WO2016033739A1 - 自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车 - Google Patents

Abstract

一种自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车，其包括传力机构(100)和用于设置在自行车的固定车架上的外壳(6)，该传力机构的一端与自行车的可上下摆动的摆动车架(3)传动连接，传力机构的另一端与转动配合于外壳内壁上的摆臂(11)传动连接，并适于使摆臂往复摆动，摆臂下端的弧形面齿与下方转动配合于固定轴(15)上的输入齿轮(14)传动连接，输入齿轮利用棘轮机构(1-0)与后侧的发条(24)的内端传动连接，发条的外端利用外侧面设有齿轮齿的单向离合器(200)与轴承配合于转动轴(32)上的从动齿轮(33)传动连接，从动齿轮适于与转动轴进行传动连接，转动轴上伸出外壳的端部适于固定连接有用于驱动自行车主动轮的链轮(36)。采用上述结构的自行车能够对振动能量进行积蓄后再输出至车轮上，驱动自行车前进，节省了骑车人的体力，提高骑行的舒适性。

Description

自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车 技术领域

本发明涉及一种自行车振动能量转化机构及采用该机构的自行车，能够将路 面对自行车的振动转化为行驶能量， 节省体力。 背景技术

中国专利文献号为 CN2488805Y的蓄力自行车， 利用自行车行驶过程中受 到地面振动引起的前、后轮之间轮距的变化， 来实现后轮每次上跳及下落过程中 能量的回收并将其转化为自行车前进的动力， 然而每次振动产生的动力较小， 在 未经蓄能的情况下直接输出至车轮上， 对自行车产生的驱动力有限， 由于在振动 能量转化成动力过程中还附带有能量损耗， 实际产生的驱动力更小。 发明内容

本发明首要解决的技术问题是提供一种自行车振动能量转化机构，能够对振 动能量进行积蓄后再输出至车轮上， 提高了经振动转化而成的驱动力。

为了解决上述技术问题， 本发明提供了一种自行车振动能量转化机构， 其包 括：传力机构和用于设置在自行车的固定车架上的外壳， 该传力机构的动力输入 端用于与自行车的可上下摆动的摆动车架传动连接，传力机构的动力输出端与转 动配合于外壳内壁上的摆臂传动连接， 传力机构动作时适于使摆臂摆动；

在外壳内，摆臂与转动配合于一固定轴上的输入齿轮传动连接， 输入齿轮利 用第一棘轮机构与后侧的发条的内端传动连接、并在摆臂驱动输入齿轮动作时使 发条上紧； 发条的外端通过单向离合器与一转动轴传动连接、并使发条的外端单 向驱动转动轴转动，转动轴上伸出外壳的端部用于设置用于驱动自行车主动轮的 链轮。

发条的内端通过第二棘轮机构与外壳相连接、并适于阻止发条的内端反转而 松开发条； 发条的外端通过单向离合器与一轴承配合于所述转动轴上的从动齿 轮传动连接、 并适于使发条的外端通过单向离合器单向驱动从动齿轮转动； 从 动齿轮与其前侧相邻的接合套通过花键相接合， 以使从动齿轮与转动轴传动连 接， 接合套通过花键滑动套设于转动轴上； 接合套的外侧面设有环形槽， 拨杆 的自由端嵌入该环形槽内， 拨杆的中部转动配合于外壳内壁上， 拨杆的驱动端 伸出外壳外并与一连接杆的端部铰接。

所述接合套的前侧设有固定于转动轴上的链齿轮，链齿轮与接合套之间设有 用于防止接合套与从动齿轮自行分离的压縮弹簧， 链齿轮与一配合于一中间轴 上的第三棘轮机构的棘齿轮啮合传动， 第三棘轮机构的第三棘爪座与固定于踏 板轴上的踏板齿轮传动连接。

所述第一、 第二和第三棘轮机构包括棘爪座，棘爪座上中心对称设有多个小 轴， 棘爪分別利用小轴转动配合于各棘爪座上， 各棘爪与棘爪座之间通过压縮 弹簧弹性连接， 棘爪座上套设有内圈带齿面的、 与各棘爪配合的棘轮；

所述单向离合器包括：与发条的外端相连的内轮和与所述从动齿轮啮合的外 轮。

所述发条的内端与轴承配合于固定轴上的台阶轴连接，台阶轴的一端通过第 一棘轮机构与输入齿轮传动连接， 台阶轴的另一端通过第二棘轮机构与外壳相 连接；

摆臂包括顶端与拉杆相连接的上摆臂， 支撑轴固定设于外壳内， 该上摆臂的 下端套设于支撑轴上， 上摆臂的一侧固定连接有下摆臂， 下摆臂轴承配合于支撑 轴上， 该下摆臂的下端设有弧形面齿。

本发明还提供一种自行车振动能量转化机构的工作方法包括：当自行车行驶 过程中主动轮由于地面高低不平而上下跳动， 进而使摆动车架上下摆动，使传力 机构驱动摆臂摆动，摆臂驱动输入齿轮转动， 输入齿轮通过一侧的第一棘轮机构 驱动发条上紧， 同时发条通过单向离合器驱动转动轴， 进而驱动链轮， 链轮驱动 主动轮前进。

当自行车骑车人正向驱动踏板轴时， 第三棘爪座逆时针驱动棘齿轮转动， 驱 动力传导至链齿轮上并驱动链轮正向转动； 当链齿轮正向转动的转速过快时， 棘 齿轮相对于第三棘爪座逆时针滑转， 切断链齿轮与踏板轴的动力传递； 当骑车人 反向驱动踏板轴时， 第三棘爪座相对于棘齿轮顺时针滑转， 切断踏板轴与链齿轮 的动力传递。

当骑车人正向快速驱动踏板轴且由踏板轴传递至外轮的转速超过内轮的转 速时， 外轮相对于内轮逆时针滑转， 外轮与内轮之间的动力传递切断。

当自行车需要倒车前， 克服压縮弹簧的弹力用手拉动连接杆， 连接杆驱动接 合套与从动齿轮脱离， 从而切断从动齿轮与链轮之间的动力， 倒车结束后驱动连 接杆复位， 使接合套与从动齿轮接合。

本发明还提供一种自行车， 其采用上述自行车振动能量转化机构。

相对于现有技术， 本发明具有的技术效果是：

1 ) 本发明的自行车振动能量转化机构， 利用传力机构、 传动臂及摆臂将摆 动车架的摆动转化为输入齿轮的转动，输入齿轮利用第一棘轮机构将其往复转动 转化为发条的单向上紧， 从而将摆动车架的振动能量积聚于发条内， 发条利用单 正向转动， 从而将自行车的振动能量经过积蓄后再转化为自行车前进的动能， 提 高了转化后的驱动力， 充分利用了路面的振动能量并节省了骑车人的体力， 同时 通过该振动能量的转化， 减少了传导至自行车座椅的地面振动幅度，提高自行车 的行驶舒适性；第二棘轮机构用于防止已上紧的发条的内端在处于发条上紧间歇 时反向转动， 从而使发条松开。

2) 当自行车需要倒车时， 拉动连接杆并使接合套与从动齿轮分离， 防止倒 车时链轮反向转动时、通过单向离合器驱动发条的外端反向转动， 从而使发条被 上紧至极限而损坏， 当倒车过程结束后驱动连接杆回位，接合套与从动齿轮重新 接合并连接从动齿轮与转动轴。

3)第三棘轮机构用于保证踏板轴单向驱动链轮转动， 当踏板轴反向转动时， 切断踏板轴与链轮之间的动力传递，另外当自行车下坡等工况下链轮的转速过快 时， 切断链轮与踏板轴之间的动力传递；链齿轮与接合套之间设有的压縮弹簧将 接合套压紧于从动齿轮上， 防止两者在振动作用下自行脱离。

4) 所述各棘轮机构与单向离合器都起到单向驱动或单向分离的作用， 相比 棘轮机构、 单向离合器采用滚珠结构， 工作时更安静。

5) 台阶轴与发条的内端相连接， 适于在发条的内端与其它传动部件之间传 递动力， 其结构紧凑， 占用空间小， 通过轴承配合于固定轴上， 工作更平稳、 安 静； 摆臂由上摆臂与下摆臂两段结构組成， 相比采用单一结构， 减小了臂形结构 及弧形面齿的加工难度， 同时提高摆臂在外壳内的安装精度，提高了弧形面齿与 输入齿轮的啮合精度。

6) 自行车振动能量转化机构的工作方法中， 当骑车人正常骑车时， 踏板轴 驱动链轮正向转动， 同时摆动车架的振动能量被传递至车轮上驱动自行车前行； 当链齿轮正向转动的转速过快或骑车人反向驱动踏板轴时，切断链齿轮与踏板轴 的动力传递； 当骑行速度较快时， 单向离合器切断发条外端与链轮之间的动力传 递， 防止发条的外端正向转动速度过快而使发条松驰；倒车前分离接合套与从动 齿轮， 切断链轮与发条外端之间的动力传递， 防止发条的外端反转而使发条上紧 至极限状态而锁死。

7) 采用上述自行车振动能量转化机构减少了地面传导至座椅的振动， 舒适 性更佳， 同时在减少了骑行过程中人的驱动力， 节省了体力， 增加骑行的距离。 附图说明

为了清楚说明本发明的创新原理及其相比于现有产品的技术优势，下面借助 于附图通过应用所述原理的非限制性实例说明可能的实施例。 在图中：

图 1为本发明实施例 1中的自行车的结构示意图；

图 2 为本发明实施例 1中的自行车振动能量转化机构的结构示意图； 图 3为图 2的纵向剖切右视图；

图 4为图 2的横向剖切俯视图；

图 5为图 2的局部剖切左视图；

图 6为本发明实施例 1中的棘轮机构结构示意图；

图 7为本发明实施例 1中的单向离合器的结构示意图；

图 8为本发明实施例 1中的棘齿轮及棘轮座的结构图；

图 9为本发明实施例 1中的压縮弹簧一的替代方案示意图；

图 10为本发明实施例 2中的传力机构的示意图；

图 11为本发明实施例 3中的传力机构的示意图；

图 12为本发明实施例 4中的传力机构的示意图。

上图中各附图标记的名称为： 座椅车架 1， 前车架 2， 摆动车架 3， 凸块 4， 传动臂 5， 外壳 6， 弹簧减振器 7， 拉杆 8， 压縮弹簧一 9， 限位螺母 10， 摆臂 11， 上摆臂 110， 下摆臂 111， 支撑轴 12， 弧形面齿 13， 输入齿轮 14， 固定轴 15， 棘爪座 16， 小轴 17， 棘爪 18， 棘轮 19， 螺栓一 20， 转轮 21， 发条盒 22， 台阶轴 23， 发条 24， 螺栓二 25， 发条轮 26， 螺钉一 27， 内轮 28， 滚珠 29， 外 轮 30， 销钉 31， 转动轴 32， 从动齿轮 33， 接合套 34， 链齿轮 35， 链轮 36， 棘 齿轮 37， 中间齿轮 38， 中间轴 39， 滚轮 40， 踏板轴 41， 踏板齿轮 42， 拨杆 43， 支座 44， 压縮弹簧二 45， 连接杆 46， 支杆 47， 滑套 48， 支撑块 49， 踏板摇臂 50。 具体实施方式

实施例 1

如图 1所示， 本发明中的自行车包括： 座椅车架 1， 前车架 2及摆动车架 3， 前车架 2与前车轮连接，摆动车架 3与主动轮连接， 前车架 2与座椅车架 1通过 该自行车振动能量转化机构的外壳 6固定连接，摆动车架 3与外壳 6的后端铰接 并适于相对于前车架 2及外壳 6转动，摆动车架 3与外壳 6的后侧面之间通过弹 簧减振器 7进行弹性连接。

棘轮机构包括： 棘爪座 16、 小轴 17、 棘爪 18及棘轮 19， 棘爪座 16的两端 对称设有一对小轴 17， 一对棘爪 18分別利用小轴 17转动配合于棘爪座 16上， 各棘爪 18与棘爪座 16之间通过压縮弹簧弹性连接并适于使棘爪 18向外张开， 棘爪 18的径向朝外设有与其配合的棘轮 19 ; 第一棘轮机构 1-0包括： 第一棘爪 座 1-16、 第一小轴 1-17、 第一棘爪 1-18及第一棘轮 1-19 ; 第二棘轮机构 2-0包 括： 第二棘爪座 2-16、 第二小轴 2-17、 第二棘爪 2-18及第二棘轮 2-19 ; 第三棘 轮机构 3-0包括： 第三棘爪座 3-16、 第三小轴 3-17、 第三棘爪 3-18及棘齿轮 37。

如图 1与图 2， 自行车振动能量转化机构包括： 传力机构 100， 该传力机构 100包括摆动车架 3的一端上侧面设有的凸块 4， 该凸块 4的上侧面与 L形传动 臂 5下端的滚轮 40接触配合， 该 L形传动臂 5的弯折处铰接于外壳 6左侧面伸 出的支撑块 49上， 该 L形传动臂 5的上端与拉杆 8的左端铰接， 拉杆 8贯穿并 滑动配合于外壳 6左侧壁内的通孔中， 拉杆 8的左端设有限位螺母 10， 位于限 位螺母 10与外壳 6左侧面之间的拉杆 8外侧套设有压縮弹簧一 9，压縮弹簧一 9 的两端分別靠设于限位螺母 10及外壳 6上， 拉杆 8与外壳 6适于弹性连接， 支 撑轴 12前后向固定设置于外壳 6内，拉杆 8的右端与轴承配合于支撑轴 12上的 摆臂 11的上端铰接， 该摆臂 11包括顶端与拉杆 8连接的上摆臂 110， 该上摆臂 110的下端利用通孔套设于支撑轴 12上， 上摆臂 110的前侧固定连接有下摆臂 111， 下摆臂 111通过轴承转动配合于支撑轴 12上， 该下摆臂 111的下端设有弧 形面齿 13， 摆臂 11利用该弧形面齿 13与下方的输入齿轮 14啮合， 该输入齿轮 14轴承配合于外壳 6内且平行设于支撑轴 12下方的固定轴 15上， 输入齿轮 14 后端相邻连接有轴承配合于固定轴 15上的第一棘轮机构 1-0的第一棘爪座 1-16， 第一棘轮 1-19与后侧相邻的转轮 21通过螺栓一 20固定连接，转轮 21固定套设 于后侧相邻且轴承配合于固定轴 15上的台阶轴 23的前端部， 台阶轴 23中部与 内外螺旋型缠绕的发条 24的内端固定连接， 发条 24的外端与发条盒 22固定连 接， 发条盒 22轴承配合于台阶轴 23上并罩设于发条 24的外侧， 发条盒 22与后 侧相邻的发条轮 26通过螺栓二 25固定连接， 发条轮 26通过其中心通孔空套于 台阶轴 23上， 发条轮 26与后侧相邻的单向离合器 200的内轮 28通过螺钉一 27 固定连接， 内轮 28轴承配合于台阶轴 23上， 如图 3与图 7所示， 内轮 28的外 侧面通过断面呈椭圆形的滚珠 29与外侧的外轮 30传动配合， 两排并列的滚珠 29分別设于外轮 30前后两侧的环形滚道内且滚珠 29的转轴 291 固定于滚道的 侧壁上， 滚珠 29适于绕该转轴 291进行转动， 滚珠的长度比滚道的宽度更长， 外轮 30适于相对于内轮 28作单向的转动， 如图 4与图 7， 外轮 30的周向外侧 面上设有齿轮齿并通过该齿轮齿与右侧相邻的从动齿轮 33 相啮合， 转动轴 32 轴承配合于外壳 6内且平行设于固定轴 15的右侧，从动齿轮 33轴承配合于转动 轴 32上， 从动齿轮 33的前端部设有外花键， 接合套 34通过花键滑动套设于转 动轴 32的外侧面， 该接合套 34的后端部设有内花键， 该内花键与从动齿轮 33 上的外花键适于滑动接合或分离，链齿轮 35固定套设于转动轴 32上并设于接合 套 34的前侧， 链齿轮 35与接合套 34之间设有用于使接合套 34与从动齿轮 33 保持接合状态的压縮弹簧， 转动轴 32的前端伸出外壳 6且共轴线固定连接有链 轮 36， 链齿轮 35与右侧相邻的棘齿轮 37啮合传动， 如图 8所示， 棘齿轮 37的 后端四腔的周向内壁上设有棘齿， 棘齿轮 37轴承配合于中间轴 39上， 中间轴 39固定设于外壳 6内且平行设于转动轴 32的右侧， 棘齿轮 37上的棘齿与一侧 的第三棘爪座 3-16、 第三小轴 3-17、 第三棘爪 3-18传动连接， 第三棘爪座 3-16 轴承配合于中间轴 39上并与后侧相邻的中间齿轮 38固定连接， 中间齿轮 38套 设于第三棘爪座 3-16的后端外侧面上，踏板轴 41前后贯通设于外壳 6上且与外 壳 6轴承配合， 中间齿轮 38与右侧相邻且固定套设于踏板轴 41上的踏板齿轮 42传动配合， 踏板轴 41的前后两端与踏板摇臂 50的一端固定连接， 踏板摇臂 50的另一端设有可转动的踏板。

如图 5， 所述接合套 34的前端外侧面设有一道环形槽 341， 拨杆 43的自由 端 430嵌入该环形槽 341内， 拨杆 43的中部转动配合于外壳 6内侧壁伸出的支 座 44上， 拨杆 43的驱动端伸出外壳 6的底部并与前后向布置的连接杆 46的前 端铰接， 外壳 6的底部后侧面向下固定伸出一支杆 47， 该支杆 47上设有前后向 的通孔， 滑套 48固定穿设于该通孔内， 连接杆 46贯穿设于该滑套 48内并与滑 套 48滑动配合，位于支杆 47与拨杆 43之间的连接杆 46的外侧套设有用于使接 合套 34复位的压縮弹簧二 45， 连接杆 46的后端与手动控制的拉索相连接。

如图 3， 所述台阶轴 23的后端设有第二棘轮机构 2-0， 台阶轴 23的后端外 侧固定套设有第二棘爪座 2-16， 第二棘轮 2-19与后侧相邻的外壳 6的侧壁通过 销钉 31固定连接。

所述发条 24可以采用如中国专利文献号为 CN201125846Y的磁力发条或中 国专利文献号为 CN202215695U 中所述的卷簧式发条或中国专利文献号为 CN101367420A中所述的发条。

如图 9所示， 本实施例中的压縮弹簧一 9可以由设于摆臂 11上端与外壳 6 内侧壁之间的拉簧 901及其它弹性机构来代替。

本发明自行车振动能量转化机构的工作过程包括：

( 1 ) 当自行车行驶过程中， 主动轮受到地面高低不平的振动而上下跳动， 摆动车架 3绕与其外壳 6的铰接处往复摆动，凸块 4绕该铰接处往复摆动并驱动 L形传动臂 5的下端绕支撑块 49上的铰接处往复摆动， L形传动臂 5的上端驱 动拉杆 8水平往复移动， 拉杆 8驱动摆臂 11绕支撑轴 12往复摆动， 摆臂 11的 下端驱动输入齿轮 14往复转动，输入齿轮 14通过一侧的第一棘轮机构 1-0驱动 发条 24的内端正向转动并上紧发条 24，发条 24储存能量并通过单向离合器 200 驱动从动齿轮 33正向转动， 从动齿轮 33通过接合套 34及转动轴 32驱动链轮 36正向转动， 链轮 36驱动主动轮前进， 从而将主动轮的上下往复运动转化为主 动轮的前进动力。

(2) 当骑车人正向驱动踏板轴 41时， 第三棘爪座 3-16逆时针驱动棘齿轮 37转动， 驱动力传导至链齿轮 35上并驱动链轮 36正向转动； 当链齿轮 35正向 转动的转速过快时， 棘齿轮 37相对于棘爪座 16逆时针滑转， 切断棘齿轮 37与 踏板轴 41之间的动力传递； 当骑车人反向驱动踏板轴 41时， 第三棘爪座 3-16 相对于棘齿轮 37顺时针滑转， 切断踏板轴 41与链齿轮 35之间的动力传递。 (3 ) 当人快速骑车时正向驱动踏板轴 41， 由踏板轴 41传递至外轮 30的转 速超过内轮 28的转速时， 外轮 30相对于内轮 28逆时针滑转， 外轮 30与内轮 28之间的动力传递切断。

(4) 当自行车需要倒车前， 克服压縮弹簧的弹力用手拉动连接杆 46， 连接 杆 46驱动接合套 34与从动齿轮 33脱离， 从而切断从动齿轮 33与链轮 36之间 的动力。

(5) 台阶轴 23后端的第二棘轮机构 2-0， 第二棘轮 2-19固定， 台阶轴 23 与第二棘爪座 2- 16适于单向转动，防止在发条上紧间歇发条 24的内端反向转动。

实施例 2

如图 10所示， 相对于实施例 1， 本实施例中的传力机构 100包括传力杆一 501， 该传力杆一 501的下端与所述摆动车架 3上邻近外壳 6的上侧面铰接， 传 力杆一 501的另一端与所述摆臂 11的上端铰接， 该传力杆一 501穿过外壳 6侧 壁上的通孔。

实施例 3

如图 11所示， 相对于实施例 1， 本实施例中的传力机构 100包括传力杆二 502及传力杆三 503， 摆动车架 3围绕其与外壳 6的铰接处摆动， 传力杆二 502 的下端与该摆动车架 3上的铰接处固定连接、并适于随摆动车架 3摆动， 传力杆 二 502的上端与相邻的传力杆三 503的一端铰接，传力杆三 503的另一端与所述 摆臂 11的上端铰接， 该传力杆三 503穿过外壳 6侧壁上的通孔， 同时通过调节 两个传力杆的尺寸， 在摆动车架 3、 摆臂 11摆动过程中， 避免由传力杆二 502 及传力杆三 503組成的连杆机构运行至上述两个传力杆成 180度的死点位置。

实施例 4

如图 12所示， 相对于实施例 1， 本实施例中的传力机构包括传力杆四 504 及传力杆五 505， 所述摆臂 110的顶部转动配合于外壳 6的内壁上， 该摆臂 110 为单臂结构， 弧形面齿 13仍然设于摆臂 110的下端， 摆动车架 3围绕其与外壳 6的铰接处摆动， 传力杆四 504的下端与该摆动车架 3上的铰接处固定连接、 并 适于随摆动车架 3摆动，传力杆四 504的上端与相邻的传力杆五 505的一端铰接， 传力杆五 505的另一端与所述摆臂 11的中部铰接， 该传力杆五 505穿过外壳 6 侧壁上的通孔， 同时通过调节两个传力杆的尺寸及摆动车架 3的铰接处与外壳 6 的间距， 在摆动车架 3、 摆臂 11摆动过程中， 避免由传力杆四 504及传力杆五 505組成的连杆机构运行至上述两个传力杆成 180度的死点位置。

显然， 上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例， 而并非是对本发 明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上 还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以 穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明 的保护范围之中。

Claims

权利要求书

1.一种自行车振动能量转化机构， 其特征在于包括： 传力机构 （100) 和用 于设置在自行车的固定车架上的外壳 （6)， 该传力机构 （100) 的动力输入端用 于与自行车的可上下摆动的摆动车架 （3) 传动连接， 传力机构 （100) 的动力输 出端与转动配合于外壳 （₆) 内壁上的摆臂 （11 ) 传动连接， 传力机构 （100) 动 作时适于使摆臂 （11 ) 摆动；

在外壳（6) 内， 摆臂（11 )与转动配合于一固定轴（15)上的输入齿轮（14) 传动连接， 输入齿轮 （14) 利用第一棘轮机构 （1-0) 与后侧的发条 （24) 的内 端传动连接、 并在摆臂 （11 ) 驱动输入齿轮 （14) 动作时使发条 （24) 上紧； 发 条 （24) 的外端通过单向离合器 （200) 与一转动轴 （32) 传动连接、 并使发条 (24) 的外端单向驱动转动轴 （32) 转动， 转动轴 （32) 上伸出外壳 （6) 的端 部用于设置用于驱动自行车主动轮的链轮 （36)。

2.根据权利要求 1所述的自行车振动能量转化机构， 其特征在于： 发条（24) 的内端通过第二棘轮机构 （2-0) 与外壳 （6) 相连接、 并适于阻止发条 （24) 的内端反转而松开发条 （24) ;

发条 （24) 的外端通过单向离合器 （200) 与一轴承配合于所述转动轴 （32) 上的从动齿轮（33)传动连接、并适于使发条（24)的外端通过单向离合器（200) 单向驱动从动齿轮 （33) 转动；

从动齿轮 （33) 与其前侧相邻的接合套 （34) 通过花键相接合， 以使从动齿 轮 （33 ) 与转动轴 （32) 传动连接， 接合套 （34) 通过花键滑动套设于转动轴 (32)上；接合套（34)的外侧面设有环形槽（341 )，拨杆（43)的自由端（430) 嵌入该环形槽 （341 ) 内， 拨杆 （43) 的中部转动配合于外壳 （6) 内壁上， 拨 杆 （43) 的驱动端伸出外壳 （6) 外并与一连接杆 （46) 的端部铰接。

3.根据权利要求 2所述的自行车振动能量转化机构， 其特征在于： 所述接合 套 （34) 的前侧设有固定于转动轴 （32) 上的链齿轮 （35)， 链齿轮 （35) 与接 合套 （34) 之间设有用于防止接合套 （34) 与从动齿轮 （33) 自行分离的压縮 弹簧， 链齿轮 （35) 与一配合于一中间轴 （39) 上的第三棘轮机构 （3-0) 的棘 齿轮 （37) 啮合传动， 第三棘轮机构 （3-0) 的第三棘爪座 （3-16) 与固定于踏 板轴 （41 ) 上的踏板齿轮 （42) 传动连接。

4.根据权利要求 3所述的自行车振动能量转化机构，其特征在于：所述第一、 第二和第三棘轮机构包括棘爪座 （16)， 棘爪座 （16) 上中心对称设有多个小轴 ( 17)， 棘爪 （18) 分別利用小轴 （17) 转动配合于各棘爪座 （16) 上， 各棘爪

( 18) 与棘爪座 （16) 之间通过压縮弹簧弹性连接， 棘爪座 （16) 上套设有内 圈带齿面的、 与各棘爪 （18) 配合的棘轮 （19) ;

所述单向离合器 （200) 包括： 与发条 （24) 的外端相连的内轮 （28) 和与 所述从动齿轮 （33) 啮合的外轮 （30)。

5. 根据权利要求 4所述的自行车振动能量转化机构， 其特征在于： 所述发 条（24)的内端与轴承配合于固定轴（15)上的台阶轴（23)连接， 台阶轴（23) 的一端通过第一棘轮机构 （1-0) 与输入齿轮 （14) 传动连接， 台阶轴 （23) 的 另一端通过第二棘轮机构 （2-0) 与外壳 （6) 相连接；

摆臂 （11 ) 包括顶端与拉杆 （8) 相连接的上摆臂 （110)， 支撑轴 （12) 固 定设于外壳（6)内，该上摆臂（110)的下端套设于支撑轴（12)上，上摆臂（110) 的一侧固定连接有下摆臂 （111 )， 下摆臂 （111 ) 轴承配合于支撑轴 （12) 上， 该下摆臂 （111 ) 的下端设有弧形面齿 （13)。

6.—种根据权利要求 1所述自行车振动能量转化机构的工作方法， 其特征在 于包括： 当自行车行驶过程中主动轮由于地面高低不平而上下跳动，进而使摆动 车架 （3) 上下摆动， 使传力机构 （100) 驱动摆臂 （11 ) 摆动， 摆臂 （11 ) 驱动 输入齿轮 （14) 转动， 输入齿轮 （14) 通过一侧的第一棘轮机构 （1-0) 驱动发 条 （24) 上紧， 同时发条 （24) 通过单向离合器 （200) 驱动转动轴 （32)， 进而 驱动链轮 （36)， 链轮 （36) 驱动主动轮前进。

7.根据权利要求 6所述的自行车振动能量转化机构的工作方法，其特征在于： 当自行车骑车人正向驱动踏板轴 （41 ) 时， 第三棘爪座 （3-16) 逆时针驱动棘齿 轮 （37) 转动， 驱动力传导至链齿轮 （35) 上并驱动链轮 （36) 正向转动； 当链 齿轮 （35) 正向转动的转速过快时， 棘齿轮 （37) 相对于第三棘爪座 （3-16) 逆 时针滑转， 切断链齿轮 （35) 与踏板轴 （41 ) 的动力传递； 当骑车人反向驱动踏 板轴 （41 ) 时， 第三棘爪座 （3-16) 相对于棘齿轮 （37) 顺时针滑转， 切断踏板 轴 （41 ) 与链齿轮 （35) 的动力传递。

8.根据权利要求 7所述的自行车振动能量转化机构的工作方法，其特征在于： 当骑车人正向快速驱动踏板轴 （41 ) 且由踏板轴 （41 ) 传递至外轮 （30) 的转速 超过内轮（28) 的转速时， 外轮（30) 相对于内轮（28)逆时针滑转， 外轮（30) 与内轮 （28) 之间的动力传递切断。

9.根据权利要求 8所述的自行车振动能量转化机构的工作方法，其特征在于： 当自行车需要倒车前， 克服压縮弹簧的弹力用手拉动连接杆（46)， 连接杆（46) 驱动接合套（34) 与从动齿轮（33)脱离， 从而切断从动齿轮（33) 与链轮（36) 之间的动力， 倒车结束后驱动连接杆复位， 使接合套 （34) 与从动齿轮 （33) 接 合。

10.—种自行车，其特征在于：采用上述权利要求 1-5之一所述的自行车振动 能量转化机构。