Empulse Attitude Hybrid電助力手搖車使用eKits套件修復紀錄

偶然獲得的任務,有位車主在詢問手搖式的電輔車希望改裝為eKits系統,這首先讓筆者想到了"太平洋自行車",當年確實有在洽談過手搖式電輔車的案子;也在其它配合的電控廠那看到了實驗性的車台,不過就沒有後來了,因此也就淡忘這類的產品需求。

由於在實務上筆者確實沒有接觸過這類的產品,不免擔心有一些奇特的尺寸規格問題,畢竟光車台看起來就跟自行車有很大的落車,因此不敢打包票一定能裝。只好與車主協調,先帶工廠內嘗試改裝看看;畢竟在廠內還有機械加工的設備,有機會應付一些意料之外的加工問題。

要將手搖式電輔車載回時,還特別詢問車主這台車的來歷,原來這台Empulse Attitude Hybrid 是由知名行動輔具品牌 Sunrise Medical所推出的一款輪椅混合動力手搖車,如下圖所示;是車主花費重金,遠渡重洋從德國運送回台灣。然而好景不常,後續受到缺乏後勤維護的影響,首先掛點的就是電池系統部分,此乃非戰之罪,畢竟電池本來就是一種耗材,無法長時間維護。然而跨國的電池更換不僅是費用高昂,鋰電池又只能走海運,因此從德國寄回台灣的時間周期也長,最終導致車主決定改用中國的八方電氣(BAFANG)系統,來全面取代更換;因此筆者拿到這台手搖式電輔車時,上面的系統並非原廠配置,而是八方的電助力系統。

Empulse Attitude Hybrid電助力手搖車使用eKits套件修復紀錄

然而即便是採用了八方系統,時間長了同樣得面對一些故障異常的問題;此次是儀表顯示了錯誤碼,系統便完全無法作動,電助力功能完全喪失;雖然中國的地利位置相比於德國來得近,但這一來一往的跨國維修也是艱難重重;而台灣的八方代理商則表示,由於當初整套系統是從中國購入並自行改裝的,因此台灣方面無法提供技術支援服務。

不過拿到車後,確認上面裝的是八方電機系統,那筆者的心也就安定許多;因為八方也是走大眾化標準規格的系統,這就代表eKits系統也能無痛安裝取代。然而這台手搖式電輔車還有一相對特殊之處,採用了十段變速系統,如下圖所示,這是較為少見的部分。過往超過七段以上的變速系統,都是使用塔基介面,然而eKits則是採用傳統的旋式介面,往往無法安裝七段速以上的變速飛輪。所以快速上網查找變速飛輪的規格,塔基的部分已經進步到十三段速的程度,但旋式飛輪的也已然成長到十段速;因此只需要額外購買十段速的旋式飛輪即可解決車子規格配置問題。

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雖然手搖式電輔車為單輪裝置,但除了正常剎車時所使用的碟煞之外,還額外有駐車的夾煞配置,因此在電輔輪要卸下之前,仍需要將夾煞的剎車線脫離,如下圖所示,才能順利地將輪組取出。

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此外,要拆除電輔輪之前,記得先將馬達出口線的接頭分離,如下圖所示;避免後續施工時拉扯電線造成危險或損壞。

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由於此處有變速系統還有碟煞裝置,基本上就是自行車後輪的結構,因此將駐車夾煞鬆脫之後,就能如同自行車後輪的拆除方式,將輪組卸下,如下圖所示。若真的要說不一樣的部分就是拆得方向有所變化,大部分的自行車開口處是朝下,但手搖式擺放的角度則是無法垂直朝下,有點接近45度而已;且若無搭配輪椅時,這開口位置甚至有點呈現水平位置方向,但無論如何就是朝開口方向將輪組拖出即可。

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將輪組取下之後,雖然已知八方系統的尺寸要求,eKits絕對是可以無痛取代的,但仍然想要確認紀錄一下。如下圖所示,車架上所保留的叉開口接近10mm,而eKits軸心位置的固定寬度為9.2mm,完全可以輕鬆放入。

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雖然用上了十段速的變速飛輪,但車輪的叉寬也是標準的135mm,如下圖所示;這部分有點出乎我的意料之外,畢竟越多段的變速裝置往往也需要越多的空間,另一側也需要保留給碟煞安裝的空間,因此現今高階的多段變速車款已經開始往142mm發展。本來是擔心叉寬的部分會有變化,需要重新製作軸心以配合安裝;但竟然是後輪標準的135mm,那直接套用eKits的後輪套件就可以安裝。

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卸下後的輪組,還需要將碟煞盤一併拆下來,如下圖所示,將碟煞盤轉移到新的eKits輪組上;當然也可以購買碟煞盤新品安裝,但舊的並沒有過度損耗或是變形的情況產生,也就不需要浪費。

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將電輔輪順利卸除後,就準備朝最混亂的電控系統下手,第一步驟就是先分離電池與控制器之間的接頭,如下圖所示,將其完整斷電。此套八方系統採用標準的XT60接頭,也是目前市面上的熱門標準,十分容易找到對應的接頭端子。

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此時就可以將電池卸下,如下圖所示;可以觀察到八方系統是利用一個塑膠盒,搭配兩個圓形固定片,使用螺絲將控制器塑膠盒固定在車架上。

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要拆除周邊裝置時發現手搖擺臂上還有一組踏頻感測器,如下圖所示,但八方的系統是採用油門操控的方式,控制器也並未與這踏頻感測器連接,應該是原廠的配置,已然閒置很長一段時間了。

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秉持著簡潔的風格,決定將此無效的踏頻感測器拆除,恢復原本車體的樣貌。然而踏頻感測器的安裝或拆除,其實較為費工,須將手搖擺臂整體卸下後才能執行。首先須將固定的內六角螺絲如下圖所示的方式,將螺絲完全鬆脫取下。

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理論上將手搖擺臂的固定螺絲取下後,擺臂就是自由活動體,可以向外拔出取下;然而實際上常常是卡死的狀態,因此會使用專用工具,利用擺臂的內螺紋咬住,在使用轉屬工具上的另一組螺紋結構來頂出擺臂,如下圖所示,才能輕鬆取下。

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而踏頻感測器其實沒有穩當的固定方式,純粹藉由五通軸的齒紋設計,擺上去而已,因此一拔就掉,如下圖所示;而這齒紋設計原本並非是用來裝設物件,其實是為了將此處的軸心鎖緊固定的施工面,有專屬的配合工具,可將此處的軸心鎖緊或是鬆脫。此外也可以觀察到,即便是手搖式電輔車,在這擺臂軸處的設計仍與自行車的五通軸相同,屬於標準化的設計模組。

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取下踏頻感測器後,將擺臂依照對面測相同角度擺入,再用內六角螺絲鎖緊固定,如下圖所示,即可完成。較為有趣的是,一般自行車的的踩踏曲柄左右側是相差180度的,然而手搖式車體的搖臂左右側則是同一角度位置,而非完全與自行車相同的概念。

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此外現今的電輔車主流系統都會配置操控顯示螢幕,如下圖所示,可發現八方系統除了一個可顯示的螢幕之外,還搭配了實體按鈕;當然最新的大多改採觸控螢幕,連實體按鈕都消失了。然而eKits則是取消了螢幕的設計,主要是這些電子螢幕也都存在一定的故障率以及老化問題,若能脫離這些非必要的周邊設施,反而仍讓主體的使用壽命延長。

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將八方原有的螢幕及實體按鈕拆除後,保留燈罩設施,如下圖所示,整台車體逐漸朝向簡潔的方向前進。

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在右手的握把上,除了自行車的變速器之外,還包括了八方的指壓油門以及帶有剎車斷電功能的剎車把手,如下圖所示。事後檢測有發現,八方的指壓油門是故障的,這可能就是儀表顯示錯誤且無法操作的真正原因;然而指壓油門位於握把的最內側,因此要拆除更換的話,需要優先卸下剎車以及變速器。

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將八方的指壓油門、變速器以及剎車全部拆除後,可以發現手搖式的握把設計,其實上端是等同於自行車的尺寸,但下端則是加粗方便操作者握持,如下圖所示,為一個上細下粗的金屬結構;不像自行車是同一尺寸,最後僅在端部位置加上一個握把套來加粗。

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此外煞車斷電其實也僅是一個訊號接點按鈕,如下圖所示,當煞車壓下時會擠壓按鈕送出訊號,控制器接收後就停止對電輔輪送電。但由於eKits系統並不需要安裝斷電剎車,反就導致剎車上多了一條電子訊號的接線,影響整車的美觀,因此可單獨拆除斷電剎車的電子按鈕,不會影響機械剎車的功能。

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當周邊設施越多,接線往往也越來越雜,越來越混亂,可以看到原廠提供的各式延長線與轉接線,如下圖所示,當中還包括一些未使用的擴充接點,這些除了影響美觀之外,其實也都增添了不良率的風險。

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將這些複雜的接線都分離之後,就可以將八方的控制器從車架上拆除,僅需要將塑膠盒上的螺絲都鬆脫取下即可,如下圖所示。

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將八方以及原車上的多於系統裝置都拆除後,就可以開始準備安裝eKits套件了。將購買所得的旋式十段變速飛輪裝在eKits電輔輪上,如圖所示;其實旋式代表著使用螺紋的結構,將變速齒輪與電輔輪殼體鎖死固定在一起,只要順著螺紋方向鎖緊即可,就算是未完全緊實,也會順著自行車的踩踏施力關係,越騎越緊。

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鎖緊之後的成果如下圖所示,此時可以注意到,這十段的變速飛輪是比較長的,會突出軸心的範圍需要增加墊片,以確保飛輪以及鍊條運作時,不會干涉到車架,變成卡死或摩擦的情況。

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如下圖所示,若墊圈僅是齊平的話,往往會造成鍊條太靠近車架,因此需要突出2mm左右才會較為安全。然而也因為考慮到這飛輪的尺寸較大,與原本預計的墊圈尺寸多出了1mm左右的差異,將導致電輔輪的總寬度達到136mm,是略寬於車架的135 mm尺寸,這將導致電輔輪安裝時,會需要略為撐開車架。

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而另一側就需要將碟煞盤安裝上去,如下圖所示。但需要注意,此時電輔輪內還有馬達結構,若螺絲太長會頂到馬達,螺絲長度不能超過8mm;然而一般碟煞盤附的固定螺絲大多為12mm長,是無法使用的,須採用電輔輪所附的螺絲才行。

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一切準備就緒,就可以將eKits電輔輪安裝在車架上,但不知道是機構有些卡,或是車台形式不同,無法順利施工,只好先將後變速器從車架上卸下,以利電輔輪安置於車架上,如下圖所示。

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確認好電輔輪置中,以及碟煞盤位置也正確不會有摩擦卡死的情況後,就將電輔輪鎖死固定。在調整後變速器的位置,重新鎖上螺絲固定於車架上,如下圖所示,並確認變速功能是否正常可使用。然而還是出了一些意外,不確定是什麼因素,導致變速功能僅有5段的變化,後續協調車主到自行車行調整,才發現遠來是變速鋼索損耗且長度不正確,進行更換調整後就可以正常進行十段變速的功能;這部分自行車店仍是較為專業且熟練的,筆者也十分認同專業事務交給專業人士處理,才能有效確實,畢竟在自行車的調教上面筆者亦自認還處於學徒階段。

Empulse Attitude Hybrid電助力手搖車使用eKits套件修復紀錄
這台手搖式電輔車還有一個駐車剎車的設計,因此在電輔輪安裝完成後,也需要將此處的剎車線重新安裝固定,如下圖所示,以確保駐車安全性。

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電輔輪安裝完成後,再來就輪到指壓油門的部分,eKits套件的指壓油門上包括了開關按鈕、電量指示以及指壓油門這三種功能。依照先前的安裝順序,由內而外分別為指壓油門、變速手把以及剎車,如下圖所示。但實務上這三者的順序是可以依照使用著習慣而調整的,僅是依照原車順序擺放;在其他的車種上,筆者往往習慣將剎車擺在最靠近手的位置,再來才是指壓油門,離手最遠的則是變速器,考慮的優先是安全,所以剎車最近最順手,而變速器則是因為使用率並不高,因此排在較遠較不順手的位置。

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在eKites控制器的安裝上,一般是設計在自行車座椅管上固定,然而這手搖式的車款並沒有座管,甚至筆者無法判斷使用者的習慣,因此決定採用螃蟹夾的方案,未來可以讓使用者任意更換擺放位置,找到最適合他的使用方法。如下圖所示,螃蟹夾可以任選車架上的任何車管位置進行夾持的動作,擺放的自由度大幅增加。

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後續就是將指壓油門、電輔輪及電池的接頭與控制器對接,測試系統是否運作正常,最後就是收線整理,維持車台的美觀。如下圖所示,這台eKits電控具備兩個電池輸入選擇,一個是eKits標準模式採用牧田電池,另一個接頭則是可以與八方系統的電池對接,具備兩種電力來源的選擇讓使用者可以視情況調整。但考慮到若兩組電源系統同時並聯,會有電壓值差異造成風險,因此採用兩組獨立插頭的模式,切換時使用者必須自行插拔,雖然方便性較差,但安全性較高。

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將整車整理完成後,就如同下圖所示,主要是看起來更為簡潔,此外變成有兩種電源型式可以進行切換,增加便利性。

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實際使用上,還是有些疑慮,主要是動力輪與整體重心位置不匹配,若遇到上坡路段時,電輔輪會有翹起,略為脫離地面造成輪胎打滑的情況產生,因此車主還需要在電輔輪處自行增加配重,避免打滑的情況產生。


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