專利名稱：自行車腳蹬的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及自行車的腳蹬。尤其是本發明涉及無夾或踩入式自行車腳蹬，它有帶擴大的無阻礙通道以便泥漿自由通過的前夾持部件。
背景技術：
騎自行車日益成為公眾娛樂消遣的方式和運輸的工具。還有，騎自行車已經成為大眾喜歡的競賽運動。不管自行車是用于消遣，運輸或競賽，自行車工業總是不斷地改進它們的組件。自行車腳蹬是自行車一個特別的組件，過去幾年來已廣泛地被重新設計。
最近幾年已經設計了各種自行車腳蹬用于特殊的目的，如娛樂，非公路上騎自行車，公路上比賽等等。自行車腳蹬的一種特殊類型是無夾或踩入式腳蹬，它變得越來越普遍，它能可松開地與固定在騎車者鞋底面上的夾具嚙合。無夾腳蹬有可安裝到自行車曲柄上的心軸，可轉動地支持在該腳蹬心軸上的腳蹬體和夾具嚙合機構。在非公路用的自行車腳蹬中，夾具嚙合機構的前后夾具夾持部件是固定在腳蹬體的兩側用于與夾具的前后部分嚙合。公路比賽用的腳蹬一般僅在腳蹬體的一側有夾具嚙合機構。在無論哪種情況下，這種類型的自行車腳蹬，只要騎車者踩上腳蹬，夾具嚙合機構就自動抓住固定在騎車者鞋底面上的夾具。
特別是當將騎車者鞋通過夾具連接到踩入式腳蹬時，騎車者相對腳蹬體傾斜地向下和向前移動鞋從而使夾具的前端與腳蹬體的前鉤或夾持部件嚙合。一旦夾具的前端與腳蹬體的前鉤嚙合，騎車者把夾具的后端放到與腳蹬體的后鉤或夾持部件的引導部分相接觸。在這個位置，騎車者將鞋向下壓向腳蹬以使后鉤或夾持部件對抗彈簧的力開始向后轉動從而將后鉤或夾持部件移動到夾具松開位置。然后夾具的后端進行入到與后鉤或夾持部件背面相對的位置。接著后鉤或夾持部件在偏置部件或彈簧力的作用下回復，從而使后鉤或夾持部件與夾具的后端嚙合。這種嚙合將騎車者鞋通過夾具固定到腳蹬上。
當從腳蹬松開鞋時，騎車者通常利用夾具的前端作為樞軸轉動點將圍繞垂直或近似垂直于腳蹬的踏板的軸轉動鞋。由于這種轉動的結果后鉤或夾持部件對抗彈簧力向后轉動到夾具松開位置以使鞋松開。
當踩入式腳蹬用于公路型自行車時，腳蹬通常僅設置單個夾持組件從而騎自行車者的鞋可以只連接到腳蹬兩側中的一側。另一方面在非公路或爬山型自行車中一般有一對夾持組件從而使騎自行車者鞋可以被夾住在腳蹬任意一側。在任何一種情況下都希望設計的腳蹬是盡可能地緊湊和重量輕。
大多數無夾腳蹬的一個問題是它們很小但可能有幾個運動部件。由于這些類型的腳蹬設計，在潮濕的騎車條件下運動部件常常可被淤泥或泥漿堵塞。淤泥或泥漿可以影響夾具從無夾腳蹬的松開。或者影響夾具插入到無夾腳蹬的夾持部件之中。如果淤泥或泥漿在無夾腳蹬的運動部件中干燥這特別可能造成問題。這通常對于非公路型自行車騎車運動更是問題。此外，最近幾年中已經普遍開展山地自行車和BMX(自行車摩托車兩用)的下山比賽，雙回環比賽，穿越鄉間比賽和其他這樣的非公路比賽。在任何這類非公路型比賽中，不象公路比賽，騎車者常需橫穿沒有鋪路的道路或路程。還是這類非公路型比賽，在拐彎時腳必須經常從腳蹬上移開，在拐彎之后又放到腳蹬上。相似地在休閑非公路騎車時取決于路況騎車者鞋必須常常從腳蹬移開然后又重新連接到自行車腳蹬。不幸的是，由于非公路上騎車常在沒有鋪路的道路上進行，泥漿粘連到腳蹬并傾向于堵塞夾具夾持部件。一旦夾具夾持部件被泥漿堵住，夾具就不能嚙合到夾具夾持部件中，鞋就不能連接到腳蹬。還有泥漿常常堵塞偏壓機構從而使夾持部件不能正常操作。
此外，許多無夾或踩入式自行車腳蹬有張力調整機構以調節至少一個夾持部件的偏壓部件的偏壓力。這些張力調整機構常常包括幾個小的零部件。有時對某些路況希望有很大或很小的偏壓力加到至少一個夾持部件上。但是當擰緊或擰松這些先有技術的無夾或踩入式自行車腳蹬的張力調整機構時，該零部件可能與張力調整機構的其他部件和/或自行車腳蹬本身完全脫開。要重新連接這些自行車腳蹬的張力調整機構的小部件是非常困難的。還有如果張力調整機構的零件與自行車腳蹬脫開某些小零件可能丟失。
以上述的觀點看，需要一種自行車腳蹬能克服現有技術中上述的問題。特別是，以上述的觀點看，很清楚需要一種無夾的自行車腳蹬，它能限制或防止淤泥，泥漿或類似物沾污調整機構和/或偏壓部件。此外，以上述的觀點看，很清楚需要一種無夾自行車腳蹬，它包括的張力調整機構能限制該張力調整機構的小零件從自行車腳蹬上掉下。本發明滿足現有技術的這些需求以及其他要求，本領域熟練技術人員將從本說明書明顯看出上述要求。

發明內容
本發明的一個目的是提供一種自行車腳蹬，它限制或防止淤泥，泥漿或類似物沾污調整機構和/或偏壓機構。
本發明的另一個目的是提供一種自行車腳蹬，它帶有布置在一個夾持部件和輪轂體之間的擴大的無阻礙縱向通道，通道允許淤泥，泥漿或類似物從自行車腳蹬體中排出。
本發明的另一個目的是提供一種結實但相對較輕的自行車腳蹬。
本發明還有一個目的是提供一種制造和裝配相對簡單和成本低的自行車腳蹬。
本發明還有一個目的是提供一種帶有不容易從自行車腳蹬掉下的張力調整機構的自行車腳蹬。
通過提供一種用于通過夾具將鞋連接于其的自行車腳蹬可以基本上達到上述各目的，該腳蹬它包括腳蹬軸、腳蹬體和第一夾持部件，第一偏壓部件和第二夾持部件。腳蹬軸有適合于連接到自行車曲柄的第一端和帶有在第一端和第二端之間延伸的中心軸線的第二端腳蹬體旋轉地連接于腳蹬軸的第二端腳蹬體的第一和第二端帶有在該第一和第二端間延伸的內外縱向側。腳蹬體有在第一端和第二端之間延伸并通過腳蹬軸的中心軸的縱向平面。在夾持位置和松開位置之間第一夾持部件可轉動地連接到腳蹬體的第一端。第一夾持部件有第一夾具嚙合表面。第一偏壓部件連接在腳蹬體和第一夾持部件之間。第二夾持部件連接到腳蹬體的第二端。第二夾持部件有布置在腳蹬體的內外縱向側之間并面向腳蹬體縱向平面的第二夾具嚙合表面。將第二夾持部件構造成以形成無阻礙縱向通道。無阻礙縱向通道的高度至少基本等于第二夾持部件和腳蹬體第二端之間的距離，其寬度至少與第二夾具嚙合表面一樣寬。
通過提供一種自行車腳蹬可以基本上達到上述各目的，該腳蹬通過夾具連接到鞋，它包括腳蹬軸，腳蹬體，第一夾持部件，第一偏置部件和第二夾持部件。腳蹬軸有適合連接到自行車曲柄的第一端和帶有在第一端和第二端之間延伸的中心軸線的第二端。腳蹬體可轉動地連接到腳蹬軸的第二端。腳蹬體有帶第一內外突緣的第一端和帶第二內外突緣的第二端，以便形成在第一和第二端之間延伸的內外縱向側。腳蹬體具有在第一端和第二端之間延伸并通過腳蹬軸的中心軸線的縱向平面。在夾持位置和松開位置之間第一夾持部件可轉動地連接到腳蹬體的第一端。第一夾持部件有第一夾具嚙合表面。第一偏置部件連接在腳蹬體和第一夾持部件之間。第二夾持部件固定地連接到腳蹬體的第二端。第二夾持部件具有連接到第二內突緣的內連接點，連接到第二外突緣的外連接點，連接到第一外突緣的附加連接點和第二夾具嚙合表面。第二夾具嚙合表面是布置在腳蹬體的內外縱向側之間并朝向縱向平面。使第二夾持部件構造成以形成無阻礙縱向通道。無阻礙縱向通道的高度至少基本等于第二夾持部件和腳蹬體第二端之間的距離，其寬度至少與第二夾具嚙合表面一樣寬。
通過提供一種自行車腳蹬可以基本上達到上述目的，該腳蹬通過夾具連接到鞋，它包括腳蹬軸，腳蹬體，第一夾持部件，第一偏置部件，調整部件，和第二夾持部件。腳蹬軸有適合連接到自行車曲柄的第一端以及第二端。腳蹬體可轉動地連接到腳蹬軸的第二端。腳蹬體有第一端和第二端并帶有伸展在第一端和第二端之間的縱向軸線。在夾持位置和松開位置之間第一夾持部件可轉動地連接到腳蹬體的第一端。第一夾持部件有帶有第一夾具嚙合表面的第一夾持部分和在其中形成有孔的調整部分。第一偏置部件連接在腳蹬體和第一夾持部件之間。調整部件布置在第一夾持部件和偏置部件之間。調整部件有布置在調整部分的孔中的頭部、布置在調整部分的偏置部件側的擴大段、以及可調整地安裝在調整部件上用于調節第一夾持部件上偏置部件的張力的調節板。第二夾持部件連接到腳蹬體的第二端。第二夾持部件有第二夾具嚙合表面。
本領域的熟練技術人員將從連同附圖公開本發明的優選實施例中明顯看出，本發明的這些及其它目的、特點、方面和優點。


現在參考構成本原始公開部分的附圖圖1是按照本發明優選實施例的連接到左側自行車無夾腳蹬的自行車鞋垢外側立面圖，腳蹬與自行車鞋的夾具連接；圖2是按照本發明優選實施例的在圖1中說明的左側自行車腳蹬的外側立面圖；圖3是按照本發明優選實施例的在圖1和2中說明的左側自行車腳蹬的內側立面圖；圖4是按照本發明優選實施例的在圖1-3中說明的左側自行車腳蹬的頂視平面圖；圖5是如沿圖4的剖面線5-5所見的在圖1-4中說明的自行車腳蹬的縱向剖面圖；圖6是圖1-5中說明的左側自行車腳蹬的前夾持部件的頂視平面圖，為了說明本發明優選實施例的目的帶有連接于其夾具和畫出陰影線的接觸部分；圖7是圖1-5說明的左側自行車腳蹬的腳蹬體的放大頂視平面圖；圖8是如沿圖7的剖面線8-8看的圖7中說明的腳蹬體的剖面視圖；圖9是如沿圖7的剖面線9-9看的圖7中說明的腳蹬體的剖面圖；圖10是在圖1-5中說明的自行車腳蹬的前夾持部件的頂視平面圖；圖11是如沿箭頭V1看的在圖10中說明的前夾持部件的局部內側立面圖；圖12是如沿箭頭V2看的在圖10和11中說明的前夾持部件的局部后側視圖；圖13是如沿圖10的剖面線13-13看的在圖10-12中說明的前夾持部件的局部剖面圖；圖14是如沿圖10的剖面線14-14看的在圖10-13中說明的前夾持部件的局部剖面圖；圖15是在圖1-5中說明的左側自行車腳蹬的后夾持部件的頂視平面圖；圖16是圖15中說明的后夾持部件的后端立面圖；圖17是如沿在后夾持部件中形成的調整孔的軸線觀察的在圖15和16中說明的后夾持部件的成某一角度的立面圖；圖18是如沿圖17的剖面線18-18看的在圖15-17中說明的后夾持部件的剖面圖；圖19是如沿箭頭V3看的在圖15-18中說明的后夾持部件的調整部分的調整孔和分度表面的局部放大立面圖；圖20是如沿圖19的剖面線20-20看的在圖19中說明的圍繞調整孔形成的一個分度凹槽的一部分的局部剖面圖；圖21是圖1-5中說明的左側自行車腳蹬的調整部件的放大側視圖，部分地除以顯示六角形孔；圖22是圖21中說明的調整部件的端視圖；圖23是如沿圖22的剖面線23-23看的在圖21和22中說明的調整部件的分度凸出部的局部剖面圖；圖24是在圖1-5中說明的左側自行車腳蹬的調整機構的調節板的放大側視圖；圖25是圖24中說明的調節板的端視圖；圖26是在圖1～5中說明的左側自行車腳蹬的偏置部件的扭力彈簧之一的放大側視圖；圖27是圖26中說明的扭矩彈簧的側視圖；圖28是在圖1-5中說明的左側自行車腳蹬的自行車夾具的放大頂視平面圖；圖29是圖28中說明的自行車夾具的底視平面圖；圖30是在圖28和29中說明的自行車夾具的側視圖；和圖31是如沿圖28中的剖面線31-31看的在圖28-30中說明的自行車夾具的剖面圖。
具體實施例方式
首先參考圖1-4，說明按照本發明優選實施例的自行車腳蹬10。自行車腳蹬10是無夾式踩入或腳蹬，它可與帶有連接于其的夾具14的自行車鞋12一起使用。自行車腳蹬10是專門設計用于非公路的自行車，與公路自行車不同。當然如果需要和/或希望的話，自行車腳蹬10也可用于公路自行車或任何類型的自行車。如圖1中所示，自行車腳蹬10固定地連接到自行車的曲柄臂16用于與其一起轉動，而夾具14是固定地連接到鞋12的底面18的底部上。
在圖1-4中說明的自行車腳蹬10是左邊腳蹬。當然在自行車的右邊和左邊設置相同的腳蹬，只是右邊腳蹬是左邊腳蹬10的鏡象。因此這里將不再詳細討論或說明右邊腳蹬。
如圖3-5所示，自行車腳蹬10基本包括適合連接到曲柄臂16的腳蹬軸或心軸20，和可轉動地與心軸20連接用于支持騎車者腳的腳蹬體22。腳蹬體22基本包括一對前夾持部件24和一對后夾持部件26。如圖2和3中所見，每個后夾持部件26通過樞軸銷釘28、偏置部件30和張力調整機構32可轉動地連接到腳蹬體22。如圖4中所見，每個前夾持部件24是通過一組(3個)連接螺栓34固定地(剛性)地連接到腳蹬體22。布置夾持部件24和26使得一個前夾持部件24和一個后夾持部件26布置在腳蹬體22的每一端并互相在相對側。這樣，腳蹬體22的每一側在其一端有前夾具嚙合機構和在其相對端有后夾具嚙合機構。這種布置允許騎車者夾具可與腳蹬10的任意一側嚙合。
將夾具14設計成同時用一個前夾持部件24和一個后夾持部件26可松開地將鞋12的底面18連接到自行車腳蹬10。這種類型的腳蹬常稱為踩入式或無夾腳蹬。特別是，夾具14是通過前后運動將夾具14壓入到腳蹬10中使其與腳蹬10嚙合。這通過一組夾持部件24和26可松開地將夾具14鎖定到腳蹬10。如下面將要詳細討論的那樣，夾具14通過扭轉鞋后跟距到腳蹬10的外側可從腳蹬10松開。
現在參考圖5，腳蹬軸20最好是多級的心軸，其有許多臺階部分。腳蹬軸20容納在腳蹬體22中形成的臺階式孔35中。腳蹬軸20具有其上帶有螺紋的第一端36，用于以常規方式將腳蹬10螺紋地連接到曲柄16。腳蹬軸20有以常規方式可轉動地支持腳蹬體22的第二端38。腳蹬體22可以圍繞腳蹬軸20的中心縱向軸線A自由轉動。由于腳蹬軸20是相對常規的，以及其具體結構對本發明并不是關鍵，所以這里將不再詳細討論和說明腳蹬軸20的結構。
參考圖7-9，腳蹬體22有中心管部分40、一對第一端突緣41a和41b和一對第二端突緣42a和42b。管部分40將腳蹬軸20可轉動地接納在其中用于圍繞中心縱向軸線A轉動。第一端突緣41a和41b形成腳蹬體22的第一端，而第二端突緣42a和42b形成腳蹬體22的第二端。第一和第二端41a，41b和42a，42b布置在中心管部分40的相對端。帶有管部分40的內部的突緣41a和42a形成內縱向側44，而帶有管部分的40的外部的突緣41b和42b形成外縱向側46。腳蹬體22最好由重量輕的金屬材料，如鋁合金制成。特別是腳蹬體22是H形部件。根據腳蹬體20的取向，腳蹬體22的一端看做是前端或第一端，而另一端看做是第二端或后端。一個前夾持部件24通過緊固體34固定地連接到突緣41a，41b和42b，而另一個前夾持部件24通過緊固體34固定地連接到突緣42a，42b和41b。尤其是，前夾持部件24以互相基本相同的取向連接到腳蹬體22的相對端，但在腳蹬體22的相對側。后夾持部件26可轉動地連接到腳蹬體22每端的縱向兩側44和46之間。尤其是，一個后夾持部件26通過一個樞軸銷釘28可轉動地連接到腳蹬體22的突緣41a和41b，而另一個夾持部件26通過另一個樞軸銷釘28可轉動地連接到腳蹬體22的突緣42a和42b。
內外側部分44和46從中心管部分40向前和向后延伸，并位于夾持部件26的相對側。側部44是內側部，而側部46是外側部。在內側部44的突緣41a和42b中形成的螺紋通孔48，用于在其中螺紋邊固定樞軸銷釘28。在外側部46的突緣41b和42b中形成的盲孔50，用于在其中接納樞軸銷釘28的端部。偏置部件30和后夾持部件26安裝在樞軸銷釘28上使得夾持部件26可在夾持位置和松開位置之間移動。偏置部分30與夾持部件26嚙合使得夾持部件26一般被偏壓向夾持位置。
如圖4和7中所示腳蹬體22具有在前后端之間延伸的中心縱向軸線B。中心縱向軸線B基本平行于內外側部44和46，還基本垂直于腳蹬軸20的中心縱向軸線A。最好，通過中心縱向軸線A和中心縱向軸線B兩者的縱向平面P1在其每一側形成有夾具接納區。換句話說，由布置在腳蹬體22的縱向平面P1一側上的一個前夾持部件24和一個后夾持部件26形成每個夾具接納區。
夾持部件24和26選擇地與自行車鞋12的夾具14嚙合，以將自行車鞋12的底面連接到腳蹬10。夾持部件24最好固定地連接到腳蹬體22的相對端，而夾持部件26最好通過樞軸銷釘28可轉動地連接到腳蹬體22的相對端。
如上所述，每個前夾持部件24最好通過一組(3個)連接螺栓34固定地連接到腳蹬體22。特別是，腳蹬體22最好有一對在內側部44中形成的螺紋盲孔52，和一對在外側部46中形成的螺紋通孔54。盲孔52基本沿與腳蹬體22的縱向平面P1垂直的方向延伸，但互相沿相反的方向。換句話說，螺紋盲孔52使其軸線基本平行。通孔54使其軸線也基本互相平行并與盲孔52平行。將螺紋盲孔52和螺紋通孔54設計成接納其內的連接螺栓34。尤其是，將腳蹬體22的縱向平面P1的每一側設計成使前夾持部件24之一通過三個連接螺栓34固定地連接于其上。這樣，螺紋通孔54各具有從腳蹬體22的相對側接納于其內的兩個連接螺栓34，以將兩個夾持部件24連接到腳蹬體22。使孔52和54的開口端成為埋頭孔以形成圍繞孔52和54的的環形凹槽55。這些環形凹槽55接納一部分前夾持部件24，如下所述。
參考圖10-14，現在將詳細討論前夾持部件24。每個夾持部件24最好是由剛性金屬材料如鋼制成的板狀部件。每個夾持部件24基本上包括夾具嚙合部60，內連接點62，第一外連接點64和第二外連接點66。內連接點62和第一外連接點64布置在夾具嚙合部60相對側，并在每個突緣41a，41b，42a和42b處固定地連接到腳蹬體22的縱向側44和46。
每個夾具嚙合部60具有面向腳蹬體22的縱向平面P1的夾具嚙合表面61。每個夾具嚙合表面61與腳蹬體22的縱向平面P1的相對側間隔并與腳蹬體22的縱向平面P1基本平行以與夾具14的一部分嚙合。將第一和第二外連接點64和66的構形成與外螺紋通孔54對準。這樣，外連接點64和66布置于腳蹬軸20的中心縱向軸線A的相對側。每個連接點62、64和66分別具有從其穿過的通孔62a，64a或66a，以接納連接螺栓34之一。還有，每個連接點62，64和66分別包括突出部62b，64b或66b，使其構形成被接納在包圍盲孔52或螺紋孔54的凹槽55之一中。
如圖10和11所示，內連接點62最好包括從其縱向地延伸的突緣63。突緣63具有上表面或內夾具接觸表面63a，它基本沿夾具嚙合表面61的相對方向面向。夾具接觸表面63a最好從夾具嚙合表面61間隔朝向腳蹬體22的縱向平面P1以將夾具14固定在其間。
另外，連接部65最好延伸在第一外連接點64和第二外連接點66之間。連接部65包括外夾具接觸表面65a，它基本沿夾具嚙合表面61的相對方向面向，并從夾具嚙合表面61間隔朝向腳蹬體22的縱向平面P1，以將夾具14連接在其間。
第二外連接點66最好包括從其向內延伸并朝向內縱軸側46的成角度的突出或突緣67。突出67保證夾具14適當地連接到自行車腳蹬10。尤其是，突出67保證夾具14不會向后嚙合(即夾具14的前部不能連接到后夾持部件26)。最好，成角度的突出67包括在其自由端形成的成角度的引導表面67a。成角度的引導表面67a相對縱向平面P1向上并向外地傾斜以輔助引導夾具14與腳蹬10脫離嚙合(即從后夾持部件26松開)。
夾具嚙合部60具有彎曲的前止擋表面69，其相對夾具嚙合表面61垂直地布置。當夾具14與前夾持部件24之一嚙合時止擋表面69防止夾具14相對腳蹬體22的向前運動。
如圖5所示，使每個夾持部件24構型L以形成無阻礙的縱向通道68，其允許泥漿通過夾具14從其穿過。特別是，使夾具嚙合部60的形狀通常為倒U形部件，其端部連接到腳蹬體22以形成通道68。這樣，通道68沿在各前夾持部件24和腳蹬體22之間的縱向方向延伸。換句話說，每個縱向通道68具有高度H，該高度至少基本等于其相應的夾持部件24和由接觸表面63a和65a形成的平面P2之間的距離。
具體而言，每個縱向通道68具有高度H，該高度至少基本等于其相應的夾持部件24和腳蹬體22的一相應端的相應突緣41a，41b或42a，42b的上表面之間的距離。還有，相對夾持部件26(其與夾持部件24位于相同端并在腳蹬體22的相對側上)最好與腳蹬體22相應端的相應突緣41a、41b或42a、42b的上表面間隔。因此，每個縱向通道68最好具有高度H，該高度大于其相應夾持部件24與腳蹬體22的相應端的相應突緣41a、41b或42a、42b的上表面之間的距離。
包括接觸表面63a和65a的平面P2形成腳蹬體22的連接表面。最好，平面P2與平面P1平行。還有，每個縱向通道68具有至少與夾具嚙合表面61的寬度W1一樣的寬度。最好，每個縱向通道68具有至少等于夾持部件24的最大橫向寬度的1/3的寬度。特別是，每個縱向通道68最好有至少為夾持部件24的最大橫向寬度的1/2的寬度。還有，每個縱向通道68的橫向寬度最好在腳蹬體22每端的縱向側部44和46的內側之間測量。
現在參考圖15-18，每個夾持部件26基本包括夾具嚙合部70，調整部72，保護部或舌74，和分別帶有樞軸孔76a和78a的一對突緣76和78。夾持部件最好由基本剛性重量輕的材料制成。夾具嚙合部70包括與前夾具嚙合表面61基本沿相同方向面向的后夾具嚙合表面71。最好，夾具嚙合表面71與腳蹬體22的縱向平面P1間隔并朝向腳蹬體22的縱向平面P1。還有，夾具嚙合表面71最好基本與腳蹬體22的縱向平面P1平行。夾具嚙合部70也具有彎曲后止擋表面79，該表面相對夾具嚙合表面71垂直地布置。當夾具14與成組的前后夾持部件24和26之一嚙合時止動表面79防止夾具14相對腳蹬體22的向后運動。
每個夾持部件26的調整部72最好包括孔72a和包圍孔72a的內部分度表面72b。使孔72a構型成以接納部分張力調整機構32，如下詳述分度表面72b最好包括圍繞孔72a周向間隔的四個凹槽72c。每個凹槽72c包括一對成角度的側壁和一對成角度的端壁。使分度表面72b構型成以與張力調整機構32的配合分度表面嚙合，如下所述。
調整部72最好相對夾具連接部70有一角度。此外，保護部或舌部74最好相對調整部72有一角度并從它的一端延伸。突緣76和78從夾具嚙合部70和調整部72延伸用于使每個夾持部件26通過樞軸銷釘28連接到腳蹬體22。尤其是，使突緣76和78的每個孔76a和78a分別構型成用于接納襯套(未表示)，襯套依次可轉動地接納樞軸銷釘28之一。每個偏置部件30安裝于樞軸銷釘28之一以在腳蹬體22和夾持部件26之間施加推壓力，以偏壓夾持部件26朝向夾持位置。
參考圖2-4，26和27，每個偏置部件30最好由一對相互成鏡象的扭矩彈簧80形成。每個扭矩彈簧80基本包括螺旋部82，直端84和彎端86。每個直端84從螺旋部82的一端延伸，并布置成與鄰近內外縱向側44或46之一的輪轂體22的一部分嚙合。每個彎端86從螺旋部82的另一端延伸，并布置成與張力調整機構32(鄰近縱向軸線B)的一部分接觸。特別是，如下所述，將每個直端84設計成與腳蹬體22的中心管部40(鄰近內外縱向側44或46中一個)嚙合，而使每個彎端86構型成與張力調整機構32的調節板(鄰近縱向軸線B)嚙合。扭矩彈簧80的螺旋部82安裝在樞軸銷釘28之一上，使得偏置部件30通常推壓夾持部分26以圍繞其相應的樞軸銷釘28從其夾具松開位置轉動到其夾具嚙合或夾持位置。
現在參考圖18-27，張力調整機構32基本包括調整螺栓或部件90，和可調整地安裝在調整部件90上以調節每個夾持部件26上偏置部件30的張力的調整螺母或板92。調整部件90基本包括頭部94，鄰近頭部94的擴大段96，從擴大段96伸出的螺紋段98，和從螺紋段98延伸以形成調節部件90的自由端的無螺紋段100。
螺紋段98最好形成有反時針的螺紋，使得調整部件90沿順時針(正)方向的轉動增加偏置部件30的偏壓力。使頭部94構形成從其偏置部件側被接納在每個夾持部件26的調整部72的孔72a中。這樣，擴大段96布置在夾持部件26的偏置部件側。
擴大段96包括使其構形成與調整部件72的分度表面72b嚙合的分度或配合表面96a。特別是，分度表面96a最好設置有四個圍繞頭部94周向間隔的突出96b。每個突出包括一對成角度的側壁和一個成角度的端壁，并使其構型成與夾持部件26的凹槽72c之一配合。使分度表面96a構型成與配合分度表面72b嚙合，以防止它們之間相互旋轉。
突出96b和凹槽72c的帶角度表面起斜表面的作用，這樣足夠的轉動力使調整部件90相對夾持部件26轉動。這樣，配合表面72b和96a防止張力調整機構32的意外調整。另一種是，使調整部件90軸向地朝偏置部件30移動(用六角扳手)并抵抗扭矩彈簧80的力直到配合表面72b和96a不再嚙合。然后，調整部件90可以轉動以調節偏置部件30的偏壓力。在達到所需偏壓力之后，松開調整部件90，配合表面72b和96a重新嚙合。無螺紋段100最好比螺紋段98具有稍小的直徑，使得調整板92可在其上移動。但是，由于調整部件90的這種構型(無螺紋段100從螺紋段98延伸)當調整板92與螺紋段98完全脫離嚙合時，調整板92仍與調整部件90(在無螺紋段100)保持在一起。調整部件90的頭部94具有形成于其內的六角形孔94a，使調整部件90可以用常規的六角扳手進行旋轉。
調整板92包括形成于其內的螺紋孔92a。使螺紋孔92a這樣構型，即使得調整板92螺紋地安裝到調整部件90的螺紋段98上。調整板92最好具有非圓形的形狀，使得形成平壁或鄰接表面92b。將平壁92b布置成鄰近夾持部件26的保護部或舌74的內表面，使得即使當用六角板手轉動調整部件90時調整板92也不會轉動。這樣，當調整板92螺紋地安裝到螺紋段98上時，調整部件90可以轉動從而可以相對扭矩彈簧80調節調整板92。尤其是，使調整板92構形成與扭矩彈簧80的彎端86嚙合，使得由扭矩彈簧80加到夾持部件26的張力可以調節。
由于調整部件90和調整板92的構型，即使在調整部件90完全與調整板脫離嚙合時張力調整機構32也不會與自行車腳蹬10脫開，或者使部件90轉動時使得調整板92與擴大段96接觸。因此，調整機構32提供偏置部件30的張力的調節而沒有會使每個張力調整機構32各部件分離的危險。
參考圖28-31，將詳細討論夾具14。自行車鞋夾具14基本包括連接部102，從連接部102的一端延伸的第一耦合部或部件104和從連接部102的另一端延伸的第二耦合部或部件106。連接部102具有朝向第一方向用于嚙合鞋12的底面18的上底側，和朝向基本與第一方向相對的第二方向的下腳蹬側。最好，連接部102和耦合部104和106是整體成形作為一單一部件，其由合適的剛性材料構造。連接部102具有孔或槽108用于接納一個或多個緊固件，它們以相對常規的方式將夾具14固定地連接到騎車者鞋12的底面18。夾具14和底面18的互相連接在現有技術中是眾所周知的，所以這種互相連接將不再詳細討論或說明。第一或前耦合部104具有突出部110，其有朝向鞋12的底面18的第一耦合表面111。第一耦合表面111位于連接部102的上、下腳蹬側之間。
前耦合部104形成從連接部102的前端延伸的第一耦合部件。前耦合部104使其突出部110設計成與每個夾持部件24的夾具嚙合部60嚙合。突出部110也具有形成于其上的彎曲止擋表面112，它基本垂直于耦合表面111延伸。耦合表面111最好基本是平的平面表面，將其設計成與上述夾持部件24的夾具嚙合部60的夾具嚙合表面61嚙合。特別是，耦合表面111是基本平的或圍繞彎曲止擋表面112彎曲的平面表面。
將彎曲止擋表面112設計成與每個夾持部件24的彎曲止擋表面69嚙合，以防止夾具14相對腳蹬體22的向前運動。彎曲止擋表面69和112一起作為從腳蹬體22松開夾具14的轉動點。
第二或后耦合部106從連接部102的第二端延伸并具有帶一對第二耦合表面115的突出部114，第二耦合表面115與第一耦合部104的耦合表面111面向基本相同的方向。后耦合部106的后耦合表面115與夾持部件26的后夾具嚙合部70的后夾具嚙合表面71嚙合，以通過夾持部件24和26將夾具14固定到腳蹬體22。
后耦合表面115最好是基本平的平面表面。后連接部106也具有彎曲的或有角度的斜表面116，使其設計成在夾具14與腳蹬體22連接時，與夾持部件26的夾具嚙合部70嚙合。特別是，將斜表面116設計成在夾具14相對腳蹬體22向下運動時，使夾持部件26從其通常的夾具嚙合位置向后轉動到其夾具松開位置。后耦合部106也包括彎曲止擋表面118，用于與夾持部件26的彎曲止擋表面79嚙合，以防止在連接于其上時夾具14相對腳蹬體22的向后運動。
在將夾具14連接到自行車腳蹬10時，騎車者踩上腳蹬體22，腳蹬體依次使夾持部件26之一向后轉動并允許夾具14連接到腳蹬體22。可以調節張力調整機構32以改變將鞋夾具14從自行車腳蹬10插入/松開所需的力。
尤其是，在將騎車者鞋通過夾具14連接到自行車腳蹬10時，騎車者將鞋12相對腳蹬體22向下和向前移動，使得夾具14的前端或突出部110與夾持部件24之一的夾具嚙合部60嚙合。一旦夾具14的前端與夾具嚙合部60之一嚙合，騎車者將夾具14的后端置于與夾持部件26之一的后夾具嚙合部70接觸。這使斜表面116起凸輪的作用，其與后夾持部件26之一的夾具嚙合部70嚙合以使其轉動。在這個位置，騎車者頂著腳蹬10將鞋12向下壓，以使夾持部件26之一對抗矩彈簧80之一組的力開始向后轉動到夾具松開位置。夾具14后端接著進行到與夾持部件26之一的嚙合部70之一背面相對的位置。然后夾持部件26在其相應組扭矩彈簧80的力的作用下回復，使得夾持部件26的后嚙合部70與夾具14的后端嚙合。這種嚙合騎車者鞋通過夾具14固定到腳蹬10。
在夾具嚙合位置，夾具14的前耦合部104防止前面垂直運動，而后耦合部106防止后面垂直運動。特別是，夾持部件24的夾具嚙合表面61接觸第一耦合表面111，而夾持部件26的夾具嚙合表面71接觸夾具14的后耦合表面115，以將夾具14的后耦合部106固定地連接到腳蹬體22。
當從腳蹬10松開鞋12時，騎車者一般將圍繞垂直或近似垂直腳蹬體22的縱向平面的軸線轉動鞋12。這種轉動的結果是，夾持部件26對抗扭矩彈簧80的力轉動到夾具松開位置，以便鞋12從腳蹬10松開。
在此所用程度術語如“基本上”，“約”或“近似”指的是被修飾術語的合理的變化量，使最終的結果沒有顯著的變化。如果這種變化不是否定它后修飾詞的意思的話，這些術語應闡釋為包括被修飾術語的至少±5％的變化。
盡管已經挑選只有選擇的實施例來說明本發明，本領域的熟練技術人員將從本公開物中會明顯看出，可以在進行各種更改和修改而不超出由后附的權利要求書限定的本發明的范圍。還有，提供按照本發明實施例的上述說明僅是說明性的，而不是限制由后附的及共等同物限定的本發明的目的。
權利要求
1.一種自行車腳蹬，其包括-腳蹬軸，其具有適合連接到自行車曲柄的第一端和帶有在上述第一端和上述第二端之間的延伸的中心軸線的第二端；-腳蹬體，其可轉動地連接到所述腳蹬軸的所述第二端，所述腳蹬體具有第一端和第二端，內和外縱向側在所述第一和第二端之間延伸，所述腳蹬體具有在所述第一和第二端之間延伸并通過所述中心軸線的縱向平面；-第一夾持部件，其在夾持位置和松開位置之間可轉動地連接到所述腳蹬體的所述第一端，所述第一夾持部件具有一第一夾具嚙合表面；-第一偏置部件，其連接在所述腳蹬體和所述第一夾持部件之間；和-第二夾持部件，其固定地連接到所述腳蹬體的所述第二端，所述第二夾持部件具有一布置在所述腳蹬體的所述內和外縱向側之間并面向所述縱向平面的第二夾具嚙合表面，使所述第二夾持部件構型成形成-無阻礙的縱向通道，該通道的高度至少基本等于所述第二夾持部件和所述腳蹬體的所述第二端之間的距離，其寬度至少和所述第二夾具嚙合表面的寬度一樣。
2.如權利要求1所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述無阻礙縱向通道的所述寬度至少為所述第二夾持部件的最大橫向寬度的1/3。
3.如權利要求2所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述無阻礙縱向通道的所述寬度至少為所述第二夾持部件的所述最大橫向寬度的1/2。
4.如權利要求1所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述腳蹬體的所述第一端由第一內外突緣形成，所述腳蹬體的所述第二端由第二內外突緣構成。
5.如權利要求4所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括與所述第二內突緣連接的內連接點和與所述第二外突緣連接的外連接點。
6.如權利要求5所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括鄰接所述內連接點的內夾具接觸表面。
7.如權利要求4所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括與所述第一外突緣連接的第一連接點和與所述第二外突緣連接的第二連接點。
8.如權利要求1所述的自行車腳蹬，其特征在于，用至少兩個螺栓將所述第二夾持部件在所述無阻礙縱向通道的相對側固定地連接到所述腳蹬體。
9.如權利要求8所述的自行車腳蹬，其特征在于，用至少3個螺栓將所述第二夾持部件固定地連接到所述腳蹬體，使得兩個所述螺栓位于所述無阻礙縱向通道的一側而所述至少三個螺栓的另一個位于所述無阻礙縱向通道的相對側。
10.如權利要求1所述的自行車腳蹬，還包括-第三夾持部件，其可轉動地連接到所述腳蹬體的所述第二端，所述第三夾持部件具有第三夾具嚙合表面；-第二偏置部件，其連接在所述腳蹬體和所述第三夾持部分之間；和-第四夾持部件，其連接于所述腳蹬體的所述第一端，所述第四夾持部件具有布置在所述腳蹬體的所述內外縱向側之間并面向所述縱向平面的第四夾具嚙合表面，將所述第四夾持部件構型成形成附加的無阻礙縱向通道，其寬度至少與所述第四夾具嚙合表面的寬度一樣寬。
11.如權利要求1所述的自行車腳蹬，還包括-布置在所述第一夾持部件和所述偏置部件之間的調整部件，所述調整部件具有布置在所述第一夾持部件的孔中的頭部，一布置在所述第一夾持部件偏置部件側上的擴大段，以及一可調整地安裝在所述調整部件上以調節所述第一夾持部件的所述偏置部件的張力的調整板。
12.一種自行車腳蹬，其包括-腳蹬軸，其具有適合連接到自行車曲柄的第一端和帶有在所述第一端和第二端之間延伸的中心軸線的第二端；-腳蹬體，其可轉動地連接到所述腳蹬軸的所述第二端，所述腳蹬體具有帶第一內外突緣的第一端和帶第二內外突緣的第二端，以形成在所述第一和第二端之間延伸的內外縱向側，所述腳蹬體具有在所述第一和第二端之間延伸并通過所述中心軸線的縱向平面；-第一夾持部件，其在夾持位置和松開位置之間可轉動地連接到所述腳蹬體的所述第一端，所述第一夾持部分具有第一夾具嚙合表面；-第一偏置部件，其連接在所述腳蹬體和所述第一夾持部件之間；和-第二夾持部件，其固定地連接到所述腳蹬體的所述第二端，所述第二夾持部件具有連接到所述第二內突緣的內連接點，連接到所述第二外突緣的外連接點、連接到所述第一外突緣的附加連接點和布置在所述腳蹬體的所述內外縱向側之間并面向所述縱向平面的第二夾具嚙合表面，使所述第二夾具嚙合表面構型成形成無阻礙縱向通道，該通道的高度至少基本等于所述第二夾持部件和所述腳蹬體的所述第二端之間的距離，其寬度至少與所述第二夾具嚙合表面的寬度一樣寬。
13.如權利要求12所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括設計成鄰近所述附加連接點的向內延伸的有角度的突出。
14.如權利要求13所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述有角度的突出包括形成于其自由端的有角度的引導表面，使得所述有角度引導表面相對所述縱向平面向上和向外傾斜。
15.如權利要求12所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括布置在所述外連接點和所述附加連接點之間的外夾具接觸表面。
16.如權利要求15所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第二夾持部件包括鄰近所述內連接點的內夾具接觸表面。
17.一種自行車腳蹬，其包括-腳蹬軸，其具有適合連接到自行車曲柄的第一端和第二端；-腳蹬體，其可轉動地連接到所述腳蹬軸的所述第二端，所述腳蹬體具有第一端和第二端，縱向軸線在所述第一和第二端之間延伸；-第一夾持部件，其在夾持位置和松開位置之間可轉動地連接到所述腳蹬體的所述第一端，所述第一夾持部件具有帶第一夾具嚙合表面的第一夾持部和其中形成有孔的調整部；-第一偏置部件，其連接在所述腳蹬體和所述第一夾持部件之間；-調整部件，其布置在所述第一夾持部件和所述偏置部件之間，所述調整部件具有布置在所述調整部的所述孔中的頭部布置在所述調整的偏置部件側的擴大段和可調整地安裝在所述調整部件上以調節所述偏置部件所述第一夾持部件上的張力的調整板；和-第二夾持部件，其固定地連接到所述腳蹬體的所述第二端，所述第二夾持部件具有第二夾具嚙合表面。
18.如權利要求17所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述擴大段包括分度表面，使其構型成與在所述調整部的所述偏置部件側上的配合表面嚙合。
19.如權利要求18所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述調整部件包括一螺紋段，所述調整板可螺紋地安裝于其上。
20.如權利要求19所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述調整部件包括形成所述調整部件的自由端的無螺紋段，以將其與所述調整板一起保持。
21.如權利要求19所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第一偏置部件由一對扭矩彈簧形成，所述該對扭矩彈簧的每一個位于所述調整部件的相對側，并具有位于樞軸銷釘上的螺紋段和與所述調整板接觸的第一端和與所述腳蹬體接觸的第二端。
22.如權利要求19所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第一夾持部件包括從所述調整部延伸的舌，所述調整板包括布置與所述舌接觸以防止所述調整板相對所述第一夾持部件轉動的鄰接表面。
23.如權利要求22所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述舌是板狀部件，并與所述調整部形成直角，所述鄰接表面是平的表面并布置成與所述板狀的舌的內表面接觸。
24.如權利要求19所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述螺紋段設置有反時針螺紋。
25.如權利要求17所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述調整部件包括螺紋段，所述調整板螺紋地安裝于其上。
26.如權利要求25所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第一夾持部件包括從所述調整部延伸的舌，所述調整板包括布置成與所述舌接觸以防止所述調整板相對所述的第一夾持部件轉動的鄰接表面。
27.如權利要求26所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述舌是板狀部件，并與所述調整部形成直角，所述鄰接表面是平的表面，并布置成與所述板狀的舌的內表面接觸。
28.如權利要求25所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述調整部件包括無螺紋段，其形成所述調整部件的自由端以將其與所述調整板保持在一起。
29.如權利要求25所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述第一偏置部件由一對扭矩彈簧形成，所述該對扭矩彈簧的每一個位于所述調整部件的一相對側，并具有位于樞軸銷釘上的螺旋段和與所述調整板接觸的第一端和與所述腳蹬體接觸的第二端。
30.如權利要求25所述的自行車腳蹬，其特征在于，所述螺紋段設置有反時針螺紋。
31.如權利要求17所述的自行車腳蹬，還包括-第三夾持部件，其可轉動地連接到所述腳蹬體的所述第二端，所述第三夾持部件具有第三夾具嚙合表面；-第二偏置部件，其連接在所述腳蹬體和所述第三夾持部件之間；和-第二調整部件，其布置在所述第三夾持部件和所述第二偏置部件之間，所述第二調整部件具有布置在所述第三夾持部件的孔中的頭部，布置在所述第三夾持部件的偏置部件側上的擴大段和可調整地安裝在所述第二調整部件上，以調節所述第三夾持部件上所述第二偏置部件的張力的調整板；和-第四夾持部分，其連接到所述腳蹬體的所述第一端，所述第四夾持部件具有第四夾具嚙合表面。
全文摘要
一種自行車腳蹬包括腳蹬軸、腳蹬體、第一和第二夾持部件和第一偏置部件。腳蹬體可轉動地安裝在腳蹬軸上。第一夾持部件具有第一夾具嚙合表面并可轉動地連接到一端,而第二夾持部件具有第二夾具嚙合表面并固定地連接到另一端。將第二夾持部件構型成形成無阻礙縱向通道。最好,第二夾持部件包括二個外連接點和一個內連接點。最好,調整部件布置在第一夾持部件和偏置部件之間以調節在第一夾持部件上偏置部件的張力。調整部件具有布置在第一夾持部件的孔中的頭部、擴大段和可調整地安裝在調整部件上的調整板。
文檔編號B62M3/08GK1362343SQ01130258
公開日2002年8月7日 申請日期2001年12月28日 優先權日2000年12月29日
發明者田中俊之 申請人:株式會社島野