TWI646006B

TWI646006B - 自行車踏板

Info

Publication number: TWI646006B
Application number: TW104115930A
Authority: TW
Inventors: 法蘭克荷曼森; 卡爾溫佛納; 馬克瑞恩
Original assignee: 義大利商莎莉皇家ＳＰＡ公司
Priority date: 2014-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2019-01-01
Also published as: BR112016027116A2; AU2015262930A1; WO2015177693A1; TW201600385A; US20170096188A1; CN106458283B; JP6656175B2; BR112016027116B1; EP3145802A1; AU2015262930B2; JP2017515743A; CN106458283A; US10093386B2

Abstract

本發明揭示一種自行車踏板，其包括可旋轉地連接至一心軸總成(200；420)之一踏板主體(130；430)，該心軸總成(200；420)適於耦合至一踏板曲柄，該踏板主體(130；430)具有一中心部分(126；426)，該中心部分(126；426)包括一圓柱形座位(202；402)，該心軸總成(200；420)插入該圓柱形座位(202；402)中且可旋轉地支撐在其中。該踏板(10；410)包括沿著該心軸總成(200；420)插入及/或在該圓柱形座位(202；402)內之複數個間隔件(80；480)，該等間隔件(80；480)適於重新定位以修改該踏板(10；410)之Q因子。

Description

自行車踏板

本發明係關於一種自行車踏板。

自行車踏板通常包括用於安裝在一踏板曲柄上之一匣式心軸總成，該匣式心軸總成包括一心軸、環、滾動軸承等且該匣式心軸總成上安裝踏板主體，使得該踏板主體可旋轉。

踏板通常結合固定「Q因子」構造，該Q因子係從扣片基座的中心線至自行車曲柄臂的距離，或更一般地說係騎乘者腳心之間的距離。

一固定Q因子並非對所有騎乘者皆係理想的，此係因為一些騎乘者可能藉由微調其等之Q因子而獲得舒適度、效率或關節壽命。

一些騎乘者想要使其等之Q因子儘可能最小化，而其他人可能需要一更寬的Q因子或具有其他生理原因而需要一特定Q因子。

目前，Q因子調整的可用解決方案不足或具有明顯的缺點。

例如，一些已知解決方案預見提供不同長度的心軸。

提供不同長度的心軸實際上太昂貴：此外，此等心軸僅可以寬的增量獲得，諸如5mm或10mm。

在其他解決方案中，諸如US 8,065,933中揭示之解決方案，踏板主體可沿著匣式心軸總成定位在不同位置中。

此等解決方案具有增加的複雜度及減小的強度的明顯缺點。

一些其他已知踏板藉由在心軸與曲柄臂之間放置一個或兩個墊圈而提供小範圍的Q因子調整，但是此範圍極度受限。

US 6,564,676中揭示之踏板具有一可調整Q因子，但其係複雜、重、製造昂貴，且具有極高的堆疊高度，其中堆疊高度係從踏板心軸的中心線至鞋底底部的距離，且通常堆疊高度較佳為儘可能小。

作為具有非常有限的力輸出的人，自行車效率係重要的。

人如何配合自行車對於效率、舒適度及關節、韌帶等等的身體耐用性極其重要。

騎乘者越來越常僱請專業自行車裝配工來幫助判定所有各種配合參數，包含自行車車架、桿、把手、車座、座柱、曲柄臂及踏板。

在現有踏板中，修改Q因子的唯一方式係用一更長或更短心軸替換該心軸，但是此解決方案係昂貴且難處理的，且其僅可在寬差異，諸如每5毫米中獲得。

本發明的技術目標因此係改良最先進技術。

在此技術目標內，本發明之一目的係開發一種具有一整合、微增量、Q因子調整之自行車踏板。

本發明之另一目的係提出一種具有減小重量之自行車踏板。

本發明之又一目的係開發一種具有一簡化結構之自行車踏板。

本發明之又一目的係提供一種出於生物力學原因而具有一低堆疊高度之自行車踏板。

此目標及此等目的皆藉由根據隨附技術方案1之自行車踏板達成。

根據本發明之自行車踏板包括可旋轉地連接至一心軸總成之一踏板主體，該心軸總成適於耦合至一踏板曲柄。

踏板主體具有一中心部分，該中心部分包括一圓柱形座位，心軸總成插入該圓柱形座位中且可旋轉地支撐在其中。

根據本發明，踏板包括沿著心軸總成插入及/或在圓柱形座位內之複數個間隔件，該複數個間隔件適於重新定位以修改踏板之Q因子。

附屬技術方案提及本發明之較佳及有利實施例。

10‧‧‧踏板

20‧‧‧心軸

24‧‧‧螺紋末端

40‧‧‧匣體

41‧‧‧第一端

42‧‧‧螺紋部分

43‧‧‧第二端

44‧‧‧唇部

45‧‧‧內表面

46‧‧‧花鍵

60‧‧‧密封件

70‧‧‧第一軸承

80‧‧‧間隔件

90‧‧‧第二軸承

92‧‧‧鄰接部

94‧‧‧鄰接部

100‧‧‧第三軸承

110‧‧‧螺母

120‧‧‧O環密封件

122‧‧‧前部分

124‧‧‧後部分

126‧‧‧中心部分

130‧‧‧踏板主體

136‧‧‧螺紋端

200‧‧‧心軸總成

202‧‧‧圓柱形座位

203‧‧‧內終端鄰接表面

300‧‧‧調整工具

310‧‧‧工具主體

320‧‧‧第一末端

322‧‧‧第一扳手

324‧‧‧第一內表面

330‧‧‧第二末端

332‧‧‧第二扳手

334‧‧‧第二內表面

402‧‧‧穿透圓柱形座位

403‧‧‧內終端鄰接表面

404‧‧‧端蓋

410‧‧‧踏板主體

420‧‧‧心軸總成

422‧‧‧心軸

426‧‧‧中心部分

442‧‧‧內表面

444‧‧‧唇部

460‧‧‧密封件

470‧‧‧第一軸承

480‧‧‧間隔件

490‧‧‧第二軸承

492‧‧‧鄰接部

494‧‧‧螺母

熟習此項技術者將從隨後的下列描述及從附圖中更好地理解此等及其他優點，其等作為一非限制性實例給出，其中：圖1係根據本發明之踏板之一俯視圖；圖2係踏板之一後視圖；圖3係踏板之一分解圖；圖4係踏板之一側視圖；圖5係心軸匣安裝為Q因子在一中間位置中之踏板之一截面圖；圖6係心軸匣安裝為Q因子在最小化位置中之踏板之一截面圖；圖7係心軸匣安裝為Q因子在最大化位置中之踏板之一截面圖；圖8係踏板之匣總成之一俯視圖；圖9係Q因子在一中間位置中之踏板之心軸匣之一截面圖；圖10係根據本發明之踏板之另一實施例之一俯視圖；圖11係根據本發明之踏板之Q因子之一調整工具之一側視圖；圖12係工具之一俯視圖；圖13係工具之一仰視圖。

參考圖1之示意圖，根據本發明之一自行車踏板整體用10指示。

在下列實施例中，結合特定實施例給出的個別特性，可實際上與在其他實施例中存在的其他不同特性互換。

根據本發明之踏板可容易地安裝在任意類型的自行車上；較佳地但非排他地，根據本發明之踏板被安裝在公路自行車及類似自行車上。

根據本發明之踏板可為自動型或平台型，而無限制。

踏板10包括一踏板主體130。

踏板主體130可旋轉地連接至一心軸20；心軸20適於耦合至一踏板曲柄。

所展示心軸20的形狀在絕大部分長度內係平滑且係錐形的，以使應力梯級最小化。

心軸20可由鈦或其他適當材料製成。

踏板主體130可由適於應用之任意材料製成。

例如，其可由聚合材料製成。

一較佳材料可為一碳纖維增強聚合物。

踏板主體130具有或界定一前後方向A。

踏板主體130包括一前部分122及一後部分124。

踏板主體130進一步包括一中心部分126。

中心部分126界定一上表面142。

上表面適於接觸連接至使用者之鞋底之一扣片。

此扣片未展示在圖式中，此係因為其並非本發明之部分。

前部分122及後部分124包括用於扣片之前鉤及後鉤之各自前接合構件及後接合構件。

此等接合構件可為適於應用之任意接合構件，且其等未予以詳細描述，此係因為其等並非本發明之部分。

踏板主體130之形狀及尺寸--特定言之，前部分122、後部分124、中心部分126之形狀及尺寸可為任意形狀及尺寸，以滿足特定使用者的需要，不限制本發明之技術目標。

心軸20包括用於連接至曲柄臂之一螺紋末端24。

心軸20藉由一心軸總成200連接至踏板主體130。

更詳細地，心軸20被包含在心軸總成200中。

心軸總成200被詳細展示在圖8、圖9中。

心軸總成200被容置在一圓柱形座位202內。

圓柱形座位202被提供在踏板主體130之中心部分126中。

圓柱形座位202包括一螺紋端136。

圓柱形座位202進一步包括用於心軸總成200之一內終端鄰接表面203。

內終端鄰接表面203與踏板主體130成一體。

心軸總成200包括一匣體40。

匣體40具有實質上管狀形狀，且其包括一第一端41及一第二端43。

匣體40可由鋁或其他適當材料製成。

第一端41包括一花鍵46。

在第一端41與一第二端43之間，預見一螺紋部分42。

螺紋部分42被旋進圓柱形座位202之螺紋端136中，以將匣體40安全地連接至踏板主體130之中心部分126。

花鍵46允許例如藉由將在下文更好地揭示之一調整工具300將匣體40容易地旋進踏板主體130中

心軸總成200包括一第一軸承70。

第一軸承70藉由匣體40之一第一端可旋轉地支撐心軸20。

第一軸承70係滾針型。

滾針型之一第一軸承70對於強度及耐用性而言係較佳的；在本發明之其他實施例中，第一軸承70可由一襯套替換。

一密封件60鄰接至第一軸承70上，且其封閉匣體40開口，阻止污染物進入匣體40本身。

心軸20藉由匣體40之一第二端、藉由一第二軸承90及藉由一第三軸承100可旋轉地支撐。

兩個軸承90、100對於強度及耐用性而言係較佳的：但是其等可由一單個軸承或襯套替換。

第一軸承90及第二軸承100配置在心軸20中所預見之各自鄰接部92、94上。

第一軸承90及第二軸承100藉由一螺母110固持。

螺母110被旋至心軸20之螺紋端上。

一O環密封件120被容置至圓柱形座位202中，該圓柱形座位202上鄰接匣體40之第二端43。

匣體40之內表面45包括一唇部44。

唇部44係與內終端鄰接表面203相對。

根據本發明之一態樣，踏板10包括複數個間隔件80。

根據本發明，如下文更好地揭示，踏板10中所預見之間隔件80之數目對應於可由使用者選擇之心軸20相對於匣體40之不同軸向位置之數目：換言之，踏板10中所預見之間隔件80之數目對應於可由使用者選擇之可能Q因子調整之數目。

更詳細地，根據本發明之一態樣，間隔件80可在圓柱形座位202內重新定位，且更詳細地在心軸總成200內重新定位，以修改踏板10之Q因子。

在圖式中所示之本發明之實施例中，踏板10中所預見之間隔件80的數目為五個；在本發明之其他實施例中，間隔件80之數目可為任意數目，以滿足特定Q因子調整要求。

圖5展示心軸總成200被安裝為Q因子在一中間位置之踏板10之一截面圖。

在此結構設計中，間隔件80插置於唇部44與第二軸承90之間，及第三軸承100與O環密封件120之間，該O環密封件120接著接觸內終端鄰接表面203。

更特定言之，三個間隔件80插置於唇部44與第二軸承90之間，而兩個間隔件80插置於第三軸承100與O環密封環120之間。

圖6展示心軸總成200被安裝為Q因子在最小化位置中之踏板10之一截面圖。

在此結構設計中，所有五個間隔件80插置於唇部44與第二軸承90之間。

如可見，在此結構設計中，心軸20完全插入匣體40內，因此，心軸20之螺紋末端24與踏板10之前後方向A之間之距離或由使用者選擇的任意其他適當參考距離被最小化。

圖7展示心軸總成200被安裝為Q因子在最大化位置中之踏板10之一截面圖。

在此結構設計中，所有五個間隔件80插置於第三軸承100與O環密封件120之間，該O環密封件120接著接觸內終端鄰接表面203。

心軸20完全從匣體40突出，因此，心軸20之螺紋末端24與踏板10之前後方向A之間之距離或由使用者選擇的任意其他適當參考距離被最大化。

間隔件80可由鋁或任意其他適當材料製成。

間隔件80之厚度可為任意厚度，例如1mm或2mm。

根據本發明之另一態樣，可藉由簡單地將匣體40從圓柱形座位202移除，及將螺母110從心軸20之螺紋端移除而達成心軸20相對於匣總成40之其他中間位置。

更詳細地，可藉由用一適當工具操作花鍵46而將匣體40從圓柱形座位202移除。

在將匣體40從圓柱形座位202移除後，可藉由將螺母110旋出而將心軸20從匣體40移除，因此允許第二軸承90及第三軸承100從心軸20 移除。

在此點處，間隔件80可重新定位以達成期望Q因子。

例如，為了達成圖5中所示之中間Q因子位置，使用者沿著心軸20插入三個間隔件80；因此第二軸承90及第三軸承100沿著心軸20插入，直至第二軸承90之外圈接觸最外面的間隔件80。

第二軸承90及第三軸承100因此由螺母110鎖定，使最內間隔件80與匣體40之唇部44接觸。

在此之後，兩個其餘間隔件80被插入匣體40之開口中。

匣體40可最終旋進圓柱形座位202中，使最外面的間隔件80與O環密封件120接觸。

為了達成圖6中所示之最小Q因子結構設計(例如，從圖5之結構設計開始)，在移除螺母110、軸承90、100及間隔件80後，使用者沿著心軸20插入所有五個間隔件80，且在此之後，他插入軸承90、100且旋進螺母110。

為了達成圖7之最大Q因子結構設計(例如，從圖5之結構設計開始)，在移除螺母110、軸承90、100及間隔件80後，使用者沿著心軸20插入軸承90、100且旋進螺母110，且在此之後，他將所有間隔件80插入匣體40內，此係因為間隔件80之外直徑完全配合匣體40本身之內直徑。

根據本發明之Q因子調整系統係簡單且強大的。

在使用鋁間隔件時，有關已知踏板之重量增加係可忽略的。

騎乘者可在任意時刻改變其Q因子，此係因為所有組件總是包含在踏板內。

Q因子可容易地依微增量調整且無需購買任何外部組件。

根據本發明之踏板具有一低堆疊高度，其從生物力學角度看係可取的。

在圖11至圖13中，展示一工具300，其適於快速及容易地調整根據本發明之踏板之Q因子。

特定言之，工具300允許使用者操作花鍵46以將匣體40從圓柱形座位202旋出，及操作螺母110以將軸承90、100及間隔件80移除及重新定位。

工具300包括一工具主體310。

工具主體310係實質上圓柱形的。

工具主體310包括適於操作花鍵46之一第一末端320。

工具主體310進一步包括與第一末端相對之適於操作螺母110之一第二末端330。

更詳細地，第一末端320包括一第一扳手322，該第一扳手322具有匹配花鍵46之外部形狀之一第一內表面324。

類似地，第二末端330包括一第二扳手332，該第二扳手332具有匹配螺母110之外部形狀之一第二內表面334，即其具有六角形形狀。

工具300特別實用且舒適，此係因為其允許在無需使用兩個或更多個普通扳手的情況下執行踏板10之Q因子之完全調整。

此外，工具300非常小巧且因此其可由騎乘者容易地攜帶。

本發明之另一實施例展示在圖10中。

本發明之此實施例之特徵在於一簡化構造，其中無先前實施例中所揭示之匣總成。

更詳細地，踏板410包括一踏板主體430。

踏板主體430包括一中心部分426，該中心部分426界定一穿透圓柱形座位402，一心軸總成420直接插入該圓柱形座位402中。

心軸總成420包括一心軸422。

心軸總成420包括一第一軸承470，該第一軸承470藉由一第一末端(即，較靠近曲柄臂之末端)將心軸422支撐在圓柱形座位402內。

第一軸承470例如係滾針型。

圓柱形座位402之開口由一密封件460封閉。

心軸總成420進一步包括一第二軸承490，該第二軸承490藉由一第二末端(即，距離曲柄臂較遠之末端)將心軸420支撐在圓柱形座位402內。

第二軸承490接觸心軸422中所預見之一鄰接部492，且其藉由一螺母494鎖定在適當位置中。

踏板主體410之圓柱形座位402藉由距離曲柄臂較遠之末端、藉由一內終端鄰接表面203(其特定言之包括一端蓋404)而封閉。

圓柱形座位402之內表面442包括一唇部444。

唇部444與內終端鄰接表面403相對。

根據本發明之踏板410包括五個間隔件480。

根據特定使用者的要求，間隔件480之數目可為任意數目。

間隔件480類似於或相同於本發明之先前實施例中所揭示之間隔件。

根據不同配置，沿著心軸420將五個間隔件480插入以達成踏板410之不同Q因子。

例如，在圖10中所示之結構設計中，五個間隔件480之兩個插置於唇部444與第二軸承490之間，而其他三個插置於第二軸承490與端蓋404之內鄰接表面403之間。

圖10中所示之結構設計因此適於達成Q因子之中間值。

最小及最大Q因子結構設計類似於圖6、圖7針對本發明之先前實施例所示之結構設計。

本實施例比先前實施例簡單且便宜，本實施例相反地特徵在於Q因子之較容易調整。

已根據較佳實施例描述本發明，但是可在不脫離由下列申請專利範圍所提供之保護範疇下設計等效變型。

Claims

一種自行車踏板，其包括一踏板主體(130；430)，該踏板主體(130；430)可旋轉地連接至適於耦合至一踏板曲柄之一心軸總成(200；420)，該踏板主體(130；430)具有一中心部分(126；426)，該中心部分(126；426)包括一圓柱形座位(202；402)，該心軸總成(200；420)插入該圓柱形座位(202；402)中及可旋轉地支撐在其中，該踏板(10；410)包括沿著該心軸總成(200；420)插入及/或在該圓柱形座位(202；402)內之複數個間隔件(80；480)，該複數個間隔件(80；480)適於重新定位以修改該踏板(10；410)之Q因子，其中該圓柱形座位(202；402)包括一唇部(44；444)及與該唇部(44；444)相對之一內終端鄰接表面(203；403)，該唇部(44；444)及/或該內終端鄰接表面(203；403)適於接觸該等間隔件(80；480)之一者，其中該心軸總成(200)包括一心軸(20)，該心軸(20)至少可旋轉地支撐在一第一軸承(70)上、一第二軸承(90)上及一第三軸承(100)上，該等間隔件(80)可沿著插置於該唇部(44)與該第二軸承(90)之間及/或該第三軸承(100)與該內終端鄰接表面(203)之間之該心軸(20)插入，其中該踏板(10)包括容置該心軸總成(200)之一匣體(40)，該匣體(40)具有旋進該圓柱形座位(202)之一螺紋端(136)中之一螺紋部分(42)。
如請求項1之踏板，其中該心軸總成(420)包括一心軸(422)，該心軸(422)至少可旋轉地支撐在一第一軸承(470)及一第二軸承(490)上，該等間隔件(480)可沿著插置於該唇部(444)與該第二軸承(490)之間及/或該第二軸承(490)與該內終端鄰接表面(403)之間之該心軸(422)插入。
如請求項2之踏板，其中該內終端鄰接表面(403)包括封閉該圓柱形座位(402)之一端蓋(404)。
如請求項1之踏板，其中該內終端鄰接表面(203)與該踏板主體(130)成一體。
如請求項4之踏板，其至少包括接觸該內終端鄰接表面(203)之一O環密封件(120)。
如請求項2之踏板，其中該第一軸承(70；470)係滾針型。
如請求項3之踏板，其中該心軸總成(200；420)包括旋至該心軸(20；422)之螺紋端上之一螺母(110；494)，該螺母(110；494)適於鎖定該第二軸承(490)或該第三軸承(100)。
如請求項1之踏板，其中該匣體(40)包括具有一花鍵(46)之第一端(41)，該花鍵(46)適於被操作以將該匣體(40)旋進該圓柱形座位(202)中/將該匣體(40)從該圓柱形座位(202)旋出。
如請求項1之踏板，其中該第二軸承(90)及該第三軸承(100)接觸沿著該心軸(20)所預見之各自鄰接部(92、94)。
如請求項1之踏板，其中該等間隔件(80；480)由鋁製成。
如請求項1之踏板，其中該等間隔件(80；480)係1mm或2mm厚。
一種自行車踏板，其包括一踏板主體(130；430)，該踏板主體(130；430)可旋轉地連接至適於耦合至一踏板曲柄之一心軸總成(200；420)，該踏板主體(130；430)具有一中心部分(126；426)，該中心部分(126；426)包括一圓柱形座位(202；402)，該心軸總成(200；420)插入該圓柱形座位(202；402)中及可旋轉地支撐在其中，該踏板(10；410)包括沿著該心軸總成(200；420)插入及/或在該圓柱形座位(202；402)內之複數個間隔件(80；480)，該複數個間隔件(80；480)適於重新定位以修改該踏板(10；410)之Q因子，其中該圓柱形座位(202；402)包括一唇部(44；444)及與該唇部(44；444)相對之一內終端鄰接表面(203；403)，該唇部(44；444)及/或該內終端鄰接表面(203；403)適於接觸該等間隔件(80；480)之一者，其中該踏板(10；410)中所預見之間隔件(80；480)之一數目對應於可由一使用者選擇之可能Q因子調整之數目。
一種自行車踏板，其包括一踏板主體(130；430)，該踏板主體(130；430)可旋轉地連接至適於耦合至一踏板曲柄之一心軸總成(200；420)，該踏板主體(130；430)具有一中心部分(126；426)，該中心部分(126；426)包括一圓柱形座位(202；402)，該心軸總成(200；420)插入該圓柱形座位(202；402)中及可旋轉地支撐在其中，該踏板(10；410)包括沿著該心軸總成(200；420)插入及/或在該圓柱形座位(202；402)內之複數個間隔件(80；480)，該複數個間隔件(80；480)適於重新定位以修改該踏板(10；410)之Q因子，其中該圓柱形座位(202；402)包括一唇部(44；444)及與該唇部(44；444)相對之一內終端鄰接表面(203；403)，該唇部(44；444)及/或該內終端鄰接表面(203；403)適於接觸該等間隔件(80；480)之一者，其中藉由將不同數目之該複數個間隔件(80；480)沿著該心軸總成(200；420)配置於不同位置，該複數個間隔件(80；480)在該心軸總成(200；420)內重新定位。