专利名称：自行车构件和制造该构件的方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车构件，特别适用于承受相当大单位压力的自行车部件的装配中。本发明还涉及用于制造该构件的方法。
在本专利说明书的上下文中，涉及的构件是一个踏板曲柄，但被表示的构件可以扩展到与踏板曲柄不同、但具有与踏板曲柄相似特征的自行车构件，例如座椅柱。
背景技术：
根据现有技术，不同类型的踏板曲柄能用不同的形状、材料和构造技术来识别，它们旨在实现这样的目标，即尽可能地减小踏板曲柄的重量，同时，即使不能提高，也要确保其强度和可靠性特性。
趋向于制造更轻的踏板曲柄的趋势已经导致具有低比重的复合材料的使用。
然而，当发生于踏板曲柄使用中的单位压力保持不变时，特别是由于骑车者在蹬踏过程中的推动作用导致的扭转力保持不变时，必须在底托架枢轴或踏板枢轴与踏板曲柄主体之间插入充当垫层的金属件。
使用这种技术的第一实施方式在同一申请人的专利EP1281609中示出，其中踏板曲柄主体通过在一个模具中模制一种热固性复合材料而获得，在该模具中安排有金属嵌入件。
在模制步骤的过程中，处于塑性状态中的复合材料被安排覆盖该嵌入件，复合材料覆盖它们绝大部分的外表面，除了一个相应于支撑件的短的部分之外，其中嵌入件被固定到该支撑件。该支撑件也有利地充当脱模元件，从而布置在模具中的材料被加热到其固化温度，在这之后通过触动该脱模元件，踏板曲柄能被从模具中取出，然后，踏板曲柄经受冷却降到室温，在最后的结构中，嵌入件基本上被结合到用来制造踏板曲柄主体的材料的内部。
然而，在前述冷却步骤中有一个缺点，即覆盖嵌入件的复合材料趋向于脱离嵌入件本身的壁面，实际上，在冷却过程中，构成嵌入件的金属材料和踏板曲柄的复合材料都收缩了。两种材料的冷却系数越不相同，脱离作用更加越是相关。这种脱离意味着在金属嵌入件和复合材料之间的附着的降低，从而导致踏板曲柄的强度和支撑的性质在总体上的下降。
在复合材料的踏板曲柄主体中使用金属嵌入件的第二解决方案在专利US6202506中被示出，在该解决方案中，金属嵌入件在外表面上具有一系列成形的圆盘，它们被隔开并且结合到制造踏板曲柄主体的复合材料中。这种产品虽然增加了在嵌入件和复合材料之间的接触面积，但由于在踏板曲柄主体的材料和嵌入件之间的局部分离，所以它仍然具有缺点，该局部分离是在材料的固化步骤期间出现的现象。
发明内容
本发明的第一方面是一种自行车构件，它包括一个主体，该主体由被嵌入聚合材料基体内的强化纤维构成并用来与至少一个自行车元件机械地结合并传递力，所述构件特征在于它包括至少一个支座和至少一个被容纳在所述支座中的金属嵌入件，支座具有一个通向其外表面的孔口、一个基部和确定了若干截面的壁面，该基部的尺寸不大于所述孔口的尺寸，所述截面的尺寸从孔口到基部不变大。
有利地，在支座已经被形成之后，支座的形状和尺寸允许嵌入件插入构件的主体中，以这种方式避免由于材料在固化步骤中的不同的收缩所导致的不希望有的分离效果。
本发明的另一方面是一种用于制造一个自行车构件的方法，该自行车构件包括一个主体，主体由被嵌入聚合材料基体内的强化纤维构成并用来与至少一个自行车元件机械地结合并传递力，所述方法特征在于它包括下列步骤根据希望的形状制造所述构件的主体；在所述主体中，制造一个具有如此尺寸和形状的支座，以使该支座能容纳一个嵌入件；制造一个具有如此尺寸和形状的金属嵌入件，以使该金属嵌入件能被容纳在所述支座中；从所述主体的外部将所述金属嵌入件插入所述支座中。
优选地，支座和嵌入件具有相配的结合面，更优选地，一种胶粘物质被放在它们之间，胶粘物质适合在两个部件之间建立一个适当的强连接面。
此外，为了将剪应力减到最小，特别是当构件是一个踏板曲柄时，在嵌入件和支座之间制成槽，优选为螺纹。
根据一个优选实施方式，实际上，支座基本上由一个螺孔构成，而嵌入件形成为一个螺杆状，以使嵌入件容易通过旋入操作被插入。
如所述的，用于获得构件的方法预知了一个制造主体的第一步骤，在一个优选实施方式中，该主体通过在一个模具中成形而获得。
在这种情况下，支座的制造预知了用一种强化分离的物质覆盖的主元件的使用，在材料被引入模具内部之前，主元件被插入模具中。主体在模具内部的成形被完成之后，同样通过存在的强化分离材料的帮助，主元件被从主体本身取出。
为了使这最后的步骤成为可能，主元件由一个可取出的元件构成，优选地是一个螺杆状元件，它使随后具有螺纹外形的嵌入件的插入成为可能。
关于具有螺纹外形的优选实施方式，优选地，支座和嵌入件有若干具有不同外形的区域，这些区域确定了相应的没有间隙的结合区域和宽松的结合区域，在宽松的结合区域中，一个间隙被有利地限定以容纳胶粘物质。
在一个不同的实施方式中，支座可以有利地通过用机械加工除去材料来获得。
从结合附图进行的对一些优选实施方式的说明，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，其中图1表示根据本发明的构件的轴测图；图2表示图1的分解图；图3表示图1沿轴III-III的局部剖视图；图3A表示图3的放大细节；图3B表示图3的另一个放大细节；图3C表示图3A的细节的一个变型实施方式；图4表示本发明的构件的一个变型的分解轴测图；图4A表示沿图4的轴IV-IV的局部剖视图；图4B表示图4A的一个放大细节；图4C表示图4A的另一个放大细节；图5和6表示本发明的构件的另一个变型的分解轴测图；图7表示本发明的构件的另一个变型实施方式的轴测图；图8到11表示根据本发明的方法的一个优选实施方式制造图1的构件的不同步骤；图12表示根据图9的剖面线XII-XII的视图。
具体实施例方式
在图1至3中表示了本发明的构件，其中该构件总是用1来表示。这里被表示的构件由一个用于自行车的踏板曲柄构成，在下文中我们将用术语踏板曲柄来意指一个具有相似于踏板曲柄的特征的自行车构件，例如座椅柱。通常能够认为这种构件受到至少一个分力，例如牵引力、压力和/或扭矩，并且能传递或耐受该力。
踏板曲柄1包括一个细长的主体2，该主体2在端部3具有一个第一支座4，一个第一金属嵌入件5被容纳在第一支座4中以将踏板曲柄1连接到自行车的底托架枢轴，其中底托架枢轴未在图中示出。
在相对的端部6有一个第二支座7，一个第二金属嵌入件8被容纳在第二支座7中以连接踏板，其中踏板未在图中示出。
两个嵌入件5、8具有各自的用于分别连接到底托架枢轴和踏板枢轴的通孔9、10，在该特定情况下，用于连接到底托架枢轴的通孔9是正方形的，而用于连接到带螺纹的踏板枢轴的通孔10是带有螺纹的。很明显，在不同的实施方式中，连接孔可以不是通孔，并且可以具有不同的几何形状，匹配底托架和踏板枢轴形状。
主体2由被嵌入热塑性或热固性树脂基体中的强化纤维构成，而嵌入件5、8由金属材料构成，优选地是一种铝合金。强化纤维优选地是以无规则的方式布置在基体内的碳纤维，但这不是必需的。作为选择，强化纤维可以被以有序的方式布置在模具内，例如按照单向结构，或以织物的形式被纬线编织，以沿着特定方向形成具有所希望的特性的若干层。最后，强化纤维能从包括玻璃纤维、芳香尼龙纤维、陶瓷纤维或它们的任何组合中选择。
如在图2、3、3A和3B中能具体看到的，每个支座4、7都具有一个通向踏板曲柄1的主体2的表面2a、2b的孔口4a、7b，一个基部4b、7a和壁面4c、7c。这些支座4、7的形状基本上是圆柱形的，因此孔口4a、7b的尺寸基本上等于各自的基部4b、7a的尺寸，而壁面4c、7c从孔口4a、7b到基部4b、7a确定了同样的圆形部分，每个嵌入件5、8还都具有一个与相应的支座4、7的形状相配的基本上成圆柱形的形状。
支座4、7和嵌入件5、8实际上具有匹配的结合面，结合面上形成相应的螺纹。实际上，支座4、7包括一个螺孔11、12，而嵌入件5、8具有其一个成形为螺杆状的部分13、14。
如能在图3A中关于用来连接到底托架枢轴的端部3的细节中看到的，嵌入件5的螺杆状部分13具有一个与螺孔11没有间隙的第一结合区域13a和一个第二结合区域13b，第二结合区域13b与螺孔11宽松结合，以用这种方式确定一个间隙区域15。该间隙15具有基本上均匀的厚度并且被用胶粘物质填充，间隙厚度有利地在0.1至0.05毫米之间。尤其是，没有间隙的第一结合区域13a包括三个具有平均直径、外径和底径分别大于第二区域13b的螺纹的平均直径、外径和底径的接触螺纹。该具有增大直径的螺纹的第一区域13a邻接嵌入件5的端部5a，端部5a与嵌入件5本身的第一螺纹的端部5b相对。嵌入件5还具有一个加宽的头部17，头部17适合被布置成紧靠着形成于主体2中的环形接触面19。最后，正方形的通孔9使之与底托架枢轴结合。
如同能在图3B中看到的，结合连接到底托架枢轴的端部3所叙述的内容也能适用于用来将踏板曲柄连接到踏板枢轴的端部6。嵌入件8的螺杆状部分14具有一个与螺孔12没有间隙的第一结合区域14a和一个第二结合区域14b，第二结合区域14b与螺孔12宽松结合，以用这种方式确定一个间隙区域16。该间隙16具有基本上均匀的厚度并且被用胶粘物质填充，间隙厚度有利地在0.1至0.05毫米之间。尤其是，没有间隙的第一结合区域14a包括三个具有平均直径、外径和底径分别大于第二区域14b的螺纹的平均直径、外径和底径的接触螺纹。该具有增大直径的螺纹的第一区域14a邻接嵌入件8的端部8b，端部8b与嵌入件8本身的第一螺纹的端部8a相对。嵌入件8还具有一个加宽的头部18，头部18适合被布置成紧靠着形成于主体2中的环形接触面20。最后，正方形的通孔10使之与踏板枢轴结合。
应该注意，在踏板曲柄1的相对的表面2a、2b上，两个嵌入件5、8用逆时针螺旋拧入踏板曲柄1的主体2中。在蹬踏过程中，这确定了有利的将嵌入件5、8扭转到相应的支座4、7中的拧紧动作。
在图3C中表示了一个在嵌入件和支座之间的螺孔螺杆式结合的变型实施方式。该实施方式不同于前述的实施方式，其中螺孔61具有一个与嵌入件55的螺杆部分63没有间隙的第一结合区域61a和一个第二结合区域61b，第二结合区域61b与螺杆63宽松结合以确定一个间隙65。第一区域61a包括三个具有平均直径、外径和底径分别小于第二区域61b的螺纹的平均直径、外径和底径的接触螺纹。第一区域61a被布置为靠近支座54的基部54b。最后，嵌入件55具有一个加宽的头部67，头部67适合被布置成紧靠着形成于主体2中的环形接触面69。
图4、5和6表示刚才描述的踏板曲柄的不同变型，不同之处在于支座和嵌入件具有不同的外形，它们仍然匹配并设有用于容纳胶粘物质的间隙。
在图4中表示了一个踏板曲柄，其中与中心机件相联的嵌入件88和相应的支座84不同于与踏板相联的嵌入件89和相应的支座85。
如在图4B中看到的，支座84具有一个第一圆柱部分84a和一个螺纹端部分84b，相联的嵌入件88具有一个螺纹部分88b和一个圆柱部分88a，螺纹部分88b与支座84的螺纹部分84b结合，圆柱部分8a具有一个比支座84的圆柱部分84a稍小的直径，这确定了一个间隙区域87，胶粘物质被有利地容纳在该间隙区域87中。
支座85和相联的嵌入件89具有一个稍带锥形的圆柱形状，如在图4C的细节中看到的，支座85的基部85a在尺寸上小于孔口85b，而壁面85e确定了从孔口85b到基部85a其尺寸减小的部分。
在图5中表示了一个踏板曲柄，其中每个支座74、75和相联的嵌入件78、79具有基本上成六角形的棱柱的形状。
最后，在图6中表示了一个踏板曲柄，其中每个支座94、95和相联的嵌入件98、99都具有一个基本上圆柱形的形状，它们具有若干被纵向开槽的接触面以在嵌入件98、99的扭转下改善关于支座94、95的固定性。
应该注意，嵌入件和支座的不同几何形状在蹬踏过程中产生不同的受力分布，特别是扭力类型的分布。在设计步骤中，这确定了外形的尺寸，以便在踏板曲柄的主体和嵌入件之间适当地分布机械应力，尽可能地减小放在它们之间的胶粘物质所受到的剪应力。
图7表示图1的踏板曲柄的一个变型，包括一个具有若干辐条的踏板曲柄100，它通常称为右踏板曲柄，一个或更多的轮周件(未示出)用它联接以传动链条。
在所示的解决方案中，踏板曲柄主体102在一端具有一个第一支座104和在相对端具有一个第二支座105，一个第一嵌入件108被容纳在第一支座104中用来连接到中心机件，一个第二嵌入件109被容纳在第二支座105中用来连接到踏板，第一和第二嵌入件108、109优选地是在图1中描述的类型，但这不是必需的。
踏板曲柄主体102还包括与前面的附图中所述的那些同样类型的一个第三支座115和一个第三嵌入件110，它们被布置在第一嵌入件108和第二嵌入件109之间的中间位置。第三支座115和第三嵌入件110用来固定与踏板曲柄100安装成整体的轮周件。为了这个目的，一个螺纹盲孔111被形成于第三嵌入件110上，螺纹盲孔111能连接所述轮周件的螺杆连接装置。
踏板曲柄100在一端还具有四个横臂113或辐条，相应的支座112被形成于横臂113的末端，支座112允许用螺杆连接装置在另外的四个点上锁止轮周件。在这里所示的解决方案中，横臂113和踏板曲柄主体102构成一个由被嵌入聚合材料基体中的强化纤维制成的单一主体，聚合材料例如是热固性或热塑性树脂。
在一个可能的变型实施方式中，支座112能具有如此的尺寸和形状，以便容纳前面所述类型的相应的金属嵌入件，在这种情况下确定四个用于将轮周件固定到具有金属嵌入件的踏板曲柄主体102的固定点。
在其它既没有描述也没有表示的变型实施方式中，踏板曲柄能配备具有不同几何形状的支座，例如在图4至6中所示的形状的任何组合。
在其它情况下，嵌入件本身相对于容纳它的支座可以是不同形状的，例如可以是一个三棱柱形的嵌入件，它被容纳在任何非圆柱形的支座中。
在另一个变型中，嵌入件-支座联接可以被形成为不放入胶粘物质，在这种情况下，仅仅通过两个部件之间的机械干涉来确保固定性。此外，支座可以是一端封闭的，不是象上面所示的形状那样在主体的整个长度上与主体接合。
参考图8至11，根据本发明的方法的一个优选实施方式，下文将说明用于获得在图1中所描述和表示的类型的踏板曲柄的步骤。
如能在图8中看到的，预定数量的嵌入了强化纤维148的聚合材料被布置在模具120的第一半模122之内，在该第一半模122中还放置了两个主元件144、146，主元件144、146由一种强化分离的物质涂覆并被两个支撑元件140、142保持在适当的位置中，支撑元件140、142还有利地充当脱模元件。主元件144、146由相应的设有一个加宽头部157、158的带螺纹的嵌入件构成，其外形与将会在踏板曲柄1中获得的支座4、5的形状匹配。
在随后的步骤中，模具120的第二半模124闭合在第一半模122上，使材料148流入被模具120的两个半模122、124确定的凹入部分内。如在图12中看到的一样，除了加宽的头部157、158之外，在塑性状态中的材料148完全充满空腔并完全包围主元件144、146，因而头部157、158没有用任何材料覆盖。
随后通过适当的已知加热装置134加热模具120，这使聚合材料的固化并成网状，并按照所希望的形状形成踏板曲柄主体2的相关形状。
然后，模具120被打开，踏板曲柄主体2通过触动脱模元件140、142而被取出。主元件144、146如所述地具有没有用材料覆盖的加宽的头部157、158。这使它们随后能通过旋出操作从踏板曲柄主体2中取出。由于强化分离材料的存在和由于材料在冷却步骤中的热收缩导致的材料148的局部分离，该旋出操作更容易进行，其中主元件144、146在模制之前用强化分离的材料涂覆。主元件144、146的取出产生了一个由踏板曲柄主体2构成的半成品，它具有两个带螺纹的支座4、5，完全由被定型的材料制成，该被定形的材料由强化纤维构成。
在图11中所示的随后的操作提供了相应的带螺纹的嵌入件5、8的插入，嵌入件5、8具有按照图3A和图3B中所示的几何形状，由一层胶粘物质覆盖，优选地是一种双组分环氧树脂。在旋入的过程中，胶粘物质被布置成充满形成于支座4、7和嵌入件5、8之间的间隙15、16。最后，由于没有间隙的结合，最终旋入步骤使嵌入件5、8被锁止在支座4、7中，该没有间隙的结合是通过使螺纹13a、14a与螺孔11、12接触而产生的。
接着是胶粘物质的干燥步骤，它能在室温下进行或可能通过加热进行，直到它聚合。
最后，按照已知的加工技术，用于连接到底托架枢轴和踏板的相配的孔9、10在嵌入件5、8上由机床制出。
有利地，由于嵌入件和踏板曲柄主体的特殊的几何形状，所述方法使它们之间的结合力提高。实际上，当用已经被形成网状和被固化的聚合材料形成了踏板曲柄主体时，嵌入件才被插入支座中，使通过机械干涉进行理想的结合得以实现。
更加有利地，通过尽可能地利用胶粘物质的粘合性质，所述方法使在嵌入件和踏板曲柄主体之间的结合力提高。实际上，当踏板曲柄主体和嵌入件已经被形成时，胶粘物质才被应用和被干燥处理，因而在胶粘物质的聚合步骤期间，它们没有受到任何收缩。
该方法的变型预知了不同形状的主元件的使用，即，被成形以便允许根据所希望的几何形状来制造相应的支座。例如，为了制造图3B中所示的支座61，主元件可以由一个圆柱形元件构成，圆柱形元件具有各种根据该图中所示的轮廓形成的螺纹轮廓。
还能在所述方法的进一步的步骤中预知，在嵌入件被插入相应的支座中之后，相对于加宽的头部的端部经历一个冲压成形以产生一个底切区域，该底切区域防止嵌入件从支座本身中脱离。
在所述方法的另一个变型中，支座能通过用机床从一个整块的踏板曲柄主体开始进行加工而形成，该整块的踏板曲柄主体例如通过用所述方法进行模制而获得，然而，在该方法中省略了主元件。
在又一个变型中，模制可以使用适合被布置在模具内用来形成踏板曲柄的多层材料。这些层能由按照单向结构布置在聚合材料基体内或以织物的形式纬线编织的、在聚合材料基体内的强化纤维构成。这使踏板曲柄沿着预定的方向获得特殊的物理机械特性。
应该注意，主元件的形状基本上与嵌入件的形状匹配并在至少一个部分中稍大于嵌入件的形状，使得当插入完成时，形成用于容纳胶粘物质的间隙。
此外，当踏板曲柄被安装在自行车上时，能够预见，可以应用一个可取下的嵌入件覆盖件以改善踏板曲柄的外观。
最后，支座和金属嵌入件的形状可以是所示形状的任何组合。例如，所有所示的形状都能形成锥状，或能有一个具有减小截面的第一部分(截头圆锥体或截头棱锥体)和一个具有不变截面的端部部分(圆柱形或棱柱形)。此外，在截头圆锥、圆柱形中，在圆柱部分中或在其端部部分中可以有螺纹。最后，支座的内表面和/或嵌入件的外表面可以由曲面区域和平面区域的任何组合组成。
权利要求
1.自行车构件(1；100)，包括一个主体(2；102)，该主体由被嵌入聚合材料基体内的强化纤维构成并用来与至少一个自行车元件机械地结合并传递力，其特征在于，它包括至少一个支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)和至少一个被容纳在所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)中的金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)，所述支座具有一个通向其外表面的孔口(4a，7b；54a；84a；85b)、一个基部(4b，7a；54b；84b，85a)和确定了若干截面的壁面(4c，7c；85c)，该基部的尺寸不大于所述孔口(4a，7b；54a；84a；85b)的尺寸，所述截面的尺寸从孔口(4a，7b；54a；84a；85b)到基部(4b，7a；54b；84b，85a)不增加。
2.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)和所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)具有相配的结合面，以便获得机械结合。
3.如权利要求2所述的构件(1；100)，其特征在于所述结合面是圆柱形。
4.如权利要求2所述的构件(1；100)，其特征在于所述结合面是棱柱形。
5.如权利要求2所述的构件(1；100)，其特征在于所述结合面是截头圆锥形。
6.如权利要求2所述的构件(1；100)，其特征在于所述结合面具有一个或更多的槽。
7.如权利要求6所述的构件(1；100)，其特征在于所述槽从所述支座(94，95)的孔口到基部纵向地延伸。
8.如权利要求3所述的构件(1；100)，其特征在于所述支座(4，7；54；84)的结合面在其至少一个部分中具有一个内螺纹，该内螺纹在该部分中确定了一个螺孔(11，12；61；84b)。
9.如权利要求3所述的构件(1；100)，其特征在于所述金属嵌入件(5，8；55；88)的结合面在其至少一个部分(13，14；63；88b)中具有一个外螺纹，该外螺纹在该部分上确定了一个螺杆。
10.如权利要求8和9所述的构件(1；100)，其特征在于所述螺纹部分(84b，88b)被限定在所述支座(84)的基部上和所述嵌入件(87)的端部部分上。
11.如权利要求8和9所述的构件(1；100)，其特征在于全部结合面都形成有螺纹。
12.如权利要求8和9所述的构件(1；100)，其特征在于所述螺杆状的金属嵌入件(5，8)的部分(13)具有一个与所述螺孔(11，12)没有间隙的第一结合区域(13a，14a)和一个第二结合区域(13b，14b)，该第二结合区域与所述螺孔(11，12)宽松结合以确定一个间隙(15，16)。
13.如权利要求12所述的构件(1；100)，其特征在于所述第一区域(13a，14a)包括一个或更多的接触螺纹，相对于所述第二区域(13b，14b)的螺纹，这些接触螺纹具有更大的平均直径、外径和底径。
14.如权利要求12所述的构件(1；100)，其特征在于所述第一区域(13a，14a)位于靠近所述金属嵌入件(5，8)的端部(5a，8b)的位置，所述端部(5a，8b)被布置在与所述金属嵌入件(5，8)的第一螺纹的端部(5b，8a)相对的位置上。
15.如权利要求8和9所述的构件(1；100)，其特征在于所述螺孔状支座的部分(61)具有一个与所述螺杆部分(63)没有间隙的第一结合区域(61a)和一个第二结合区域(61b)，该第二结合区域(61b)与所述螺杆(63)宽松结合以确定一个间隙(65)。
16.如权利要求15所述的构件(1；100)，其特征在于所述第一区域(61a)包括一个或更多的接触螺纹，它们具有比所述第二区域(61b)的螺纹小的平均直径、外径和底径。
17.如权利要求15所述的构件(1；100)，其特征在于所述第一区域(61a)位于靠近所述支座(54)的基部(54b)的位置。
18.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述支座(4，7；54)的基部(4b，8a；54b)通向所述构件(1)的一个第二外表面(2b，2a)，确定了一个用于所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)的贯穿结构。
19.如权利要求1所述的构件，其特征在于所述支座的基部被限制在所述构件的主体之内，确定了一个用于所述支座的封闭结构。
20.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)具有一个加宽的头部(17，18；67)，该头部适合被布置成紧靠所述主体(2)的外表面(2a，2b)。
21.如权利要求18和20所述的构件，其特征在于所述金属嵌入件具有一个第二加宽的头部，该头部适合被布置成紧靠所述第二外表面。
22.如权利要求1所述的构件，其特征在于它包括一个可取下的覆盖件，该覆盖件能被应用在所述金属嵌入件上。
23.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于一种胶粘物质被放在所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)和所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)之间。
24.如权利要求23所述的构件(1；100)，其特征在于所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)的壁面(4c，7c；85c)和所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)的外表面确定了一个间隙(15，16；65；87)，该间隙适合容纳所述胶粘物质。
25.如权利要求21所述的构件(1；100)，其特征在于所述间隙(15，16；65；87)具有一个基本上均匀的厚度。
26.如权利要求22所述的构件(1；100)，其特征在于所述厚度在0.1至0.05毫米之间。
27.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述强化纤维被无规则地布置在所述聚合材料基体内。
28.如权利要求1所述的构件，其特征在于所述强化纤维以一种有序的方式布置在所述聚合材料基体内。
29.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述强化纤维能从一个集合中选择，该集合包括碳纤维、玻璃纤维、芳香尼龙纤维、陶瓷纤维或它们的任何组合。
30.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)由一种轻合金构成。
31.如权利要求30所述的构件(1；100)，其特征在于所述轻合金为铝。
32.如权利要求23所述的构件(1；100)，其特征在于所述胶粘物质由一种双组分环氧树脂构成。
33.如权利要求1所述的构件(1；100)，其特征在于它是一个踏板曲柄(1)，该踏板曲柄(1)在一端(3)具有一个第一支座(4；54；74；84；94；104)并在相对端(6)具有一个第二支座(7；75；85；95；105)，一个第一金属嵌入件(5；55；78；88；98；108)被容纳在该第一支座中用来连接到自行车的底托架，一个第二金属嵌入件(8；79；89；99；109)被容纳在该第二支座中用来连接到自行车踏板。
34.如权利要求33所述的构件(1；100)，其特征在于所述第一和第二嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)分别具有一个连接到底托架枢轴和踏板枢轴的连接孔(9，10)。
35.如权利要求33所述的构件(100)，其特征在于所述踏板曲柄(1)包括一个第三支座(115)和一个第三嵌入件(110)，用来固定一个与所述踏板曲柄(1)相联的轮周件。
36.如权利要求35所述的构件(100)，其特征在于所述第三嵌入件(110)被布置在所述第一嵌入件(108)和所述第二嵌入件(109)之间的中间位置上。
37.如权利要求33所述的构件(100)，其特征在于所述踏板曲柄(1)包括一个或更多相对于所述第一支座(104)径向延伸的横臂(113)，该横臂(113)适合使一个与所述踏板曲柄(1)相联的轮周件固定。
38.如权利要求37所述的构件(100)，其特征在于所述横臂(113)包括用于固定所述轮周件的支座(112)和嵌入件。
39.用于制造一个自行车构件(1；100)的方法，该自行车构件包括一个主体，该主体由被嵌入聚合材料基体内的强化纤维构成并用来与至少一个自行车元件机械地结合和传递力，所述方法特征在于，它包括下列步骤根据希望的形状制造所述构件(1；100)的主体(2；102)；在所述主体(2；102)中，制造一个支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)，其尺寸和形状使该支座能容纳一个嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)；制造一个金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)，其尺寸和形状使该金属嵌入件能被容纳在所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)中；从所述主体(2；102)的外部将所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)插入所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)中。
40.如权利要求39所述的方法，其特征在于当所述主体(2；102)在室温下时，所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)被插入所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)中。
41.如权利要求39所述的方法，其特征在于它进一步包括下列步骤将一种胶粘物质应用到所述支座的表面上和/或所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)的外表面上；在将所述金属嵌入件(5，8；55；78，79；88，89；98，99；108，109)插入所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)中的步骤之后，让所述胶粘物质干燥。
42.如权利要求41所述的方法，其特征在于所述干燥步骤在室温下进行。
43.如权利要求39所述的方法，其特征在于所述主体(2；102)通过在一个模具(120)中成形而获得。
44.如权利要求43所述的方法，其特征在于所述支座(4，7；54；74，75；84，85；94，95；104，105)被用下列步骤获得将一个由强化分离的物质涂覆的主元件(144，146)插入所述模具(120)中；通过所述成形操作制造所述主体(2；102)；从所述主体(2；102)中取出所述主元件(144，146)。
45.如权利要求44所述的方法，其特征在于所述主元件(144，146)的插入步骤使用一个具有至少一个螺杆状部分的主元件(144，146)。
46.如权利要求45所述的方法，其特征在于所述主元件(144，146)的取出步骤通过旋出操作来进行。
47.如权利要求39所述的方法，其特征在于所述支座的形成通过用机床进行机械加工来进行。
48.如权利要求47所述的方法，其特征在于所述机械加工在所述支座的至少一个部分中提供一个螺孔。
49.如权利要求45或48所述的方法，其特征在于所述嵌入件的插入步骤使用一个至少部分地形成螺纹的嵌入件(5，8；55；88)，该嵌入件被拧入所述支座中。
50.如权利要求43所述的方法，其特征在于所述成形步骤包括将一种由嵌入聚合材料基体中的强化纤维构成的材料(148)放入所述模具(120)中。
51.如权利要求50所述的方法，其特征在于所述强化纤维被无规则地布置在所述基体中。
52.如权利要求50所述的方法，其特征在于所述强化纤维按照优选的方向、以有序的方式被布置在所述基体中。
53.如权利要求50所述的方法，其特征在于所述聚合材料选自一种热塑性材料和一种热固性塑性材料。
54.如权利要求53所述的方法，其特征在于所述成形步骤进一步包括一个加热所述模具的步骤，用来固化所述塑性材料。
55.如权利要求39所述的方法，其特征在于它进一步包括一个所述嵌入件的变形步骤，适合防止嵌入件从所述支座中脱离。
56.如权利要求55所述的方法，其特征在于所述变形通过冲压成形进行。
全文摘要
一个用于自行车的踏板曲柄(1)，由被嵌入聚合材料基体中的强化纤维构成，它具有两个支座(4，7)，两个金属嵌入件(5，8)被容纳于该两个支座中。支座(4，7)具有一个孔口(4a，7b)，所述孔口通向踏板曲柄的外表面(2a；2b)并具有一个以便使嵌入件(5，8)从踏板曲柄(1)的外部插入的几何形状。
文档编号B62K19/16GK1572649SQ20041004928
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月10日 优先权日2003年6月10日
发明者朱塞佩·达尔普拉 申请人:坎培诺洛有限公司