ES2343041T3 - Pedal automatico de bicicleta con resorte de lamina. - Google Patents

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Abstract

Pedal automático de bicicleta que comprende un cuerpo de pedal (1) montado rotativo sobre un eje de pedal (2) apropiado para ser unido a una manivela de piñón, comprendiendo dicho cuerpo de pedal (1) unos medios de enganche (4, 6) de una placa de retención (3) fijada bajo un calzado de ciclista, estando dichos medios de enganche compuestos por un órgano de enganche delantero fijo (4) y por un órgano de enganche posterior móvil (6) montado pivotante sobre dicho cuerpo de pedal (1) alrededor de un eje de rotación (9) sustancialmente paralelo a dicho eje de pedal (2), entre una posición de retención de dicha placa (3) en acoplamiento entre dichos órganos de enganche delantero y posterior (4, 6), y una posición de liberación de dicha placa (3) por el pivotamiento de dicho órgano de enganche posterior (6) en contra de la acción de un medio de retorno elástico (10) dispuesto en un alojamiento (11) del cuerpo de pedal (2) y del que uno de los extremos está unido a dicho órgano de enganche posterior (6), mientras que el otro extremo está unido a dicho cuerpo de pedal (1), caracterizado porque dicho medio de retorno elástico comprende un órgano elástico alargado (10) que se extiende en un plano longitudinal con respecto a dicho cuerpo de pedal (1) de manera que sea solicitado a lo largo de su eje longitudinal en pandeo por el órgano de enganche posterior (6) cuando éste pivota hacia la posición de liberación de dicha placa de retención.

Description

Pedal automático de bicicleta con resorte de lámina.
La presente invención se refiere a un pedal automático para bicicleta, en particular un pedal para bicicleta de carretera, que permite la solidarización de un calzado de ciclista contra el pedal.
El pedal automático comprende de forma clásica un cuerpo de pedal montado rotativo sobre un eje de pedal apropiado para ser unido a una manivela de piñón. La noción de "automático" está relacionada con el hecho de que el calzado comprende una cala o placa de retención fijada bajo la suela del calzado del ciclista y destinada a disparar una fijación de manos libres solicitando simplemente esta placa de retención contra unos medios de enganche previstos en el pedal. El pedal está además provisto de una superficie de apoyo por encima del eje de pedal contra la cual pasa a colocarse la placa de retención.
Los medios de enganche previstos en el cuerpo de pedal comprenden en general un órgano delantero fijo de enganche de la placa de retención y un órgano de enganche posterior móvil montado pivotante sobre el cuerpo de pedal alrededor de un eje de rotación paralelo al eje de pedal, entre una posición de retención de dicha placa en acoplamiento entre los órganos de enganche delantero y posterior, y una posición de liberación de la placa por el pivotamiento de dicho órgano de enganche posterior contra la acción de un medio de retorno elástico del que uno de los extremos está unido al órgano de enganche posterior y el otro extremo está unido a dicho cuerpo de pedal.
Un pedal automático de este tipo con placa de retención y de unión rápida es habitual y está descrito por ejemplo en la publicación EP 0 146 454.
El enclavamiento de la platina sobre el pedal se realiza de forma automática mediante la introducción del extremo delantero de la placa de retención en el órgano de enganche delantero sobre el pedal y mediante un movimiento de pivotamiento de la platina hacia abajo, lo que hace pivotar el órgano de enganche posterior hacia el exterior en contra del efecto del medio de retorno elástico con el fin de permitir la introducción del extremo libre de éste en el órgano de enganche posterior. A continuación, el órgano de enganche posterior vuelve automáticamente a su posición inicial por el efecto de la acción del medio de retorno elástico.
El disparo de la placa de retención, es decir la liberación de ésta del pedal, se realiza mediante un movimiento de rotación de la placa alrededor de un eje vertical en la proximidad del extremo delantero de la placa, lo que provoca el pivotamiento del órgano de enganche posterior que libera así su acoplamiento. La interacción entre estos dos órganos se describe en detalle en el documento citado más arriba. Por otra parte, esta liberación de la placa de retención se puede mandar asimismo de forma independiente de la voluntad del ciclista cuando tiene lugar una caída, cuando el pie del
ciclista efectúa el movimiento requerido; el pedal desempeña en este caso una función de seguridad y de protección.
Se conocen un gran número de pedales automáticos que difieren unos de otros esencialmente por la utilización de los medios de retención automática utilizados para unir la cala al cuerpo de pedal. Los mismos tienen todos en común que comprenden un medio de retorno elástico del órgano de enganche posterior móvil que pretensa este órgano hacia una posición de retención de la placa sobre el cuerpo de pedal.
Uno de los extremos de este medio de retorno elástico está así unido al órgano de enganche posterior, mientras que el otro extremo está unido al cuerpo de pedal. Generalmente, el medio de retorno elástico está constituido por un resorte helicoidal metálico que puede funcionar a compresión como en la publicación mencionada anteriormente
EP 0 146 454, o a torsión como en la publicación FR 2 620 410.
Estos resortes helicoidales metálicos adolecen de un cierto número de inconvenientes debido a que están limitados en volumen, están caracterizados por unas variaciones de rigidez importantes, y por consiguiente, exigen unas tolerancias de fabricación bastante amplias o bien unos dispositivos suplementarios de regulación de la tensión del resorte. Son, por su naturaleza, sensibles a la corrosión y a la fatiga.
El documento DE 195 18 084 da a conocer un pedal automático según el preámbulo de la reivindicación 1. Incluso si su resorte que actúa sobre el órgano de enganche posterior móvil es de pretensado regulable, este resorte adolece sin embargo de los inconvenientes mencionados anteriormente.
Se conoce asimismo la utilización de resortes de elastómero destinados a evitar estos inconvenientes, pero estos resortes presentan otros debido a que están muy influenciados por la temperatura y su fluencia reduce su rendimiento y por tanto restringe sus posibilidades de utilización.
El objetivo de la invención es evitar estos inconvenientes proponiendo un medio de retorno elástico del órgano de enganche posterior del pedal que es extremadamente simple de fabricar y de montar, conservando al mismo tiempo el principio de funcionamiento clásico del órgano de enganche posterior que es móvil en pivotamiento alrededor de un eje.
El objeto de la invención es un pedal automático de bicicleta que comprende un cuerpo de pedal montado rotativo sobre un eje de pedal apropiado para ser unido a una manivela de piñón, comprendiendo dicho cuerpo de pedal unos medios de enganche de una placa de retención fijada bajo un calzado de ciclista, estando dichos medios de enganche compuestos por un órgano de enganche delantero fijo y por un órgano de enganche posterior móvil montado pivotante sobre dicho cuerpo de pedal alrededor de un eje de rotación sustancialmente paralelo a dicho eje de pedal, entre una posición de retención de dicha placa en acoplamiento entre dichos órganos de enganche delantero y posterior, y una posición de liberación de dicha placa por el pivotamiento de dicho órgano de enganche posterior en contra de la acción de un medio de retorno elástico dispuesto en un alojamiento del cuerpo de pedal y del que uno de los extremos está unido a dicho órgano de enganche posterior, mientras que el otro extremo está unido a dicho cuerpo de pedal, caracterizado porque dicho medio de retorno elástico comprende un órgano elástico alargado que se extiende en un plano longitudinal con respecto a dicho cuerpo de pedal de manera que sea solicitado a lo largo de su eje longitudinal en pandeo
por el órgano de enganche posterior cuando éste pivota hacia la posición de liberación de dicha placa de retención.
Según otras características de la invención
-
dicho órgano elástico está pretensado en pandeo;
-
dicho alojamiento está dispuesto lateralmente por el lado exterior de dicho cuerpo de pedal y abierto por lo menos hacia la parte posterior;
-
el extremo posterior de dicho órgano elástico está alojado libremente en un vaciado posterior previsto en la parte inferior de dicho órgano de enganche posterior y desplazado hacia abajo con respecto a dicho eje de rotación de éste;
-
dicho vaciado posterior presenta un fondo redondeado complementario de la forma del extremo posterior de dicho órgano elástico de manera que forme una unión de pivote;
-
el extremo delantero de dicho órgano elástico está alojado libremente en un vaciado delantero previsto en dicho alojamiento, presentando este vaciado un fondo redondeado complementario de la forma del extremo delantero de dicho órgano elástico de manera que forme una unión de pivote;
-
dicho órgano elástico es una lámina;
-
dicha lámina es de material compuesto;
-
por lo menos el extremo posterior de dicho órgano elástico está provisto de una guarnición en forma de U;
-
dicho vaciado posterior está dispuesto en una prolongación de dicho órgano de enganche posterior hacia abajo;
-
dicha prolongación está inmediatamente por debajo de dicho vaciado posterior desviada hacia la parte delantera de manera que prolongue la parte inferior de éste;
-
dicho órgano elástico se extiende sobre por lo menos dos tercios de la longitud del cuerpo de pedal;
-
dicho órgano elástico está solicitado en pandeo verticalmente hacia abajo;
-
dicho órgano elástico está solicitado en pandeo verticalmente hacia arriba;
-
dicho órgano elástico está solicitado en pandeo horizontalmente hacia el exterior;
-
dicho órgano elástico está solicitado en pandeo horizontalmente hacia el interior;
-
está previsto un tope en dicho alojamiento para limitar el pandeo de dicho órgano elástico a una sola dirección.
Otras características y ventajas de la invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción siguiente de varios modos de realización no limitativos de la invención, haciendo referencia a las figuras adjuntas, en las que:
- la figura 1 es una vista en perspectiva de un pedal automático según un primer modo de realización de la invención cuando el órgano elástico efectúa un pandeo hacia arriba, con pretensado;
- la figura 2 es una vista lateral del pedal de la figura 1;
- la figura 3 es una vista explosionada del pedal de la figura 1;
- la figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra una placa de retención en posición retenida en acoplamiento entre los órganos de enganche sobre el pedal según la invención;
- la figura 5 es una vista lateral que ilustra la placa de retención en su posición de liberación de su acoplamiento entre los órganos de enganche sobre el pedal;
- la figura 6 es una vista en perspectiva que ilustra la placa de retención en su posición de liberación de su acoplamiento entre los órganos de enganche sobre el pedal;
- la figura 7 es una vista lateral de un pedal automático según un segundo modo de realización de la invención cuando el órgano elástico efectúa un pandeo hacia abajo, con pretensado; y
- la figura 8 es una vista lateral de un pedal automático según un tercer modo de realización de la invención cuando el órgano elástico efectúa un pandeo hacia abajo, sin pretensado.
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En las figuras, los elementos idénticos o equivalentes estarán designados por las mismas referencias numéricas.
Las figuras 1 a 6 muestran un primer modo de realización del pedal automático según la invención. El pedal comprende de forma clásica un cuerpo de pedal 1 montado rotativo sobre un eje de pedal 2 destinado a ser unido a una manivela de piñón de bicicleta (no representada).
El cuerpo de pedal 1 está provisto de medios de enganche de una cala o placa de retención 3 ilustrada en las figuras 4 a 6. Esta placa de retención está fijada bajo la suela de un calzado de ciclista (no representado).
Los medios de enganche están compuestos por un órgano de enganche delantero fijo apropiado para cooperar con un órgano de unión macho 5 en forma de un labio previsto en la parte delantera de la placa de retención 3, y por un órgano de enganchado posterior móvil 6 apropiado para cooperar con un órgano de unión hembra 7 en forma de un vaciado previsto en la parte posterior de la placa de retención (véase la figura 4).
El pedal está además provisto de una superficie de apoyo 8 por encima del eje de pedal 2 contra la cual pasa a colocarse la placa de retención 3.
El órgano de enganche posterior 6 tiene la forma de una palanca montada pivotante sobre el cuerpo de pedal 1 alrededor de un eje de rotación 9 sustancialmente paralelo al eje de pedal 2, entre una posición de retención ilustrada en la figura 4 en la cual la placa de retención 3 está en acoplamiento entre los órganos de enganche delantero y posterior 4, 6, y una posición de liberación ilustrada en las figuras 5 y 6 en la cual la placa de retención 3 pivota normalmente hacia el exterior o bien hacia el interior, por ejemplo cuando tiene lugar una caída, como se ha ilustrado en la figura 6 para mostrar mejor los detalles de la invención.
El órgano de enganche posterior 6 es pivotado hacia la parte posterior a partir de la posición de retención a la posición de liberación de la placa de retención 3 en contra de la acción de un medio de retorno elástico del que uno de los extremos está unido al órgano de enganche posterior 6 y el otro extremo está unido al cuerpo de pedal 1.
Según la invención, este medio de retorno elástico comprende un órgano elástico alargado 10 que se extiende en un plano longitudinal con respecto al cuerpo de pedal 1 de manera que sea solicitado a lo largo de su eje longitudinal en pandeo por el órgano de enganche posterior 6 cuando éste es pivotado hacia la posición de liberación de la placa de retención 3.
Este órgano elástico alargado 10 puede estar simplemente constituido por hilo metálico que presenta la elasticidad deseada, pero está preferentemente constituido por una lámina elástica como se ha ilustrado en las figuras. La lámina 10 se extiende sobre por lo menos dos tercios de la longitud del pedal estando dispuesta en un alojamiento longitudinal 11 previsto en el cuerpo de pedal 1. Este alojamiento 11 está abierto por lo menos hacia la parte posterior con el fin de permitir unir uno de los extremos de la lámina 10 con el órgano de enganche posterior 6.
En el modo de realización ilustrado en las figuras, este alojamiento 11 está dispuesto lateralmente por el lado exterior del cuerpo de pedal 1 y está además abierto hacia abajo y hacia el lado. El alojamiento 11 puede estar cerrado naturalmente hacia abajo y hacia el lado para conservar una sola abertura hacia la parte posterior.
En el modo de realización ilustrado en las figuras 1 a 6, la parte superior del alojamiento 11 está adaptada para permitir que la lámina 10 sea solicitada a lo largo de su eje longitudinal en pandeo verticalmente hacia arriba. El sentido del pandeo está representado por una flecha en algunas de las figuras.
Según otra característica de la invención, la lámina 10 está pretensada en pandeo con el fin de facilitar el inicio de su armado suprimiendo el pico de esfuerzo necesario para hacer pasar la lámina de una extensión recta a una extensión curvada.
El extremo posterior de la lámina 10 está ventajosamente alojado libremente en un vaciado posterior alargado 12 previsto en la parte inferior del órgano de enganche posterior 6 y desplazado hacia abajo con respecto al eje de rotación 9 de éste. Este vaciado posterior está, en el modo de realización ilustrado, dispuesto en una prolongación 13 del órgano de enganche posterior 6 hacia abajo. Esta prolongación está inmediatamente debajo del vaciado posterior 12 desviada hacia la parte delantera de manera que prolongue la parte inferior de éste formando un tope hacia abajo para el extremo de la lámina para impedirle que deslice fuera del vaciado.
El extremo delantero de la lámina 10 puede estar fijo y empotrado en una pared vertical del alojamiento 11, pero está preferentemente asimismo alojado libremente en un vaciado delantero alargado 14 con el fin de evitar las solicitaciones importantes alrededor del empotramiento del cuerpo de pedal que puede por ejemplo ser de material plástico inyectado.
El vaciado posterior 12 y el vaciado delantero 14 presentan ventajosamente un fondo redondeado de forma complementaria de la forma de los extremos de la lámina para formar unas uniones de pivote. En el ejemplo ilustrado con un órgano elástico en forma de lámina, este fondo es cilíndrico, mientras que si se utiliza un hilo en lugar de la lámina, este fondo puede ser esférico.
La lamina 10 puede ventajosamente ser de material compuesto, por ejemplo de fibras de carbono, y se puede entonces, por la elección de la composición de las capas, obtener el valor de rigidez a la flexión que se desea para la lámina.
Las ventajas de una lámina de material compuesto son, entre otras, una excelente resistencia a la corrosión, así como una resistencia a la fatiga prácticamente ilimitada, a condición de que la lámina esté correctamente dimensionada.
Sin embargo, una lámina de material compuesto se obtiene generalmente mediante un ensamblaje de capas de refuerzo superpuestas, separadas por unas capas de resina menos resistentes y existe un riesgo de deslaminado en los extremos a largo plazo o por lo menos un desgaste prematuro de las capas en contacto con los extremos que soportan una gran presión.
Para evitar este desgaste por rozamiento y mateado, cada extremo de la lámina 10 está ventajosamente protegido por una guarnición en forma de U 15 de material suficientemente duro, por ejemplo de metal.
La figura 7 ilustra un segundo modo de realización de la invención que difiere del primero por el hecho de que la lámina 10 está montada en pandeo verticalmente hacia abajo. La lámina 10 está montada pretensada en esta dirección.
La figura 8 ilustra un tercer modo de realización de la invención en el que la lámina 10 está montada asimismo en pandeo verticalmente hacia abajo, pero sin pretensado.
Por último, la figura 8 muestra la presencia de un tope 16 dispuesto por encima de la lámina 10 para limitar el pandeo de ésta a una sola dirección, es decir hacia abajo. En el ejemplo ilustrado, este tope tiene la forma de un dedo cilíndrico que forma resalte en el alojamiento 11 y que puede eventualmente ser regulable en altura con el fin de obtener un pretensado de la lámina.
Evidentemente, la invención no está limitada a los modos de realización descritos e ilustrados en las figuras, sino que se pueden prever numerosas variantes sin apartarse por ello del marco de la invención. Es posible por ejemplo montar el órgano elástico 10 de manera que sea solicitado en pandeo horizontalmente hacia el interior o hacia el exterior.
Además, incluso si se prefiere el emplazamiento del alojamiento longitudinal 11 en el lado exterior, también sería posible preverlo centralmente en el cuerpo de pedal 1, pero en este caso es necesario desplazar la lámina hacia abajo para colocarla a distancia por debajo del eje de pedal. Resulta evidente que en este caso, es ventajoso que la lámina esté montada en pandeo hacia abajo por debajo del eje de pedal. Ocurre lo mismo si se desea utilizar una segunda lámina elástica dispuesta en un segundo alojamiento sobre el lado interior del cuerpo de pedal.

Claims (17)

1. Pedal automático de bicicleta que comprende un cuerpo de pedal (1) montado rotativo sobre un eje de pedal (2) apropiado para ser unido a una manivela de piñón, comprendiendo dicho cuerpo de pedal (1) unos medios de enganche (4, 6) de una placa de retención (3) fijada bajo un calzado de ciclista, estando dichos medios de enganche compuestos por un órgano de enganche delantero fijo (4) y por un órgano de enganche posterior móvil (6) montado pivotante sobre dicho cuerpo de pedal (1) alrededor de un eje de rotación (9) sustancialmente paralelo a dicho eje de pedal (2), entre una posición de retención de dicha placa (3) en acoplamiento entre dichos órganos de enganche delantero y posterior (4, 6), y una posición de liberación de dicha placa (3) por el pivotamiento de dicho órgano de enganche posterior (6) en contra de la acción de un medio de retorno elástico (10) dispuesto en un alojamiento (11) del cuerpo de pedal (2) y del que uno de los extremos está unido a dicho órgano de enganche posterior (6), mientras que el otro extremo está unido a dicho cuerpo de pedal (1), caracterizado porque dicho medio de retorno elástico comprende un órgano elástico alargado (10) que se extiende en un plano longitudinal con respecto a dicho cuerpo de pedal (1) de manera que sea solicitado a lo largo de su eje longitudinal en pandeo por el órgano de enganche posterior (6) cuando éste pivota hacia la posición de liberación de dicha placa de retención.
2. Pedal automático según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) está pretensado en pandeo.
3. Pedal automático según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) es una lámina.
4. Pedal automático según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha lámina (10) es de material compuesto.
5. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho alojamiento (11) está dispuesto lateralmente por el lado exterior de dicho cuerpo de pedal (1) y abierto por lo menos hacia la parte posterior.
6. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el extremo posterior de dicho órgano elástico (10) está alojado libremente en un vaciado posterior (12) previsto en la parte inferior de dicho órgano de enganche posterior (6) y desplazado hacia abajo con respecto a dicho eje de rotación (9) de éste.
7. Pedal automático según la reivindicación 6, caracterizado porque dicho vaciado posterior (12) presenta un fondo redondeado complementario de la forma del extremo posterior de dicho órgano elástico (10) de manera que forme una unión de pivote.
8. Pedal automático según la reivindicación 7, caracterizado porque el extremo delantero de dicho órgano elástico (10) está alojado libremente en un vaciado delantero (14) previsto en dicho alojamiento (11), presentando este vaciado un fondo redondeado complementario de la forma del extremo delantero de dicho órgano elástico (10) de manera que forme una unión de pivote.
9. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque por lo menos el extremo posterior de dicho órgano elástico (10) está provisto de una guarnición en forma de U (15).
10. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, caracterizado porque dicho vaciado posterior (12) está dispuesto en una prolongación (13) de dicho órgano de enganche posterior (6) hacia abajo.
11. Pedal automático según la reivindicación 10, caracterizado porque dicha prolongación (13) está inmediatamente debajo de dicho vaciado posterior (12) desviada hacia adelante de manera que prolongue la parte inferior de éste.
12. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) se extiende sobre por lo menos dos tercios de la longitud del cuerpo de pedal (1).
13. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) está solicitado en pandeo verticalmente hacia abajo.
14. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) está solicitado en pandeo verticalmente hacia arriba.
15. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) está solicitado en pandeo horizontalmente hacia el exterior.
16. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque dicho órgano elástico (10) está solicitado en pandeo horizontalmente hacia el interior.
17. Pedal automático según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque está previsto un tope en dicho alojamiento para limitar el pandeo de dicho órgano elástico (10) a una sola dirección.
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