CN106458283A - 自行车踏板 - Google Patents

Abstract

一种自行车踏板，包括踏板主体(130；430)，踏板主体转动地连接至轴组件(200；420)，轴组件(200；420)适于联接至踏板曲柄，踏板主体(130；430)具有包括圆筒形座(202、402)的中央部(126；426)，轴组件(200；420)插入并可转动地支承在圆筒形座(202、402)中。踏板(10、410)包括多个间隔件(80；480)，间隔件(80；480)沿轴组件(200；420)和/或在圆筒形座(202、402)之内插设，并且适于重新定位以改变踏板(10；410)的Q系数。

Description

自行车踏板

技术领域

本发明涉及一种自行车踏板。

背景技术

自行车踏板通常包括用于安装在踏板曲柄上的筒轴组件，该筒轴组件包括轴、环和滚动轴承等，并且踏板主体安装于筒轴组件上使得该踏板主体可以转动。

踏板通常以固定的“Q系数”进行构造，Q系数是从鞋底板安装件的中心线到自行车曲柄臂的距离，或者更通常地是骑行者双脚中心之间的距离。

对于所有骑行者来说，固定的Q系数并非理想，相反某些骑行者通过精细调整他们的Q系数以获得骑行舒适感、骑行效率或者关节的持久健康。

部分骑行者想要尽可能最小化他们的Q系数，而其他骑行者可能需要更宽范围的Q系数，或者出于其它生理原因而需要一个特殊的Q系数。

目前，可供Q系数调整的解决方案是不够的或者具有明显的缺陷。

例如，一些已知的解决方案提出了提供不同长度的轴。

然而提供不同长度的轴实际上耗费昂贵，并且，这种轴只可供于具有例如5或10mm等大增量的情况中。

其它解决方案中，例如美国专利US8,065,933中所公开的踏板主体可以沿着筒轴组件定位在不同位置中。

这种解决方式具有复杂性增加和强度降低的明显缺陷。

其它的一些现有踏板通过在轴与曲柄臂之间放置一个或两个垫圈以提供小范围的Q系数调整，但是这种调整范围极其有限。

虽然美国专利US6,564,676公开的踏板具有可调整的Q系数，但是这种踏板的制造是复杂、困难并且昂贵的，而且具有极高的堆积高度，其中该堆积高度是从踏板轴的中心线到鞋底的距离，而堆积高度一般优选为尽可能小。

由于人具有非常有限的功率输出，因此自行车的效率是很重要的。

如何使人与自行车适配对于骑行效率、骑行舒适感以及关节和韧带的身体耐力等而言是极其重要的。

越来越普遍地是，骑行者聘请专业的自行车调试员以帮助确定包括自行车框架、车杆、车把手、鞍座、座杆、曲柄臂和踏板的所有不同适配参数。

现有踏板中，改变Q系数的唯一途径是将原来的轴替换为更长或更短的轴，但是这一解决方案较为昂贵且繁琐，并且只可用于例如每隔5毫米的较大差异的情况下。

发明内容

因此本发明的技术目标是改进现有技术。

在这一技术目标中，本发明的目的在于开发出一种自行车踏板，该踏板具有一体式小增量的Q系数调整方案。

本发明的另一目的在于提出具有减轻的重量的自行车踏板。

本发明的再一目的在于开发出具有简化的结构的自行车踏板。

本发明的又一目的在于提供出于生物力学原因的具有低堆积高度的自行车踏板。

这一目标和这些目的都由根据所附权利要求1的自行车踏板实现。

根据本发明的自行车踏板包括踏板主体，该踏板主体转动连接至轴组件，该轴组件适于联接至踏板曲柄。

踏板主体具有中央部，中央部包括圆筒形座，轴组件插入并可转动地支承在圆筒形座中。

根据本发明，踏板包括多个间隔件，这些间隔件沿轴组件和/或在圆筒形座之内插设，并且适于重新定位以改变踏板的Q系数。

从属权利要求涉及本发明的优选和有益实施方式。

附图说明

以非限制性示例的方式给出的这些和其它优点将由任一本领域技术人员通过随后的下面描述和附图而更易于理解，附图中：

图1是根据本发明的踏板的俯视图；

图2是踏板的后视图；

图3是踏板的分解视图；

图4是踏板的侧视图；

图5是踏板的剖视图，其中轴筒以在中间位置时的Q系数安装；

图6是踏板的剖视图，其中轴筒以在最小位置时的Q系数安装；

图7是踏板的剖视图，其中轴筒以在最大位置时的Q系数安装；

图8是踏板的筒组件的俯视图；

图9是具有在中间位置的Q系数的踏板轴筒的剖视图；

图10是根据本发明的踏板的另一实施方式的俯视图；

图11是根据本发明的踏板的Q系数调整工具的侧视图；

图12是工具的俯视图；

图13是工具的仰视图。

具体实施方式

参考图1的示意性表示，根据本发明的自行车踏板整体以10表示。

在下面的实施方式中，与特定实施方式相关而给定的个别特征实际上可以与其它实施方式中存在的其它不同特征进行互换。

根据本发明的踏板可以容易地安装在任何类型的自行车上；优选但非排它地，根据本发明的踏板安装于公路自行车和类似自行车之上。

根据本发明的踏板可以为自动型或平台型，但不限于此。

踏板10包括踏板主体130。

踏板主体130转动连接至轴20；轴20适于联接至踏板曲柄。

轴20的示出形状是光滑的，并且沿大部分长度渐缩，以最小化应力的提高。

轴20可以由钛或其它合适材料制成。

踏板主体130可以由适合本应用的任何材料制成。

例如，踏板主体130可以由聚合物材料制成。

优选的一种材料可以是碳增强聚合物。

踏板主体130具有或限定前后方向A。

踏板主体130包括前部122和后部124。

踏板主体130还包括中央部126。

中央部126限定上表面142。

上表面适于接触连接至用户鞋底的鞋底板。

由于不是本发明的一部分，这种鞋底板没有绘示在附图中。

前部122和后部124包括用于鞋底板的前、后钩的对应的前、后接合装置。

这种接合装置可以是适于本应用的任何形式，并且由于它们不是本发明的一部分而没有进行详细描述。

踏板主体130的形状和尺寸、特别是前部122、后部124和中央部126的形状和尺寸可以是任意的，以满足用户的具体需求，而不限制本发明的技术目标。

轴20包括用于连接至曲柄臂的螺纹端24。

轴20通过轴组件200连接至踏板主体130。

更具体地，轴20包括在轴组件200中。

轴组件200在图8和图9中详细示出。

轴组件200容置于圆筒形座202之内。

圆筒形座202设于踏板主体130的中央部126中。

圆筒形座202包括螺纹端136。

圆筒形座202还包括用于轴组件200的内末端邻接表面203。

内末端邻接表面203与踏板主体130一体形成。

轴组件200包括筒主体40。

筒主体40大致为管状，并且包括第一端41和第二端43。

筒主体40可以由铝或任何其它合适材料制成。

第一端41包括花键46。

在第一端41与第二端43之间预设螺纹部42。

螺纹部42拧入圆筒形座202的螺纹端136中，以稳固地将筒主体40连接至踏板主体130的中央部126。

花键46允许筒主体40容易地拧入踏板主体130内，例如通过将更好地公开在下文中的调整工具300来拧入。

轴组件200包括第一轴承70。

第一轴承70在筒主体40的第一端附近以转动的方式支承轴20。

第一轴承70是滚针型的。

滚针型的第一轴承70优选地用于强度和耐久性能；本发明的其它实施方式中，第一轴承70可以由轴套替代。

密封件60邻接在第一轴承70上，并且封闭筒主体40的开口，以避免污染物进入筒主体40本身。

轴20在筒主体40的第二端附近由第二轴承90和第三轴承100转动地支承。

两个轴承90、100优选地用于强度和耐久性能；然而它们可以由单一轴承或轴套替代。

第一和第二轴承90、100布置在预设于轴20中的对应邻接部92、94上。

第一和第二轴承90、100由螺母110保持。

螺母110拧在轴20的螺纹端上。

O形环密封件120容置在圆筒形座202内，筒主体40的第二端43邻接于O形环密封件120上。

筒主体40的内表面45包括唇部44。

唇部44与内末端邻接表面203相对。

根据本发明的一个方面，踏板10包括多个间隔件80。

根据本发明，如下文中更好地公开的，预设在踏板10中的间隔件80的数量与可以由用户进行选择的、轴20相对于筒主体40的不同轴向位置的数量对应；换而言之，踏板10中预设的间隔件数量80与可由用户选择的可能的Q系数调整的数量相对应。

更具体地，根据本发明的一个方面，间隔件80可以在圆筒形座202内重新定位，并且更具体地在轴组件200内重新定位，以改变踏板10的Q系数。

在附图中示出的本发明的实施方式中，预设在踏板10中的间隔件80数量是5个；在本发明的其它实施方式中，间隔件80的数量可以是任意的，以满足Q系数调整的具体需求。

图5示出踏板10的剖视图，其中轴组件200是以在中间位置时的Q系数安装的。

在这种构型中，间隔件80置于唇部44和第二轴承90之间以及在第三轴承100和O形环密封件120之间，O形环密封件120又接触内末端邻接表面203。

更具体地，三个间隔件80置于唇部44和第二轴承90之间，同时两个间隔件80置于第三轴承100和O形环密封件120之间。

图6示出踏板10的剖视图，其中轴组件200以在最小位置时的Q系数安装。

在这种构型中，所有的五个间隔件80置于唇部44和第二轴承90之间。

可以看到，在这种构型中，轴20完全插入于筒主体40内，因此，轴20的螺纹端24与踏板10的前后方向A之间的距离或者由用户选择的任何其它合适的参考距离得以最小化。

图7示出踏板10的剖视图，其中轴组件200以在最大位置时的Q系数安装。

在这种构型中，所有的五个间隔件80置于第三轴承100和O形环密封件120之间，O形环密封件120又接触内末端邻接表面203。

轴20从筒主体40中完全伸出，因此，轴20的螺纹端24与踏板10的前后方向A之间的距离或者由用户选择的任何其它合适的参考距离得以最大化。

间隔件80可以由铝或者其它合适材料制成。

间隔件80的厚度可以为任意的，例如1mm或2mm。

根据本发明的另一方面，轴20相对于筒组件40的其它中间位置可以通过简单地将筒主体40从圆筒形座202移除、以及将螺母110从轴20的螺纹端移除而得到。

更具体地，通过借由合适工具操作花键46可以将筒主体40从圆筒形座202移除。

在从圆筒形座202移除筒主体40之后，通过拧开螺母110可以将轴20从筒主体40移除，因此允许第二轴承90和第三轴承100从轴20移除。

此时，可以重新定位间隔件80以得到期望的Q系数。

例如，为了得到图5中示出的中间Q系数位置，用户沿着轴20插设三个间隔件80；因此，第二轴承90和第三轴承100沿着轴20插设，直到第二轴承90的外圈接触最外面的间隔件80。

第二轴承90和第三轴承100因此通过螺母110锁定，使得最里面的间隔件80接触筒主体40的唇部44。

之后，将其余的两个间隔件80插入筒主体40的开口内。

筒主体40可以最终拧入圆筒形座202内，使得最外面的间隔件80接触O形环密封件120。

为了得到示于图6中最小Q系数的构型，例如以图5的构型开始，在移除螺母110、轴承90、100和间隔件80之后，用户沿着轴20插入所有的五个间隔件80，并且之后插入轴承90、100并拧入螺母110。

为了得到示于图7中最大Q系数的构型，例如以图5的构型开始，在移除螺母110、轴承90、100和间隔件80之后，用户沿着轴20插入轴承90、100并且拧紧螺母110，并且之后将所有间隔件80插入筒主体40之内，因为间隔件80的外径恰好适配筒主体40本身的内径。

根据本发明的Q系数调整系统是简单并且具有强效的。

尽管使用铝制间隔件增加了重量，但是相对于现有踏板，其重量的增加是可以忽略不计的。

骑行者可以在任何时间改变他的Q系数，这是因为所有部件总是包含在踏板之内。

Q系数可以以小增量容易地进行调整而无需采购任何外部部件。

根据本发明的踏板具有低堆积高度，这从生理学角度考虑是合理的。

图11至图13中示出的工具300适于快速容易地调整根据本发明的踏板的Q系数。

特别地，工具300允许用户操作花键46和螺母110二者，操作花键46是为了将筒主体40从圆筒形座202拧出，而操作螺母110是为了移除和重新定位轴承90、100和间隔件80。

工具300包括工具主体310。

工具主体310大致呈圆柱形。

工具主体310包括适于操作花键46的第一端320。

工具主体310还包括第二端330，第二端330与第一端320相对并适于操作螺母110。

更具体地，第一端320包括第一扳头322，第一扳头322具有匹配花键46的外形的第一内表面324。

同样地，第二端330包括第二扳头332，第二扳头332具有匹配螺母110的外形的第二内表面334，即，螺母110的外形是六边形。

工具300是特别实用且舒适的，这是因为该工具允许对踏板10的Q系数的进行全面调整，而无需使用两个或更多个常用扳头。

而且，工具300非常紧凑，因此可以使骑行者易于携带。

图10示出本发明的另一实施方式。

本发明的这一实施方式以简化的结构为特征，其中不存在前述实施方式中公开的筒组件。

更具体地，踏板410包括踏板主体430。

踏板主体430包括限定通型(passing)圆筒形座402的中央部426，轴组件420直接插入通型圆筒形座402中。

轴组件420包括轴422。

轴组件420包括第一轴承470，第一轴承470在第一端、即更接近曲柄臂的一端附近支承位于圆筒形座402内的轴422。

第一轴承470是例如滚针型的。

圆筒形座402的开口通过密封件460封闭。

轴组件420还包括第二轴承490，第二轴承490在第二端、即更远离曲柄臂的一端附近支承位于圆筒形座402内的轴422。

第二轴承490接触预设在轴422中的邻接部492，并且通过螺母494锁定就位。

踏板主体410的圆筒形座402在更远离曲柄臂的一端附近由内末端邻接表面403封闭，该内末端邻接表面403特别包括端盖404。

圆筒形座402的内表面442包括唇部444。

唇部444与内末端邻接表面403相对。

根据本发明的踏板410包括五个间隔件480。

间隔件480的数量可以根据用户具体的需求为任意数量。

这些间隔件480与本发明的前述实施方式中公开的间隔件是相同或者相似的。

根据不同布置，五个间隔件480沿着轴420插设，以得到踏板410的不同Q系数。

例如，图10示出的构型中，五个间隔件480中的两个间隔件480置于唇部444和第二轴承490之间，而其它三个间隔件置于第二轴承490和端盖404的内邻接表面403之间。

因此图10中示出的构型适于得到Q系数的中间值。

最小和最大Q系数的构型与示于图6和图7中的本发明的前述实施方式的构型相似。

本实施方式比现有技术更加简单廉价，并且以更容易调整Q系数为特征。

根据优选实施方式对本发明进行描述，但是在不脱离下面提供的权利要求保护范围的情况下，可以构思出等同变型。

Claims (14)

1.一种自行车踏板，包括踏板主体(130；430)，所述踏板主体(130；430)转动地连接至轴组件(200；420)，所述轴组件(200；420)适于联接至踏板曲柄，所述踏板主体(130；430)具有中央部(126；426)，所述中央部(126；426)包括圆筒形座(202；402)，所述轴组件(200；420)插入并以可转动方式支承在所述圆筒形座(202；402)中，其特征在于，所述踏板(10；410)包括沿着所述轴组件(200；420)和/或在所述圆筒形座(202；402)内插设的多个间隔件(80；480)，并且所述间隔件(80；480)适于被重新定位以改变踏板(10；410)的Q系数。

2.根据权利要求1所述的踏板，其中，所述圆筒形座(202；402)包括唇部(44；444)以及与所述唇部(44；444)相对的内末端邻接表面(203；403)，所述唇部(44；444)和/或所述内末端邻接表面(203；403)适于接触所述间隔件(80；480)中的一个间隔件。

3.根据权利要求2所述的踏板，其中，所述轴组件(420)包括以可转动方式支承在至少第一轴承(470)和第二轴承(490)上的轴(422)，所述间隔件(480)能够沿着所述轴(422)插设，置于所述唇部(444)与所述第二轴承(490)之间和/或所述第二轴承(490)与所述内末端邻接表面(403)之间。

4.根据权利要求3所述的踏板，其中，所述内末端邻接表面(403)包括封闭所述圆筒形座(402)的端盖(404)。

5.根据权利要求2所述的踏板，其中，所述轴组件(200)包括以可转动方式支承在至少第一轴承(70)、第二轴承(90)和第三轴承(100)上的轴(20)，所述间隔件(80)能够沿着所述轴(20)插设，置于所述唇部(44)与所述第二轴承(90)之间和/或所述第三轴承(100)与所述内末端邻接表面(203)之间。

6.根据权利要求5所述的踏板，其中，所述内末端邻接表面(203)与所述踏板主体(130)是一体的。

7.根据权利要求6所述的踏板，所述踏板包括接触所述内末端邻接表面(203)的至少一O形环密封件(120)。

8.根据权利要求3或5所述的踏板，其中，所述第一轴承(70；470)为滚针型。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的踏板，其中，所述轴组件(200；420)包括拧在所述轴(20；422)的螺纹端上的螺母(110；494)，所述螺母(110；494)适于锁定所述第二轴承(490)或所述第三轴承(100)。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的踏板，其中，所述踏板(10)包括容置所述轴组件(200)的筒主体(40)，所述筒主体(40)具有拧入在所述圆筒形座(202)的螺纹端(136)中的螺纹部(42)。

11.根据前一权利要求所述的踏板，其中，所述筒主体(40)包括设有花键(46)的第一端(41)，所述花键(46)适于操作成将所述筒主体(40)拧入所述圆筒形座(202)或者从所述圆筒形座(202)拧出。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的踏板，其中，所述第二轴承(90)和所述第三轴承(100)接触沿着所述轴(20)预设的对应邻接部(92、94)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述间隔件(80；480)由铝制成。

14.根据前述权利要求中任一项所述的踏板，其中，所述间隔件(80；480)的厚度为1mm或2mm。