CN102361789A - 主要用于自行车和类似的被驱动车辆的交替驱动装置 - Google Patents

Abstract

主要用于自行车和类似的被驱动车辆的交替驱动装置，其中被驱动的踏板的转动转换成摆臂的往复的摆动运动，并且摆臂具有相应的驱动臂(16，16′)，驱动臂联接到头部(14，14′)，头部围绕踏板的摆动轴(11)，牵引臂(17，17′)从头部伸出并与驱动臂形成一角度，驱动臂和牵引臂(16，17)的远端由连接臂(20，20′)相互连接。在这些臂之间形成大致三角形的开口，并且驱动轮(15，15′)的轴定位在该开口内，牵引臂限定有牵引路径(19，19′)，使车辆的被驱动轮转动的柔性拉绳(28)被引导绕过至少一个具有轴(35)的绳轮(26)，轴(35)沿牵引路径被引导，用以调节传动比。

Description

主要用于自行车和类似的被驱动车辆的交替驱动装置

技术领域

本发明涉及一种交替驱动装置，主要用于自行车和类似的被驱动车辆，其中所述车辆包括车架和可枢转地连接到车架的被驱动轮，所述驱动装置包括一对设计相同、驱动方向相反且安装在车架的相应两侧的驱动单元，各个所述驱动单元包括相应的摆臂，所述摆臂绕安装在车架上的共同的摆动轴枢转以绕摆动轴进行交替的摆动运动，各个摆臂具有相应的驱动臂，所述驱动臂具有限定驱动路径的边缘，所述单元包括安装在所述车架上并在所述车架上枢转以进行绕驱动轴线的圆形运动的共同的驱动轴，各个驱动单元包括相应的螺栓和驱动轮，所述螺栓具有与所述驱动轴线基本平行的轴线，并且连接到所述共同的驱动轴以及与所述共同的驱动轴一起绕所述驱动轴线沿相应的圆形路径转动，所述驱动轮连接到所述螺栓并在所述螺栓上枢转，所述驱动轮被压向所述驱动路径中相关的一条驱动路径，使得在所述驱动轮转动期间它们的表面沿所述相关的驱动路径先按第一方向、然后按返回的第二方向滚动，由此使所述摆臂进行交替的摆动运动，所述驱动轮彼此机械地连接并且在每个位置它们都绕所述驱动轴相对于彼此在角度上偏移180°，相应的柔性绳连接到所述摆臂中相关的一个摆臂，并且相应的被偏压的(受偏向力的，biased)绕绳筒以这样的方式绕所述被驱动轮的轴安装和连接到所述被驱动轮，即允许扭矩从所述绕绳筒仅沿单一的但相互不同的转动方向传递到所述轮，其中所述绳连接到所述相关的绕绳筒和以相应的预定圈数卷绕在所述相关的绕绳筒上，使得在驱动操作期间所述圈数以相互交替的方式改变。

术语“交替驱动装置”表示这样一种驱动***，其中提供驱动力的驱动源的输出元件绕圆形路径转动，并且该圆形运动首先转换成交替的摆动运动，然后摆动元件被用于驱动安装在车辆的车架上的车辆被驱动轮。交替驱动装置的操作条件是包括一对相同但相对(相反)着定位的驱动单元，并且驱动单元的驱动曲线应当具有一定的交迭，使得在任何时候都至少有一个单元处于驱动位置。

背景技术

在美国专利US 5,833,257中记载了一种为自行车应用而开发的交替驱动装置，该专利详细公开了这种驱动装置的特性。该专利示出了几种实施方式，从实用的角度来说，其中图11所示的杆联动机构或图16所示的凸轮驱动装置似乎可以实现。凸轮驱动装置的明显优点在于，通过对凸轮盘形状的适当设计，驱动特性可在宽范围内变动，但是在所示的实施方式中，凸轮盘具有大的尺寸和重量，并且凸轮盘的存在大大限制了用于牵引目的的摆动元件的应用。

该凸轮驱动装置实施方式的优选和已研发出的实施例可从主页www.skyex.com/stringbike上获知，其中示出了一辆曾在1999年在拉斯维加斯的国际自行车博览会INTERBIKE和1998年在Friedrichshafen(德国)的EUROBIKE博览会上展出过的自行车的图片。在该实施例中，驱动摆臂被设计为双臂杠杆，并且凸轮盘的外缘被压靠在固定于双臂杠杆下端的滚珠轴承的外圈上。传动比(变速比)的改变由沿杠杆的另一个臂被引导的绳轮的滑动运动来提供。这种设计的缺陷是由凸轮盘对双臂杠杆的轴施加的压力很高，这有可能扭曲车架，并且必须提供特别设计的坚固轴承来抵抗这种高载荷。另一个缺陷是摆臂的前后运动由单个绳轮传递到自行车后轮上的绕绳筒，并且当在摆动运动期间绳轮上的圈数改变时，作用在摆臂上的力具有不仅处在其运动平面内而且沿着横向的分量，所述横向分量有可能使摆臂弯曲，并且其轴承必须被设计成承受这种不希望的扭矩。由塑料材料制成的绳无法抵抗高的弯曲载荷，并且根据寿命测试其在每工作600-800千米之后便会断裂。还有一个缺陷是需要单独的绳偏压组件使摆臂返回到其在每个摆动循环中的初始位置，并且该组件在车架和绕绳筒上需要很大的空间，且它的存在增加了制造成本。

根据所引用的公开文献的图11，驱动臂由相互成钝角的两个部件组成，并且在所述部件的连接轴上设有滚珠轴承，该轴承沿着被设计为连杆的摆臂的内部线性凹槽滚动，其中在摆臂的任一运动方向上，滚珠轴承沿线性凹槽的相对的各个壁滚动。联接件的对称线穿过摆动运动的中心。基于设计上的限制，不可能调节或改变驱动特性，并且可由这种典型的联动驱动装置获得的驱动特性明显不同于由利用圆形齿轮的链传动自行车的驱动特性提供的驱动感觉。这种设计的另一个问题在于难以改变传动比，因为在可供绳轮沿着移动的线性摆臂上没有足够的地方，从而其***不会被车架、尤其是后叉的存在所限制。

尽管有上述问题，但是与交替驱动装置相关的优点也很明显，并且它们在所引用的网站上公开的表中被概述，即利用这种驱动***，传动比可随时改变，该***对污染、磨损和潮气不敏感，由于它在驱动***中仅使用滚动元件，所以它具有高的效率。另一个优点是没有使用链条以及没有与链条的存在有关的限制，包括难以拆卸被驱动的后轮。

发明内容

本发明的目的是保持交替驱动装置的上述优点，同时消除或大大减少它的缺陷，包括所产生的驱动曲线非常接近于由链传动自行车提供的驱动曲线，并且大大降低作用在摆臂的轴上及由此作用在车架上的扭曲荷载。

根据本发明的第二方面，应当提供这样一种驱动***，其中绳可承受作用在其上的、因在绕绳筒上反复卷起和退绕以及因拉力波动所产生的弯曲载荷，而没有撕裂或断裂的危险。

根据另一个方面，本发明的目的还在于提供在自行车的载荷状态和无载荷状态下对传动比的轻松而简便的调节。

这些和其它目的已通过在所附的权利要求中要求保护的交替驱动装置的设计得以实现。

根据本发明的交替驱动装置可主要用于自行车，但它也可优选地用于三轮车和特殊的自行车。容易改变传动比的可能性实现了在由较小功率的电动机或常规发动机驱动的较小车辆中的应用。特别是在电动机的情况下，高的起动转矩的要求难以满足，因为针对给定功率设计的电动机具有小的起动转矩，而额定功率仅可在较高的电机转速下获得。在这些情况下，使用根据本发明的驱动装置可代表理想的解决方案。如果转动不是由靠人力移动的驱动臂提供的，则只需提供驱动轮绕驱动轴的转动。

附图说明

现在将结合优选的实施方式描述根据本发明的交替驱动装置，其中将参照附图。在附图中：

图1用透视图示出带有驱动装置的自行车；

图2从不同的视角示出图1的自行车的透视图；

图3示出摆臂的透视图，其中自行车的某些元件未示出；

图4是剖视简图，示出了驱动轮和驱动臂的连接；

图5是一不同实施方式的类似于图4的简图；

图6是摆臂的一个实施方式的侧视图；

图7是简化透视图，示出绳分支的路径；

图8是简图，示出了摆臂的设计、绳轮的定位和用于改变传动比的组件；

图9是简图，示出控制传动比改变的鲍顿丝的路径；

图10示出了运动学简图，示出在不同的驱动路径和不同的摆动运动位置的驱动装置；

图11示出最佳的驱动路径及其特性；

图12的曲线图示出在三种不同的驱动路径形状下作为驱动臂的角位置的函数的驱动臂的角速度；

图13示出角位移相对于左右驱动单元的传动比的曲线图，但未示出它们的相互作用；

图14示出类似于图13的曲线图，还示出了两侧的相互作用和各绳分支中的绳力；

图15示出摆臂的另一个实施方式，示出了摆臂的某些特性角度；

图16示出摆臂的侧视图，还示出了控制用鲍顿丝的路径；

图17示出一组件的剖视详图，利用该组件可针对不同侧调节不同的传动比；以及

图18示出用于将驱动绳连接到车架的摇杆的三幅简图。

具体实施方式

图1和2示出从不同的视角得到的一自行车的细节的透视图，该自行车带有根据本发明的使用摆臂的驱动装置。除了所用的驱动***之外，自行车还装备有常规的零件或单元，包括用管状元件制成的刚性车架1，刚性车架1具有相应的前轮和后轮保持叉，并且在后叉的端部区域设有相应的凹槽或窝，用以安装后轮2的轴3的端部。前叉和前轮在图中未示出，因为前轮不被驱动。

车架1具有车架杆，车架杆从下方大致以V形分别朝车把和车座延伸和分岔，并且这些杆在它们的下端相互连接，且在该连接区域内设有下部中空连接元件，与常规自行车的类似连接区域相比，该连接元件具有不同的设计。区别在于，在本设计中，不仅设有这样的单个套筒，该套筒具有垂直于车架平面的轴线，适于可枢转地保持使布置在自行车左右两侧的相应驱动臂5、6相连的驱动轴4，而且连接元件具有更靠下方且朝向后的方向偏移的第二套筒，它的任务是保持和可枢转地支撑也布置在自行车相应两侧的相应摆臂10、10’，所述摆臂可绕该轴彼此独立地转动。

在横向上，驱动轴4被引导穿入和沿侧向伸出为它提供枢转支撑的第一套筒，并且各轴端刚性地连接到以不同于常规踏板臂的方式设计的相应驱动臂5和6。驱动臂5和6具有相同的形状，但它们的位置相对于彼此转过180°。每个驱动臂5、6包括各自的成对柄7、8和7’、8’，每个柄与柄对中的另一个柄形成一钝角，并且相应的柄通过相应的横向螺栓9、9’(在图2中示出了螺栓9)彼此刚性互连。柄7和8形成介于约100和120°之间、优选为110°的角度。属于在自行车左侧的驱动臂6的内柄7相对于在自行车右侧的驱动臂5的内柄7’偏移180°，而外柄8平行于另一侧的外柄8’延伸，但它们的方向相反，这样左右两侧的驱动臂5和6如在常规自行车中惯常的那样始终处在相反/相对的位置(图1)。为了在表示上一致，自行车左、右两侧的对应元件如此区分，即右侧元件的附图标记带有(’)号。内柄和外柄7、8的中心轴线不处在同一个平面内，而是这些平面在横向上间隔开。间距由螺栓9的长度限定。相应的驱动轮15(和另一侧的15’)被固定和轴接(journal)在螺栓9、9’上，它们的任务是将骑车者施加在驱动臂5和6上的力(扭矩)传递到相应的摆臂10、10’。

图3将两个摆臂10、10’，使摆臂10、10’互连的摆动轴11，移动摆臂10、10’的两个驱动轮15、15’，以及与摆臂10、10’可滑动地接合的绳轮26a、26b和26a’、26b’示出为独立单元，就像自行车的其它零件不可见那样。摆臂10、10’通过摆动轴11相互连接(摆动轴11被引导成在上述的第二或辅助套筒内作交替的转动运动)，使得相应的轴承12、12’布置在摆动轴11的两个端部区域，并且轴承12、12’具有装配在相应孔内的外圈，所述孔在摆臂10、10’的内部部分中制成。轴承12、12’的外部由相应的防尘帽13、13’盖住。自行车左右两侧的驱动臂5和6形成单个刚性单元，而摆臂10和10’仅仅相互连接，但它们可以绕摆动轴11相对于彼此自由转动。

摆臂10、10’是大致成三角形并且具有大的中央开口的元件，并且它们的主结构部分包括呈弓形的内头部14、14’且限定有以紧配合接纳轴承12、12’的相应外圈的孔。两个岔臂从头部14朝向外的方向延伸，并彼此形成锐角，其中前臂(更靠近前轮的)具有充当驱动臂16，16’的功能，而后臂(更靠近后轮的)充当牵引臂17，17’。驱动臂16、16’限定各自的相同的驱动路径18、18’，而牵引臂17、17’限定各自的相同的牵引路径19、19’。驱动臂16、16’的和牵引臂17、17’的离头部14、14’最远的端部区域由确保刚性和承载能力的相应连接臂20、20’连接。连接臂20、20’可用如所示的最简单的方式制造，即由单个板制成，但考虑到载荷仅仅施加在摆动运动的前部这一事实，连接臂20，20’也可以可枢转地联接到邻臂。摆臂10、10’可由单个板材制成，但是为了提供足够的刚度并确保经济地使用原材料，优选地，每个臂都用一对间隔开的形状相同的金属板片制成，这些金属板片可优选地为不锈钢板，其中这些板片相连而形成单个单元。板片之间的间距或距离可用于容纳特定的结构元件。图6示出了这样一种优选的摆臂件21的设计。与图3所示的实施方式相比的差别在于，在该实施方式中，驱动臂16、牵引臂17和连接臂20全都具有格栅结构，这种结构以轻的重量提供良好的承载能力。图6示出在头部14内制成的用于接纳轴承12的外圈的孔22。摆臂件21以孔22的中心为转动中心23，绕其转动和摆动。

在图6中示出了多个较小的孔24，它们与穿过它们的螺栓一起将摆臂件21与其后面的另一个间隔开的摆臂件21b(该第二个摆臂件在图6中不可见，但在图5和16中可见)连接起来。摆臂件21和21a以及21’和21b’之间的间距可优选地在1.5到3mm之间，并且这些部件可用2到2.5mm的硬化不锈钢板制造。

为了理解摆臂10、10’的运动，应当将图1和2与图3比较，并且应注意到，驱动轮15，15’转动并固定在连接驱动臂5的柄7、8的螺栓9、9’上，且这些驱动轮15、15’与驱动臂16、16’的驱动路径18、18’接合并沿着驱动路径18、18’滚动。图4和5是垂直于摆臂10的驱动臂16的平面截取的剖视图，示出了驱动轮15与驱动臂16的接合。图4示出摆臂10由单个较厚的板片制成的实施方式。在那种情况下，摆臂10的驱动臂16的面向驱动轮的边缘限定了凹槽25。图5与图6的实施方式对应，其中摆臂10包括一对间隔开且相连的摆臂件21和21b。在该实施方式中，摆臂件之间的空间构成凹槽25，其无需以一单独的操作步骤来加工。在图4和5中可以看到，驱动轮15的边缘轮廓包括从该边缘伸出并配合在凹槽25内的鼻突36。鼻突36的存在为驱动轮15在垂直于图面的方向上提供了稳定的定位和引导。当驱动臂5、6转动时，驱动轮15将绕驱动轴4的中心线沿圆形路径移动，而这种圆形运动将决定摆臂10绕转动中心23的摆动运动，如将在下面解释的那样。在描述这种受引导的运动之前，再来参照图3，其示出了恰在牵引臂17、17’的前面(即朝向自行车前轮的方向)存在各对绳轮26a、26b和26a’、26b’，所述绳轮具有与相应的牵引路径19、19’接合的轴。这些绳轮具有各自的连接轴35、35’(这些轴35、35’在图3中被盖住而不可见，但在图8和16中可见)，所述连接轴具有相应的转动轴线27、27’。在它们的往复摆动期间，摆臂10、10’通过卷绕在这些绳轮26a、b和26a、b’上的绳将驱动力传递到后轮2。

图7示出自行车的后轮2的驱动装置的从左侧的绳轮26a、26b开始的简图。由于在自行车两侧都可等同地找到根据本发明的驱动装置，所以图7的简图也适用于另一侧的驱动装置，但左右两侧的即时位置始终是相对的。绕后轮2的轴3布置有绕绳筒61，这也在图2中示出。绳28的两个端部29a和29b附连在绕绳筒61上。绳38仅承受牵拉载荷。在绕绳筒61的内部布置有螺旋弹簧33，其将绳28始终保持在偏压位置，并确保摆动***的返回运动。在自行车的另一侧可找到具有绕绳筒61’的类似组件。在绳的端部29a和29b有预定的圈数卷绕在筒61上而形成相应的绕组。当自行车被驱动时，所述圈数改变，因为绳是循环地卷起和退绕的。最高的圈数约为4或5。两个相邻绕组的方向是相对的，因此绕绳筒61的任何角位移都与绳分支28a、28b的离开相应绕组的相同量的位移有关。绳位移的横向分量相对于两个绕组的中央平面对称，这意味着由两个绳分支28a、28b的力得到的合力的作用线将始终落在中央平面内，是在绳轮26a和26b之间处于中间位置的平面。两个绳分支28a和28b被引导绕过相关的绳轮26a、26b，然后朝向后的方向继续它们的路径而在平衡轮30处结合到一起。平衡轮30具有带竖立轴的轴承，该竖立轴由附连在后叉的中央区域的枢转支撑件31保持。支撑件31的枢转夹持确保平衡轮30的平面总是处在绳的始终沿切向离开绳轮26a、b的平面内，这样只有这种切向拉力可作用于平衡轮30。枢转支撑件30也可设计成如图18a、b和c所示可供快速且舒适地脱开驱动绳。在这种设计中，突耳71被焊接在自行车后叉的中部，保持一轴72，并且摇臂73绕轴72枢转而保持固定轴75。平衡轮30枢转，并且由固定轴75以小的游隙固定。在平衡轮30的凸缘设置有凹部77。摇臂73包括朝平衡轮30的凸缘突出的突出部76。驱动绳28围绕平衡轮30，并且在自行车的驱动操作期间，绳28最多只具有小的位移。通常，凹部77如图18b所示面朝向后的方向，并且突出部76防止驱动绳28(在处于松弛状态时)偶然地或在绳28被拉紧时脱离平衡轮30。图18c示出相对于图18b所示的位置转过了半圈的平衡轮30，该位置可用于有意地脱开绳28。在突出部76和凹部77的边缘之间形成的间距大于绳28的直径，并且绳28可如此脱开和移除，即绳28首先克服螺旋弹簧33(位于绕绳筒61中)的偏压力被拉紧并从绳轮26a、b脱开，然后通过在突出部76和凹部77之间形成的该间距移出，最后从绕绳筒61上退绕。

由于在横向上两个绳轮26a和b对称布置在摆臂10的牵引臂17的两侧，所以作用于各绳分支28a和b上的力将始终对称地作用在牵引臂17上，因此只会产生处在牵引臂17平面内(即处在竖直面内)的力，并且由此不会出现横向的力或扭矩。这种对称性由绳分支在绕绳筒61上的相反的卷绕方向提供，由此离开或返回到绕组的绳分支的横向分量始终关于摆臂10的平面对称。枢转支撑件31的位置应当如此选择，使得平衡轮31的轴线落在摆臂10的中央平面内。

图7所示的绳路径不仅可确保使得载荷始终作用在摆臂的中央平面内的对称性，而且可确保载荷在绳分支之间的均匀分布。当摆臂10绕转动中心23前后往复运动时，绳28将如图7中的双箭头32所示在由绕绳筒61的切面和两个绳轮26a和b的切面限定的互切面内往复运动。在所示的***中可确信，两个绳轮26a和b的共用轴沿绳28的方向发生的任何总***移会使绕绳筒61的周界实现该总***移的两倍。当摆臂10的牵引路径19对两个轮筒26a和b的共用轴施加力F时，在各单个绳分支28a和28b上只会出现F/4的力。绳28可优选地用例如广泛用在航海用途中的、由高密度材料如聚酰胺纤维制成的多丝纺成的塑料材料来实现，其中绳的直径应当在约2和3.5mm之间，优选地在2.5和3mm之间，这具有高强度和低膨胀，并且可反复地和大幅地弯曲。由于绳分支的力减小到合力的四分之一，因此所需的绳直径也可以减小。绳的弯曲特性、更具体地为弯曲半径和循环次数随着直径减小而改善，因此使用半径较小的绳提高了弯曲特性。绳轮26a和b的直径应当选择成适应绳在给定载荷下的弯曲半径，并且在典型的情况下，当选择4mm的绳直径时，30-40mm的轮直径就足够了。绕绳筒61的直径受绳的弯曲直径的影响(其产生较低的直径限制)，但它也取决于要实现的传动比以及其它一些考虑因素。已经利用所述的尺寸和直径数据对产生正常载荷的试验组进行了耐久性试验，尽管由于在每个摆动周期内绳都在绕绳筒上卷起和退绕一次而使绳受到很大的弯曲载荷，但是在试验运行15.000km之后，绳28仍未受损并且仍可承载。

平衡轮30的任务是确保各绳分支上的载荷相等。特别地，当出现骤加载荷时，由于绳的弹性，承受较高拉力的分支会承受较高的载荷，但是由于力的差异，平衡轮30可稍微绕转，这就平衡了两个绳分支之间的载荷。

显然，当在驱动轴转动期间驱动轮15、15’沿各自的圆形路径转动时，驱动臂16、16’可仅由作用在驱动路径18、18’上的前向力驱迫，因此当驱动轮15、15’向后移动时，应当采取特殊的措施使摆臂10、10’的摆动方向反转，并使得驱动臂16、16’可跟随驱动轮15，15’的向后运动。尽管有多种方式可提供这种向后运动，但在典型的实施方式中，这种运动由在图7中仅示意性地示出的螺旋弹簧33提供，它布置在绕绳筒61的中空内部中并且在绕绳筒61朝向前的方向转动时被卷起并得到偏压，且能量被储存在其中，该偏压力对牵引路径19施加在约20到50牛顿之间的向后的拉力或偏压力，并且当不干涉摆臂10、10’时，该偏压力使摆臂10、10’向后移动。螺旋弹簧33的适当设计确保绳28即使在无载荷状态下也被充分偏压，但是当摆臂10或10’处于其最向前位置时偏压力又不过高。螺旋弹簧33的周期性的卷紧和卷松不会带来真正的能量损失，因为储存在其中的能量大部分在卷松阶段被利用。但是，这种绳偏压具有有趣的结果，即***在无载荷下时力求呈最低能量状态。不同于常规自行车——其中踏板会储存在骑车者离开自行车时将踏板所留的位置，在我们的情况下，在离开自行车之后，偏压力总是使踏板移动到左侧或右侧上的相同位置，这取决于在离开时是左踏板还是右踏板处于较低的位置。利用对***参数的适当设计可实现，当在骑车者希望骑上的那一侧踏板处于前方高位时，该初始踏板位置呈骑上自行车的最佳角度(约8或9点钟位置)。

关于到目前为止所描述的驱动装置，再次简要参照图3，其示出绳轮26a、b和26a’、b’处在牵引路径19、19’的中部。传动比的改变可通过沿牵引路径19、19’上下滑动绳轮来实现。如果考虑这种滑动运动，则在图7的驱动简图中，这种运动由绳轮26a、b的转动轴线27沿牵引路径的位移表示。该路径在图7中由双箭头34直观表示，双箭头34表示因传动比改变而发生的位移。同时，在摆动运动期间，同一转动轴线27也会沿弯曲箭头34a往复运动。该往复运动的方向在不同的传动比值下不会保持相同。但是，本驱动***不会被这种情况显著影响，因为平衡轮30的轴线可始终顺循这一角运动，这是由于该轴线可随支撑件31枢转而改变其倾角。

应当指出，牵引臂17的摆动运动可用多种其它方式传递到后轮上的绕绳筒，例如在选择足够强固的绳而非将绳分为四个分支时，两个分支也可以起到作用。在这种情况下，单个绳轮必须置于摆臂的平面内，并且应当防止在绳在绕绳筒上卷起和退绕期间有不希望的关键横向分量作用在摆臂上。类似地，可使用数种其它方式保持绳被偏压和回拉，但是，所示的设计具有所述的优点(例如，作用在各绳分支上的载荷降低，分支上的力平衡，使用较细的绳增加柔性，及最终绳的合力始终处在摆臂10的中央平面内)。

现在参照图8，其(除其它设计之外)尤其示出可改变传动比的方式。该图以剖视图示出由两块板构成的摆臂10，该剖视图是沿所述板之间的间隙的中间面截取的剖视图，并且为了更好地识别，还示出了主要部件的附图标记。为了调节所需的传动比(档位)，重要的是要理解绳轮26a和b的位置沿着在牵引臂17的前缘限定的牵引路径19如何改变。图8示出绳轮26b，并且在剖面中可以看到连接绳轮26b与另一个绳轮26b的轴35，该另一个绳轮26b位于图面上方，因此看不见它。绳轮26a和b可绕轴35自由转动，该转动可由图16的剖视图中所示的滚珠轴承52和52b实现。在图8所示的实施方式中，牵引路径19的表面由一系列离散的弧形凹槽37形成，这些凹槽的任务是通过在轴35和相配凹槽的一部分之间产生装配接合而暂时固定轴35的位置。在牵引臂17的靠近连接臂20的上端部布置有绳轮38，绳轮38具有充分小的宽度以便置于两个摆臂件21a和21b之间的狭窄间隙内(见图16)，并且它的轴固定在构造于摆臂件中的相对的各个孔内。在图8所示的实施方式中，在牵引臂17的下部内设置有相应的导槽，用以容纳相应的鲍顿丝39和40。鲍顿丝39的外皮被深深地固定在牵引路径19的下端下方的相关沟槽内，内丝被引导和固定到轴35上。另一根鲍顿丝40的外皮也固定在另一个沟槽内，并且其内丝沿两个摆臂件21a、21b之间的间隙伸出，其绕绳轮38被引导，然后其路径继续向下，直到其被固定的轴35。当丝39被拉动且另一根丝40被允许顺循该拉动运动时，沿牵引路径方向所示的拉力会作用在轴35上，该力会迫使轴35与两个相连的绳轮26a和26b一起沿向内的方向、即朝着转动中心23移动。在相反的情况下，当丝40被拉动且另一根丝39被允许跟着动时，相反的力将作用在轴35上，轴35也沿着牵引路径19的方向并力争使轴35朝绳轮38向外移动。

但是，只有当摆臂10与其牵引臂17一起朝向后的方向摆动时，即当轴35和牵引路径19中的相关凹槽37之间的接合力较低(因为它仅由绳38的偏压力提供)时，绳轮26a和26b才能沿牵引路径19移动。在这种情况下，作用在牵引路径19的方向上的力足以使轴35从相应的凹槽37中移出和向前移一步，并卡在所述一系列凹槽中的下一个凹槽内，当拉力保持时，它继续以逐步滑动的方式移动，只要丝被保持拉伸。如果丝39和40通过图16所示的轴承53附连到轴35上，则有利于轴35的自由和轻松滚动。凹槽37的廓形(尤其是它们的上升的上部)被倒圆，并且凹槽37的高度(或深度)如此选择，使得仅确保在摆动期间，尽管有不断变化的力作用在其上，但轴35仍可保持其沿牵引路径19的位置，其中力的强度在大的范围内波动，并且这些力的方向也变化，但是在较小的范围内变化。只有轴35仅被源于绳的偏压张力的较小的力压在当时的凹槽内时，沿牵引路径19(牵引路径19也用作档位变换路径)的位移才有可能。这种状态在几种场合下可实现。这些状态的第一种是摆臂向后摆动，驱动轴4每转一整圈，这在自行车的两侧都发生一次。当自行车停止(不动)或骑车者不转动驱动轴(踏板)时，出现另一种该状态。当骑车者用力驱动自行车时，当时正工作的摆臂的牵引臂17朝向前的方向转动，该向前位移的力将轴35推到相应的凹槽37，在这种状态下，可由丝39或40施加的滑力不足以脱开凹槽37和被压在其中的轴35之间的配合连接。

根据本发明的设计使得传动比(档位)能够改变，以免自行车仅能以很大的力被驱动。这将参照图9来解释。如所述，两根鲍顿丝39、40被引导到自行车左侧的摆臂10。在图2的透视图中可以看到，车架1具有几乎竖直的后杆，该杆保持着从该杆朝向后的方向水平伸出的下支撑件41和上支撑件42，并且它们隔开预定的距离。下支撑件41保持分别被引向左、后摆臂10、10’的鲍顿丝39、39’和40、40’的上端。上支撑件42只接纳另两根鲍顿丝43和44的下端。丝43、44的另一端被引导和联接到布置在自行车车把上的手柄变速机构上，这在本说明书中不加说明。当变速机构沿第一方向转动时，拉力作用在鲍顿丝43上，并且另一根丝44被释放相同的程度，当转动运动的方向改变时，丝43和44的角色将互换。图9仅示出这两种可能位移中的一种时的情形，此时相对于初始的稳定位置，有拉力施加到附连于上支撑件42的丝43上(简图A——初始的，简图B和C——受拉状态)。当在拉力的作用下绳轮26a、26b已沿牵引路径19移位时，丝43被留在新位置(简图D)。丝43连接到双臂摇杆45的中部，所述两个臂的端部分别连接到来自自行车左侧的摆臂10的丝39的上端和来自自行车右侧的摆臂10’的丝39’的上端。在图9中未示出变速机构的另一根鲍顿丝44通过另一个相同的摇杆联接到丝40和40’的相应端部。在操作中，所有这些鲍顿丝都处于预定的偏压状态。

图9的简图A示出初始位置，此时在左侧和右侧，两根轴35和35’与它们的牵引路径19、19’各自相应的凹槽37、37’接合。我们假定骑车者在斜坡上骑着上坡，并且希望增大传动比，即他想要用给定的踏板转动让被驱动轮产生更小的角位移。通过沿适当的方向转动把手上的变速机构，丝43将被拉动，并且这会将摇杆45的中心点沿向上的方向拉。然后左摆臂10处于受力状态，因为它在自行车驱动的作用下向前移动，并且在该受力的向前运动中，轴35被压在相应的凹槽37内。尽管有拉力施加在丝39上，但轴35和凹槽37之间的这种压力不允许轴35沿牵引路径移动，并且在左侧不会有位移。在左摆臂10向前移动并拉紧绳的同时，当右侧的另一个摆臂10’的摆动运动的方向反向时，该摆臂10’将在绳分支38’的偏压作用下被拉回。该偏压力的大小比满载荷下的拉力小几个数量级，因此作用在摇杆45上的朝上的拉力现在可使右杆臂朝向上的方向移动，即被引导到右摆臂10’的丝39’将向上移动。右侧的该丝39’的拉力可使右轴35’从其相应的凹槽37’滑出，并且其会使该轴沿牵引路径19’向下移动一或两步，由此摇杆45将呈图9的简图B所示的不对称位置。丝43仍处于偏压力下。当自行车被向前驱动时，摆臂10和10’的角色和运动方向不久将再次改变，当右侧的轴35’与相应的新凹槽37’接合时，驱动力会暂时固定更靠近转动中心23的该新位置。然后左侧的另一个摆臂10开始向后移动，并且轴35可脱离相关的凹槽37并朝向下的方向滑动，并且位置将如图9的简图C所示，且左轴会变得更靠近转动中心。当骑车者已满意当时的传动比且不再转动和偏压丝43时，便达到简图D所示的最终(休止)位置。骑车者不会真的感觉到传动比的改变已用不连续的步骤达到，因为当载荷传递到给定的新侧时，相应轴的位置已经改变，并且当载荷转移到另一侧时，该另一侧也处于新位置。当向另一个方向转动手柄变速器时，正好发生相反的情形，轴35、35’会滑动离开转动中心，即朝向上的方向滑动。按照所述的方式，即使在加载的状态下，例如当自行车被驱动着上坡时，也可实施变速，这是因为在交替的无载荷侧可进行轴的滑动。类似地，当自行车静止或无载荷时也可实施变速，且在无载荷状态下，变速也不需要踏板转动。

到目前为止尚未详细说明丝39、40在摆臂10中被实际引导的方式，但是显然丝应当以最小或稍微的方向改变到达摆臂10，不应当发生突然断裂，在图16中示出正确的丝布置。现在参照图16，其示出鲍顿丝39在摇杆45和摆臂10之间被引导的优选方式。为了使鲍顿丝39不会因摆臂10的持续的交替摆动运动而断裂或承受不希望的弯曲载荷，优选地如所示的那样从内侧以半径较大的弧形路径将丝39引导到摆臂10。从这方面来说，摆臂10优选地包括一对如先前所述的间隔开的摆臂件21a、21b，因为丝39(以及该图中未示出的另一根丝40)可在限定于所述摆臂件之间的间隙中被引导。为了接纳鲍顿丝39、40，可如图8所示在摆臂中设置适当的沟槽或穴道，其中一根丝直接联接到轴35，而另一根丝通过绳轮38联接到轴35。与图8的设计相比，更优选如图16所示从大致垂直于摆臂的方向引导所述丝，这允许U形的丝引导，其中U形的两个臂可相对于彼此成角度地倾斜。关于图9，已说明了交替变速需要两根丝39、40有一定的偏压。在许多情况下，这种弹性偏压是长的鲍顿丝的自然特性，但这种特性可通过在下支撑件41和它们在摆臂10内的接纳***沟槽之间在较短的部段内为鲍顿丝形成特殊的有纵向弹性的外皮、使得外皮的机械张力可被调节或弹性加载来增强。为此目的，鲍顿丝39具有用卷簧制成的外皮54。如何改变和调节传动比的更多细节将在本说明书的不同部分加以讨论。

从操作根据本发明的带有摆臂的交替驱动装置的观点来看，驱动臂5、6的转动如何和根据什么样的特性曲线引起后轮2的转动具有突出意义。从图1可以看到，在驱动运动期间，驱动臂5、6沿着绕驱动轴4作为转动轴线所限定的圆形路径转动，并且在左右两侧，各驱动轮15和15’也绕同一轴线转动。这些转动的驱动轮15、15’沿摆臂10、10’的驱动臂16、16’的后缘滚动，并且这些边缘形成相应的驱动路径18、18’，并且由于这种强制运动，摆臂10、10’跟着绕转动中心23往复摆动。图10a至10g的运动学简图示出这种摆动运动的特殊和特征位置。

图10的简图仅示出在该运动的运动学中起作用的那些元件，因此驱动路径18被示出，并且中心落在驱动轴4的轴线上的驱动轮15和摆动运动的转动中心23也被示意性地示出。自行车左侧的驱动路径18用实线绘出，而相对的右侧的驱动路径18’用虚线示出。在这些简图的上部，双点划线示出用实线绘制的驱动路径18的即时运动方向，并且该路径18连接到摆臂10。在所述简图中，相应的圆形路径用点划线示出，它是驱动轮15的中心点的运动路径。转动方向在这里是逆时针的。如果用从左侧的投影显示，则相同的转动方向适用于右侧的驱动路径。

简图10a和10b涉及现有技术的方案，其中驱动路径18是直线形的，并且它的延长线与摆动运动的转动中心23相交。在简图10a中，驱动轮15处在其摆动运动的最靠后位置(在简图中为最靠右)，并且此前运动已从左到右进行，但在所示的位置之后，运动方向反转，并且驱动轮15使驱动路径18沿逆时针方向运动，这是向前的运动。同时，自行车另一侧的驱动路径18’仍沿相同(向前)的方向移动，并且还未到达使其摆动运动的方向反转的极限位置。虽然两个驱动轮15和15’的角速度相同，但这种情况对于驱动路径18和18’的摆动运动的角速度来说不成立。由于驱动路径18处在其摆动运动的极限位置，所以其角速度正好为零，并且其运动方向刚好反转。此后出现角加速度，并且角速度增大。在另一侧，驱动路径18’的角速度仍然是正的，但它缓慢地减速。

至于在自行车后轮2的后轴处存在相应的绕绳筒，它们联接到相应的自由轮，在这两个自由轮中，始终有一个具有较高的向前角速度的自由轮被锁住(即处于驱动状态)，因为后轴不能同时具有两个速度。由此可理解，在图10a所示的状态下，用虚线绘制的右侧驱动路径18’具有较高的向前角速度，因此右侧的***是驱动的，而左侧的***尚不能驱动。此后，用虚线绘制的右侧驱动路径18’的摆动运动的角速度减小，而左侧的角速度增大。该***不久将会到达减速和加速侧的即时角速度变得相等的时点，之后角色会改变，驱动任务将转移到左侧的***。

简图10b示出左侧驱动路径18已到达另一极限摆动位置的姿态，此时它的角速度为零，之后它将向后(即从左到右，即往后)转动。在该位置，用虚线示出的右侧驱动路径18’仍向前移动，并且它的角速度正好如简图10a所示的同一方向那样高，但那时它是减速运动，而现在它是加速。比较简图10a和10b可以看到，当在一侧到达了驱动路径的极限位置时，另一侧已经向前运动了，这样两侧上的摆动运动的驱动部分相互交迭，因此驱动是连续的。一侧的驱动臂的减速运动会正好在另一侧加速时进行，从这时起必须遵循，在减速/加速区段内始终有一个使摆动运动的角速度相等的点。在这些点或区段内，驱动将平滑地即不引人发觉地从一侧转移到另一侧。下面将解释当还考虑到绳在载荷作用下的柔性膨胀时这种理论上平滑的转移需要在相互改变的曲线的交汇区段具有轻微的陡然跳动，以便能进行实际平滑的过渡。

简图10c和10d示出类似的位置，但在这些情况下，驱动路径18和18’的形状已改变。这种改变导致：在简图10c所示的路径中，在摆动运动的最靠后位置，向驱动路径绘制的切线不再与转动中心23相交，而是偏离该中心预定距离。在摆动运动期间该切点落在不同的位置，简图10c示出该切点沿其移动的圆形路径46。在摆动运动期间，切线和转动中心23之间的距离始终相同。另一个不同之处在于，驱动路径18和18’呈弧形，弧形段从简图10c所示的极限位置向上凸，并且该段具有轻微的弯曲。所述运动状态基本上对应于关于图10a和10b所述的那些状态，但特性曲线的形状显著不同。如果弧形路径段用这种直线段代替，则所述状态也会不同于图10a和b的状态，其中所述直线段是圆46的切线，其与驱动路径的极限位置相交。

在简图10c和d中也可看到，摆动运动的两个极限位置之间的角度差已变大，即在绕驱动轴4转一整圈期间，驱动路径获得更宽的角度范围，如果所有其它尺寸保持不变，这会导致驱动轴4和后轮2之间的传动比更大。驱动路径的弧形形状结合角度偏移定位是将要更详细描述的其它显著优点的根源。

在简图10e和10f中，驱动路径18和18’的形状与前面所述的弧形设计相比进一步更改。在与简图10e所示的最靠右摆动位置对应的接触点上方，驱动路径具有与关于简图10c和d所述的近似相同的弧形形状。更改在于，在接触点下方(即在转动中心23的方向上)，弯曲的性质反转，这意味着凸曲线转而变凹，并且该曲线在所示的接触点处具有折拐。只要能与驱动轮15或15’接触，驱动路径18或18’朝向内的方向就具有意义和道理。这样，驱动路径18和18’的内端处在使转动中心和沿驱动轮15、15’的接触点绘制的圆之间的距离最小的位置处。这种短的凹弧形段在摆臂的向后摆动运动期间有意义，它的存在导致角速度的改变较小且不那么急剧，并且当载荷被到来的摆臂吸收时它在摆动运动的第一工作区段具有重要的作用。

为了提供更详细的理解，参照图11，其示出具有上述折拐的驱动路径18和18’的特性。该图示出处于摆动运动的两个极限位置的左侧驱动路径18。在左侧的这些位置处，右侧驱动路径18’和右驱动轮15’已用虚线示出。当驱动轴4在这两个极限位置之间转动时，它的整个角度范围为Alpha，并且在该转动过程中，驱动路径18从最靠后位置向前、即沿逆时针方向摆动(转动)。当驱动轴4具有该整个角度范围Alpha时，驱动路径18和与它一起的摆臂仅具有角度范围Beta。当左侧驱动路径18处于其最靠后位置时，在右侧的驱动路径18’在其最靠前位置后方的角距离为Delta1，这样在获得该角位移Delta1期间，两侧的驱动路径18和18’都向前、即朝驱动方向移动。当左侧驱动路径18处于其最靠前的极限位置时，在右侧的驱动轮15’已从其最靠后位置(朝向前的方向)离开了角度Delta2。角度Delta1(和看到另一侧的状态时的角度Delta2)表示左右两侧的驱动作用都在向前的方向上出现的角度范围，但在一侧角运动减速，而在另一侧它加速，并且存在两侧的角速度相等或基本相等的窄角度范围。这种相同性提供了驱动任务从一侧到另一侧和从另一侧到一侧的平滑过渡。应当指出，从操作根据本发明的驱动***的观点来看，驱动轴4是用脚通过两个驱动臂来转动还是用马达来保持转动没有什么不同，因此驱动源是来自人力还是来自发动机并不重要。

如图10的三个不同的简图所示的驱动路径18的形状和定位对自行车的驱动特性具有根本的影响。图12中的曲线a、b和c示出驱动路径18的角速度与摆臂10的角位置的关系。在所述曲线中，正的角速度值对应于逆时针方向的角位移，它表示从后往前的运动，而负的角速度与摆臂10返回时的相反的反向角运动有关。曲线a源自形状和位置如简图10a和10b所示的直线形驱动路径18，其中绘制到路径18的线与转动中心23相交。曲线b对应于简图10c和10d所示的弧形驱动路径18，最后，曲线c对应于简图10e和10f所示的驱动路径，它呈带折拐的“S”形。对于曲线a，摆动运动的角速度在驱动轴转动期间显著改变，这会引起骑车者的这种驱动感觉(可能不舒服)，这感觉明显不同于在驱动装备有常规链条的自行车时所习惯的感觉，因为在由圆形链轮驱动的常规自行车中，被驱动的后轮的角速度在驱动轴(踏板轴)的所有角位置都是相同的。整个正的范围仅对应于摆臂位置的60°的角度范围，且由该窄的角度范围，可用于驱动的部分为约10°以下。角速度在0.38和0.22之间的该窄范围内波动。

图12的曲线b示出与曲线a相比明显更平衡的情形，在驱动范围内，曲线基本上是水平的，并且在两个极限角位置处改变。正的摆动范围的宽度约为70°，明显宽于先前的。该曲线的负的部分示出非常高的负的角速度，即当摆臂返回到最靠后位置时其加速到较高的速度。

图12的曲线c对应于带折拐的S形驱动路径。其正的部分比曲线b更均匀和更平，其范围只是一样宽，但是，在返回部分可出现明显的不同，因为返回期间的最大角速度比先前的小约40％。返回路径中更小的速度及相关的更小的负加速度大大降低了力的需求，即通过施加更小的弹性力便可实现摆臂10的返回。图12的曲线清楚地示出了驱动路径18的形状对曲线的影响，但它们未示出实际的传动比是如何根据驱动轴的角位置而改变的，因为后轮始终由角速度比相对的另一侧高的一侧驱动。在图12的曲线c中，示出了两个特殊的点d和e，其中点d落在驱动部分内，这表示驱动任务由另一侧的驱动***接管时的位置。在点d处曲线上有折断，这是有意产生的，因为当还考虑驱动绳的柔性膨胀的影响时这可以是驱动任务从一侧到另一侧平滑接替的状态。由于在驱动轴转动一整圈的过程中驱动轮15沿驱动路径滚动两次，一次沿第一方向，一次沿另一方向，所以在返回路径内会有对应于点d的一点，它是点e。这里可经历角速度的小跳跃，但该跳跃的大小不会被感觉到。

图13的曲线a和b示出在驱动路径18对应于简图10e和10f所示的线图并且具有折拐和双弧形的情况下由根据本发明的驱动装置实现的、作为驱动轴4角位置的函数的传动比。图13的曲线a与左侧摆臂相关，而曲线b与右侧摆臂相关。术语“传动比”是后轮2的角速度与驱动轴4的角速度的比率。只有当给定侧实际驱动后轮时，传动比的该定义才有意义，并且除此之外的其它值(例如在返回路径内)是在驱动任务中不起作用的比例，并且它们可被解释为后绕绳筒的角速度(暂时对驱动任务没有贡献)与驱动轴4的角速度的比率。在图13的曲线中，没有考虑各侧驱动同一个轮，并且各侧的传动比彼此独立地绘制在同一坐标系内而不考虑另一侧的影响。有意思的是，这些绘制在同一坐标系中的独立曲线在150°和330°的驱动轴位置附近彼此相交。靠近相交点时，在相交点之前已驱动的那一侧的传动比略微减小，而另一侧的传动比快速增大，两条曲线非常陡地彼此相交，并且增大侧的速度非常高。

图14与图13的不同之处在于，这里已经考虑了实际的交叉影响，其中左侧影响右侧，并且右侧影响左侧，即其中后轮始终由角速度更高的那一侧驱动。还考虑了当拉力增大时，绳的长度会有稍微的柔性增加。在同一坐标系内，还示出了各侧上的绳力Fa和Fb。力Fa用较粗的线绘出，而力Fb用较细的线绘出。在150°附近的驱动轴位置，沿正的方向加速的那一侧将被偏压，并且会柔性地伸展，但在另一侧，张力会慢慢降低，并且当所有力都加载到对应于曲线a的另一侧上时会突然消失。在图13中可见的微小跳跃是为了使该力从一侧平滑过渡到另一侧所需要的，因为该微小“跳跃”平衡了由绳的柔性膨胀引起的延迟。所述曲线是关于两侧对称的，即在330°附近的范围内以相同的方式但沿另一个方向进行转移。当考虑到绳的柔性膨胀时，图14的曲线a和b示出没有任何突然跳跃的平滑转移。实际的驱动任务始终由两条曲线中靠上的那一条进行。该驱动曲线非常接近于在链传动自行车中所习惯的那样，并且在传动比稍微减小的角度范围内，骑车者感觉好像驱动“更轻松”一样。利用初始条件的适当设计，可使该“更轻松”的范围处于踏板的在它们位于最高和最低的空载位置时的角位置。

在图13和14中，还考虑了摆臂的牵引臂17的位移和绳轮26a和26b的平均位置对传动比的影响。

在更详细地描述这些影响之前，再次参照图8，其中示出了本发明的另一个特征，根据它骑车者可有意地更改驱动特性。在图14所示的平衡的驱动曲线中，已假定摆臂18和18’的摆动运动的轴线23处在摆动轴11的中心。图8所示的实施方式使得摆动运动的轴线能定位成离开驱动轴11的轴线。为此，在摆臂10的中下部制成的中心孔内装配有轴承47，该轴承具有内圈，凸轮盘48***在该内圈中。凸轮盘48包括一孔，该孔的轴线偏离内圈的中心，并且该孔被拉到摆动轴11上并绕摆动轴11枢转。销49在偏离凸轮盘孔的位置固定在凸轮盘上，该销接纳用于调节驱动曲线的鲍顿丝50的端部。鲍顿丝50可调节凸轮盘48在摆动轴11上的角位置，由此实际的转动(摆动运动)中心的位置被改变，这对驱动曲线有影响。对驱动曲线的调节是根据本发明的驱动装置的特性，这在任何常规的自行车驱动装置中都是尚未知的或不可能的，因此关于其影响尚无任何经验积累。可假定，在单调无聊的驱动行为期间，如果存在调节驱动曲线的可能性，则会更有趣或者不那么无聊，此外，不同的人关于它们最喜欢的驱动曲线可能有不同的偏好。对于许多骑车者来说，可能更喜欢踏板能更轻松和更快地通过最上和最下的空载位置(例如在骑着上坡时)，并且如果这种影响的程度可以调节的话，则他们会满意。通过调节驱动曲线，可以影响腿脚肌肉有多快会变得疲劳。

图8所示的实施方式仅仅是如何调节驱动曲线的多种方式中的一种，因为还有其它数种调节方式可使真正的转动中心实际上偏离摆动轴11的轴线。

现在参照图15，与图6和8类似，图15又示出了摆臂10，但现在强调的是在调节传动比期间如何能保持驱动曲线不变的方式。该图仅示出了为理解该特性所需的元件。摆臂10的驱动臂16的内缘构成S形的驱动路径18。驱动轮15示出为处在驱动路径18的两个极限位置，并且点划线示出由驱动轮15的中心形成的路径51。摆臂10的转动中心23与驱动轮15的中心处于其两个极限位置处的相应线段连接，其中这些线段形成在约15°和20°之间的角度ALFA。在交替的摆动运动期间，摆臂10的每个点都绕转动中心23摆动，并且所有这些点具有相等的角位移。但是，这种情况对驱动轮15不适用，因为在驱动运动期间它沿驱动路径18滚动，而在此运动期间它的中心的角位置将不同于摆臂10的角位置，并且在两个极限位置处相对的角度差异将为ALFA。该差异使得在驱动侧能补偿驱动曲线。摆臂10的三角形的内开口为驱动轮15的运动提供空间，也为绳轮38沿牵引路径19的行进提供空间。在图15中可看到使绳轮38互连的轴35处于其路径的两个极限位置。在所示的实施方式中，牵引路径19是周期性地凹入的直线，它定位成偏离转动中心23预定的距离，并且与形成角度ALFA的后线段相比，它向后倾斜约40°到50°。构成牵引路径19的延长部的直线或落在驱动轮15的中心——当驱动轮15处在其最低位置时，或它们之间仅有微小的距离，并且无论如何该线离驱动轮15的中心都比离转动中心23要近得多。图15还示出转动中心23和处于两个极限位置的轴35的中心之间的连线，并且这些线一起形成角度BETA。当在摆臂10的坐标系内示出时，理论上这是在改变传动比期间绳轮的轴35的角位置的变化范围。整个角度误差实际上较小，因为绳28在绳轮38的每个即时位置都指向绕绳筒的切线，并且当绳轮38沿牵引路径19行进时该方向是变化的。对于构成角度BETA的各线段，在最靠内位置处(对应于最小的档位)绳28形成角度GAMMA1，而在最靠外位置处(对应于最高的档位)绳28形成角度GAMMA2。角度GAMMA1和GAMMA2在任何位置都彼此不同，而差异程度大致相同。牵引路径19的所示的定位和设计减小了角度误差，并且类似的误差减小***用在经典的唱片播放器的拾取臂的定位和引导中，以便唱针在最外和最内道都能与导槽相切地移动，并且它的播放方向将垂直于导槽。

对于图15所示的牵引路径19的设计，先前说明的驱动曲线仅在较大的传动比范围的情况下才成立，而在较小的传动比下，驱动曲线会稍微变形，但变形程度很小，以至于大多数骑车者甚至都注意不到在改变传动比的情况下曲线也改变了。

如图15所示，当在摆臂10的坐标系内研究时，在绳力的作用下，不仅作用在绳轮26a和26b的轴35上的力的大小，而且它的方向，在摆动运动期间都有改变。到目前为止，在无载荷的轴19沿牵引路径19移动时已示出和解释了影响传动比改变的情形。显然，如果固定轴35位置的凹槽37的深度较小，则轴35沿牵引路径所需的移位更容易实现。在图8和15所示的实施方式中，凹槽37的形状和之间的间距都相同。凹槽37存在的基本任务是在摆动运动的向前工作区段将轴35保持在给定位置，并防止沿路径方向作用的力的分量可将轴脱开和使它沿牵引路径移动。如果凹槽37的深度增大，则定位的稳定性增大。即，凹槽深度的这种增大阻碍轴因横向力而轻松地脱离凹槽。这种设计在这样的情况下将是最佳的，即如果在轴35的所有可能位置，凹槽37的廓形和深度使得处在路径方向上的绳力分量始终恰好不足以将轴35从其相应的凹槽37中移出，而在摆臂10的无加载的返回运动期间或在其它无载荷状态下，有意的调节力可克服绳偏压力的保持作用，并且轴35可滑出当时的凹槽并沿该路径移动而与下一个凹槽接合。

在牵引路径的不同位置，作用在轴35上的力的方向不同；因此限定凹槽37的形状和深度的条件(即，在加载时保持位置而在无载荷状态下可移动)会沿该路径变化，并且需要使用具有不同形状和深度的凹槽37。对于这些条件，在图6所示的牵引路径19中应当优选地使用深度和间距不同的凹槽，而非使用图8和15所示的具有均匀的深度乃至间距的凹槽37。离转动中心23最远的凹槽37m具有最小的深度和宽度，因为在摆动运动期间这里的绳力接近于与牵引路径19所在的线垂直，并且处在路径方向上的绳力分量非常小。

在图6中，在摆臂10的中央开口内示出了细节图6b，它用放大视图示出轴35和牵引路径19的相应区段。在这里可以看到比较浅且稍微不对称的凹槽。

图6c像图6b那样也是放大视图，它示出了使绳轮26a和26b移动的另一种优选方式。在这里绳轮26a、26b的轴35没有直接与牵引路径19的凹槽37接合，而是被引导穿过在滑动件55内限定的孔并在该孔中枢转。在本情形下，牵引路径19包括不对称的齿作为凹槽，其中与图8和15所示的类似，齿的形状和间距沿整个路径19相同。这些齿的廓形类似于锯的齿，并且它们的深度小于图8和15所示的凹槽。滑动件55上的齿和沿着牵引路径19的齿具有基本相同但互补的廓形。当滑动件55被置于牵引路径19上时，沿较长的接合段出现暂时的接合，即不像在前面的设计中那样仅仅轴35与单个凹槽37接合。齿需要均匀的廓形和间距，因为同一滑动件55沿整个牵引路径19移动，并且滑动件与多个凹槽接合。

在自行车的两侧都有相应的驱动***这一事实可提供多种可能性，这些对于常规的链传动自行车来说甚至是不可想象的。这种可能性例如是骑乘者可调节驱动曲线，这结合图8进行了说明。另一个根本区别来自于如下事实，即在驱动操作期间，几乎没有扭矩会作用在自行车的车架上，因为驱动臂在驱动轮15的平面内传递力(驱动轮15装配在连接两个驱动臂的螺栓9上)，并且该力在后轮2的平面内传递到后轮2，即力的作用面没有任何横向偏移。车架免受扭转荷载这一事实产生轻松得多的驱动感觉。又一个可能性来自于左右设计对称，并且存在对左右两侧的驱动***的不同传动比进行调节的可能性。如果骑车者希望特别注意或当心他的其中一只脚或一条腿，则可能需要这种不对称性。在两侧产生不同的传动比是不常见的，但大约至多10％至20％的差异便可能已为需要特别注意的腿提供了充分的放松。此外，产生轻微的不对称性可能终结单调而烦人的驱动性质，并且可缓解腿的早期疲劳。另一个优点来自于不需要不对称地设计自行车的一侧这一事实，而在常规的自行车中是需要的，因为在常规的自行车中驱动装置仅位于一侧。如果辐条以对称的方式布置，则后轮的承载能力会更好。如前所述，由于对称的设计，扭矩不会作用在车架上，这不需要像在链传动自行车中那样由骑车者的肌肉力量来补偿。

在图17中并且参照图9，示出了这样的实施方式，其可相对于另一侧的传动比调节一侧的传动比。关于左侧的鲍顿丝39和右侧的鲍顿丝39’会引入变化，但与该调节一起，应当以相同的方式调节丝40和40’的比率。调节组件可安装在下支撑件41上。丝39和39’的外皮现在被引导穿过在下支撑件41中制成的相应孔，并且外皮在它们的端部区域具有相应的螺纹。带螺纹的外皮端部由带齿的螺母56、57围绕，而螺母56与沿带齿的弓形杠杆58的半圆形主体布置的齿啮合。弓形杠杆58具有中央固定孔，它被拉到螺栓59上，螺栓59允许杠杆枢转。螺栓59安装在下支撑件41上。弓形杠杆58的相对的杠杆端连接到另一根鲍顿丝60，该鲍顿丝将它拉到与图面垂直的平面内并由此控制左右侧之间的不对称程度。鲍顿丝60可使弓形杠杆58绕螺栓59朝两个方向转动。在图17所示的初始位置，丝39和39’在两侧提供相同的传动比。如果从该初始位置起，弓形杠杆58上的齿形弧向任一方向转动离开，便会导致螺母56朝另一个(相反的)方向转动。螺母56的齿与螺母57的齿啮合，并且导致它朝另一个方向(现在是第一方向)转动。螺母56和57的轴向位置是固定的，但这种相反的转动使得带螺纹的外皮沿与下支撑件41的平面垂直的两个相反方向(在图中分别为向上和向下)轴向移动。由于该轴向移动，左右两侧的鲍顿丝39和39’将相对于它们的初始位置沿相反的方向移动。由于该移位，左右两侧的传动比变得不同。

对传动比的调节使得关照一条腿成为可能，但它的代价是会同样增大另一侧的载荷。当一条肢体在过渡时期被照料时人的许多生理状况或状态是已知的，但它仍能承受较轻微的载荷。调节左右腿之间的载荷是用链传动自行车不容易解决的任务。由根据本发明的驱动***提供的可能性、例如对调节驱动感觉的驱动曲线的调节、还有为左右腿进行传动比调节的可能性开启了迄今为止前所未有的方式，并且这种调节可能性的价值只有在积累了大量经验之后才会变得明显。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.交替驱动装置，主要用于自行车和类似的被驱动车辆，其中所述车辆包括车架(1)和可枢转地连接到车架(1)的被驱动轮(2)，所述驱动装置包括一对设计相同、驱动方向相反且安装在车架(1)的相应两侧的驱动单元，所述驱动单元各自包括相应的摆臂(10，10’)，所述摆臂绕安装在车架(1)上的共同的摆动轴(11)枢转以绕摆动轴(11)进行交替的摆动运动，各个摆臂(10，10’)具有相应的驱动臂(16，16’)，所述驱动臂具有限定驱动路径(18，18’)的边缘，所述单元包括安装在所述车架(1)上并在所述车架(1)上枢转以进行绕驱动轴线的圆形运动的共同的驱动轴(4)，各个所述驱动单元包括相应的螺栓(9，9’)和驱动轮(15，15’)，所述螺栓具有与所述驱动轴线基本平行的轴线，并且连接到所述共同的驱动轴(4)以及与所述共同的驱动轴(4)一起绕所述驱动轴线沿相应的圆形路径转动，所述驱动轮连接到所述螺栓(9，9’)并在所述螺栓上枢转，所述驱动轮(15，15’)向所述驱动路径(18，18’)中相关的一条驱动路径被偏压，使得沿所述相关的驱动路径(18，18’)先按第一方向、然后按返回的第二方向滚动的所述驱动轮(15，15’)的转动使所述摆臂(10，10’)进行交替的摆动运动，所述驱动轮(15，15’)彼此机械地连接并且在每个位置它们都绕所述驱动轴(4)相对于彼此在角度上偏移180°，相应的柔性绳(28，28’)连接到所述摆臂(10，10’)中相关的一个摆臂，并且相应的被偏压的绕绳筒(61，61’)以这样的方式绕所述被驱动轮(2)的轴安装和连接到所述被驱动轮(2)，即允许扭矩从所述绕绳筒(61，61’)仅沿单一的但相互不同的转动方向传递到所述轮(2)，其中所述绳(28，28’)连接到所述相关的绕绳筒(61，61’)和以相应的预定圈数卷绕在所述相关的绕绳筒上，使得在驱动操作期间所述圈数以相互交替的方式改变，所述交替驱动装置的特征在于，每个摆臂(10，10’)还包括：头部(14，14’)，所述头部围绕所述摆动轴(11)并与所述驱动臂(16，16’)的内端连接；牵引臂(17，17’)，所述牵引臂以其内端与所述头部(14，14’)连接；和连接臂(20，20’)，所述连接臂使所述驱动臂(16，16’)的外端和所述牵引臂(17，17’)的外端相互连接，其中所述驱动臂(16，16’)、牵引臂(17，17’)和连接臂(20，20’)一起限定出一开口，并且所述驱动轮(15，15’)的轴定位在所述开口内，所述牵引臂(17，17’)在其面朝所述开口的边缘限定出牵引路径(19，19’)，所述牵引路径基本上确定即时的传动比，并且每个驱动单元包括至少一个绳轮(26，26’)，以便所述绳(28，28’)卷绕在所述绳轮(26，26’)上，所述绳轮包括沿所述牵引路径(19，19’)被引导的轴(35，35’)。

2.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动路径(18，18’)被设计和定位成，使得在其从所述摆动轴(11)起测得的最远点和其上的一较近点之间限定出第一路径段，在所述摆臂(10，10’)在其摆动运动期间处于其极限位置之一的情况下在所述较近点处所述驱动轮(15，15’)与所述驱动路径(18，18’)接触，一直线段可与所述第一路径段相配且在摆动运动期间该直线段从所述摆动轴(11)的所述轴线(23)偏移第一预定距离，并且所述牵引路径(19，19’)以这样的方式定位成，使得另一个直线段可与所述牵引路径(19，19’)相配，在所述摆动运动期间该另一个直线段也从所述摆动轴(11)的同一轴线(23)偏移第二预定距离。

3.如权利要求2所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动路径(18，18’)的所述第一路径段略微呈弧形并且是凸的。

4.如权利要求3所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动路径(18，18’)在所述第一路径段的内端的区域内具有折拐点，并且朝向内的方向以略微呈凹弧形的第二路径段续接。

5.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述摆臂(10，10’)已到达其极限位置之一后，所述驱动单元中即时起作用的一个驱动单元产生角速度减小的摆动运动，该角速度与由已沿同一方向起作用的另一个即时未工作的驱动单元产生的角速度相比具有更高的绝对角速度值，但是该即时未工作的驱动单元的角速度以比另一侧的减速斜度高的斜度增大，并且在由所述两个驱动单元提供的角速度接近相等的期间，加速侧的增大斜度略微高于另一侧的减速斜度，并且斜度上的该略微差异考虑了所述绳(28，28’)的柔性膨胀，且在所述两个驱动单元之间产生驱动任务的平滑过渡。

6.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在每个所述驱动单元中，所述摆臂(10，10’)包括一对相同的摆臂件(21a，21b)，所述一对摆臂件彼此相连，以使得在它们之间设有预定的间隔。

7.如权利要求6所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动轮(15，15’)的中央平面处于在所述摆臂件(21a，21b)之间限定的中央平面内，并且所述驱动轮(15，15’)在其与所述驱动路径(18，18’)接触并沿所述驱动路径滚动的两个滚动面之间具有鼻突(36)，且所述鼻突(36)伸入到所述摆臂件(21a，21b)之间的所述间隔内以确保对所述驱动轮(15，15’)的引导。

8.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动轴(4)的所述圆形运动通过相应的驱动臂(5，6)提供，所述驱动臂(5，6)布置在车架(1)的相应两侧且刚性连接到所述驱动轴(4)，并且每个驱动臂包括一对柄(7，8；7’，8’)，其中更靠近驱动轴(4)的柄(7，7’)彼此形成180°的角度，并且它们的外端通过所述螺栓(9，9’)刚性地连接到第二柄(8，8’)，其中所述柄(7，8和7’，8’)彼此间形成钝角。

9.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动单元各自包括相应的成对的绳轮(26a，26b，26a’，26b’)，所述绳轮在相应的端部区域安装在所述轴(35，35’)上和在所述轴上枢转，并且所述轴(35，35’)在两侧延伸穿过所述三角形开口且被偏压到所述牵引路径(19，19’)上和沿所述牵引路径被引导，其中所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)对称地布置在所述牵引臂(17，17’)的相应两侧，并且所述绳(28，28’)的各分支(28a，28b)绕转过所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)，其中所述三角形开口大到足以允许所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)沿所述牵引路径(19，19’)的全长进行被引导的运动，而不与也在同一开口内行进的所述驱动轮(15，15’)冲突。

10.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，所述绳分支(28a，28b和28a’，28b’)的端部固定在所述绕绳筒(61，61’)中相关的一个绕绳筒上，并且从所述绳分支端部开始，所述绳分支绕所述相关的绕绳筒(61，61’)以彼此相反的绕组转动，然后被引向所述绳轮(26a，26b；26a’，26b’)，并且在离开所述绳轮之后所述绳分支被结合并被引导绕过附装在所述车架(1)上的平衡轮(30)。

11.如权利要求10所述的交替驱动装置，其特征在于，所述绳分支(28a，28b和28a’，28b’)相对于相关摆臂(10，10’)的中央平面被对称地引导，并且所述平衡轮(30)的轴可枢转地连接到车架(1)，以使得由离开平衡轮(30)之后的绳分支(28a，28b)限定的平面是为所述绳轮(26a，26b)绘制的切面。

12.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述牵引臂(17，17’)的边缘限定有一系列离散的凹槽(37)，并且每个凹槽可暂时与所述轴(35)接合并在摆动运动期间保持其位置。

13.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，包括：第一鲍顿丝(39，39’)，其具有在从所述牵引路径(19，19’)的内端向内且接近该内端的位置固定在所述摆臂(10，10’)上的外皮；第二鲍顿丝(40)，其具有与固定所述第一鲍顿丝(39)的所述外皮的位置接近地也固定在所述摆臂(10，10’)上的外皮；和换向绳轮(38)，其绕从所述牵引路径(19，19’)的远端稍微向外地联接在所述摆臂(10，10’)上的轴枢转，其中所述第一和第二鲍顿丝(39，40)都连接到所述绳轮(26a，26b)的所述轴(35，35’)，所述两根鲍顿丝之一在连接到所述轴(35)之前被引导绕过所述绳轮(38)。

14.如权利要求13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述鲍顿丝(39，40)通过一轴承联接到所述轴(35，35’)，使得所述轴(35，35’)在被移动时可沿所述牵引路径(19，19’)自由滚动。

15.如权利要求6和13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述鲍顿丝(39，40)和所述换向绳轮(38)布置在所述摆臂件(21a，21b)之间的所述间隔内。

16.如权利要求13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述车架(1)包括：上和下支撑件(41，41)，它们附装在车架后杆的隔开的相应位置处；变速机构，该变速机构带有可由所述机构拉紧和放松的鲍顿丝(43，44)；一对摇杆(45，45’)，每个摇杆具有一中央连接点和两个杆端连接点，所述鲍顿丝(43，44)的外皮固定在所述上支撑件(42)上；所述鲍顿丝(43，44)各自连接到所述摇杆(45，45’)中相应一个摇杆的中央连接点，在每个驱动单元中，执行相同功能的鲍顿丝(39，39’和40，40’)连接到所述摇杆(45，45’)中相应一个摇杆的杆端点，而执行相反功能的鲍顿丝连接到所述摇杆(45，45’)中另一个摇杆的杆端，并且所述驱动单元中所述鲍顿丝(39，40，39’，40’)的外皮连接到所述下支撑件(41)。

17.如权利要求12所述的交替驱动装置，其特征在于，沿着所述牵引路径(19，19’)的所述凹槽(37)具有各自的不对称的廓形，并且该不对称性对应于在摆臂(10，10’)处于其两个极限位置时作用在特定凹槽上的绳力的方向。

18.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述摆臂(10，10’)的所述头部(14，14’)内包括相应的调节机构，所述调节机构类似地调节摆动运动的转动中心相对于所述摆动轴(11)的中心的位置以由此同时改变所述驱动单元的驱动特性。

19.如权利要求10所述的交替驱动装置，其特征在于，包括用于使车架(1)两侧上的所述轴(35，35’)的相对位置偏移的调节单元以在两侧提供不同的传动比。

20.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述摆臂(10，10’)中，所述驱动臂(16，16’)与所述牵引臂(17，17’)形成一角度，此外所述开口具有大致三角形的形状。

Claims (19)

1.交替驱动装置，主要用于自行车和类似的被驱动车辆，其中所述车辆包括车架(1)和可枢转地连接到车架(1)的被驱动轮(2)，所述驱动装置包括一对设计相同、驱动方向相反且安装在车架(1)的相应两侧的驱动单元，所述驱动单元各自包括相应的摆臂(10，10’)，所述摆臂绕安装在车架(1)上的共同的摆动轴(11)枢转以绕摆动轴(11)进行交替的摆动运动，各个摆臂(10，10’)具有相应的驱动臂(16，16’)，所述驱动臂具有限定驱动路径(18，18’)的边缘，所述单元包括安装在所述车架(1)上并在所述车架(1)上枢转以进行绕驱动轴线的圆形运动的共同的驱动轴(4)，各个所述驱动单元包括相应的螺栓(9，9’)和驱动轮(15，15’)，所述螺栓具有与所述驱动轴线基本平行的轴线，并且连接到所述共同的驱动轴(4)以及与所述共同的驱动轴(4)一起绕所述驱动轴线沿相应的圆形路径转动，所述驱动轮连接到所述螺栓(9，9’)并在所述螺栓上枢转，所述驱动轮(15，15’)向所述驱动路径(18，18’)中相关的一条驱动路径被偏压，使得沿所述相关的驱动路径(18，18’)先按第一方向、然后按返回的第二方向滚动的所述驱动轮(15，15’)的转动使所述摆臂(10，10’)进行交替的摆动运动，所述驱动轮(15，15’)彼此机械地连接并且在每个位置它们都绕所述驱动轴(4)相对于彼此在角度上偏移180°，相应的柔性绳(28，28’)连接到所述摆臂(10，10’)中相关的一个摆臂，并且相应的被偏压的绕绳筒(61，61’)以这样的方式绕所述被驱动轮(2)的轴安装和连接到所述被驱动轮(2)，即允许扭矩从所述绕绳筒(61，61’)仅沿单一的但相互不同的转动方向传递到所述轮(2)，其中所述绳(28，28’)连接到所述相关的绕绳筒(61，61’)和以相应的预定圈数卷绕在所述相关的绕绳筒上，使得在驱动操作期间所述圈数以相互交替的方式改变，所述交替驱动装置的特征在于，每个摆臂(10，10’)还包括：头部(14，14’)，所述头部围绕所述摆动轴(11)并与所述驱动臂(16，16’)的内端连接；牵引臂(17，17’)，所述牵引臂以其内端与所述头部(14，14’)连接而使得所述驱动臂(16，16’)与所述牵引臂(17，17’)形成一角度；和连接臂(20，20’)，所述连接臂使所述驱动臂(16，16’)的外端和所述牵引臂(17，17’)的外端相互连接，其中所述驱动臂(16，16’)、牵引臂(17，17’)和连接臂(20，20’)一起限定出大致为三角形的开口，所述驱动轮(15，15’)的轴定位在所述开口内，所述牵引臂(17，17’)在其面朝所述开口的边缘限定出牵引路径(19，19’)，所述牵引路径基本上确定即时的传动比，并且每个驱动单元包括至少一个绳轮(26，26’)，以便所述绳(28，28’)卷绕在所述绳轮(26，26’)上，所述绳轮包括沿所述牵引路径(19，19’)被引导的轴(35，35’)。

2.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动路径(18，18’)被设计和定位成，使得在其从所述摆动轴(11)起测得的最远点和其上的一较近点之间限定出第一路径段，在所述摆臂(10，10’)在其摆动运动期间处于其极限位置之一的情况下在所述较近点处所述驱动轮(15，15’)与所述驱动路径(18，18’)接触，一直线段可与所述第一路径段相配且在摆动运动期间该直线段从所述摆动轴(11)的所述轴线(23)偏移第一预定距离，并且所述牵引路径(19，19’)以这样的方式定位成，使得另一个直线段可与所述牵引路径(19，19’)相配，在所述摆动运动期间该另一个直线段也从所述摆动轴(11)的同一轴线(23)偏移第二预定距离。

3.如权利要求2所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动路径(18，18’)的所述第一路径段略微呈弧形并且是凸的。

4.如权利要求3所述的交替驱动装置，其特征在于，所述牵引路径(18，18’)在所述第一路径段的内端的区域内具有折拐点，并且朝向内的方向以略微呈凹弧形的第二路径段续接。

5.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述摆臂(10，10’)已到达其极限位置之一后，所述驱动单元中即时起作用的一个驱动单元产生角速度减小的摆动运动，该角速度与由已沿同一方向起作用的另一个即时未工作的驱动单元产生的角速度相比具有更高的绝对角速度值，但是该即时未工作的驱动单元的角速度以比另一侧的减速斜度高的斜度增大，并且在由所述两个驱动单元提供的角速度接近相等的期间，加速侧的增大斜度略微高于另一侧的减速斜度，并且斜度上的该略微差异考虑了所述绳(28，28’)的柔性膨胀，且在所述两个驱动单元之间产生驱动任务的平滑过渡。

6.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在每个所述驱动单元中，所述摆臂(10，10’)包括一对相同的摆臂件(21a，21b)，所述一对摆臂件彼此相连，以使得在它们之间设有预定的间隔。

7.如权利要求6所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动轮(15，15’)的中央平面处于在所述摆臂件(21a，21b)之间限定的中央平面内，并且所述驱动轮(15，15’)在其与所述驱动路径(18，18’)接触并沿所述驱动路径滚动的两个滚动面之间具有鼻突(36)，且所述鼻突(36)伸入到所述摆臂件(21a，21b)之间的所述间隔内以确保对所述驱动轮(15，15’)的引导。

8.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动轴(4)的所述圆形运动通过相应的驱动臂(5，6)提供，所述驱动臂(5，6)布置在车架(1)的相应两侧且刚性连接到所述驱动轴(4)，并且每个驱动臂包括一对柄(7，8；7’，8’)，其中更靠近驱动轴(4)的柄(7，7’)彼此形成180°的角度，并且它们的外端通过所述螺栓(9，9’)刚性地连接到第二柄(8，8’)，其中所述柄(7，8和7’，8’)彼此间形成钝角。

9.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，所述驱动单元各自包括相应的成对的绳轮(26a，26b，26a’，26b’)，所述绳轮在相应的端部区域安装在所述轴(35，35’)上和在所述轴上枢转，并且所述轴(35，35’)在两侧延伸穿过所述三角形开口且被偏压到所述牵引路径(19，19’)上和沿所述牵引路径被引导，其中所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)对称地布置在所述牵引臂(17，17’)的相应两侧，并且所述绳(28，28’)的各分支(28a，28b)绕转过所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)，其中所述三角形开口大到足以允许所述绳轮(26a，26b，26a’，26b’)沿所述牵引路径(19，19’)的全长进行被引导的运动，而不与也在同一开口内行进的所述驱动轮(15，15’)冲突。

10.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，所述绳分支(28a，28b和28a’，28b’)的端部固定在所述绕绳筒(61，61’)中相关的一个绕绳筒上，并且从所述绳分支端部开始，所述绳分支绕所述相关的绕绳筒(61，61’)以彼此相反的绕组转动，然后被引向所述绳轮(26a，26b；26a’，26b’)，并且在离开所述绳轮之后所述绳分支被结合并被引导绕过附装在所述车架(1)上的平衡轮(30)。

11.如权利要求10所述的交替驱动装置，其特征在于，所述绳分支(28a，28b和28a’，28b’)相对于相关摆臂(10，10’)的中央平面被对称地引导，并且所述平衡轮(30)的轴可枢转地连接到车架(1)，以使得由离开平衡轮(30)之后的绳分支(28a，28b)限定的平面是为所述绳轮(26a，26b)绘制的切面。

12.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述牵引臂(17，17’)的边缘限定有一系列离散的凹槽(37)，并且每个凹槽可暂时与所述轴(35)接合并在摆动运动期间保持其位置。

13.如权利要求9所述的交替驱动装置，其特征在于，包括：第一鲍顿丝(39，39’)，其具有在从所述牵引路径(19，19’)的内端向内且接近该内端的位置固定在所述摆臂(10，10’)上的外皮；第二鲍顿丝(40)，其具有与固定所述第一鲍顿丝(39)的所述外皮的位置接近地也固定在所述摆臂(10，10’)上的外皮；和换向绳轮(38)，其绕从所述牵引路径(19，19’)的远端稍微向外地联接在所述摆臂(10，10’)上的轴枢转，其中所述第一和第二鲍顿丝(39，40)都连接到所述绳轮(26a，26b)的所述轴(35，35’)，所述两根鲍顿丝之一在连接到所述轴(35)之前被引导绕过所述绳轮(38)。

14.如权利要求13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述鲍顿丝(39，40)通过一轴承联接到所述轴(35，35’)，使得所述轴(35，35’)在被移动时可沿所述牵引路径(19，19’)自由滚动。

15.如权利要求6和13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述鲍顿丝(39，40)和所述换向绳轮(38)布置在所述摆臂件(21a，21b)之间的所述间隔内。

16.如权利要求13所述的交替驱动装置，其特征在于，所述车架(1)包括：上和下支撑件(41，41)，它们附装在车架后杆的隔开的相应位置处；变速机构，该变速机构带有可由所述机构拉紧和放松的鲍顿丝(43，44)；一对摇杆(45，45’)，每个摇杆具有一中央连接点和两个杆端连接点，所述鲍顿丝(43，44)的外皮固定在所述上支撑件(42)上；所述鲍顿丝(43，44)各自连接到所述摇杆(45，45’)中相应一个摇杆的中央连接点，在每个驱动单元中，执行相同功能的鲍顿丝(39，39’和40，40’)连接到所述摇杆(45，45’)中相应一个摇杆的杆端点，而执行相反功能的鲍顿丝连接到所述摇杆(45，45’)中另一个摇杆的杆端，并且所述驱动单元中所述鲍顿丝(39，40，39’，40’)的外皮连接到所述下支撑件(41)。

17.如权利要求12所述的交替驱动装置，其特征在于，沿着所述牵引路径(19，19’)的所述凹槽(37)具有各自的不对称的廓形，并且该不对称性对应于在摆臂(10，10’)处于其两个极限位置时作用在特定凹槽上的绳力的方向。

18.如权利要求1所述的交替驱动装置，其特征在于，在所述摆臂(10，10’)的所述头部(14，14’)内包括相应的调节机构，所述调节机构类似地调节摆动运动的转动中心相对于所述摆动轴(11)的中心的位置以由此同时改变所述驱动单元的驱动特性。

19.如权利要求10所述的交替驱动装置，其特征在于，包括用于使车架(1)两侧上的所述轴(35，35’)的相对位置偏移的调节单元以在两侧提供不同的传动比。

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