技术特征：
1.一种往复变圆周运动的单齿条传动自行车，包括左右脚踏和与之相连接的左右脚踏曲柄，左右脚踏曲柄连接左右脚踏交替装置，右脚踏曲柄的旋转轴部分通过脚踏曲柄与齿条间连杆（9）连接单根的齿条（10）的一端，齿条（10）的另一端和往复变圆周装置的往复大齿轮（14）相啮合，其特征在于：往复变圆周装置的第一轴（17）输出的动力通过倒车装置（20）传递到变速装置的第三轴（19），经变速装置变速后驱动后车轮（12）旋转；所述往复变圆周装置包括往复大齿轮（14）和外圈固定在安装孔内壁的第一轴单向轴承（21）和第二轴单向轴承（22），以及固定在第一轴（17）上的第一轴面齿轮（15）和固定在第二轴（18）上的第二轴面齿轮（16）的基准平面互相平行并且同时与置于二者中间的中间齿轮（30）啮合，中间齿轮固定轴（31）穿过中间齿轮（30）的安装孔且位置固定，固定在第一轴（17）上的第一轴单向轴承（21）和固定在第二轴（18）上的单向轴承（22）的内圈之间保持距离无接触面，且第一轴单向轴承（21）和第二轴单向轴承（22）的单向旋转方向相反，第二轴（18）为圆筒形空心轴，并且和第一轴（17）同轴心，其长度比第一轴（17）短，其内径大于第一轴（17）的外径，第二轴（18）可在第一轴（17）上自由旋转。2.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述左右脚踏交替装置包含基准平面互相平行的右侧弧形齿条及支撑杆（3）和左侧弧形齿条及支撑杆（6）以及与二者同时啮合的脚踏交替齿轮（7），还包括穿过脚踏交替齿轮（7）的安装孔且位置固定的脚踏交替齿轮固定轴（8），其中脚踏交替齿轮（7）为圆柱齿轮且置于右侧弧形齿条和左侧弧形齿条中间。3.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述往复变圆周装置的第一轴面齿轮（15）、第二轴面齿轮（16）、中间齿轮（30）以及中间齿轮固定轴（31）都在往复大齿轮（14）的一侧安装，而倒车装置、变速装置及后车轮都在往复大齿轮（14）的另一侧安装。4.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述往复变圆周装置在第一轴（17）上安装第一轴单向轴承（21）的位置处加工一轴颈，该轴颈与第一轴（17）同轴心，其外径与第二轴（18）的外径相同，其宽度应大于第一轴单向轴承（21）的宽度，且与第二轴（18）应保持距离无接触面。5.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述变速装置包含依次安装在第三轴（19）上的第三轴低速变速齿轮（23）、双向面齿轮（27）、键（29）、第三轴高速变速齿轮（25），和依次固定在后轮轴（13）上的后轮轴低速变速齿轮（24）和后轮轴高速变速齿轮（26），两个侧面都是面齿轮且其中间是光滑沟槽的双向面齿轮（27）的中间沟槽安装拨叉（28）的滑动球，倒车装置（20）将第三轴（19）连接到第一轴（17）上，第三轴低速变速齿轮（23）和后轮轴低速变速齿轮（24）相啮合；第三轴高速变速齿轮（25）和后轮轴高速变速齿轮（26）相啮合，拨叉（28）可使双向面齿轮（27）沿着第三轴（19）上的键（29）自由滑动。6.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述倒车装置包含相互啮合的倒车装置第一面齿轮（32）和倒车装置第二面齿轮（33），螺旋杆（36）固定在第一轴（17）的端面的中心位置上，滑动环（34）的外环边缘固定在倒车装置第一面齿轮（32）的端面上，其内环边缘与螺旋杆（36）低摩擦接触，套在螺旋杆（36）上的弹簧（35）的一
端压在倒车装置第一面齿轮（32）的端面上，另一端压在第一轴（17）的端面上；螺旋杆容纳腔（37）为一圆筒形结构，其内腔可以完全容纳螺旋杆（36），其一端固定在倒车装置第二面齿轮（33）的端面上，另一端固定在第三轴（19）端面上。7.按照权利要求2所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述右侧弧形齿条或/和左侧弧形齿条的支撑杆可固定在脚踏曲柄的非旋转轴部分的直杆上，也可以将右侧弧形齿条或/和左侧弧形齿条的支撑杆去掉，直接固定在脚踏曲柄的非旋转轴部分的直杆上。8.按照权利要求2所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述右侧弧形齿条或/和左侧弧形齿条可由扇形面齿轮代替，其支撑杆可固定在脚踏曲柄的非旋转轴部分的直杆上，也可以去掉支撑杆，将扇形面齿轮直接固定在脚踏曲柄上。9.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述往复变圆周装置的基准平面互相平行的固定在第一轴（17）上的第一轴面齿轮（15）和固定在第二轴（18）上的第二轴面齿轮（16）同时与置于二者中间的中间齿轮（30）啮合，可通过行星齿轮传动来实现，其中第一轴面齿轮（15）由固定在第一轴（17）上的太阳轮替代、第二轴面齿轮（16）由固定在第二轴（18）上的内齿圈替代，以及中间齿轮（30）由行星齿轮替代。10.按照权利要求1所述的往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其特征在于：所述往复变圆周装置的基准平面互相平行的固定在第一轴（17）上的第一轴面齿轮（15）和固定在第二轴（18）上的第二轴面齿轮（16）同时与置于二者中间的中间齿轮（30）啮合，可通过三个圆锥形齿轮传动来实现，其中第一轴面齿轮（15）、第二轴面齿轮（16）分别由两个端面平行的圆锥形齿轮替代，用于替代中间齿轮（30）的第三个圆锥形齿轮的端面垂直于前两个圆锥形齿轮的端面，且三个圆锥形齿轮两两相啮合。
技术总结
本发明公开了一种往复变圆周运动的单齿条传动自行车，其传动机构可用于自行车、三轮车以及其它能使用齿条传动的机械上，包括左右脚踏、左右脚踏曲柄、左右脚踏交替装置、单根齿条、往复变圆周装置和变速装置以及倒车装置，往复变圆周装置将齿条的往复运动转变为圆周运动，变速装置可实现圆周运动的高低速切换，倒车装置可实现无需做类似抬高齿条这样的配合动作即可倒车。其特点是将脚踏的上下运动转换为齿条的往复运动，再通过往复变圆周装置高效、低噪音地转换为圆周运动；齿轮和齿条可密封起来，既减少油污又能实现充分润滑；不会有“掉链子”的问题；单根齿条相当于传统自行车的大齿盘，可实现无级变速功能。可实现无级变速功能。可实现无级变速功能。
技术研发人员：ꢀ(51)Int.Cl.B62M1/30
受保护的技术使用者：董建国
技术研发日：2021.08.10
技术公布日：2021/11/2