CN113562111A - 自行车踏板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车踏板，所述自行车踏板包括镂空主体(1)，该主体包括前纵向壁(1c)、后纵向壁(1d)和中心杆(11)，该中心杆包括用于接收固定到曲柄臂的心轴(2)的横向通道(11a)并且提供外侧壁(1a)和位于曲柄臂那一侧的内侧壁(1b)之间的连接，所述主体(1)借助于至少一个轴承(21)围绕所述心轴(2)可旋转地安装，其特征在于，所述中心杆(11)通过两个发散臂(12a、12b)朝向外侧延长，从而在所述两个发散臂之间界定与所述通道(11a)相对地形成在所述主体中的侧凹部(10)。

Description

自行车踏板

技术领域

本发明应用于自行车领域。具体而言，本发明涉及一种自行车踏板，并且特别地涉及一种用于被称为山地自行车的全地形自行车的踏板。

背景技术

所有自行车都配备有踏板，这种踏板包括可旋转地安装在轴承轴上的镂空主体，该轴承轴容纳在踏板镂空主体的中心通道中。然后将轴承轴安装在曲柄臂上。一些踏板具有带有适合于足弓轮廓的轻微凹度的放大表面。这些表面中的至少一个表面设置有浮雕部以便于附接和保持骑行者的鞋。

尤其在专利申请US 2014/0251077中描述了这样的踏板。该踏板的主体具有突出的侧部分，该侧部分设置有位于踏板主体的中心通道的伸长部中的开口。该开口用以插入轴承轴的紧固构件，提供与踏板主体的旋转连接。然而，通过该开口接近这些构件仍然比较困难。

由于山地自行车被设计成在自然环境中骑行，它们可能在地面上遇到许多障碍物并与碎片(砂砾、草、叶子、树枝等)接触，这些碎片可能被卡在踏板中并阻碍它们的旋转。当踏板主体是镂空制品并且在突出部分中具有窄的侧开口时，这种堵塞的风险更加重要，如现有实施方式中的情况那样。

专利CN 206255148U描述了一种踏板，该踏板具有设置有尺寸减小的单滚珠轴承的轴，这允许主体的厚度减小，但是明显不足以正确地传递机械力。

然而，尽管趋势是使自行车踏板特别是山地形自行车踏板更轻，但是实现包括厚度减小和开放面积增加的这个目标必须不损害结构的刚度或机械强度。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于提出一种自行车踏板，该自行车踏板允许通过便于接近杆紧固构件同时提供更薄和更轻的结构而不改变其刚度并且有助于力的更好分布来解决现有技术所提出的技术问题。

根据本发明，该目的借助于一种自行车踏板实现，该自行车踏板包括镂空主体，该镂空主体包括前纵向壁、后纵向壁、中心杆，该中心杆包括用于接收固定到曲柄臂的心轴的横向通道并且确保外侧壁和位于曲柄臂那一侧的内侧壁之间的连接，所述主体借助于至少一个轴承围绕所述心轴可旋转地安装，其特征在于，所述中心杆通过两个发散臂朝向外侧延长，从而在所述两个发散臂之间界定与所述通道相对地设置在所述主体中的侧凹部。

根据一个有利的特征，所述两个发散臂在它们相应的端部处承载纵向凸耳，所述纵向凸耳的外边缘朝向彼此延伸，从而提供所述凹部的朝向外侧的开口。

根据一个具体的变型实施方式，纵向凸耳的外边缘是倾斜的并且彼此平行。

优选地，这些倾斜的外边缘相对于与主体的平面垂直的轴线(Y)具有在4°和35°之间的向下且朝向主体的后部的倾斜度(α)。

根据该变型的特定特征，所述纵向凸耳在所述主体的外侧壁的延长部分中延伸并会聚。

根据另一个特征，所述主体包括由所述中心杆分开的分别位于前部和后部的两个独立的翼部。

优选地，主体具有100mm和120mm之间的长度以及90mm和110mm之间的宽度。

根据本发明的踏板的特定特征，所述主体的所述侧向凹部具有分别由所述两个发散臂和所述中心杆的所述远端面界定的大致四边形的轮廓。

在另一个实施方式中，两个发散臂在垂直于主体的平面中延伸，并且相对于通道的轴线以10°和45°之间的角度发散。

根据另一个有利的特征，主体的上侧和下侧具有凹形轮廓。

根据第一实施方式，主体的外侧壁和内侧壁设置有空腔。

根据另一实施方式，主体的内侧壁和外侧壁设置有贯通空腔。

根据本发明的踏板的其它特征，所述心轴通过双滚珠轴承可旋转地连接到所述主体。

优选地，该双滚珠轴承安装在通道的外端附近。

根据本发明的踏板的又一实施方式，中心杆具有平行六面体形横截面，并且在其上表面和下表面中的至少一者上承载有用于自动附接鞋的装置。

本发明的踏板包括具有大的镂空部件的主体，这导致显著更轻的结构。由于加强臂的轮廓和特定定向，这种减轻不损害整体刚度和适当的机械强度，并且与上侧和下侧的凹形轮廓相容，该凹形轮廓适于足弓。因此，本发明的踏板在刚性和轻便之间提供了良好的折衷。

踏板主体中的侧凹部没有闭合，这防止了物体或碎片被卡在踏板中。实际上，凸耳的倾斜边缘有助于引导可能意外地卡在踏板的凹部中的任何物体并使其朝向后部离开。

此外，侧凹部使得容易接近心轴和轴承，并且简化了踏板的组装和维护操作。

踏板的主体由两个独立的翼部形成，它们分别位于前部和后部，仅通过中心杆连接。这种特定结构允许将施加在踏板的前部和后部上的作用力分离，并且使机械效率优化。由于可能存在阻尼元件，所以由踏板上的突然力产生的振动也被吸收。

最后，踏板心轴配备有两个较小的轴承而不是传统的单个轴承和较薄的轴承，以减小踏板的厚度，同时维持良好的动力传递。

附图说明

参考附图和下文的详细描述，本发明的其它特征和优点将从以下描述中变得显而易见。

图1A是本发明的放大左踏板的实施方式的后立体图。

图1B是图1A中的踏板的前立体图。

图2A是图1A和图1B的踏板的侧视图。

图2B是图1A和图1B的踏板的正视图。

图2C是图1A和图1B的踏板的俯视图。

图3是本发明的放大踏板的横截面正视图。

图4A是本发明的放大踏板的第一变型实施方式的立体图。

图4B是本发明的放大踏板的第二变型实施方式的立体图。

图4C是本发明的放大踏板的第三变型实施方式的立体图。

具体实施方式

为了更清楚，在说明书和附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记标识。

当然，由上面示出和下面描述的附图所示的实现本发明的过程的方法仅作为非限制性示例给出。明确地提出，可以提出不同的方法，并且将这些方法彼此组合以提出其它方法。

本发明涉及所有类型的自行车设备的领域，但是特别适用于山地自行车，并且特别适用于这种类型的自行车的放大踏板。

传统上，如图1A和图1B(其示出了左手侧踏板)所示，自行车踏板包括镂空主体1，该主体1包括中心杆11，该中心杆11确保位于曲柄臂那一侧的内侧壁1b和位于与内侧壁相反的一侧的外侧壁1a之间的连接。主体1还由前纵向壁1c和后纵向壁1d界定。

中心杆11具有平行六面体形横截面。根据未示出的替代实施方式，该中心杆可以采用其它形式，并且特别地具有圆形或曲线的横截面轮廓。

中心杆11设置有横向地延伸并用于接收心轴2的内部通道11a(在图3中可见)。心轴2在其近端处通常通过螺纹连接而固定到曲柄臂(未示出)，并且在其远端处通过至少一个滚珠轴承21(在图3的横截面中可见，并且在图1A和图1B中以虚线定位)以旋转的方式连接到主体1。

主体1的上表面和下表面具有突钉16，以加强骑行者的鞋在踏板上的抓紧力并防止鞋底滑动。上侧和下侧具有适于足弓形状的凹形轮廓。

为了增加骑行者的脚的支撑表面并优化传递到曲柄组的动力，已知的是增加踏板主体1的表面。这种增加不仅反映在朝向前部和朝向后部的纵向延伸中，而且还反映在横向方向即沿着中心杆11的轴线的侧向延伸中。然而，该扩大不能加重踏板，也不能损害其刚性和机械强度。

在这方面，本发明提出通过两个发散臂横向向外地延长中心杆11，所述两个发散臂分别为前臂12a和后臂12b，在所述两个发散臂之间界定靠近通道11a的外端设置在主体1中的侧凹部10。

因此，在此，凹部10分别由两个臂12a、12b和中心杆11的远端面界定，通道11a在该远端面处开口。因此，该凹部10将主体1分成两个独立且对称的翼部，在踏板处于其基本水平的工作位置的情况下，这两个翼部在中心处由中心杆11连接，并分别布置在该中心杆11的前部和后部处。因此，凹部10在中心杆11的外端处提供自由空间，该自由空间的轮廓基本上是四边形。

前翼部由中心杆11、前臂12a、外侧壁1a的前部分、前纵向壁1c和内侧壁1b的前部分形成的封闭轮廓构成。后翼部由中心杆11、后臂12b、外侧壁1a的后部分、后纵向壁1d和内侧壁1b的后部分形成的封闭轮廓构成。

这种特殊的结构允许将施加在踏板主体的前部和后部上的力分离，从而优化机械效率和阻尼。因此，施加到踏板的前部分的力不会干扰踏板的后部分，反之亦然。

优选地，臂12a、12b的连接到主体1的外侧壁1a的端部分别承载纵向凸耳，即前凸耳13a和后凸耳13b。然而，踏板没有凸耳也不超出本发明的范围，那么侧向凹部则尽可能地宽，并且其宽度对应于前臂12a的端部和后臂12b的端部之间的距离。

当存在凸耳时，凸耳13a、13b的相应外边缘130a、130b朝向彼此延伸，以便向外部分地封闭凹部10，从而留下间隙10a。凸耳的长度将被选择成使得踏板的挠曲刚度是足够的。

在适当的情况下，根据图4C所示的替代实施方式，间隙10a可以填充阻尼增强元件17。该阻尼元件17例如以由弹性材料制成的条带的形式制成，该条带永久地或可移除地固定到凸耳13a、13b的自由边缘。元件17以压缩和/或挠曲的方式工作，并且由于骑行者的脚施加在踏板主体1的前翼部或后翼部上的力而弹性变形。

在阻尼元件17是可移除的情况下，骑行者可以根据踏板的期望机械行为用不同刚度的另一阻尼元件来替换它。该元件17可以是可互换的，并且在磨损的情况下，可以由类似刚性的元件代替。

根据图2A所示的本发明的踏板的一个具体实施方式，凸耳13a、13b的外边缘130a、130b是倾斜的，彼此平行，并且优选地可以具有向下并朝向主体1的后部的倾斜度。优选地，这些倾斜外边缘的倾斜度(α)相对于垂直于主体1的平面的轴线Y在4°和35°之间，优选地在5°和10°之间。在未示出的另一个实施方式中，凸耳13a、13b的外边缘可以是平行和竖直的。

两个臂12a、12b在垂直于主体1的平面内延伸，并且相对于公共轴线X、中心杆11和通道11a以10°和45°之间的角度(Ω)发散，优选地以10°和20°之间的角度发散，如图1A和图2C所示。这些臂的定向和尺寸被优化以对主体1提供加强。

凸耳13a、13b在主体1的外侧面1a的延长范围中延伸。如图所示，凸耳13a、13b朝向彼此会聚并且不在它们相应的自由边缘之间相遇而限定开口10a。

凸耳的最小长度在4mm和7mm之间，优选在5mm和6mm之间。凸耳的最大长度在9mm和12mm之间，优选在10mm和11mm之间。

凸耳13a、13b朝向凹部10的开口10a定向。结果，由于定向的相对改变，主体1的外侧壁1a的轮廓(其前部和后部在前翼部和后翼部之间稍微发散，如图2C所示)在与臂12a、12b和会聚凸耳13a、13b相连的相应连接区域中具有拐点。

在未示出的另一变型中，凸耳不再对准和共面，而是朝向凹部10的内部定向，在垂直于主体的割线平面中延伸，并且在凸耳之间限定角度。

由于凸耳13a、13a的外边缘130a、130b的特定的倾斜轮廓，本发明通过确保物体或碎片被朝向凹部10的外侧引导并因此在自行车向前移动时便于它们离开而使得能够避免物体或碎片卡在和堵塞在踏板中。这种引导还通过外侧壁1a在主体1的前翼部和后翼部上的定向而被加强。

此外，凹部10的存在以及其在凸耳13a、13b之间通向外侧的轴向开口10a，允许容易地接近心轴紧固构件2和轴承21，这简化了踏板的组装和维护。

优选地，为了减轻踏板的结构，主体1的外侧壁1a和内侧壁1b分别设置有空腔14、15。根据不同的变型，这些空腔或者形成在外侧壁1a和/或内侧壁1b的外侧面上(如图所示)，或者形成在这些侧壁1a、1b的面对的内表面上。也可以将这些空腔设置在侧壁中的一个侧壁的内表面上和另一个侧壁的外表面上。根据另外的变型，这些空腔也可以形成在前纵向壁1c和后纵向壁1d上。

因此，应当理解，根据本发明，所有的组合都是可能的，并且这些空腔14、15也可以是盲的或贯通的，以进一步增加踏板结构的轻便性。

优选地，这些空腔14、15的纵向边缘中的至少一个平行于凸耳13a、13b的外边缘130a、130b(倾斜的或非倾斜的)以及平行于主体1的前纵向壁1c的前表面和后纵向壁1d的后表面，如图中所示的实施方式所示。

踏板的主体1可以由诸如铝或碳之类的材料制成，或者由复合材料制成，或者由塑料材料制成，可能用天然或人造纤维加强，从而提供通过模制成单件来制造的可能性，同时具有令人满意的刚度和机械强度。如果需要，主体1也可以制成为两个或多个部分，以通过任何常规方法组装。

在优选实施方式中，主体在其前端和后端之间的长度在100mm和120mm之间，优选地在105mm和115mm之间，并且在外侧壁1a和内侧壁1b的相应外表面之间的宽度在90mm和110mm之间，优选地在95mm和105mm之间。如图中清楚地显示，该放大踏板具有大于其宽度的长度。

臂12a、12b的厚度在3mm和7mm之间，优选在4mm和5mm之间，具体为4.6mm。这些臂的高度在13mm和20mm之间，优选在15mm和17mm之间，而它们的长度在25mm和30mm之间，优选在26mm和28mm之间。

因此，中心杆11的宽度在13mm和20mm之间，优选在15mm和17mm之间，高度在13mm和20mm之间，优选在15mm和17mm之间。中心杆11的长度在60mm和80mm之间，并且该长度在踏板宽度的一半和三分之二之间。

本发明的目的还在于提出一种对踏板的心轴2和主体1之间的旋转连接的改进，其通过用尺寸较小的双滚珠轴承21(特别地在图1A、图1B中以虚线表示，在图3中以实线表示)代替传统的滚珠轴承，这使得可以减小踏板的厚度，同时通过更好的力分布保持良好的能量传递。

优选地，如图3所示，该双滚珠轴承21安装在靠近通道11a外端布置的保持架中。密封由外侧的外保护罩和安装在通道11a两侧的密封件提供。

在图4B所示的另一实施方式中，中心杆11在其上表面和下表面中的至少一者上承载用于例如山地自行车的自动附接鞋的装置A，如例如在FR 2768391中所述的装置。在不超出本发明范围的情况下，可以将这些自动附接装置A可移除地安装在中心杆11上。

Claims (16)

1.一种自行车踏板，所述自行车踏板包括镂空主体(1)，所述镂空主体包括前纵向壁(1c)、后纵向壁(1d)和中心杆(11)，所述中心杆包括用于接收固定到曲柄臂的心轴(2)的横向通道(11a)并且确保外侧壁(1a)和位于所述曲柄臂那一侧的内侧壁(1b)之间的连接，所述主体(1)借助于至少一个轴承(21)围绕所述心轴(2)以可旋转的方式安装，其特征在于，所述中心杆(11)通过两个发散臂(12a、12b)朝向外侧延长，从而在所述两个发散臂之间界定与所述横向通道(11a)相对地设置在所述主体中的侧凹部(10)。

2.根据权利要求1所述的自行车踏板，其特征在于，所述两个发散臂(12a、12b)在它们相应的端部处承载纵向凸耳(13a、13b)，所述纵向凸耳的外边缘(130a、130b)朝向彼此延伸，从而提供所述侧凹部(10)的朝向外侧的开口(10a)。

3.根据权利要求2所述的自行车踏板，其特征在于，所述纵向凸耳(13a、13b)的所述外边缘(130a、130b)是倾斜的并且彼此平行。

4.根据权利要求3所述的自行车踏板，其特征在于，所述纵向凸耳(13a、13b)的倾斜的所述外边缘相对于与所述主体(1)的平面垂直的轴线(Y)具有在4°和35°之间的向下且朝向所述主体(1)的后部的倾斜度(α)。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述纵向凸耳(13a、13b)在所述主体(1)的所述外侧壁(1a)的延长范围中延伸并会聚。

6.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述主体(1)包括由所述中心杆(11)分开的分别位于前部和后部的两个独立的翼部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述主体具有在100mm和120mm之间的长度和在90mm和110mm之间的宽度。

8.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述侧凹部(10)具有分别由所述两个发散臂(12a、12b)和所述中心杆(11)的远端面界定的大致四边形的轮廓。

9.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述两个发散臂(12a、12b)在垂直于所述主体(1)的平面中延伸，并且相对于所述横向通道(11a)的轴线(X)以10°和45°之间的角度(Ω)发散。

10.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述主体(1)的上表面和下表面具有凹形轮廓。

11.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述纵向凸耳(13a、13b)在所述主体(1)的所述外侧壁(1a)的延长范围中延伸。

12.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述主体(1)的所述外侧壁(1a)和所述内侧壁(1b)设置有空腔(14、15)。

13.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述主体的所述外侧壁(1a)和所述内侧壁(1b)设置有贯通空腔(14、15)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述心轴(2)通过双滚珠轴承(21)以可旋转的方式连接到所述主体(1)。

15.根据权利要求14所述的自行车踏板，其特征在于，所述双滚珠轴承(21)安装在所述横向通道(11a)的外端附近。

16.根据前述权利要求中任一项所述的自行车踏板，其特征在于，所述中心杆(11)具有平行六面体形横截面，并且在其上表面和下表面中的至少一者的上面承载有用于自动附接鞋的装置(A)。

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