CN1280539A - 线性驱动装置 - Google Patents

Abstract

一种装置,用以对一车辆或机器作直线驱动。装置具有一机架(102),至少一个驱动轮(104)和至少一个可转驱动器(106)。此驱动器相对于机架(102)可转动的安装。此外,此系统具有一挠性、细长的动力传送装置(110),此动力传送装置经安装用以相对于机架(102)作往复直线运动并绕过可转动的驱动器(106),与其接合而至少在一第一旋转方向上转动驱动器(106)。所说装置还具有用以在一第一和一第二方向上与动力传送装置(110)连接的第一和第二脚蹬(105A、105B)。第一和第二脚蹬(105A、105B)装在机架(102)上而可使脚蹬(105A、105B)相对于机架(102)仅作非弧形的直线形往复运动。

Description

线性驱动装置

本发明涉及一种为驱动由人力驱动的机器所用装置这种领域。更具体地说，本发明涉及用于自行车的线性驱动机构。

一般的自行车最常见的是通过曲柄式脚蹬的圆周运动驱动的。但，在曲柄的360°转动中仅一小部分用以推进自行车；其余的转动动作是无用部分。转动的曲柄式脚蹬并不能使骑车人所作大体上直线形的驱动力均匀有效地转变成驱动力矩。这样，骑车人耗费过多的能量而很快就疲劳起来。由于不能调节圆周运动式曲柄脚蹬的蹬程，不可避免地用整整一圈曲柄脚蹬的动作来驱动一般的自行车，骑车人的腿和蹬程模式并不总是与曲柄的圆周运动式蹬程相适应。

尽管有人提出了用上下作弧线运动的杆件来推进的杆推式自行车，用以将杆件的能量传递给驱动轮的机构并不令人满意。由于大部分这样的解决方法并不能得出真正的线性驱动机构，就行程来说，这些办法也不能提供100％的效率。此外，这些办法不能提供一种机构而使人能对自行车通过向前和向后的行程进行驱动。

因此，自行车骑车人和自行车商需求一种线性驱动系统，这种系统既能提供真正的线性驱动能力，并能提供通过脚蹬的向前的行程和向后的行程来驱动自行车的能力。

本发明为一人力驱动的车辆或机器，一般具有一支承骑车人的车架、在车架上作旋转安装的驱动轮、用以驱动此驱动轮的可转驱动器、装在车架上的左右脚蹬、大体上在直线形路线上作往复运动的脚蹬和一用以将脚蹬的直线运动转变成推进驱动轮的旋转运动的动力传送装置。

本发明的一种形式是由骑车人驱动的车辆或机器，具有：一机架；至少一个驱动轮；至少一个可转驱动器，具有一皮带轮或一链轮，相对于机架作可转安装，与驱动轮接合以转动驱动轮；一挠性、细长的动力传送装置，具有一皮带、一链或一缆索，所述传送装置经安装用以相对于机架作往复直线运动并绕过可转驱动器而与之接合以至少在一第一旋转方向上转动驱动器，所述动力传送装置具有一第一部分和一第二部分；一第一脚蹬，与动力传送装置的第一部分作固定连接；和一第二脚蹬，与动力传送装置的第二部分作固定连接，所述第一和第二脚蹬安装在机架上而使所述脚蹬只能相对于所述机架作非弧线的直线形往复运动，所述第二脚蹬与第一脚蹬连接而使第一脚蹬在一第一直线方向上的运动导致第二脚蹬在一相反的第二直线方向上的运动，而第一脚蹬在第二直线方向上的运动导致第二脚蹬在第一直线方向上的运动，因而，所述脚蹬的直线运动使所述动力传送装置转动所述可转驱动器和所述驱动轮。

本发明的另一种形式是一用人力驱动的车辆或机器所用驱动系统，系统具有：一直线形导轨；一对脚蹬，经安装用以沿所述导轨作线性往复运动；一链系，位于所述脚蹬之间而在当一脚蹬在一方向上作直线运动时另一脚蹬在相反方向上运动，反之也然；一动力传送装置，具有一皮带，一缆索或一滚链，所述动力传送装置具有一与所述第一脚蹬作固定连接的第一部分和一与所述第二脚蹬作固定连接的第二部分，所述动力传送装置经安装用以作往复运动；至少一个可转驱动器，具有一皮带轮或一链轮以与所述动力传送装置接合而使所述动力传送装置的运动转动所述驱动器；第一和第二单向离合器，各与一个所述可转驱动器接合；和一驱动轮，与所述滚柱式离合器连接，以致当所述动力传送装置在一第一方面上运动时，所述第一滚柱式离合器接合而在一预定方向上转动所述驱动轮，而当所述动力传送装置在一第二方向上运动时，所述第二滚柱式离合器接合而在所述同一预定方向上转动所述驱动轮。

图1为一车辆的透视图，车辆采用一驱动机构，此机构采用直线形导轨而提供一后轮驱动。

图2为图1所示直线形导轨沿线2-2的剖示后视立面图。

图3为图1所示车辆的直线形导轨的顶视平面图。

图4为本发明另一实施例的透视图，其中，骑车人可以其胸部靠在胸垫上骑行。

图5为本发明另一实施例的透视图，其中，两个直线形导轨相对于地面成90°角装在车上。

图6为本发明另一实施例的透视图，其中，车辆在结构上提供一种前轮驱动。

图7为用于图6所示本发明实施例的带弹簧负荷轮的前视立面图。

图8为本发明另一实施例的透视图，此实施例采用一可转驱动器以提供一种后轮驱动。

图9为图8所示可转动驱动的立面剖示图。

图10为图8所示可转动驱动器的侧视立面图。

图11为本发明另一实施例的透视图，此实施侧采用一个可转驱动器而提供一种前轮驱动。

以下具体说明是针对本发明某些具体实施例作出的。但，本发明可按权利要求书所限定和覆盖的很多不同方法予以实施。在说明中参照了各附图，其中，对相同的部分都采用相同的数字来表示。

图1示出在车100、如自行车内所用线性驱动传送装置的第一优选实施例。图1为车100的透视图。车100一般可具有车架102、驱动轮如后轮104、左右脚蹬105A和105B和两个直线形导轨107。尽管所示为自行车，可以理解，就其最广泛的形式来说，本发明的原理可用于其他具有一从动轮的车辆如任何具有一个或多个从动轮以及共有一个、两个、三个、四个或更多轮子的车辆。

在某一实施例中，车架102可由合适的、自行车业内熟知的高强度材料如铝、钢、其合金、玻璃纤维或碳质石墨纤维构成。车架102的一实施例一般可具有一前支承管或前叉形管118，一前叉组件120在其中作轴颈式安装。前叉组件120在其上端具有在叉形管118内作可转安装的轴颈式转向器。前轮122在前叉组件120的下端、如在一前轴124上、作可转安装。两个把手126装在前叉组件120的上端以便绕叉形管118的轴线转动前叉组件120和前轮122，从而使车100转向。车架102至少具有一个下行管件如下行管128，此管件在其后端具有一轮子支架130，用以安装后轮轴和后轮104。其他车架装置、包括普通型自行车或三轮车的车架也在考虑之列。

车架102具有车座132，用以对骑车人作舒适的支承。车座132最好设有衬垫并便于调整以与骑车人相适应。车座132可装在后轮104的前方如图所示，也可更常见地位于两轮的上方。直线形导轨107装在所需部位，如位于车架102前部109两侧。车架102的前部109从叉形管118的前侧延伸出去。直线形导轨107对左右脚蹬105A和105B进行导向而使其作直线运动。对脚蹬105A、105B和直线形导轨107之间的连接参照图2和3进行更具体的说明。此外，图1所示本发明实施例示出相对于地面大体上处于水平状态的直线形导轨107。但，如参照图5所作更具体的说明所述，也可采用其他的形态。

挠性、细长链系116在第一端117A与左脚蹬连接，在第二端117B与右脚蹬105B连接。在本发明的一实施例中，链系116绕第一链轮134和第二链轮136迂回。第一和第二链轮134、136分别位于车架102前端的第一侧和第二侧。在本发明的一实施例中，第一和第二链轮可代以简单的皮带轮。链系116可以是皮带、链或缆索。此外，如链系116为皮带，皮带可以是带齿的。缆索更为可取。

动力传送装置110用以从脚蹬向驱动轮传递动力。动力传送装置110最好为一皮带、一链(如滚链)或一缆索。皮带可以具有能传递动力的任一种设计，包括“V”形皮带、带齿的皮带如汽车正时链条常用的皮带用料。动力传送装置110具有驱动部分和两个脚蹬连接部分112、114。动力传送装置110装在脚蹬连接部分112、114上，以便相对于车架102作往复的直线运动。驱动部分和至少两个脚蹬连接部分112、114可以是单一皮带的不同部分，也可以是分别与脚蹬105A和105B连接的两条或几条皮带。在本发明的一实施例中，两个脚蹬连接部分112、114分别位于动力传送装置110第一和第二端138、140近处。此外，脚蹬连接部分112、114分别位于车100的第一和第二侧。动力传送装置110从左脚蹬105A延伸到位于叉形管118近处的皮带轮142，再跨过位于叉形管118近处的皮带轮142，再跨过位于座132下面的皮带轮144。皮带轮144引导动力传送装置110绕过在轮子支架130上作旋转安装的第一可转驱动器106。动力传送装置110从第一可转驱动器106延伸出去而绕过沿车架轴线位于中央和后轮104正前方的皮带轮145。皮带轮145用以引导动力传送装置110绕过后轮104。动力传送装置110从皮带轮145延伸出去而绕过在车辆第二侧的第2可转驱动器108。第二可转驱动器108与第一可转驱动器106相仿在轮子支架130上作旋转安装。第一和第二可转驱动器106、108各与动力传送装置110的驱动部分111作旋转接合。动力传送装置110从第二可转驱动器108延伸出去而跨过位于支架102与皮带轮144相对的一侧座132下面的皮带轮146。动力传送装置110于是延伸而跨过位于支架102与皮带轮142相对一侧的皮带轮148。动力传送装置110于是在动力传送装置110第二端140近处与右脚蹬105B连接。动力传送装置110和链系116一起构成一闭环。要指出的是，动力传送装置110和链系116可以是分开的，也可以合起来构成一单个的构件。

还要指出，用以引导动力传送装置110的皮带轮数量和位置是可变的。例如，可采用不同的皮带轮结构而使动力传送装置110迂回跨过根据选定的车100车架102得出的车100各不同部件。对示例性、非限制性的各种皮带轮结构是参照如图4、5、6、8和11所示本发明各种实施例进行说明的。

第一可转驱动器106和第2可转驱动器108可各具有一相对于车架102作旋转安装的皮带轮或链轮。第一和第二可转驱动器106、108各与后轮104接合。在本发明的一个实施例中，第一可转驱动器106和第二可转驱动器108各具有一单向离合器，离合器使其相应的可转驱动器与后轮104作旋转接合。

第一可转驱动器106用以在动力传送装置110沿第一方向运动时接合，而第二可转驱动器108用以在所述动力传送装置110沿与第一方向相反的方向运动时接合。动力传送装置110与脚蹬105A和105B连接而驱动第一和第二可转驱动器106-108，从而使左脚蹬105A向后的运动作动或接合第二可转驱动器108而链系116使右脚蹬105B向前运动。同样，右脚蹬105B向后的运动转动或作动第一可转驱动器106而链系116使左脚蹬105A向前运动。应理解的是，第一可转驱动器和第二可转驱动器的作动方向是可转换的，因此，右脚蹬105B向后的运动使第二可转驱动器108接合而左脚蹬105A向后的运动使第一可转驱动器106接合。

第一可转驱动器106和第二可转驱动器108可选择性地具有用以与动力传送装置110啮合的齿如链轮齿或嵌齿以与滚链或带齿皮带啮合。

图2和图3示出使左右脚蹬105A、105B与直线形导轨107连接的方法。图2为图1所示右脚蹬105B的后视立面图。图3和图1所示脚蹬组件的顶视平面图。虽参照图2具体说明了右脚蹬105B和车架102之间的连接，类似的连接也用于左脚蹬105A和车架102。

应理解的是，所示脚蹬和导轨的机构只是示例性的，对熟悉本专业的人士来说，很多机械式等效机构和变异机构是显而易见的。在所示实施例中，可使右脚蹬105B通过复合滚子202A、202B、202C与直线形导轨107中之一连接。各直线形导轨107可具有两个导杆214、216(图2)以支承复合滚子202A、202B和202C。在本发明另一实施例中，各直线形导轨107嵌装四个滚子。但，应理解的是，可采用较少或较多的滚子以便脚蹬105A、105B与直线形导轨107接合。右脚蹬105B装在两个柱子204和206上。两个柱子204、206在脚蹬支承件208上作旋转连接而从脚蹬支承件208背离车架102的表面垂直地延伸出去。脚蹬支承件208至少具有一个用以接纳滚子螺栓210A、210B和210C的孔(未示出)。滚子螺栓210A、210B和210C分别使脚蹬支承件208与复式滚子202A、202B和202C之一连接。

链系116的第二端117B可与脚蹬支承件208连接。如上所述，链系116使两脚蹬105A、105B中的一个脚蹬在另一脚蹬沿第一方向运动时沿相反的方向运动。动力传送装置110(图3)也与脚蹬支承件208的后部连接。在一实施例中，脚蹬105A、105B可采用趾夹或可采用标准无夹机构(未示出)，其中，骑车人的标准骑车鞋卡接在脚蹬105A、105B内。图2和3还示出，各链系皮带轮134、136通过皮带轮螺栓222和皮带轮螺帽224与车架102作旋转安装。

图4示出本发明的另一实施例。为了简化，仅对图1和图4所示本发明实施例之间的差异进行说明。车100具有用以支承骑车人(未示出)胸部的胸垫402。胸垫402可具有用以支承骑车人胸部的外形。此外，如图所示，胸垫402可在车架102上处于固定的状态，也可用安装组件(未示出)使胸垫402在车架102的其余部分上作滑动安装。与图1所示实施例相仿，车100具有与地面约成45°角设置的直线形导轨107。

动力传送装置110的端部138、140各与脚蹬105A、105B之一连接。动力传送装置110从脚蹬105A向皮带轮142延伸。皮带轮142将动力传送装置110向下引向装在后轮支承件404底端的第一可转驱动器302。动力传送装置110从第一可转驱动器302向上延伸而绕过装在后轮支承件404后侧的皮带轮306。动力传送装置110于是向下延伸到第二可转驱动器308，第二可转驱动器308装在后轮支承件404底端。动力传送装置110从第二可转驱动器308延伸出去而绕过皮带轮148，最后与右脚蹬105B连接。

在本发明的一实施例中，第一可转驱动器302和第二可转驱动器308各具有一单向离合器。单向离合器可采用滚柱式离合器、掣爪和棘轮、飞轮或其他仅在一个旋转方向上接合的普通驱动机构予以实施。

动力传送装置110(图4)在第一方向上的运动使第一可转驱动器302接合而向前驱动后轮104。动力传送装置110在第二方向上的运动使第二可转驱动器308接合而向前驱动后轮104。此外，连接各脚蹬而使脚蹬105A、105B中之一在一个方向上运动使另一脚蹬作反向运动。

图5示出采用本发明直线形导轨107的蹬板车。直线形导轨107在车架102上作大体上垂直于地面的安装。为了简化，仅指出图5和图1之间的差异。图5中车100并不具有车座，因为骑车人从一站着的姿态推进车100。与图1所述本发明实施例相仿，动力传送装置110的端部138、140各与脚蹬105A、105B中之一连接。

如图5所示，动力传送装置110从脚蹬105A向皮带轮142延伸。皮带轮142将动力传送装置110向下引向装在后轮支承件404底端的第一可转驱动器302。动力传送装置110从第一可转驱动器302向上延伸而绕过装在后轮支承件404前侧的皮带轮306。动力传送装置110于是向下向第二可转驱动器308延伸，第二可转驱动器308装在后轮支承件404底端。动力传送装置110从第二可转驱动器308延伸出去而绕过皮带轮148，最后与右脚蹬105B连接。

在本发明的一实施例中，手把126可具有高度可调的结构而可将其调到适合于站在左右脚蹬105A、105B上的骑车人的高度。要指出的是，在本发明的另一实施例中，可使直线形导轨107作与地面成0°-90°角的安装。

图6示出本发明另一采用前轮驱动的实施例。与图1所示实施例相仿，车100具有大体上水平地安装在车架102上的直线形导轨107。为了简化，反对其与图1所示本发明实施例不同之处进行说明。

与图1所示本发明实施例相仿，动力传送装置110的端部138、140各与脚蹬105A、105B中之一连接。动力传送装置110从脚蹬105A向皮带轮142延伸。皮带轮142将动力传送装置110向下导向装在前叉组件120底端的第一可转驱动器302。动力传送装置110从第一可转驱动器302向上延伸而绕过装在叉管118前侧的皮带轮306。动力传送装置110向下向第二可转驱动器308延伸，第二可转驱动器308装在前叉组件120底端。动力传送装置110从第二可转驱动器308延伸出去而绕过皮带轮148，最后与右脚蹬105B连接。

在本发明的一实施例中，第一可转驱动器302和第二可转驱动器308各具有一单向离合器。单向离合器可用反作单向接合的滚柱式离合器、掣爪和棘轮、飞轮或任何其他普通的驱动机构予以实施。

与图1所示实施例相仿，动力传送装置110在第一方向上的运动使第一可转驱动器302接合而向前驱动前轮122。动力传送装置110在第二方向上的运动使第二可转驱动器308接合而向前驱动前轮122。此外，脚蹬105A、105B各作适当的连接而使脚蹬105A、105B中之一在一方向上的运动导致另一脚蹬在一相反方向上的运动。

图7为图6中带有弹簧荷载的皮带轮306的前视立面图。带弹簧荷载的皮带轮306一般具有一皮带轮702、一具有一长孔的皮带轮基座704和一弹簧706。弹簧706通过固定装置708如螺钉与叉管118的上端连接。弹簧706在与叉管118的连接点相反的一点上与皮带轮基座704连接。皮带轮702通过位于皮带轮基座704中央的长孔705与皮带轮基座704作滑动连接而使皮带轮702可在垂直方向上运动。带弹簧负荷的皮带轮306在前叉组件120转向左方或右方时向动力传送装置110松开。皮带轮基座704通过第二固定装置710固定在叉管上。

如图8所示，本发明另一实施例采用可转驱动器800以便在动力传送装置110运动时向前驱动轮子。与图1所示实施例相仿，车100具有装在车架102上大体上处于水平状态的直线形导轨107。(如上所述，水平以外的状态也在考虑之列)。为了简化，仅对其与图1所示本发明实施例不同之处进行说明。

动力传送装置110从皮带轮142向外延伸而越过靠近座132后部处于水平状态的皮带轮802。动力传送装置110从皮带轮802延伸出去而绕过在轮子支架130上作可转安装的可转驱动器800。动力传送装置110再延伸而越过靠近座132下侧装在车架102上的皮带轮804。动力传送装置110继而从皮带轮804向皮带轮148延伸。

左右脚蹬105A、105B相对于直线形导轨107的运作与按图1所述本发明实施例相同。动力传送装置110在第一方向和第二方向上的运动使可转驱动器800向前驱动后轮104。

应该理解，可用各种不同的接合机构实施可转驱动器800，如用复式滚柱式离合器、普通的飞轮或用掣爪或棘轮系统。图9和10更具体地表明实施可转驱动器而具有两个单向滚柱式离合器的这种实施例。

图9和10示出可转驱动器800的详图。图9为可转驱动器800的后视剖示图，图10为可转驱动器800侧视剖示图。

可转驱动器800具有与动力传送装置110接合的皮带轮902。可转驱动器800具有用以当动力传送装置110在第一方向908上和第二方向910上运动时驱动轮104(图8)的两个驱动机构。要指出的是，第一方向908一般指向车100的后部，第二方向910一般指向车100的前部。

皮带轮902的内侧与第一单向离合器912接合。当皮带轮902在第二方向910上旋转时，第一单向滚柱式离合器912脱离对轮104的驱动状态(图8)。但当皮带轮902在第一方向908上旋转时，皮带轮902就连接或驱动第一单向滚柱式离合器912。第一单向滚柱式离合器912经驱动后与在内周上具有很多齿的环形齿轮914接合，环形齿轮914作贴近第一单向滚柱式离合器912内表面的布置，内表面则背向皮带轮902。环形齿轮914与三个大行星齿轮916A、916B、916C连接。大行星齿轮916A、916B、916C在环形齿轮914背向皮带轮902的内表面上彼此相隔一相同的距离。

大行星齿轮916A、916B、916C各与三个小行星齿轮918A、918B、918C中之一作同轴线的固是连接。大行星齿轮916A和小行星齿轮918A各与行星齿轮轴920A作旋转连接。同样，大行星齿轮916B和小行星齿轮918B与行星齿轮轴920B作旋转连接。此外，大行星齿轮916C和小行星齿轮918C与行星齿轮轴290C作旋转连接。尽管仅示出三个大行星齿轮916A、916B、916C和三个小行星齿轮918A、918B、918C，可转驱动器800可适当地具有较多或较少的大小行星齿轮。

行星齿轮轴920A、920B、920C各从支承圆板922成90°延伸出去。支承圆板922固定在轴926或车架102上而不可旋转。

三个小行星齿轮918A、918B、918C各与中心齿轮928啮合。中心齿轮928与旋转件929作固定连接，旋转件则驱动轮104(图8)。在旋转件929背向中心齿轮928的内表面上若干滚珠轴承930用以使旋转件929便于运动。

在可转驱动器800贴近轮104的一侧，第二单向滚柱式离合器940与皮带轮902的内侧连接。第二单向滚柱式离合器940可在皮带轮902在第二方向910上运动时通过皮带轮的运动进行接合。第二单向滚柱式离合器940与环形连接件942的外缘接合。在连接件942背向其与第二单向滚柱式离合器940的连接面的内表面上，连接件942与旋转件929作固定连接。

如图10所示，当动力传送装置110在第一方向908上运动时，动力传送装置110在同一方向上驱动皮带轮902，因而使皮带轮902作反时针方向的运动。皮带轮在反时针方向上的运动使第一滚柱式离合器912接合而同样地在反时针方向上运动。此外，第一单向离合器912在反时针方向上的运动使大行星齿轮916A、916B、916C和小行星齿轮918A、918B、918C啮合而在反时针方向上旋转。小行星齿轮918A、918B、918C的旋转使中心齿轮928在顺时针方向上旋转。最后，中心齿轮928使旋转件929向前驱动轮104(图8)。

仍如图10所示，当动力传送装置110在第二方向910上运动时，第二单向滚柱式离合器940接合而在顺时针方向上旋转。第二单向滚柱式离合器940与连接件942接合而同样地在顺时针方向上旋转。连接件942在顺时针方向上的旋转也使旋转件929在顺时针方向上进行驱动。这样，当动力传送装置110在第一和第二方向908、910上运动时，轮104(图8)受到向前的驱动。

图11示出本发明采用前轮驱动的另一实施例。动力传送装置110从第一端138向皮带轮1100延伸，此皮带轮装在车100靠近叉管118的第一侧。动力传送装置110从皮带轮1100向皮带轮1102延伸，此皮带轮位于前叉组件120的后侧。皮带轮1102将动力传送装置110导向可转驱动器1104，此驱动器装在前叉组件120的底端。可转驱动器1104可具有与图9和10所示可转驱动器类似的结构，也可采用不同的驱动结构。动力传送装置110从可转驱动器1104向皮带轮1106延伸，此皮带轮位于车架102靠近叉管118的前部109。动力传送装置110从皮带轮1106延伸出去而与右脚蹬105B连接。

可转驱动器1104当动力传送装置110在第一和第二方向上运动时在向前的方向上与前轮122接合。与图8所示可转驱动器800相仿，可转驱动器1104可用两个单向滚柱式离合器实施如图9和10所述。要指出的是，皮带轮1102和1106各可如图7所示构成带弹簧负荷的皮带轮。

通过以上所述，可见本发明直线型驱动系统解决了若干一般在传统的驱动方法中存在的问题。首先，本发明直线型驱动系统使骑车人可通过对车所作向前向后的蹬程驱动车辆。此外，骑车人的蹬程几乎100％是有效的。这可将其与很多旋转式驱动系统相比，在这种传统系统中只能取得30-50％的效率。此外，采用本发明线性驱动机构有可能得出一种长度可调的行程。例如，骑车人可以在上坡时要求缩短而加快蹬程，在下坡时要求加长蹬程。骑车人在所有实施例中所能产生的较大的杠杆效率提供一种加速更快、速度更高的车型。线性驱动系统与旋转式驱动相比更多的是利用大腿肌肉，从而发挥了腘旁腱和臀肌的作用，从而进一步提高了速度和加速度。最后，线性驱动的动作与旋转式驱动系统相比更加舒适、更少劳累。

尽管以上详细说明示出、论述和指出了本发明各种不同实施例的全新特征，可以理解，对所示装置或方法的形式和具体细节可作出各种不同的省略、替换和更改。本发明的范围不应由以上说明而应由所附权利要求书来体现。在与此权利要求书等效的意义和范围内所有变更都属于此权利要求书的范围。

Claims (37)

1．一种由使用人驱动的机器，具有：

一机架；

至少一个驱动轮；

至少一个可转动的驱动器，其具有一皮带轮或一链轮，相对于机器作可转动地安装，与驱动轮接合以转动驱动轮；

一挠性、细长动力传送装置，具有一皮带、一链或一缆索，所述传送装置安装成用以相对于机架作往复的直线运动，并绕过可转动的驱动器而与此驱动器接合，以至少在一第一旋转方向上转动驱动器，所述动力传送装置具有一第一部分和一第二部分；

一第一脚蹬，与动力传送装置的第一部分作固定连接；和

一第二脚蹬，与动力传送装置的第二部分作固定连接，所述第一和第二脚蹬安装在机架上而使所述脚蹬只能相对于所述机架作非弧形的直线形往复运动，所述第二脚蹬与第一脚蹬连接而使第一脚蹬在一第一直线方向上的运动导致第二脚蹬在一相交的第二直线方向上的运动，而第一脚蹬在第二直线方向上的运动导致第二脚蹬在第一直线方向上的运动，因而，所述脚蹬的直线运动使所述动力传送装置转动所述可转动的驱动器和所述驱动轮。

2．按权利要求1所述机器，还具有第一和第二单向离合器，离合器使一个或多个所述可转动的驱动器与所述驱动轮作旋转连接，其中，所述第一离合器可在所述动力传送装置在一第一方向上运动时接合而所述第二离合器可在所述动力传送装置在一第二方向上运动时接合。

3．按权利要求2所述机器，其中：所述两离合器位于驱动轮的同一侧。

4．按权利要求3所述机器，还具有齿轮传动装置，此装置至少使一个所述可转驱动器通过所述第二离合器与所述驱动轮接合，其中，所述齿轮传动装置使所述可转动的驱动器的旋转方向及过来而使所述驱动轮在一与所述可转驱动器旋转方向相反的方向旋转。

5．按权利要求4所述机器，其中：所述动力传送装置的为一皮带。

6．按权利要求5所述机器，其中：所述皮带是带齿的。

7．按权利要求4所述机器，其中：所述离合器为滚柱式离合器。

8．按权利要求7所述机器，其中：所述齿轮传动装置至少具有一个由所述可转动的驱动器驱动的行星齿轮，各所述行星齿轮驱动一与所述第二离合器连接的中心齿轮。

9．按权利要求8所述机器，其中：各所述行星齿轮相对于所述机架位于一固定的位置上。

10．按权利要求2所述机器，其中：所述第一和第二离合器位于驱动轮的相对两侧。

11．按权利要求1O所述机器，其中：所述动力传送装置从所述第一脚蹬向一位于所述驱动轮第一侧的第一所述可转动的驱动器延伸，绕所述驱动轮向一位于所述驱动轮第二侧的第二可转驱动器延伸，再向所述第二脚蹬延伸。

12．按权利要求11所述机器，其中：所述动力传送装置为一皮带。

13．按权利要求12所述机器，其中：所述皮带为带齿的。

14．按权利要求1所述机器，其中：动力传送装置为一滚链。

15．按权利要求1所述机器，其中：动力传送装置为一带齿的皮带。

16．按权利要求1所述机器，其中：第一和第二脚蹬各在一大体上平行于地面的往返路程内运行。

17．按权利要求1所述机器，还具有一带一靠背的座位，此座位固定在机架上。

18．按权利要求17所述机器，其中：座位大体上位于一由第一和第二脚蹬的直线运动所形成的同一平面上。

19．按权利要求1所述机器，其中：第一和第二脚蹬各在一相对于地面成30°-90°角的往返路程内运行。

20．按权利要求1所述机器，其中：第一和第二脚蹬在一大体上垂直于地面的往返路程内运行。

21．按权利要求20所述机器，其中：机器为一踏板车。

22．按权利要求1所述机器，还具有一胸垫而可使使用人在使用人处于俯伏状态下推进机器。

23．按权利要求1所述机器，其中：皮带的第一和第二部分分别位于机架的第一和第二侧。

24．按权利要求1所述机器，其中：机器为一自行车。

25．按权利要求24所述机器，其中：所述驱动轮为自行车的一前轮。

26．按权利要求24所述机器，其中：所述驱动轮为自行车的一后轮。

27．按权利要求1所述机器，其中：所述脚蹬装在垂直于所述第一和第二直线方向的支柱上并可绕所述支柱转动。

28．按权利要求1所述机器，还具有一挠性张拉件，此件使所述第一脚蹬与所述第二脚蹬连接，其中，所述动力传送装置从所述脚蹬在一个方向上延伸出去而所述张拉件从所述脚蹬在一第二方向上延伸出去，所述张拉件和所述动力传送装置共同形成一闭环。

29．按权利要求28所述机器，其中：所述张拉件为一缆索。

30．按权利要求28所述机器，其中：所述张拉件由与动力传送装置相同的材料构成。

31．一用于人力驱动的机器的驱动系统，具有：

一直线形导轨；

一对脚蹬，沿所述导轨作直线往复运动地安装；

一所述脚蹬之间的链系，用以使当一个脚蹬在一个方向上作直线运动时另一脚蹬在相反方向上运动，反之亦然；

一动力传送装置，具有一皮带、一缆索或一滚链，所述动力传送装置具有一与所述第一脚蹬作固定连接的第一部分和一与所述第二脚蹬作固定连接的第二部分，所述动力传送装置以可作往复运动的方式安装；

至少一个可转动的驱动器，具有：与所述动力传送装置接合的一皮带轮或一链轮，用以使所述动力传送装置的运动来转动所述驱动器；第一和第二单向离合器，各与一个所述可转动的驱动器接合；

一驱动轮，与所述单向离合器接合，从而使所述第一单向离合器在所述动力传送装置在一第一方向上运动时接合而在一预定方向上转动所述驱动轮，并使所述第二单向离合器在所述动力传送装置在一第二方向上运动时接合而在所述同一预定方向上转动所述驱动轮。

32．按权利要求31所述驱动系统，其中：一第一所述可转动的驱动器与所述第一单向离合器接合，而一第二所述可转动的驱动器与所述第二单向离合器接合。

33．按权利要求32所述驱动系统，其中：所述第一和第二可转动的驱动器位于所述驱动轮的相对两侧。

34．按权利要求31所述驱动系统，其中：同一可转动的驱动器驱动所述第一和第二单向离合器。

35．按权利要求32所述驱动系统，其中：所述可转驱动器直接与所述第一单向离合器接合，其中，所述系统还具有使方向倒过来的齿轮传动装置，此装置使所述可转动的驱动器与所述第二单向离合器接合。

36．按权利要求32所述驱动系统，其中：所述第一和第二离合器各为滚柱式离合器。

37．一驱动系统，用以转动一驱动轴，该驱动系统具有：一可转动的驱动器，具有一皮带轮或一链轮，所述可转动的驱动器具有使其在第一和第二预定方向上旋转的结构；和

第一和第二单向离合器，各与一个所述可转动的驱动器接合，该第一单向离合器用以当可转动的驱动器在第一预定方向上旋转时驱动此驱动轴，第二单向离合器用以当可转动的驱动器在第二预定方向上旋转时驱动此驱动轴。

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