[0003] 本发明总体上关于自行车或类似设备，更具体地关于用于其上的脚踏板。

[0004] 本领域中已知自行车脚踏板。标准且众所周知的自行车脚踏板绕一个轴线旋转，该轴线与螺纹轴共轴，该螺纹轴穿入自行车或健身单车的自行车曲柄上的螺纹孔中。当前可用的自行车脚踏板的缺点之一是，由于骑行者在骑车时其脚相对于脚踏板是固定的，因此脚踏板会对骑行者的膝盖造成损伤。

[0005] 如根据以下记载的描述和解释将变得明显的，本发明通过提供各种方法来克服上述问题，这些方法允许在骑行者踩踏板时，骑行者的脚可以在脚踏板上侧向旋转，例如在“竖直”轴线上顺时针或逆时针旋转，该“竖直”轴线可以基本上垂直于脚踏板轴的纵向轴线，这能够降低对骑行者的膝盖的损伤。如下讨论的本发明还可以是自动定心的，使得在骑行者的脚离开脚踏板之后，脚踏板将返回源位置或静止位置。如下讨论的本发明还可以被调整，使得骑行者的脚可以接合在脚踏板的任一侧上。

[0071] 将在如下所解释的各种代表性实施方式中描述本发明。然而，本发明的范围不限于以下讨论的实施方式的任何细节。应当参照所附权利要求，其中每一项限定作为本发明的一部分的单独且不同的发明。

[0072] 第一实施方式

[0073] 详细参照附图，其中，贯穿多个视图，相似的附图标记表示相同的元件，首先参照图1，其示出了双轴线脚踏板10的特定实施方式的透视图，双轴线脚踏板10可以包括脚踏板主体构件12和轴组件14。如图5和图5A最佳地示出的，轴组件14可以包括具有螺纹端18的轴16、杆20、以及设置在螺纹端18与杆20之间的毂22。螺纹端18可适用于与自行车曲柄(未示出)螺纹接合。轴16包括如图1所示的纵向轴线17，纵向轴线17也是杆20的纵向轴线。

[0074] 轴组件14还可以包括可旋转壳体24。在特定实施方式中，可旋转壳体24可以是矩形块的形式。在特定实施方式中，可旋转壳体24包括主纵向孔26，主纵向孔26从可旋转壳体24的第一端25延伸并且适用于接收轴杆20。主纵向孔26包括与杆20的纵向轴线17一致的主纵向轴线。可以提供多个轴承来将轴杆20可旋转地安装在主纵向孔26内。在特定实施方式中，可以绕杆20在主纵向孔26中邻近可旋转壳体24的第一端25的第一环形凹槽内安装一个或多个第一轴承28。轴组件14还可以包括邻近一个或多个第一轴承28的密封件29。在特定实施方式中，可以绕轴杆20的远端21在主纵向孔26中的第二环形凹槽内安装至少一个第二轴承30。轴杆20的远端21可以具有螺纹并且可以适用于接收螺母32，以将第二轴承30固定在螺母32与第二环形凹槽的环形壁或肩部之间，由此将杆20固定到可旋转壳体24，使得可旋转壳体24能够绕轴杆20旋转或转动。

[0075] 在特定实施方式中，可旋转壳体24可以包括第一正交孔34和第二正交孔36，第一正交孔34和第二正交孔36可以彼此对齐并且共享共用正交轴线38。在特定实施方式中，共用正交轴线38可以与轴杆20和主纵向孔26的主纵向轴线17相交并基本上正交或垂直。第一正交孔34可以从可旋转壳体24的第一表面40延伸到主纵向孔26。第二正交孔36可以从可旋转壳体24的第二表面42延伸。在特定实施方式中，包括共用正交轴线38的第一正交孔34和第二正交孔36可以位于杆20的螺纹端与可旋转壳体24的第二端44之间。在特定实施方式中，如在图5中最佳地看到的，主纵向孔26可以从可旋转壳体24的第一端25到第二端44延伸穿过整个可旋转壳体24。主纵向孔26的远端可以包括邻近可旋转壳体24的第二端44的内螺纹46。可移除螺纹帽48可以与内螺纹46螺纹接合以封闭主纵向孔26的远端，并提供进入主纵向孔26的选择性通道。

[0076] 在特定实施方式中，可旋转壳体24的第一表面40可以包括第一环形凹槽50。可旋转壳体24的第二表面42可以包括第二环形凹槽52。可旋转壳体24可以包括设置在第一环形凹槽50中的第一环形轴承54(例如，平坦推力轴承)。可旋转壳体24可以包括设置在第二环形凹槽52中的第二环形轴承56(例如，平坦推力轴承)。

[0077] 现在参照图1，脚踏板主体构件12可以包括第一壁58，第一壁58具有从第一壁58的顶端62延伸的顶板60以及从第一壁58的底端66延伸的底板64。顶板60和底板64可以设置成彼此大体上平行的关系。第一壁58可以包括窗口68，窗口68可以穿过第一壁58居中定位。如图4所示，顶板60可以包括顶部孔70，底板64可以包括底部孔72。在特定实施方式中，顶部孔70和底部孔72可以沿共用纵向轴线对齐。在特定实施方式中，顶部孔70和底部孔72可以位于脚踏板主体构件的中心。在其他特定实施方式中，顶部孔70和底部孔72可以位于脚踏板主体中的任一其他位置。在特定实施方式中，轴组件14可以位于与顶部孔70和底部孔72的位置对应的位置处，例如穿过脚踏板主体构件12的中心。

[0078] 如图1和图4最佳地示出的，可旋转壳体24被调整使得可旋转壳体24的第一端25可以设置成穿过脚踏板主体构件12中的窗口68，可旋转壳体24的第二端44可以设置在顶板60与底板64之间，其中，可旋转壳体24中的第一正交孔34和第二正交孔36的共用正交轴线38与脚踏板主体构件12中的顶部孔70和底部孔72的共用纵向轴线分别对齐。如图4所示，套筒74可以设置成穿过第一正交孔34和第二正交孔36。套筒74的上端可以包括内螺纹，该内螺纹适用于可以与穿过脚踏板主体构件12的顶板60中的顶部孔70设置的顶部螺杆76螺纹接合。套筒74的下端可以包括内螺纹，该内螺纹适用于可以与穿过脚踏板主体构件12的底板
64中的底部孔72设置的底部螺杆78螺纹接合。以此方式，脚踏板主体构件12适用于绕正交轴线38相对于轴杆20可旋转地运动。脚踏板10可以设置有机械止动件(例如，以下讨论的往复式柱塞96和97)以限制在绕正交轴线38的任一方向上的枢转范围。当以此方式安装可旋转壳体24时，第一环形轴承54可以与顶板60的下表面接触，第二环形轴承56可以与底板64的上表面接触，从而促进如上所述的脚踏板主体构件12相对于正交轴线38的可旋转运动。

[0079] 例如，如图2和图3所示，脚踏板主体构件12可以是自动定心的并且可以包括多个弹簧，这些弹簧适用于对可旋转壳体24施加力以将脚踏板主体构件12保持在源位置并且促使脚踏板主体构件12在已经旋转离开其源位置之后回到其源位置。参照图2，第一壁58的第一侧80可以包括适用于容纳第一弹簧加载的张力可调节螺杆组件84的第一弹簧孔82。第一壁58的第二侧86可以包括适用于容纳第二弹簧加载的张力可调节螺杆组件90的第二弹簧孔88。第一弹簧加载的张力可调节螺杆组件84和第二弹簧加载的张力可调节螺杆组件90可以用于调节必须克服的优选阻力，以使脚踏板主体构件12相对于可旋转壳体24旋转。

[0080] 如在图2A中最佳地看到的，在特定实施方式中，第一弹簧加载的张力可调节螺杆组件84可以包括主体构件92、弹簧94、和往复式柱塞96。主体构件92可以螺纹固定在第一弹簧孔82中，并且可以适用于将第一弹簧孔82内的弹簧94保持在主体构件92的下端与往复式柱塞96之间。往复式柱塞96可以包括头部，该头部适用于在柱塞96的与可旋转壳体24的第一表面接触的远端由于脚踏板主体构件12相对于可旋转壳体24旋转而被按压时，在第一弹簧孔82内往复运动。具有往复式柱塞97的第二弹簧加载的张力可调节螺杆组件90的结构和操作可以与以上针对第一弹簧加载的张力可调节螺杆组件84解释的相同。

[0081] 参照图9，在其他特定实施方式中，脚踏板主体构件12可以适用于绕不同于轴线38的某一轴线(例如，对应于钉13中的任一者的轴线)旋转。

[0082] 第二实施方式

[0083] 图11‑图20中示出了脚踏板98的另一特定实施方式。在特定实施方式中，脚踏板98可以包括脚踏板主体构件100，脚踏板主体构件100可以由上脚踏板主体构件102和下脚踏板主体构件104形成。脚踏板98还包括轴106，轴106具有螺纹端108、毂110、和杆112。脚踏板轴98适用于可以与自行车曲柄(未示出)螺纹接合。自动对准轴承114邻近脚踏板轴98的毂110绕脚踏板杆112安装。在特定实施方式中，自动对准轴承114可以是具有外圈和内圈的类型，内圈在相对于外圈相反的方向上枢转。自动对准轴承114可以具有中心枢转轴线115。自动对准轴承114可以位于脚踏板主体构件100的左侧。在特定实施方式中，环形密封构件116可以绕脚踏板杆112设置在轴毂110与自动对准轴承114之间。自动对准轴承114坐落在环形凹槽118中，环形凹槽118的一半形成在下脚踏板主体构件104中(参见图16)，环形凹槽118的另一半形成在上脚踏板主体构件102中。

[0084] 脚踏板杆112延伸到脚踏板主体构件100内的杆腔120中。在特定实施方式中，脚踏板主体构件100的一半可以形成在下脚踏板主体构件104中(参见图16)，脚踏板主体构件100的另一半可以形成在上脚踏板主体构件102中。例如，脚踏板主体构件100也可以是一件式结构。例如，如图12所示，杆腔120包括相对的前侧壁122和后侧壁124。自动对准轴承114的作用是允许脚踏板主体构件100绕与轴杆112的纵向轴线垂直的轴线旋转。参照图12，如果骑行者的右脚在脚踏板主体构件100(如果在自行车的右侧)的顶上并且脚逆时针旋转，则脚踏板主体构件100将旋转直至轴承148和150与杆腔120的后侧壁124接触。类似地，如果右脚顺时针旋转，则脚踏板主体构件100将旋转直至轴承148和150与杆腔120的前侧壁122接触。在特定实施方式中，自动对准轴承114可以被构造成允许脚踏板主体构件100绕中心枢转轴线115枢转等于从中立位置±4度的量。

[0085] 在特定实施方式中，相对的前侧壁122和后侧壁124可以在远离脚踏板轴112的螺纹端108处彼此分离。在特定实施方式中，每个壁的发散角可以为±4度(凭借如上所讨论的构造的自动对准轴承114的旋转半径)。在该特定实施方式中，脚踏板主体构件100相对于脚踏板轴112的总运动范围可以是8度。这仅为示例。本发明不限于任何具体的旋转度数或运动度数。其他旋转范围和运动范围也在本发明的范围内。

[0086] 在特定实施方式中，脚踏板主体构件100可以是自动定心的。如图12所示，脚踏板主体构件100还可以包括前内部弹簧孔126，前内部弹簧孔126的一半可以形成在下脚踏板主体构件104中(参见图16)，前内部弹簧孔126的另一半可以形成在上脚踏板主体构件102中。脚踏板主体构件100还可以包括后内部弹簧孔128，后内部弹簧孔128的一半可以形成在下脚踏板主体构件104中(参见图16)，后内部弹簧孔128的另一半可以形成在上脚踏板主体构件102中。前内部弹簧孔126的远端可以包括适用于接收前弹簧132的前端的环形凹槽130。后内部弹簧孔128的远端可以包括适用于接收后弹簧136的后端的环形凹槽134。在特定实施方式中，前内部弹簧孔126和后内部弹簧孔128中的每一者都可以远离杆腔120在相对于杆腔120的纵向轴线基本上垂直的取向上延伸。

[0087] 参照图16，脚踏板98可以包括绕轴杆112设置的两件式套圈138，两件式套圈138具有前半套圈140和后半套圈142。前半套圈140可以包括适用于接合前弹簧132的后端的前圆柱形立柱144。后半套圈142可以包括适用于接合后弹簧136的前端的后圆柱形立柱146。根据脚踏板主体构件100相对于轴杆112运动的方向，前半套圈140和后半套圈142可以根据弹簧132和136分别如何对半套圈140和142施加力而沿轴杆112单独地滑动。

[0088] 在特定实施方式中，与半套圈140和142结合的弹簧132和136可以包括与轴杆112配对接合的自动定心弹簧机构。在特定实施方式中，弹簧132和136可以具有相等的阻力。在操作中，该弹簧机构可以将脚踏板轴112保持在源位置，该源位置在杆腔120内基本上居中。

[0089] 在特定实施方式中，轴杆112的远端可以包括阶梯下降端部，该阶梯下降端部适用于接收绕轴112可旋转地安装的第一端部轴承148和第二端部轴承150。轴杆112的远端可以带有螺纹并且适用于接收垫圈152和螺母154，以相对于在轴杆112中到轴杆112的阶梯下降端部的过渡部处限定的肩部保持轴承148和150。轴承148和150可以适用于在杆腔120内在前侧壁122与后侧壁124之间来回滚动，并且例如，如图13所见，轴承148和150可以由杆腔120的上表面和下表面包含。

[0090] 第三实施方式

[0091] 图21‑图23示出了脚踏板160的另一特定实施方式。脚踏板160的结构和操作与以上结合图11‑图20针对脚踏板98描述的相同，除了以下描述的之外。脚踏板160包括具有杆腔164的脚踏板主体构件162。与以上讨论的第二实施方式类似，脚踏板主体构件162可以包括上脚踏板主体构件和下脚踏板主体构件163。下脚踏板主体构件163在图23中示出。在特定实施方式中，杆腔164可以包括前凹槽166和后凹槽168。前叶片弹簧170可以固定在前凹槽166中。后叶片弹簧172可以固定在后凹槽168中。前叶片弹簧170和后叶片弹簧172中的每一者都适用于与绕轴杆112设置的套圈174接合。需要注意的是，与以上结合第二实施方式讨论的两件式套圈138不同，套圈174是一件式套圈。套圈174可以包括前圆柱形立柱176和后圆柱形立柱178。前叶片弹簧170适用于与前圆柱形立柱176接合，后叶片弹簧172适用于与后圆柱形立柱178接合。弹簧170和172提供自动定心特征，并且一起工作以当没有(例如，通过骑行者的脚)施加使脚踏板主体构件162相对于轴杆112旋转的力时，将脚踏板主体构件162保持在如图21所示的源位置。脚踏板160的其他方面以与以上关于第二实施方式中的脚踏板98描述的相同的方式工作。

[0092] 第四实施方式

[0093] 图24‑图29示出了脚踏板180的另一特定实施方式。脚踏板180的结构和操作与以上结合图11‑图23针对脚踏板98和160描述的相同，除了以下描述的之外。脚踏板180包括具有杆腔183的脚踏板主体构件182。在特定实施方式中，与以上讨论的第二实施方式和第三实施方式类似，脚踏板主体构件182可以包括上脚踏板主体构件184和下脚踏板主体构件186。在本发明的各种特定实施方式中，脚踏板主体构件可以是一件式结构。在特定实施方式中，如在图29中最佳地看到的，杆腔183的远端可以包括下支撑块188和下锚定立柱190，下支撑块188和下锚定立柱190中的每一者都可以形成为下脚踏板主体构件186的一部分。
类似地，如图26所示，杆腔183的远端可以包括上支撑块192和上锚定立柱194，上支撑块192和上锚定立柱194中的每一者都可以形成为上脚踏板主体构件184的一部分。

[0094] 脚踏板180还可以包括自动定心扭簧196，自动定心扭簧196具有主体198、从主体198的一侧延伸的前臂200、以及从主体198的另一侧延伸的后臂202。例如，如图26所示，扭簧196的主体198置于下锚定立柱192和上锚定立柱194之上并且由下锚定立柱192和上锚定立柱194保持在适当位置。扭簧196的后臂202邻近下支撑块188和上支撑块192的后边缘设置。扭簧196的前臂200邻近下支撑块188和上支撑块192的前边缘设置。扭簧196的前臂200和后臂202与弹簧块204接合，弹簧块204附接到轴杆112的远端，如以下进一步讨论的。

[0095] 现在参照图27和图28，弹簧块204可以包括穿过其中的纵向孔206，纵向孔206用于接收轴杆112的远端，如以下更详细地讨论的。弹簧块204还可以包括在弹簧块204的后侧上的后通道208。后通道208可以包括从弹簧块204的右表面212延伸的后倾斜部210。弹簧块还可以包括在弹簧块204的前侧上的前通道214。前通道可以包括从弹簧块204的右表面212延伸的前倾斜部216。在特定实施方式中，弹簧块204的前侧和后侧可以是彼此的镜像。

[0096] 参照图29，可以看出，轴杆112的结构不同于第二实施方式和第三实施方式。在本特定实施方式中，轴杆112可以包括第一颈缩部218(例如，参见图26)、中间螺纹部220、以及在轴杆112的远端处的第二颈缩部222。轴承148和150绕轴杆112的第一颈缩部218设置，并且由垫圈224和锁定套圈226保持在适当位置，锁定套圈226适用于可以与轴杆112的中间螺纹部220螺纹接合。轴杆112的第二颈缩部222插入弹簧块204的纵向孔206中。

[0097] 图24示出了处于静止状态的脚踏板180。在该静止状态，轴杆112居中设置在杆腔183内。扭簧196的前臂200静止地靠在支撑块188和192的前边缘上，并且也设置在弹簧块
204的前通道214中，但是不在前通道214的前倾斜部216中。类似地，扭簧196的后臂202静止地靠在支撑块188和192的后边缘上，并且也设置在弹簧块204的后通道208中，但是不在后通道208的后倾斜部210中。

[0098] 图25示出了当骑行者的右脚使脚踏板主体构件182相对于轴杆112逆时针旋转，进而使轴杆112在杆腔183内向后运动时，扭簧196的运作。这使得弹簧块204向后推动扭簧196的后臂202，并且使后臂202从其静止位置偏转到屈曲位置，在该屈曲位置，后臂202将与弹簧块204中的后通道208的后倾斜部210接触。

[0099] 第五实施方式

[0100] 图30‑图33示出了脚踏板230的另一特定实施方式。脚踏板230的结构和操作可以与以上结合图11‑图29针对脚踏板98、160和180描述的相同，除了以下描述的之外。脚踏板230包括具有杆腔234的脚踏板主体构件232。在特定实施方式中，杆腔234可以从脚踏板主体构件230的第一侧236延伸到脚踏板主体构件230的第二侧238。在特定实施方式中，脚踏板230可以包括前悬臂弹簧240和后悬臂弹簧242，前悬臂弹簧240和后悬臂弹簧242一起可以为脚踏板230提供自动定心功能。前悬臂弹簧240的固定端可以固定到脚踏板主体构件
230，例如固定到杆腔234的前壁244或者利用螺杆252固定到脚踏板主体构件230的第二端
238(参见图33)，并且前悬臂弹簧240的远端可以与一个或多个轴承248的(一个或多个)前边缘接触以对杆112施加偏置力。类似地，后悬臂弹簧242的固定端可以固定到脚踏板主体构件230，例如固定到杆腔的后壁246或者利用螺杆254固定到脚踏板主体构件230的第二端
238(参见图33)，并且后悬臂弹簧242的远端可以与一个或多个轴承248的(一个或多个)后边缘接触以对杆112施加与来自前悬臂弹簧240的偏置力相反的偏置力。在特定实施方式中，杆腔234的邻近脚踏板主体构件230的第二侧238的端部可以由端帽250封闭，端帽250可以例如利用螺杆256和258固定到脚踏板主体构件230的第二侧238。

[0101] 第六实施方式

[0102] 图34‑图43示出了脚踏板260的另一特定实施方式。脚踏板260包括具有杆腔264的脚踏板主体构件262。在特定实施方式中，杆腔264可以从脚踏板主体构件260的第一侧266延伸到脚踏板主体构件260的第二侧268。脚踏板260还包括轴270，轴270具有螺纹端272、毂274、和杆276。脚踏板轴270适用于可以与自行车曲柄(未示出)螺纹接合。杆轴承278(例如，针式轴承)邻近脚踏板轴270的毂274绕脚踏板杆276安装。杆轴承278安装在球形轴承安装件280内。在特定实施方式中，球形轴承安装件280可以由硬黄铜制成。球形承载安装件280至少部分地邻近脚踏板主体构件262的第一侧266安装在脚踏板主体构件262中的机加工袋内，该机加工袋可以用作机加工“沟槽”以限制球形轴承安装件280。这允许在保持轴承与杆
276在一条直线上的同时，轴270枢转。脚踏板杆密封件282可以邻近轴承安装件280绕脚踏板杆276定位。脚踏板杆轴承盖284可以包括凹槽，该凹槽可以容纳脚踏板杆密封件282并部分地容纳球形轴承安装件280。脚踏板杆轴承盖284可以(例如利用螺杆285)固定到脚踏板主体构件262的第一侧266，以将球形轴承安装件280固定到脚踏板主体构件262。以此方式，轴270可旋转地安装到脚踏板主体构件262。球形轴承安装件280被设置成绕中心枢转轴线
286进行枢转运动，以允许轴杆276在杆腔264内横向运动。

[0103] 第一远端轴承288和第二远端轴承290可旋转地安装到轴杆276的远端277。第一远端轴承288和第二远端轴承290设置在滑动轴承块294的轴承袋或孔292内，滑动轴承块294固定到轴杆276的远端277。滑动轴承块294可以包括可以分别与杆腔264的上表面和下表面滑动接触(参见图43中脚踏板主体构件262上的下滑动表面299)的上滑动表面296和下滑动表面298(每个滑动表面都可以由低摩擦材料制成)。在特定实施方式中，上滑动表面296和下滑动表面298中的每一者都可以由醋酸醛树脂片制成或包括醋酸醛树脂片，例如可在www.mcmaster.com处从McMaster‑Carr购买的White Acetal Resin Sheet(醋酸醛树脂片)。第一远端轴承288和第二远端轴承290通过波形垫圈302、垫圈304、和螺母306绕杆276固定并抵靠轴承块294中的轴承袋292的后环形壁300。轴承块294的左端抵靠杆腔264中的轴承壁表面312固定。轴承壁表面312可以是弯曲的或弓形的形状。杆腔264的端部可以用由螺杆310附接的端盖308覆盖。

[0104] 脚踏板主体构件262包括前横断孔314和后横断孔316。前横断孔314从脚踏板主体构件262的前边缘318延伸到杆腔264，并且可以在杆276处于其静止位置时基本上垂直于杆276的纵向轴线。后横断孔316从脚踏板主体构件262的后边缘320延伸到杆腔264，并且可以在杆276处于其静止位置时基本上垂直于杆276的纵向轴线。

[0105] 前套筒322被设置成在前横断孔314内纵向运动。前套筒322包括封闭端，该封闭端被设置成与滑动轴承块294的前表面324接触。滑动轴承块294的前表面324可以是凹面或设置有凸轮轮廓。前套筒322的另一端是敞开的并且适用于接收前弹簧326。前弹簧326由可调节前弹簧帽328以压缩状态保持在前套筒322内，可调节前弹簧帽328可以与邻近脚踏板主体构件262的前边缘318的前横断孔314螺纹接合。可调节前弹簧帽328可以包括核心座，该核心座适用于安装在前弹簧326内并限制前弹簧326。可调节前弹簧帽328可以来回旋转以调节前弹簧326中的张力。

[0106] 后套筒330被设置成在后横断孔316内纵向运动。后套筒330包括封闭端，该封闭端被设置成与滑动轴承块294的后表面332接触。滑动轴承块294的后表面332可以是凹面或设置有凸轮轮廓。后套筒330的另一端是敞开的并且适用于接收后弹簧334。后弹簧334由可调节后弹簧帽336以压缩状态保持在后套筒330内，可调节后弹簧帽336可以与邻近脚踏板主体构件262的后边缘320的后横断孔316螺纹接合。可调节后弹簧帽336可以包括核心座，该核心座适用于安装在后弹簧334内并限制后弹簧334。可调节后弹簧帽336可以来回旋转以调节后弹簧334中的张力。

[0107] 在操作中，例如如图37所示，前弹簧326和后弹簧334的作用是对滑动轴承块294施加力以将脚踏板主体构件262相对于轴杆276保持在源位置并且促使脚踏板主体构件262在已经旋转离开其源位置之后回到其源位置。当脚踏板主体构件262相对于杆276绕中心枢转轴线286旋转时，滑动轴承块294可以在杆腔264内并沿着轴承壁表面312横向运动。

[0108] 第七实施方式

[0109] 图44‑图52示出了脚踏板338的另一特定实施方式。脚踏板338包括具有杆腔342的脚踏板主体构件340。在特定实施方式中，杆腔342可以从脚踏板主体构件340的第一侧344延伸到脚踏板主体构件340的第二侧346。脚踏板338还包括轴348，轴348具有螺纹端350、毂352、和杆354。脚踏板轴348适用于可以与自行车曲柄(未示出)螺纹接合。自动对准轴承356邻近脚踏板轴348的毂352绕脚踏板杆354并在轴承凹槽358内安装。以此方式，轴348可旋转地安装到脚踏板主体构件340。杆354被设置成绕中心枢转轴线360枢转运动，以允许轴杆
354在杆腔342内横向运动。

[0110] 远端轴承362可旋转地安装到轴杆354的远端轴承表面355。远端轴承362设置在滑动轴承块366(参见图48‑图51)的轴承袋或孔364内，滑动轴承块366固定到轴杆354的远端。滑动轴承块366可以包括可以与杆腔342的上表面和下表面滑动接触的上滑动表面368和下滑动表面370。上滑动表面368和下滑动表面370可以是滑动轴承块366的一部分或者由额外的低摩擦材料形成。在特定实施方式中，上滑动表面368和下滑动表面370中的每一者都可以由醋酸醛树脂片制成或包括醋酸醛树脂片，例如可在www.mcmaster.com处从McMaster‑Carr购买的White Acetal Resin Sheet(醋酸醛树脂片)。远端轴承362绕杆354固定并且固定在滑动轴承块366内的内部环形壁372与杆腔342中的轴承壁表面374之间。滑动轴承块366通过波形垫圈376、垫圈378和螺母380抵靠轴承壁表面374(其可以是凹面)接合，波形垫圈376、垫圈378和螺母380被按压抵靠滑动轴承块366内的内部环形壁372的远侧。杆腔342的端部可以用端板382覆盖。

[0111] 脚踏板主体构件340可以包括前弹簧孔384，前弹簧孔384的纵向轴线可以在杆354处于静止位置时基本上平行于杆354的纵向轴线，和/或基本上平行于脚踏板主体构件340的前边缘386。前弹簧孔384可以从脚踏板主体构件340的第一侧344朝向脚踏板主体构件340的第二侧346延伸。前弹簧388设置在前弹簧孔384内。前可调节弹簧帽402可以邻近脚踏板主体构件340的第一侧344与前弹簧孔384的左端螺纹接合。前可调节弹簧帽402可以包括核心座，该核心座适用于安装在前弹簧388内并限制前弹簧388。前曲拐390可旋转地安装在脚踏板主体构件340内的前曲拐凹槽392内。前曲拐390可以安装在前曲拐枢转钉394上，前曲拐枢转钉394可以固定到脚踏板主体构件340的上部和下部。在特定实施方式中，前曲拐枢转钉394可以被设置成基本上垂直于脚踏板主体构件340的上表面和下表面。前曲拐390可以包括第一端396和第二端398。前曲拐390的第一端396可以适用于例如经由前弹簧跟随帽400与前弹簧388的远端接合，前弹簧跟随帽400与前弹簧388的远端接合。前弹簧388的另一端或左端与前可调节弹簧帽402接合，前可调节弹簧帽402可以来回旋转以调节前弹簧
388中的张力。前曲拐390的第二端398与滑动轴承块366的前边缘404接合。

[0112] 脚踏板主体构件340可以包括后弹簧孔406，后弹簧孔406的纵向轴线可以在杆354处于静止位置时基本上平行于杆354的纵向轴线，和/或基本上平行于脚踏板主体构件340的后边缘408。后弹簧孔406可以从脚踏板主体构件340的第一侧344朝向脚踏板主体构件340的第二侧346延伸。后弹簧410设置在后弹簧孔406内。后可调节弹簧帽424可以邻近脚踏板主体构件340的第一侧344与后弹簧孔406的左端螺纹接合。后可调节弹簧帽424可以包括核心座，该核心座适用于安装在后弹簧410内并限制后弹簧410。后曲拐412可旋转地安装在脚踏板主体构件340内的后曲拐凹槽414内。后曲拐412可以安装在后曲拐枢转钉416上，后曲拐枢转钉416可以固定到脚踏板主体构件340的上部和下部。在特定实施方式中，后曲拐枢转钉416可以被设置成基本上垂直于脚踏板主体构件340的上表面和下表面。后曲拐412可以包括第一端418和第二端420。后曲拐412的第一端418可以适用于例如经由后弹簧跟随帽422与后弹簧410的远端接合，后弹簧跟随帽422与后弹簧410的远端接合。后弹簧410的另一端或左端与后可调节弹簧帽424接合，后可调节弹簧帽424可以来回旋转以调节后弹簧
410中的张力。后曲拐412的第二端420与滑动轴承块366的后边缘426接合。

[0113] 在操作中，例如如图46所示，前弹簧388和后弹簧410的作用是经由前曲拐390和后曲拐412对滑动轴承块366施加力以将脚踏板主体构件340相对于轴杆354保持在源位置并且促使脚踏板主体构件340在已经旋转离开其源位置之后回到其源位置。当脚踏板主体构件340相对于杆354绕中心枢转轴线360旋转时，滑动轴承块366可以在杆腔342内并沿着轴承壁表面374横向运动。

[0114] 在特定实施方式中，本发明可以覆盖一种方法，该方法使由自行车或设备的骑行者对自行车脚踏板或脚踏板设备施加的力对齐，同时保持在解剖学上矫正自行车骑行者的脚、小腿和膝盖与由骑行者施加到脚踏板上的力的方向对齐，包括以下步骤：对自行车脚踏板施加力，该脚踏板包括用于由自行车的骑行者的鞋接合的螺纹、安装该脚踏板的套筒、和细长杆，该套筒绕细长杆旋转并且使螺纹相对于细长杆枢转，套筒绕细长杆旋转的轴线基本上与螺纹枢转的轴线正交。本发明还可以包括以下步骤：使螺纹朝向中立位置偏置/相对于套筒的旋转轴线自动定心。本发明还可以包括以下步骤：根据自行车骑行者的脚、小腿和膝盖的解剖学上的对齐，将施加到螺纹的偏置量调节到最佳度数。如图10和图10A所示，本发明还可以包括一种自行车脚踏板，其适用于鞋接合的完整齿、尖齿、锯齿、摩擦改进表面、夹子、沟槽、篮网、笼网、或束带，以用于将骑行者的脚束缚或夹在脚踏板上。

[0115] 能够理解，本文公开的本发明不限于所示出的和所描述的结构、操作、确切材料或实施方式的确切细节。尽管已经描述了本发明的特定实施方式，但是各种修改、变型、替选结构、和等价方案也包含在本发明的范围内。尽管可能已经使用特定步骤顺序描述了本发明，但是显然，对于本领域技术人员来说，本发明的范围不限于所描述的步骤顺序。因此，说明书和附图将被认为是说明性的而不具有限制意义。显然，可以对其进行添加、减去、删除、以及其他修改和改变，而不脱离所附权利要求中记载的本发明的广义精神和范围。还应当理解，以上讨论的和在附图中示出的各个实施方式的各个特征和方面可以选择性地与特定实施方式合并和/或可以选择性地从特定实施方式中去除，以获得另一特定实施方式。因此，本发明仅由所附权利要求的范围进行限定。任何权利要求语言都不应当根据35U.S.C.112(f)进行解释，除非权利要求语言中记载了单词“means(手段)”，并且由此仅关于所记载的“means”限定特征进行这种解释。

[0116] 将参照以下编号的声明来进一步描述本发明：

[0117] 1、一种脚踏板，包括：

[0118] 脚踏板主体构件；

[0119] 轴，所述轴包括螺纹端和杆，所述轴的杆具有纵向轴线并且可旋转地安装到所述脚踏板主体构件；以及

[0120] 所述脚踏板主体构件被设置成绕所述纵向轴线旋转并且绕垂直于所述轴的杆的纵向轴线的枢转轴线枢转。

[0121] 2、如声明1所述的脚踏板，其中，所述脚踏板主体构件包括杆腔，并且所述轴的杆延伸到所述杆腔中。

[0122] 3、如声明1或2所述的脚踏板，其中，所述轴的杆安装到第一轴承和第二轴承，所述第一轴承固定到所述脚踏板主体构件，所述第一轴承与所述第二轴承间隔开。

[0123] 4、如声明1至3中任一项所述的脚踏板，其中，所述枢转轴线与所述纵向轴线相交。

[0124] 5、如声明1至4中任一项所述的脚踏板，还包括至少一个弹簧，所述至少一个弹簧适用于使所述轴的杆朝向所述脚踏板主体构件的前边缘或后边缘中的一者运动。

[0125] 6、如声明1至5中任一项所述的脚踏板，其中，所述杆腔具有前壁和后壁。

[0126] 7、如声明1至6中任一项所述的脚踏板，其中，所述第一轴承是邻近所述杆腔上的第一位置固定到所述脚踏板主体构件的自动对准轴承，所述轴的杆邻近所述轴的杆上的第一位置可旋转地安装到所述自动对准轴承。

[0127] 8、如声明1至7中任一项所述的脚踏板，其中，所述第二轴承是邻近所述轴的杆上的第二位置可旋转地安装到所述轴的杆的至少一个远端轴承，所述轴的杆上的第一位置与所述轴的杆上的第二位置间隔开。

[0128] 9、如声明1至8中任一项所述的脚踏板，还包括前弹簧，所述前弹簧由所述脚踏板主体构件支撑并且适用于赋予力以使所述轴的杆朝向所述脚踏板主体构件的后边缘运动。

[0129] 10、如声明1至9中任一项所述的脚踏板，还包括后弹簧，所述后弹簧由所述脚踏板主体构件支撑并且适用于赋予力以使所述轴的杆朝向所述脚踏板主体构件的前边缘运动。

[0130] 11、如声明1至10中任一项所述的脚踏板，其中，所述前弹簧是至少部分地设置在所述脚踏板主体构件内的前弹簧孔中的前线圈弹簧，所述后弹簧是至少部分地设置在所述脚踏板主体构件内的后弹簧孔中的后线圈弹簧。

[0131] 12、如声明1至11中任一项所述的脚踏板，其中，所述前弹簧是固定到所述杆腔的前侧壁的前叶片弹簧，所述后弹簧是固定到所述杆腔的后侧壁的后叶片弹簧。

[0132] 13、如声明1至12中任一项所述的脚踏板，其中，所述前弹簧是固定到所述脚踏板主体构件的前悬臂弹簧，所述后弹簧是固定到所述脚踏板主体构件的后悬臂弹簧。

[0133] 14、如声明1至13中任一项所述的脚踏板，还包括套圈，所述套圈绕所述轴的杆设置，所述套圈具有前立柱和后立柱，所述前立柱与所述前弹簧接合，所述后立柱与所述后弹簧接合。

[0134] 15、如声明1至14中任一项所述的脚踏板，其中，所述套圈包括前半套圈和后半套圈，所述前立柱在所述前半套圈上，所述后立柱在所述后半套圈上，所述前半套圈和所述后半套圈适用于沿所述轴的杆相对于彼此单独地滑动。

[0135] 16、如声明1至15中任一项所述的脚踏板，其中，所述脚踏板主体构件包括上脚踏板主体构件和下脚踏板主体构件。

[0136] 17、如声明1至16中任一项所述的脚踏板，还包括扭簧，所述扭簧由所述脚踏板主体构件支撑，并且适用于赋予后向力以使所述轴的杆朝向所述杆腔的后侧壁运动以及赋予前向力以使所述轴的杆朝向所述杆腔的前侧壁运动。

[0137] 18、如声明1至17中任一项所述的脚踏板，其中，所述脚踏板主体构件包括锚定立柱和支撑块，所述扭簧的主体绕所述锚定立柱设置，所述扭簧的前臂适用于与所述支撑块的前侧接合并对所述轴的杆施加所述后向力，所述扭簧的后臂适用于与所述支撑块的后侧接合并对所述轴的杆施加所述前向力。

[0138] 19、如声明1至18中任一项所述的脚踏板，还包括弹簧块，所述弹簧块具有纵向孔，所述轴的杆的远端设置在所述弹簧块的纵向孔内，所述扭簧适用于通过所述弹簧块对所述轴的杆施加所述后向力和所述前向力。

[0139] 20、如声明1至19中任一项所述的脚踏板，其中，所述扭簧包括前臂和后臂，所述前臂适用于与所述弹簧块的前侧接合，所述后臂适用于与所述弹簧块的后侧接合。

[0140] 21、如声明1至20中任一项所述的脚踏板，其中，所述扭簧的前臂设置在所述弹簧块的前侧上的前通道中，所述扭簧的后臂设置在所述弹簧块的后侧上的后通道中。

[0141] 22、如声明1至21中任一项所述的脚踏板，还包括滑动轴承块，所述滑动轴承块具有孔，所述远端轴承安装在所述孔内。

[0142] 23、如声明1至22中任一项所述的脚踏板，还包括前弹簧，所述前弹簧设置在所述脚踏板主体构件内并且适用于向所述滑动轴承块赋予力以使所述轴的杆朝向所述脚踏板主体构件的后边缘运动。

[0143] 24、如声明1至23中任一项所述的脚踏板，还包括后弹簧，所述后弹簧设置在所述脚踏板主体构件内并且适用于向所述滑动轴承块赋予力以使所述轴的杆朝向所述脚踏板主体构件的前边缘运动。

[0144] 25、如声明1至24中任一项所述的脚踏板，还包括前曲拐和后曲拐，所述前曲拐可旋转地安装到所述脚踏板主体构件，并且具有适用于由于所述前弹簧运动而运动的第一端和适用于向所述滑动轴承块的前侧赋予力的第二端；所述后曲拐可旋转地安装到所述脚踏板主体构件，并且具有适用于由于所述后弹簧运动而运动的第一端和适用于向所述滑动轴承块的后侧赋予力的第二端。

[0145] 26、如声明1至25中任一项所述的脚踏板，其中，所述前弹簧设置在基本上平行于所述轴的杆的纵向轴线设置的前弹簧孔中，所述后弹簧设置在基本上平行于所述轴的杆的纵向轴线设置的后弹簧孔中。

[0146] 27、如声明1至26中任一项所述的脚踏板，还包括前弹簧套筒和后弹簧套筒，所述前弹簧套筒被设置用于在所述脚踏板主体构件中的前弹簧孔内纵向运动，所述后弹簧套筒被设置用于在所述脚踏板主体构件中的后弹簧孔内纵向运动，所述前弹簧套筒的远端与所述滑动轴承块的前边缘接触，所述后弹簧套筒的远端与所述滑动轴承块的后边缘接触，所述前弹簧部分地设置在所述前弹簧套筒中，所述后弹簧部分地设置在所述后弹簧套筒中。

[0147] 28、如声明1至27中任一项所述的脚踏板，其中，所述前弹簧设置在前弹簧孔中并且所述后弹簧设置在后弹簧孔中，并且所述脚踏板还包括前可调节弹簧帽和后可调节弹簧帽，所述前可调节弹簧帽与所述前弹簧孔接合并且适用于调节所述前弹簧中的张力，所述后可调节弹簧帽与所述后弹簧孔接合并且适用于调节所述后弹簧中的张力。

[0148] 29、如声明1至28中任一项所述的脚踏板，还包括球形轴承安装件，所述球形轴承安装件设置在所述脚踏板主体构件中的凹槽中，并且所述轴承是固定在所述球形轴承安装件内的针式轴承。

[0149] 30、如声明1至29中任一项所述的脚踏板，还包括轴承，所述轴承安装到所述脚踏板主体构件和所述轴的杆。

[0150] 31、如声明1至30中任一项所述的脚踏板，还包括轴承，所述轴承安装到所述脚踏板主体构件和所述轴的杆，所述轴承具有垂直于所述轴的杆的纵向轴线的中心枢转轴线，所述脚踏板主体构件适用于绕所述轴的杆和绕所述中心枢转轴线旋转。

[0151] 32、如声明1至31中任一项所述的脚踏板，所述脚踏板主体构件被设置成相对于所述轴的杆进行横向枢转运动。

[0152] 33、如声明1至32中任一项所述的脚踏板，所述脚踏板主体构件被设置成相对于所述轴的杆进行横向枢转运动，并且适用于在没有外力的情况下被保持在源位置，在所述源位置，所述脚踏板主体构件的前边缘和后边缘被定位成基本上平行于所述轴的杆。

[0153] 34、如声明1至33中任一项所述的脚踏板，其中，所述轴的杆的远端可旋转地安装到滑动轴承块。

[0154] 35、如声明1至34中任一项所述的脚踏板，其中，所述轴的杆的远端可旋转地安装到滑动轴承块，并且所述滑动轴承块的上表面和下表面包括低摩擦材料。

[0155] 36、如声明1至35中任一项所述的脚踏板，其中，所述轴的杆的远端可旋转地安装到滑动轴承块，上醋酸醛树脂片附接到所述滑动轴承块的上表面，下醋酸醛树脂片附接到所述滑动轴承块的下表面。

[0156] 37、如声明1至36中任一项所述的脚踏板，其中，所述轴的杆的远端可旋转地安装到滑动轴承块，所述滑动轴承块具有上表面和下表面，所述滑动轴承块的上表面与所述脚踏板主体构件中的杆腔的上表面滑动接合，并且所述滑动轴承块的下表面与所述杆腔的下表面滑动接合。

[0157] 38、如声明1至37中任一项所述的脚踏板，所述脚踏板主体构件适用于绕所述轴的杆的纵向轴线和绕与所述纵向轴线相交并垂直于所述纵向轴线的横向轴线旋转。

[0158] 39、如声明1至38中任一项所述的脚踏板，所述脚踏板主体构件包括前弹簧和后弹簧，所述前弹簧设置在所述脚踏板主体构件中的前弹簧孔中，所述后弹簧设置在所述脚踏板主体构件中的后弹簧孔中，所述前弹簧和所述后弹簧中的每一者都具有纵向轴线，所述纵向轴线被设置成在所述脚踏板主体构件处于静止位置时基本上垂直于所述轴的杆的纵向轴线。

[0159] 40、如声明1至39中任一项所述的脚踏板，还包括可旋转壳体，所述可旋转壳体具有主纵向孔，所述主纵向孔从所述可旋转壳体的第一端延伸并且适用于接收所述轴的杆，所述主纵向孔具有与所述轴的杆的纵向轴线共轴的纵向轴线。

[0160] 41、如声明1至40中任一项所述的脚踏板，所述轴的杆可旋转地安装在至少一个左轴承和至少一个右轴承上，所述左轴承邻近所述轴的杆上的第一位置固定在所述可旋转壳体的主纵向孔中，所述右轴承邻近所述轴的杆上的第二位置固定在所述可旋转壳体的主纵向孔中，所述第二位置与所述第一位置间隔开。

[0161] 42、如声明1至41中任一项所述的脚踏板，所述可旋转壳体包括第一正交孔和第二正交孔，所述第一正交孔和所述第二正交孔共享共用纵向轴线，所述共用纵向轴线与所述可旋转壳体的主纵向孔的纵向轴线相交并且基本上垂直于所述可旋转壳体的主纵向孔的纵向轴线，所述可旋转壳体在所述脚踏板主体构件中的顶部孔与所述脚踏板主体构件中的底部孔之间可旋转地安装到所述脚踏板主体构件，使得所述脚踏板主体构件中的顶部孔、所述可旋转壳体中的第一正交孔、所述可旋转壳体中的第二正交孔以及所述脚踏板主体构件中的底部孔共享共用轴线。

[0162] 43、如声明1至42中任一项所述的脚踏板，还包括第一轴承和第二轴承，所述第一轴承设置在所述可旋转壳体的第一表面与所述脚踏板主体构件之间，所述第二轴承设置在所述可旋转壳体的第二表面与所述脚踏板主体构件之间，所述可旋转壳体的第一表面和第二表面在所述可旋转壳体的相对侧上。

[0163] 44、如声明1至43中任一项所述的脚踏板，其中，所述可旋转壳体的第一表面包括第一环形凹槽，所述第一轴承是设置在所述第一环形凹槽中的第一环形轴承，所述可旋转壳体的第二表面包括第二环形凹槽，所述第二轴承是设置在所述第二环形凹槽中的第二环形轴承。

[0164] 45、如声明1至44中任一项所述的脚踏板，其中，所述脚踏板主体构件的前侧包括容纳前弹簧的前弹簧孔，所述前弹簧适用于对所述可旋转壳体的前侧施加后向力，所述脚踏板主体构件的后侧包括容纳后弹簧的后弹簧孔，所述后弹簧适用于对所述可旋转壳体的后侧施加前向力。

[0165] 46、如声明1至45中任一项所述的脚踏板，还包括前往复式柱塞和后往复式柱塞，所述前往复式柱塞设置在所述前弹簧孔中并且适用于在来自所述前弹簧的力的作用下推向所述可旋转壳体的前侧，所述后往复式柱塞设置在所述后弹簧孔中并且适用于在来自所述后弹簧的力的作用下推向所述可旋转壳体的后侧。

[0166] 47、如声明1至46中任一项所述的脚踏板，还包括套筒、上紧固件和下紧固件，所述套筒具有在所述套筒的上端中的上内螺纹和在所述套筒的下端中的下内螺纹，所述套筒被设置成穿过所述可旋转壳体中的第一正交孔和第二正交孔并且与所述脚踏板主体构件中的顶部孔和底部孔对齐；所述上紧固件被设置成穿过所述顶部孔并且与所述套筒中的上内螺纹进行螺纹接合；所述下紧固件被设置成穿过所述底部孔并且与所述套筒中的下内螺纹进行螺纹接合。

[0167] 48、如声明1至47中任一项所述的脚踏板，其中，所述脚踏板主体构件包括第一壁、顶板和底板，所述顶板和所述底板从所述第一壁延伸，所述顶板和所述底板间隔开并且设置在基本上平行的平面中，所述顶部孔设置在所述顶板中，并且所述底部孔设置在所述底板中。

[0168] 49、如声明1至48中任一项所述的脚踏板，还包括自动对准轴承，所述自动对准轴承安装到所述脚踏板主体构件并且具有中心枢转轴线，所述脚踏板主体构件适用于绕所述中心枢转轴线枢转。

[0169] 50、如声明1至49中任一项所述的脚踏板，其中，枢转轴线是轴承的中心枢转轴线，所述轴承固定到所述脚踏板主体构件并且可旋转地安装到所述轴的杆。