本發(fā)明涉及一種直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式，特別涉及一種拉索踏步自行車。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，私家車的日益普及，環(huán)境污染、交通擁堵、石油資源浪費(fèi)、停車難等一系列問題也日益突出，所以必需一種輕便快捷的交通工具來滿足人們的短途代步需要。

但是隨著很多城市禁摩限電令的實(shí)行（有專家分析，此舉可能引發(fā)二三線城市的效仿），電動(dòng)車的存放、充電不便、電瓶污染，自行車的費(fèi)力、攜帶不便，以及對(duì)平衡車、獨(dú)輪車、電動(dòng)滑板車等輕巧工具安全性能差而禁止上路等，造成人們無理想的輕巧型短程代步工具。其中自行車雖為一款綠色環(huán)保的交通工具，但從自行車歷史以來，一成不變的腳蹬踏板通過曲柄帶動(dòng)鏈輪做圓周運(yùn)動(dòng)的最佳著力點(diǎn)，僅只有轉(zhuǎn)到輪盤上方偏前處大約圓周四分之一的圓弧段，做功效率底；隨身攜帶不便，雖然后期改造出折疊自行車，有效減小的尺寸也并不夠理想。

因此，面對(duì)當(dāng)今這種擁擠和有礙環(huán)保與健康的交通狀況，需要有一種輕巧便于攜帶的交通工具來服務(wù)人們的日常生活。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種拉索踏步自行車，尺寸極小便于攜帶，無需拆疊即可上下電梯、乘坐地鐵等。通過新的結(jié)構(gòu)，可呈現(xiàn)新的騎行感，在騎行時(shí)，雙手扶著車把，雙腳以站立的姿勢(shì)站在踏板車上，當(dāng)動(dòng)力不足時(shí)，左右腳隨意原位抬起再往下踏都可，腳抬高度在一定范圍內(nèi)，抬高抬底都可以踏，可雙腳輪流踏，也可單腳持續(xù)踏，甚至可以雙腳一起踏，隨心所欲，怎么踏都可，非常方便舒適。并且本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方式，無任何壓力角，做功效率非常高，并且利用了人體自身的重量對(duì)腳踏板的上下直線路徑施力，所以非常省力。

本發(fā)明拉索踏步自行車，包括前輪、前叉、車把、車架、后輪、轉(zhuǎn)軸、腳踏板，其還包括一種直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式。所述轉(zhuǎn)軸可自由旋轉(zhuǎn)地與車架上的后叉可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，后輪固接在轉(zhuǎn)軸上。所述驅(qū)動(dòng)方式包括：轉(zhuǎn)軸左右兩側(cè)都安裝有復(fù)位空轉(zhuǎn)的棘輪機(jī)構(gòu)、用于纏繞拉索的繞線盤、拉動(dòng)棘輪機(jī)構(gòu)的拉索、使拉索自動(dòng)復(fù)位纏繞的卷簧。所述棘輪機(jī)構(gòu)的內(nèi)圈固接在轉(zhuǎn)軸上，棘輪機(jī)構(gòu)的外圈上固接有繞線盤，拉索的一端固接繞線盤并纏繞若干圈在繞線盤上、另一端與腳踏板固接，在繞線盤與車架之間連接有用于自動(dòng)復(fù)位纏繞拉索的卷簧。

本發(fā)明拉索踏步自行車，為使腳踏板能在固定的路徑中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在車架兩側(cè)都固定安裝有導(dǎo)桿，腳踏板與車架上的導(dǎo)桿可滑動(dòng)連接。

在導(dǎo)桿的上方還固定安裝有定滑輪，拉索從定滑輪上繞過，用來改變拉索的方向。

在導(dǎo)桿的上方還安裝有可調(diào)可移動(dòng)的定位銷，控制腳踏板的上升高度。

在腳踏板的下方還安裝有與車架固定連接的腳踏板支座，由腳踏板支座承受腳踏板做功后人體的重量與騎行時(shí)的顛簸力，并且腳踏板支座上還可以加設(shè)減震墊。

所述拉索一端固接繞線盤并纏繞若干圈在繞線盤上，繞線盤與轉(zhuǎn)軸之間安裝有棘輪機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)軸與車架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接：繞線盤與棘輪機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)軸，都共同一個(gè)圓心。當(dāng)拉出纏繞在繞線盤上的拉索時(shí)，可以使繞線盤圍繞圓心做圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)繞線盤反轉(zhuǎn)時(shí)，可以使拉索往繞線盤上纏繞。

為使腳踏板保持在導(dǎo)桿頂端初始的待驅(qū)動(dòng)位置，可以通過調(diào)整好繞線盤上拉索的纏繞圈數(shù)，并拉出一定的距離，使繞線盤與車架之間的卷簧產(chǎn)生一定的回彈力后，再與腳踏板固接，由卷簧的彈力使腳踏板保持在導(dǎo)桿的頂端。

騎行時(shí)，雙手扶著車把保持平衡，驅(qū)動(dòng)腳踏板受力沿導(dǎo)桿下移通過拉出拉索拉動(dòng)繞線盤和棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸和后輪旋轉(zhuǎn)前行，同時(shí)使繞線盤與車架之間的卷簧受力卷緊增加一定的回彈力；所述棘輪機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)前行與傳統(tǒng)自行車的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)前行的原理完全相同。松開腳踏板時(shí)，所述卷簧的回彈力驅(qū)動(dòng)繞線盤往回旋轉(zhuǎn)，拉索往繞線盤上自動(dòng)纏繞，與日常生活中的自動(dòng)卷尺的尺帶回收時(shí)，卷簧的回彈力使尺帶自動(dòng)纏繞回收的原理完全相同，因拉索的回收纏繞，拉索另一端同時(shí)拉動(dòng)腳踏板沿導(dǎo)桿上移；此時(shí)安裝在繞線盤與轉(zhuǎn)軸之間的棘輪機(jī)構(gòu)反向空轉(zhuǎn)不帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸與后輪旋轉(zhuǎn)前行，與傳統(tǒng)自行車的鏈條反轉(zhuǎn)而不能帶動(dòng)后輪旋轉(zhuǎn)前行的原理完全相同。由上所述可以實(shí)現(xiàn)一踏一復(fù)位的持續(xù)驅(qū)動(dòng)。

所述轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動(dòng)方式左右兩端都分別對(duì)稱安裝有完全相同的上述棘輪機(jī)構(gòu)、卷簧、繞線盤、拉索、腳踏板形成兩組對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用棘輪機(jī)構(gòu)反向空轉(zhuǎn)的原理，當(dāng)一側(cè)棘輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)做功時(shí)，只會(huì)通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)另一側(cè)的棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)圈與棘爪旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)另一側(cè)棘輪機(jī)構(gòu)的外圈跟著轉(zhuǎn)軸往前旋轉(zhuǎn)，所以與另一側(cè)的繞線盤、拉索、腳踏板都互不干涉，可以通過踏踩左右兩側(cè)的腳踏板輪流對(duì)共同的轉(zhuǎn)軸做功，或者兩側(cè)同時(shí)做功，隨心所欲，怎么踩踏都可以，非常方便舒適。

通過以上說明，采用上述結(jié)構(gòu)后，本發(fā)明的拉索踏步自行車，在騎行過程中，因慣性滑行時(shí)，可以雙腳站立，施力時(shí)，左右腳可以隨心所欲的上抬與踩踏。雖然任何機(jī)械都不省功，但本發(fā)明的拉索踏步自行車以人體自身重量踏下對(duì)腳踏板施力，人體自身重量遠(yuǎn)大于其在騎傳統(tǒng)自行車時(shí)的踩踏力，并且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)無任何壓力角，做功效率非常高，所以極其省力。因腳踏板無需與傳統(tǒng)自行車腳踏板那樣做圓周運(yùn)動(dòng)占用空間，只需上下移動(dòng)，占用空間小，騎行時(shí)重心底，可造出尺寸極小的人力驅(qū)動(dòng)代步車，整車長可做到鞋的長度加轉(zhuǎn)向前輪直徑，車把與前叉支撐桿以及車架伸縮折疊后，因體積尺寸極小，隨身攜帶方便。

透過上述說明，本發(fā)明為目前市面上前所未見的拉索踏步自行車，極具人力交通工具行業(yè)的利用性價(jià)值，可減緩城市的擁擠交通狀況，減緩大街上亂停亂放市容市貌，綠色無碳出行，來服務(wù)人們的生活需要。

附圖說明

附圖1：本發(fā)明的拉索踏步自行車結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2：本發(fā)明的拉索踏步自行車轉(zhuǎn)軸處局部結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖3：轉(zhuǎn)軸處剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖4：卷簧安裝結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖5：腳踏板下移驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)前行的原理圖；

附圖6：卷簧回彈驅(qū)動(dòng)腳踏板上移復(fù)位的原理圖；

附圖7：兩側(cè)腳踏板互不干涉的原理圖；

附圖8：兩端加長的轉(zhuǎn)軸與車架直接可轉(zhuǎn)動(dòng)連接結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的拉索踏步自行車作詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明，所述的連接順序，僅用于解釋本發(fā)明的結(jié)構(gòu)，并不用于實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中的先后組裝順序。

本發(fā)明的具體實(shí)施例中，包含有兩個(gè)棘輪機(jī)構(gòu)、兩個(gè)繞線盤、兩個(gè)拉索、兩個(gè)卷簧、兩個(gè)導(dǎo)桿、兩個(gè)定滑輪、兩個(gè)腳踏板，以下實(shí)施方式中所述的上述部件，可以理解成兩個(gè)都是或者左右任意一個(gè)，因?yàn)閮蓚?cè)的上述部件連接關(guān)系與所產(chǎn)生的效果全都完全相同。

具體實(shí)施方式如下：參看附圖1至附圖4，轉(zhuǎn)軸4與車架1可轉(zhuǎn)動(dòng)連接：使用固定軸5水平固接在車架1的后叉上，轉(zhuǎn)軸4可自由旋轉(zhuǎn)的套裝在固定軸5上的方式使之可轉(zhuǎn)動(dòng)連接；后輪3固接在轉(zhuǎn)軸4上的中部。轉(zhuǎn)軸4的驅(qū)動(dòng)方式安裝結(jié)構(gòu)為轉(zhuǎn)軸4的兩端分別對(duì)稱安裝有：棘輪機(jī)構(gòu)7的內(nèi)圈固接在轉(zhuǎn)軸4上，棘輪機(jī)構(gòu)7的外圈上固接有繞線盤6，拉索8的一端固接繞線盤6并纏繞若干圈在繞線盤6上、另一端與腳踏板2固接，卷簧9一端與固定軸5固接（同時(shí)也可以與車架的后叉固接，因?yàn)楣潭ㄝS與車架都是固定不動(dòng)的）、另一端與繞線盤6固接。

為使腳踏板2能在固定的路徑中做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，在車架1兩側(cè)都固定安裝有導(dǎo)桿11，腳踏板2與車架1上的導(dǎo)桿11可滑動(dòng)連接。

在導(dǎo)桿11的上方還固定安裝有定滑輪15，拉索8從定滑輪15上繞過，用來改變拉索8的拉力方向。

在導(dǎo)桿11的上方還安裝有可調(diào)可移動(dòng)的定位銷14，控制腳踏板2的上升高度。

在腳踏板2的下方還安裝有與車架1固定連接的腳踏板支座13，由腳踏板支座13承受腳踏板2做功后人體的重量與騎行時(shí)的顛簸力。

為使腳踏板2保持在導(dǎo)桿頂端初始的待驅(qū)動(dòng)位置，調(diào)整好拉索8的纏繞圈數(shù)，并拉出一定的距離，使繞線盤6與固定軸5之間的卷簧9產(chǎn)生一定的回彈力后，再與腳踏板2固接，由卷簧9的彈力使腳踏板2保持在導(dǎo)桿11的頂端。

騎行時(shí)，雙手扶著車把保持平衡，如圖5所示，通過踩踏左右任一側(cè)的腳踏板2受力沿導(dǎo)桿11下移，通過拉出拉索8拉動(dòng)繞線盤6與棘輪機(jī)構(gòu)7轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸4和后輪3旋轉(zhuǎn)前行，卷簧9同時(shí)受力卷緊增加一定的回彈力；如圖6所示：上抬腳后，卷簧9的回彈力驅(qū)動(dòng)繞線盤6往回旋轉(zhuǎn)，拉索8往繞線盤6上自動(dòng)纏繞，拉索8另一端同時(shí)拉動(dòng)腳踏板2沿導(dǎo)桿11上移；此時(shí)安裝在繞線盤6與轉(zhuǎn)軸4之間的棘輪機(jī)構(gòu)7反向空轉(zhuǎn)不帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸4與后輪3旋轉(zhuǎn)前行。由此可以實(shí)現(xiàn)踏下再抬腳再踏下的持續(xù)驅(qū)動(dòng)，也就是本發(fā)明所說的單腳持續(xù)踏。

由于本發(fā)明中轉(zhuǎn)軸4左右兩端都對(duì)稱安裝有棘輪機(jī)構(gòu)7、卷簧9、繞線盤6、拉索8、導(dǎo)桿11、腳踏板2，兩側(cè)的連接方式完全相同，形成了兩組對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。參看附圖1和附圖2與附圖7中箭頭所示：利用棘輪機(jī)構(gòu)7反向空轉(zhuǎn)的原理，當(dāng)一側(cè)棘輪機(jī)構(gòu)7旋轉(zhuǎn)做功時(shí)，只會(huì)通過轉(zhuǎn)軸4帶動(dòng)另一側(cè)的棘輪機(jī)構(gòu)7的內(nèi)圈與棘爪旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)另一側(cè)棘輪機(jī)構(gòu)7的外圈與繞線盤6跟著轉(zhuǎn)軸4往前旋轉(zhuǎn)，所以與另一側(cè)的繞線盤6、拉索8、腳踏板2都互不干涉，可以通過踏踩左右兩側(cè)的腳踏板2輪流對(duì)共同的轉(zhuǎn)軸4做功，或者兩側(cè)同時(shí)做功，由此可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所說的雙腳輪流踏，與雙腳一起踏。

上述實(shí)施方式中的轉(zhuǎn)軸與車架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接方式，轉(zhuǎn)軸等同于傳統(tǒng)自行車花鼓，固定軸等同于傳統(tǒng)自行車花鼓軸芯。轉(zhuǎn)軸與車架可轉(zhuǎn)動(dòng)連接的方式也可以如附圖8所示不使用固定軸，兩端加長的轉(zhuǎn)軸16直接與車架1可轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

本發(fā)明所述的可轉(zhuǎn)動(dòng)連接為：兩個(gè)物體可相對(duì)自由360度持續(xù)旋轉(zhuǎn)，最常見的是套裝滾珠軸承來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明所述的可滑動(dòng)連接為：兩個(gè)物體接觸，但不固定，可相對(duì)自由滑動(dòng)，通常使用滾珠滑塊連接。

本發(fā)明所述的棘輪機(jī)構(gòu)原理等同于：自行車飛輪、自行車棘輪、超越離合器、單向軸承。

本發(fā)明所述的在繞線盤與車架之間連接有用于自動(dòng)復(fù)位纏繞拉索的卷簧，指的是卷簧安裝在繞線盤或棘輪機(jī)構(gòu)的外圈與車架或固定軸之間。棘輪機(jī)構(gòu)的外圈上固接有繞線盤，棘輪機(jī)構(gòu)的外圈與繞線盤是同時(shí)動(dòng)作的，所以卷簧一端與繞線盤連接；車架與固定軸都是固定不動(dòng)的，所以卷簧的另一端與車架連接。

本發(fā)明所述的卷簧，所能產(chǎn)生的回彈力，大于腳踏板與拉索的重量。實(shí)際應(yīng)用中，可以通過采用輕型的腳踏板來減小卷簧的彈力。

本發(fā)明的拉索踏步自行車，還可以加裝電力驅(qū)動(dòng)，做成電動(dòng)拉索踏步自行車。也可以將導(dǎo)桿安裝在后輪轉(zhuǎn)軸處，腳踏板加裝輔助輪，做成獨(dú)輪車等。

上述拉索踏步自行車驅(qū)動(dòng)方式同樣適合于獨(dú)輪車、二輪車、三輪車、四輪車、電動(dòng)自行車等人力交通工具，同樣適合加裝座墊等。

本發(fā)明所述的一種直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)方式，同樣也可以由兩組以上所述的棘輪機(jī)構(gòu)7、繞線盤6、拉索8、卷簧9共同作用在同一轉(zhuǎn)軸上應(yīng)用在所需要的領(lǐng)域。參看附圖7，當(dāng)其中一組棘輪機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)做功時(shí)，只會(huì)通過轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)其它的棘輪機(jī)構(gòu)內(nèi)的內(nèi)圈與棘爪旋轉(zhuǎn)，而不會(huì)帶動(dòng)其它棘輪機(jī)構(gòu)的外圈跟著轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，所以與其它的繞線盤、拉索都互不干涉，可以通過任意一組棘輪機(jī)構(gòu)對(duì)共同的轉(zhuǎn)軸做功，或者輪流做功與一起同時(shí)做功。

以上所述僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，本發(fā)明的拉索踏步自行車還可以有多種變換及改型，并不局限于上述實(shí)施方式的具體結(jié)構(gòu)。上述繞線盤實(shí)際應(yīng)用中，拉索可直接纏繞在棘輪機(jī)構(gòu)上，棘輪機(jī)構(gòu)的外圈為凹形槽或兩側(cè)加裝圓環(huán)側(cè)板便于拉索纏繞即可，卷簧也可以采用其它彈性元件替代，兩側(cè)導(dǎo)桿可以左右并列或前后并列，導(dǎo)桿與腳踏板滑動(dòng)連接方式可用直線滑動(dòng)軸承、或回形式鑲?cè)霛L珠連接、或?qū)U側(cè)面用滾輪接觸滾動(dòng)等，從動(dòng)轉(zhuǎn)軸可安裝在與后輪同軸外的其它地方用鏈輪等傳動(dòng)件傳動(dòng)連接后輪等。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案所做的其它修改或者等同替換，凡依本發(fā)明原理或結(jié)構(gòu)形式做相似的變化或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍，只要不脫離本發(fā)明的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。