УЗЕЛ ПЕДАЛИ ВЕЛОСИПЕДА (ВАРИАНТЫ) И ШИП ВЕЛОТУФЛИ ДЛЯ РАЗЪЕМНОГО КРЕПЛЕНИЯ ТУФЛИ К ПЕДАЛИ ВЕЛОСИПЕДА Российский патент 2004 года по МПК B62M3/08 A43B5/14 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к велосипедной педали. В частности, настоящее изобретение относится к бесклипсовой педали или педали с автоматическим захватом.

Уровень техники

В последнее время были разработаны велосипедные педали различного назначения, например для велосипедных прогулок, катания по пересеченной местности, шоссейных велогонок и др. Разновидностью велосипедной педали, приобретающей все большую популярность, является контактная или бесклипсовая педаль (clipless), которая обеспечивает разъемный захват шипа (накладки), прикрепленного к подошве велотуфли. Бесклипсовая педаль, подобная описанной в патенте США №4856365 (ближайший аналог изобретения), имеет валик (ось) педали, который может быть прикреплен к велосипедному шатуну, корпус педали, который закреплен на валике педали с возможностью вращения, и механизм захвата шипа (контактный механизм). Механизм захвата шипа педали велосипеда для езды по пересеченной местности содержит передний и задний зажимы шипа, установленные по обеим сторонам корпуса педали для захвата передней и задней частей шипа. Педали велосипедов для шоссейных гонок обычно имеют механизм захвата шипа только с одной стороны корпуса педали. В любом случае при использовании велосипедной педали данного типа велосипедист ставит ногу на педаль и механизм захвата шипа автоматически захватывает шип, прикрепленный к подошве велотуфли.

В частности, устанавливая велотуфлю на контактную педаль с автоматическим захватом шипа, велосипедист перемещает туфлю относительно корпуса педали по косой - вниз и вперед так, что передний край шипа входит в зацепление с передней защелкой или зажимом (замком захвата) корпуса педали. Как только передний край шипа захвачен передней защелкой корпуса педали, велосипедист соединяет задний край шипа с направляющей задней защелки или зажима корпуса педали. В этом положении велосипедист давит туфлей вниз на педаль, в результате чего задняя защелка или зажим сначала, преодолевая силу пружины, поворачивается назад, перемещаясь в положение, соответствующее освобождению шипа. Затем задний край шипа встает напротив задней поверхности задней защелки или зажима. После этого задняя защелка или зажим под действием возвращающего (смещающего) элемента или пружины возвращается назад, в результате чего задняя защелка или зажим захватывает задний край шипа. Захватом шипа велотуфля закрепляется на педали.

Для снятия велотуфли с педали велосипедист обычно поворачивает туфлю вокруг оси, перпендикулярной или почти перпендикулярной опорной плоскости педали, используя передний край шипа в качестве шарнирной оси. В результате этого вращательного движения задняя защелка или зажим поворачивается назад в положение освобождения шипа, преодолевая силу пружины, и освобождает шип.

При использовании контактных педалей в дорожных велосипедах они обычно снабжаются только одним узлом захвата, когда велотуфля закреплена только с одной стороны педали. В велосипедах для пересеченной местности и в горных велосипедах, напротив, обычно используется пара узлов захвата так, что велотуфля закреплена с обеих сторон педали. В любом случае, желательно, чтобы конструкция педали обеспечивала ее максимальную компактность и легкость.

При использовании большинства бесклипсовых педалей возникает проблема, связанная с их малыми размерами, из-за чего только малая часть корпуса педали соприкасается с туфлей велосипедиста. В частности, опорная поверхность корпуса педали расположена по обеим сторонам механизма захвата шипа. Площадь этой опорной поверхности мала, поскольку для снижения веса корпус педали делается минимальных размеров. При использовании бесклипсовой педали этого типа туфля и педаль при захвате шипа постоянно скреплены, благодаря чему обеспечивается эффективная передача усилия на педали. Поэтому бесклипсовые педали широко используются в велосипедах, предназначенных для шоссейных и горных велогонок.

Если при использовании бесклипсовой педали туфля и педаль свободно перемещаются друг относительно друга направо и налево вокруг зажимов шипа, то нога велосипедиста будет болтаться вправо и влево, а передача усилия велосипедиста на педаль будет неэффективной. Поэтому любое свободное взаимное перемещение вправо и влево туфли относительно педали должно быть сведено к минимуму путем обеспечения прижима резиновой части подошвы туфли к опорной поверхности на корпусе педали справа и слева от шипа.

Описанная выше обычная конструкция для предотвращения смещения туфли вправо и влево просто обеспечивает контакт резиновой части подошвы туфли с опорной поверхностью очень небольшого размера. Поэтому длина соприкосновения минимальна и трудно предотвратить в достаточной мере болтание туфли вправо и влево. Кроме этого, так как соприкасающаяся с опорной поверхностью часть подошвы велотуфли также касается земли при ходьбе велосипедиста, она подвержена износу, а при износе этой части подошвы нарушается однородность контакта опорной поверхности и подошвы туфли, что способствует ослаблению связи туфли и педали.

В последние годы часто устраиваются соревнования по спуску с гор, параллельному слалому, велокроссы и другие подобные состязания по пересеченной местности для горных велосипедов и вело-мотокроссы. В отличие от шоссейных гонок в гонках этого типа участники передвигаются по дорогам без твердого покрытия. Кроме того, в гонках по пересеченной местности ногу приходится постоянно снимать с педали на поворотах и возвращать на педаль, выходя из поворота. Из-за того, что гонки проводятся по дорогам, не имеющим твердого покрытия, на педали налипает грязь и возникает угроза засорения зажимов шипа. При засорении зажимов шипа грязью они не могут захватить шип, а туфля не может быть прикреплена к педали. Кроме этого, грязь часто засоряет возвращающий механизм, что нарушает нормальную работу зажимов.

Сказанное выше показывает, что существует необходимость создания велосипедной педали, которая лишена отмеченных недостатков существующих моделей. С учетом сказанного выше очевидно, что нужна бесклипсовая велосипедная педаль, при использовании которой уменьшается виляние велотуфли. Кроме того, нужна велосипедная педаль, которая может быть использована с велотуфлями с различной конструкцией подошвы. Данное изобретение посвящено решению упомянутых и других задач, что будет ясно для специалиста из настоящего описания.

Сущность изобретения

Для решения указанных задач предлагается узел педали велосипеда и шип велотуфли согласно изобретению.

В одном варианте предложенный узел педали велосипеда для крепления к ней велотуфли посредством шипа содержит валик педали, снабженный первым концом крепления к шатуну велосипеда и вторым опорным концом, корпус педали, установленный с возможностью вращения на втором конце валика педали и имеющий первый конец и второй конец, первый зажим, закрепленный на первом конце корпуса педали, и второй зажим, закрепленный на втором конце упомянутого корпуса. Первый и второй зажимы имеют поверхности удержания шипа, а по крайней мере один из упомянутых зажимов закреплен на корпусе педали с возможностью перемещения. Отличие предложенного узла педали велосипеда от вышеуказанного ближайшего аналога заключается в том, что первый и второй зажимы содержат переднюю и заднюю части удержания шипа, причем передние части удержания шипа имеют первую поверхность удержания шипа, обращенную в первом направлении, и вторую поверхность удержания шипа, обращенную во втором направлении, которое в основном противоположно первому направлению, а задняя часть удержания шипа имеет третью поверхность удержания шипа.

В частных случаях выполнения первая и вторая поверхности удержания шипа могут быть расположены в основном в одной плоскости. Вторая поверхность удержания шипа может иметь две разнесенные секции, при этом первая поверхность удержания шипа расположена между этими разнесенными секциями.

Первый зажим может иметь первую изогнутую опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно первой поверхности удержания шипа. При этом второй зажим может иметь вторую изогнутую опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно третьей поверхности удержания шипа.

Корпус педали может содержать трубчатую часть с двумя соединенными с ней боковыми частями, причем упомянутый зажим может быть присоединен к этим боковым частям.

Вторая поверхность удержания шипа может иметь две разнесенные секции, причем первая поверхность удержания шипа расположена между этими разнесенными секциями. Упомянутая секция второй поверхности удержания шипа может быть расположена ближе к трубчатой части корпуса педали, чем первая поверхность удержания шипа.

Как первый, так и второй зажим может быть шарнирно соединен с боковыми частями корпуса педали.

Первый зажим может быть установлен с возможностью смещения в положение захвата под действием первого возвращающего элемента, а второй зажим может быть установлен с возможностью смещения в положение захвата под действием второго возвращающего элемента. Первый и второй зажимы могут быть в основном идентичны.

По крайней мере один из упомянутых корпуса и вала педали может иметь область контакта с подошвой, расположенную относительно первой и второй поверхностей захвата шипа с возможностью контакта с частью подошвы туфли и ограничения смещения вниз шипа, прикрепленного ктуфле, с сохранением зазора между шипом и корпусом педали.

В другом варианте предложенный узел педали велосипеда содержит валик педали, снабженный первым концом крепления к шатуну велосипеда и вторым опорным концом, корпус педали, установленный с возможностью вращения на упомянутом втором конце упомянутого валика педали и снабженный первым и вторым концами, первый зажим закрепленный на упомянутом первом конце корпуса и снабженный первой поверхностью удержания шипа, второй зажим, соединенный с упомянутым вторым концом упомянутого корпуса педали и снабженный второй поверхностью удержания шипа, и первый возвращающий элемент, установленный между корпусом педали и первым зажимом.

Отличие этого варианта от ближайшего аналога заключается в том, что узел содержит первый регулировочный элемент, соединенный с упомянутым корпусом педали с возможностью перемещения между первым положением, отстоящим от упомянутого первого зажима, и вторым положением контакта с упомянутым первым зажимом с поворотом упомянутого первого зажима и приложением усилия к упомянутому первому возвращающему элементу.

В частных случаях выполнения первый регулировочный элемент может представлять собой винт, установленный с возможностью воздействия своим свободным концом на первый зажим с поворотом первого зажима и приложения усилия к первому возвращающему элементу.

Корпус педали может иметь трубчатую часть и две боковые части, соединенные с противоположных концов с трубчатой частью, при этом валик педали может проходить через названную трубчатую часть.

Первый зажим может быть шарнирно закреплен между первым и вторым концами боковых частей.

Первый возвращающий элемент может содержать по крайней мере одну торсионную пружину и шарнирный палец, на котором она установлена.

Первый зажим может содержать первый механизм регулировки усилия, соединенный с первым возвращающим элементом. В этом случае первый механизм регулировки усилия может содержать регулировочный болт и регулировочную гайку. Второй зажим может быть шарнирно соединен с корпусом педали, причем между корпусом педали и вторым зажимом может быть установлен второй возвращающий элемент, а к корпусу педали присоединен второй регулировочный элемент с возможностью перемещения между первым положением, отстоящим от второго зажима, и вторым положением контакта со вторым зажимом с поворотом второго зажима и приложением усилия ко второму возвращающему элементу.

Второй регулировочный элемент может представлять собой винт, установленный с возможностью воздействия своим свободным концом на второй зажим с поворотом второго зажима и приложения усилия ко второму возвращающему элементу.

Второй возвращающий элемент может содержать по крайней мере одну торсионную пружину и шарнирный палец, на котором она установлена.

Второй зажим может содержать второй механизм регулировки усилия, соединенный со вторым возвращающим элементом.

В этом случае второй механизм регулировки усилия может содержать регулировочный болт и регулировочную гайку.

Еще одним объектом изобретения является шип велотуфли для разъемного крепления туфли к педали велосипеда. Шип велотуфли содержит посадочную часть, снабженную первым концом, вторым концом, верхней стороной, расположенной обращенной в первом направлении, и нижнюю сторону, расположенной обращенной во втором направлении, которое приблизительно противоположно первому направлению, первый стыковочный элемент, выступающий от первого конца в виде передней части шипа, стыковочные поверхности. Отличие предложенного шипа от известного из ближайшего аналога заключается в том, что он содержит второй стыковочный элемент, расположенный выступающим от второго конца посадочной части в виде задней части шипа, причем первый стыковочный элемент имеет первую стыковочную поверхность, расположенную обращенной в основном в первом направлении между верхней стороной и нижней стороной, и вторую стыковочную поверхность, расположенную обращенной в основном во втором направлении, а второй стыковочный элемент имеет третью стыковочную поверхностью, расположенную обращенной в первом направлении.

В частных случаях выполнения шипа его посадочная часть, первый стыковочный элемент и второй стыковочный элемент могут быть выполнены как единая неразъемная деталь.

Вторая стыковочная поверхность может быть образована из двух секций, между которыми расположена первая стыковочная поверхность. Первая и вторая стыковочные поверхности могут быть расположены в основном в одной плоскости.

Первая стыковочная поверхность может быть расположена дальше от посадочной части, чем вторая стыковочная поверхность.

Каждый из стыковочных элементов может иметь опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно к первой, второй и третьей стыковочным поверхностям.

Второй стыковочный элемент может содержать наклоненную под углом поверхность.

Эти и другие признаки, особенности и преимущества настоящего изобретения будут ясны для специалиста из приведенного ниже подробного описания, которое вместе с приложенными чертежами раскрывает предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения.

Перечень фигур чертежей и иных материалов

Фиг.1 представляет вид с внешней стороны велотуфли, прикрепленной к правой бесклипсовой педали велосипеда, которая соединена с шипом велотуфли в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.2 представляет вид с внешней стороны правой педали велосипеда, показанной на Фиг.1, с частично присоединенным к ней шипом в соответствии первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.3 представляет вид с внутренней стороны правой педали велосипеда, показанной на Фиг.1 и 2, в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения;

Фиг.4 представляет вид сверху левой педали велосипеда, аналогичной показанной на Фиг.1 правой педали велосипеда, в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.5 представляет продольный вид в поперечном разрезе левой педали велосипеда, показанной на Фиг.4, по линии 5-5 на Фиг.4, где пунктиром показан соединенный с педалью шип;

Фиг.6 представляет вид с внешней стороны корпуса педали для педали велосипеда, показанной на Фиг.4 и 5;

Фиг.7 представляет вид с внутренней стороны корпуса педали, показанного на Фиг.4-6, для педали велосипеда, показанной на Фиг.4;

Фиг.8 представляет вид сверху корпуса педали на Фиг.4-7 для педали велосипеда, показанной на Фиг.4;

Фиг.9 представляет поперечный разрез корпуса педали велосипеда, показанного на Фиг.4-7, по линии 9-9 на Фиг.7 для педали велосипеда, показанной на Фиг.4;

Фиг.10 представляет продольный вид поперечного разреза корпуса педали, показанного на Фиг.4-7, по линии 10-10 на Фиг.8 для педали велосипеда, показанной на Фиг.4;

Фиг.11 представляет продольный вид поперечного разреза корпуса педали велосипеда, показанного на Фиг.4-7, по линии 11-11 на Фиг.8 для педали велосипеда, показанной на Фиг.4;

Фиг.12 представляет вид сбоку одного из зажимов для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.13 представляет вид справа зажима, показанного на Фиг.12, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.14 представляет вид слева зажима, показанного на Фиг.12 и 13, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.15 представляет вид сверху зажима, показанного на Фиг.12-14, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.16 представляет вид снизу зажима, показанного на Фиг.12-15, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.17 представляет поперечный разрез зажима, показанного на Фиг.12-16, по линии 17-17 на Фиг.15 для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.18 представляет вид сбоку одной из крышек механизма регулировки усилия педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.19 представляет вид справа крышки, показанной на Фиг.18, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.20 представляет вид слева крышки, показанной на Фиг.18 и 19, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.21 представляет вид сверху крышки, показанной на Фиг.18-20, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.22 представляет вид снизу крышки, показанной на Фиг.18-21, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.23 представляет вид с торца второго элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой для механизма регулировки зазора корпуса педали велосипеда, показанного на Фиг.1-5;

Фиг.24 представляет вид сбоку второго элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой, показанного на Фиг.23, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.25 представляет вид с торца первого элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой для механизма регулировки зазора корпуса педали велосипеда, показанного на Фиг.1-5;

Фиг.26 представляет вид сбоку первого элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой, показанного на Фиг.25, для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.27 представляет вид сверху первого элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой, показанного на Фиг.25 и 26 для педали велосипеда, показанной на Фиг.1-5;

Фиг.28 представляет вид сечения первого элемента регулировки зазора или элемента контакта с подошвой, показанного на Фиг.25-27, по линии сечения 28-28 на Фиг.27;

Фиг.29 представляет вид сверху шипа, используемого совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.30 представляет вид снизу шипа, показанного на Фиг.29 и 30, для использования совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.31 представляет вид сбоку шипа, показанного на Фиг.29 и 30, для использования совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.32 представляет поперечный разрез шипа, показанного на Фиг.29-31, по линии 32-32 на Фиг.29 для использования совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.33 представляет вид правого торца шипа, показанного на Фиг.29-32, для использования совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.34 представляет вид левого торца шипа, показанного на Фиг.29-33, для использования совместно с педалью велосипеда, показанной на Фиг.1-5 и Фиг.35-40;

Фиг.35 представляет вид сверху левой педали велосипеда, соответствующей видоизмененному варианту осуществления настоящего изобретения;

Фиг.36 представляет вид с внешней стороны левой педали велосипеда, показанной на Фиг.35, в соответствии с модифицированным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.37 представляет вид с внутренней стороны левой педали велосипеда, показанной на Фиг.35 и 36, в соответствии с модифицированным вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг.38 представляет продольный вид поперечного разреза левой педали велосипеда, показанной на Фиг.35-37, по линии сечения 38-38 на Фиг.35, на котором дан вид сбоку зажимов и регулировочных винтов;

Фиг.39 представляет продольный вид поперечного разреза левой педали велосипеда, показанной на Фиг.35-38, по линии сечения 39-39 на Фиг.35; и

Фиг.40 представляет вид поперечного разреза корпуса левой педали велосипеда, показанной на Фиг.35-39, по линии 40-40 на Фиг.37, на котором убраны различные детали, чтобы было лучше видно корпус педали.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Рассмотрим сначала Фиг.1-4, на которых представлена педаль 10 велосипеда в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения. Педаль 10 велосипеда представляет собой бесклипсовую педаль или контактную педаль, которая может быть использована совместно с велотуфлей 12, на которой установлен шип 14. Педаль 10 велосипеда специально разработана для использования в велосипедах, предназначенных для пересеченной местности, а не для дорожных велосипедов. Конечно, педаль 10 велосипеда при желании и/или необходимости может быть использована и в дорожных велосипедах или велосипедах любого типа. Как видно на на Фиг.1, педаль 10 велосипеда закреплена на рычаге 16 велосипедного шатуна с возможностью вращения, а шип 14 установлен на нижней поверхности подошвы 18 туфли 12.

Педаль 10 велосипеда, показанная на Фиг.1-3, является правой педалью, а педаль 10 велосипеда, показанная на Фиг.4 и 5, является левой педалью. Конечно, с правой и левой сторон велосипеда устанавливаются одинаковые педали, за исключением того, что левосторонняя педаль 10 велосипеда является зеркальным отражением правосторонней педали 10. Поэтому при описании и правой и левой педалей 10 будут использованы одни и те же цифровые обозначения.

Как это показано на на Фиг.2-4, основными частями педали 10 велосипеда являются валик или ось 20 педали для крепления к рычагу шатуна 16, и корпус 22 педали, закрепленный на валике 20 с возможностью вращения, являющийся опорой для ноги велосипедиста. Основными частями корпуса 22 педали являются первый и второй зажимы 24, причем каждый из зажимов 24 шарнирно прикреплен к корпусу 22 педали шарнирными пальцами 26, пара возвращающих элементов 28 и пара механизмов 30 регулировки усилия. Каждый зажим 24 вместе с соответствующими шарнирными пальцами 26, возвращающим элементом 28 и механизмом 30 регулировки усилия образуют передний механизм захвата шипа на одной стороне корпуса 22 педали и задний механизм захвата шипа на противоположной стороне корпуса 22 педали.

Как это показано на на Фиг.2 и 4, на корпусе 22 педали установлен механизм 32 регулировки зазора для регулировки или ограничения величины люфта или "виляния" туфли 12 относительно педали 10 велосипеда. Другими словами, механизм 32 регулировки зазора предназначен для изменения величины зазора или расстояния между подошвой 18 туфли 12 и педалью 10 велосипеда. Более подробно механизм 32 регулировки зазора будет описан ниже.

Шип 14 предназначен для осуществления разъемного крепления подошвы 18 туфли 12 к педали 10 велосипеда с помощью первого и второго зажимов 24. Педаль такого типа часто называется контактной педалью или бесклипсовой педалью. Более конкретно шип 14 вводится в зацепление с педалью 10 путем прижима шипа 14 к педали 10 движением вперед и вниз. При этом шип 14 фиксируется на педали 10 с возможностью их расцепления. Освобождение шипа 14 от педали 10 производится путем поворота задней части туфли в наружную относительно педали 10 сторону, как будет более подробно описано ниже.

Как показано на Фиг.1, валик 20 педали прикреплен к шатуну 16 велосипеда, причем корпус 22 педали прикреплен к валику 20 педали с возможностью вращения и служит опорой для ноги велосипедиста. В частности, шип 14 укреплен на велотуфле 12, которая, в свою очередь, имеет разъемное соединение с корпусом 22 педали с помощью одного из зажимов 24.

Валик 20 педали представляет собой ступенчатый вал с несколькими частями разного диаметра, который входит в ступенчатое отверстие 31 (см. Фиг.9), образованное в корпусе 22 педали. Валик 20 педали имеет первый конец 33 крепления к шатуну с резьбой на нем для крепления с помощью резьбы педали 10 к шатуну 16 обычным способом. На втором опорном конце валика 20 педали для опоры ноги велосипедиста обычным способом закреплен корпус 22 педали с возможностью вращения. Корпус 22 педали может свободно вращаться вокруг продольной оси А по центру валика 20 педали. Поскольку валик 20 педали имеет обычную конструкцию, и ее особенности не важны для настоящего изобретения, в дальнейшем конструкция валика 20 педали подробно рассматриваться не будет.

Как показано на Фиг.4-11, корпус 22 педали имеет центральную трубчатую часть 36, в которую вставляется валик 20 педали для обеспечения вращения вокруг продольной оси А, и две боковых части 38 для закрепления зажимов 24. Для изготовления корпуса 22 педали предпочтительно должен использоваться легкий материал, например алюминиевый сплав. На каждом конце корпуса 22 педали установлен один из зажимов. Корпус 22 педали имеет, в частности, Н-образную форму (см. Фиг.8 и 9). Корпус 22 педали имеет передний или первый конец с шарнирно закрепленным на нем с помощью одной из шпилек 26 шарнира передним или первым зажимом 24, и задний или второй конец с шарнирно закрепленным на нем с помощью другого шарнирного пальца 26 задним или вторым зажимом 24.

Боковые части 38 выступают вперед и назад от центральной трубчатой части 36 и расположены с противоположных сторон зажимов 24. По концам боковых частей 38 сделаны отверстия 40 шарнира, в которые вставляются шарнирные пальцы 26 для шарнирного прикрепления зажимов 24. Боковая часть 38, расположенная с наружной стороны корпуса 22 педали, имеет на своих верхней и нижней поверхностях (см. Фиг.8 и 9) по крепежному отверстию 42 с резьбой. Крепежные отверстия 42 предназначены для крепления к корпусу педали части механизма 32 регулировки зазора, как это будет описано ниже. У внутренней боковой части 38, расположенной с внутренней стороны корпуса 22 педали, имеется выступающее наружу продолжение трубчатой части 36.

Как хорошо видно на Фиг.3 и 4, корпус 22 педали прикреплен к валику 20 педали для вращения вокруг проходящей по центру валика 20 педали продольной оси А. Корпус 22 педали имеет по центру продольную ось В, проходящую между передним и задним концами, как это показано на Фиг.2-4. Продольная ось В по центру корпуса 22 педали проходит примерно перпендикулярно продольной оси А, проходящей по центру валика 20 педали. С каждой стороны корпуса 22 педали имеются области для приема и удержания там шипа 14. Конкретно, область, куда входит шип, находится между зажимами 24.

Зажимы 24 обеспечивают избирательный захват шипа 14 велотуфли 12 для крепления подошвы велотуфли 12 к педали 10. Зажимы 24 шарнирно присоединены к концам корпуса 22 педали шарнирными пальцами 26. Зажимы 24 имеют примерно U-образную форму, причем они шарнирно закреплены с помощью шпилек 26 шарнира (см. Фиг.7 и 8), проходящих между боковыми частями 38 корпуса 22 педали.

Каждый возвращающий элемент 28 изготовляется предпочтительно в виде торсионной пружины. Спиральные части торсионных пружин возвращающих элементов 28 размещены на шарнирных пальцах 26, причем один конец каждой пружины сцеплен с частью корпуса 22 педали, а другой конец каждой пружины соединен с частью механизма 30 регулировки усилия так, как это описано ниже. Усилие, создаваемое возвращающими элементами 28, постоянно заставляет зажимы 24 поворачиваться вокруг соответствующих шпилек 26 шарниров из положения отпускания шипа в положение удержания или захвата шипа. Другими словами, возвращающие элементы 28 постоянно стремятся удерживать зажимы 24 в положении удержания шипа.

Удерживающие усилия, передаваемые возвращающими элементами 28 на зажимы 24, определяются механизмами 30 регулировки усилия.

Рассмотрим теперь чертежи на Фиг.12-17, где каждый из зажимов 24 содержит соединительную часть 50 с двумя лапками 52, вытянутыми вниз от соединительной части для прикрепления зажима 24 к корпусу 22 педали посредством шпилек 26 шарнира. Более конкретно в каждой лапке 52 задних зажимов 24 есть крепежные отверстия 54, в которые устанавливаются втулки (не показаны), в которые, в свою очередь, вставляется вращающийся шарнирный палец 26. В соответствии с этим каждый зажим 24 шарнирно установлен на своем шарнирном пальце 26, благодаря чему обеспечивается перемещение между положением захвата шипа и положением освобождения шипа. Каждая из лапок 52 также имеет упор или фланец 58, который, упираясь в корпус 22 педали, ограничивает вращательное перемещение зажима 24 под действием возвращающего элемента 28.

Каждый из зажимов 24 имеет переднюю часть 60 удержания шипа и заднюю часть 62 удержания шипа. Передняя часть 60 удержания шипа выступает с одной стороны соединительной части 50, в то время как задняя часть 62 удержания шипа выступает с другой стороны соединительной части 50. Передняя часть 60 удержания шипа удерживает переднюю часть шипа 14, в то время как задняя часть для удержания шипа удерживает заднюю часть шипа 14. Передние части 60 удержания шипа каждого зажима 24 имеют первую поверхность 64 удержания шипа, обращенную в первом направлении, и вторую поверхность 66 удержания шипа, обращенную во втором направлении, которое приблизительно противоположно первому направлению.

Первая поверхность 64 удержания шипа образована приподнятым центральным фланцем 67, имеющим изогнутую опорную поверхность 68, которая удерживает шип 14, ограничивая продольное перемещение шипа 14 относительно корпуса 22 педали. Изогнутая опорная поверхность 68 расположена приблизительно перпендикулярно первой поверхности 64 удержания шипа. Вторая поверхность 66 удержания шипа образована двумя боковыми фланцами или секциями 69, расположенными с противоположных сторон приподнятого центрального фланца 67. Другими словами, вторая поверхность 66 удержания шипа имеет две разнесенные секции, причем первая поверхность 64 удержания шипа расположена между разнесенными секциями, образованными боковыми фланцами или секциями 69 второй поверхности 66 удержания шипа. Боковые фланцы или секции 69 второй поверхности 66 удержания шипа находятся ближе к трубчатой части 36 корпуса 22 педали, чем первая поверхность 64 удержания шипа.

Первая и вторая поверхности 64 и 66 удержания шипа предпочтительно должны лежать приблизительно в одной плоскости, но быть обращенными в противоположные стороны. В частности, первая поверхность 64 удержания шипа обращена вниз от подошвы 18 туфли 12, в то время как вторая поверхность 66 удержания шипа обращена наверх, в сторону подошвы 18 туфли 12. Таким образом, первая и вторая поверхности 64 и 66 удержания шипа удерживают скобу 14 у трубчатой части 36 корпуса 22 педали.

Как хорошо видно на Фиг.12 и 17, задняя часть 62 удержания шипа имеет обращенную вниз поверхность 70 удержания шипа, которая обращена приблизительно в том же направлении, что и первая поверхность 64 удержания шипа первой части 60 удержания шипа другого зажима 24. На задней части 62 удержания шипа также образована изогнутая опорная поверхность 72 удержания шипа 14, ограничивающая его продольное перемещение относительно корпуса 22 педали, как это пояснено ниже. Изогнутая опорная поверхность 72 расположена приблизительно перпендикулярно поверхности 70 удержания шипа.

Теперь будет дано краткое описание работы педали 10 с использованием ссылок на Фиг.1, 2 и 5. Если велотуфлю 12 необходимо закрепить на педали 10, носок туфли двигается вперед в направлении одной из передних частей 60 удержания шипа так, что передняя часть шипа 14 вводится в один из зажимов 24 шипа (см. Фиг.2).

Как только передняя часть шипа 14 оказывается введенной в один из зажимов 24 шипа передней части 60 удержания шипа, прикладывается усилие к пятке туфли 12 так, что туфля 12 вдавливается в педаль 10. При дальнейшем надавливании на пятку из этого положения задний конец шипа 14 отклоняет назад заднюю часть 62 удержания шипа, преодолевая возвращающее усилие пружин 28. Затем шип 14 опускается между двумя частями 60 и 62 удержания шипа. Как только шип 14 встает между двумя частями 60 и 62 удержания шипа, задняя часть 62 удержания шипа возвращается под давлением пружин 28 в свое прежнее положение. Вращение задних частей 62 удержания шипа останавливается фланцами 58, опирающимися на боковые части 38 корпуса 22 педали. В результате шип 14 оказывается зажатым между двумя частями 60 и 62 удержания шипа зажимов 24 (см. Фиг.1 и 5).

В том случае, если туфля 12 должна быть отсоединена от педали 10, задняя часть туфли 12 слегка поворачивается наружу. Это поворот вызовет вращение задней части 62 удержания шипа, преодолевающее усилие пружин 28, и захват задней части шипа 14 немедленно будет освобожден.

Как показано на Фиг.5, каждый из механизмов 30 регулировки усилия содержит в предпочтительном варианте осуществления регулировочный болт 74 и регулировочную гайку 76. Регулировочный болт 74 может вращаться в отверстии 90 зажима 24. Далее регулировочная гайка 76, навинчиваемая на регулировочный болт 74, имеет два фланца для зацепления одного из концов пружин возвращающего элемента 28. Вращение регулировочного болта 74 вызывает смещение регулировочной гайки 76 по оси вдоль стержня регулировочного болта 74. Желательно, чтобы при вращении регулировочного болта 74 по часовой стрелке усилие, создаваемое возвращающим элементом или пружинами 28 и воздействующее на зажим 24, возрастало, а при вращении регулировочного болта 74 против часовой стрелки усилие воздействия возвращающего элемента или пружин 28 на зажим 24 уменьшалось. Выступ регулировочной гайки 76 помещается в щель зажима 24. Желательно, чтобы регулировочная гайка 76 была видна через щель в зажиме 24, поскольку она может служить индикатором усилия и позволять пользователю определять величину усилия, прикладываемого возвращающим элементом 28 к зажиму 24. Это позволит пользователю без труда отрегулировать обе педали 10 велосипеда так, чтобы они имели одинаковые усилия пружин.

Используя Фиг.5 и 18-22, рассмотрим крышки 80, предназначенные для защиты возвращающих элементов 28 и механизмов 30 регулировки усилия от грязи и/или другого засорения, чтобы не допустить помех работе механизмов 30 регулировки усилия и/или возвращающих элементов 28. Желательно, чтобы каждая из крышек 80 была изготовлена из легкого материала, например пластмассы. Крышки 80 имеют такую форму, что они плотно прилегают к зажимам 24 и закрывают шарнирные пальцы 26 и возвращающие элементы 28. В частности, концы каждой крышки 80 опираются на лапки 52 соответствующего зажима 24, а ее края опираются на соответствующие передние и задние части 60 и 62 удержания шипа. Таким образом, возвращающие элементы 28 и механизмы 30 регулировки усилия заключены между крышками 80 и зажимами 24. Желательно, чтобы каждая крышка 80 располагалась на расстоянии от трубчатой части 36 корпуса 22 педали так, чтобы грязь и/или другие загрязнители не застревали между ними.

В каждой крышке 80 имеется сквозное отверстие 81, через которое проходят одна из шпилек 26 шарнира и один из возвращающих элементов 28. В каждой крышке 80 также имеется второе, направленное поперек отверстие 82 для пропускания через него регулировочного болта 74. Таким образом, крышки 80 прикрепляются к зажимам 24 с помощью шпилек 26 шарниров и регулировочных болтов 74. Конструкция крышек 80 позволяет им двигаться вместе с соответствующими зажимами 24.

Задняя поверхность каждой крышки 80 имеет прямоугольное окно (полость) 83, в которое вставляется регулировочная гайка 76. Таким образом, регулировочная гайка 76 закреплена на регулировочном болте 74 под крышкой 80. На передней поверхности каждой крышки 80 имеется два выреза 84, через который один конец пружин 28 может из-под крышки 80 войти в зацепление с трубчатой частью 36 корпуса 22 педали. Другие концы пружин 28 находятся под крышкой 80 и сцеплены с регулировочной гайкой 76.

Желательно, чтобы механизм 32 регулировки зазора располагался вдоль продольной оси А валика 20 педали так, чтобы механизм 32 регулировки зазора частично пересекал продольную ось А валика 20 педали для создания опоры для подошвы 18 туфли 12. Механизм 32 регулировки зазора расположен за пределами области крепления шипа, поэтому шип 14 не соприкасается с механизмом 32 регулировки зазора. Напротив, механизм 32 регулировки зазора соприкасается с подошвой 18 туфли 12 для предотвращения или ограничения взаимного перемещения между корпусом 22 педали и шипом 14.

Механизм 32 регулировки зазора в предпочтительном варианте осуществления должен содержать первый элемент 92 регулировки зазора и второй элемент 93 регулировки зазора, причем изменение зазора между подошвой 18 и корпусом 22 педали производится с помощью взаимозаменяемых элементов регулировки различного размера. Другими словами, регулировка зазора между шипом 14 и областью крепления шипа на корпусе 22 педали может выполняться путем установки элементов 92 и/или 93 регулировки различного размера. Более того для специалиста, знакомого с настоящим раскрытием, должно быть очевидно, что даже в показанном механизме 32 регулировки зазора замена элементов 92 и 93 регулировки на новые может выполняться по мере их износа, а также при необходимости и/или желании установки элементов регулировки другого размера или формы.

Предпочтительно, чтобы, как это показано на Фиг.4, 23 и 24, второй элемент 93 регулировки имел вид трубы с разрезом, изготовленной из упругого легкого материала, например пластмассы. Продольный разрез второго элемента 93 регулировки обеспечивает второму элементу 93 регулировки упругую деформацию, благодаря чему элементы регулировки различного размера могут быть установлены на трубчатую часть 36, которая охватывает валик 20 педали. Другими словами, трубчатый элемент 93 регулировки выполняется из жесткого материала, обладающего достаточной упругостью, благодаря чему элемент 93 регулировки может быть частично развернут для установки на валик 20 педали с возможностью его снятия. В частности, элементы 93 регулировки разных размеров могут иметь одинаковый внутренний диаметр, но разные наружные диаметры, при этом толщина стенки трубы будет разной. За счет изменения наружного диаметра второго элемента 93 регулировки изменяется и величина зазора между поверхностью подошвы 18 туфли 12 и верхней поверхностью корпуса 22 педали. В соответствии с этим, если велосипедист хочет уменьшить виляние туфли 12 по отношению к корпусу 22 педали, выбирается элемент 93 регулировки большего диаметра.

Наружная поверхность элемента 93 регулировки образует поверхность контакта с подошвой для опоры подошвы 18 туфли 12. Таким образом, для создания опоры подошве 18 над трубчатой частью 36 первая поверхность контакта с подошвой второго элемента 93 регулировки зазора располагается вдоль продольной оси вращения А и устанавливается с возможностью замены рядом с внутренней боковой частью корпуса 22 педали. Как показано на Фиг.2, 4 и 25-28, первый элемент 92 регулировки в предпочтительном варианте осуществления имеет U-образную форму и выполнен из жесткого материала, например стали. Первый элемент 92 регулировки прикреплен к корпусу 22 педали двумя элементами крепежными элементами с резьбой или винтами 94, которые ввинчиваются в отверстия 42 в корпусе 22 педали. Элементы 92 регулировки при их прикреплении к корпусу 22 педали с помощью элементов крепления или винтов 94 закреплены относительно корпуса 22 педали неподвижно. Продольные оси стержней винтов 94 направлены приблизительно перпендикулярно продольной оси А валика 20 педали. Соответственно при необходимости и/или желании элемент 92 регулировки может быть без труда заменен на элемент 92 регулировки другого размера.

Элемент 92 регулировки имеет два параллельных элемента для контакта с подошвой (поверхности контакта с подошвой) или фланца 96 с отверстиями 97, и промежуточный элемент 98, соединяющий вместе фланцы 96 контакта с подошвой. Изменяя толщину фланцев, велосипедист может регулировать зазор между корпусом 22 педали и подошвой 18 туфли 12. В частности, разные элементы 92 регулировки будут отличаться только толщиной фланцев 96. Фланцы 96 контакта с подошвой элементов 92 регулировки образуют пару поверхностей контакта с подошвой, обращенных в противоположные стороны и расположенных рядом с наружной боковой частью корпуса 22 педали с возможностью их замены. В предпочтительном варианте осуществления поверхности контакта с подошвой должны быть в значительной степени плоскими поверхностями, по крайней мере частично расположенными вдоль упомянутой продольной оси вращения А для создания опоры для подошвы 18 над трубчатой частью 36.

Как показано далее на Фиг.29-34, шип 14 велотуфли в основном содержит посадочную часть 100, первую стыковочную часть или элемент 102, выступающий от одного конца посадочной части 100, и вторую стыковочную часть или элемент 104, выступающий от другого конца посадочной части 100. Посадочная часть 100 имеет верхнюю (подошвенную) сторону, обращенную в первом направлении для соединения с подошвой 18 туфли 12, и нижнюю (педальную) сторону, обращенную во втором направлении, приблизительно противоположном упомянутому первому направлению. В предпочтительном варианте осуществления посадочная часть 100 и стыковочные части 102 и 104 в совокупности образуют единый неделимый элемент, выполняемый из подходящего твердого материала.

Посадочная часть 100 имеет отверстие или щель 112 для введения одного или нескольких крепежных элементов для надежного закрепления шипа 14 на подошве 18 велотуфли 12 обычным способом. Способы соединения шипа 14 с подошвой 18 относительно хорошо известны и поэтому это соединение в дальнейшем подробно описываться или иллюстрироваться не будет.

Первая или передняя стыковочная часть 102 имеет носовую часть 105 с первой стыковочной поверхностью 106 и боковые части со вторыми стыковочными поверхностями 108. Первая стыковочная поверхность 106 обращена к подошве 18 туфли 12, в то время как вторые стыковочные поверхности 108 обращены приблизительно в противоположном направлении в сторону корпуса 22 педали. Первая стыковочная поверхность 106 расположена между верхней стороной посадочной части 100 и ее нижней (педальной) стороной. Желательно, чтобы стыковочные поверхности 106 и 108 лежали приблизительно в одной плоскости.

Первая стыковочная часть 102 образует первый стыковочный элемент, который выступает от первого конца посадочной части 100. Носовая часть 105 первой стыковочной части 102 предназначена для зацепления с передней частью 60 удержания шипа зажима 24. На носовой части 105 также сформирована изогнутая опорная поверхность 113, расположенная приблизительно перпендикулярно стыковочным поверхностям 106 и 108. Желательно, чтобы первые стыковочные поверхности 106 и 108 имели в значительной мере ровную плоскую поверхность, предназначенную для сцепления с передними поверхностями 64 и 66 для удержания шипа первой части 60 удержания шипа зажима 24, описанного выше. Передняя стыковочная поверхность 106 имеет в значительной мере ровную или плоскую поверхность, которая огибает изогнутую опорную поверхность 113. Передние стыковочные поверхности 108 образуют расщепленную стыковочную поверхность с двумя секциями. Передняя стыковочная поверхность 106 расположена между передними стыковочными поверхностями 108. Передняя стыковочная поверхность 106 расположена дальше от упомянутой посадочной части, чем передние стыковочные поверхности 108.

Изогнутая опорная поверхность 113 предназначена для стыковки с изогнутой опорной поверхностью 68 первого зажима 24 с целью предотвращения дальнейшего перемещения шипа 14 относительно корпуса 22 педали. Изогнутые опорные поверхности 68 и 113 вместе образуют шарнирную опору для освобождения шипа 14 из корпуса 22 педали.

Вторая или задняя стыковочная часть 104 выступает от второго конца посадочной части 100 и ее носовая часть 109 с парой третьих стыковочных поверхностей 110 обращена приблизительно в том же направлении, что и первая стыковочная поверхность 106 первой стыковочной части 102.

Задние стыковочные поверхности 110 задней стыковочной части 104 входят в зацепление с задней поверхностью 70 удержания шипа задней части 62 зажима 24 для крепления шипа 14 к корпусу 22 педали с помощью одного из зажимов 24. Задние стыковочные поверхности 110 в предпочтительном варианте осуществления должны быть в значительной мере ровными плоскими поверхностями. Задняя посадочная часть 104 также имеет изогнутую или наклоненную под углом поверхность 114, предназначенную для захвата задней части 62 удержания шипа зажима 24 во время стыковки шипа 14 с корпусом 22 педали. В частности, наклонная поверхность 114 предназначена для отклонения зажима 24 назад из его нормального положения удержания шипа в положение освобождения шипа во время движения шипа 14 вниз по направлению к корпусу 22 педали в процессе их стыковки.

В процессе стыковки шипа 14 с педалью 10 велосипеда велосипедист встает на корпус 22 педали, в результате чего зажимы 24 автоматически захватывают шип 14, прикрепленный к подошве 18 велотуфли 12. Регулировкой механизма 30 регулировки усилия можно изменить величину усилия, необходимого для освобождения шипа 14 туфли от педали 10 с автоматическим захватом.

В частности, для стыковки велотуфли с контактной педалью 10 с автоматическим захватом через посредство шипа 14 велосипедист перемещает туфлю 12 по наклонной вниз и вперед относительно корпуса 22 педали, так что передний конец или носовая часть 105 шипа 14 входит в зацепление с передней частью 60 удержания шипа одного из зажимов 24 корпуса 22 педали. Как только передний конец шипа 14 войдет в зацепление с передней частью 60 удержания шипа одного из зажимов 24, велосипедист вводит задний конец шипа 14 в контакт с задней частью 62 удержания шипа другого зажима 24 корпуса 22 педали. В результате скошенная поверхность 114 входит в контакт с наклонной поверхностью задней части 62 удержания шипа. В этом положении велосипедист надавливает туфлей 12 вниз на педаль 10, в результате чего задний зажим 24 сначала, преодолевая усилие возвращающего элемента 28, отклоняется назад в положение освобождения шипа. Затем задний конец шипа 14 встает напротив задней поверхности задней части 62 удержания шипа зажима 24. После этого задний зажим 24 возвращается на место под действием усилия, создаваемого возвращающим элементом 28, в результате чего задняя часть 62 удержания шипа зажима 24 захватывает задний конец шипа 14. Этим захватом фиксируется велотуфля на педали 10 с помощью шипа 14.

В положении захвата шипа первая стыковочная часть 102 шипа 14 препятствует вертикальному перемещению спереди. В частности, первая поверхность 64 удержания шипа соприкасается с первой передней стыковочной поверхностью 106, а вторая поверхность 66 удержания шипа соприкасается со второй передней стыковочной поверхностью 108. Задняя поверхность 70 удержания шипа зажима 24 соприкасается с задней стыковочной поверхностью 110 шипа 14, обеспечивая прочное соединение задней стыковочной части 104 шипа 14 с корпусом 22 педали. Элементы 92 и 93 регулировки зазора ограничивают вертикальное перемещение задней стыковочной части 104 шипа 14 по отношению к корпусу 22 педали. Желательно, чтобы элементы 92 и 93 регулировки зазора обеспечивали промежуток между нижней поверхностью шипа 14 и корпусом 22 педали.

Для освобождения туфли 12 от педали 10 велосипедист должен повернуть туфлю 12 вокруг оси, перпендикулярной или приблизительно перпендикулярной оси В педали 10. В результате этого вращательного движения задний зажим 24, преодолевая усилие, создаваемое пружиной 28, поворачивается в положение освобождения шипа, освобождая туфлю 12 из педали 10.

Модифицированный вариант осуществления изобретения

На Фиг.35-40 показана педаль 210 в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения.

Этот вариант похож на описанную выше педаль 10, за исключением использования дополнительного механизма регулировки усилия для возвращающих элементов 228, описанных ниже. Учитывая сходство между настоящим вариантом осуществления и первым вариантом, педаль 210 не будет описана и проиллюстрирована столь же подробно.

Педаль 210 является бесклипсовой педалью или контактной педалью, которая может быть использована совместно с шипом 14, изображенным подробно на Фиг.29-34. Соответственно шип 14 соединяется с педалью 210 в основном так же, как и описанная выше педаль 10. Поэтому данный аспект в отношении педали 210 здесь подробно описываться не будет. Кроме того, педаль 210 в основном содержит ось или валик 220 педали, приспособленный для соединения с рычагом 16 шатуна (см. Фиг.1), и корпус 222 педали для создания опоры для ноги велосипедиста, установленный на валике 220 педали с возможностью вращения.

Корпус 222 педали в основном содержит первый и второй зажимы 224, причем каждый из зажимов 224 шарнирно соединен с корпусом 222 педали с помощью шпилек 226 шарнира, два возвращающих элемента 228 и два механизма 230 регулировки усилия.

Главным отличием между педалью 10 и педалью 210 является то, что педаль 210 снабжена элементом регулировки или винтом 231. Этот элемент регулировки или винт 231 исходно создает усилие, воздействующее на каждый из возвращающих элементов 228. В частности, когда зажимы 224 и возвращающие элементы 228 соединены с корпусом 222 педали с помощью шпилек 224 шарниров, усилие на возвращающие элементы нормально не воздействует. Элемент регулировки или винт 231 ввинчивается в отверстие 229 с резьбой в корпусе 222 педали так, что свободный конец винта 231 упирается в часть связанного с ним зажима 224, поворачивая зажим 224. В результате на соответствующий возвращающий элемент 228 начинает воздействовать усилие. Такая конструкция обеспечивает простоту сборки педали 210 велосипеда, поскольку зажимы 224 и возвращающие элементы 228 могут быть установлены на корпус 222 педали в отсутствие воздействующего на возвращающие элементы 228 усилия. Кроме того, такая конструкция позволяет осуществлять регулировку начального усилия путем использования тонких прокладок между головками винтов 231 и корпусом 222 педали.

Механизм 232 регулировки зазора установлен на корпусе 222 педали для установки или ограничения величины люфта или виляния туфли 12 относительно педали 210 велосипеда. Другими словами, механизм 232 регулировки зазора предназначен для изменения величины зазора или промежутка между подошвой 18 туфли 12 и педалью 210 велосипеда. Механизм 232 регулировки зазора аналогичен механизму 32 регулировки зазора первого варианта осуществления. Поэтому далее механизм 232 регулировки зазора подробно описываться не будет. Несмотря на то, что педаль 210 показана только с одним U-образным элементом 292 регулировки, для любого специалиста очевидно, что и трубчатый элемент регулировки с продольным разрезом может быть использован тем же путем, что и трубчатый элемент 93 регулировки в первом варианте осуществления. Единственным существенным различием между U-образным элементом 292 регулировки в настоящем варианте осуществления и первым вариантом является то, что используется один винт 294, проходящий насквозь через промежуточный элемент 298. Желательно, чтобы продольная ось винта 294 была совмещена с осью А валика 220 педали.

Валик 220 педали представляет собой ступенчатый вал с несколькими секциями разного диаметра, который входит в ступенчатое отверстие 231 (см. Фиг.40), образованное в корпусе 222 педали. Валик 220 педали имеет первый конец 233 с резьбой на нем для крепления с помощью резьбы педали 210 к шатуну 16 обычным способом. На втором конце валика 220 педали обычным способом закреплен корпус 222 педали с возможностью вращения. Корпус 222 педали может свободно вращаться вокруг центральной продольной оси А валика 220 педали. Поскольку валик 220 педали имеет обычную конструкцию и ее особенности не важны для настоящего изобретения, конструкция валика 220 педали далее подробно описываться не будет.

Как показано на Фиг.35 и 40, корпус 222 педали имеет центральную трубчатую часть 236, в которую вставляется валик 220 педали для обеспечения вращения вокруг центральной продольной оси А, и две боковых части 238 для закрепления зажимов 224. Желательно, чтобы корпус 222 педали выполнялся из легкого материала, например алюминиевого сплава. С каждого конца корпуса 222 педали расположено по одному из зажимов 224. В частности, корпус 222 педали представляет собой деталь Н-образной формы (см. Фиг.35 и 40), которая имеет передний или первый конец с жестко закрепленным на нем передним или первым зажимом 224, и задний или второй конец с шарнирно закрепленным на нем задним или вторым зажимом 224. Боковые части 238 выступают вперед и назад от центральной трубчатой части 236 и расположены с противоположных сторон от зажимов 224. Отверстия 240 шарниров выполнены с каждого конца боковых частей 238 для закрепления неподвижного шарнирного пальца 226, шарнирно крепящего к ним зажимы 224. Боковая часть 238, расположенная с наружной стороны корпуса 222 педали, имеет крепежное отверстие 242 с резьбой, выполненное на ее наружной поверхности, причем центр отверстия 242 расположен на продольной оси А. Крепежное отверстие 242 предназначено для ввинчивания в него винта 294, крепящего U-образный элемент 292 регулировки механизма 232 регулировки зазора, как описано выше.

Как это хорошо видно на Фиг.35 и 37, корпус 222 педали закреплен на валике 220 педали с возможностью вращения вокруг центральной продольной оси А валика 220 педали. Корпус 222 педали имеет центральную продольную ось В, проходящую между передними и задними концами, как это показано на Фиг.35. Центральная продольная ось В корпуса 222 педали проходит приблизительно перпендикулярно центральной продольной оси А валика 220 педали. С каждой стороны корпуса 222 педали имеются области для приема и удержания там шипа 14. Конкретно область, куда входит шип, находится между зажимами 224.

Зажимы 224 избирательно захватывают шип 14 велотуфли 12 для крепления подошвы велотуфли 12 к педали 210. Зажимы 224 шарнирно прикреплены к концам корпуса 222 педали с помощью шпилек 226 шарниров. Зажимы 224 представляют собой деталь приблизительно U-образной формы, концы которой шарнирно закреплены с помощью шпилек 226 шарнира (см. Фиг.36-39), проходящих между боковыми частями 238 корпуса 222 педали.

Желательно, чтобы зажимы 224 были в значительной мере идентичны друг другу и имели конструкцию, аналогичную конструкции зажимов 24 в первом варианте осуществления. Поэтому в дальнейшем эта часть педали 210 подробно рассматриваться не будет.

В предпочтительном варианте осуществления каждый возвращающий элемент 228 представляет собой две торсионные пружины, спиральные части которых размещены на шарнирных пальцах 226, а один конец каждой пружины находится в зацеплении с частью корпуса 222 педали. Другой конец каждой пружины возвращающего элемента 228 сцеплен с частью механизма 230 регулировки усилия, как это описано ниже. Усилие, создаваемое возвращающими элементами 228, постоянно заставляет зажимы 224 поворачиваться вокруг своих соответствующих шпилек 226 шарниров из положения освобождения шипа в положение удержания шипа или в положение захвата. Другими словами, возвратные элементы 228 постоянно стремятся удерживать зажимы 224 в положении удержания шипа. Удерживающие усилия, передаваемые возвращающими элементами 228 на зажимы 224, определяются механизмами 230 регулировки усилия.

Рассмотрим теперь Фиг.35-38, где каждый из зажимов 224 содержит соединительную часть 250 с двумя лапками 252, вытянутыми вниз от соединительной части 250 для прикрепления зажима 224 к корпусу 222 педали с помощью шпилек 226 шарнира. В соответствии с этим каждый зажим 224 шарнирно установлен на своем шарнирном пальце 226, благодаря чему обеспечивается перемещение между положением захвата шипа и положением освобождения шипа. Каждая из внутренних лапок 252 имеет упор или фланец 258, который упирается в конец винта 231, ограничивая вращательное движение зажима 224 под действием возвращающего элемента 228.

Каждый из зажимов 224 имеет переднюю часть 260 удержания шипа и заднюю часть 262 удержания шипа. Передняя часть 260 удержания шипа выступает с одной стороны соединительной части 250, в то время как задняя часть 262 удержания шипа выступает с другой стороны соединительной части 250. Передняя часть 260 удержания шипа захватывает переднюю часть шипа 14, в то время как задняя часть 262 удержания шипа захватывает заднюю часть шипа 14. Таким образом, эта часть конструкции педали 210 аналогична представленной в первом варианте осуществления и далее подробно описываться не будет. По аналогии с первым вариантом осуществления передние части 260 удержания шипа каждого зажима 224 имеет первую поверхность 264 удержания шипа, обращенную в первом направлении, и вторую поверхность 266 удержания шипа, обращенную во втором направлении, которое приблизительно противоположно первому направлению. Передняя стыковочная часть 102 удерживается над корпусом 222 педали поверхностями 264 и 266 удержания шипа аналогично первому варианту осуществления. Желательно, чтобы между трубчатым элементом корпуса 222 педали и нижней поверхностью шипа 14 был создан минимальный зазор величиной приблизительно 0,35 мм.

Первая поверхность 264 удержания шипа образована выступающим вверх центральным фланцем 267, имеющим изогнутую опорную поверхность 268, упирающуюся в шип 14, для ограничения продольного перемещения шипа 14 относительно корпуса 222 педали. Вторая поверхность 266 удержания шипа образована двумя боковыми фланцами 269, расположенными по противоположным сторонам выступающего вверх центрального фланца 267. Желательно, чтобы первая и вторая поверхности 264 и 266 лежали приблизительно в одной плоскости, но были обращены в разные стороны. В частности, первая поверхность 264 удержания шипа обращена вниз от подошвы 18 туфли 12, а вторая поверхность 266 удержания шипа обращена вверх к подошве 18 туфли 12. Таким образом, первая и вторая поверхности 264 и 266 удерживают шип 14 над трубчатой частью 236 корпуса 222 педали.

Задняя часть 262 удержания шипа имеет обращенную вниз поверхность 270 удержания шипа, которая обращена приблизительно в том же направлении, что и первая поверхность 264 удержания шипа передней части 260 удержания шипа другого зажима. На задней части 262 удержания шипа также сформирована изогнутая опорная поверхность 272, упирающаяся в шип 14 для ограничения его продольного перемещения относительно корпуса 222 педали, как это будет пояснено ниже.

Как показано на Фиг.39, в предпочтительном варианте осуществления каждый из механизмов 230 регулировки усилия должен содержать регулировочный болт 274 и регулировочную гайку 276. Регулировочный болт 274 проходит в отверстие 290 в зажиме 224 и может вращаться в нем. На регулировочный болт 274 накручивается регулировочная гайка 276, которая имеет пару выступов для сцепления с одним из концов пружин возвращающего элемента 228. Соответственно, вращение регулировочного болта 274 вызывает осевое перемещение регулировочной гайки 276 вдоль стержня регулировочного болта 274. Желательно, чтобы вращение регулировочного болта 274 по часовой стрелке приводило к увеличению усилия, прилагаемого возвращающим элементом или пружиной 228 к зажиму 224, в то время как вращение регулировочного болта 274 против часовой стрелки приводило к уменьшению усилия, прилагаемого возвращающим элементом или пружинами 228 к зажиму 224. Выступ регулировочной гайки 276 помещается в щель зажима 224. Желательно, чтобы регулировочная гайка 276 была видна через щель в зажиме 224, поскольку она может служить индикатором усилия и позволять пользователю определять величину усилия, прикладываемого возвращающим элементом 228 к зажиму 224. Это позволит пользователю без труда отрегулировать обе педали 210 велосипеда так, чтобы они имели одинаковые усилия пружин.

В процессе стыковки шипа 14 с педалью 210 велосипеда велосипедист встает на корпус 222 педали, в результате чего зажимы 224 автоматически захватывают шип 14, прикрепленный к подошве 18 велотуфли 12. Регулировкой механизма 230 регулировки усилия можно изменить величину усилия, необходимого для освобождения шипа 14 туфли от контактной педали 210. Шип 14 прикрепляется к педали 210 велосипеда по существу тем же способом, что и в первом варианте осуществления. Поэтому подробного описания стыковки шипа 14 с велосипедной педалью здесь приведено не будет.

Несмотря на представленные для иллюстрации варианты осуществления настоящего изобретения, из настоящего описания изобретения специалисту должно быть очевидно, что могут быть сделаны различные изменения и модификации, не выходящие за рамки объема изобретения, какон определен в прилагаемой формуле изобретения. Более того, приведенное выше описание вариантов осуществления настоящего изобретения дано не в ограничительном смысле, а только в качестве иллюстрации изобретения, определяемого признаками формулы изобретения и их эквивалентами.

Изобретение относится к педалям велосипеда, оснащенным зажимом крепления шипа (14) туфли, и к обуви для велосипедистов. Шип (14) посредством посадочной части (100) соединен с подошвой. Его передняя (102) и задняя (104) стыковочные части взаимодействуют с передним и задним зажимами педали. Передняя стыковочная часть (102) имеет носовую часть и боковые части. Ее носовая часть включает первую стыковочную поверхность (106), обращенную вверх для взаимодействия с соответствующей поверхностью переднего зажима. Боковые части включают вторые стыковочные поверхности (108), обращенные вниз для взаимодействия с соответствующей поверхностью переднего зажима. Желательно, чтобы обращенные в противоположные стороны первая и вторая стыковочные поверхности (106, 108) лежали приблизительно в одной плоскости. Задняя стыковочная часть (104) имеет свою носовую часть (109), по бокам которой расположены пара третьих стыковочных поверхностей (110), направленных вверх для взаимодействия с соответствующей поверхностью заднего зажима. Регулировочный винт установлен в корпусе педали с упором в выступ зажима для его поворота против силы пружины. Предлагаемое техническое решение направлено на обеспечение надежности от засорения крепления шипа с педалью. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 40 ил.

1. Узел педали велосипеда для крепления к ней туфли посредством шипа, содержащий валик педали, снабженный первым концом крепления к шатуну велосипеда и вторым опорным концом, корпус педали, установленный с возможностью вращения на упомянутом втором конце упомянутого валика педали и снабженный первым и вторым концами, первый зажим, закрепленный на упомянутом первом конце упомянутого корпуса, и второй зажим, закрепленный на упомянутом втором конце упомянутого корпуса, причем первый и второй зажимы имеют поверхности удержания шипа, а по крайней мере один из упомянутых зажимов закреплен на упомянутом корпусе педали с возможностью перемещения, отличающийся тем, что первый и второй зажимы содержат переднюю и заднюю части удержания шипа, причем передние части удержания шипа имеют первую поверхность удержания шипа, обращенную в первом направлении, и вторую поверхность удержания шипа, обращенную во втором направлении, которое в основном противоположно первому направлению, а задняя часть удержания шипа имеет третью поверхность удержания шипа.2. Узел по п.1, отличающийся тем, что упомянутые первая и вторая поверхности удержания шипа расположены в основном в одной плоскости.3. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутая вторая поверхность удержания шипа имеет две разнесенные секции, причем упомянутая первая поверхность удержания шипа расположена между упомянутыми разнесенными секциями.4. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый первый зажим имеет первую изогнутую опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно упомянутой первой поверхности удержания шипа.5. Узел по п.4, отличающийся тем, что упомянутый второй зажим имеет вторую изогнутую опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно упомянутой третьей поверхности удержания шипа.6. Узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что упомянутый корпус педали содержит трубчатую часть с двумя соединенными с ней боковыми частями, причем упомянутый зажим присоединен к упомянутым боковым частям.7. Узел по п.6, отличающийся тем, что упомянутая вторая поверхность удержания шипа имеет две разнесенные секции, причем упомянутая первая поверхность удержания шипа расположена между упомянутыми разнесенными секциями.8. Узел по п.7, отличающийся тем, что упомянутая секция упомянутой второй поверхности удержания шипа расположена ближе к упомянутой трубчатой части упомянутого корпуса педали, чем упомянутая первая поверхность удержания шипа.9. Узел по п.8, отличающийся тем, что упомянутый первый зажим шарнирно соединен с упомянутыми боковыми частями упомянутого корпуса педали.10. Узел по п.9, отличающийся тем, что упомянутый второй зажим шарнирно соединен с упомянутыми боковыми частями упомянутого корпуса педали.11. Узел по п.10, отличающийся тем, что упомянутый первый зажим установлен с возможностью смещения в положение захвата под действием первого возвращающего элемента, а упомянутый второй зажим установлен с возможностью смещения в положение захвата под действием второго возвращающего элемента.12. Узел по п.11, отличающийся тем, что упомянутые первый и второй зажимы в основном идентичны.13. Узел по п.12, отличающийся тем, что по крайней мере один из упомянутых корпуса и вала педали имеет область контакта с подошвой, расположенную относительно упомянутых первой и второй поверхностей захвата шипа с возможностью контакта с частью подошвы туфли и ограничения смещения вниз шипа, прикрепленного к туфле, с сохранением зазора между шипом и упомянутым корпусом педали.14. Шип велотуфли для разъемного крепления туфли к педали велосипеда, содержащий посадочную часть, снабженную первым концом, вторым концом, верхней стороной, расположенной обращенной в первом направлении, и нижней стороной, расположенной обращенной во втором направлении, которое в основном противоположно упомянутому первому направлению, первый стыковочный элемент, расположенный выступающим от упомянутого первого конца в виде передней части шипа, и стыковочные поверхности, отличающийся тем, что он содержит второй стыковочный элемент, расположенный выступающим от упомянутого второго конца в виде задней части шипа, причем первый стыковочный элемент имеет первую стыковочную поверхность, расположенную обращенной в основном в упомянутом первом направлении между верхней стороной и упомянутой нижней стороной, и вторую стыковочную поверхность, расположенную обращенной в основном в упомянутом втором направлении, а второй стыковочный элемент имеет третью стыковочную поверхность, расположенную обращенной в упомянутом первом направлении.15. Шип велотуфли по п.14, отличающийся тем, что упомянутая посадочная часть, упомянутый первый стыковочный элемент и упомянутый второй стыковочный элемент выполнены как единая неразъемная деталь.16. Шип велотуфли по п.14 или 15, отличающийся тем, что упомянутая вторая стыковочная поверхность образована из двух секций, между которыми расположена первая стыковочная поверхность.17. Шип велотуфли по п.16, отличающийся тем, что упомянутые первая и вторая стыковочные поверхности расположены в основном в одной плоскости.18. Шип велотуфли по п.17, отличающийся тем, что упомянутая первая стыковочная поверхность расположена дальше от упомянутой посадочной части, чем упомянутая вторая стыковочная поверхность.19. Шип велотуфли по п.18, отличающийся тем, что каждый из упомянутых стыковочных элементов имеет опорную поверхность, расположенную в основном перпендикулярно к упомянутым первой, второй и третьей стыковочным поверхностям.20. Шип велотуфли по п.19, отличающийся тем, что упомянутый второй стыковочный элемент содержит наклоненную под углом поверхность.21. Узел педали велосипеда для крепления к ней туфли посредством шипа, содержащий валик педали, снабженный первым концом крепления к шатуну велосипеда и вторым опорным концом, корпус педали, установленный с возможностью вращения на упомянутом втором конце упомянутого валика педали и снабженный первым и вторым концами, первый зажим, закрепленный на упомянутом первом конце корпуса и снабженный первой поверхностью удержания шипа, второй зажим, соединенный с упомянутым вторым концом упомянутого корпуса педали и снабженный второй поверхностью удержания шипа, и первый возвращающий элемент, установленный между упомянутым корпусом педали и упомянутым первым зажимом, отличающийся тем, что он содержит первый регулировочный элемент, соединенный с упомянутым корпусом педали с возможностью перемещения между первым положением, отстоящим от упомянутого первого зажима, и вторым положением контакта с упомянутым первым зажимом с поворотом упомянутого первого зажима и приложением усилия к упомянутому первому возвращающему элементу.22. Узел по п.21, отличающийся тем, что упомянутый первый регулировочный элемент представляет собой винт, установленный с возможностью воздействия своим свободным концом на упомянутый первый зажим с поворотом первого зажима и приложения усилия к упомянутому первому возвращающему элементу.23. Узел по п.21 или 22, отличающийся тем, что упомянутый корпус педали имеет трубчатую часть и две боковые части, соединенные с противоположных концов с упомянутой трубчатой частью, при этом упомянутый валик педали расположен проходящим через названную трубчатую часть.24. Узел по п.23, отличающийся тем, что упомянутый первый зажим шарнирно закреплен между первым и вторым концами упомянутых боковых частей.25. Узел по п.24, отличающийся тем, что упомянутый первый возвращающий элемент содержит по крайней мере одну торсионную пружину и шарнирный палец, на котором она установлена.26. Узел по п.25, отличающийся тем, что упомянутый первый зажим содержит первый механизм регулировки усилия, соединенный с упомянутым первым возвращающим элементом.27. Узел по п.26, отличающийся тем, что упомянутый первый механизм регулировки усилия содержит регулировочный болт и регулировочную гайку.28. Узел по п.27, отличающийся тем, что упомянутый второй зажим шарнирно соединен с упомянутым корпусом педали, причем между упомянутым корпусом педали и упомянутым вторым зажимом установлен второй возвращающий элемент, а к упомянутому корпусу педали присоединен второй регулировочный элемент с возможностью перемещения между первым положением, отстоящим от упомянутого второго зажима, и вторым положением контакта с упомянутым вторым зажимом с поворотом упомянутого второго зажима и приложением усилия к упомянутому второму возвращающему элементу.29. Узел по п.28, отличающийся тем, что упомянутый второй регулировочный элемент представляет собой винт, установленный с возможностью воздействия своим свободным концом на упомянутый второй зажим с поворотом упомянутого второго зажима и приложения усилия к упомянутому второму возвращающему элементу.30. Узел по п.28 или 29, отличающийся тем, что упомянутый второй возвращающий элемент содержит по крайней мере одну торсионную пружину и шарнирный палец, на котором она установлена.31. Узел по п.30, отличающийся тем, что упомянутый второй зажим содержит второй механизм регулировки усилия, соединенный с упомянутым вторым возвращающим элементом.32. Узел по п.31, отличающийся тем, что упомянутый второй механизм регулировки усилия содержит регулировочный болт и регулировочную гайку.