CN103847911A - 高效直蹬自行车 - Google Patents

Abstract

本发明高效直蹬自行车涉及一种脚蹬作上下直线往复运动的直蹬自行车。其目的是为了提供一种结构简单、效率高的、脚蹬作上下直线往复运动的高效直蹬自行车。本发明高效直蹬自行车包括支撑机构、传动机构、后轮和左、右脚蹬装置，支撑机构用于支撑传动机构、后轮和左、右脚蹬装置，传动机构的一端与左、右脚蹬装置相互连接，传动机构的另一端与后轮的车轮轴相互连接，左、右脚蹬装置做上下的直线往复运动，左、右脚蹬装置通过上下的直线往复运动将运动传递给传动机构，再通过传动机构将运动传递给后轮的车轮轴，实现自行车的前行。本发明克服了传统自行车的机械效率低的不足，蹬踏方式新颖，给人们出行提供了更便捷轻松的新型自行车。

Description

高效直蹬自行车

技术领域

本发明涉及一种自行车，特别是涉及一种脚蹬作上下直线往复运动的直蹬自行车。

背景技术

传统自行车上，由链条齿轮轴、链条齿轮、曲柄和脚蹬等组件构成一个轮轴，骑车人用力蹬脚蹬，脚蹬作圆周循环运动，脚蹬与曲柄固定连接，曲柄与链条齿轮轴固定连接，曲柄带动链条齿轮转动，链条齿轮通过链条带动后轮转动，从而使车体向前移动，人脚蹬在脚蹬上，力作用在脚蹬上，使曲柄发生转动，人脚对脚蹬的作用力始终是垂直向下的，脚蹬与曲柄固定连接，人脚对脚蹬的作用力可分解为沿链条齿轮的外圆周的切线方向的转动分力和沿曲柄方向的向心分力，其中转动分力是使曲柄转动的力，即使链条齿轮转动的力，是有用功，向心分力是脚蹬作圆周循环运动时人脚所做的一部分无用功。当脚蹬转动到最高点和最低点时，人脚对脚蹬的作用力的转动分力为零，即有用功为零，向心分力为人脚对脚蹬的作用力，即此时人脚施加的力都用来做无用功，当脚蹬转动到最前方和最后方时，人脚对脚蹬的作用力的转动分力垂直向下，即此时人脚施加的力全部都用来做有用功，向心分力为零，当脚蹬有最高点转动至最前方时，人脚对脚蹬的作用力的转动分力由零逐渐增大到最大值，即在这个过程中，人脚对脚蹬所做的有用功逐渐增多，当脚蹬由最前方转动至最低点时，人脚对脚蹬的作用力的转动分力由最大值逐渐减小到零，即在这个过程中，人脚对脚蹬所做的有用功在逐渐减少。在脚蹬作圆周循环运动的整个过程中，人脚对自行车所做的有用功是不断变化的，从而使自行车的机械效率也是不断变化的，并且在骑车过程中产生的无用功会白白浪费人的体力，并且也不利于自行车速度的提高和保持。

在现有技术中，自行车飞轮包括小链轮和棘轮，飞轮安装在飞轮轴上，在飞轮轴的外圆周面上分布有棘爪，棘轮和小链轮连接成为一个整体，在所述棘轮的外侧安装有小链轮，在所述棘轮的内表面上开设有与所述棘爪相配合的轮齿，飞轮通过棘轮内表面上开设的轮齿与棘爪相配合安装在飞轮轴上。自行车飞轮为单向转轮，即当飞轮为某个方向的转动时，飞轮与飞轮轴同步转动，我们称之为正转；当飞轮为相反方向的转动时，飞轮与飞轮轴脱离，即飞轮转，飞轮轴不转，我们称之为反转。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、效率高的、脚蹬作上下直线往复运动的高效直蹬自行车。

本发明高效直蹬自行车，包括支撑机构、传动机构、后轮和左、右脚蹬装置，所述支撑机构用于支撑所述传动机构、所述后轮和所述左、右脚蹬装置，所述后轮上固定安装有车轮轴，其特征在于：所述传动机构的一端与所述左、右脚蹬装置相互连接，所述传动机构的另一端与所述后轮的车轮轴相互连接，所述左、右脚蹬装置做上下的直线往复运动，所述左、右脚蹬装置通过上下的直线往复运动将运动传递给传动机构，再通过传动机构将运动传递给后轮的车轮轴，实现自行车的前行。

本发明高效直蹬自行车，其中所述支撑机构包括车把支撑架、车座支撑架、下横梁、第一倾斜梁、第二倾斜梁、第三倾斜梁，所述车把支撑架设置在车把的下方，所述车座支撑架设置在车座的下方，所述第二倾斜梁固定安装在所述车座支撑架与所述后轮的车轮轴之间，所述第二倾斜梁为两根，分别设置在后轮的左右两侧，所述下横梁的一端连接在所述后轮的车轮轴上，所述下横梁为两根，分别设置在后轮的左右两侧，所述第一倾斜梁的一端连接在所述车把支撑架的下方，所述第一倾斜梁的另一端与所述下横梁的另一端固定连接，所述第三倾斜梁的一端固定连接在所述车座支撑架的下方，所述第三倾斜梁的另一端固定连接在所述第一倾斜梁与所述下横梁的连接处。

本发明高效直蹬自行车，其中所述传动机构包括左链条齿轮与右链条齿轮、左飞轮和右飞轮、第一定滑轮和第二定滑轮、左链条与右链条以及第一皮带与第二皮带，

第一皮带缠绕在第一定滑轮上，第二皮带缠绕在第二定滑轮上，左链条的一端与第一皮带的一端相连接，在所述第一皮带与所述左链条的连接处固定连接有左脚蹬装置，左链条依次缠绕在左链条齿轮、左飞轮上，左链条的另一端与第二皮带的一端相连接，第二皮带的另一端与右链条的一端相连接，右链条依次缠绕在右链条齿轮、右飞轮上，右链条的另一端与第一皮带的另一端相连接，在所述第一皮带与右链条的连接处固定连接有右脚蹬装置，左链条经过左脚蹬装置、左链条齿轮、左飞轮、第二定滑轮和第二皮带、右链条、右飞轮、右链条齿轮、右脚蹬装置、第一定滑轮和第一皮带、左滑板形成一个完整的传动链，

所述第一定滑轮的支撑轴的一端固定连接在所述第三倾斜梁上，所述第一定滑轮的支撑轴的另一端固定连接在第一倾斜梁上，所述第二定滑轮设置在所述第一倾斜梁的上方，所述第二定滑轮的支撑轴的一端固定连接在所述两根第二倾斜梁的中间，所述第二定滑轮的支撑轴的另一端固定连接在所述第三倾斜梁上，并且靠近所述车座支撑架的位置处，

所述左链条齿轮和右链条齿轮设置在所述车座支撑架的后方，所述左链条齿轮和所述右链条齿轮相对车座支撑架左右对称布置，所述左飞轮和所述右飞轮设置在所述后轮的车轮轴的两端。

本发明高效直蹬自行车，其中所述左脚蹬装置由左踏板和左滑块组成，所述右脚蹬装置由右踏板和右滑块组成，在所述第三倾斜梁的左右两侧对称设置有左滑板、右滑板，所述左滑板与右滑板上均开设有开口向外的左滑槽、右滑槽，所述左滑块、右滑块分别设置在左、右滑槽内，所述左滑块固定设置在所述左链条与所述第一皮带的连接处，所述右滑块固定设置在所述右链条与所述第一皮带的连接处，在所述左、右滑块上还分别固定连接有左踏板、右踏板，所述左、右踏板能够沿着所述左、右滑板上下往复移动。

本发明高效直蹬自行车，其中所述第一皮带的长度与所述左滑板、所述右滑板的长度保持一致，所述第二皮带的长度与所述第二定滑轮到所述后轮车轮轴的距离一致。

本发明高效直蹬自行车，其中所述左脚蹬装置是左中间杆和左踏板组成的装置，所述右脚蹬装置是由右中间杆和右踏板组成的装置，所述左、右中间杆的一端与所述车把支撑架铰接连接，并且两个中间杆相对所述车把支撑架左右对称布置，所述左中间杆的另一端分别固定连接在所述第一皮带与所述左链条的连接处，所述右中间杆的另一端固定连接在所述第一皮带与所述右链条的连接处，在左中间杆与右中间杆的另一端上还分别固定连接左踏板和右踏板。

本发明高效直蹬自行车，其中所述第一皮带的长度与第一定滑轮的支撑轴到左链条齿轮的支撑轴之间的距离保持一致，所述第二皮带的长度与所述第二定滑轮到所述后轮车轮轴的距离一致。

本发明高效直蹬自行车，其中在所述左链条或右链条的外侧加装有护链槽。

本发明高效直蹬自行车，其中所述传动机构包括左滑板与右滑板、左滑块与右滑块、中间飞轮和传动轴，所述左、右滑板均设置在第三倾斜梁的左侧或右侧，所述左滑板与右滑板上均开设有开口向外的左滑槽、右滑槽，所述左滑块、右滑块分别设置在所述左、右滑槽内，所述左、右滑块均为一根杆，杆的长度为滑板长度的一半，在所述左、右滑块的相对面上沿滑块从上向下开设有与滑块垂直的直线型轮齿，在所述左、右滑板上的中间位置上沿滑板的长度方向分别开设有左贯通口、右贯通口，所述左、右贯通口的位置相对应，在所述左、右贯通口之间设置有中间飞轮，所述中间飞轮与所述左、右滑块相啮合，在所述中间飞轮的中心设置有飞轮轴，所述飞轮轴与传动轴的一端固定连接，所述传动轴的另一端与所述后轮的车轮轴为一对伞齿轮啮合连接，所述传动轴上的伞齿轮为竖直布置，所述后轮的车轮轴上的伞齿轮为水平布置。

本发明高效直蹬自行车，其中在所述左、右贯通口之间设置有前飞轮、后飞轮、中间锥齿轮以及连接架，所述前飞轮与后飞轮前后布置，所述前飞轮与后飞轮同轴设置，所述前飞轮与后飞轮的相对一侧设置成锥面齿，所述前飞轮的前端面的圆周面上还开设有与左、右滑块相啮合的轮齿，所述前飞轮与后飞轮之间设置有连接架，所述连接架固定安装在自行车车体上，所述连接架上开设有扇形窗口，所述扇形窗口内设置有中间锥齿轮和锥齿轮轴，所述中间锥齿轮能够绕所述锥齿轮轴转动。

本发明高效直蹬自行车与现有技术不同之处在于本发明高效直蹬自行车中，人在骑车时，人脚采用直蹬的方式，即上下直线往复动作的方式，当人脚采用直蹬的方式骑车时，需要一个竖直方向的作用在脚蹬上的力来驱动自行车前进，而人脚作用在脚蹬上的力始终是竖直向下的，那么人脚所施加的力全部都用来做有用功，即人脚施加的力全部用来驱动自行车前进，并且当人体施加的力为常量时，自行车的行进速度就会保持稳定，最大限度的提高了自行车的机械效率。本发明克服了传统自行车的机械效率低的不足，蹬踏方式新颖，给人们出行提供了更便捷轻松的新型自行车。

本发明高效直蹬自行车中，骑行时，人脚踩在脚蹬装置上，脚蹬装置与链条齿轮和第一定滑轮之间的链条固定连接，人用力踩时，脚蹬装置带动链条在链条齿轮和第一定滑轮之间上下直线往复移动，从而带动链条齿轮转动，链条齿轮与飞轮、飞轮与第二定滑轮之间通过链条缠绕连接，链条的移动带动各个链条齿轮和飞轮转动，飞轮与后轮车轮轴固定连接，飞轮转带动车轮轴转，进而完成整个车体的移动。左、右滑板分别设置在左、右链条齿轮与第一定滑轮之间的链条外侧，以及在链条外侧加装的护链槽，能够起到保护链条的作用，避免链条的交叉重叠和外界环境对链条造成损害，同时，滑板还能对滑块的移动起导向作用，限制滑块的运动路线；在左、右滑块的相对面上沿滑块从上向下开设有与滑块垂直的直线型轮齿，在左右滑块之间设置有与左、右滑块上开设的轮齿相啮合的中间飞轮，在滑块上还设置有踏板，当左踏板带动滑块向下移动时，中间飞轮发生转动，中间飞轮将运动传递给右踏板，带动另外一个踏板向着相反的方向移动，中间飞轮转动，带动传动轴转动，传动轴与后轮车轮轴是一对伞中间飞轮相互啮合，传动轴转动，带动后轮车轴转动，后轮转动，从而带动车体前行。

下面结合附图对本发明的高效直蹬自行车作进一步说明

附图说明

图1为本发明高效直蹬自行车的实施例1的立体图；

图2为本发明高效直蹬自行车中图1的局部放大图；

图3为本发明高效直蹬自行车的实施例2的立体图；

图4为本发明高效直蹬自行车的实施例3的立体图；

图5为本发明高效直蹬自行车的图4的局部放大图；

图6为本发明高效直蹬自行车的图5的右视图；

图7为本发明高效直蹬自行车的实施例4的主视图；

图8为本发明高效直蹬自行车的图8的局部左视放大图。

具体实施方式

实施例1

如图1、图2所示，本发明高效直蹬自行车包括支撑机构、传动结构、后轮14和左脚蹬装置与右脚蹬装置，支撑机构包括车把支撑架10、车座支撑架、下横梁16、第一倾斜梁15、第二倾斜梁17和第三倾斜梁18，车把支撑架10焊接固定在车把9的下方，车把支撑架10竖直放置，车把支撑架10的上端固定连接上横梁11的一端，上横梁11水平放置，上横梁11的另一端与车座支撑架焊接固定，车座支撑架的上方安装有车座13，第二倾斜梁17焊接固定在车座支撑架与后轮14的车轮轴之间，第二倾斜梁17为两根，分别设置在后轮14的左、右两侧，下横梁16的一端与在后轮14的车轮轴相连接，下横梁16为两根，分别设置在后轮14的左、右两侧，下横梁16与上横梁11相互平行，下横梁16的另一端焊接固定第一倾斜梁15的一端，第一倾斜梁15的另一端与车把支撑架10的下端焊接固定，第三倾斜梁18的一端焊接固定在车座支撑架的下方，第三倾斜梁18的另一端与第一倾斜梁15和下横梁16的焊接点处固定连接，在第三倾斜梁18的左右两侧分别设置有左滑板3、右滑板3’，左滑板、右滑板3’上分别开设有开口向外的左滑槽、右滑槽，左滑板3、右滑板3’相对第三倾斜梁18左右对称布置，

左脚蹬装置包括左滑块1和左踏板2，右脚蹬装置包括右滑块1’和右踏板，左滑块1、右滑块1’分别设置在左、右滑槽内，在左、右滑块上还分别焊接有左踏板2、右踏板，左、右踏板能够沿着左、右滑板移动。左滑块1固定设置在左滑板3中的左链条8与第一皮带的连接处的位置上，右滑块1’固定设置在右滑板3’中的右链条与第一皮带的连接处的位置上。传动机构包括左链条齿轮4与右链条齿轮、左飞轮5与右飞轮、第一定滑轮6与第二定滑轮7、左链条8和右链条以及第一皮带和第二皮带，

第一皮带缠绕在第一定滑轮6上，第二皮带缠绕在第二定滑轮7上，左链条8的一端与第一皮带的一端相连接，在第一皮带与左链条8的连接处固定连接有左滑块1，左链条8依次缠绕在左链条齿轮4、左飞轮5上，然后左链条8的另一端与第二皮带的一端相连接，第二皮带的另一端连接右链条的一端，右链条的一端与第一皮带的另一端相连接，在第一皮带与右链条的连接处固定连接有右滑块1’，右链条依次缠绕在右链条齿轮、右飞轮上，然后右链条的另一端与第一皮带的另一端相连接，在左、右链条的外侧还加装护链槽。

第一皮带的长度与左滑板3、右滑板3’的长度保持一致，第二皮带的长度与第二定滑轮7到后轮14车轮轴之间的距离一致，左链条8经过左滑板3、左链条齿轮4、左飞轮5、第二定滑轮7和第二皮带、右飞轮、右链条齿轮、右滑板3’、第一定滑轮6和第一皮带、左滑板3形成一个完整的传动链。

第一定滑轮6支撑轴的一端焊接固定在第三倾斜梁18上，并且靠近第一倾斜梁15、下横梁16和第三倾斜梁18的焊接点的位置上，第一定滑轮6支撑轴的另一端焊接固定在第一倾斜梁15上，第二定滑轮7的支撑轴的一端固定焊接在两根第二倾斜梁17之间，第二定滑轮7的支撑轴的另一端焊接固定在第三倾斜梁18上，并且靠近车座支撑架的位置处，左链条齿轮4和右链条齿轮设置在车座支撑架的后方，左链条齿轮4和右链条齿轮相对车座支撑架左右对称布置，左飞轮5和右飞轮对称布置在后轮14的车轮轴上，

当左、右飞轮逆时针方向转动时，左、右飞轮带动后轮的车轮轴逆时针转动，当左、右飞轮顺时针转动时，左、右飞轮处于空转状态，即左、右飞轮顺时针转动，而后轮14的车轮轴不随飞轮的转动而转动，

规定：当左、右飞轮和各个链条齿轮逆时针转动时为正转，当飞轮和各个链条齿轮顺时针转动时为反转。

本发明高效直蹬自行车的使用过程为：初始位置时，左滑块1位于左滑板3上的某个位置处，例如左滑块1停留在左滑板3的最上端，左脚用力踩踏脚左踏板2，左滑块1沿着左滑板3向下滑行，左滑块1带动左滑板3内的左链条8向下移动，左链条8带动左链条齿轮4逆时针旋转，左链条齿轮4与左飞轮5之间的左链条8向上移动，进而带动左飞轮5逆时针旋转，即左飞轮5正转，左飞轮5带动后轮14的车轮轴同步转动，从而带动后轮14逆时针转，即后轮14向前转动，进而前轮也向前转动，从而使整个车体向前移动，

左飞轮5逆时针转带动左飞轮5与第二定滑轮7之间的左链条8和第二皮带向下移动，进而牵引着第二定滑轮7与右飞轮之间的第二皮带和右链条向上移动，右飞轮顺时针转动，此时，右飞轮反转，右飞轮处于空转状态，右飞轮只起到链条换向的作用，右飞轮与后轮14的车轮轴分离，右飞轮与右链条齿轮之间的右链条向下移动，右链条齿轮顺时针转动，右滑板内的右链条向上移动，带动右滑块向上移动。其中定滑轮6上缠绕有皮带，皮带与左滑板3的链条向右滑板输送，实现左滑板3内链条的下降和右滑板链条的上升，使左、右踏板始终同步反向运动。

当左踏板2下滑置左滑板3的最底部时，左踏板2不能再向下滑行时，右踏板上升至右滑板的顶部，

同理，再右脚用力向下踩踏右踏板，右滑块沿着右滑板1’向下滑行，通过各个齿轮和定滑轮的传动以及他们之间的链条和皮带的传动，右链条向下移动，带动右链条齿轮逆时针转，进而带动右链条齿轮与右飞轮之间的右链条向上移动，进而带动右飞轮逆时针转动，从而带动后轮14逆时针转动，即后轮14向前转动，后轮14带动前轮也向前转动，从而使整个车体向前移动。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1在结构上的区别在于：去掉左、右滑板，左脚蹬装置包括左中间杆33和左踏板，右脚蹬装置包括右中间杆和右踏板，左中间杆33和右中间杆的一端分别铰接连接在车把支撑架10上，并相对车把支撑架10左右对称布置，左中间杆33的另一端固定连接在左第一皮带与左链条的连接处，右中间杆的另一端固定连接在第一皮带与右链条的连接处，在左中间杆与右中间杆的另一端上还分别固定焊接左踏板2和右踏板。第一皮带的长度与第一定滑轮6的支撑轴到左链条齿轮4的支撑轴之间的距离保持一致，

本实施例与实施例1在工作过程中的区别是：左脚用力向下踩踏左踏板2，左踏板2与左中间杆33固定连接，左踏板2带动左链条齿轮4与第一定滑轮6之间的链条向下移动，

同理，右脚踩踏右踏板，右脚踏板与右中间杆固定连接，右中间杆与右链条齿轮和第一定滑轮6之间的链条固定连接，右踏板带动右链条齿轮与第一定滑轮6之间的链条向下移动，其它运动过程与实施例1相同。

在本实施例中，中间杆的运动轨迹为圆弧运动，但是由于圆弧的弧度特别小，因此将中间杆的圆弧运动看成是近似的上下的直线运动，并且在中间杆的运动过程中，并不影响链条的移动和各个链条齿轮的转动。为保证行驶过程中的安全，链条也可以通过在链条外安装的护链槽保护起来。

实施例3

如图4、图5、图6所示，本实施例与实施例1在结构上的区别是：去掉第三倾斜梁18，传动机构包括左滑板3与右滑板3’、左滑块1与右滑块1’、第一中间飞轮23与传动轴，左滑板3与右滑板3’向左侧或右侧偏离一段距离，使左、右滑板的中心位置位于后轮14的左侧或右侧，在左滑板3、右滑板3’上的相对面的中间位置上沿滑板的长度方向从上向下分别开设有左贯通口21、右贯通口21’，左、右贯通口的位置相对应，在左、右贯通口之间安装有中间飞轮23，在左、右滑板内分别设置有左滑块1、右滑块1’，左、右滑块分别能够沿滑板上、下移动，左、右滑块均为一根杆，杆的长度为滑板长度的一半，在左、右滑块的外侧还分别固定连接有左、右踏板，在左、右滑块的相对面上沿滑块从上向下开设有直线型轮齿22，左、右滑块与中间飞轮23相啮合，在中间飞轮23的中心设置有飞轮轴，飞轮轴通过轴承固定安装在左、右滑板上，飞轮轴上固定连接传动轴的一端，当齿轮转动时，传动轴随着齿轮的转动而转动，传动轴的另一端与后轮14的车轮轴为一对伞齿轮啮合连接，传动轴上的伞齿轮为竖直布置，后轮14的车轮轴上的伞齿轮为水平分布，水平分布的伞齿轮与竖直分布的伞齿轮相互啮合。

本实施例与实施例1在运动过程上的区别为：左脚用力踩踏左踏板2，左滑块1向下移动，在左滑块1与右滑块1’之间的中间飞轮23逆时针转动，带动右滑块1’向上移动，从而右踏板也向上移动，在左滑块1与右滑块1’之间的中间飞轮23逆时针转动，带动传动轴逆时针转动，传动轴上的竖直分布的伞齿轮也逆时针转动，带动后轮14的车轮轴上水平分布的伞齿轮也逆时针转动，从而带动后轮14逆时针转动，即后轮14正传，后轮14向前移动带动整个车体向前移动。

当右脚用力踩踏脚踏板，右滑块1’向下移动，在左滑块1与右滑块1’之间的中间飞轮23顺时针转动，带动左滑块1向上移动，从而左踏板2也向上移动，在左滑块1与右滑块1’之间的中间飞轮23逆时针转动，此时，中间飞轮23的飞轮轴不随飞轮的转动而转动，因此传动轴也固定不动，即后轮不转，自行车不移动。即当右脚用力时，对自行车不做功。

实施例4

如图7、图8所示，本实施例与实施例2在结构上的区别在于：为了提高自行车的效率，避免人在蹬自行车时做无用功，对左右滑板中间的飞轮结构做出改进，所做改进如下：

在左右滑板中间设置两个前、后布置的飞轮，分别为前飞轮24和后飞轮25，前、后飞轮同轴设置，前、后飞轮的飞轮轴通过支撑固定连接在左、右滑板上，前飞轮24与后飞轮25的相对一侧上均设置成锥面齿轮，连接架26设置在前、后飞轮中间，飞轮轴连接架26，连接架26焊接在左、右滑板上，在连接架26上开设有一个扇形窗口27，扇形窗口27内安装有中间锥齿轮28和锥齿轮轴29，中间锥齿轮28能够绕锥齿轮轴29转动，中间锥齿轮28分别与前飞轮24、后飞轮25相啮合，前飞轮24的前端面的圆周面开设有与左、右滑板相啮合的齿。

本实施例的工作过程与实施例2的工作过程的区别在于：无论是左脚用力还是右脚用力，均能实现自行车的前行，避免了实施例2中右脚用力时，人体做无用功的问题，

具体工作过程如下：当左脚用力蹬左脚蹬装置时，左滑块1向下移动，由于前飞轮24与左、右滑板通过轮齿相啮合，因此，左滑块带动前飞轮24逆时针转动，带动右滑块1’向上移动，又因为前飞轮24逆时针转动时为正转，所以前飞轮24带动飞轮轴同向转动，飞轮轴与传动轴固定连接，因此传动轴逆时针转动，从而带动后轮车轮轴转动，自行车向前移动，此时中间锥齿轮28顺时针转动，从而带动后飞轮25逆时针转动。

当右脚向下用力时，右滑块1’向下移动，带动前飞轮24顺时针转动，由于当前飞轮24顺时针转动时为反转，前飞轮24与飞轮轴脱离，即前飞轮24顺时针转动，飞轮轴不随前飞轮24转动，前飞轮24顺时针转动带动左滑块1向下移动，同时前飞轮24顺时针转动时，中间锥齿轮28逆时针转动，后飞轮25顺时针转动，即后飞轮25正转，后飞轮25带动飞轮轴顺时针转动，飞轮轴带动传动轴顺时针转动，传动轴带动后轮车轮轴转动，从而实现自行车的向前移动。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高效直蹬自行车，包括支撑机构、传动机构、后轮（14）和左、右脚蹬装置，所述支撑机构用于支撑所述传动机构、所述后轮（14）和所述左、右脚蹬装置，所述后轮（14）上固定安装有车轮轴，其特征在于：所述传动机构的一端与所述左、右脚蹬装置相互连接，所述传动机构的另一端与所述后轮（14）的车轮轴相互连接，所述左、右脚蹬装置做上下的直线往复运动，所述左、右脚蹬装置通过由上至下的直线往复运动将运动传递给传动机构，再通过传动机构将运动传递给后轮（14）的车轮轴，实现自行车的前行。

2.根据权利要求1所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述支撑机构包括车把支撑架（10）、车座支撑架、下横梁（16）、第一倾斜梁（15）、第二倾斜梁（17）、第三倾斜梁（18），所述车把支撑架（10）设置在车把（9）的下方，所述车座支撑架设置在车座（13）的下方，所述第二倾斜梁（17）固定安装在所述车座支撑架与所述后轮（14）的车轮轴之间，所述第二倾斜梁（17）为两根，分别设置在后轮（14）的左右两侧，所述下横梁（16）的一端连接在所述后轮（14）的车轮轴上，所述下横梁（16）为两根，分别设置在后轮（14）的左右两侧，所述第一倾斜梁（15）的一端连接在所述车把支撑架（10）的下方，所述第一倾斜梁（15）的另一端与所述下横梁（16）的另一端固定连接，所述第三倾斜梁（18）的一端固定连接在所述车座支撑架的下方，所述第三倾斜梁（18）的另一端固定连接在所述第一倾斜梁（15）与所述下横梁（16）的连接处。

3.根据权利要求2所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述传动机构包括左链条齿轮（4）与右链条齿轮、左飞轮（5）和右飞轮、第一定滑轮（6）和第二定滑轮（7）、左链条（8）与右链条以及第一皮带与第二皮带，

第一皮带缠绕在第一定滑轮（6）上，第二皮带缠绕在第二定滑轮（7）上，左链条（8）的一端与第一皮带的一端相连接，在所述第一皮带与所述左链条（8）的连接处固定连接有左脚蹬装置，左链条（8）依次缠绕在左链条齿轮（4）、左飞轮（5）上，左链条（8）的另一端与第二皮带的一端相连接，第二皮带的另一端与右链条的一端相连接，右链条依次缠绕在右链条齿轮、右飞轮上，右链条的另一端与第一皮带的另一端相连接，在所述第一皮带与右链条的连接处固定连接有右脚蹬装置，左链条（8）经过左脚蹬装置、左链条齿轮（4）、左飞轮（5）、第二定滑轮（7）和第二皮带、右链条、右飞轮、右链条齿轮、右脚蹬装置、第一定滑轮（6）和第一皮带、左滑板（3）形成一个完整的传动链，

所述第一定滑轮（6）的支撑轴的一端固定连接在所述第三倾斜梁（18）上，所述第一定滑轮（6）的支撑轴的另一端固定连接在第一倾斜梁（15）上，所述第二定滑轮（7）设置在所述第一倾斜梁（15）的上方，所述第二定滑轮（7）的支撑轴的一端固定连接在所述两根第二倾斜梁（17）的中间，所述第二定滑轮（7）的支撑轴的另一端固定连接在所述第三倾斜梁（18）上，并且靠近所述车座支撑架的位置处，

所述左链条齿轮（4）和右链条齿轮设置在所述车座支撑架的后方，所述左链条齿轮（4）和所述右链条齿轮相对车座支撑架左右对称布置，所述左飞轮（5）和所述右飞轮设置在所述后轮（14）的车轮轴的两端。

4.根据权利要求3所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述左脚蹬装置由左踏板（2）和左滑块（1）组成，所述右脚蹬装置由右踏板和右滑块（1’）组成，在所述第三倾斜梁（18）的左右两侧对称设置有左滑板（3）、右滑板（3’），所述左滑板（3）与右滑板（3’）上均开设有开口向外的左滑槽、右滑槽，所述左滑块（1）、右滑块分别设置在左、右滑槽内，所述左滑块（1）固定设置在所述左链条（8）与所述第一皮带的连接处，所述右滑块（1’）固定设置在所述右链条与所述第一皮带的连接处，在所述左、右滑块上还分别固定连接有左踏板（2）、右踏板，所述左、右踏板能够沿着所述左、右滑板上下往复移动。

5.根据权利要求4所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述第一皮带的长度与所述左滑板（3）、所述右滑板（3’）的长度保持一致，所述第二皮带的长度与所述第二定滑轮（7）到所述后轮（14）车轮轴的距离一致。

6.根据权利要求3所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述左脚蹬装置是左中间杆（33）和左踏板（2）组成的装置，所述右脚蹬装置是由右中间杆和右踏板组成的装置，所述左、右中间杆的一端与所述车把支撑架（10）铰接连接，并且两个中间杆相对所述车把支撑架（10）左右对称布置，所述左中间杆（33）的另一端分别固定连接在所述第一皮带与所述左链条（8）的连接处，所述右中间杆的另一端固定连接在所述第一皮带与所述右链条的连接处，在左中间杆（33）与右中间杆的另一端上还分别固定连接左踏板（2）和右踏板。

7.根据权利要求6所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述第一皮带的长度与第一定滑轮（6）的支撑轴到左链条齿轮（4）的支撑轴之间的距离保持一致，所述第二皮带的长度与所述第二定滑轮（7）到所述后轮（14）车轮轴的距离一致。

8.根据权利要求3至7任一权利要求所述的高效直蹬自行车，其特征在于：在所述左链条（8）或右链条的外侧加装有护链槽。

9.根据权利要求1所述的高效直蹬自行车，其特征在于：所述传动机构包括左滑板（3）与右滑板（3’）、左滑块（1）与右滑块（1’）、中间飞轮（23）和传动轴，所述左、右滑板均设置在第三倾斜梁（18）的左侧或右侧，所述左滑板（3）与右滑板（3’）上均开设有开口向外的左滑槽、右滑槽，所述左滑块（1）、右滑块（1’）分别设置在所述左、右滑槽（3）内，所述左、右滑块均为一根杆，杆的长度为滑板长度的一半，在所述左、右滑块的相对面上沿滑块从上向下开设有与滑块垂直的直线型轮齿（22），在所述左、右滑板上的中间位置上沿滑板的长度方向分别开设有左贯通口（21）、右贯通口（21’），所述左、右贯通口的位置相对应，在所述左、右贯通口之间设置有中间飞轮（23），所述中间飞轮（23）与所述左、右滑块相啮合，在所述中间飞轮（23）的中心设置有飞轮轴，所述飞轮轴与传动轴的一端固定连接，所述传动轴的另一端与所述后轮（14）的车轮轴为一对伞齿轮啮合连接，所述传动轴上的伞齿轮为竖直布置，所述后轮（14）的车轮轴上的伞齿轮为水平布置。

10.根据权利要求9所述的高效直蹬自行车，其特征在于：在所述左、右贯通口之间设置有前飞轮（24）、后飞轮（25）、中间锥齿轮（28）以及连接架（26），所述前飞轮（24）与后飞轮（25）前后布置，所述前飞轮（24）与后飞轮（25）同轴设置，所述前飞轮（24）与后飞轮（25）的相对一侧设置成锥面齿，所述前飞轮（24）的前端面的圆周面上还开设有与左、右滑块相啮合的轮齿，所述前飞轮（24）与后飞轮（25）之间设置有连接架（26），所述连接架（26）固定安装在自行车车体上，所述连接架（26）上开设有扇形窗口（27），所述扇形窗口（27）内设置有中间锥齿轮（28）和锥齿轮轴（29），所述中间锥齿轮（28）能够绕所述锥齿轮轴（29）转动。

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