本发明涉及一种自行车传动装置。 现在常用的及各种专利文献上介绍的自行车传动装置，几乎都有如下缺点：在骑车时脚的蹬力除垂直于曲柄的个别点外，均有一分力经过中轴心而浪费掉;脚的蹬力有效做功的距离、角度短小;踏脚板转到最高点及最低点时为死角，而不能给自行车任何动力;旋转式踏板非常易坏;初学骑自行车者易将踏脚板、曲柄踩地倒转而踩空，受到惊吓。
本发明旨在克服上述各项缺点而提一种改进了的自行车传动装置。
本发明的要点是：将踏脚板分别连在一根链条的两头上，可来回地踩链条带动链盘轴往复转动，再通过一个方向可载荷，另一个方向可空转的两单向棘轮，以得到连续的驱动力。后轮上有一带有齿轮的套管代替飞轮，套管上紧固着一可绕套管转动的金属板框架，取名为随轮齿轮架。框架上有齿轮，可利用上述单向转动带动套管上的齿轮、套管、后轮转动。
本发明主要由轴、传动轴、踏脚板、链条、链盘、齿轮、链条箱、滑轨、金属板框架、套管等组成。将自行车的中轴移至三角架上杆的下面，近似地平行于上杆，作为主轴，两头连有踏脚板的链条跨在主轴的链盘上，使主轴可正反转动，主轴靠座包的另一端上则有：
A：一个齿轮，该齿轮的两侧分别和处于同一轴上的两齿轮啮合，当该齿轮转动时，同一轴上的那两个齿轮会迫使其轴向不同地方向转动而转不动，为此可将同一轴上的那两个齿轮做成棘轮式的只能单向载荷、反向可空转的两同向载荷齿轮，使同轴两齿轮不但可以转动，而且可以带动其轴始终向着同一方向转动，其轴上的链盘则可通过链条驱动后轮转动。或者
B：两个反向载荷的棘轮式齿轮，该两齿轮分别和同一齿轮的两侧啮合，带动该齿轮向一个方向转动，最后也通过链条驱动后轮。或者，两反向载荷棘轮式齿轮中的一个先和一齿轮啮合，再用同一轴上的两个齿轮分别和该齿轮及另一单向棘轮式齿轮啮合，同一轴的这两个齿轮，带动其轴向同一方向转动，其轴通过万象节带动传动轴，传动轴再通过万象节带动固在后轴皮上的随轮齿轮架中的齿轮驱动后轮转动。
本发明由于是踏脚板连在链条上，做往复式直线运动，链条对链盘的作用力始终作用在链盘的切线上，这样脚对踏脚板的踏力就不会有经过轴心的分力而浪费掉;踏脚板上升和下降对自行车做功的距离可较长，且为直线;一踏脚板到达最低点为“死角”时，另一个踏脚板却到达最高点为“活角”，所以不存在死角，可不断地做功;无任向下踩那个踏脚板都不会踩空而出现“曲柄倒转”现象;踏板也不用旋转而易坏。
图1为主轴上一齿轮带动两同向载荷（类似于自行车飞轮的）棘轮式齿轮式自行车传动装置结构原理图。
图2为主轴上两反向载荷棘轮式齿轮带动一齿轮式自行车传动装置原理图。
图3为主轴上两反向载荷棘轮式齿轮通过一齿轮带动同一轴上两齿轮式自行车传动装置结构原理图。
图4为双轴棘轮式齿轮立体图。
图5为随轮齿轮固定架各零件视图。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
图1中，主轴（1）的链盘（2）上有一链条（3），链条（3）分两边下垂，置在链盘（2）下与链条（3）同方向顺着链条（3）的两长条型链条箱（9）当中，链条箱（9）上开有长条形槽（10），链条（3）两末端装有拨块，拨块从长条形槽（10）中伸出，踏脚板（11）连在拨块上。
在实践中我们知道载重自行车无包链，时间长后链条上可能没有一点润滑油了，但骑起来并不会非常吃力和易磨损，所以可以使用没有油的干链条而且不会产生污染，这样就可以省去链条箱（9）。图2是在链条（3）的两末端连一半“E”形踏板（27），半“E”的开口朝外，半“E”形踏脚板靠自行车的一侧做有和链条（3）同方向顺着链条（3）的直滑轨，半“E”形踏板（27）的竖侧部分（28）纳入滑轨当中，使半“E”形踏板（27）只能沿滑轨运动。或者干脆把滑轨也省去，让链条（3）可自由摆动，此时只要在链盘（2）下端两侧做两口朝下的漏斗形链条运动控制器（26），链条（3）穿过漏斗的小口后可和链盘（2）相啮合。或者如图3那样在链盘（2）两侧，平行于链盘（2）的两平面内，做两垂直地夹着链条（3）的压棍形链条控制器（34），控制链条（3）和链盘（2）啮合。
主轴（1）上也可以有若干个不同半径的链盘装在一起，将链盘和链条（3）沿轴向相对移动，使链条（3）搭在不同的链盘上，以得到不同的转动力和车速。
为了得到更快的速度，可将链盘（2）改成齿轮，链条（3）改成两齿条，主轴则要向下移一点。这样蹬和提的力均可提供自行车动力，且一个脚的蹬力正好是另一个脚的提力的支撑力，有利于人体发出最大的力。最适合自行车比赛。
图1中，主轴（1）上的齿轮（4）和同轴同向载荷的棘轮式齿轮（6、7）啮合，齿轮（4）顺时针方向转动时，可带动齿轮（6）顺时针方向空转，齿轮（7）逆时针方向转动。齿轮（4）逆时针方向转动时，可带动齿轮（7）顺时针方向空转，齿轮（6）逆时针方向转动。齿轮（6、7）的轴就始终可按逆时针方向转动，装在轴上的链盘（5）可通过链条（8）驱动后轮转动。
由于飞轮的外壳和飞轮芯之间有比较大的间隙，所以类似于飞轮的棘轮式的齿轮其轮齿易摇动，不利于齿轮的啮合。图4中将棘轮式齿轮的齿壳（403）沿轴向向两边沿伸形成空心轴（402），加上轴承之后齿壳部分也可以非常稳定地转动。棘轮式齿轮也就变成了一种双轴（401、402）齿轮。
上述齿轮、轴等部件，可设计一齿轮箱将它们组合起来，装在三角架上杆的下面。齿轮箱中还可以增加些齿轮、离合器等以便可以直接用于在齿轮箱上调速。图1中的这些零件则是直接固定在三角架上。下同。
在图2中，主轴（1）上的两不同方向载荷的棘轮式齿轮（21、24）分别和齿轮（22）啮合，主轴（1）逆时针方向转动时，棘轮式齿轮（24）空转，棘轮式齿轮（21）带动齿轮（22）逆时针方向转动。反之，主轴（1）顺时针方向转动时，棘轮式齿轮（21）空转，棘轮式齿轮（24）带动齿轮（22）逆时针方向转动，齿轮（22）再通过链盘（23）带动链条（25）驱动后轮。
在图3中，主轴（1）上的两不同方向载荷的棘轮式齿轮（31、32）中的任意一个齿轮（32）先和一齿轮（33）啮合，被啮合的齿轮（33）及另一棘轮式齿轮（31）分别同时与另两个同一轴（35）上的齿轮（36、37）啮合。主轴（1）顺时针方向转动时，棘轮式齿轮（31）空转，棘轮式齿轮（32）带动齿轮（33）逆时针方向转动，齿轮（33）再带动齿轮（37）顺时针方向转动。反之，主轴（1）逆时针方向转动时，棘轮式齿轮（32）空转，棘轮式齿轮（31）带动齿轮（36）顺时针方向转动。在这里也可将齿轮（36、37）改成棘轮式齿轮，与之相应的棘轮式齿轮（31、32）则必须改为普通齿轮。齿轮（36、37）的轴（35）则可始终朝顺时针方向转动。轴（35）通过万象节和传动轴（38）相连，传动轴（38）通过万象节与后轮轴皮上的随轮齿轮架中的齿轮（44）轴相连。
图5中，随轮齿轮架是在一（三角形）的金属板（43）板面边缘上做有两柱状小叉（41），该叉可以叉住车架后轮支撑杆（图1、12），使随轮齿轮架不会随后轮转动。金属板（43）上有相邻近的两个孔（45、48），孔（45）适合齿轮（44）其轴平行于金属板（43）地放入，金属板（43）中和齿轮（44）的轴相对的地方有一盲孔（47）和一通孔（40）。齿轮（44）轴的一端（46）伸入盲孔（47），另一端（39）伸入通孔（40），出来后通过万象节和传动轴（38）相连。孔（48）则是一圆柱形孔，位于盲孔（47）的前端，与齿轮（44）的轴（垂直）对应。孔（48）的两侧面有压力轴承（49）。随轮齿轮架的另一部件是一个外径比孔（48）内径小的套管（50），套管上攻有丝（51），可上螺母。套管的一头连有一个大管头（53），大管头（53）管内（54）攻有反丝，可取代飞轮装在后轴皮上，而后轴则可以穿通套管内孔（52）。将齿轮（55）套着有套管（50）紧固在大管头（53）上，再将金属板（43）小叉（41）朝外背着大管头（53）这个方向通过其孔（48）邻着齿轮（55）地装在套管（50）上，外加螺母固定，使齿轮（44）和齿轮（55）啮合。由于套管（50）的外径比孔（48）的内径更小，孔（48）两侧又有压力轴承（49），所以套管（50）可在金属板（43）的孔（48）内转动。又由于金属板（43）是通过小叉（41）叉在车架后轮支撑杆（图1、12）上，所以装在后轴皮上的整个套管（50）、金属板（43）可随着轴皮、后轮在一定范围内向径向和轴向移动，使得即使后轮松动后也不太会影响齿轮（44）和齿轮（55）的啮合，所以金属板（43）和套管（50）取名为随轮齿轮架。
齿轮（55）最好为棘轮式齿轮，齿轮（44、55）最好为圆锥齿轮。
从随轮齿轮架的结构可以看出：随轮齿轮架取代飞轮;更换其自身的部件;齿轮（44、55）磨损后在套管上加垫片，调整其啮合间隙都比较方便。
本发明中的往复式运动部件做得轻、小可更省力、增速。
本发明也可以用于三轮车，以及经改进后还可用于其它往复式运动转化成圆周运动的机械中。