DE69407279T2

DE69407279T2 - Vorrichtung zur befestigung eines schuhes an einem fahrradpedal und schuh und pedal für eine derartige vorrichtung

Info

Publication number: DE69407279T2
Application number: DE69407279T
Authority: DE
Inventors: Bertrand De Lattre
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-05-10
Filing date: 1994-04-05
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2014-04-06
Also published as: FR2705080B1; WO1994026582A1; ES2111922T3; JPH08509927A; CA2162700A1; DE69407279D1; EP0696978B1; DK0696978T3; ATE160985T1; GR3026116T3; US5704256A; EP0696978A1; FR2705080A1

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine Befestigungsvorrichtung für einen Schuh an einem Pedal zum Gegenstand und ist genauer auf die Festlegung eines Schuhs eines Fahrradfahrers auf einem Fahrradpedal vom Sicherheitstyp gerichtet, d.h. sie ist derart konzipiert, daß die Trennung des Schuhs und des Pedals automatisch im Fall eines Sturzes gelingt, wobei der Festlegungswiderstand so vorgesehen ist, daß dies so sei.
Die Erfindung betrifft eine Befestigungsvorrichtung für einen Schuh an einem Pedal, welche eine magnetische Einrichtung, welche einstückig mit wenigstens einem der zwei Organe ist, welche von dem Schuh und dem Pedal gebildet sind, und eine metallische, magnetische Einrichtung umfaßt, welche mit dem anderen von wenigstens den zwei genannten Organen einstückig ist. Die metallischen, magnetischen Einrichtungen, welche metallische Einrichtungen sind, die aus einem magnetischen Metall bestehen, und welche mit den magnetischen Einrichtungen zusammen- bzw. wechselwirken, sind hier in Folge als metallische Einrichtungen bzw. Mittel bezeichnet, um die Darstellung zu erleichtern. Eine derartige Vorrichtung umfaßt eine reduzierte Anzahl von Stücken, sie ist leicht und weist eine sehr vereinfachte Wartung auf; sie erlaubt dem Fahrradfahrer, wenn er wünscht, mit so ausgestatteten Schuhen zu gehen, diese Tätigkeit bequem auszuführen.
Selbstverständlich muß eine derartige Befestigungsvorrichtung, wie sie beispielsweise in dem Dokument JP-A 3 243 288 beschrieben ist, unter anderem eine Entfernungseinrichtung umfassen, welche fähig ist, die Entfernung bzw. Trennung eines dieser Organe in bezug auf das andere zu bewirken, um mechanisch die genannte Entfernung gegen die magnetischen Kräfte zu bewirken; es stellt sich heraus, daß die Verbindung und die Trennung bei der normalen Verwendung einerseits und die automatische Trennung im Falle eines Sturzes andererseits des Schuhs und des Pedals gleichzeitig eine Beherrschung dieser Operationen betreffend Kraft und Entfernung erfordern; die in dem obengenannten Dokument beschriebene Vorrichtung erlaubt eine derartige Beherrschung nicht und die Erfindung hat zum Ziel, diesen Hauptnachteil zu beheben.
Gemäß der Erfindung ist eine Befestigungsvorrichtung von einem Schuh an einem Pedal, welche umfaßt einerseits eine magnetische Einrichtung, welche bestimmt ist, mit einem der zwei Organe einstückig zu sein, welche aus dem Schuh und dem Pedal gebildet sind, und eine metallische Einrichtung, welche bestimmt ist, mit dem anderen der zwei Organe einstückig zu sein und magnetisch mit der magnetischen Einrichtung zusammen- bzw. wechselzuwirken, um den Schuh an dem Pedal magnetisch zu befestigen, und andererseits eine Entfernungseinrichtung, welche die Entfernung bzw. Trennung von einem der Organe bezüglich des anderen Organs verursachen kann, und zwar im Sinne bzw. bezüglich einer Erhöhung des magnetischen Luft- bzw. Eisenspaltes bzw. des Spaltes, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungseinrichtung eine Schrägen- bzw. Rampeneinrichtung ist, welche sich in Umfangsrichtung erstreckt, und bestimmt ist, durch zumindest eines der Organe getragen und derart angeordnet zu werden, daß eine relative Drehung der Organe die Entfernung verursacht.
Dank dieser Anordnung ist der Vorgang des Trennens besser beherrschbar, egal ob dieser im Fall des Sturzes automatisch stattfindet oder nicht, wobei sich die Schrägen- bzw. Rampeneinrichtungen am Umfang entlang einer Drehzylinderoberfläche erstrecken, deren Achse die Rotationsachse definiert, um welche die zwei Organe, der Schuh und das Pedal, eine relative Drehbewegung während ihrer Trennung ausführen, wobei die Achse den Bereich des Schuhs schneidet, auf welchem sich der Verwender beim Treten abstützt Das Ergreifen und das Trennen bzw. Lösen des Pedals von dem Schuh sind daher schnell und erleichtert, was einen Vorteil in der Anwendung einer derartigen Befestigungsvorrichtung an Fahrrädem, insbesondere "Allgeländefahrrädem" bzw. "Mountainbikes", bedeutet.
Eine Anschlagseinrichtung in Längs- und/oder Querrichtung ist zwischen dem Schuh und dem Pedal vorgesehen.
Die magnetische Einrichtung bzw. Mittel ist durch den Schuh getragen.
Als Variante ist die magnetische Einrichtung durch das Pedal getragen.
Eine Schutzplatte deckt die magnetische Einrichtung ab.
Vorzugsweise sind die Rampen mit komplementären Formen bzw. Ausgestaltungen mit dem Schuh und dem Pedal einstückig ausgebildet.
Vorzugsweise umfaßt das Pedal eine metallische Platte aus magnetischem Metall; die magnetische Platte überdeckt den Boden einer Schale bzw. einer Vertiefung, welche einen zylindrischen Rand aufweist; der zylindrische Rand weist die Rampen auf, welche komplementär zu den von dem Schuh getragenen Rampen sind.
Vorzugsweise existiert ein Spiel in Umfangsrichtung zwischen den komplementären Rampen.
Die metallische Platte ist einstückig mit einer Hülse ausgebildet, welche zum Aufnehmen einer Achse des Pedals bestimmt ist.
Vorzugsweise ist die metallische Platte in Form einer Schale bzw. Vertiefung ausgebildet, welche einen zylindrischen Rand aufweist, welcher die Rampeneinrichtung trägt.
Vorzugsweise ist die Schutzplatte als ein Polschuh bzw. Polanschluß ausgebildet; der Polschuh ist mit Keuschrägungen versehen.
Ein amagnetischer Ring umgibt den Magneten.
Die Rampeneinrichtung ist durch den amagnetischen Ring getragen; als Variante ist die Rampeneinrichtung durch den Polschuh getragen.
Die Sohle des Schuhs weist ein Führungselement auf.
Vorzugsweise ist die magnetische Einrichtung, welche von einem der Organe getragen ist, von einer Vielzahl von Magneten gebildet, welche parallel zu der Querachse angeordnet sind.
Die magnetische Einrichtung ist in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, ebenso wie die metallische Einrichtung, welche ihr gegenüberliegt.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf einen Schuh und/oder ein Pedal, welche dazu bestimmt sind, durch eine derartige Befestigungsvorrichtung fixiert zu werden.
Um den Gegenstand der Erfindung besser verstehen zu können, wird nun beispielhaft lediglich zu Erläuterungszwecken und nicht einschränkend eine Ausführungsform beschrieben, welche in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist.
in den Zeichnungen ist (sind):
Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht, welche einen Schuh und ein Pedal zeigt, welche mit einer Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung ausgestattet sind;
Fig. 2 ein Teilschnitt des Schuhs in vergrößertem Maßstab von Fig. 1;
Fig. 3 eine Teilansicht von unten des Schuhs gemäß der Linie III-iii der Fig. 2;
Fig. 4 ein Schnitt durch das Pedal von Fig. 1;
Fig. 5 eine Ansicht des Pedals von oben gemäß der Linie V-V der Fig. 4;
Fig. 6 ein Teilschnitt einer anderen Variante der Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
die Fig. 7 bis 9 unterschiedliche Anordnungen von magnetischen Einrichtungen, welche die Befestigungseinrichtung gemäß der Erfindung ausstatten;
Fig. 10 teilweise eine andere Variante der Befestigungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
Fig. 11 eine Teilschnittansicht der Vorrichtung von Fig. 10, wobei die zwei Organe miteinander verbunden sind;
Fig. 12 analog zu Fig. 11, wobei sie jedoch eine Variante zeigt;
Fig. 13 analog zu Fig. 11, wobei sie jedoch eine andere Variante zeigt;
Fig. 14 ein Schema, welches die Funktionsweise der Befestigungsvorrichtung gemäß Fig. 11 zeigt, wobei die zwei Organe dabei sind, verbunden zu werden;
Fig. 15 analog zu Fig. 11, wobei sie jedoch eine andere Variante zeigt;
Fig. 16 analog zu Fig. 11, wobei sie jedoch noch eine andere Variante zeigt;
Fig. 17 eine Teilschnittansicht, welche die Rampeneinrichtungen der Befestigungsvorrichtung zeigt.
Fig. 1 ist eine schematische Gesamtansicht, welche einen Fahrradfahrerschuh 2 und eine Befestigungsvorrichtung 1 des Schuhs an einem Pedal 20 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zeigt.
Genauer und wie dies in Fig. 2, welche ein Teilschnitt in vergrößertem Maßstab des Schuhs von Fig. 1 ist, und in Fig. 3 gezeigt ist, welche eine Ansicht gemäß der Linie III-III der Fig. 2 ist, trägt die Sohle 3 des Schuhs 2 durch teilweises Anformen eine magnetische Einrichtung bzw. Mittel 30, welche hier aus einem Magneten 31 in Form einer kreisförmigen Tablette bzw. Scheibe bestehen, welche beispielsweise durch Sintern einer metallischen Legierung hergestellt wurde, wie ein Magnet auf Basis von Eisen-Neodym-Bor mit 2 bis 3 mm Dicke, hier 3 mm, und 50 bis 60 mm Durchmesser, hier 55 mm; die Seite des Magneten 31, welche nach außen gerichtet ist, ist durch eine metallische, magnetische Schutzplatte 4 in Form einer kreisförmigen Schale geschützt, welche einen Boden 6, eine Randleiste 7 und einen ringförmigen Winkel 8 aufweist; die Randleiste 7 und der Winkel 8 bilden eine ringförmige Einfassung 11, welche an der Sohle 3 derart angeformt ist, daß nur der Boden 6 mit der äußeren Oberfläche der Sohle 3 bündig abschließt oder diese nur geringfügig übersteigt; derart macht es eine derartige Anordnung sehr leicht, auf dem Erdboden zu gehen; ein derartiger Komfort kann gegebenenfalls, falls erforderlich, verbessert werden, indem aufwärts und abwärts von der Metall platte 4 Querrillen 13 in der Sohle vorgesehen werden, welche dieser eine größere Flexibilität während des Gehens verleihen. In dem dargestellten Beispiel ist die Einfassung 11 in die Sohle 3 eingeformt; selbstverständlich kann sie auch anders mit der Sohle, wie durch Verschrauben, Verkleben oder mit einem anderen Mittel, verbunden werden.
Am Umfang der Randleiste 7 der Platte 4 sind Rampen 5, vorzugsweise drei Stück, vorgesehen, welche sich in Umfangsrichtung erstrecken und deren Rolle in der Folge klar werden wird.
Der so ausgerüstete Schuh 2 ist dafür bestimmt, mit einem Pedal 20, welches in den Fig. 4 und 5 gezeigt ist, zusammen- bzw. wechselzuwirken; das Pedal 20 umfaßt eine magnetische, metallische Einrichtung 40, welche dazu bestimmt ist, magnetisch mit der magnetischen Einrichtung 30 des Schuhs 2 wechselzuwirken; diese metallische Einrichtung 40 ist gemäß dieser Ausführungsform von einer Metallplatte 21 gebildet, deren allgemeine Form komplementär zu jener der Schutzplatte 4 des Schuhs 2 ist. Die metallische Platte 21 bedeckt den Boden einer Schale 28 aus Kunststoffmaterial oder jeder anderen im wesentlichen kreisförmigen Form, welche einen zylindrischen Rand 22 aufweist; der Rand 22 der Schale 28 weist Rampen bzw. Schrägen 25 auf, welche komplementär zu den Rampen bzw. Schrägen 5 der Platte 4 der Sohle des Schuhs sind. Unter dem Boden der Schale 28 ist eine Hülse 23 dazu bestimmt, eine übliche, an sich bekannte Achse des Pedals 70 aufzunehmen; der innere, kreisförmige Querschnitt der Schale 28 im Bereich ihres Randes 22 ist geringfügig größer als der äußere Querschnitt der Einfassung 11 des Schuhs im Bereich der Randleiste 7, selbstverständlich innerhalb der Grenze der radialen Dicke der Rampen 5, 25, welche unter jedem Umstand wenigstens teilweise wechselwirken sollen; ebenso sind die Rampen 5 und 25 nicht streng komplementär, wobei zwischen den Rampen 5 und den Rampen 25 ein Spiel in Umfangsrichtung existiert; derart besteht ein Montagespiel in allen Richtungen zwischen dem Schuh und dem Pedal; dieses Spiel ist, wie dies bekannt ist, notwendig, um eine leichte Verlagerung des Fußes während der Tätigkeit des Tretens zu erleichtern und eine morphologische Adaptierung ohne übermäßige Belastung zu ermöglichen. Um das Ergreifen des Pedals durch den Verwender zu erleichtern, ist die Schale 28 in Richtung nach hinten durch einen Fortsatz 29 verlängert, dessen Ende geringfügig zu der Seite der Hülse 23 nach unten gebogen ist; seitlich weitet sich der Fortsatz 29 in Richtung normal auf die Achse des Hülse 23 auf, indem sie sich von dieser entfernt, wobei die seitlichen Ränder 61, welche an den zylindrischen Rand 22 anschließen, die Annäherung bzw. das Einbringen des Schuhs erleichtern. Das Vorhandensein des Fortsatzes 29 bringt das Pedal 20 in bezug auf die Achse der Hülse 23 aus dem Gleichgewicht, sodaß sich das Pedal 20 im Ruhezustand in einer nahezu vertikalen Ebene erstreckt, wobei dies, wie dies bekannt ist, das Ergreifen des Pedals durch den Verwender erleichtert.
Die Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung funktioniert wie folgt. Die Festlegung zwischen dem Schuh 2 und dem Pedal 20 ist magnetischer Natur und sie ist in der vertikalen Richtung auf die Platte 21 des Pedals maximal, wenn der Abstand zwischen den Platten 4 und 21 oder der magnetische Spalt bzw. Luftspalt Null ist: dies ist die Position, welche der Boden 6 der Platte 4 des Schuhs und die Platte 21 des Pedals in Kontakt miteinander einnehmen, wenn die Rampeneinrichtungen bzw. -mittel 5 und 25 miteinander wechselwirken, indem sie einander vollständig umgreifen; in dieser Position ist, wie dies bekannt ist, die Kraft, welche sich dem Gleiten der genannten Platten 4 und 21 aneinander entgegensetzt, gering, jedoch nicht Null, was es erlaubt, von dem Spiel während der Tätigkeit des Tretens zu profitieren, wie dies oben erläutert wurde, und auf die Anordnung von einstellbaren, elastischen Elementen zu verzichten; um das Pedal 20 zu verlassen, genügt es, daß der Fuß eine Rotation um einige Grad, beispielsweise 100, ausführt, um den magnetischen Spalt durch den Effekt der Rampen 5 und 25 zu vergrößern, wobei die magnetische Anziehungskraft sich stark verringert und es dem Fuß einfach ermöglicht, das Pedal 20 zu verlassen. Selbstverständlich kann die maximale Anziehungskraft eingestellt werden, indem die Art des Magneten geändert wird oder indem nicht-magnetische Kelle mit unterschiedlichen Dicken in dem Spalt angeordnet werden oder indem die Schutzplatte aus einem nicht-magnetischen Material ausgeführt wird; es ist auch möglich, diese Kraft mit Hilfe von drei Mikrometer-Schrauben zu regulieren, welche in eines der beiden Organe eingeschraubt sind und welche sich in den Spalt erstrecken und diesen so definieren.
Es ist festzuhalten, daß die Befestigungsvorrichtung 1 gemäß der Erfindung von großer Einfachheit ist, sehr leicht ist und daß sie darüberhinaus unmittelbar das automatische Lösen im Fall eines Sturzes sicherstellt, sodaß sie so in die Kategorie der sogenannten automatischen Befestigungsvorrichtungen fällt.
Gemäß Fig. 2 sind die Platte 4 und die Einfassung 11, welche vom Schuh getragen sind, einstückig ausgebildet; gemäß einer nicht dargestellten Variante sind die Schutzplatte 4 des Magneten 31 und die kreisförmige Einfassung 11, welche die Rampen 5 des Schuhs trägt, zwei getrennte Stücke; dies erlaubt es, die Schutzplatte 4 unabhängig von der kreisförmigen Einfassung 11 auszubilden, wobei diese Einfassung 11 unabhängig vom magnetischen Kreis ist und aus einem amagnetischen Material und/oder vorzugsweise mit großem Durchmesser ausgebildet sein kann, wobei die Rampeneinrichtungen des Pedals in der Folge derart positioniert werden: die Platte 4 ist beispielsweise rechteckig ausgebildet, ebenso wie der Magnet 31. Gemäß dieser Variante hat auch die Einfassung 11, wenn sie metallisch ist, einen Querschnitt in Form eines U, dessen Boden an bestimmten seiner Bereiche derart eingedrückt bzw. abgesetzt ist, daß sie geneigte Ebenen, welche die Rampen des Schuhs bilden, ausspart.
In den Varianten, welche unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 5 beschrieben werden, sind die Rampeneinrichtungen durch komplementäre Rampen, welche von dem Schuh und dem Pedal getragen werden, ausgebildet; man wird verstehen, daß der gesuchte Zweck auch dann erreicht werden kann, wenn auch nur eines dieser zwei Organe, welche von dem Schuh und dem Pedal ausgebildet werden, Rampen trägt, welche mit einem Nachführungselement der Rampen, welches von dem anderen Organ getragen ist, zusammenwirkt; die Rampen 25 des Pedals 20 können beispielsweise jeweils mit dem Rand einer in der mit dem Schuh 2 einstückig ausgebildeten Schutzplatte 4 vorgesehenen Öffnung wechselwirken; selbstverständlich ist, wenn eine kreisförmige Einfassung 11 unabhängig von der Platte 4 vorgesehen ist, es diese Einfassung, welche die Öffnungen trägt.
Es ist selbstverständlich, daß alles, was zuvor beschrieben wurde, und alles, was folgt, in bezug auf den Schuh einerseits und in bezug auf das Pedal andererseits umgekehrt werden kann, d.h. was den Schuh betrifft, kann auf dem Pedal vorgesehen sein, und umgekehrt.
Die magnetischen Einrichtungen, welche von dem einen oder dem anderen der zwei Organe, welche der Schuh und das Pedal sind, getragen sind, wurden bis hierher so beschrieben, daß sie aus einem Magneten beliebiger Form, wie einer kreisförmigen Scheibe, einer quadratischen, rechteckigen oder polygonalen Form, bestehen. Sie können auch aus einer Mehrzahl von Magneten 32 bestehen: einzelne Peletts bzw. Plättchen (Fig. 7), einzelne Stäbchen (Fig. 8); wenn diese Mehrzahl von Magneten durch den Schuh getragen ist, sind sie vorteilhaft so angeordnet, daß Bänder 132 ohne Magneten verbleiben, wobei sich die parallelen Bänder senkrecht zur Gehrichtung erstrecken; dies erlaubt, wie dies aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich ist, die Sohle des Schuhs mit einer Flexibilität auszustatten, welche das Gehen auf dem Boden bedeutend komfortabler macht.
Gemäß der in Fig. 9 schematisch dargestellten Variante sind die Magneten 131 des Schuhs von ein und derselben Polarität und die metallischen Einrichtungen 140 des Pedals sind nur im Bereich der Magneten 131 in der festgelegten Position vorgesehen; so gibt es nach einer Rotation um einen den von den Magneten 131 und den metallischen Einrichtungen 140 eingeschlossenen Sektoren entsprechenden Winkel weder eine Anziehung noch eine Abstoßung und der Schuh wird daher leicht von dem Pedal abgehoben; in Fig. 9 ist diese Rotation noch nicht beendet, jedoch ist sie bereits teilweise ausgeführt und die Anziehungskraft ist bereits reduziert.
Man hat gesehen, daß, wenn man Magneten, welche durch Sintern erhalten wurden, welche eine starke, permanente Induktion und ein starkes Koerzitivfeld besitzen, verwendet, es notwendig ist, aufgrund ihrer Zerbrechlichkeit eine metallische Schutzplatte vorzusehen; diese Schutzplatte ist nicht erforderlich, wenn die Magneten vom metallischen Typ sind; insbesondere in letzterem Fall kann es nützlich sein, eine metallische Abschlußplatte für das Magnetfeld vorzusehen, um den Magnetismus zu optimieren; so sind gemäß Fig. 6 die magneti schen Einrichtungen 30 zwischen den metallischen Einrichtungen 40, welche die Form einer Schale 28 aufweisen, welche zuvor beschrieben wurde, und einer Abschlußplatte 41 positioniert; gemäß dieser Variante ist die Platte 41 einstückig mit der kreisförmigen Einfassung 11 ausgebildet; die magnetische Einrichtung 30 ist einstückig mit der Platte 41, welche von dem Schuh 2 getragen ist, dargestellt, wobei sie jedoch auch durch die metallischen Einrichtung, welche einstückig mit dem Pedal 20 ausgebildet ist, getragen sein könnte.
Eine derartige Variante ist in den Fig. 10 und 11 dargestellt; gemäß dieser Variante trägt die Sohle 3 des Schuhs 2 eine metallische Einrichtung 40 in Form einer Platte mit kreisförmigem Querschnitt, welche an ihrem Umfang eine zylindrische Schürze 141 aufweist, in welcher die Rampeneinrichtungen 5 eingeschnitten sind, welche die allgemeine Form eines nach außen offenen U aufweisen und deren Schenkel geneigt sind, um die eigentlichen Rampen auszubilden, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist; gemäß dem dargestellten Beispiel gibt es drei Rampenelemente bzw. -einrichtungen 5, welche um 120º versetzt sind, von welchen eines auf der Längsachse der Sohle 3 in Richtung nach vorne derselben angeordnet ist. Das Pedal 80 umfaßt eine Schale 28 aus amagnetischem Material, wie einem Kunststoffmaterial oder einer Leichtmetallegierung, welche mit einer Randleiste 22 ausgestattet beispielsweise durch Anformen eine ebenfalls kreisförmige, magnetische, metallische Platte 121 trägt, welche eine Randleiste 35 aufweist, auf welcher die Rampeneinrichtungen 25 vorgesehen sind, welche komplementär zu den Rampeneinrichtungen 5 sind. Selbstverständlich könnte in einer nicht dargestellten Variante die Schale 28 aus amagnetischem Material weggelassen sein, wobei die Achse des Pedals 80 direkt von der metallischen Platte 121 getragen wäre. Ein Magnet 90 in Form eines Peletts wird beispielsweise durch Kleben auf der metallischen Platte 121 im Zentrum derselben festgelegt; wie dies zuvor in bezug auf die durch Sintern hergestellten Magneten geschildert wurde, ist der Magnet 90 durch eine metallische Platte 104 geschützt, welche einstückig mit dem Magneten 90, beispielsweise durch Kleben, gehalten ist; es ist auch möglich, die Gesamtheit, bestehend aus metallischer Platte 104, Magnet 90, metallischer Platte 121, verbunden auszubilden, beispielsweise durch Vernieten, Falzen bzw. Quetschverbinden, Gießen oder andere Methoden; gemäß dieser Variante der Fig. 10 und 11 ist die Platte 104 in Form eines polaren Stücks bzw. Polschuhs zusammengesetzt: dieser Polschuh 104, welcher besser in Fig. 11 ersichtlich ist, umfaßt einen ebenen Bereich 109 in Form einer Scheibe, welche sich in Umfangsrichtung gemäß einer ring- bzw. kreisförmigen Polkante 105 fortsetzt, deren Außenränder bei 107 und 106 abgeschrägt sind, wobei die innere Abschrägung 106 an die Scheibe 109 über eine kegelstumpfförmige Wand 108 anschließt; in bezug auf die bisher beschriebenen Varianten stellt dies einen großen Vorteil in der magnetischen Ebene dar, wobei die Verbindungsvorrichtung für eine selbe gewünschte Anziehungskraft von stark reduzierten Ausmaßen sein kann: tatsächlich schließen sich die magnetischen Kraftlinien vom Magneten 90 über die Polkante 105, die metallischen Einrichtungen 40, die Rampeneinrichtungen 5, 25 und von neuem den Magneten 90 über die metallische Platte 121 und ihre Rand leiste 35; es existiert ein radiales Spiel zwischen dem Magneten 90 und der Randleiste 35 der metallischen Platte 121; wie dies dargestellt ist, sind die metallische Platte 121 und die metallischen Einrichtung 40 in Kontakt, während ein kleiner Spalt bzw. Luftspalt zwischen der Polkante 105 und der metallischen Einrichtung 40 vorgesehen ist; es ist bekannt, daß die Stärke der Anziehungskraft aufgrund des Magneten, wenn alle anderen Dinge gleich sind, umso größer ist, wenn es nur einen sehr geringen oder überhaupt keinen Spalt gibt, wobei jedoch eine Konstruktion ohne Spalt eine große Präzision in der Herstellung der Stücke erfordern würde, was den Preis der Gesamtheit erhöhen würde; dies ist der Grund, warum sie so gewählt wurde, um einen gewollten Spalt im Bereich der Polkante 105 zuzulassen und den Kontakt im Bereich der Randleiste 35 sicherzustellen, welche bei einem bedeutend größeren Radius angeordnet ist als jener, welcher der Polkante 105 entspricht, d.h. daß die Rand leiste 35 der metallischen Platte 121 in Kontakt mit der zylindrischen Schürze 141 der metallischen Einrichtung 40 steht, wobei die Rampen 5 und 25 axial in einem gegenseitigen Abstand voneinander liegen, welcher höchstens gleich dem oben im Bereich von der Polkante 105 angeordneten Spalt ist, wie dies in Fig. 17 gezeigt ist; beispielsweise entspricht für einen Eisen-Neodym-Bor-Magneten mit 3 mm Dicke und 35 mm Durchmesser eine Metallplatte 121 von 46 mm Durchmesser aus magnetischem Blech mit 2 mm Dicke, eine Polkante 105, deren Ende eine radiale Länge von 2,5 mm aufweist, und einen Spalt von etwa 1,5 mm die Festlegung zwischen dem Schuh 2 und dem Pedal 80 einer axialen Belastung von mehr als 20 kg.
An der nach außen gerichteten Seite bzw. Fläche trägt die metallische Einrichtung 40 des Schuhs 2 eine Unterlegscheibe 44 aus amagnetischem Material, beispielsweise aus Kunststoffmaterial oder aus einem amagnetischen Metall, deren in radialer Richtung gemessene Dicke geringfügig unter dem radialen Spiel liegt, welches zwischen dem Magneten 90 und der Platte 104 einerseits und dem Rand 35 der metallischen Platte 1 21 andererseits besteht, was es der Unterlegscheibe 44 ermöglicht, in dem Spiel Platz zu finden, wenn der Schuh 2 und das Pedal 80 miteinander verbunden sind, wie dies in Fig. 11 gezeigt ist; die Unterlegscheibe 44, welche mit der metallischen Einrichtung 40 beispielsweise durch Verkleben verbunden ist, besteht aus einem Führungselement des Schuhs für das Ergreifen des Pedals 80: tatsächlich wird für dieses Ergreifen die Verlagerung des Schuhs 2 in Richtung des Pedals 80 von rechts nach links in bezug auf die Fig. 10 und 11 durchgeführt; bei dieser Verlagerung bilden die Rampenelemente 5 am Hinterende des Pedals 80, welche in dem dargestellten Beispiel in bezug auf die Platte 104 vorspringend ausgebildet sind, während die Rampenelemente 5 vertieft ausgebildet sind, Führungen für den Außenumfang der Unterlegscheibe 44; welche so geführt ist, um quer in bezug auf das Pedal zentriert zu werden; eine analoge Zentrierung wird erhalten, wenn als Variante die Rampeneinrichtung 25 vertieft ausgebildet ist, während die Rampeneinrichtung 5 vorspringend ist, wobei die Unterlegscheibe 44 in diesem Fall durch das Pedal 80 getragen ist.
Diese Zentrierung in Längsrichtung kann vorab begonnen bzw. unterstützt werden, indem die Rampeneinrichtung 25, welche am Kopf des Pedals 80 angeordnet ist, in einer Längsrille bzw. Nut 115 geführt wird, welche auf der Oberfläche der Sohle 3 des Schuhs 2 ausgebildet ist, wie dies in Fig. 14 gezeigt ist, in welcher der Pfeil die Richtung der Verlagerung des Schuhs 2 in bezug auf das Pedal 80 bei dem Ergreifen desselben andeutet.
Eine derartige Führung kann durch ein Zentrieren der kreisförmigen Stücke komplettiert werden, welche die metallische Einrichtung 40 des Schuhs und die Platte 104 des Pedals sind: gemäß der in Fig. 1 2 gezeigten Variante weist die metallische Einrichtung 40 eine innere Schürze 11 3 auf, deren innere Umfang swand 110 geringfügig konisch ausgebildet ist, wie dies auch in komplementärer Weise für die Außenwand 111 der Platte 104 der Fall ist; selbstverständlich könnte die innere Schürze 113 der metallischen Einrichtung 40 durch eine Unterlegscheibe aus amagnetischem Material, welche analog zu der Unterlegscheibe 44 in Fig. 12 ist, ersetzt werden, in welchem Fall es diese amagnetische Unterlegscheibe ist, welche eine innere Umfangswand aufweist, welche geringfügig konisch ist, wie die Wand 110. Diese Variante der Fig. 12 zeigt auch, daß es möglich ist, eine ringförmige Unterlegscheibe 84 aus amagnetischem Material, wie beispielsweise einem Kunststoffmaterial, zwischen dem Magneten 90 und der Randleiste 35 anzuordnen: eine derartige Unterlegscheibe 84 erlaubt es, den Magneten 90 in der Metallplatte 121 während des Klebens des Magneten 90 zu zentrieren.
Bis hierher wurden, wie dies gezeigt wurde, die Rampenelemente bzw. -einrichtungen 5, 25 am Umfang der metallischen Einrichtung 40 und der Randleiste 35 der Platte 121 vorgesehen; es ist möglich, sie auch radial anzuordnen; so ist es gemäß Fig. 13 die Zentrierungsunterlegscheibe 84 des Magneten 90, welche die Rampeneinrichtung 25 des Pedals trägt, während die Rampeneinrichtung 5 des Schuhs von der Innenschürze 113 der Platte 40, welche radial in bezug auf die Unterlegscheibe 84 angeordnet ist, getragen ist; selbstverständlich könnte auch hier, wie dies in bezug auf Fig. 12 gesagt wurde, die Innenschürze 113 durch eine Unterlegscheibe aus amagnetischem Material analog zu der Unterlegscheibe 44 der Fig. 10 ersetzt werden, in welchem Fall es die amagnetische Unterlegscheibe ist, welche die Rampeneinrichtung 5 des Schuhs trägt; gemäß der Variante der Fig. 13 ist der Spalt zwischen dem polaren Stück 105 und der metallischen Einrichtung 40 Null, wohingegen ein von Null verschiedener Spalt zwischen der metallischen Einrichtung 40 und der Randleiste 35 der metallischen Platte 121 vorgesehen ist; gemäß Fig. 15 sind die Rampeneinrichtungen 5, 25 im Bereich der Polkante 105 angeordnet; gemäß der Fig. 16 sind die Rampeneinrichtungen 5, 25 in zentraler Position: die Platte 109 entspricht in ihrem oberen zentralen Bereich, wo sie von der Polkante 105 umgeben ist, einer konischen, gewellten Oberfläche 25, welche die Rampeneinrichtung des Pedals bildet, wobei die zentrale, innere Seite 5 der metallischen Einrichtung 40 eine komplementäre, konische, gewellte Form aufweist, um die Rampeneinrichtung des Schuhs auszubilden.
Zu dem Zweck, die Annäherung des Schuhs in Richtung zum Pedal in der korrekten Position zu erleichtern, wo die Rampeneinrichtung der zwei Organe zentriert sind, kann eine selbstzentrierende, magnetische Einrichtung vorgesehen sein, indem beispielsweise ringförmig die magnetische Einrichtung und die metallische Einrichtung angeordnet sind; so kann als nicht dargestellte Variante ein ringförmiger Magnet durch das Pedal und eine ebenfalls ringförmige Abschlußplatte durch den Schuh getragen sein.
So können, wie dies gezeigt wurde, die Rampeneinrichtungen Teil des magnetischen Kreises sein oder nicht; sie können auf einem großen Durchmesser angeordnet sein, indem sie den magnetischen Kreis umgeben; indem sie vorzugsweise symmetrisch in Umfangsrichtung vorgesehen sind, erlauben sie es nicht nur, das Vorsehen einer spezialisierten Verbindungsvorrichtung der rechten oder linken Seite zu vermeiden, sondern auch für jeden Verwender die zwei Organe in egal welcher Richtung entsprechend seinem Willen zu trennen und gleichzeitig einen oder mehrere Nocken bzw. Vorsprünge, welche durch den oberen Bereich 145 (Fig. 17) vorspringende Rampeneinrichtungen für die Führung der Organe während ihrer Verwendung ausbilden, zu definieren; die Anzahl der Rampeneinrichtungen kann beliebig sein, beispielsweise zwei, welche diametral entgegengesetzt in Bezug auf die Achse des Pedals angeordnet sind, wobei man jedoch wenigstens drei Rampeneinrichtungen für eine noch besser beherrschbare Trennung der zwei Organe bevorzugt, welche während dieses Vorgangs sich deshalb parallel zueinander verschieben, wobei sich der Spalt gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt vergrößert; selbstverständlich kooperieren daher, wenn zwei Rampeneinrichtungen vorgesehen sind, die Nocken, welche sie definieren, mit zwei Führungsnuten, welche in der Sohle des Schuhs vorgesehen sind, oder mit den Flanken von ein und demselben Längswulst; das Profil der Rampen kann auch beliebig sein, beispielsweise gerade oder als Zahnräderprofil: die Praxis hat gezeigt, daß eine Trennung nach einer relativen Drehung der zwei Organe um einen Winkel in der Größenordnung von etwa 10º gut gelingt.

Claims

1. Befestigungsvorrichtung von einem Schuh (2) an einem Pedal (20, 80), welche umfaßt einerseits eine magnetische Einrichtung (30, 90), welche bestimmt ist, mit einem der zwei Organe einstückig zu sein, welche aus dem Schuh (2) und dem Pedal (20, 80) gebildet sind, und eine metallische Einrichtung (40), welche bestimmt ist, mit dem anderen der zwei Organe einstückig zu sein und welche magnetisch mit der magnetischen Einrichtung zusammen- bzw. wechselwirkt, um den Schuh an dem Pedal magnetisch zu befestigen, und andererseits eine Entfernungseinrichtung, welche die Entfernung bzw. Trennung von einem der Organe bezüglich des anderen Organs verursachen kann, und zwar im Sinne bzw. beziiglich einer Erhöhung des magnetischen Luft- bzw. Eisenspaltes bzw. des Spaltes, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernungseinrichtung eine Schrägen- bzw. Rampeneinrichtung (5, 25) ist, welche sich umfänglich erstreckt, und bestimmt ist, durch zumindest eines der Organe getragen und derart angeordnet zu werden, daß eine relative Drehung der Organe (2, 20, 80) die Entfernung verursacht.

2. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlagseinrichtung in Längs- und/oder Querrichtung zwischen dem Schuh (2) und dem Pedal (20, 80) vorgesehen ist.

3. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung (30) durch den Schuh (2) getragen ist.

4. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung (90) durch das Pedal (80) getragen ist.

5. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Schutzplatte (4, 104) die magnetische Einrichtung (30, 90) abdeckt.

6. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen (5, 25) mit komplementären Formen bzw. Ausgestaltungen mit dem Schuh (2) und dem Pedal (20, 80) einstückig sind.

7. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Pedal (20, 80) eine Metaliplatte (21, 121) aufweist.

8. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallplatte (21, 121) den Boden einer Schale bzw. Rücksprung (28) bedeckt, welche einen zylindrischen Rand (22) aufweist.

9. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampeneinrichtung (5, 25) von der magnetischen Schaltung unabhängig ist.

10. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Rand die Rampen (25) aufweist, welche komplementär sind zu den Rampen (5), welche durch den Schuh (2) getragen sind.

11. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein umfängliches Spiel zwischen den komplementären Rampen (5, 25) existiert.

12. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metailpiatte (21, 121) mit einer Manschette bzw. Hülse (23) einstückig ist, welche zur Aufnahme einer Achse der Pedale bestimmt ist.

13. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Metaliplatte (21, 121) die Form einer Schale aufweist, welche einen zylindrischen Rand bzw. Einfassung (35) hat, welcher die Rampeneinrichtung (25) trägt.

14. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzplatte (104) als ein polares Stiick bzw. Polanschluß gebildet ist.

15. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das polare Stück (104) mit Keilschrägungen (106, 107) versehen ist.

16. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein amagnetischer Ring (84) den Magneten (90) umgibt.

17. Befestigungsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 9 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampeneinrichtung (25) durch den amagnetischen Ring (84) getragen ist.

18. Befestigungsvorrichtung gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampeneinrichtung (25) durch das polare Stück (104) getragen ist.

1 9. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, da}3 die Sohle des Schuhs (2) ein Führungselement (115) aufweist.

20. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung, welche durch eines der Organe getragen ist, durch eine Vielzahl (32) von Magneten gebildet ist, welche parallel zu der transversalen Achse bzw. Querachse angeordnet sind.

21. Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Einrichtung (131) umfänglich versetzt ist, und zwar wie die Metalleinrichtung (140), welche ihr gegenüberliegt.

22. Schuh, welcher bestimmt ist, mittels einer Befestigungseinrichtung an einem Pedal befestigt zu sein, welche durch den Schuh und das Pedal getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet ist.

23. Pedal, an welchem ein Schuh befestigt werden soll mittels einer Befestigungsvorrichtung, welche durch den Schuh und das Pedal getragen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 21 ausgebildet ist.