DE3638155A1 - Befestigungs- und sicherheitsvorrichtung fuer pedale fuer fahrraeder und aehnliche fahrzeuge - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung für Pedalen für Fahrräder und ähnliche Fahrzeuge.

Es sind zahlreiche Befestigungen bekannt, die zur Auflage, zum Zentrieren und zum Festhalten des Schuhs eines Radfahrers auf Pedalen dienen und keinerlei Fußraste noch um den Schuh und unter die Pedale geschlungenen Riemen umfassen. So sind zum Beispiel die Vorrichtungen bekannt, die in den Patenten EO 01 46 454 und WO 80 01 056 beschrieben sind. Diese Befestigungen sind teils kompliziert, und sie sind kostspielig und hauptsächlich als Ausstattung für Markenräder, insbesondere für Wettkämpfe, verwendbar.

Ziel der Erfindung ist die Entwicklung einer neuartigen Pedale, die mit einer solchen Vorrichtung ausgestattet ist, die einfach und wenig kostspielig ist und sich für geläufig verkaufte Räder eignet.

Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung einer Pedale, die größtmögliche Sicherheit bei der Anwendung gewährleistet.

Gemäß einem ersten Merkmal zeichnet sich die Vorrichtung dadurch aus, daß die aus einem Stück gefertigte Pedale ein Verbindungsprofil aufweist, das die Nabe umgibt und in den ausgebildeten Dickstellen beiderseits der Nabenachse die Möglichkeit für Aufnahmeplätze für die Positionierung der Gesamtheit oder von Teilen der Mittel zur Befestigung und Verbindung der Backen untereinander bietet, sowie dadurch, daß in der Längsebene der Pedale die Profilbacken angeordnet sind, von denen mindestens eine bezüglich des Pedalenkörpers drehbar ist, wobei sich diese Bewegung bei der Positionierung einer an der Sohle des Schuhs des Benutzers angebrachten Profilsohle gegen elastische Mittel richtet, die beiderseits der Pedalachse angebracht sind.

Diese Merkmale gehen neben weiteren aus der Beschreibung hervor.

Zur Festlegung des erfindungsgemäßen Gegenstandes dienen die angehängten Abbildungen, die Folgendes darstellen:

Abb. 1 ist eine Perspektivzeichnung der Erfindung in einer ersten Ausführungsmöglichkeit mit zwei beweglichen Backen.

Abb. 2 ist eine Draufsicht auf die Pedale gemäß Abb. 1.

Abb. 3 ist eine Unteransicht, die die Ausführung des Schuhs zeigt, die das Zusammenwirken mit der und die Anpassung an die an der Pedale angebrachten Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung ermöglicht.

Abb. 4 ist eine Vorderansicht der Einheit gemäß Abb. 1.

Abb. 5 ist ein Längsschnitt nach Linie 5-5 aus Abb. 2.

Abb. 6 ist ein Querschnitt nach Linie 6-6 aus Abb. 5.

Abb. 7 ist eine andere Ansicht einer Pedale, die gemäß Abb. 1 mit einer Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung an jeder Seite der Pedale ausgestattet ist.

Abb. 8 ist eine andere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und stellt zwei abnehmbare, in Bezug auf die Nabenachse zentrierte Backen dar.

Abb. 9 ist ein Schnitt nach Linie 9-9 aus Abb. 8.

Abb. 10 ist eine seitliche Profilzeichnung nach Abb. 8.

Abb. 11 ist eine Vorderansicht entsprechend Abb. 8 und zeigt eine andere Ausführung mit zwei in Bezug auf die Pedalebene symmetrischen Backen.

Abb. 12 ist eine Perspektivzeichnung der Pedalenvariante mit einer in die Pedale integrierten Backe und einer beweglichen Backe.

Abb. 13 ist ein Querschnitt durch die Pedale nach der Linie A-A aus Abb. 14.

Abb. 14 ist ein Längsschnitt nach der Linie B-B aus Abb. 13.

Abb. 15 ist eine Unteransicht der Pedale mit einer in die Pedale integrierten Backe und einer beweglichen Backe, gemäß einer anderen Herstellungsmöglichkeit im Vergleich zu Abb. 12.

Abb. 16 ist ein Längsschnitt gemäß der Linie C-C aus Abb. 14.

Abb. 17 ist eine Seitenansicht gemäß Pfeil F aus Abb. 15.

Laut der Abbildungen umfaßt die Pedale (1) auf klassische Weise eine Achse (2), die vorspringend am Kurbelkopf angeschraubt wird, um den eine auf Kugelkäfigen gelagerte Nabe (3) frei dreht.

An der Oberseite besitzt die Pedale eine vordere Verlängerung (4) in Form eines Anschlags, gegen den der unter dem Schuh angebrachte Keil zur Anlage kommt, der dazu dient, den Schuh vor dem Einrasten des Pedalmechanismus zu positionieren. Hinten ist eine spitz zulaufende Verlängerung (5) als zusätzliche Anlage vorgesehen. Erfindungsgemäß besitzt die aus einem Stück bestehende Pedale ein Profil (6) als Verbindung, das insbesondere die Nabe (3) umgibt und einerseits der Pedale Formschönheit verleiht, und andererseits in den betreffenden Dickstellen Aufnahmeplätze für das beiderseits der Nabe erfolgende Positionieren der Schuhsicherungs- und Befestigungsvorrichtung aufweist.

Genauer beschrieben nimmt die Pedale erfindungsgemäß am Rand ihrer Seitenflächen in einer zur Ebene des vorderen Anschlags (4) senkrechten Ebene zwei Profilbacken (7) auf, die in bezug auf die in Längsrichtung gelegenen Enden der Pedalen leicht überstehen. Erfindungsgemäß wird mindestens eine der Backen mit einer Fähigkeit zum seitlichen Ausschlagen in Bezug auf die Pedalebene bewegt.

Gemäß einer ersten Ausführungsmöglichkeit ist die eine wie die andere Backe mit dieser Fähigkeit zum seitlichen Ausschlagen montiert, wie dies in den Abb. 1, 2, 3, 4, 5 und 6 dargestellt ist. Genauer gesagt sind die Backen (7) auf Achsen (8-9-10-11) montiert, die paarweise und in gegenüberliegenden Stellungen in Öffnungen (12) eindringen, die im oberen Bereich der Dickstelle der Pedale unter der äußeren Auflageebene ausgespart sind. Die Backen besitzen außerdem jenseits ihres Verbindungspunktes mit den genannten Achsen vertikale Finger (13), die Mittel für die Befestigung von Rückholorganen (14) bilden. Letztere sind beispielsweise Schraubenfedern, die vorzugsweise jeweils in eine Öffnung (15) eingefügt und gelagert sind, die in der Dickstelle der Pedale und beiderseits der Nabenachse in der unteren Pedalebene und gegenüber der anderen Öffnungen (12) leicht versetzt ausgebildet ist. Die Enden (14 a) jeder Feder sind dadurch mit den Haltefingern (13) fest verbunden. Die Federspannung bezweckt das Zurückführen der Backen in Ruhestellung nahe der Pedalenränder.

Somit wird deutlich, daß die Backen dazu gebracht werden können, sich elastischen Mitteln (14) entgegenwirkend voneinander zu entfernen, indem ein zu positionierendes Organ oder Teil eingefügt wird.

Die Backen besitzen außerdem eine besonder Form mit umgekehrtem Doppelprofil in Rampenform (7 a-7 b), das eine mittlere Rückhaltekante (7 b) umgrenzt.

Die Pedale ist so ausgerüstet, daß sie den Schuh des Radfahrers aufnehmen kann. Hierzu befindet sich an der Schuhsohle (17) eine in Abb. 3 dargestellte, auf geeignete Weise befestigte Sohle (16). Diese Sohle besitzt ein Profil, das das Einfügen und Festhalten der Sohle zwischen den erwähnten Backen (7) ermöglicht. Anzumerken ist, daß diese Sohle direkt mit der Schuhsohle (17) ausgebildet werden kann.

Die Längskanten (16) der Sohle weisen eine Verjüngung (16 a) oberhalb des Einfügungsbereichs (16 b) zwischen den Backen auf, um mit den genannten Profilen (7.1-7.2) zusammenzuwirken.

Ergänzend sind die Backen gemäß einer gekrümmten Linie und die Längskanten der Sohle (16) mit einer ergänzenden, identischen Linie profiliert. Um erhöhte Stabilität und ein Feststellen in der gewünschten Position zu erreichen, besitzen die Backen (7) außerdem an ihrem Ende eine abgerundete Form (7 d), die sich in ergänzende innere Ausnehmungen (16 c) an der Sohle einpaßt.

Unter Einsatzbedingungen setzt der Radfahrer seinen Fuß auf die Pedale, wobei die Sohle (16) im Bereich der Backen (7) positioniert wird. Durch eine Druckbewegung und unter Nutzung der oberen Rampe (7 a) der Backen entfernen sich diese gegenseitig in Richtung der Pfeile F aus Abb. 4, wobei sie elastischen Mitteln entgegenwirken. Wenn der Kantenteil (16 b) mit großer Dicke der Sohle eingefügt ist, und mittels der anschließenden Auflagefläche der Kante (16 c) geringerer Dicke, wird die Sohle durch Einrasten zwischen die Backen eingefügt, die in ihre Ausgangsstellung zurückkehren.

Um den Schuh auszulösen genügt es, ihn winklig in Bezug auf die Pedale zu schwenken; durch die Wirkung der kombinierten Rampen und der unterschiedlichen Dicken entfernen sich die Backen erneut voneinander und ermöglichen das Auslösen und die Freigabe der Sohle und damit des Schuhs.

Abb. 7 zeigt eine andere Ausführungsmöglichkeit ausgehend von der Bauweise mit zwei beweglichen Backen, wobei die Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung doppelt ausgeführt ist und somit beiderseits der Mittelebene der Pedale auftritt, so daß diese zwei gegenüberliegende Auflageebenen für den Schuh aufweist. In diesem Fall sind Backen (7) paarweise miteinander durch eine Verbindungsachse verbunden, die in ihrem mittleren Bereich in einer Nut beispielsweise die Enden (14 a) der Rückholmittel (14) aufnimmt. Die vorderen Anschläge für die Anlage des Schuhs sind einander gegenüberliegend an den entsprechenden Pedalenflächen angeordnet, wodurch die Pedale umgekehrt verwendbar ist.

Gemäß einer zweiten Möglichkeit für dieselbe, auf den Abb. 8, 9 und 10 dargestellte Ausführung mit zwei Backen bilden die Backenkörper (24) eine Einheit aus einem Stück und sind direkt beiderseits an der Nabenachse (25) gegenüber einem Positionier- und Anschlagmittel montiert, das ihre Zentrierung in Bezug auf die Pedalachse ermöglicht. Sie sind außerdem beiderseits der Achse mit Ausnehmungen (24-1) versehen, die zentrale Öffnungen aufweisen, die sich gegenüber den Löchern (26) befinden sollen, welche zur Aufnahme der im Pedalenkörper ausgebildeten Rückholmittel (27) bestimmt sind. Die Enden der Rückholmittel in Form von Federn sind an den Haltefingern oder -teilen befestigt, die an den Backenkörpern ausgebildet sind. Diese Backen besitzen somit eine Basis (24-2), die sich an die Nabe anpaßt und im oberen Bereich (24-3) eine Verlängerung aufweist, um das Profil in Form einer Doppelrampe zu bilden, die gewährleistet, daß die Schuhsohle in der gewählten Position schlüssig festgehalten wird.

Bei der auf Abb. 11 ergänzend zu den Abb. 8 bis 10 dargestellten Ausführung können die Backen (24) an dem zur Anpassung an die Nabe dienenden teil symmetrisch zwei Profilteile als Doppelrampe (24-4) und (24-5) aufweisen, um das schlüssige Festhalten der Schuhsohle in der gewählten Position in zwei gegenüberliegenden Auflageebenen zu gewährleisten.

Die Abb. 12 bis 17 stellen die Ausführungsmöglichkeit einer Pedale dar, die eine erste, in den Pedalenkörper integrierte Backe, in einer aus einem Stück bestehenden Einheit, und eine zweite bewegliche Backe umfaßt, die gemäß einer bestimmten Kraftausübung bewegt werden kann. Bei dieser Ausführung wird die Fertigung der Pedale vereinfacht, wobei die entsprechenden Selbstkosten erheblich gesenkt werden.

Hierzu wird der Pedalenkörper (30) gemäß der Abb. 12, 13 und 14 mit einer der Backen (31) aus einem Stück gefertigt, insbesondere und auf vorteilhafte Weise mit der Backe, die seitens des Abschlusses (32) nach außen gerichtet ist. Die andere, seitens der Kurbel angebrachte Backe kann unter den gleichen Bedingungen geschwenkt werden, die aus der vorstehenden Beschreibung hervorgehen. Diese Backe (33) besitzt beiderseits der Pedalnabenachse (29) gegenüber jedes ihrer Enden einen Bolzen (34), der in ein Sackloch (35) im Pedalenkörper eingefügt wird und somit die Führung und das Festhalten dieser Backe gewährleistet. Diese besitzt einen unteren Finger (36), der als Haltemittel für ein Ende (37-1) eines Mittels (37) zum Rückholen der Backe in ihre ursprüngliche Stellung dient. Dieses in Form einer Schraubenfeder ausgeführte Rückholmittel befindet sich in einem horizontalen Sackloch (38) im Pedalenkörper, wobei sich der Sacklochgrund annähernd in der senkrechten Ebene der Innenkante (31-1) der fest angeordneten Backe oder ihrer Dicke befindet. In ihrer Nähe ist eine vertikale Öffnung (39) im Pedalenkörper vorgesehen, die durch das erwähnte Sackloch (38) hindurch verläuft. In dieser Öffnung wird ein Verbindungsmittel (40) wie beispielsweise eine Schraube oder ein gleichwertiges Element positioniert, das als Halte- und Rückhaltemittel für das zweite Ende (37-2) der Feder (37) dient.

Diese Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung kann doppelt ausgeführt werden und sich beiderseits der Mittelebene der Pedale befinden, wobei diese zwei einander gegenüberliegende Auflageflächen für den Schuh aufweist.

Auf den Abb. 15 bis 17 ist der Pedalenkörper (41) aus einem Stück mit einer in diesen Körper integrierten Backe (42) ausgebildet; diese Backe ist seitens des Abschlusses ausgerichtet, das heißt, gegenüber der Kurbelachse. Die andere bewegliche Backe (43) bildet in ihrem Oberteil eine aus einem Stück bestehende Einheit in Form einer Rampe (43-1) und in ihrem unteren Bereich eine Basis (43-2) aus, die eine innere Vielkantbohrung aufweist und sich an eine profilierte Erhöhung (44) ergänzender Form anpaßt, die die Pedalnabe (52) umgibt, wodurch die Zentrierung der zweiten Backe in Bezug auf die Pedalachse gewährleistet wird. Die untere Fläche (43-4) der beweglichen Backe stützt sich gegen die Seitenplatte der Pedale gegenüber. Diese zweite Backe ist so montiert, daß sie in Bezug auf die aus einem Stück bestehende Einheit Pedalenkörper/fest angeordnete Backe elastisch ausschlagen kann. Hierzu sind beiderseits der Achse in der Dicke des Körpers der Pedale oder in ihrem Verbindungsprofil Materialausnehmungen vorgesehen, die innere Kammern (45) bilden. In jeder Kammer ist eine vorspringende Zone (46) vorgesehen, die einen Befestigungspunkt für ein Ende (47-1) einer Rückholfeder (47) darstellt.

Das andere Ende (47-2) dieser Feder durchquert eine Öffnung (48) in der Dicke der Pedalen-Seitenplatte und ist an einem Bolzen (49) angehängt, der vertikal in der Dicke der Basis der beweglichen Backe versenkt ist, wobei in dieser Basis ein horizontaler Schlitz (50) gefertigt ist, um das Anhängen der Feder am Bolzen (49) zu ermöglichen. Zum Schutz der Federn im Pedalenkörper sind Schutzplatten (51) vorgesehen, die auf geeignete Weise an der unteren Pedalenfläche angesetzt und fest verbunden sind.

Diese Ausführung ist dadurch besonders vorteilhaft, daß die Herstellung und der Zusammenbau der Einheit lediglich drei Elemente umfaßt : die Einheit Pedalenkörper/fest angeordnete Backe, die bewegliche Backe, die Federn. Aufgrund der verwendeten Werkstoffe: Kunststoff mit oder ohne Verstärkung durch Fasern wie Glas- und Kohlenstoffasern vereint die Einheit Robustheit mit geringem Gewicht. Die Sicherheit der Positionierung des Fußes in der Pedale bei der Ausübung großer Beanspruchungen durch den Radfahrer wird in großem Maße erhöht, da die nach außen gerichtete Backe fest angeordnet ist.

Claims (11)

1. -1- Befestigungs- und Sicherheitsvorrichtung für Pedalen von Fahrrädern und ähnlichen Fahrzeugen, wobei die Pedale vorn mit einem Anschlag zur Abstützung des Schuhs und Mittel in Form von gegen elastische Mittel drehbaren Backen ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einem Stück gefertigte Pedale ein die Nabe (3-25, 29-52) umgebendes Verbindungsprofil aufweist, das in den beiderseits der Nabenachse ausgebildeten Verdickungen Aussparungen zur Positionierung der Gesamtheit oder eines Teils der Mittel bietet, die zur Befestigung und Verbindung der Backen untereinander dienen, sowie dadurch, daß in der Längsebene der Pedale die Profilbacken angebracht sind, von denen mindestens eine beim Positionieren einer an der Unterseite des Schuhs des Benutzer befestigten Profilsohle (16) gegenüber dem Pedalenkörper und beiderseits der Pedalachse befindlichen elastischen Mitteln entgegenwirkend schwenkbar ist.
2. -2- Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen eine in Bezug auf die andere gegenüber des Pedalenkörpers schwenkbar sind, wobei die Backen (7) an Achsen (8-9-10-11) montiert sind, die paarweise in gegenüberliegenden Positionen in Öffnungen (12) im oberen Bereich der Dicke der Pedale unter der äußeren Auflageebene eindringen; diese Backen besitzen jenseits ihres Verbindungspunktes mit den genannten Achsen Finger (13), die Haltemittel für ein Rückholorgan (14) bilden, welches seinerseits in eine Queröffnung (15) im Pedalenkörper eingefügt ist.
3. -3- Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Backen (24) eine in Bezug auf die andere gegenüber dem Pedalenkörper schwenkbar sind, wobei die Backenkörper (24) eine aus einem Stück bestehende Einheit bilden und direkt beiderseits und an der Nabenachse (25) gegenüber montiert sind und eine Basis (24-2) besitzen, die sich an die Nabe anpaßt und mindestens am oberen Teil (24-3) eine Verlängerung aufweisen, die ein Profil in Form einer Doppelrampe bildet, die die Einfügung und das schlüssige Festhalten des mit dem Schuh fest verbundenen Keils in der gewählten Position gewährleistet; diese Körper besitzen Öffnungen, die den Öffnungen (26) des Pedalenkörpers gegenüberliegen, zum Einfügen von Rückholmitteln, deren Enden fest mit Haltemitteln verbunden sind, die an den Backenkörpern ausgebildet sind.
4. -4- Vorrichtung nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Backenkörper einen Anschlag zum Anschlagen und Zentrieren in Bezug auf die Nabenachse besitzen.
5. -5- Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Pedalenkörper (30) als integriertes und aus einem Stück bestehendes Teil zusammen mit einer Backe (31) ausgebildet ist; vorzugsweise mit der nach außen gerichteten Backe, der Kurbel gegenüber; die andere Backe (33) (34) ist schwenkbar und beweglich, wobei sie elastischen Mitteln (37) (47) entgegenwirkt, die beiderseits der Pedalnabenachse im Pedalenkörper angebracht sind, um mit den beiden Enden dieser beweglichen Backe zusammenzuwirken.
6. -6- Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Rückholmittel (37) in einem horizontalen Sackloch (38) im Pedalenkörper untergebracht ist, wobei der Grund des Sacklochs annähernd in der Vertikalebene der Innenkante (31-1) der fest angeordneten Backe oder in deren Dicke liegt, und dieses Sackloch (38) von einer vertikalen Öffnung (39) im Pedalenkörper durchquert wird, in die ein Mittel eingeführt werden kann, das zum Halten und zur Befestigung eines Endes (37-2) des Rückholmittels (37) dient, dessen anderes Ende (37-1) einem mit der beweglichen Backe fest verbundenen Finger (36) zugeordnet ist.
7. -7- Vorrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die bewegliche Backe (43) eine aus einem Stück bestehende Einheit bildet, die in ihrem oberen Bereich eine Rampenform aufweist, die mit dem Sohlenprofil zusammenwirkt, und in ihrem unteren Bereich eine Basis (43-2) mit einer inneren Bohrung (43-3) zur Anpassung an eine die Pedalachse (52) umgebende Profilerhöhung ergänzender Form aufweist, diese zweite Backe ist so ausgebildet, daß sie die Enden der beiderseits der Nabenachse befindlichen Rückholfedern aufnehmen kann, die mit ihren anderen Enden in Innenkammern befestigt sind, die im Pedalenkörper ausgebildet sind.
8. -8- Vorrichtung nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, daß in der Dicke des Pedalenkörpers Innenkammern (45) mit einer vorspringenden Zone (46) vorgesehen sind, die einen Ankerpunkt für ein Ende einer Rückholfeder bildet, wobei in der Dicke der Seitenplatte der Pedale eine Öffnung (48) ausgebildet ist, durch die diese Feder zum Anhängen an der beweglichen Backe geführt werden kann; zum Abdecken der Kammern und der gewünschten Mittel sind Schutzplatten (51) angesetzt.
9. -9- Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jede Backe ein umgekehrtes Doppelprofil in Rampenform (7 a-7 b) aufweist, das eine mittlere Kante (7 c) begrenzt, wodurch das Zusammenwirken mit der Sohle (16) ermöglicht wird, deren Längskanten ergänzende Formen (16 a-16 b) für das Zusammenwirken besitzen, und die ebenfalls das Einrasten der Sohle zwischen den Backen der Pedale ermöglichen.
10. -10- Vorrichtung nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Backen ein Profil mit einer gekrümmten Linie, und die Längskanten der Sohle ein Profil mit einer identischen, ergänzenden Linie versehen sind; die Backen weisen außerdem an ihrem Ende eine abgerundete Form (7 c) auf, die sich in ergänzende Ausnehmungen (16 c) in der Sohle einpaßt.
11. -11- Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 2, 3 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß sie an jeder Seite der Pedale so ausgebildet ist, daß die mit zwei Auflageebenen für den Schuh versehene Pedale umgekehrt verwendbar ist.