[发明专利]一种自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置与方法

权利要求书

1.一种自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置，其特征在于包括：单向推力球轴承(1)、深沟球轴承(2)、前锥齿轮(3)、右滚动轴承(4)、右锥齿轮(5)、中轴(6)、右深沟球轴承(7)、右单向离合器(8)、右轴承座(9)、前双排链轮(10)、链条(11)、后轴(12)、后双排链轮(13)、左轴承座(15)、左滚动轴承(16)、左单向离合器(17)、左深沟球轴承(18)、左锥齿轮(19)、左曲柄(20)、左脚踏板(21)、箱体(22)、右曲柄(23)、右脚踏板(24)；

前锥齿轮(3)放置在深沟球轴承(2)和单向推力球轴承(1)上，并通过轴承座与箱体(22)固定；

前双排链轮(10)固定在中轴(6)上，左单向离合器(17)和右单向离合器(8)通过键与中轴(6)的两端连接；

左锥齿轮(19)和右锥齿轮(5)的一端通过键分别与左单向离合器(17)和右单向离合器(8)连接，并分别放置在左滚动轴承(16)和右滚动轴承(4)上，再通过左轴承座(15)和右轴承座(9)固定在箱体上；左锥齿轮(19)和右锥齿轮(5)分别与前锥齿轮(3)进行啮合；

中轴(6)的两端通过左深沟球轴承(18)、右深沟球轴承(7)放置在左锥齿轮(19)和右锥齿轮(5)的轴孔内。

2.根据权利要求1所述自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置，其特征在于：后双排链轮(13)装在后轴(12)上，前双排链轮(10)通过链条(11)与后双排链轮(13)连接，用于动力的传送。

3.根据权利要求1或2所述自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置，其特征在于：左锥齿轮(19)和右锥齿轮(5)的另一端分别与左曲柄(20)和右曲柄(23)的一端螺纹连接。

4.根据权利要求3所述自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置，其特征在于：左曲柄(20)、右曲柄(23)的另一端与左脚踏板(21)和右脚踏板(24)连接。

5.根据权利要求3所述自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置，其特征在于：后轴(12)的右端安装有链轮(14)。

6.一种实现自行车左右曲柄换向方法，其特征在于采用权利要求1至5中任一项所述自行车的曲柄上下往复摆动驱动装置实现，其包括如下步骤：

自行车运动时，人体下肢施加的力或由人体重力通过左右脚掌所形成的蹬踏力，分别作用在自行车的左脚踏板(21)和右脚踏板(24)上；具体包括如下两种运动模式：

模式一：

先设定人体施加的蹬踏力作用在左脚踏板(21)上，与左脚踏板(21)固定连接的左曲柄(20)和左锥齿轮(19)共同向下转动，并通过左单向离合器(17)带动中轴(6)转动，则中轴(6)上的前双排齿轮(10)通过链条(11)带动后双排齿轮(13)转动，自行车前进运动。同时通过齿轮间的啮合作用，前锥齿轮(3)转动，带动右锥齿轮(5)转动，与之连接的右曲柄(23)转动，则右脚踏板(24)上升，从而实现自行车左曲柄(20)和右曲柄(23)换向；

模式二：

再设人体蹬踏力作用在右脚踏板(24)上，与右脚踏板(24)固定连接的右曲柄(23)和右锥齿轮(5)共同向下转动，并通过右单向离合器(8)带动中轴(6)转动，则中轴(6)上的前双排链轮(10)通过链条带动后双排链轮(13)转动，自行车前进运动；同时通过齿轮间的啮合作用，前锥齿轮(3)转动，带动左锥齿轮(19)转动，与之连接的左曲柄(20)转动，则左脚踏板(21)上升，从而实现自行车左曲柄(20)和右曲柄(23)换向。