專利名稱：自行車踏板的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明一般涉及自行車踏板。具體而言，本發(fā)明涉及具有無夾或踏入式自行車踏板組件，其具有一后浮動樞軸軸線，用于夾板和踏板的相對旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù)：
自行車運動正變得日益成為受人喜愛的娛樂形式以及運輸方式。而且，自行車運動也已成為專業(yè)人員和業(yè)余人員喜愛的競賽項目。無論是自行車用于娛樂、運輸還是競賽，自行車工業(yè)都在一直改進自行車各種元件以及自行車車架。一種被廣泛地再設計的元件是自行車踏板。
最近幾年，已設計的自行車踏板是用于特定的目的，例如取樂、野外自行車運動、公路競賽等。一種獲得受人歡迎的自行車踏板是踏入式或無夾踏板，其可釋放地接合固定到運動員鞋底的夾板上。無夾踏板具有一可安裝在自行車曲柄上的踏板心軸、一可選擇地支撐在該踏板心軸上的踏板體、以及一夾板接合機構(gòu)。在野外自行車踏板中，夾板接合機構(gòu)形成在踏板體的兩側(cè)，用于接合夾板。另一方面，公路型踏板一般僅具有一夾板接合機構(gòu)在踏板體的一側(cè)上。在任何一種情形下，在這些類型的自行車踏板中，騎車者踏入踏板中夾板接合機構(gòu)就自動夾緊到固定在運動員鞋上底部的夾板上。
在把運動員的鞋經(jīng)由夾板連接到踏入式或無夾踏板上時，運動員把鞋相對踏板體傾斜地向下和向前地移動，以便夾板的前端與一前鉤體或踏板體的夾緊部件接合。一旦夾板的前端與踏板體的前鉤體接合，運動員把夾板的后端與后鉤體的導向部接觸或夾緊踏板體的夾緊部件。在該位置上，運動員抵著踏板把鞋向下壓以使后鉤體或夾緊部件起初在彈簧力的作用下向后樞轉(zhuǎn)，把后鉤體或夾緊部件移至夾板釋放位置。然后，夾板的后端進入與后鉤體的背面或夾緊部件相對的位置。隨后，后鉤體或夾緊部件在偏置部件或彈簧力的作用下返回，使得后鉤體或夾緊部件與夾板的后端接合。這種接合把運動員的鞋經(jīng)由夾板固定到踏板上。
一般，把這些踏入式或無夾踏板以及用于這些踏板的夾板設計成在踏板和夾板之間允許限量的運動或浮動(盡管仍接合著)，但在脫離接合之前。在把鞋從踏板上釋放時，運動員一般用夾板的前端作為樞轉(zhuǎn)點將鞋繞著與踏板踏面垂直或基本垂直的軸線FP轉(zhuǎn)動。這種樞轉(zhuǎn)的結(jié)果是，后鉤體或夾緊部件在彈簧力的作用下向后樞轉(zhuǎn)至夾板釋放位置釋放鞋。
用這種踏入式或無夾踏板，鞋與踏板在夾板和夾板夾緊部件接合時處于恒定接合狀態(tài)，使得可將蹬踏力有效地傳遞至踏板。于是，踏入式或無夾踏板廣泛地用在公路比賽和山地自行車比賽中使用的自行車上。
然而，這些踏入式或無夾踏板可能復雜并且制造和組裝昂貴。此外，這些踏入式或無夾踏板會被泥濘和/或雜質(zhì)阻塞，使接合/脫離接合困難。而且，有些踏入式或無夾踏板有時難以把動力以最有效的方式傳遞至自行車曲柄。最后，這些踏入式或無夾踏板會變得不舒服，而且會在加時賽后使騎車者的腳疲勞。
考慮到上述問題，就需要一種自行車踏板組件，克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。本領域的技術(shù)人員會從本公開內(nèi)容中明顯看出，本發(fā)明滿足了現(xiàn)有技術(shù)的該需要以及其它需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是，提供一種相對容易組裝和拆卸的踏入式自行車踏板組件。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種制造相對簡單和不昂貴的踏入式自行車踏板組件。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種相對輕又功能可靠的踏入式自行車踏板組件。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種具有后浮動樞軸軸線的踏入式自行車踏板組件。
通過提供一種包括自行車踏板和自行車夾板的自行車踏板組件可基本上實現(xiàn)上述目的。一種自行車踏板包括一踏板軸，一踏板體，一前夾緊部件，以及一后夾緊部件。該踏板軸具有一適合于連接到自行車曲柄上的第一端和一其中心旋轉(zhuǎn)軸線在所述第一與第二端之間延伸的第二端。該踏板體繞所述踏板軸的中心旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地連接到所述踏板軸的所述第二端上，并具有一第一端和一第二端。該前夾緊部件連接到所述踏板體的所述第一端上，并具有一沿第一方向面向的前夾板接合表面。該后夾緊部件連接到所述踏板體的所述第二端并具有一沿所述第一方向面向的后夾板接合表面，所述第一方向偏移所述前夾板接合表面。后夾板接合表面偏移前夾板接合表面。自行車鞋夾板經(jīng)由第一和第二夾緊部件可選擇地與踏板體接合，并包括一前連接部、一后連接部和一連接部。前連接部具有一與前夾緊部件的前接合表面可選擇地接合的前連接表面。后連接部具有一與后夾緊部件的后接合表面可選擇地接合的后連接表面。連接部把前后連接部連接在一起。把前后夾緊部件和前后連接部構(gòu)形成，當夾板和踏板連接在一起時，在中心旋轉(zhuǎn)軸線的后側(cè)上形成一后浮動樞軸軸線，在中心旋轉(zhuǎn)軸線的前側(cè)上形成一前夾板釋放樞軸軸線。后浮動樞軸軸線基本與后夾板接合表面垂直。
還可通過提供自行車踏板獲得上述目的，其包括一踏板軸、一踏板體、一前夾緊部件、以及一后夾緊部件，該踏板軸具有一適合于連接到自行車曲柄上的第一端和一其中心旋轉(zhuǎn)軸線在所述第一與第二端之間延伸的第二端。該踏板體繞所述踏板軸的中心旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地連接到所述踏板軸的所述第二端上，并具有一第一端和一第二端。該前夾緊部件連接到所述踏板體的所述第一端上，并具有一沿第一方向面向的前夾板接合表面和一基本與所述前夾板接合表面垂直延伸的前夾板控制表面。該后夾緊部件連接到所述踏板體的所述第二端，并具有一沿所述第一方向面向的后夾板接合表面和一基本與所述后夾板接合表面垂直延伸的后夾板控制表面。所述后夾板接合表面偏移所述前夾板接合表面。把所述前后夾板控制表面與所述前后夾板接合表面構(gòu)形成，在所述中心旋轉(zhuǎn)軸線的后側(cè)上形成一后浮動樞軸軸線而在所述中心旋轉(zhuǎn)軸線的前側(cè)上形成一前夾板釋放樞軸軸線。
結(jié)合附圖，本領域的技術(shù)人員會從公開本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明中明顯看出，本發(fā)明的這些及其它目的、特點、方面以及優(yōu)點。


現(xiàn)參照形成部分本原始公開內(nèi)容的的附圖圖1是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實施例的自行車踏板組件的局部分解透視圖；
圖2是圖1所示的自行車踏板組件的放大的頂部平面視圖，其中夾板連接到踏板上并從鞋上拆下；圖3是圖1和2所示的自行車踏板組件的頂部平面視圖，其中夾板連接到踏板上并用點劃線表示鞋的浮動；圖4是夾板前部的放大的頂部平面視圖，其連接到圖1-3所示的自行車踏板組件的踏板的前部；圖5是夾板后部的放大的頂部平面視圖，其連接到圖1-3所示的自行車踏板組件的踏板的前部；圖6是圖1-3所示的自行車踏板組件的頂部平面視圖，其示出相對踏板的夾板的浮動運動；圖7是圖1-3所示的自行車踏板組件的頂部平面視圖，其示出與踏板脫離接合的夾板；圖8是圖1-3，6及7所示的自行車踏板組件的踏板的頂部平面視圖；圖9是圖8所示的自行車踏板的底部平面視圖；圖10是圖8-9所示的自行車踏板的分解透視圖；圖11是圖1-3，6及7所示的自行車踏板組件的剖視圖，如從圖2的剖面線11-11看到的；圖12是圖8及9所示的自行車踏板的剖視圖，如從圖8的剖面線12-12看到的，其中用于說明目的把偏置機構(gòu)去除；圖13是圖8及9所示的自行車踏板的剖視圖，如從圖8的剖面線12-12看到的，其中用于說明目的把后夾緊機構(gòu)去除；圖14是圖1-3及6-12所示的自行車踏板的后夾緊部件的頂部平面視圖；圖15是圖14所示的后夾緊部件的側(cè)視圖；圖16是圖14及15所示的后夾緊部件的后視圖；圖17是圖14-16所示的后夾緊部件的剖視圖，如沿圖14的剖面線17-17看到的；圖18是圖14-17所示的后夾緊部件的底視圖；圖19是圖14-18所示的后夾緊部件的剖視圖，如沿圖16的剖面線19-19看到的；圖20是圖1-5及圖6-12所示的自行車踏板組件的頂部平面視圖；圖21是圖20所示的夾板的側(cè)視圖；圖22是圖20及21所示的夾板的局部后視圖，如沿圖20的箭頭看到的；圖23是圖20-22所示的夾板的剖視圖，如沿圖20的剖面線23-23看到的；圖24是圖20-23所示的夾板的底視圖；圖25是根據(jù)本發(fā)明可選實施例的自行車踏板組件的分解透視圖；圖26是圖25的自行車組件的放大的頂部平面圖，其中夾板連接到踏板上并從鞋上去除；圖27是圖25及26的自行車組件的頂部平面圖，其中夾板連接到踏板上并用點劃線表示鞋的浮動；圖28是夾板前部的放大的頂部平面視圖，其連接到圖25-27所示的自行車踏板組件的踏板的前部；圖29是夾板后部的放大的頂部平面視圖，其連接到圖25-27所示的自行車踏板組件的踏板的后部；圖30是圖25-29所示的自行車踏板組件的剖視圖，如從圖26的剖面線30-30看到的；圖31是圖25-30所示的自行車踏板的剖視圖，如從圖26的剖面線30-30看到的，用于示意目的把偏置機構(gòu)去除；圖32是圖25-31所示的自行車踏板的剖視圖，如從圖26的剖面線30-30看到的，用于示意目的把夾緊機構(gòu)去除；圖33是圖25-27及圖29-31所示的自行車踏板的后夾緊部件的頂部平面視圖；圖34是圖33所示的后夾緊部件的側(cè)視圖；圖35是圖33及34所示的后夾緊部件的后視圖；圖36是圖33-35所示的后夾緊部件的剖視圖，如從圖33的剖面線36-36看到的；圖37是圖33-36所示的后夾緊部件的頂部平面視圖；圖38是圖33-37所示的后夾緊部件的剖視圖，如從圖35的剖面線38-38看到的；
圖39是圖25-31所示的自行車踏板組件的夾板的頂部平面視圖；圖40是圖39所示的夾板的剖視圖，如從圖39的剖面線40-40看到的；圖41是圖39及40所示的夾板的頂部平面視圖，以及圖42是圖39-41所示的夾板的剖視圖，如從圖39的剖面線42-42看到的。
具體實施例方式
現(xiàn)參照圖1-3，示出根據(jù)本發(fā)明實施例的自行車踏板組件10。自行車踏板組件10設計有一后浮動樞軸線FP。自行車踏板組件10是一無夾或踏入式踏板組件，其基本包括一自行車踏板12和一可選擇釋放地連接到自行車踏板12上的夾板14。該夾板14最好固定地連接到自行車鞋16上，以可釋放地把運動員的腳連接到自行車踏板12上。把自行車踏板12和夾板14設計成，在夾板14和踏板12連接在一起時，使夾板14相對自行車踏板12繞著后浮動樞軸線FP浮動(或旋轉(zhuǎn))。于是，可獲得所需的度數(shù)或角度θ而不會受到自行車其它部件的干涉。在所示的實施例中，把踏板12和夾板14構(gòu)形成，夾板14繞著后浮動樞軸線FP沿從穿過后浮動樞軸線FP的中心縱向軸線B測得的每個方向浮動約三度。自行車踏板組件10還被設計成制造和組裝相對簡單又不昂貴。
自行車踏板組件10特別被設計成與道路自行車一起使用，如與越野 自行車一起使用相對。然而，本領域的技術(shù)人員會從本公開內(nèi)容中明顯看出，自行車踏板組件10的結(jié)構(gòu)可用于越野型自行車踏板組件中，如果需要和/或希望。換言之，可明顯看出，盡管踏板12使其一側(cè)設計成具有與其連接的夾板14，本發(fā)明的原理可應用于兩側(cè)式踏板。把自行車踏板12固定地連接到自行車(未示)的自行車曲柄臂18上，用于與其一起旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。所示的踏板12為一左側(cè)踏板。當然，左側(cè)踏板12是右側(cè)踏板(未示)的鏡像。于是，本領域的技術(shù)人員可明顯看出，左側(cè)踏板的說明也適用于右側(cè)踏板。
如圖1和8-10所示，自行車踏板12基本包括一踏板軸或心軸20、一踏板體22、一前(第一)夾緊部件24和一后(第二)夾緊部件26。前后夾緊部件24、26最好固定地連接到踏板體22上，前夾緊部件24連接到踏板體22上而后夾緊部件26樞轉(zhuǎn)地連接到踏板體22上。踏板軸20適合于連接到曲柄臂18上，而踏板體22可旋轉(zhuǎn)地連接到軸20上用于支撐運動員的腳。踏板軸20具有一緊固到曲柄臂18上的第一端21a以及一踏板體與其可旋轉(zhuǎn)地連接到第二端21b(如圖11-13所示)。中心縱向軸線A在踏板軸20的第一端和第二端21a、21b之間延伸。踏板體22可自由地繞著中心縱向軸線A旋轉(zhuǎn)。在踏板體22的一側(cè)上形成一夾板容納區(qū)域，用于容納和支撐其上的夾板14。具體而言，把該夾板容納區(qū)域限定為位于前后夾緊部件24、26之間的空間。
踏板軸20最好是一多級心軸，其具有幾個以傳統(tǒng)方式可旋轉(zhuǎn)地連接于踏板體22的中空區(qū)域內(nèi)的階梯部。踏板軸20的第一端21a上形成有螺紋，用于以傳統(tǒng)的方式把踏板固定地連接到曲柄臂18上。最好，左踏板的螺紋是逆時針的，以便左踏板12以傳統(tǒng)方式保持與曲柄臂18的連接?？蛇x地，右踏板軸(未示)的螺紋是順時針的，以便右踏板12以傳統(tǒng)方式與相對曲柄臂保持連接(未示)。踏板軸20的第二端21b通過傳統(tǒng)軸承組件(未示)可旋轉(zhuǎn)地繞著縱向軸線A支撐踏板體22。
特別地，踏板軸20通過一內(nèi)管和一鎖緊螺母以傳統(tǒng)方式被固定在踏板體22的中空區(qū)域。更為特別的是，踏板軸20使鎖緊螺母安裝在其上，以把軸承組件和踏板軸20固定在踏板體22的中空區(qū)域。由于這些部件是相對傳統(tǒng)的部件，并且它們的具體結(jié)構(gòu)不是本發(fā)明的關鍵，在此不再討論。此外，只有在理解本發(fā)明必要時，才對其討論。
前夾緊部件24固定地連接到踏板體22上，而后夾緊部件26樞轉(zhuǎn)地連接到踏板體22上。具體而言，前夾緊部件24最好是一不可移動的部件，其與踏板體22形成為一體，而后夾緊部件26最好是一安裝在樞軸銷或支撐銷28上的分立部件。樞軸銷28連接到踏板體22上。兩扭矩彈簧29最好連接在踏板體22和后夾緊部件26之間。盡管兩彈簧29最好安裝在樞軸銷28上，本領域的技術(shù)人員可從本公開內(nèi)容中明顯看出，可以使用更多或更少的彈簧。而且，本領域的技術(shù)人員明顯看出，可以采用其它類型的推壓部件/彈性部件實施本發(fā)明。因此，在此所用的術(shù)語“推壓部件”意指在兩元件之間施加推壓力的一個或多個部件。
夾板14由緊固件以傳統(tǒng)方式固定地連接到自行車鞋16上。夾板14由夾緊部件24、26以相對傳統(tǒng)方式可釋放地接合到踏板體22上。換言之，把夾板14設計成通過前后夾緊部件24、26可釋放地把鞋16的底部連接到自行車踏板12上。該類型的踏板常稱為踏入式或無夾踏板。具體而言，通過用前后運動把夾板14壓入踏板12使夾板14與踏板12接合。這可釋放地把夾板14鎖緊到踏板12上。通過把鞋跟部扭出踏板12外能將夾板14從踏板12上釋放，如下所述(圖7)。然而，鞋16能在脫離接合之前限制繞后浮動樞軸線FP的旋轉(zhuǎn)或浮動，如下所述(圖6)。
如圖10-13所示，踏板體22具有一中心管狀部30(帶中空區(qū)域)、一內(nèi)(第一)側(cè)部32、一外(第二)側(cè)部34。中心管狀部30容納踏板軸20，用于繞中心縱向軸線A的旋轉(zhuǎn)，而側(cè)部32、34可樞轉(zhuǎn)地支撐后夾緊部件26。把側(cè)部32、34在踏板體22的前面(基本上是U型)連接在一起，以形成前夾緊部件24，作為踏板體22的整體部件。踏板體22的部件最好由輕剛性金屬材料如鋁合金制成。夾緊部件24、26之一位于踏板體22的每一端上。特別地，踏板體22是一A型部件，帶有一第一(前)閉合端36和一第二(后)開啟端38。前夾緊部件24連接在第一端36上，而后夾緊部件26連接到第二端38上。后夾緊部件26由樞軸銷28樞轉(zhuǎn)地連接在側(cè)部32、34之間。
中心管狀部30最好與第一側(cè)部和第二側(cè)部32、34整體地形成為一件整體部件。而且，前夾緊部件24也最好與踏板體22形成一體。當然，本領域的技術(shù)人員可從本公開內(nèi)容中明顯看出，如果需要和/或希望，可以采用其它結(jié)構(gòu)。例如，踏板體可由幾個分立件形成，通過許多螺栓或其它傳統(tǒng)緊件可拆卸地固定在一起。此外，本領域的技術(shù)人員可從本公開內(nèi)容中明顯看出，前夾緊部件24可以是一分立部件，如果需要和/或希望，可釋放地連接到一單件H型踏板體上。在任何情形下，前夾緊部件24最好固定地又不可移動地連接到踏板體22上。
側(cè)部32、34從中心管狀部30向前和向后延伸，使得夾緊部件24、26位于其相對端部。第一側(cè)部32具有一螺紋通孔40(在踏板體22的第二端38上)，用于容納其內(nèi)的支撐銷28，如圖10所示。螺紋孔40輔助提供吸引人的外觀，因為銷子28的端部或頭部從踏板體22的外側(cè)看不到。第二(外)側(cè)部34設置有沒有螺紋的盲孔44，其與螺紋孔40對準，用于容納樞軸銷28的外端。把孔40、44構(gòu)形成以美觀又可靠的方式把樞軸銷28固定于其內(nèi)。于是，可形成一光滑的外表面。
第一側(cè)部32也具有一從其向外延伸的增強或支撐部42，與中心管狀部30連接。支撐部42相對側(cè)部32和中心縱向軸線A傾斜。放大的中心盲孔43延伸穿過中心管狀部30和側(cè)部32，用于可旋轉(zhuǎn)地容納其內(nèi)的軸20(即形成中空區(qū)域)。此外，第二側(cè)部還具有一從其向內(nèi)延伸的增強或支撐部46，與中心管狀部30連接。支撐部46相對側(cè)部34和中心縱向軸線A傾斜。
如上所述，前夾緊部件24最好與踏板體22形成整體。于是，前夾緊部件24最好由輕剛性金屬材料如鋁合金形成。前夾緊部件24基本包括一前夾板接合表面50和一前踏板控制表面52，如圖9和11-13所示。前夾板接合表面50基本上是C型平表面，在踏板12處于正常騎乘位置時其沿向下(第一)方向面向。前夾板接合表面50位于第一平面P1內(nèi)。前踏板控制表面52是一從前夾板接合表面50的后邊緣向上延伸的橫向表面。
具體而言，最好把前踏板控制表面52布置成與前夾板接合表面50基本垂直。前夾板控制表面52形成有一曲率半徑為R1的凹的彎曲端部段52a以及一對其曲率半徑R2比R1小的凹的彎曲端部段52b，如圖4所示。每個彎曲端部段52b具有一從其向外延伸的平邊緣表面52c。曲率R1的半徑是曲率R2半徑的三倍。具體而言，曲率R1的半徑最好是26.6毫米，而曲率R2的半徑最好是9.0毫米。每個端部段52b具有一個曲率中心，其與踏板12的中心線間隔開17度(如繞著中心部段52a的曲率中心測得的)，如圖4所示。
前夾緊部件24也最好包括一從前夾板接合表面50向下延伸的橫向貼靠表面54。該貼靠表面54基本上與前夾板接合表面50垂直。貼靠表面54具有一彎曲的中心部段54a，一對平的端部段54b從其延伸以與前踏板控制表面52的端部段52b形成光滑過渡。這些端部段54b和/或端部段52b形成防止夾板14繞后浮動樞軸軸線FP旋轉(zhuǎn)的止擋表面。換言之，夾板14一般相對踏板12浮動或旋轉(zhuǎn)，直至夾板14的部分與前踏板控制表面52和/或貼靠表面54的部分接觸，如下所述。
參照圖10及圖14-19，后夾緊部件26具有一約U型構(gòu)形，其兩端由穿過踏板體22的側(cè)部32、34之間的支撐銷28樞轉(zhuǎn)地支撐。后夾緊部件26基本包括一后夾緊部60、一安裝部62以及一基部64。安裝部62具有一對安裝凸緣66，從其上延伸以把后夾緊部件26安裝到支撐銷28上。具體而言，每個安裝凸緣66具有一形成于其內(nèi)的通孔66a，用于容納支撐銷28?；?4具有一中心放置的形成于其內(nèi)的階梯孔64a，用于容納部分張力調(diào)節(jié)機構(gòu)。具體而言，階梯孔64a具有不光滑的指示表面，其被構(gòu)形成與張力調(diào)節(jié)機構(gòu)48的表面配合，如下所述。安裝部62布置在后夾緊部60和基部64之間。
后夾緊部件26的后夾緊部60基本包括一后夾板接合表面70和一后踏板控制表面72。該后夾板接合表面70是一平的表面，其與前夾板接合表面50面向相同的方向(即，第一向下方向)。后夾板接合表面70位于偏移第一平面P1的第二平面P2內(nèi)。具體而言，在踏板12處于正常騎乘位置時，第二平面P2最好位于第一平面P1之上。最好前后夾板接合表面50、70彼此平行。后踏板控制表面72是一從后夾板接合表面70向上延伸的橫向表面。后踏板控制表面72最好基本上與后夾板接合表面70垂直。后夾緊部60也最好具有一傾斜導向表面74，其向上延伸離開橫向后踏板控制表面72以輔助把夾板14連接到踏板12上。
后踏板控制表面72基本上包括一后踏板樞軸表面76、一對直的側(cè)表面78以及一對外傾斜部段79。后踏板樞軸表面76最好形成為后夾緊部件26中的切口。后踏板樞軸表面76包括一平的端部段76a以及一對由端部段76a連接在一起的相對的平部段76b。使樞軸表面76的部段彼此成一定角度以形成分段的(不連續(xù))非彎曲或不光滑表面。后踏板樞軸表面76將后夾板接合表面70分成兩部段。把后踏板樞軸表面76的部段構(gòu)形為形成有效的曲率，其與夾板14配合以形成后浮動樞軸軸線FP。具體而言，在所示實施例中，后踏板樞軸表面76具有一有效的約7.0毫米的曲率(即與端部段76a和相對部段76b相切的圓具有約7毫米的半徑)。后踏板樞軸表面76與夾板14配合，使得夾板14繞著后浮動樞軸軸線FP浮動。
每個側(cè)表面78都從后踏板樞軸表面76的相對表面76b之一延伸。外傾斜部段79從側(cè)表面78向后延伸，并輔助把夾板14從踏板12上脫離接合。具體而言，在夾板14浮動或旋轉(zhuǎn)預定的量時，外傾斜部段79之一起一傾斜平面的作用，以抵著彈簧29的偏置力旋轉(zhuǎn)后夾緊部件26把夾板14從踏板12上釋放。然后，直的表面78之一起一滑動表面的作用，以使夾板14能從踏板12上完全釋放下來。
扭矩彈簧29使其安裝或螺旋部安裝在支撐銷28上，每個彈簧的一端與踏板體22的一部分接合，而另一端與張力調(diào)節(jié)機構(gòu)48接合(不直接與后夾緊部件26接合)。彈簧29一般推壓夾緊部件26以繞著樞軸銷28從夾板釋放位置旋轉(zhuǎn)至夾板接合或夾緊位置。換言之，彈簧29一般把夾緊部件26維持在夾板接合位置。彈簧29對夾緊部件26的保持力主要通過用較弱的或較強的彈簧改變彈簧29來控制。當然，如果需要或/和希望，夾緊部件26的形狀和結(jié)構(gòu)可被改型成改變夾板保持力。于是，夾緊部件26和/或彈簧29可容易地更換以控制踏板12的夾板保持力或代替受損的部分。
如圖8-10所示，張力調(diào)節(jié)機構(gòu)48安裝在后夾緊部件26和彈簧29之間以調(diào)節(jié)彈簧29施加至后夾緊部件26的偏置力。調(diào)節(jié)機構(gòu)48基本包括一調(diào)節(jié)螺栓49a、一支撐部件49b以及一調(diào)節(jié)板49c。調(diào)節(jié)螺栓49a螺紋旋入形成在調(diào)節(jié)板49c內(nèi)的螺紋孔。調(diào)節(jié)螺栓49a的頭部具有不光滑的指示表面，其被設計成與后夾緊部件26的表面配合(即，階梯孔64a的不光滑指示表面)。于是，調(diào)節(jié)螺栓不會由于震動或磨損變松。調(diào)節(jié)板49c是一T型板。支撐部件49b具有一帶中心放置的狹縫的凹槽，以容納調(diào)節(jié)板49c和彈簧28的端部。支撐部件49b與后夾緊部件26接觸，以把彈簧28的偏置力施加至后夾緊部件?，F(xiàn)把相關彈簧調(diào)節(jié)至張力狀態(tài)下。這種布置易于組裝自行車踏板12。張力調(diào)節(jié)機構(gòu)是相對傳統(tǒng)的，于是，在此不再對其討論。
夾板容納區(qū)域形成在踏板體22的一側(cè)上，用于容納和支撐其上的夾板14。具體而言，夾板容納區(qū)域由前后夾緊部件24、26之間的空間限定，其中容納有夾板14。前后夾緊部件24、26與夾板14接合，以將鞋16的底部可釋放地連接到自行車踏板12上。具體而言，通過前后運動把夾板14壓入踏板12使夾板14與踏板12接合。這可釋放地把夾板14鎖定到踏板12上。通過把鞋跟部扭出踏板12的外側(cè)可將夾板14從踏板12上釋放，如下所述。
參照圖1和20-24，自行車鞋夾板14基本包括一中心連接部80、一從中心連接部80的一端延伸的第一或前連接部82、以及一從中心連接部80的另一端延伸的第二或后連接部84。中心連接部80具有一面向第一方向的用于接合鞋16的底部的上底部側(cè)以及一面向與第一方向基本相對的第二方向的下踏板側(cè)。最好中心連接部80和連接部82、84整體地形成為一件整體部件，其用適合的剛性材料構(gòu)制。夾板14與底部的互連是本領域公知的，于是在此不再對該互連討論。
夾板14的前連接部82基本包括一前連接表面86和一前夾板控制表面88。前連接表面86可選擇地與前夾緊部件24的前接合表面50接合。前夾板控制表面88與前踏板控制表面52配合以控制夾板14相對踏板12的運動。具體而言，前夾板控制表面88是一從前連接表面86向上延伸的橫向表面。最好前夾板控制表面88基本與前連接表面86垂直，并包括一中心凸的彎曲表面88a以及一對端部表面88b，如圖4所示。
中心凸表面的曲率R3的半徑比前踏板控制表面52的凹表面52a的曲率R1的半徑小。具體而言，曲率R3的半徑最好是9.0毫米。端部表面88b一般在形狀上與前踏板控制表面52的邊緣表面52c相應。于是，中心凸的彎曲表面88a和該對端部表面88b的之一起一止擋表面的作用。
夾板14的后連接部84基本包括一后連接表面90以及一后夾板控制表面92。后連接表面90可選擇地與后夾緊部件26的后接合表面70接合。后夾板控制表面92與后踏板控制表面72配合以控制夾板14相對踏板12的運動。具體而言，后夾板控制表面92是一從后連接表面90向上延伸的橫向表面。最好后夾板控制表面92是一傾斜表面，其與后連接表面90形成一約100度的角度，并包括一中心凸的彎曲表面92a、一對直的側(cè)表面92b以及一對傾斜邊緣表面92c。
后連接部84包括一從其向后延伸的凸起94，把后連接表面90分成一對部段。中心凸的彎曲表面92a形成在凸起94上。中心凸的彎曲表面92a的曲率R4的半徑大約等于后踏板樞軸表面76的有效曲率(即約7.0毫米)，使得夾板14一般繞著后浮動樞軸軸線FP旋轉(zhuǎn)或浮動。一旦前連接部82由于前踏板和夾板控制表面52、88的構(gòu)形停止旋轉(zhuǎn)或浮動，夾板14便會繞著前分離軸線DP旋轉(zhuǎn)，如圖7所示。然后，邊緣表面92c與邊緣表面72c配合以把夾板14從踏板12上分開。
再參照圖3，在夾板14處于直的取向(不是浮動的)時，蹬踏力中心PFC與后浮動樞軸軸線FP對準。PFC是騎乘者施加蹬踏力的中心點，并位于一向前蹬踏力矢量F上。然而，夾板最好能夠沿從直的(不是浮動的)取向的任一方向繞后浮動樞軸軸線FP浮動(旋轉(zhuǎn))約三度(即整個是六度)。即使夾板14繞著后浮動樞軸軸線FP相對踏板12浮動或旋轉(zhuǎn)，蹬踏力中心PFC仍保持與后浮動樞軸軸線FP基本對準(或僅僅稍微偏移)，使得夾板14不會偶然地脫開踏板12。換言之，基本上沿著后浮動樞軸軸線FP和蹬踏力中心PFC施加蹬踏力矢量F。于是，可實現(xiàn)有效的蹬踏力而不會脫開接合。
第二實施例現(xiàn)參照圖25-42，示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的自行車踏板組件110。該第二實施例的自行車踏板組件110基本以與第一實施例自行車踏板組件10相同的方式操作。然而，已把該第二實施例的自行車踏板組件110的結(jié)構(gòu)改變。
具體而言，該第二實施例的自行車踏板組件110包括一改型的自行車踏板112以及一改型的自行車鞋夾板114。更具體而言，踏板112和夾板114被構(gòu)形成具有一后浮動樞軸軸線FP′，在夾板114連接到踏板112上時其位于夾板114的后側(cè)。與第一實施例相比該第二實施例與其的主要區(qū)別是，踏板112具有一改型的后夾緊部件，夾板114具有一改型的后連接部?？紤]到該第二實施例與第一實施例的相似性，下面將主要集中在其區(qū)別之處。然而，本領域的技術(shù)人員會從本公開內(nèi)容中明顯看出，第一實施例的大部分描述也適用于該第二實施例。
如圖25-27所示，自行車踏板112基本包括一踏板軸或心軸120、一踏板體122、一前(第一)夾緊部件124和一后(第二)夾緊部件126。前后夾緊部件124、126最好固定地連接到踏板體122上。踏板軸120適合于以與第一實施例相同的方式連接到曲柄臂上，而踏板體122可旋轉(zhuǎn)地連接到軸120上用于以與第一實施例相同的方式支撐運動員的腳。踏板軸120具有一緊固到曲柄臂上的第一端121a以及一踏板體與其可旋轉(zhuǎn)地連接的第二端121b(如圖30-32所示)。中心縱向軸線A′在踏板軸120的第一端和第二端121a、121b之間延伸。踏板體122可自由地繞著中心縱向軸線A′旋轉(zhuǎn)。在踏板體122的一側(cè)上形成一夾板容納區(qū)域，用于容納和支撐其上的夾板114。具體而言，把該夾板容納區(qū)域限定為位于前后夾緊部件124、126之間的空間。
參照圖25-32，前夾緊部件124固定地連接到踏板體122上，而后夾緊部件126樞轉(zhuǎn)地連接到踏板體122上。具體而言，前夾緊部件124最好是一不可移動的部件，其與踏板體122形成為一體，而后夾緊部件126最好是一安裝在樞軸銷或支撐銷128上的分立部件。樞軸銷128連接到踏板體122上。兩彈簧129最好連接在踏板體122和后夾緊部件126之間。盡管兩彈簧129最好安裝在樞軸銷128上，本領域的技術(shù)人員可從本公開內(nèi)容中明顯看出，可以使用更多或更少的彈簧。而且，本領域的技術(shù)人員明顯看出，可以采用其它類型的推壓部件/彈性部件實施本發(fā)明。因此，在此所用的術(shù)語“推壓部件”意指在兩元件之間施加推壓力的一個或多個部件。
踏板體122基本與第一實施例的踏板體22相同，并基本包括一中心管狀部130、一內(nèi)(第一)側(cè)部132、一外(第二)側(cè)部134。中心管狀部130容納踏板軸120，用于繞中心縱向軸線A′的旋轉(zhuǎn)，而側(cè)部132、134可樞轉(zhuǎn)地支撐后夾緊部件126。把側(cè)部132、134在踏板體122的前面(基本上是U型)連接在一起，以形成前夾緊部件124，作為踏板體122的整體部件。換言之，踏板體122是一A型部件，帶有一第一(前)閉合端136和一第二(后)開啟端138。前夾緊部件124連接在第一端136上，而后夾緊部件126連接到第二端138上。后夾緊部件126由樞軸銷128樞轉(zhuǎn)地連接在側(cè)部32、34之間。第一側(cè)部132在踏板體122的第二端138上具有一螺紋通孔，用于容納其內(nèi)的支撐銷128。第二(外)側(cè)部134設置有沒有螺紋的盲孔144，其與螺紋孔對準，用于以與第一實施例相同的方式容納樞軸銷128的外端。把孔140和螺紋孔(未示)構(gòu)形成以美觀又可靠的方式把樞軸銷128固定于其內(nèi)。
仍參照圖25-32，前夾緊部件124基本包括一前夾板接合表面150和一前踏板控制表面152。前夾板接合表面150基本上是C型平表面，在踏板112處于正常騎乘位置時其沿向下(第一)方向面向。前夾板接合表面150位于第一平面P1′內(nèi)。前踏板控制表面152是一從前夾板接合表面150的后邊緣向上延伸的橫向表面。具體而言，最好把前踏板控制表面152布置成與前夾板接合表面150基本垂直。前夾板控制表面152形成有一曲率半徑為R1′的的凹的彎曲端部段152a以及一對其曲率半徑R2′比R1′小的凹的彎曲端部段152b。曲率R1′的半徑最好約是26.6毫米，如圖28所示。
前夾緊部件124也最好包括一從前夾板接合表面150向下延伸的橫向貼靠表面154。貼靠表面154基本與前夾板接合表面150垂直，并具有一彎曲的中心部段154a，一對平的端部段154b從其延伸以形成防止夾板114繞后浮動樞軸軸線FP′旋轉(zhuǎn)的止擋表面。
如圖28、29和33-38所示，后夾緊部件126具有一約U型構(gòu)形，其兩端由穿過踏板體122的側(cè)部132、134之間的支撐銷128樞轉(zhuǎn)地支撐。后夾緊部件126基本包括一后夾緊部160、一安裝部162以及一基部164。一對安裝凸緣166從安裝部162和基部164上延伸以把后夾緊部件安裝在支撐銷128上。具體而言，每個安裝凸緣166具有一形成于其內(nèi)的通孔166a，用于容納支撐銷128。基部164具有一中心放置的形成于其內(nèi)的階梯孔164a，用于容納部分張力調(diào)節(jié)機構(gòu)148。張力調(diào)節(jié)機構(gòu)148基本與第一實施例的張力調(diào)節(jié)機構(gòu)48相同。于是，在此不再討論張力調(diào)節(jié)機構(gòu)148。安裝部162布置在后夾緊部160和基部164之間。
后夾緊部件126的后夾緊部160基本包括一后夾板接合表面170和一后踏板控制表面172。該后夾板接合表面170是一平的表面，其與前夾板接合表面150面向相同的方向(即，第一向下方向)。后夾板接合表面170位于偏移第一平面P1′的第二平面P2′內(nèi)。具體而言，在踏板112處于正常騎乘位置時，第二平面P2′最好位于第一平面P1′之上。最好前后夾板接合表面150、170彼此平行。后踏板控制表面172是一從后夾板接合表面170向上延伸的橫向表面。后踏板控制表面172最好基本上與后夾板接合表面170垂直。后夾緊部160也最好具有一傾斜導向表面174，其向上延伸離開橫向后踏板控制表面172以輔助把夾板114連接到踏板112上。
后踏板控制表面172基本上包括一后踏板樞軸表面176以及一對側(cè)表面178。后踏板樞軸表面176最好形成為一連續(xù)的凸的彎曲表面，把側(cè)表面178連接起來。側(cè)表面178彼此成一定角度以提供用于夾板114的浮動空間。后踏板樞軸表面176形成有效的曲率，其與夾板14配合以形成后浮動樞軸軸線FP′。具體而言，后踏板樞軸表面176具有一有效的約8.0毫米的曲率，其與夾板114表面配合，使得夾板114繞著后浮動樞軸軸線FP′浮動，如圖29所示。
每個側(cè)表面178具有一從其向后延伸的外傾斜部段179。外傾斜部段179輔助把夾板114從踏板112上脫離接合。具體而言，在夾板114浮動或旋轉(zhuǎn)預定的量時，外傾斜部段179之一起一傾斜平面的作用，以抵著彈簧129的偏置力旋轉(zhuǎn)后夾緊部件126把夾板114從踏板112上釋放。然后，側(cè)表面178之一起一滑動表面的作用，以使夾板114能從踏板112上完全釋放下來。
扭矩彈簧129使其安裝或螺旋部安裝在支撐銷128上，每個彈簧的一端與踏板體122的一部分接合，而另一端與張力調(diào)節(jié)機構(gòu)148接合(不直接與后夾緊部件126接合)。彈簧129一般推壓夾緊部件126以繞著樞軸銷128從夾板釋放位置旋轉(zhuǎn)至夾板接合或夾緊位置。換言之，彈簧129一般把夾緊部件126維持在夾板接合位置。
參照圖28、29和39-42，自行車鞋夾板114基本包括一中心連接部180、一從中心連接部180的一端延伸的第一或前連接部182、以及一從中心連接部180的另一端延伸的第二或后連接部184。最好中心連接部180和連接部182、184整體地形成為一件整體部件，其用適合的剛性材料構(gòu)制。中心連接部180具有許多形成于其內(nèi)的孔，用于以與第一實施例相同的方式容納緊固件(未示)。具體而言，把夾板114設計成與三個緊固件一起使用。夾板14與底部的互連是本領域公知的，于是在此不再對該互連討論。
夾板114的前連接部182基本包括一前連接表面186和一前夾板控制表面188。前連接表面186可選擇地與前夾緊部件124的前接合表面150接合。前夾板控制表面188與前踏板控制表面152配合以控制夾板114相對踏板112的運動。具體而言，前夾板控制表面188是一從前連接表面186向上延伸的橫向表面。最好前夾板控制表面188基本與前連接表面188垂直，并包括一中心凸的彎曲表面188a以及一對端部表面188b。
中心凸表面188a的曲率R3′的半徑比前踏板控制表面152的凹表面152a的曲率R1′的半徑小。端部表面188b一般在形狀上與前踏板控制表面152的端部段152b相應。于是，貼靠表面154的兩相對平的端部段154b在部分夾板114接觸這些表面時起一止擋表面的作用。
夾板114的后連接部184基本包括一后連接表面190以及一后夾板控制表面192。后連接表面190可選擇地與后夾緊部件126的后接合表面170接合。后夾板控制表面192與后踏板控制表面172配合以控制夾板114相對踏板112的運動。具體而言，后夾板控制表面192是一從后連接表面190向上延伸的橫向表面。最好后夾板控制表面192與后連接表面190形成一約90度的角度，并包括一中心凸的彎曲表面192a、一對直的側(cè)表面192b以及一對傾斜邊緣表面192c。后夾板控制表面192一般在形狀上與后踏板控制表面172相應。然而，直的側(cè)表面192b和傾斜邊緣表面192c與側(cè)表面178間隔，以允許夾板114繞著樞軸軸線FP′浮動。
中心凹的彎曲表面192a具有一曲率為R4′的半徑，其與后踏板樞軸表面176的曲率(即約8.0毫米)大約相等或稍微為，使得夾板114一般繞著后浮動樞軸軸線FP′浮動。一旦前連接部182由于貼靠表面154的構(gòu)形停止旋轉(zhuǎn)或浮動，夾板114就會以與第一實施例相同的方式繞著前脫離樞軸軸線(未示)旋轉(zhuǎn)。然后，邊緣表面192c與邊緣表面172c配合以把夾板114與踏板112脫離接合。
再參照圖27，在夾板114處于直的取向(不是浮動的)時，蹬踏力中心PFC′與后浮動樞軸軸線FP′對準。PFC′是騎乘者施加蹬踏力的中心點，并位于一向前蹬踏力矢量F′上。然而，夾板114最好能夠以與第一實施例相同的方式沿從直的(不是浮動的)取向的任一方向繞后浮動樞軸軸線FP′浮動(旋轉(zhuǎn))約三度(即整個是六度)。換言之，把踏板112和夾板114構(gòu)形成夾板114繞著后浮動樞軸軸線FP′沿從穿過后浮動樞軸軸線FP′的中心縱向軸線B′測得的方向浮動約三度。于是，可獲得所需的度數(shù)或角度θ。
即使夾板114繞著后浮動樞軸軸線FP′相對踏板112浮動或旋轉(zhuǎn)，蹬踏力中心PFC′仍保持與后浮動樞軸軸線FP′基本對準(或僅僅稍微偏移)，使得夾板114不會偶然地脫開踏板112。換言之，基本上沿著后浮動樞軸軸線FP和蹬踏力中心PFC施加向前蹬踏力矢量F′。于是，可實現(xiàn)有效的蹬踏力而不會脫開接合。
如在此所用的下述方向術(shù)語“向前、向后、上、向下、豎直、水平、下面、以及橫向”以及任何其它類似術(shù)語是指在踏板相對地面水平地取向時裝備有本發(fā)明踏板的自行車的方向。因此，用來描述本發(fā)明的這些術(shù)語應相對裝備有本發(fā)明踏板的自行車進行描述。
在此所用的程度術(shù)語如“基本上”、“約”、“近似”等意指其所修飾的詞有合理數(shù)量的變化，使得其最終結(jié)果不會變化太大。這些術(shù)語應理解為包括其所修飾的詞的至少5％的偏移，如果該偏移不會抵消其所修飾的詞的意思。
盡管僅選用了一些選擇性實施例來說明本發(fā)明，但本領域的普通技術(shù)人員會從本公開內(nèi)容中明顯看出，可對其作各種改動和修改而不超出由后附權(quán)利要求所限定的發(fā)明范圍。而且所提供對根據(jù)本發(fā)明的實施例上述描述僅用于示意目的，并不是用于限定由后附權(quán)利要求及其等同物所限定的目的。
權(quán)利要求
1.一種自行車踏板，其包括一踏板軸，其具有一適合于連接到自行車曲柄上的第一端和一其中心旋轉(zhuǎn)軸線在所述第一與第二端之間延伸的第二端，一踏板體，其繞所述踏板軸的中心旋轉(zhuǎn)軸線可旋轉(zhuǎn)地連接到所述踏板軸的所述第二端上，該踏板體具有一第一端和一第二端，一前夾緊部件，其連接到所述踏板體的所述第一端上，該前夾緊部件具有一沿第一方向面向的前夾板接合表面和一基本與所述前夾板接合表面垂直延伸的前夾板控制表面；以及一后夾緊部件，其連接到所述踏板體的所述第二端，該后夾緊部件具有一沿所述第一方向面向的后夾板接合表面和一基本與所述后夾板接合表面垂直延伸的后夾板控制表面，所述后夾板接合表面偏移所述前夾板接合表面，把所述前后夾板控制表面與所述前后夾板接合表面構(gòu)形成，在所述中心旋轉(zhuǎn)軸線的后側(cè)上形成一后浮動樞軸軸線而在所述中心旋轉(zhuǎn)軸線的前側(cè)上形成一前夾板釋放樞軸軸線。
2.如權(quán)利要求1所述的自行車踏板，其中，所述后夾緊部件樞轉(zhuǎn)地連接到所述踏板體上，用于繞基本與所述中心旋轉(zhuǎn)軸線平行的軸線旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的自行車踏板，其中，所述后夾緊部件是一剛性非線部件。
4.如權(quán)利要求2所述的自行車踏板，其中，所述后夾緊部件一般用布置在所述踏板體與所述夾緊部件之間的偏置部件偏置向接合位置。
5.如權(quán)利要求4所述的自行車踏板，其中，所述后夾緊部件和所述偏置部件安裝在與所述踏板體連接的支撐銷上。
6.如權(quán)利要求1所述的自行車踏板，其中，所述后浮動樞軸軸線基本與所述后夾板接合表面垂直。
7.如權(quán)利要求6所述的自行車踏板，其中，所述前釋放樞軸軸線基本與所述前夾板接合表面垂直。
8.如權(quán)利要求1所述的自行車踏板，其中，所述前后夾板接合表面基本是平行的。
9.如權(quán)利要求8所述的自行車踏板，其中，所述前夾板接合表面位于靠近所述中心旋轉(zhuǎn)軸線的平面內(nèi)而不是所述后夾板接合表面的所述平面內(nèi)。
10.如權(quán)利要求1所述的自行車踏板，其中，所述前夾緊部件不可移動地連接到所述踏板體上。
11.如權(quán)利要求10所述的自行車踏板，其中，所述前夾緊部件與所述踏板體整體地形成為一件整體部件。
12.如權(quán)利要求1所述的自行車踏板，其中，把所述前后夾板控制表面與所述前后夾板接合表面構(gòu)形成，所述夾板繞所述后浮動樞軸軸線沿各自方向浮動約從穿過所述后浮動樞軸軸線的中心縱向軸線測為三度的度數(shù)。
全文摘要
一種自行車踏板組件包括一踏板和一夾板。該踏板包括一繞一軸旋轉(zhuǎn)的體部。前后夾緊部件連接到踏板體的相對端上。每個夾緊部件具有一面向第一方向的接合表面。該夾板具有可選擇地經(jīng)由前后夾緊部件與踏板接合的前后連接部。具體而言，該前后連接部具有前后偏移連接表面可與前后接合表面接合。把踏板和夾板構(gòu)形成在踏板的中心旋轉(zhuǎn)軸線的后側(cè)上形成一后浮動樞軸軸線而在中心旋轉(zhuǎn)軸線的前側(cè)上形成一前夾板釋放樞軸軸線。
文檔編號B62M3/00GK1673025SQ200510067300
公開日2005年9月28日 申請日期2002年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月18日
發(fā)明者村岡勉 申請人:株式會社島野