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Die Erfindung betrifft ein auch als
automatisches Pedal bezeichnetes Sicherheitsfahrradpedal des Typs
mit einem um die Pedalachse drehbar montierten Körper, mit:
- – einem
vorderen Bügel
mit einer Einhakstange, die sich vor der Pedalachse befindet und
im wesentlichen parallel zu der Achse angeordnet ist,
- – einem
hinteren Bügel
mit einer Einhakstange, die sich hinter der Pedalachse befindet
und im wesentlichen parallel zur Achse angeordnet ist, wobei der
hintere Bügel
um eine erste Bügelachse
schwenkbar angebracht ist, welche in den Lagern des Pedalkörpers angebracht
ist,
- – elastischen
Einrichtungen, welche den hinteren Bügel in eine Ruhestellung vorspannen,
wobei
die Einhakstangen über
dem Pedalkörper
angeordnet sind und voneinander weg bewegbar sind, um den Durchtritt
und das Einhaken eines unter der Sohle eines Radfahrschuhs befestigten
Keils zu ermöglichen,
der in einer in der Sohle ausgebildeten Aufnahme angeordnet ist,
die mindestens einen durch einen Vorsprung, insbesondere einen Haken, begrenzt
ist, dessen Dicke im allgemeinen größer als die des Keils ist.
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Die Begriffe "vorderer" und "hinterer" sind in Bewegungsrichtung eines mit
dem betreffenden Pedal versehenen Fahrrads zu verstehen. Der Ausdruck "über dem Pedalkörper" bezieht sich auf
ein im wesentlichen horizontales Pedal, dessen vorderer Bügel vor
der Achse des Pedals angeordnet ist.
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Fahrradpedale dieses Typs sind insbesondere
aus
EP 0424210 und
EP 0572291 bekannt. Derartige
Pedale ermöglichen
dem Benutzer das Einhaken des Schuhs in das Pedal im wesentlichen
durch mittels des Fußes
aufgebrachten Druck, der ein Auseinanderbewegen der Bügel für den Durchtritt
des Keils und das Verhaken desselben mit den Stangen bewirkt. Das
Lösen des
Schuhs erfolgt durch eine einfache Drehbewegung des Fußes, im
allgemeinen durch das Bewegen der Ferse vom Fahrrad weg.
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Die Funktionsweise dieser Pedale
hinsichtlich des Einhakens des Keils ist besonders zuverlässig, selbst
wenn der Radfahrer auf mehr oder weniger feuchtem Boden, oder im
Schlamm, gelaufen ist, welcher unter der Sohle und/oder um den Keil
herum haften kann. Der Vorsprung oder die Vorsprünge unter der Sohle, insbesondere
in Form von Haken, mit einer größeren Dicke
als der Keil ermöglicht
beim Laufen auf hartem Boden einen Kontakt zwischen dem möglicherweise
metallischen Keil und dem Boden.
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Die bekannten Pedale sind zufriedenstellend,
jedoch ist es wünschenswert,
das Einhaken des unter der Sohle eines Schuhs befestigten Keils
in das Pedal einfacher und schneller zu machen.
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Es ist gleichermaßen wünschenswert, die Herstellung
des Pedals zu vereinfachen. Es wäre vorteilhaft,
wenn das Pedal eine Möglichkeit
zum Beherrschen der seitlichen Verschiebung von Keil und Schuh und
eine Möglichkeit
der Einstellung der elastischen Einrichtungen böte.
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Erfindungsgemäß ist ein Sicherheitsfahrradpedal
des zuvor definierten Typs dadurch gekennzeichnet, daß
- – der
vordere Bügel
um eine zweite Bügelachse verschwenkbar
ist, die unter der die geometrische Achse des Pedals schneidenden
Mittelebene des Pedals auf der der vorderen Einhakstange entgegengesetzten
Seite angeordnet ist, wobei elastische Einrichtungen den vorderen
Bügel in
eine Ruhestellung vorspannen,
- – und
der obere vordere Bereich des Pedalkörpers durch eine in Vorwärtsrichtung
von oben nach unten geneigte Fläche
begrenzt ist, wodurch ein größerer Winkelbereich
für das
Anbringen des Schuhs möglich
ist.
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Die Neigung dieser vorderen Fläche in bezug auf
die Mittelebene des Pedals kann ungefähr 40° betragen.
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Das Fahrradpedal ist vorzugsweise
doppelseitig, d.h. auf jeder seiner beiden Seiten mit Bügeln und
Einhakeinrichtungen versehen, und der vordere Bügel einer Seite kann ein Teil
mit dem hinteren Bügel
der anderen Seite bilden, wobei die beiden Bügel einen im wesentlichen rechteckigen
Rahmen bilden.
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Das Pedal kann am hinteren Ende des
Körpers
eine Art von Kappe oder Ansatz aufweisen, an welcher der hintere
Bügel in
der Ruhestellung anliegt, wobei die Kappe zum Führen der mit einer tunnelartigen
Ausnehmung versehenen Schuhsohle vorgesehen ist.
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Jeder vordere Bügel kann wenigstens einen lateralen
Anschlag aufweisen, der zum Begrenzen der transversalen Verschiebungsfreiheit
eines unter einem Schuh befestigten Keils vorgesehen ist.
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Jeder vordere Bügel kann ferner wenigstens eine
von einem im wesentlichen orthogonal zur Stange verlaufenden Schenkel
in Richtung des Inneren des Bügels
vorstehende Öse
aufweisen. Vorzugsweise weist jeder Schenkel eines Bügels eine
derartige Öse
auf.
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Die elastischen Rückstelleinrichtungen eines Bügels können zwei
unterschiedliche Wicklungen aufweisende Torsionsfedern umfassen,
deren Achsen aufeinander ausgerichtet sind, wobei ein Ende einer
Wicklung an einer Öse
eines Bügels
anliegt und das andere Ende an einem Stützteil anliegt, das aus einem
härteren
Material als der Pedalkörper
besteht.
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Das Stützteil kann aus einer Einstellstange bestehen,
die drehbar im Pedalkörper
angebracht ist und in verschiedenen Abständen von der geometrischen
Drehachse der Stange ebene Flächen
aufweist.
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Die Erfindung umfaßt außer den
zuvor genannten Merkmalen eine bestimmte Anzahl weiterer Merkmale,
die im folgenden anhand eines unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
detailliert beschriebenen Ausführungsbeispiels
ausführlich erörtert werden,
wobei dieses jedoch in keiner Weise als einschränkend zu verstehen ist. Die
Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfahrradpedals.
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2 eine
Draufsicht auf das Pedal von, 1.
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3 eine
Ansicht von der rechten Seite bezogen auf 1.
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4 eine
Seitenansicht des Beginns der Phase des Einhakens eines Keils unter
einem ersten Winkel.
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5 eine
Darstellung, ähnlich
der 4, des Beginns der
Phase des Einhakens unter einem anderen Winkel.
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6 eine
Teilseitenansicht zur Darstellung des Öffnens der Bügel.
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7 eine
Darstellung, ähnlich
der 6, des Pedals mit
eingehaktem Keil.
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8 eine
perspektivische Darstellung eines vorderen Bügels und eines hinteren Bügels, die einen
einstückigen
Rahmen bilden.
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9 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung der Einstellstange.
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In den 1 bis 3 ist ein Sicherheitsfahrradpedal
P mit einem um eine Pedalachse 2 drehbar montierten Körper 1 dargestellt.
Das von dem Pedal entfernte Ende 3 der Achse 2 weist
ein Außengewinde
auf, welches das Schrauben der Achse 2 an das Ende eines
(nicht dargestellten) Kurbelarms ermöglicht.
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Das in den 1 bis 3 dargestellte
Pedal ist ein rechtes Pedal. Die Vorwärtsbewegungsrichtung eines
mit diesem Pedal versehenen Fahrrads entspricht der Bewegung von
links nach rechts in den 1 und 2. Unter diesen Bedingungen
ist der "vordere" Bereich des Pedals
P in den 1 und 2 durch den auf der rechten
Seite der geometrischen Achse A des Pedals befindlichen Teil gebildet,
während
der "hintere" Bereich auf der
linken Seite diese Achse liegt. Es sei ferner darauf hingewiesen,
daß die
normale Pedalposition die in 1 dargestellte
Position ist, in der die Mittelebene H des Pedalkörpers, welche
die geometrische Achse A schneidet und parallel zur oberen Auflagefläche verläuft, im
wesentlichen horizontal ist.
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Das Pedal weist einen vorderen Bügel 4a mit einer
Einhakstange 5a auf, die vor der Pedalachse 2 angeordnet
ist, wobei der Bügel 4a um
eine Bügelachse 6 schwenkbar
ist, welche in den Lagern 7, 8 und 9 des
Pedalkörpers
angebracht ist. Die Lager 7 und 9 sind am Außen- und
Innenrand des Pedalkörpers
vorgesehen, während
das Lager 8 sich in der Mitte der Breite des Pedalkörpers in
einem Bereich 10 befindet, der von der Nabe 11 des
Pedalkörpers nach
vorn vorsteht. Die Einhakstange 5a ist im wesentlichen
parallel zur Achse A des Pedals.
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Ein hinterer Bügel 12a mit einer
hinter und im wesentlichen parallel zu der Pedalachse A angeordneten
Einhakstange 13a ist um eine Bügelachse 14 verschwenkbar,
die in den den Lagern 7, 8 und 9 ähnlichen
Lagern des Pedalkörpers
montiert ist.
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Die Bügel 4a, 12a des
Pedals sind zwischen der geometrischen Achse A des Pedals und den Schwenkachsen 6 oder 14 dieser
Bügel angeordnet.
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Das Pedal ist vorzugsweise ein doppelseitiges
Pedal, das in bezug auf die geometrische Drehachse A derart symmetrisch
ist, daß sich
auf der Unterseite des Pedals, wie in 1 gezeigt,
Bügel 4b und 12b befinden,
die zum vorderen bzw. hinteren Bügel
werden, wenn das Pedal um 180° um
die Achse A gedreht ist.
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Wie in der 8 dargestellt bilden der vordere Bügel 4a und
der hintere Bügel 12b ein
einstückiges
Teil, das einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen G bildet. Zwei
Schenkel 15 dieses Teils, die im wesentlichen orthogonal
zu den Stan gen 5a, 13b verlaufen, weisen einen
kreisbogenförmigen
Bereich 15a in einer zur Mittelebene des Rahmens G orthogonal
verlaufenden Ebene auf; in jedem Bereich 15a ist jeweils
ein Loch 16 für
den Durchtritt der Schwenkachse 6 vorgesehen.
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Im folgenden genauer beschriebene
elastische Einrichtungen E spannen jeden Bügel 4a, 12a in eine
Ruheposition vor, in der die Mittelebene des Bügels im wesentlichen orthogonal
zur Mittelebene H des Pedals, verläuft, wie in 1 dargestellt.
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Die Einhakstangen 5a, 13a befinden
sich über
dem Pedalkörper 1 und
können,
wie in 6 dargestellt,
durch Drehen wenigstens eines Bügels 4a voneinander
weg bewegt werden, um den Durchtritt und das Einhaken des unter
einer Sohle 5 des Radfahrschuhs in einer Aufnahme oder
einer tunnelartigen Ausnehmung 17 der Sohle befestigten
Keils C zu ermöglichen,
wobei wenigstens ein Rand der Ausnehmung durch einen einen Haken 18 bildenden Vorsprung
begrenzt ist.
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Die Dicke des Hakens 18 ist
größer als
die des Keils C. Der oder die Haken, wie der Haken 18, erleichtern
das Laufen des Radfahrers auf hartem Boden, da sie den Kontakt des
insbesondere metallischen Keils C mit dem Boden verhindern. Jedoch
erschwert das Vorhandensein dieser Haken oder Vorsprünge auf
beiden Seiten des Keils C das Einhaken des Keils in das Pedal. Bisher
mußte
der Radfahrer die Sohle 5 und den Keil C dem Pedal P unter
einem Winkel zuwenden, der innerhalb eines relativ begrenzten Winkelbereichs
lag.
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Um diesen Einhakwinkelbereich zu
vergrößern liegt
erfindungsgemäß die Schwenkachse 6 des vorderen
Bügels
unter der Mittelebene H des Pedals. Die Achse 6 befindet
sich somit in bezug auf diese Ebene H auf der der Stange 5a gegenüberliegenden Seite.
Ferner ist der obere vordere Teil des Pedalkörpers durch eine Fläche 19a begrenzt
die nach vorn gerichtet von oben nach unten geneigt ist. Diese Neigung
der Fläche 19a wird
durch das Tieferlegen der Achse 6 möglich, wodurch ausreichend
Material um die von der Achse 6 durchquerten Lager vorhanden bleibt.
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Der Neigungswinkel β (4) der Fläche 19a in
bezug auf die Mittelebene H des Pedals liegt vorteilhafterweise
in der Größenordnung
von 40°. Der
Winkelbereich der Schuhbefestigung α kann 25° erreichen. Die obere Stützfläche Ha des
Pedalkörpers,
die parallel zur Ebene H verläuft,
bildet mit der Fläche 19a den
gleichen Winkel β.
Die beiden den Grenzen des Winkelbereichs der Schuhbefestigung α entsprechenden
Positionen sind in den 4 und 5 dargestellt.
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4 zeigt
den Fall der das Einhaken erlaubenden minimalen Neigung der Sohle 5 in
bezug auf die Ebene H. Der Keil C greift mit seiner vorderen Nase 20 unter
die vordere Stange 5a, während der hintere Teil 21 des
Keils an der hinteren Stange 13a anliegt.
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5 zeigt
den das Einhaken des Keils C erlaubenden maximalen Neigungswinkel
der Sohle 5 in bezug auf die Mittelebene H. In dieser Position
liegt der Haken 18 an der geneigten Fläche 19a des vorderen
Teils des Pedals an und die Nase 20 des Keils greift unter
die Stange 5a. Der hintere Teil 21 des Keils C
befindet sich mit Abstand über
der Stange 13a. Der von der Nase 20 auf die Stange 5a ausgeübte Druck
ermöglicht
das Drehen des Pedals P in bezug auf die Sohle 5 in der
Richtung, welche das Einhaken des hinteren Bereichs 21 des
Keils unter der Stange 13a bewirkt.
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Bei einem Pedal, das mit Einhakstangen 5a, 13a nur
auf einer Seite, nämlich
der in 1 oberen Seite,
versehen ist, kann sich die Schwenkachse 14 des hinteren
Bügels
auf der Höhe
der Ebene H befinden.
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Jedoch befindet sich bei einem Pedal
mit Einhakeinrichtungen auf beiden Seiten (doppelseitiges Pedal)
die Schwenkachse 14 des hinteren Bügels 13a über der
Ebene H und ist zur Achse 6 in bezug auf die geometrische
Achse A des Pedals symmetrisch. Auf diese Weise befindet sich, wenn
das Pedal eine um 180° in
bezug zur Position der 1 gedrehte
Position einnimmt, die Achse 14, die als Schwenkachse des
Bügels 4b dient,
welcher zum vorderen Bügel
geworden ist, unter der Ebene H. Ferner ist der untere hintere Teil
des Pedals P in der Position der 1 durch
eine geneigte Fläche 19b begrenzt,
die in bezug auf die Achse A zur Fläche 19a symmetrisch
ist.
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Wie in 8 ersichtlich
ist die obere Stange 5a an ihren Enden mit den Schenkeln 15 des
Rahmens durch die geneigten Bereiche 15b verbunden.
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Ein Anschlag 22, 23 ist
vorteilhafterweise an jedem Ende der Stange 5a vorgesehen,
um die mögliche
seitliche Verschiebung der unter dieser Stange 5a eingehakten
Nase 20 des Keils C zu begrenzen. Diese seitliche Verschiebung
wird auf einen optimalen Wert, beispielsweise ± 2,5 mm zu beiden Seiten einer
Mittelposition, eingestellt, indem die Anschläge 22, 23 mit
einer geeigneten Abmessung parallel zur Stange 5a ausgebildet
werden.
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Jeder im wesentlichen orthogonal
zur Stange, 5a verlaufende Schenkel 15 weist eine
im wesentlichen in der Mitte zwischen dem Loch 16 und der oberen
Stange 5a befindliche Öse 24 auf,
die im wesentlichen in das Innere des Rahmens G vorsteht.
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Die elastischen Rückstelleinrichtungen E eines
Bügels,
wie beispielsweise 4a, umfassen zwei unterschiedliche Torsionsfedern 25a, 26a (2), die jeweils eine von
der Bügelachse 6 durchsetzt Wicklung
aufweisen. Die Federn 25a, 26a sind zu beiden
Seiten des vorstehenden Mittelbereichs 10 des Pedalkörpers im
Inneren des Bügels 4a angeordnet.
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Das von dem Mittelbereich 10 entfernte
Ende einer Wicklung endet in einem geraden Segment, wie beispielsweise 27a,
das eine Klaue bildet, die an der benachbarten Öse 24 des Bügels anliegt.
Das andere Ende der Wicklung, das dem Mittelbereich 10 benachbart
ist, endet in einem geraden Segment 28a, das an einem Anlageteil 29a aus
einem Material abgestützt
ist, das härter
als das des Pedalkörpers 1 ist.
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Der Pedalkörper 1 kann aus einem
Kunststoff oder einer leichten Legierung oder aus einem anderen
Material bestehen, dessen Härte
nicht ausreicht, zu verhindern, daß das Abstützen des Segments 28a eine
Marke erzeugt oder sogar das Material beeinträchtigt. Das Teil 29a,
das beispielsweise aus Stahl hergestellt ist, ist ausreichend hart,
um das Abstützen
des Segments 28a ohne Beschädigung aufzunehmen.
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Das Teil 29a besteht vorteilhafterweise
aus einer in 9 zu erkennenden
Einstellstange mit einem Kopf 30, der einen diametralen
Schlitz aufweist, um das Drehen des Teils mittels eines Werkzeugs
zu ermöglichen.
Das andere Ende besteht aus einer koaxialen Scheibe 31,
die drehbar in einer kreisförmigen
Aufnahme angebracht ist, welche in einem Teil des Körpers 1 ausgebildet
ist, der eine Art von Kappe 32a oder Ansatz bildet. Im
Mittelbereich, in Axialrichtung des Teils 29a gesehen,
sind zwei weitere, kreisförmige
Auflager bildende Scheiben 33, 34 vorgesehen,
die in einer zylindrischen Aufnahme mit dem selben Durchmesser aufgenommen
werden, welche in dem Mittelbereich 10 des Körpers 1 ausgebildet
ist. Die Drehführung
des Teils 29a um seine geometrische Achse ist durch die
Scheiben 31, 33, 34 und den Kopf 30 gewährleistet.
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In axialer Richtung ist einerseits
zwischen dem Kopf 30 und der Scheibe 34 und andererseits zwischen
den Scheiben 33 und 31 ebene Stützflächen, wie
beispielsweise 35, 36, vorgesehen, die parallel
zur geometrischen Achse des Teils 29a verlaufen. Der radiale
Abstand der Flächen,
beispielsweise 35, 36, zu dieser Achse variiert
von einer Fläche
zur nächsten.
Das Endsegment 28a einer Feder stützt sich an einer der Flächen, beispielsweise 35, 36,
ab. Das Teil 29a ist in seiner Winkelposition durch den von
dem Segment 28a der Feder auf die Stützfläche aufgebrachten Druck gehalten.
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Durch Drehen des Teils 29a mittels
eines Werkzeugs, das in den Schlitz des Kopfs 30 eingesetzt
ist, ist es möglich,
die Stützfläche 35 oder 36 des
Segments 28a der Feder zu wechseln und so die Spannung
der Feder zu modifizieren.
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Der ein einstückiges Teil bildende Rahmen
G besteht vorteilhafterweise aus Stahl. Der Querschnitt der Stangen 5a, 13b und 5b, 13a kann
anstatt kreisrund, wie bei einem Metalldraht, quadratisch oder rechteckig
sein. Der vordere obere Rand der hinteren Stange 13a, 13b kann
eine Schräge
k aufweisen, die in Vorwärtsrichtung
von oben nach unten verläuft. Diese
Schräge
erleichtert die Abwärtsbewegung
des hinteren Teils 21 des Keils.
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Die am hinteren Ende des Körpers 1 befindliche
Kappe 32b oder 32a hat als erste Funktion das Vermeiden
des Verhakens des hinteren Bügels
mit der Nase C des Keils beim Einsetzen des Schuhs. Diese Kappe 32b oder 32a dient
ferner als Stütze
für den
hinteren Bügel 12a, 12b in
dessen Ruhestellung.
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Die Funktionsweise des Pedals wird
im folgenden beschrieben.
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Wenn der Radfahrer, der mit einem
Schuh mit einer Sohle S und einem Keil C (4 bis 7)
versehen ist, den Keil und die Sohle mit dem Pedal verhaken möchte, genügt es, die
Sohle 5 in bezug auf die Mittelebene H unter einem innerhalb
des Winkelbereichs α der
Schuhbefestigung liegenden Winkel an das Pedal zu führen, um
die Nase 20 des Keils unter die Stange 5a des
vorderen Bügels
zu haken. Durch Druck mittels des hinteren schrägen Bereichs 21 des
Keils auf die Stange 13a des hinteren Bügels bewirkt der Radfahrer
durch Drehen des vorderen Bügels 4a um
die Achse 6 ein Auseinanderbewegen der Stangen 5a und 13a,
wie in 6 dargestellt.
Obwohl bei dem vorliegenden Beispiel der hintere Bügel 13a an
dem Ansatz 32b anliegt, kann eine Möglichkeit zum Rückstellen
der Stange 13a durch Drehen des Bügels um die Achse 14 vorgesehen
sein.
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Die Schrägfläche 19a der Vorderseite
des Pedals bildet eine Zone, auf der die Gleitstücke 18 der Sohle beim
Einhaken gleiten können.
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Da der Winkelsektor α, der das
Einhaken ermöglicht,
vergrößert ist,
nämlich
um ungefähr
25°, ist das
Anbringen des Schuhs, das heißt
das Einhaken des Keils C in das Pedal, vereinfacht und schneller.
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Das Lösen des Schuhs erfolgt auf
klassische Weise durch eine Drehbewegung des Fußes, die das Freigeben des
hinteren Teils des Keils C aus der Verhakung mit der hinteren Stange 13a ermöglicht,
wobei der vordere Bügel
zurück
gedrückt
wird.
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Wenn der Schuh in das Pedal eingehakt
ist, begrenzen die inneren Anschläge 22, 23 (8) des Bügels 4a präzise die
seitliche Auslenkung der Nase 20 des Keils und somit des
Schuhs. Wenn die Nase 20 des Keils eine Breite von 11 mm
hat, kann der Abstand der den Anschlägen 22, 23 zugewandten
Seiten 16 mm sein, wodurch eine konstante seitliche Freiheit von ± 2,5 mm
gegeben ist, unabhängig von der
Breite der Aufnahme 17 oder der tunnelartigen Ausnehmung
des Schuhs, in der der Keil C befestigt ist.
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Die Konstruktion des Pedals ist durch
die Tatsache vereinfacht, daß der
Rahmen G einen hinteren Bügel
und einen vorderen Bügel
vereinigt. Es ist möglich,
die Vorspannung der Federn 25a, 26a mit dem Teil 29a einzustellen.