CN114802579A - 用于自行车的踏板及踏板套件 - Google Patents

用于自行车的踏板及踏板套件 Download PDF

Info

Publication number
CN114802579A
CN114802579A CN202210216914.6A CN202210216914A CN114802579A CN 114802579 A CN114802579 A CN 114802579A CN 202210216914 A CN202210216914 A CN 202210216914A CN 114802579 A CN114802579 A CN 114802579A
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnetic
pedal
blocks
permanent magnet
disc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210216914.6A
Other languages
English (en)
Inventor
史蒂文·鲍尔
谢恩·费尔顿
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shi DiwenBaoer
Original Assignee
Shi DiwenBaoer
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shi DiwenBaoer filed Critical Shi DiwenBaoer
Publication of CN114802579A publication Critical patent/CN114802579A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/08Pedals
    • B62M3/086Attachments between shoe and pedal other than toe clips, e.g. cleats
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B1/00Footwear characterised by the material
    • A43B1/0054Footwear characterised by the material provided with magnets, magnetic parts or magnetic substances
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B5/00Footwear for sporting purposes
    • A43B5/14Shoes for cyclists
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00Magnets
    • H01F7/02Permanent magnets [PM]
    • H01F7/04Means for releasing the attractive force

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physical Education & Sports Medicine (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)

Abstract

示例性实施例涉及一种用于自行车的踏板,其包括本体、可旋转地固定到本体并用于与自行车连接的心轴、不可旋转地固定在本体内的第一磁性盘片、以及可旋转地固定在本体内并覆盖第一磁性盘片的第二磁性盘片。第一和第二磁性盘片各自包括两个磁块,所述磁块被定位在其间的相应永磁板分开且赋予磁性。第二磁性盘片包括倒角突起,其构造成被含铁金属防滑件接合,所述含铁金属防滑件可以使第二磁性盘片在第一位置和第二位置之间旋转,在第一位置踏板处于磁性未激活状态,并且在第二位置踏板处于磁性激活状态从而将防滑件磁性地固定到第二磁性盘片。

Description

用于自行车的踏板及踏板套件
本申请是申请日为2018年12月3日、申请号为201880088435.2、名称为 “用于自行车的踏板”的发明申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月5日提交的美国临时专利申请No.62/594,830的权 益。前述临时专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及用于休闲和/或运输设备(例如自行车、滑雪橇、滑雪板等)的磁性 接合机构,以便将附属肢体(例如脚)的覆盖物(例如鞋)接合到该设备上。
背景技术
例如自行车(室内和室外)、滑雪橇和滑雪板等休闲和/或运输设备的用户通 常固定到他们各自的设备上,同时也能够可靠地从那里脱离。在自行车的情况下, 采用了“无夹具”踏板,其包括固定到自行车上的夹入式踏板和附接到骑车者的 每只鞋的底部的防滑件。“无夹具”踏板允许骑自行车的人将他们的鞋(和脚)可 移除地固定到自行车踏板上。夹入式踏板可以被弹簧加载,并允许用户插入防滑 件,按压踏板的弹簧加载部分,并将防滑件固定到踏板的顶板。通过被夹入,骑 车者将通过踏板行程来增加动力传递,提高效率,并且更好地控制,以及其它好 处。然而,当骑车者想停下来时,他们必须使鞋从踏板上解除夹持,而不是简单 地将脚从踏板上移开。附加地,如果骑车者发生事故,他们希望能够快速且轻松 地从踏板上解除夹持。为了从踏板上解除夹持并释放防滑件,骑车者通常会向外 扭转他们的脚跟,直到防滑件从踏板上释放。这种解除夹持过程有时可能有困难, 并且防滑件可能卡在踏板中。在发生事故的情况下,防滑件未能脱离踏板可能增 加受伤的风险或严重程度。因此,所需要的是一种“无夹具”踏板,其是安全的 而且也可以轻松地和可靠地脱离接合。
模块化永磁工件卡盘是本领域已知的。例如,美国专利No.7,161,451(其内容 通过引用整体并入本文)公开了一种用于保持或提升工件的永磁卡盘。这种类型 的卡盘可以包括两个磁性层,它们相互堆叠并封装在外壳中。每个磁性层都由一 系列软磁块组成,所述软磁块围绕中心定位并被永磁板分开。也就是说,每个磁 性层包括交替的软磁块和永磁板。磁性层可以是例如正方形或圆形形状的。如果 是正方形形状,则磁性层可以包含偶数个形状为立方体或矩形棱柱的软磁块,例 如两个或四个。如果是圆形形状,则磁性层可以包含偶数个形状为圆扇形棱柱 (例如挤出的馅饼切片状)软磁块,例如,两个、四个、六个等。永磁板具有两个 主面,这两个主面定位成邻近所插置的软磁块。第一主面具有北磁极,并且与第 一主面相反的第二主面具有南磁极。永磁板定位在相邻软磁块之间,通常从磁性层的中心延伸到周边,并且使得每个软磁块仅邻近两个交界的永磁板的北磁面 或南磁面,而不是北磁面和南磁面。邻近北磁面的软磁块将具有北极,而邻近南 磁面的软磁块将具有南极。作为结果,软磁块在北极块和南极块之间交替,例如 第一块具有北极,第二后续块具有南极,第三后续块具有北极,以此类推。磁性 层之一可以连接到外部凸耳螺母,其允许磁性层通过工具(例如扳手)旋转。
每个磁性层都如上所述地构成,并且彼此叠置。第一磁性层和第二磁性层可 以在两个不同位置上重叠,即未对齐位置和对齐位置。在未对齐位置,彼此重叠 的第一磁性层和第二磁性层的软磁块的极性为相反的极性,例如第一层的北极 软磁块覆盖第二层的南极软磁块,并且第一层的南极软磁块覆盖第二层的北极 软磁块。在该未对齐位置,磁通线闭合,这防止磁力延伸超过第一和第二磁性层。 因此,这种未对齐位置被称为磁性未激活状态,因为永磁卡盘将不会在由铁磁材 料制成的外部工件上施加显著的磁力。在对齐位置,彼此重叠的第一磁性层和第 二磁性层的软磁块的极性为相同的极性,例如第一层的北极软磁块覆盖第二层 的北极软磁块,并且第一层的南极软磁块覆盖第二层的南极软磁块。在该对齐位 置,磁性回路不完整且开放,从而允许磁力延伸超过第一和第二磁性层。因此,该对齐位置被称为磁性激活状态,因为永磁卡盘将在由铁磁材料制成的外部工 件上施加磁力,并因此将外部工件固定到永磁卡盘。
通过使用工具使磁性层之一相对于另一磁性层旋转以旋转外部凸耳螺母, 使得软磁块的极性对齐或不对齐,永磁卡盘可以在激活位置和未激活位置之间 切换。在这些位置之间切换的旋转程度由软磁块的数量确定。如果使用了四个软 磁块,则第一磁性层将不得不相对于第二磁性层旋转90°(例如,整圈的四分之 一),以在激活位置和未激活位置之间切换。如果使用了六个软磁块,则第一磁 性层将不得不相对于第二磁性层旋转60°(例如,整圈的六分之一),以在激活位 置和未激活位置之间切换。
已知的是,上述和美国专利No.7,161,451中所描述的永磁卡盘是用工件夹 持装置来实现的,该工件保持装置用于机械保持操作,例如用于磨床、车床和铣 床,以及用于材料处理目的。对于工件保持应用,永磁卡盘将保持正在加工的材 料,例如正被车削的一块金属。然而,现有技术的永磁卡盘并不涉及磁性地固定 用于激活永磁卡盘的装置或工具。
本公开通过提供用于休闲和/或运输设备的磁性接合机构,和/或通过提供可 以由用户的脚或其它附属肢体启用和停用并将用户的脚或其它附属肢体可释放 地固定到该设备使得它可通过两个磁性盘片的旋转激活而快速且可靠地连接和 断开的磁性接合机构,来解决前述缺点和其它缺点。
发明内容
本公开的示例性实施例涉及用于休闲和/或运输设备(例如自行车、滑雪橇、 滑雪板等)的磁性接合机构。
更具体地,根据本公开的实施例,提供了一种用于运输设备的磁性接合机构。 在一些示例性实施例中,磁性接合机构包括两个磁性盘片,所述两个磁性盘片可 以相对于彼此在第一磁性未激活位置和第二磁性激活位置之间旋转,以便接合 含铁防滑件。
在一些示例性实施例中,用于自行车的踏板包括本体、可旋转地固定到本体 并被构造成连接到自行车的心轴组件、定位且不可旋转地固定在本体内的第一 磁性盘片、以及定位且可旋转地固定在本体内从而覆盖第一磁性盘片的第二磁 性盘片。第一磁性盘片包括至少两个块和具有磁北面和磁南面的至少一个永磁 板。第一磁性盘片的至少一个永磁板定位在至少两个块之间,其中至少两个块中 的第一个邻近磁北面,并且至少两个块中的第二个邻近磁南面,使得至少一个永 磁板以磁北极磁化至少两个块中的第一个,并且以磁南极磁化至少两个块中的 第二个。第二磁性盘片包括至少两个块、具有磁北面和磁南面的至少一个永磁板、 以及构造成由含铁金属防滑件接合的倒角突起(keyed protrusion)。第二磁性盘片 的至少一个永磁板定位在至少两个块之间,其中至少两个块中的第一个邻近磁 北面,并且至少两个块中的第二个邻近磁南面,使得至少一个永磁板以磁北极磁 化至少两个块中的第一个,并且以磁南极磁化至少两个部段中的第二个。第二磁 性盘片可通过含铁金属防滑件在第一位置和第二位置之间旋转,在第一位置第 二磁性盘片的至少两个块中的第一个覆盖第一磁性盘片的至少两个块中的第二 个,并且第二磁性盘片的至少两个块中的第二个覆盖第一磁性盘片的至少两个 块中的第一个,在第二位置第二磁性盘片的至少两个块中的第一个覆盖第一磁 性盘片的至少两个块中的第一个,并且第二磁性盘片的至少两个块中的第二个 覆盖第一磁性盘片的至少两个块中的第二个。当第二磁性盘片处于第一位置时, 踏板处于磁性未激活状态,并且防滑件没有磁性地固定到第二磁性盘片。当第二 磁性盘片处于第二位置时,踏板处于磁性激活状态,并且防滑件磁性地固定到第 二磁性盘片。
根据本公开的实施例,提供了一种用于自行车的踏板,其包括本体、可旋转 地固定到本体并被构造成连接到自行车的心轴组件、定位且不可旋转地固定在 本体内的第一磁性盘片、以及定位且可旋转地固定在本体内从而覆盖第一磁性 盘片的第二磁性盘片。第一磁性盘片包括偶数个永磁板和多个块,每个永磁板都 具有磁北面和磁南面。多个块中的至少一个块定位在每对相邻的永磁板之间,使 得永磁板以磁北极或磁南极磁化多个块中的每一个,且相邻块具有相反的磁极。 第二磁性盘片包括:偶数个永磁板,每个永磁板都具有磁北面和磁南面;多个块; 以及倒角突起,其构造成与含铁金属防滑件接合。多个块中的至少一个块定位在 每对相邻的永磁板之间,使得永磁板以磁北极或磁南极磁化多个块中的每一个, 且相邻块具有相反的磁极。第二磁性盘片可通过含铁金属防滑件在第一位置和第二位置之间旋转,在第一位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的 磁北极块,并且第二磁性盘片的磁北极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,在第二 位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,并且第二磁性盘 片的磁北极块覆盖第一磁性盘片磁北极块。当第二磁性盘片处于第一位置时,踏 板处于磁性未激活状态,并且防滑件没有磁性地固定到第二磁性盘片,并且当第 二磁性盘片处于第二位置时,踏板处于磁性激活状态,并且防滑件磁性地固定到 第二磁性盘片。
根据本公开的附加实施例,提供一种用于休闲和/或运输设备的磁性接合机 构,其包括:本体;第一磁性盘片,其定位且不可旋转地固定在本体内;以及第 二磁性盘片,其定位且可旋转地固定在本体内,从而覆盖第一磁性盘片。第一磁 性盘片包括偶数个永磁板和多个块,每个永磁板都具有磁北面和磁南面。多个块 中的至少一个块定位在每对相邻的永磁板之间,使得永磁板以磁北极或磁南极 磁化多个块中的每一个,且相邻块具有相反的磁极。第二磁性盘片包括:偶数个 永磁板,每个永磁板都具有磁北面和磁南面;多个块;以及倒角突起,其构造成 与含铁金属防滑件接合。多个块中的至少一个块定位在每对相邻的永磁板之间, 使得永磁板以磁北极或磁南极磁化多个块中的每一个,且相邻块具有相反的磁 极。第二磁性盘片可通过含铁金属防滑件在第一位置和第二位置之间旋转,在第 一位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的磁北极块,并且第二磁性 盘片的磁北极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,在第二位置第二磁性盘片的磁 南极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,并且第二磁性盘片的磁北极块覆盖第一 磁性盘片磁北极块。当第二磁性盘片处于第一位置时,磁性接合机构处于磁性未 激活状态,并且防滑件没有磁性地固定到第二磁性盘片,并且当第二磁性盘片处 于第二位置时,磁性接合机构处于磁性激活状态,并且防滑件磁性地固定到第二 磁性盘片。
根据本公开的附加实施例,一种用于自行车的踏板包括本体、可旋转地固定 到本体并被构造成连接到所述自行车的心轴组件、定位且不可旋转地固定在本 体内的第一磁性盘片、以及定位且可旋转地固定在本体内从而覆盖第一磁性盘 片的第二磁性盘片。第一磁性盘片包括第一磁块、第二磁块和定位在第一磁块与 第二磁块之间并分隔第一磁块和第二磁块的第一永磁板。第一永磁板以磁北极 磁化第一磁块和并以磁南极磁化第二磁块。第二磁性盘片包括第三磁块、第四磁 块、定位在第三磁块与第四磁块之间并分隔第三磁块和第四磁块的第二永磁板、 以及构造成与含铁金属防滑件接合以在第一位置和第二位置之间旋转第二磁性 盘片的倒角突起。第二永磁板以磁北极磁化第三磁块并以磁南极磁化第四磁块。 当第二磁性盘片处于第一位置时,第三磁块覆盖第二磁块,并且第四磁块覆盖第 一磁块,从而将踏板置于磁性未激活状态。当第二磁性盘片处于第二位置时,第 三磁块覆盖第一磁块,并且第四磁块覆盖第二磁块,从而将踏板置于磁性激活状 态,由此使得防滑件被磁性地固定到第二磁性盘片。
附图说明
结合附图理解,本发明的前述特征将从以下详细描述中变得显而易见,附图 中:
图1是用于运输设备的磁性接合机构的分解透视图;
图2是图1的磁性接合机构的防滑件的底视图;
图3是固定到鞋上的图2的防滑件的透视图;
图4是固定到鞋上的图2的防滑件的底视图;
图5是图1的磁性接合机构的踏板的分解视图;
图6是图5的踏板的顶视图;
图7是图5的踏板的底视图;
图8是踏板的第一磁性盘片的顶透视图;
图9是踏板的第二磁性盘片的底透视图;
图10A是放置在第一磁性盘片上的第二磁性盘片处于第一位置的局部透视 图;
图10B是放置在第一磁性盘片上的第二磁性盘片处于第二位置的局部透视 图;
图11A是磁性接合机构的透视图,其中防滑件在第一位置中与踏板连接;
图11B是磁性接合机构的透视图,其中防滑件在第二位置中与踏板连接;
图12是连接到自行车的踏板的透视图;
图13是固定在一对滑雪橇上的结合件的透视图;
图14是本公开的磁性接合机构的另一个实施例的透视图;
图15是图14的磁性接合机构的透视图,包括本公开的捕捉板;
图16是图14的改造踏板的侧视图,包括改造防滑件;并且,
图17是图14的改造踏板的内部的透视图,示出了多个滚珠轴承。
具体实施方式
本公开涉及用于休闲和/或运输设备的磁性接合机构,如下面结合图1-13详 细讨论的。
图1是用于例如自行车(室内或室外)、滑雪橇、滑雪板等运输设备的磁性接 合机构10的透视图。磁性接合机构10包括防滑件12和踏板14。图2是防滑件 12的底视图。防滑件12包括本体16,其具有顶表面18、底表面20和外周边壁22。本体16在形状上通常可以是圆柱形的。本体16还包括由倒角周边26限定 的倒角凹槽24。倒角凹槽24从底表面20延伸到本体16中。倒角凹槽24构造 成接合踏板14的一部分,这将在下面更详细地讨论。本体16还包括延伸穿过 本体16的两个孔28、30。孔28、30可以定位在凹槽24中(如图2中所示),并 延伸穿过顶表面18,或者它们可以定位在凹槽24外并从底表面20延伸到顶表 面18。孔28、30允许螺丝32、34(见图3和4)插入穿过其中,以将防滑件12固 定到鞋36并防止相对于它旋转,如图3和4中所示。孔28、30可以具有锥形 壁,使得螺丝头搁放平齐。防滑件12被示出为具有两个孔28、30,然而,应当 理解的是防滑件12可以包括任何数量的期望的孔,这将允许防滑件12固定到 鞋36。还可想到使用其它合适的装置将防滑件固定到鞋、靴或其它附属肢体覆盖物。
图3和4分别是透视图和底视图,示出了固定到鞋36的防滑件12。鞋36 可以是包括鞋帮38和鞋底40的标准自行车鞋。鞋底40可以由刚性材料(例如 硬塑料)制成,并且可以包括第一轨道和第二轨道42、44。第一和第二轨道42、 44允许螺丝32、34在沿着其长度的各个位置处固定到其上,从而允许防滑件12 根据需要在不同位置处固定到鞋36上。例如,轨道42、44可以包括被困的螺 母(未示出),其可以在轨道42、44内滑动,并且其可以被螺丝32、34接合。
图5是踏板14的分解视图。踏板14包括本体46、第一磁性盘片48、环形 盘片衬套50、第二磁性盘片52、环形盘片衬套54、顶盘56、盘片保持环58和 心轴组件60。本体46包括盘片保持器62和杆64。本体46本质上可以是一体 的,使得它由单片材料形成,以增加强度和刚度。图6和7分别是踏板14的顶 视图和底视图。如图7中所示,本体46的背面可以包括纹理65,例如滚花,其 在用户穿着普通鞋或者不希望将他们的鞋36磁性地锁定到踏板14上时允许用 户更牢固地接合踏板14。
如图5中所示,盘片保持器62包括环形侧壁66、底壁68、顶部开口70和 内环形肩72。盘片保持器62限定出内室74,用于容纳第一磁性盘片48、环形 盘片衬套50、第二磁性盘片52、环形盘片衬套54和顶盘56。环形侧壁66包括 邻近顶部开口70的多个被移除部段76,其形成多个抵接部78。被移除部段76 构造成接收盘片保持环58的一部分,而抵接部78构造成防止盘片保持环58旋 转,这在下面更详细地讨将论。环形肩72包括一个或更多个键80,其从环形肩 径向向内延伸并构造成接合第一磁性盘片48,以防止第一磁性盘片48相对于盘 片保持器62旋转。
杆64限定出内室82、轴承通道84和衬套通道86。轴承通道84通常在直 径上小于衬套通道86。杆64还包括封盖凹槽88、邻近封盖凹槽88的进入开口 90以及心轴开口92,所述心轴开口通常在杆64的前面94处并邻近与轴承通道 84相邻的衬套通道86。进入开口90和心轴开口92提供进入内室82的通路, 并允许心轴组件60的部件插入并定位在杆64的内室82、轴承通道84和衬套通 道86内。
心轴组件60包括心轴96、衬套98、轴承100、垫圈102和螺母104。心轴 96包括一系列同心部件,其包括有螺纹外延伸部106、头部108、止挡/间隔部 110、衬套安装座112、轴承安装座114和有螺纹内延伸部116。有螺纹外延伸部 106从头部108向外延伸,并且因此定位在心轴96的外端。有螺纹外延伸部106 包括螺纹,例如9/16”x 20tpi,其构造成可移除地接合自行车牙盘曲柄臂的螺纹 孔。头部108邻近有螺纹外延伸部106并包括扁平侧部118,其可以被扳手或其 它工具接合以旋转心轴96,这有助于将有螺纹外延伸部106固定并紧固到自行 车牙盘曲柄臂的螺纹孔。止挡/间隔部110是圆柱形部件,其从头部108与有螺 纹外延伸部106相反地延伸。止挡/间隔部110构造成接合杆64的前面94,并 且防止心轴96在心轴96与杆64接合时进一步插入。附加地,止挡/间隔部110 将头部108与杆64间隔开,从而为头部108提供足够的空间以便容易被工具接 合。衬套安装座112在形状上是圆柱形的,并且在头部108的相反侧从止挡/间 隔部110延伸。衬套安装座112具有比止挡/间隔部110小的直径,并且构造成 插入到衬套98中并被其环绕。也就是说,衬套安装座112插入到衬套98中,并且衬套98例如通过摩擦配合固定到衬套安装座112。轴承安装座114在形状 上也是圆柱形的,并且在止挡/间隔部110的相反侧从衬套安装座112延伸。轴 承安装座114具有比衬套安装座112小的直径,并且构造成插入到轴承100中 并被其环绕。也就是说,轴承安装座114插入到轴承100中,并且轴承100例如 通过摩擦配合固定到轴承安装座114。有螺纹内延伸部116在形状上也是圆柱形 的,并且在衬套安装座112的相反侧从轴承安装座114延伸。有螺纹内延伸部 116包括螺纹,其构造成被螺母104接合,以将心轴96固定到杆64上。
衬套98构造成插入并固定在杆64的衬套通道86内。衬套98可以由黄铜 制成并减少摩擦。如所讨论的,衬套98构造成接收并接合心轴96的衬套安装 座112。轴承100构造成插入并固定在杆64的轴承通道84内。轴承100可以是 针式滚子轴承,其允许其内部的部件(例如轴承安装座114以及因此心轴96)旋 转,而轴承100的外环在旋转上受到限制。如所讨论的,轴承100构造成接收并 接合心轴96的轴承安装座114,使得心轴96能在轴承100内旋转。当轴承100 固定在轴承通道84内并且衬套98固定在衬套通道86内时,心轴96可以插入穿过心轴开口92、衬套98和轴承100,直到止挡/间隔部110接触杆64的前面 94。当心轴96完全插入时,衬套安装座112将被衬套98环绕,轴承安装座114 将被轴承100环绕,并且有螺纹内延伸部116将位于杆64的内室82内。垫圈 102和螺母104于是可以通过进入开口90插入到内室82中,并放置在有螺纹内 延伸部116上。螺母104于是可以与有螺纹内延伸部116接合。螺母104于是 可以被工具例如扳手接合,并且头部108可以被另一工具接合,以将螺母104紧 固到心轴96的有螺纹内延伸部116上,从而将心轴96固定到杆64上。垫圈102 可以由聚四氟乙烯(PTFE)形成,并用于减少摩擦。
可以提供封盖120,其可以定位在封盖凹槽88内并且隐藏进入开口90。封 盖120可以可移除地固定在封盖凹槽88内,使得它与杆64的外壁平齐,从而 允许用户在需要时进入杆64的内室82。例如,用户可以移除封盖120以移除或 更换心轴96、衬套98或轴承100,或者润滑轴承100。
转到图8,提供了第一磁性盘片48的顶透视图。第一磁性盘片48在形状上 通常为圆形,并且包括由软磁材料(例如低碳钢)形成的软磁体122和多个永磁板 124。软磁体122包括中心孔126、一个或更多个周缘凹口128、多个径向槽130 以及构造成接收环形盘片衬套50的环形凹槽132。周缘凹口128从软磁体122 的外周边沿径向向内延伸,并且构造成接合盘片保持器62的环形肩72的键80。 更具体地,第一磁性盘片48被设定尺寸并且构造成放置在盘片保持器62内并 被环形肩72环绕。当第一磁性盘片48放置在盘片保持器62内时,键80接合 周缘凹口128,并防止第一磁性盘片48在盘片保持器62内旋转。
多个径向槽130大体从中心孔126延伸到软磁体122的外周边,并且与相 邻径向槽130间隔一定角度α。径向槽130中的每一个都与相邻径向槽130间 隔相同的角度即角度α,从而将软磁体122划分为偶数个大小相等的软磁块 134a-j。图8中示出的实施例具有十(10)个径向槽130,并且十(10)个大小相等的 软磁块134a-j(其在形状上可以描述为圆扇形棱柱)设置成彼此以36°角向地间 隔开。然而,应该理解的是,可以采用任何偶数个径向槽130,并且这是本公开 可想到的。例如,可以提供十二(12)个径向槽,这将导致十二(12)个大小相等的 彼此以30°角向地间隔开的块,或者替代地,可以提供十四(14)个径向槽,这将 导致十四(14)个大小相等的彼此以大约25.71°角向地间隔开的块。本文中还可 想到十六个、十八个、二十个等的径向槽和大小相等的块。本公开进一步可想到 在20°-30°范围内的优选角度α。在优选实施例中,第一磁性盘片48包括十 八(18)个以20°的角度α彼此角向地间隔开的径向槽130。
径向槽130中的每一个都被设定尺寸并且构造成接收永磁板124。在有十八 (18)个径向槽120的优选实施例中,将有十八(18)个匹配的永磁板124。每个永 磁板124包括第一主面136和与第一主面相反的第二主面138。第一主面136具 有北磁极或南磁极,而第二主面138具有相反的磁极,例如,如果第一主面136 具有北磁极则具有南磁极,或者如果第一主面136具有南磁极则具有北磁极。 永磁板124定位在多个径向槽130内,使得相同磁极的主面彼此面对并进入相 同的软磁块134a-j中,使得每个软磁块134a-j仅邻近交界永磁板124的北磁面 或南磁面,而不是北磁面和南磁面。出于说明的目的,每个永磁板124的北磁面 和南磁面在图8中标记为“N”和“S”。当处于这种构造时,邻近北磁面的软磁 块134b、134d、134f、134h、134j将具有北极,而邻近南磁面的软磁块134a、 134c、134e、134g、134i将具有南极。作为结果,软磁块134a-j在北极块和南极 块之间交替。
图9是第二磁性盘片52的底透视图,而图5示出了来自顶透视图的第二磁 性盘片52。第二磁性盘片52在形状上通常为圆形,并包括软磁体140和多个永 磁板124。软磁体140具有顶表面142和底表面144,并且由与第一磁性盘片48 的软磁体122相同的软磁材料例如低碳钢形成。第二磁性盘片52在构造上类似 于第一磁性盘片48,但是具有一些附加的部件。第二磁性盘片52包括中心定位 销146、倒角突起148和多个块150。中心定位销146从底表面144的中心延伸, 并构造成插入到第一磁性盘片48的中心孔126中。中心定位销146可以由例如 不锈钢制成。倒角突起148从第二磁性盘片52的顶表面142的中心延伸。倒角 突起148具有与防滑件12的倒角凹槽24的形状相匹配的形状,使得它可以插 入到倒角凹槽24中并被其接收。当倒角突起148被倒角凹槽24接收时,这种 倒角或匹配构造允许防滑件12使第二磁性盘片52相对于第一磁性盘片48旋 转。倒角突起148被示出为具有正方形构造,但是本公开可想到的是倒角突起 148和倒角凹槽24可以具有任何匹配的几何形状,其在倒角突起148被倒角凹 槽24接收时允许防滑件12旋转第二磁性盘片52。例如,倒角突起148和倒角 凹槽24可以是三角形、五边形、星形等。多个块150从第二磁性盘片52的顶 表面142延伸,并且通常沿着第二磁性盘片52的周边等距间隔开。
如以上提及的,第二磁性盘片52在构造上类似于第一磁性盘片48。特别地, 第二磁性盘片52包括多个径向槽152,其大体上从中心定位销146延伸到软磁 体140的外周边,并且与相邻径向槽152间隔一定角度α。径向槽152中的每 一个都与相邻径向槽152间隔相同的角度即角度α,从而将软磁体1140划分为 偶数个大小相等的软磁块154a-j。第二磁性盘片52的径向槽152和软磁块154a- j的数量应该与第一磁性盘片48的径向槽130和软磁块134a-j的数量相匹配。
径向槽152中的每一个都被设定尺寸并且构造成接收永磁板124之一,如 上所述。如第一磁性盘片48那样,永磁板124定位在第二磁性盘片52的多个 径向槽152内,使得相同磁极的主面彼此面对并进入相同的软磁块154a-j中, 使得每个软磁块154a-j仅邻近交界的永磁板124的北磁面或南磁面,而不是北 磁面和南磁面。出于说明的目的,每个永磁板124的北磁面和南磁面在图8中 标记为“N”和“S”。当处于这种构造时,邻近北磁面的软磁块154b、154d、154f、 154h、154j将具有北极,而邻近南磁面的软磁块154a、154c、154e、154g、154i 将具有南极。作为结果,软磁块154a-j在北极块和南极块之间交替。
第二磁性盘片52还具有环形凹槽156,其延伸到底表面144中并构造成接 收环形盘片衬套50。特别地,当第一磁性盘片48被定位并固定在盘片保持器62 内时,衬套50于是可以放置在环形凹槽132中,并且第二磁性盘片52于是可 以放置在第一磁性盘片48上,且中心定位销146被插入到第一磁性盘片48的 中心孔126中。衬套50于是将定位在第一和第二磁性盘片48、52之间以及环 形凹槽132、156内。因此,衬套50将第一和第二磁性盘片48、52间隔分开, 且第二磁性盘片52骑在衬套50上。当第二磁性盘片52旋转时,衬套50减少 摩擦。衬套50可以由黄铜、PTFE或任何其它期望的减少摩擦的材料制成。
返回参考图5,环形盘片衬套54在形状上是圆柱形的,并且被设定尺寸并 且构造成定位在第二磁性盘片52的圆周周围以及盘片保持器62内。当环形盘 片衬套54定位在盘片保持器62内时,它由内环形肩72支撑。环形盘片衬套54 使第二磁性盘片52居中,并在第二磁性盘片52旋转时减少摩擦。环形盘片衬 套54可由PTFE、黄铜或任何其它期望的减少摩擦的材料制成。
顶盘56包括具有多个切口160的环形本体158。顶盘56构造成放置在第二 磁性盘片52上,且多个块150定位在切口160内。因此,切口160被设定取向 并设定尺寸为与从第二磁性盘片52延伸的多个块150相匹配,使得当顶盘56 放置在第二磁性盘片52上时,多个块150中的每一个定位在切口160之一内, 并且顶盘56处于在第二磁性盘片52的顶表面142上。当第二磁性盘片52旋转 时,顶盘56减少第二磁性盘片52和盘片保持环58之间的摩擦。顶盘56可以 由PTFE、黄铜或任何其它期望的减少摩擦的材料制成。
盘片保持环58包括圆环形状的本体162,其具有径向向内延伸的多个止挡 164和径向向外延伸的多个锁定凸片166。多个止挡164的顶部边缘也可以被倒 角,这有助于防滑件12在使用期间的居中和插入。锁定凸片166绕着圆环形状 的本体162的圆周间隔开并设定尺寸为匹配盘片保持器62的被移除部段76。因 此,盘片保持环58构造成放置在顶盘56和第二磁性盘片52上,且锁定凸片166 被定位并固定在盘片保持器62的被移除部段76内。当锁定凸片166定位在盘 片保持器62的被移除部段76内时,盘片保持环58被防止旋转并固定就位。盘 片保持环58还可以通过比如粘合等紧固手段或通过焊接永久地固定到盘片保持器62。当固定到盘片保持器62时,盘片保持环58将第二磁性盘片52、衬套50 和第一磁性盘片48锁定在盘片保持器62内,使得它们在轴向上被约束,但是 在被防滑件12接合时允许第二磁性盘片52相对于第一磁性盘片48旋转。
盘片保持环58的多个止挡164中的每一个都通过间隙168与相邻止挡164 分开。间隙168构造成接收第二磁性盘片52的块150,使得当第二磁性盘片52 旋转时,块150骑在间隙168内。第二磁性盘片52的持续旋转导致块150接触 止挡164,这防止第二磁性盘片52进一步旋转。因此,止挡164设定第二磁性 盘片52的角向旋转,并且因此被设定尺寸且间隔成使得第二磁性盘片52只能 旋转角度α,例如永磁板124距相邻永磁板124的角度,如结合图8和9所讨 论的。通过止挡164接合块150,防止了进一步旋转第二磁性盘片52的任何企 图。因此,止挡164可以定位成仅允许36°的旋转(例如对于10个板)、30°的 旋转(例如对于12个板)、20°的旋转(例如对于18个板)等,取决于永磁板124 的数量。这种构造允许第二磁性盘片52在第一位置(例如,未对齐的磁性未激活 位置)和第二位置(例如,对齐的磁性激活位置)之间旋转。在优选实施例中,第一 磁性盘片48和第二磁性盘片52各自包括十八(18)个永磁板124,其需要20°的 优选旋转角度来激活和失活。
图10A是示出了处于第一位置的第一和第二磁性盘片48、52的透视图,并 且图10B是示出了处于第二位置的第一和第二磁性盘片48、52的透视图。应指 出的是,第二磁性盘片52被示出为移除了一些元件,这仅仅是为了便于说明, 以便示出其软磁块154a-j与第一磁性盘片48的软磁块134a-j重叠。
如图10A中所示,当第二磁性盘片52处于第一位置时,它与第一磁性盘片 48重叠,使得第二磁性盘片52的北极软磁块154b、154d、154f、154h、154j与 第一磁性盘片48的南极软磁块134a、134c、134e、134g、134i重叠并且第二磁 性盘片52的南极软磁块154a、154c、154e、154g、154i与第一磁性盘片48的 北极软磁块134b、134d、134f、134h、134j重叠。更简洁地说,相互重叠的软磁 块具有相反的极性。这是一个“未对齐”位置,其中踏板14处于磁性未激活状 态,并且踏板14不会施加显著的外部磁力。具体地,通过重叠相反极性的软磁块,磁通线被闭合,这防止磁力延伸超过第一和第二磁性层。
用户可以旋转第二磁性盘片52(例如,通过使防滑件12与第二磁性盘片52 的倒角突起148接合)一定角度α至图10B中示出的第二位置。如图10B中所 示,当第二磁性盘片52处于第二位置时,它与第一磁性盘片48重叠,使得第 二磁性盘片52的北极软磁块154b、154d、154f、154h、154j与第一磁性盘片48 的北极软磁块134b、134d、134f、134h、134j重叠并且第二磁性盘片52的南极 软磁块154a、154c、154e、154g、154i与第一磁性盘片48的南极软磁块134a、 134c、134e、134g、134i重叠。更简洁地说,相互重叠的软磁块具有相同的极性。 这是一个“对齐”位置,其中踏板14处于磁性激活状态,并且踏板14将施加显 著的外部磁力。具体地,通过重叠相同极性的软磁块,磁通线是不完整且开放的, 这允许磁力延伸超过第二磁性盘片52。由于防滑件12被实施为旋转第二磁性盘 片52,当防滑件12邻近第二磁性盘片52时,踏板14将从第一位置(未激活状 态)切换到第二位置(激活状态)。作为结果,在激活状态下生成的磁力将被施加到 由含铁金属形成的防滑件12上,并将防滑件12固定到第二磁性盘片52和踏板 14上。在激活状态下生成的力的可想到的范围是60-120磅力(lbf)。力的大小由 永磁板124的尺寸和厚度决定。因此,所采用的永磁板124的尺寸和厚度可以 根据期望的实施方式而变化,例如,踏板14可以低、中和高力变型制成,每个 变型具有变化尺寸和厚度的永磁板124。
图11A是与处于第一位置例如未激活状态的踏板14连接的防滑件12的透 视图。图11B是与处于第二位置例如激活状态的踏板14连接的防滑件12的透 视图。为了便于说明和显示防滑件12在踏板14上的位置,防滑件12被显示为 与鞋36分离,然而应该理解的是防滑件12通常被用于附接到鞋36。当踏板处 于第一位置并且未激活时,用户可以将他们的脚(包括带有已附接防滑件12的鞋 36)放在踏板14上,并将防滑件12的倒角凹槽24与第二磁性盘片52的倒角突 起148对齐。盘片保持环58的倒角边缘可以协助这种对齐。附加地,倒角突起 148可以具有大于盘片保持环58的高度,使得它延伸超过盘片保持环58,从而 形成供用户以防滑件12定位的边缘,这可以有助于将防滑件12连接到踏板14。
一旦倒角凹槽24与倒角突起148对齐,用户可以向下按压以将倒角突起 148坐置在倒角凹槽24内。此时,用户的脚将相对于踏板14和典型的踩踏位置 成一定角度。一旦倒角突起148坐置在倒角凹槽24内,用户可以将第二磁性盘 片52旋转到第二位置。这是通过用户在第一方向上旋转他们的脚并从而旋转鞋 36和已附接防滑件12以导致防滑件12旋转第二磁性盘片52来实现的。第二磁 性盘片52可以旋转至角度α,这时第二磁性盘片52的块150将接触盘片保持 环58的止挡164并阻止第二磁性盘片52的任何进一步旋转。这将第二磁性盘 片52放置在第二位置例如激活状态,导致防滑件12被磁性地固定到第二磁性 盘片52。用户于是能以典型的方式踩踏自行车,并且他们的鞋36将通过防滑件 12与第二磁性盘片52的磁性接合而固定到踏板14上。为了释放他们的鞋36, 用户在与第一方向相反的第二方向上扭动他们的脚,这导致防滑件12将第二磁 性盘片52旋转回到第一位置,在该位置它是磁性未激活的。在第一位置,如上 所述,从踏板14向防滑件12施加最小的磁力,从而允许用户能将防滑件12从 与第二磁性盘片52的接合中拉出。上述功能和操作对左鞋和右鞋都适用。
图12是示出附接到自行车170的踏板14的透视图。如上所述,自行车170 包括具有曲柄臂174的牙盘172。踏板14可以通过螺纹接合连接到每个曲柄臂 174。特别地,踏板14的心轴96的有螺纹外延伸部106(见图5)可以螺纹接合曲 柄臂174。有螺纹外延伸部106可以通过转动心轴96的头部108的扳手或其它 工具进一步紧固并固定到曲柄臂174上。
图13是踏板14的呈固定在一对滑雪橇178上的结合件176形式的替代实 施例的透视图。结合件176在构造上类似于踏板14,但是没有杆66和心轴组件 60。结合件176以与踏板14相同的方式工作,这不需要重复。因此,应该理解 的是,结合踏板14提供的以上描述适用于结合件176。防滑件16可以连接到滑 雪靴(代替自行车鞋36)的底部,从而允许用户将他们的滑雪靴固定到滑雪橇178 上。结合件176可以替代地固定到其它运输设备,比如滑雪板和滑水板,以及锻 炼装置,比如固定式自行车。
本公开还可想到的是踏板14、结合件176和防滑件16包括微处理器和一个 或更多个传感器,并且是物联网(IOT)连接的。特别地,微处理器可以与用户的 智能手机或智能手表进行无线通信,并将由一个或更多个传感器感测到的参数 中继到那里。智能手机或智能手表于是可以将该信息传输到互联网,在这里用户 可以从不同的装置和位置访问该信息。由一个或更多个传感器感测到的参数可 以包括力、旋转、速度等,并且可以用于计算各种数据,例如效率。该功能允许 用户跟踪他们的表现。
图14是本公开的磁性接合机构210的另一个实施例的透视图,该磁性接合 机构具有改造防滑件212和改造踏板214。改造踏板214在构造上基本上类似于 图1中示出的踏板14,其细节和部件不需要重复。应该理解的是,改造踏板214 包括若干与图1和5中示出的踏板14相同的部件,并且相似的部件标号用于相 似的部件。改造踏板214不同于图1中示出的踏板14之处至少在于,盘片保持 器62的环形侧壁66不包括多个抵接部78,并且改造踏板200不包括盘片保持 环58。相反,盘片保持器62的环形侧壁66终止于上表面216,该上表面与第 二磁性盘片52基本上平齐的。附加地,改造踏板214包括代替盘片保持环58的 缓冲器引导件218。缓冲器引导件218可以包括本体220,其限定由间隙224分 开的多个止挡222。本体220还可以包括延伸穿过其中的多个孔226(带螺纹或不 带螺纹),这有助于将缓冲器引导件218安装到盘片保持器62上。缓冲器引导件 218可以通过多个螺丝228固定到盘片保持器62,所述螺丝可以延伸穿过孔226 并且与延伸穿过盘片保持器62的上表面216的多个螺纹孔230螺纹接合。盘片 保持器62可以包括四个孔,所述孔允许缓冲器引导件218选择性地安装在踏板 214的相反侧,例如取决于踏板214是将放置在自行车的右侧还是左侧。
缓冲器引导件218以与盘片保持环58类似的方式工作,其中当它被固定到 盘片保持器62时,它将第二磁性盘片52、衬套50和第一磁性盘片48锁定在盘 片保持器62内,使得它们在轴向上被约束,但是在被防滑件12接合时允许第 二磁性盘片52相对于第一磁性盘片48旋转。附加地,缓冲器引导件218充当 前缓冲器壁,其将接触防滑件12、212,并且在用户试图将防滑件12、212与踏 板214接合时,防止用户的脚向前滑离踏板214。
与盘片保持环58相反,缓冲器引导件218仅跨越盘片保持器62的圆周的 一部分,而不是整个圆周。例如,缓冲器引导件218可以延伸达盘片保持器62 的大约四分之一(1/4)的圆周,同时保持盘片保持器62的四分之三(3/4)的圆周开 放。这种构造有助于防滑件12、212的轻松插入,因为它允许用户将防滑件12、 212滑动到适当的位置中并与改造踏板214接合,而不是必须将防滑件12、212 嵌入到盘片保持环58中。
附加地,当缓冲器引导件218固定到盘片保持器62时,第二磁性盘片52的 块150定位在间隙224内,使得当第二磁性盘片52旋转时,块150骑在间隙224 内。第二磁性盘片52的持续旋转导致块150接触止挡222,这防止第二磁性盘 片52进一步旋转。因此,止挡222设定第二磁性盘片52的角向旋转,并且因 此被设定尺寸且间隔成使得第二磁性盘片52只能旋转角度α,例如永磁板124 距相邻永磁板124的角度,如结合图8和9所讨论的。通过止挡222接合块150, 防止了进一步旋转第二磁性盘片52的任何企图。因此,止挡222可以定位成仅允许36°的旋转(例如对于10个板)、30°的旋转(例如对于12个板)、20°的旋 转(例如对于18个板)等,取决于永磁板124的数量。这种构造允许第二磁性盘 片52在第一位置(例如,未对齐的磁性未激活位置)和第二位置(例如,对齐的磁 性激活位置)之间旋转。在优选实施例中,第一磁性盘片48和第二磁性盘片52 各自包括十八(18)个永磁板124,其需要20°的优选旋转角度来激活和失活。
图15是磁性接合机构214的透视图,该磁性接合机构包括本公开的连接到 改造踏板214的捕捉板232。捕捉板232包括限定内弧边缘236的弯曲本体234。 捕捉板232可以通过延伸穿过弯曲本体234的螺丝228固定到缓冲器引导件218 或盘片保持环58。替代地,捕捉板232可以与缓冲器引导件218或盘片保持环 58成一体。应该理解的是,捕捉板232可以与图1中示出的踏板14或图14中 示出的改造踏板214一起使用。捕捉板232用于在插入期间中引导防滑件12、212并使其与第二磁性盘片52的倒角突起148对齐。也就是说,当用户试图将踏板14、214与防滑件12、212接合时,他们可以将防滑件12、212滑动到与内 弧边缘236接合,这将防滑件12、212直接放置在第二磁性盘片52的倒角突起 148上方。用户于是可以使防滑件12、212在内弧边缘236内旋转,直到防滑件 12、212与倒角突起148对齐,向下推动以使倒角突起148与防滑件12、212配 合,然后旋转防滑件12、212以激活磁性回路并将防滑件12、212固定到踏板 14、214。
图16是改造踏板214的侧视图,更详细地示出了改造防滑件212。改造防 滑件212可以在构造上类似于例如图1和2中示出的防滑件12,并且包括图2 中示出的倒角凹槽24和倒角周边26。然而,改造防滑件212包括倾斜顶表面 238而不是水平顶表面18(见图1)。倾斜顶表面238可以从改造防滑件212的较 宽后部240延伸到较薄前部242。当防滑件212附接到鞋36时,较宽后部240 将延伸到较薄前部242下方,使得当用户试图将改造防滑件212与踏板14、214 的倒角突起148接合时,改造防滑件212的底面将以一定角度接触倒角突起148。这种构造暴露了改造防滑件的倒角凹槽24的倒角周边26,允许倒角周边26充 当倒角突起148上的“捕捉部”。因此,改造踏板214允许用户更容易地将倒角 突起148与倒角凹槽24接合。
改造踏板214还可以包括弹簧加载螺丝243,其延伸穿过缓冲器引导件 218(见图14和16)。弹簧加载螺丝243可以被用户紧固,以导致其插入穿过缓 冲器引导件218并进一步向防滑件12、212延伸。弹簧加载螺丝243的进一步 插入可以导致其在防滑件12、212上施加压力,这能防止磁性回路的过早失活, 例如防滑件12、212从踏板214上的释放。应该理解的是,弹簧加载螺丝243可 以用于改造踏板214以及图1和5中示出的踏板14。
图17是改造踏板214的透视图,示出了包括有多个滚珠轴承244。具体地, 多个滚珠轴承244放置在第一磁性盘片48的环形凹槽132中,并代替结合图5、 8和9讨论的环形盘片衬套50。多个滚珠轴承244定位在第一磁性盘片48和第 二磁性盘片52之间,并且将第一和第二磁性盘片48、52间隔开,且第二磁性 盘片52骑在滚珠轴承244上。滚珠轴承244减少了由于第二磁性盘片52的旋 转引起的摩擦,并使第二磁性盘片52的旋转平滑化。
本公开的一些实施例涉及一种用于自行车的踏板,其包括:本体;心轴组件, 其可旋转地固定到所述本体,并且构造成连接到所述自行车;第一磁性盘片,其 定位且不可旋转地固定在所述本体内,所述第一磁性盘片包括:至少两个块,以 及具有磁北面和磁南面的至少一个永磁板,所述至少一个永磁板定位在所述至 少两个块之间,其中所述至少两个块中的第一个邻近该磁北面,并且所述至少两 个块中的第二个邻近该磁南面,所述至少一个永磁板以磁北极磁化所述至少两 个块中的第一个,并且以磁南极磁化所述至少两个块中的第二个;以及第二磁性 盘片,其定位且可旋转地固定在本体内从而覆盖第一磁性盘片,所述第二磁性盘 片包括:至少两个块;具有磁北面和磁南面的至少一个永磁板,所述至少一个永 磁板定位在所述至少两个块之间,其中所述至少两个块中的第一个邻近该磁北面,并且所述至少两个块中的第二个邻近该磁南面,所述至少一个永磁板以磁北 极磁化所述至少两个块中的第一个,并且以磁南极磁化所述至少两个部段中的 第二个;以及倒角突起,其构造成与含铁金属防滑件接合,其中,第二磁性盘片 可通过所述含铁金属防滑件在第一位置和第二位置之间旋转,在第一位置第二 磁性盘片的至少两个块中的第一个覆盖第一磁性盘片的至少两个块中的第二个, 并且第二磁性盘片的至少两个块中的第二个覆盖第一磁性盘片的至少两个块中 的第一个,在第二位置第二磁性盘片的至少两个块中的第一个覆盖第一磁性盘 片的至少两个块中的第一个,并且第二磁性盘片的至少两个块中的第二个覆盖 第一磁性盘片的至少两个块中的第二个,并且其中当第二磁性盘片处于第一位 置时,踏板处于磁性未激活状态,并且所述防滑件没有磁性地固定到第二磁性盘 片,并且当第二磁性盘片处于第二位置时,踏板处于磁性激活状态,并且所述防 滑件磁性地固定到第二磁性盘片。
本公开的一些实施例进一步涉及一种用于自行车的踏板,其包括:本体;心 轴组件,其可旋转地固定到所述本体,并且构造成连接到所述自行车;第一磁性 盘片,其定位且不可旋转地固定在所述本体内,所述第一磁性盘片包括:偶数个 永磁板,其各自具有磁北面和磁南面;以及多个块,其中所述多个块中的至少一 个块定位在每对相邻的永磁板之间,所述永磁板以磁北极或磁南极磁化多个块 中的每个块,使得相邻块具有相反的磁极;以及第二磁性盘片,其定位且可旋转 地固定在本体内从而覆盖第一磁性盘片,所述第二磁性盘片包括:偶数个永磁板, 其各自具有磁北面和磁南面;以及多个块,其中所述多个块中的至少一个块定位 在每对相邻的永磁板之间,所述永磁板以磁北极或磁南极磁化多个块中的每个 块,使得相邻块具有相反的磁极;以及倒角突起,其构造成与含铁金属防滑件接合,其中,第二磁性盘片可通过所述含铁金属防滑件在第一位置和第二位置之间 旋转,在第一位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的磁北极块,并且 第二磁性盘片的磁北极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,在第二位置第二磁性 盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,并且第二磁性盘片的磁北极块 覆盖第一磁性盘片磁北极块,并且其中当第二磁性盘片处于第一位置时,踏板处 于磁性未激活状态,并且所述防滑件没有磁性地固定到第二磁性盘片,并且当第 二磁性盘片处于第二位置时,踏板处于磁性激活状态,并且所述防滑件磁性地固 定到第二磁性盘片。
本公开的一些实施例进一步涉及一种用于运输设备的磁性接合机构,其包 括:本体;第一磁性盘片,其定位且不可旋转地固定在所述本体内,所述第一磁 性盘片包括:偶数个永磁板,其各自具有磁北面和磁南面;以及多个块,其中所 述多个块中的至少一个块定位在每对相邻的永磁板之间,所述永磁板以磁北极 或磁南极磁化多个块中的每个块,使得相邻块具有相反的磁极;以及第二磁性盘 片,其定位且可旋转地固定在本体内从而覆盖第一磁性盘片,所述第二磁性盘片 包括:偶数个永磁板,其各自具有磁北面和磁南面;以及多个块,其中所述多个 块中的至少一个块定位在每对相邻的永磁板之间,所述永磁板以磁北极或磁南 极磁化多个块中的每个块,使得相邻块具有相反的磁极;以及倒角突起,其构造成与含铁金属防滑件接合,其中,第二磁性盘片可通过所述含铁金属防滑件在第 一位置和第二位置之间旋转,在第一位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁 性盘片的磁北极块,并且第二磁性盘片的磁北极块覆盖第一磁性盘片的磁南极 块,在第二位置第二磁性盘片的磁南极块覆盖第一磁性盘片的磁南极块,并且第 二磁性盘片的磁北极块覆盖第一磁性盘片磁北极块,并且其中当第二磁性盘片 处于第一位置时,磁性接合机构处于磁性未激活状态,并且所述防滑件没有磁性 地固定到第二磁性盘片,并且当第二磁性盘片处于第二位置时,磁性接合机构处 于磁性激活状态,并且所述防滑件磁性地固定到第二磁性盘片。
已经如此详细地描述了系统和方法,应当理解的是,前面的描述不旨在限制 其精神或范围。应当理解的是,本文中描述的本公开的实施例仅仅是示例性的, 并且本领域技术人员可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出任何变化 和修改。所有这些变化和修改,包括上面讨论的那些,都旨在被包括在本公开的 范围内。

Claims (20)

1.一种用于自行车的踏板,包括:
本体;
用于将所述踏板固定到自行车的装置;
第一磁性盘片,其由所述本体保持,所述第一磁性盘片包括第一组多个可磁化块和至少一个第一永磁板,所述第一永磁板以磁北极或磁南极磁化第一组多个块中的一个或多个;和
第二磁性盘片,其能相对于所述第一磁性盘片移动,所述第二磁性盘片包括第二组多个可磁化块和至少一个第二永磁板,所述第二永磁板以磁北极或磁南极磁化第二组多个块中的一个或多个,
其中所述第二磁性盘片能通过防滑件相对于所述第一磁性盘片在(a)第一位置与(b)第二位置之间移动,在所述第一位置所述踏板处于磁性未激活状态并且所述防滑件未磁性地固定到所述踏板,在所述第二位置所述踏板处于磁性未激活状态并且所述防滑件磁性地固定到所述踏板。
2.如权利要求1所述的踏板,其中,所述防滑件至少部分地由铁磁性材料形成。
3.如权利要求1所述的踏板,其中,所述至少一个第一永磁板以磁北极磁化所述第一组多个块中的第一块并以磁南极磁化所述第一组多个块中的第二块,并且所述至少一个第二永磁板以磁北极磁化所述第二组多个块中的第一块并以磁南极磁化所述第二组多个块中的第二块。
4.如权利要求3所述的踏板,其中,在所述第一位置时,所述第一组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块,并且所述第一组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块,并且
其中在所述第二位置时,所述第一组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块,并且所述第一组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块。
5.如权利要求1所述的踏板,其中,所述第二磁性盘片能通过旋转相对于所述第一磁性盘片移动。
6.如权利要求1所述的踏板,其中,所述第一组多个可磁化块沿角向间隔开,并且所述第二组多个可磁化块沿角向间隔开。
7.如权利要求1所述的踏板,其中,所述第二磁性盘片包括构造成被所述防滑件接合的倒角突起。
8.如权利要求1所述的踏板,包括:第一组多个第一永磁板和第二组多个第二永磁板。
9.如权利要求8所述的踏板,其中,所述第一组多个第一永磁板沿角向间隔开,并且所述第二组多个第二永磁板沿角向间隔开。
10.如权利要求1所述的踏板,其中,所述第一磁性盘片不可旋转地固定在所述本体内。
11.一种用于自行车的踏板套件,包括:
踏板,其能固定到所述自行车,所述踏板包括:
本体;
用于将所述踏板固定到自行车的装置;
第一磁性盘片,其由所述本体保持,所述第一磁性盘片包括第一组多个可磁化块和至少一个第一永磁板,所述第一永磁板以磁北极或磁南极磁化第一组多个块中的一个或多个;和
第二磁性盘片,其能相对于所述第一磁性盘片移动,所述第二磁性盘片包括第二组多个可磁化块和至少一个第二永磁板,所述第二永磁板以磁北极或磁南极磁化第二组多个块中的一个或多个;以及
用于将鞋固定到踏板的装置,所述用于将鞋固定到踏板的装置能连接到鞋,其中所述第二磁性盘片能通过所述用于将鞋固定到踏板的装置相对于所述第一磁性盘片在(a)第一位置与(b)第二位置之间移动,在所述第一位置所述踏板处于磁性未激活状态并且所述用于将鞋固定到踏板的装置未磁性地固定到所述踏板,在所述第二位置所述踏板处于磁性未激活状态并且所述用于将鞋固定到踏板的装置磁性地固定到所述踏板。
12.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述用于将鞋固定到踏板的装置至少部分地由铁磁性材料形成。
13.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述至少一个第一永磁板以磁北极磁化所述第一组多个块中的第一块并以磁南极磁化所述第一组多个块中的第二块,并且所述至少一个第二永磁板以磁北极磁化所述第二组多个块中的第一块并以磁南极磁化所述第二组多个块中的第二块。
14.如权利要求13所述的踏板套件,其中,在所述第一位置时,所述第一组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块,并且所述第一组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块,并且
其中在所述第二位置时,所述第一组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁北极的第一块,并且所述第一组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块覆盖所述第二组多个可磁化块中的具有磁南极的第二块。
15.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述第二磁性盘片能通过旋转相对于所述第一磁性盘片移动。
16.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述第一组多个可磁化块沿角向间隔开,并且所述第二组多个可磁化块沿角向间隔开。
17.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述第二磁性盘片包括构造成被所述用于将鞋固定到踏板的装置接合的倒角突起。
18.如权利要求11所述的踏板套件,包括:第一组多个第一永磁板和第二组多个第二永磁板。
19.如权利要求18所述的踏板套件,其中,所述第一组多个第一永磁板沿角向间隔开,并且所述第二组多个第二永磁板沿角向间隔开。
20.如权利要求11所述的踏板套件,其中,所述第一磁性盘片不可旋转地固定在所述本体内。
CN202210216914.6A 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板及踏板套件 Pending CN114802579A (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762594830P 2017-12-05 2017-12-05
US62/594,830 2017-12-05
CN201880088435.2A CN111683866B (zh) 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板
PCT/US2018/063654 WO2019112960A1 (en) 2017-12-05 2018-12-03 Magnetic engagement mechanism for a recreational and/or transportation apparatus

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880088435.2A Division CN111683866B (zh) 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114802579A true CN114802579A (zh) 2022-07-29

Family

ID=66657860

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210216914.6A Pending CN114802579A (zh) 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板及踏板套件
CN201880088435.2A Active CN111683866B (zh) 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880088435.2A Active CN111683866B (zh) 2017-12-05 2018-12-03 用于自行车的踏板

Country Status (4)

Country Link
US (3) US10532791B2 (zh)
EP (1) EP3720763A4 (zh)
CN (2) CN114802579A (zh)
WO (1) WO2019112960A1 (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10577047B2 (en) * 2017-05-11 2020-03-03 Craig Payne REM-AM (rare earth magnet-all mountain) pedal assembly
US10583891B2 (en) * 2017-11-22 2020-03-10 Kevin Reed Jentzsch Clipless pedal system
US11655000B2 (en) 2017-12-05 2023-05-23 Smart Clips Llc Magnetic engagement mechanism for a recreational and/or transportation apparatus
CN114802579A (zh) 2017-12-05 2022-07-29 史蒂文·鲍尔 用于自行车的踏板及踏板套件
EP4321468A3 (en) * 2018-01-29 2024-05-01 Magswitch Technology, Inc. Magnetic lifting device having pole shoes with spaced apart projections
CN113165720B (zh) * 2018-11-30 2022-10-18 金度莹 配备有可移动的磁性自行车踏板及防止铁粉附着装置的鞋连接装置
US10759490B1 (en) * 2019-09-27 2020-09-01 Scada International Co., Ltd. Bicycle pedal with variable shaft mechanism
US11130547B2 (en) * 2019-11-04 2021-09-28 Houston Partners, LLC Systems and methods associated with magnetically activated mechanical binding for pedals
US11482359B2 (en) 2020-02-20 2022-10-25 Magnetic Mechanisms L.L.C. Detachable magnet device
CN111685444A (zh) * 2020-06-29 2020-09-22 海宁君润针织有限公司 一种磁吸式锁鞋及脚踏套
CN111759048A (zh) * 2020-06-29 2020-10-13 海宁君润针织有限公司 一种锁鞋
US11901119B2 (en) 2021-04-01 2024-02-13 Julius Kelly On-off switchable magnet assembly
WO2023277904A1 (en) * 2021-06-30 2023-01-05 Smart Clips Llc Magnetic engagement mechanism for a recreational and/or transportation apparatus
KR102480346B1 (ko) * 2022-06-10 2022-12-23 김대현 페달 및 슈즈 연결 구조체
KR102480344B1 (ko) * 2022-07-04 2022-12-23 김대현 페달 및 슈즈 연결 구조체

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2726744A1 (fr) * 1994-11-16 1996-05-15 Lattre Bertrand De Dispositif de fixation d'une chaussure a un appareil comportant un aimant
WO1996014770A1 (fr) * 1994-11-16 1996-05-23 Bertrand De Lattre Dispositif de fixation d'une chaussure a un appareil comportant un aimant
US20050011305A1 (en) * 2002-10-03 2005-01-20 Jesse Menayan Quick entry clipless bicycle pedal
WO2006042622A1 (de) * 2004-10-18 2006-04-27 Duerr Wolfgang Magnetische kraftschlussverbindung zwischen einem fahrradpedal und dem schuh eines radfahrers
EP1972221A2 (en) * 2007-03-21 2008-09-24 Bernard M. Swain System including bicycle shoes easily attachable to and detachable from pedal
CN201436230U (zh) * 2009-03-23 2010-04-07 张明辉 易分离的自行车踏板与卡鞋结构
KR20100094350A (ko) * 2010-01-19 2010-08-26 박유성 자석을 이용한 클릿 형 자전거 페달
CN101817384A (zh) * 2010-03-05 2010-09-01 大行科技(深圳)有限公司 一种不用工具的快拆脚蹬装置
US20100236095A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Lawrence Reed Shoe Sole with Torque Relief Component
KR101043323B1 (ko) * 2010-08-10 2011-06-22 (주)나눅스 자전거 페달 및 신발 및 그 결합장치
US20110239816A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Wellgo Pedal's Corp. Pedal retaining apparatus
JP2011255154A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Haka Co Ltd 自転車専用靴
US20120066934A1 (en) * 2009-05-22 2012-03-22 West Stephen R Removable Shoe Attachment System
US20170106940A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-20 Mando Corporation Bicycle and control method thereof
KR20170044843A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 임정식 자전거 페달과 자전거용 신발의 결합장치

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3537719A (en) * 1968-11-08 1970-11-03 Paul Gottfried Ski bindings
US4419644A (en) * 1983-01-14 1983-12-06 Max Baermann Gmbh Switchable permanent magnetic holding device
FR2705080B1 (fr) * 1993-05-10 1995-08-04 De Lattre Bertrand Dispositif de fixation d'une chaussure sur une pedale, et chaussure et pedale equipees d'un tel dispositif.
FR2719231A1 (fr) * 1994-05-02 1995-11-03 Muttin Yves Jean Robert Dispositif de fixation magnétique avec déclenchement de sécurité pour les chaussures de ski, surf et vélo.
US5473963A (en) * 1994-11-17 1995-12-12 Aeschbach; James F. Magnetic bicycle pedal foot retainer
AUPQ446699A0 (en) * 1999-12-06 2000-01-06 Kocijan, Franz Switchable (variable) permanent magnet device
CA2485324A1 (fr) * 2004-11-16 2006-05-16 Yvan Champoux Methode et appareil pour la mesure in situ du mouvement angulaire des pedales automatiques commerciales
US7161451B2 (en) 2005-04-14 2007-01-09 Gm Global Technology Operations, Inc. Modular permanent magnet chuck
US7823300B2 (en) * 2008-05-20 2010-11-02 Cedar Ridge Research, Llc Correlated magnetic footwear and method for using the correlated magnetic footwear
US20100308549A1 (en) * 2009-06-04 2010-12-09 William Rivard Temporary snowboard binding apparatus
KR101149244B1 (ko) * 2009-12-31 2012-05-25 김태현 자성체가 구비된 자전거 페달 및 이를 구비한 자전거
US8183965B2 (en) * 2010-04-09 2012-05-22 Creative Engineering Solutions, Inc. Switchable core element-based permanent magnet apparatus
CN202022288U (zh) * 2011-04-14 2011-11-02 哈卡鞋业有限公司 踏板结构
US8350663B1 (en) * 2011-12-07 2013-01-08 Creative Engineering Solutions, Inc. Rotary switchable multi-core element permanent magnet-based apparatus
US9545972B2 (en) * 2012-04-13 2017-01-17 David Delon Williams Variable magnetic binding system for bicycle pedal
US9527549B2 (en) * 2015-04-17 2016-12-27 Allan M Pepito Cleat-pedal attachment system
US20170190381A1 (en) * 2015-12-30 2017-07-06 Clifford J. Casey Ring and Grove Stabilized Twist Release Magnetic Attachment System
US9884665B2 (en) * 2016-03-01 2018-02-06 Meng-Chang Wu Bicycle pedal with magnetic member
CN115331911A (zh) 2017-06-08 2022-11-11 磁转换技术全球私人有限公司 用于与铁磁工件磁耦接的磁耦接装置
US10583891B2 (en) 2017-11-22 2020-03-10 Kevin Reed Jentzsch Clipless pedal system
CN114802579A (zh) 2017-12-05 2022-07-29 史蒂文·鲍尔 用于自行车的踏板及踏板套件
US11130547B2 (en) * 2019-11-04 2021-09-28 Houston Partners, LLC Systems and methods associated with magnetically activated mechanical binding for pedals

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2726744A1 (fr) * 1994-11-16 1996-05-15 Lattre Bertrand De Dispositif de fixation d'une chaussure a un appareil comportant un aimant
WO1996014770A1 (fr) * 1994-11-16 1996-05-23 Bertrand De Lattre Dispositif de fixation d'une chaussure a un appareil comportant un aimant
US20050011305A1 (en) * 2002-10-03 2005-01-20 Jesse Menayan Quick entry clipless bicycle pedal
WO2006042622A1 (de) * 2004-10-18 2006-04-27 Duerr Wolfgang Magnetische kraftschlussverbindung zwischen einem fahrradpedal und dem schuh eines radfahrers
EP1972221A2 (en) * 2007-03-21 2008-09-24 Bernard M. Swain System including bicycle shoes easily attachable to and detachable from pedal
US20100236095A1 (en) * 2009-03-23 2010-09-23 Lawrence Reed Shoe Sole with Torque Relief Component
CN201436230U (zh) * 2009-03-23 2010-04-07 张明辉 易分离的自行车踏板与卡鞋结构
US20120066934A1 (en) * 2009-05-22 2012-03-22 West Stephen R Removable Shoe Attachment System
KR20100094350A (ko) * 2010-01-19 2010-08-26 박유성 자석을 이용한 클릿 형 자전거 페달
CN101817384A (zh) * 2010-03-05 2010-09-01 大行科技(深圳)有限公司 一种不用工具的快拆脚蹬装置
WO2011107016A1 (zh) * 2010-03-05 2011-09-09 大行科技(深圳)有限公司 一种不用工具的快拆脚蹬装置
US20110239816A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Wellgo Pedal's Corp. Pedal retaining apparatus
JP2011255154A (ja) * 2010-06-11 2011-12-22 Haka Co Ltd 自転車専用靴
KR101043323B1 (ko) * 2010-08-10 2011-06-22 (주)나눅스 자전거 페달 및 신발 및 그 결합장치
KR20170044843A (ko) * 2015-10-16 2017-04-26 임정식 자전거 페달과 자전거용 신발의 결합장치
US20170106940A1 (en) * 2015-10-20 2017-04-20 Mando Corporation Bicycle and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
US11530014B2 (en) 2022-12-20
WO2019112960A1 (en) 2019-06-13
EP3720763A1 (en) 2020-10-14
EP3720763A4 (en) 2021-07-21
US20210253195A1 (en) 2021-08-19
US10532791B2 (en) 2020-01-14
US20200148303A1 (en) 2020-05-14
CN111683866A (zh) 2020-09-18
CN111683866B (zh) 2022-03-25
US10906606B2 (en) 2021-02-02
US20190168842A1 (en) 2019-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111683866B (zh) 用于自行车的踏板
US11655000B2 (en) Magnetic engagement mechanism for a recreational and/or transportation apparatus
US7017445B2 (en) Pedal and related pedal/cleat assembly
US20110057420A1 (en) Snowboard Binding
EP2907406B1 (en) Adjusting device for tightening or loosening lace
US20130340576A1 (en) Screw Driving Device
JPH09505226A (ja) 単一軸受スケート車輪コア
US20210031849A1 (en) Locking system for a bicycle
US20110239816A1 (en) Pedal retaining apparatus
CN117580756A (zh) 用于休闲和/或运输设备的磁性接合机构
US20160288302A1 (en) Ratchet Mechanism
CA3112441C (en) A weightlifting device
US6821236B2 (en) Exerciser having a solid driving structure
US20020050430A1 (en) Clutch device
CA2355460A1 (en) Clutch device
JP2006029445A (ja) 動力伝達装置
EP2374701A1 (en) Pedal retaining apparatus
CA2627732C (en) Screw driving device
TWI522545B (zh) One-way clutch
TWM556198U (zh) 扭力起子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination