪我沒有警告你?，F(xiàn)在,我正考慮造一個電鉆驅(qū)動的小艇。