TW202140321A - 用於自行車之踏板 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種自行車踏板，其包含一透孔主體，該透孔主體包含：一前部縱向壁；一後部縱向壁；一中央軸桿，其包含意欲收納固定至一曲柄臂之一心軸的一橫向通道且提供定位於該曲柄臂之側上的一外側壁與一內側壁之間的連接，該主體藉由至少一個軸承圍繞該心軸可旋轉地安裝，該自行車踏板的特徵在於該中央軸桿藉由兩個發散臂朝向外部伸長，該等發散臂在其間對與該通道相對而形成於該主體中的一側凹部定界。

Description

用於自行車之踏板

發明領域

本發明適用於自行車之領域。特別是，本發明係關於自行車踏板，且尤其係關於意欲用於被稱為山地自行車之全地形自行車的踏板。

發明背景

所有自行車經配備有踏板，該等踏板包含可旋轉地安裝於軸承車軸上之透孔主體，該軸承車軸容納於踏板主體的中央通道中。軸承車軸接著安裝於曲柄臂上。一些踏板具有放大面，該等面具有適應於足弓之輪廓的輕微凹度。此等面中之至少一者具備浮雕，以促進騎行者之鞋的附著及保持。

此踏板尤其描述於專利申請案US 2014/0251077中。此踏板之主體具有突出側部分，該突出側部分具備定位於踏板主體的中央通道之伸長部中的開口。開口用以插入軸承車軸之系固部件，從而提供與踏板主體的旋轉連接。然而，經由此開口對此等部件的接近仍為困難的。

由於山地自行車經設計為在自然環境中騎行，因此其有可能遇到地面上的眾多障礙物，且與可能卡在踏板中且阻礙其旋轉的碎屑（礫石、草、樹葉、樹枝等）接觸。當踏板主體為透孔的且在突出部分中具有窄的側開口時此堵塞風險益發重要，正如現有實施例中的狀況。

專利CN 206255148U描述車軸具備減小大小之單球軸承的踏板，此允許主體之厚度減小但此對於正確地傳輸機械力而言明顯不足。

然而，儘管趨勢為較輕的自行車踏板，且特別是山地自行車踏板，但達成包括厚度之減小及開放區域之增大的此目標必須不可折衷結構的剛性或機械強度。

發明概要

在此上下文中，本發明旨在提出一種自行車踏板，該自行車踏板允許藉由先前技術所造成之技術問題藉由如下方式解決：促進對車軸系固部件之接近，同時提供較薄且較輕的結構而不會更改其剛性且有助於更好的力分佈。

根據本發明，此目的藉由一種自行車踏板達成，其包含一透孔主體，該透孔主體包含：一前部縱向壁；一後部縱向壁；一中央軸桿，其包含意欲收納固定至一曲柄臂之一心軸的一橫向通道且確保定位於該曲柄臂之側上的一外側壁與一內側壁之間的連接，該主體藉由至少一個軸承圍繞該心軸可旋轉地安裝，該自行車踏板的特徵在於該中央軸桿藉由兩個發散臂朝向外部伸長，該等發散臂在其間對與該通道相對而設置於該主體中的一側凹部定界。

根據有利特徵，該等發散臂在其各別末端處攜載縱向突耳，該等縱向突耳之外邊緣朝向彼此延伸，從而朝向外部設置該凹部的一開口。

根據特有變體實施例，該等突耳之該等外邊緣為成斜面的且彼此平行。

較佳地，此等成斜面的外邊緣相對於垂直於該主體之平面的一軸線（Y），具有向下且朝向該主體之後部的在4°與35°之間的一傾角（a）。

根據對此變體為特有的特定特徵，該等突耳為會聚的且在該主體之該外側壁的伸長部中延伸。

根據另一特徵，該主體包含藉由該中央軸桿分開的分別為前部及後部的兩個獨立的翼部。

較佳地，該主體具有在100 mm與120 mm之間的一長度及在90 mm與110 mm之間的一寬度。

根據本發明之踏板的特定特徵，該主體之側向凹部具有一實質上四邊形之輪廓，該輪廓分別藉由該等兩個臂及該軸桿的遠端面定界。

在另一實施例中，該等兩個臂在垂直於該主體之平面中延伸，且相對於該通道之軸線以在10°與45°之間的一角度發散。

根據另一有利特徵，該主體之上部側及下部側具有一凹入輪廓。

根據第一實施例，該主體之該外側壁及內側壁具備空腔。

根據另一實施例，該主體之該內側壁及外側壁具備穿通式空腔。

根據本發明之踏板的其他特徵，該心軸藉由一雙球軸承可旋轉地連接至該主體。

較佳地，此雙球軸承安裝於該通道之外末端附近。

根據本發明之踏板的又一實施例，該中央軸桿具有一平行六面體橫截面，且在其上部面及下部面中之至少一者上攜載用於自動地附著一鞋的構件。

本發明之踏板包含具有大的透孔部分之主體，此導致顯著較輕的結構。歸因於加強臂之輪廓及特有方位，此變輕不會折衷總體剛性及恰當的機械強度，且與上部側及下部側的凹入輪廓相容，此情形適應於足弓。本發明之踏板因此提供剛性與輕度之間的良好折衷。

踏板主體中之側凹部並非閉合的，此防止物件或碎屑卡在踏板中。實際上，突耳之成斜面的邊緣促進，朝向可能已意外地卡在踏板之凹部中的任何物件之後部的導引及退出。

另外，側凹部提供對心軸及軸承的容易接近，且簡化踏板的裝配及維修操作。

踏板之主體由僅藉由中央軸桿連接的分別為前部及後部的兩個獨立之翼部形成。此特有結構允許努力使踏板之前部及後部解耦，且使機械效率最佳化。歸因於阻尼元件之可能存在，由踏板上之突然力引起的振動亦被吸收。

最終，踏板心軸經配備有兩個較小的軸承而非傳統的單軸承及較薄軸承，以減小踏板之厚度同時維持良好的功率傳輸。

較佳實施例之詳細說明

為了更清晰起見，等同或類似的元件在描述中及在諸圖中藉由等同的參考指數來識別。

自然地，在上文展示且在下文描述的實施藉由諸圖所說明之本發明之製程的方法僅作為非限制性實例來給出。明確地規定，不同的方法可被提出且彼此組合以提出其他方法。

本發明係關於所有類型之自行車設備的領域，但特別適用於山地自行車，且特別是意欲用於此類型之自行車的放大踏板。

傳統地，且如展示左手踏板之圖1A及圖1B中所說明，自行車踏板包含透孔主體1。此主體1包含中央軸桿11，中央軸桿11確保定位於曲柄臂之側上的內側壁1b與定位於與內側壁相對之側上的外側壁1a之間的連接。主體1亦藉由前部縱向壁1c及後部縱向壁1d定界。

軸桿11具有平行六面體橫截面。根據未圖示之替代性實施例，此軸桿可採取其他形式，且特別是具有圓形或曲線橫截面輪廓。

軸桿11具備內通道11a（在圖3中可見），從而橫向地延伸且意欲收納心軸2。心軸2在其近端處且大體藉由螺釘接合而固定至曲柄臂（未圖示），且在其遠端處藉由至少一個球軸承21（在圖3中之橫截面中可見且在圖1A及圖1B中以虛線定位）以旋轉方式連接至主體1。

主體1之上部面及下部面具有凸塊（spike）16，以加強騎行者之鞋對踏板的抓地力且防止鞋底打滑。上部側及下部側具有適應於足弓之形狀的凹入輪廓。

為了增大騎行者之足的支撐表面且為了使傳輸至大齒盤的功率最佳化，增大踏板主體1之表面為已知的。此增大既反映在朝向前部及朝向後部之縱向延伸中亦藉由側向延伸反映在橫向方向上，亦即，沿著軸桿11的軸線。然而，此放大必須不會重壓踏板，亦不會折衷其剛性及其機械強度。

在此方面，本發明提出藉由分別為前部臂12a及後部臂12b之兩個發散臂使中央軸桿11側向地向外伸長，從而在該等發散臂之間對緊挨著通道11a之外末端設置於主體1中的側凹部10定界。

凹部10因此在此處分別藉由兩個臂12a、12b及軸桿11之遠端面定界，通道11a在軸桿11的遠端面處開放。此凹部10因此將主體1分為兩個獨立且對稱的翼部，該等翼部藉由軸桿11在中心處連接且分別配置於此軸桿11的前部及後部處，且踏板處於其實質上水平工作位置。凹部10因此在中央軸桿11之外末端處提供自由空間，該自由空間的輪廓為實質上四邊形。

前翼部由藉由軸桿11、前部臂12a、外側壁1a之前部部分、前部縱向壁1c，及內側壁1b之前部部分所形成的閉合邊界線（contour）構成。後翼部由藉由軸桿11、後部臂12b、外側壁1a之後部部分、後部縱向壁1d，及內側壁1b之後部部分所形成的閉合邊界線構成。

此特有結構允許施加於踏板主體之前部及後部上的力解耦，因此使機械效率及阻尼兩者最佳化。因此，施加至踏板之前部部分的力不會干擾踏板之後部部分，且反之亦然。

較佳地，臂12a、12b的連接至主體1之外側壁1a的末端分別攜載縱向突耳，前部13a及後部13b。然而，以下情況並不超出本發明之範疇：踏板不具有突耳，側向凹部接著儘可能地寬且其寬度對應於在前部臂12a之末端與後部臂12b之末端之間的距離。

當突耳存在時，突耳13a、13b之各別外邊緣130a、130b朝向彼此延伸，以便向外部分地閉合凹部10，從而留下間隙10a。突耳之長度將經選擇，使得踏板在撓曲時的剛性為足夠的。

在適當時，且根據圖4C中所示之替代性實施例，間隙10a可經填充有阻尼增強元件17。此阻尼元件17例如以由彈性材料製成之條帶的形式製成，阻尼元件17永久地或可移除地固定至突耳13a、13b的自由邊緣。元件17在壓縮及/或撓曲時工作，且歸因於騎行者之腳對踏板主體1之前翼部或後翼部的力而彈性地變形。

在阻尼元件17為可移除的狀況下，騎行者可取決於踏板之所要機械行為而用不同硬度的另一阻尼元件替換阻尼元件17。此元件17可為可互換的，且在磨損之情況下，可藉由類似剛性的元件來替換。

根據圖2A中所說明的本發明之踏板的特有實施例，突耳13a、13b之外邊緣130a、130b為成斜面、彼此平行的，且可較佳地具有向下且朝向主體1之後部的傾角。較佳地，相對於垂直於主體1之平面的軸線Y，此等成斜面之外邊緣的傾角（a）在4°與35°之間且較佳地在5°與10°之間。在未圖示之另一實施例中，突耳13a、13b之外邊緣可為平行及垂直的。

兩個臂12a、12b在垂直於主體1之平面中延伸，且相對於共同軸線X、軸桿11及通道11a以在10°與45°之間且較佳地在10°與20°之間的角度（Ω）發散，如圖1A及圖2C中所說明。此等臂之方位及尺寸經最佳化，以提供對於主體1的加強。

突耳13a、13b在主體1之外側面1a的伸長部中延伸。如諸圖中所說明，突耳13a、13b朝向彼此會聚而不會相遇，且在其各別自由邊緣之間界定開口10a。

突耳之最小長度在4 mm and 7 mm之間且較佳地在5 mm與6 mm之間。突耳之最大長度在9 mm與12 mm之間且較佳地在10 mm與11 mm之間。

突耳13a、13b朝向凹部10之開口10a定向。結果，主體1之外側壁1a的輪廓（外側壁1a之前部及後部部分在前翼部與後翼部之間稍微發散，如圖2C中所說明）在與臂12a、12b及會聚之突耳13a、13b的各別連接區域中具有拐點，此係歸因於方位的相對改變。

在未圖示之又一變體中，突耳不再對準且共面，但朝向凹部10之內部定向，從而在垂直於主體的割平面中延伸且在該等突耳之間界定角度。

歸因於突耳13a、13a之外邊緣130a、130b的特有成斜面輪廓，本發明藉由以下方式使避免物件或碎屑卡在及塞在踏板中成為可能：確保該等物件或碎屑朝向凹部10之外部導引且因此促進該等物件或碎屑隨著自行車向前移動而退出。此導引亦藉由外側壁1a在主體1之前翼部及後翼部兩者上的方位來加強。

另外，凹部10之存在，其軸向開口10a對著突耳13a、13b之間的外部，允許容易地接近心軸系固部件2及軸承21，此情形簡化踏板的裝配及維修。

較佳地，為了使踏板之結構變輕，主體1之外側壁1a及內側壁1b分別具備空腔14、15。根據不同的變體，此等空腔係在外側壁1a及/或內側壁1b之外側面上（如藉由諸圖所說明），抑或在此等側壁1a、1b的面向內之面上製成。亦將有可能使此等空腔在側壁中之一者的內面上及在另一側壁之外面上製成。根據再其他變體，此等空腔亦可在前部1c及後部1d縱向壁上製成。

因此將理解，根據本發明，所有組合為可能的且此等空腔14、15亦可為盲的或穿通的以進一步增大踏板結構的輕度。

較佳地，此等空腔14、15之縱向邊緣中的至少一者平行於突耳13a、13b之外邊緣130a、130b（成斜面或並非成斜面），以及主體1的前部縱向壁1c之前面及後部縱向壁1d的後面，如藉由諸圖中所示之實施例說明。

踏板之主體1可由諸如鋁或碳之材料，或複合材料或塑膠材料製成，可能用天然或人造纖維加強，從而提供藉由一體式模製的製造可能性，而同時具有令人滿意的剛性及機械強度。若必要，則主體1亦可以兩個或兩個以上部分製成，來藉由任何習知方式裝配。

在較佳實施例中，主體在其前部末端與後部末端之間具有在100 mm與120 mm之間且較佳地在105 mm與115 mm之間的長度，且在外側壁1a及內側壁1b之各別外面之間具有在90 mm與110 mm之間且較佳地在95 mm與105 mm之間的寬度。如諸圖中明顯顯而易見，此放大踏板具有大於其寬度之長度。

臂12a、12b之厚度在3 mm與7 mm之間，且較佳地為4 mm與5 mm之間的4.6 mm。此等臂之高度在13 mm與20 mm之間，較佳地在15 mm與17 mm之間，而其長度在25 mm與30 mm之間，較佳地在26 mm與28 mm之間。

軸桿11因此具有在13 mm與20 mm之間且較佳地在15 mm與17 mm之間的寬度，及在13 mm與20 mm之間且較佳地在15 mm與17 mm之間的高度。軸桿11具有在60 mm與80 mm之間的長度，且此長度在踏板之寬度的一半與三分之二之間。

本發明亦旨在提出藉由用較小尺寸之雙球軸承21（特別在圖1A、圖1B中以虛線且在圖3中以實線）替換傳統的球軸承而對心軸2與踏板之主體1之間的旋轉連接之修改，此情形使得有可能減小踏板的厚度同時藉由更好之力分佈而保持良好的能量傳輸。

較佳地，此雙球軸承21安裝於在通道11a之外末端附近配置的籠中，如圖3中所示。密封係藉由外側上之外保護蓋且藉由安裝於通道11a之兩側上的密封件來提供。

在圖4B中所示之另一實施例中，中央軸桿11在其上部及下部面中之至少一者上攜載鞋之用於自動附著的構件A，該構件例如用於如例如在FR 2768391中所述的山地自行車。在不超出本發明之範疇的情況下，有可能使此等自動附著構件A可移除地安裝於軸桿11上。

1:透孔主體 1a:外側壁,外側面 1b:內側壁 1c:前部縱向壁 1d:後部縱向壁 2:心軸,心軸系固部件 10:側凹部 10a:間隙,開口 11:中央軸桿 11a:內通道 12a:前部臂 12b:後部臂 13a,13b:突耳 130a,130b:外邊緣 14,15:空腔 16:凸塊 17:阻尼增強元件 21:球軸承 A:用於自動附著的構件,自動附著構件 X,Y:軸線 Ω:角度

參看所附圖式且在下文中詳述，本發明之其他特徵及優點將自以下描述變得顯而易見。

[圖1A]為本發明的放大之左踏板之實施例的後視透視圖。

[圖1B]為圖1A中之踏板的前視透視圖。

[圖2A]為圖1A及圖1B之踏板的側視圖。

[圖2B]為圖1A及圖1B之踏板的前視圖。

[圖2C]為圖1A及圖1B之踏板的俯視圖。

[圖3]為本發明之放大踏板之橫截面的前視圖。

[圖4A]為本發明之放大踏板之第一變體實施例的透視圖。

[圖4B]為本發明之放大踏板之第二變體實施例的透視圖。

[圖4C]為本發明之放大踏板之第三變體實施例的透視圖。

1:透孔主體

1a:外側壁，外側面

1b:內側壁

1c:前部縱向壁

1d:後部縱向壁

2:心軸，心軸系固部件

10:側凹部

10a:間隙，開口

11:中央軸桿

12a:前部臂

12b:後部臂

13a,13b:突耳

130a,130b:外邊緣

14:空腔

16:凸塊

21:球軸承

X,Y:軸線

Ω:角度

Claims (16)

1. 一種自行車踏板，其包含一透孔主體，該透孔主體包含：一前部縱向壁；一後部縱向壁；一中央軸桿，其包含意欲收納固定至一曲柄臂之一心軸的一橫向通道且確保定位於該曲柄臂之側上的一外側壁與一內側壁之間的連接，該主體藉由至少一個軸承圍繞該心軸可旋轉地安裝，該自行車踏板的特徵在於該中央軸桿藉由兩個發散臂朝向外部伸長，該等發散臂在其間對與該通道相對而設置於該主體中的一側凹部定界。
2. 如請求項1所述的踏板，其中該等發散臂在其各別末端處攜載縱向突耳，該等縱向突耳之外邊緣朝向彼此延伸，從而朝向外部設置該凹部的一開口。
3. 如請求項2所述的踏板，其中該等突耳之該等外邊緣為成斜面的且彼此平行。
4. 如請求項3所述的踏板，其中該等突耳之該等成斜面的外邊緣相對於垂直於該主體之平面的一軸線（Y），具有向下且朝向該主體之後部的在4°與35°之間的一傾角（a）。
5. 如請求項2至4中任一項所述的踏板，其中該等突耳為會聚的且在該主體之該外側壁的伸長部中延伸。
6. 如請求項1至5中任一項所述的踏板，其中該主體包含藉由該中央軸桿分開的分別為前部及後部的兩個獨立的翼部。
7. 如請求項1至6中任一項所述的踏板，其中該主體具有在100 mm與120 mm之間的一長度及在90 mm與110 mm之間的一寬度。
8. 如請求項1至7中任一項所述的踏板，其中該凹部具有一實質上四邊形之輪廓，該輪廓分別藉由該等兩個臂及該軸桿的遠端面定界。
9. 如請求項1至8中任一項所述的踏板，其中該等兩個臂在垂直於該主體之平面中延伸，且相對於該通道之軸線（X）以在10°與45°之間的一角度（Ω）發散。
10. 如請求項1至9中任一項所述的踏板，其中該主體之上部面及下部面具有一凹入輪廓。
11. 如請求項1至10中任一項所述的踏板，其中該等突耳在該主體之該外側壁的該伸長部中延伸。
12. 如請求項1至11中任一項所述的踏板，其中該主體之該外側壁及內側壁具備空腔。
13. 如請求項1至12中任一項所述的踏板，其中該主體之該外側壁及內側壁具備穿通式空腔。
14. 如請求項1至13中任一項所述的踏板，其中該心軸藉由一雙球軸承可旋轉地連接至該主體。
15. 如請求項14所述的踏板，其中該雙球軸承安裝於該通道之外末端附近。
16. 如請求項1至15中任一項所述的踏板，其中該中央軸桿具有一平行六面體橫截面，且在其上部面及下部面中之至少一者上攜載一鞋的用於自動附著之構件（A）。

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