[发明专利]滚轮曲柄滑块式脚踏驱动的省力自行车

权利要求书

1.滚轮曲柄滑块式脚踏驱动的省力自行车，包括自行车和曲柄滑块式脚踏驱动装置，所述曲柄滑块式脚踏驱动装置包括滚轮式移动副曲柄滑块机构和拐臂式弹性约束机构以及紧固件，所述滚轮式移动副曲柄滑块机构包括车架(7)、中轴(1)、短臂曲柄、销轴、延伸踏杆、脚踏板、双列轴承、导轨、踏杆销轴、下轴承滚轮和导轨基架，所述拐臂式弹性约束机构包括上轴承滚轮、拐臂和弹性约束件，所述短臂曲柄包括左短臂曲柄(2a)、右短臂曲柄(2b)，所述销轴包括左销轴(3a)、右销轴(3b)，所述延伸踏杆包括左延伸踏杆(4a)、右延伸踏杆(4b)，所述脚踏板包括左脚踏板(5a)、右脚踏板(5b)，所述双列轴承包括左双列轴承(6a)、右双列轴承(6b)，所述导轨包括左导轨(8a)、右导轨(8b)，所述踏杆销轴包括左踏杆销轴(9a)、右踏杆销轴(9b)，所述下轴承滚轮包括左下轴承滚轮(10a)、右下轴承滚轮(10b)，所述上轴承滚轮包括左上轴承滚轮(11a)、右上轴承滚轮(11b)，所述拐臂包括左拐臂(12a)、右拐臂(12b)，所述弹性约束件包括左弹性约束件、右弹性约束件，所述导轨基架包括左导轨基架(14a)、右导轨基架(14b)，所述紧固件包括左紧固件(15a)、右紧固件(15b)，其特征在于：

所述中轴(1)的左右两端分别与所对应的左短臂曲柄(2a)和右短臂曲柄(2b)的一端刚性连接，所述左短臂曲柄(2a)和右短臂曲柄(2b)二者间呈互差180°转角的对称布置，所述左短臂曲柄(2a)和右短臂曲柄(2b)远离中轴(1)的延伸端其端部外侧分别安装有左销轴(3a)和右销轴(3b)，所述装于左短臂曲柄(2a)和右短臂曲柄(2b)的延伸端其端部外侧的左销轴(3a)和右销轴(3b)与左短臂曲柄(2a)和右短臂曲柄(2b)之间为螺纹联接，所述左销轴(3a)与左短臂曲柄(2a)之间为正向螺纹联接、即顺时针旋进，所述右销轴(3b)与右短臂曲柄(2b)之间为反向螺纹联接、即逆时针旋进；所述左销轴(3a)和右销轴(3b)、分别经左双列轴承(6a)和右双列轴承(6b)转动连接于左延伸踏杆(4a)和右延伸踏杆(4b)的中段部位；所述左延伸踏杆(4a)和右延伸踏杆(4b)其前端部位的外侧分别装有左脚踏板(5a)和右脚踏板(5b)；所述左销轴(3a)和右销轴(3b)的轴心线、以及左脚踏板(5a)和右脚踏板(5b)其转轴的轴心线皆与中轴(1)的轴心线相平行；

所述车架(7)后部左右两侧分别设置有左导轨基架(14a)、右导轨基架(14b)，所述左导轨基架(14a)、右导轨基架(14b)上分别设置有左导轨(8a)、右导轨(8b)，所述左导轨(8a)和右导轨(8b)皆为条状圆柱体，所述左导轨(8a)与右导轨(8b)平行对称布置，所述左导轨(8a)和右导轨(8b)所在平面与中轴(1)的轴心线平行，所述左导轨(8a)和右导轨(8b)与中轴(1)的轴心线垂直；所述左延伸踏杆(4a)和右延伸踏杆(4b)的后端部位内侧分别安装有左踏杆销轴(9a)和右踏杆销轴(9b)，所述左踏杆销轴(9a)和右踏杆销轴(9b)的另一端安装有左下轴承滚轮(10a)和右下轴承滚轮(10b)；所述左拐臂(12a)和右拐臂(12b)的一端分别套置于左踏杆销轴(9a)和右踏杆销轴(9b)的中端部位上，所述左拐臂(12a)和右拐臂(12b)分别铰接于左踏杆销轴(9a)和右踏杆销轴(9b)的中端部位上；所述左上轴承滚轮(11a)、右上轴承滚轮(11b)的转轴外侧一端分别与左拐臂(12a)、右拐臂(12b)的另一端固定连接；所述左弹性约束件和右弹性约束件的一端分别与左拐臂(12a)和右拐臂(12b)的中段部位相连接，所述左弹性约束件和右弹性约束件的另一端分别与所对应的左延伸踏杆(4a)和右延伸踏杆(4b)的后端部位相连接；

所述左导轨(8a)、右导轨(8b)，分别设置在左下轴承滚轮(10a)和左上轴承滚轮(11a)之间、右下轴承滚轮(10b)和右上轴承滚轮(11b)之间；所述左下轴承滚轮(10a)及右下轴承滚轮(10b)的外圆皆带有V型槽、并将其分别置于所对应的左导轨(8a)及右导轨(8b)的下方，所述左下轴承滚轮(10a)及右下轴承滚轮(10b)的外圆所带有的V型槽与由条状圆柱体所构成的左导轨(8a)及右导轨(8b)接触滚动时皆为两点接触；所述左下轴承滚轮(10a)及右下轴承滚轮(10b)和左上轴承滚轮(11a)及右上轴承滚轮(11b)的轴心线、皆与中轴(1)的轴心线相平行；

所述导轨与水平面趋于平行，所述下轴承滚轮在导轨上的直线移动轨迹至中轴(1)轴心线的垂直距离为偏置距，所述偏置距为e，所述短臂曲柄回转中心距的长度为r，所述e小于等于2/3r。