CN103879228A - 包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件和用于制造这种构件的方法 - Google Patents

包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件和用于制造这种构件的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件和用于制造这种构件的方法。具体地，本发明涉及自行车构件，例如轮圈(10)，其包括铝制成的结构体(22)和与铝制成的结构体(22)的第一表面部分结合的由复合材料制成的结构体(24)。这样的第一表面部分已经进行了脱氧表面处理。然后将粘合物质施加在所述第一表面部分的至少部分上，用于将铝制成的结构体(22)粘合至复合材料制成的结构体(24)。经随后的氧化物固定，铝制成的结构体(22)的第二表面部分进行了氧化表面处理。

Description

包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件和用于制造这种构件的方法
本发明涉及包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件，其中复合材料制成的结构体与铝制成的结构体的表面部分结合。 
在整个本发明说明书中和在之后的权利要求书中，表述“铝制成的结构体”用于表示由任何铝合金制成的结构体。 
在整个本发明说明书中和在之后的权利要求书中，表述“复合材料制成的结构体”用于表示如下的结构体，其包含引入至聚合物材料基质中的结构纤维，例如引入至热塑性或热固性聚合物树脂中的碳纤维或玻璃纤维。 
本发明还涉及用于制造前述自行车构件的方法。 
在说明书的剩余部分，为了简化的目的，参照两种根据本发明自行车构件的特定的、非限制的的情况：右曲柄臂组件和自行车轮圈。 
在右曲柄臂组件的情况下，所述铝制成的结构体是销，并且所述复合材料制成的结构体是右曲柄臂。更具体地，所述销是自行车下托架组件的轴或半轴。轴分别与右曲柄臂和与左曲柄臂结合在它的相对端，而半轴分别与右曲柄臂和与另外的半轴的端部结合在它的相对端，该另外的半轴与左曲柄臂结合在其相对端。 
在自行车轮圈的情况下，所述铝制成的结构体是径向外环，并且所述复合材料制成的结构体是径向内环。前述的两个环形成自行车轮 圈，其上安装轮胎(通常在径向外环上)和辐条(通常在径向内环上)。 
包括由两种不同材料(通常是铝和引入至聚合物材料基质中的碳纤维)制成的结构体的自行车构件满足市场对于自行车、尤其是比赛用自行车的如下需求：实现越来越轻的构件，同时具有令人满意的机械强度和可靠性。这通过在其中需要确保高机械性能(如曲柄臂组件的销的情况下)和／或专门的机械性能(如自行车轮圈的径向外环的情况，其中通常制造了轮圈的刹车轨)的位置使用铝，并且在剩余部分使用复合材料而获得，从而使自行车构件尽可能轻。 
本领域已知，需要使铝制成的结构体表面进行氧化处理，从而保护这样的结构体不被腐蚀。 
例如，在自行车轮圈的情况下，环形元件必须经受用于安装轮胎的液体和可能的轮胎密封剂产品的腐蚀作用。类似地，在右曲柄臂组件的情况下，销必须经受水、泥等以及用于润滑下托架组件的产品的腐蚀作用。 
本领域还已知，需要铝制成的结构体进行表面的基础处理(preparation treatment)，以通过粘合与复合材料制成的结构体结合。 
例如，在自行车轮圈的情况下，适合的粘合物质必须施加在铝制成的径向外环上，该粘合物质适合于确保与复合材料制成的径向内环随时间的固定和稳定粘合。类似地，在右曲柄臂组件的情况下，合适的粘合物质必须施加在铝制成的销上，该粘合物质适合于确保与复合材料制成的右曲柄臂随时间的固定和稳定粘合。 
申请人已经发现，可以通过经随后的氧化物固定使铝制成的结构体进行氧化表面处理，以在防腐蚀方面实现优异的结果。 
这样的处理可以例如是以下处理之一： 
1)用硫酸进行阳极氧化(SAA)； 
2)用铬酸进行阳极氧化(CAA)，其中氧化物厚度大于或等于8μm； 
3)等离子体电解氧化(PEO)。 
之后的固定可以例如是使用醋酸镍的固定，或使用H2O的热固定或其它冷固定体系。 
申请人还发现，可以通过使铝制成的结构体进行脱氧表面处理以在粘合方面实现优异的结果。 
这样的处理可以例如是使用磺基铬混合物(sulphochromic mixture)的酸侵蚀(FPL)，优选向其增加使用铬酸进行阳极氧化(CAA)，厚度小于或等于4μm，更优选使用磷酸的阳极氧化(PAA)。 
然而，申请人已经观察到，氧化表面处理在很多情况下与前述的脱氧表面处理不相容。例如，在经受用硫酸进行阳极氧化的表面上进行前述脱氧表面处理之一，导致由此得到的保护性表面氧化物(下文也称为阳极氧化)的劣化。反之亦然，在经受过前述脱氧表面处理之一的表面上进行使用硫酸的阳极氧化处理，在胶合可靠性和强度方面损害了表面的粘合性能。 
因此在前述的脱氧表面处理之外，不能进行使用硫酸的阳极氧化处理，并且反之亦然，在相同的自行车构件上，在防腐蚀和粘合性能丧失方面不具有各自的优点。 
申请人已经观察到，由于前述的不相容性，使用硫酸的阳极氧化处理通常与喷砂处理相结合或者与使用溶剂或特定水溶液的洗涤处理相结合。然而，根据申请人的发现，这种最后的处理不允许经过处理的表面在粘合方面给出最优特性。 
形成本发明基础的技术问题是，在包括铝制成的结构体和复合材料制成的结构体的自行车构件中，在防腐蚀方面和在铝制成的结构体和复合材料制成的结构体之间的粘合方面都获得最优特性。 
申请人已经观察到，与复合材料结构体的粘合发生在铝制成的结构体的非常有限的部分，并且为了在粘合方面获得优异结果，对这样的结构体部分限定粘合基础处理(gluing preparation treatment)是足够的。申请人还观察到，如果前述的结构体部分未进行特定的防腐蚀处理，或者如果在此类结构体部分上提供的保护表面氧化物由于之前的防腐蚀处理而劣化或被移除，则可以获得在防腐蚀方面的优异效果。 
因此，申请人已经发现，通过使自行车构件的铝制成的结构体既进行氧化表面处理又进行脱氧表面处理而解决上面概括出的技术问题，注意仅在铝制成的结构体用于与复合材料制成的结构体结合的部分上进行脱氧表面处理，在铝制成的结构体上的剩余部分上进行氧化表面处理，或在铝制成的整个结构体上进行氧化表面处理，其条件是在所述脱氧处理之前进行这样的处理。 
因此，本发明在其第一方面涉及如下的自行车构件，其包括： 
-由铝制成的第一结构体； 
-由复合材料制成的第二结构体； 
其中所述第二结构体与所述第一结构体的第一表面部分结合； 
其中所述第一表面部分进行了脱氧表面处理； 
其中在所述第一表面部分的至少部分上随后施加了粘合物质，用于将所述第一结构体粘合至所述第二结构体； 
其中经随后的氧化物固定，所述第一结构体的第二表面部分已经进行了氧化表面处理。 
本发明在其第二方面涉及用于制造如下自行车构件的方法，所述 构件包括铝制成的第一结构体和复合材料制成的第二结构体，所述方法包括如下步骤： 
-在所述第一结构体的第一表面部分上进行脱氧表面处理； 
-在经过所述处理的所述第一表面部分的至少一部分上施加粘合物质； 
-在所述第一表面部分的所述至少一部分上使所述第二结构体与所述第一结构体结合； 
所述方法还包括如下的步骤：经随后的氧化物固定，在所述第一结构体的至少一个第二表面部分上进行氧化表面处理。 
在前述方面之一中，本发明可包含以下优选特征中的一个或多个。 
优选地，所述脱氧表面处理是使用磺基铬混合物的酸侵蚀处理(FPL)。 
优选地，还进行使用铬酸的阳极氧化(CAA)，其中氧化物厚度小于或等于4μm，或更优选地进行使用磷酸的阳极氧化(PAA)。 
优选地，进行使用铬酸的阳极氧化，直至氧化物厚度达到小于或等于3μm，更优选地达到小于或等于2μm。 
优选地，所述氧化表面处理是使用硫酸的阳极氧化处理(SAA)。 
优选地，所述第一结构体和所述第二结构体之间的粘合使得在水中沉浸1500小时后，抗剪应力的下降小于或等于20MPa，优选地小于或等于18MPa，更优选地小于或等于10MPa，甚至更优选地小于或等于5MPa。 
有利地，本发明中所述粘合的抗剪应力的下降小于使用不同于上述脱氧处理的处理所获得的值，不同于上述脱氧处理的处理例如是用 喷砂处理或用溶剂清洗处理。 
优选地，所述第一结构体和所述第二结构体之间的粘合确保初始抗剪应力大于35MPa，优选地大于40MPa，更优选地等于约45MPa。 
有利地，在本发明中，所述粘合的初始抗剪应力比使用不同于上文所述脱氧处理的粘合表面前处理所获得的值大得多，所述前处理例如是前述的喷砂处理或用溶剂清洗处理。 
在本发明的第一优选实施方式中，所述第一结构体是右曲柄臂组件的销，并且所述第二结构体是所述右曲柄臂组件的右曲柄臂。 
优选地，在这个第一实施方式中，所述第一表面部分包括用于将销螺拧至右曲柄臂中的螺纹。 
在本发明的第二优选实施方式中，所述第一结构体是自行车轮圈的径向外环，并且所述第二结构体是所述自行车轮圈的径向内环。 
优选地，在这个第二实施方式中，所述第一结构体包括底面(base surface)和相对侧表面，其中所述第一表面部分被限定在所述底面和在所述相对侧表面中的每个的径向内圆周部分处。 
优选地，所述轮圈各自的刹车轨限定在所述相对侧表面中的每个的径向外圆周部分处。 
有利地，由于前述刹车轨被限定在铝制成的结构体上的事实，可实现特别有效的制动。 
优选地，在施加所述粘合物质之前，在所述第一表面部分上施加防腐蚀涂料。 
优选地，在进行任何所述前述的脱氧处理之前，进行所述氧化表面处理。 
从可操作的角度看，这种操作方式是有利的。 
优选地，在进行所述脱氧表面处理之前，用第一保护元件覆盖所述第二表面部分。 
有利地，以这种方式，防止第二表面部分与用于进行所述脱氧表面的物质接触。 
优选地，用于轮胎的座被限定在所述相对侧表面之间的所述径向外环处。 
优选地，在前述的本发明的第二优选实施方式中，为了覆盖前述的第二表面部分，实施以下操作： 
-将填充元件插入至所述座中； 
-在所述填充元件上并且在所述径向外环的径向外圆周部分上施加可移除保护膜。 
优选地，所述保护膜是液体聚合物涂料，其然后被干燥。例如，这样的涂料是在具有约45％二甲苯的溶液中的聚合物，它的粘性是大约50泊并且密度是大约1,026g／cm3。特别地，可使用Turco Italiana(意大利多尔各)公司销售的名为“掩模酸”(Mask Acid)的涂料。 
优选地，通过将径向外环部分沉浸在含有液体聚合物涂料的槽中，施加保护膜。特别地，仅将径向外环的径向外部浸入槽中。通过旋转径向外环，沿所有前述径向外圆周部分施加所述液体聚合物涂料。 
优选地，所述径向外环包括用于充气阀的孔。 
优选地，在将所述填充元件插入用于轮胎的座中之前，用第一掩模(mask)覆盖所述孔。 
有利地，这样的第一掩模防止在之后脱氧表面处理中使用的物质进入用于轮胎的座的内部。 
优选地，所述径向外环包括用于电接触的区域。 
优选地，在进行所述氧化表面处理之前，用第二掩模覆盖所述区域。 
有利地，这样的第二掩模防止在用于电接触的区域上形成保护性表面氧化物(通过氧化表面处理生成)，其将阻止最优的电接触。 
优选地，在施加所述保护膜之前，移除所述第二掩模。 
有利地，以这种方式，沿所述轮圈的径向外环的整个径向外圆周部分均匀铺设所述保护膜。 
优选地，在前述的本发明的第二优选实施方式中，在所述第一表面部分和第二表面部分上进行所述氧化表面处理，以在所述轮圈的整个径向外环上形成阳极氧化物。此后，在进行所述脱氧表面处理以前，从所述第一表面部分至少部分移除所述阳极氧化物。 
优选地，在前述的本发明的第一优选实施方式中，所述销是空心的，并且在进行所述脱氧表面处理之前，所述空心销的相对端面是封闭的。这是为了防止在脱氧表面处理中使用的物质进入该销的空腔内部并且侵蚀在之前氧化表面处理中形成的阳极氧化物。 
优选地，在所述第一结构体的所述第二表面部分上进行氧化表面处理之前，用第二保护元件覆盖所述第一表面部分。 
有利地，以这种方式，防止所述第一表面部分与在氧化表面处理中使用的物质相接触。 
参照附图，根据用于示例目的而非限制目的而提供的本发明优选实施方式的如下详细描述，本发明另外的特点和优点将变得更清楚。在所述图中： 
-图1a示意性显示了自行车车轮的透视图，其包括根据本发明的自行车轮圈； 
-图1b示意性显示了图1a自行车车轮的细节的放大透视图； 
-图1c示意性显示了不带有轮胎的前述自行车轮圈的部分的放大径向截面视图； 
-图2示意性显示了在其制造步骤中图1a自行车轮圈的径向外环的透视图； 
-图3示意性显示了在图2步骤之后的制造步骤中前述径向外环的透视图； 
-图4示意性显示了在图3步骤之后的制造步骤中前述径向外环的细节的放大透视图； 
-图5示意性显示了在图4步骤之后的制造步骤中前述径向外环的透视图； 
-图6示意性显示了在图5制造步骤中前述径向外环的放大径向截面视图； 
-图7示意性显示了在图5步骤之后的制造步骤中前述径向外环的透视图； 
-图8示意性显示了根据本发明的右曲柄臂组件的透视图； 
-图9示意性显示了在其制造步骤中图8右曲柄臂组件的销的透视图； 
-图10示意性显示了在图9步骤之后的制造步骤中前述销的透视图，在所述销上安装有保护元件； 
-图11示意性显示了图10保护元件的放大透视图； 
-图12示意性显示了图10步骤之后保护元件中的前述销的透视图； 
-图13-18示意性显示了图12步骤之后的制造步骤中前述销的透视图； 
-图19显示了如下的图形，其中在粘合到复合材料制成的结构体前，对于铝制成的结构体所进行处理的不同类型，抗剪应力作为水中沉浸时间的函数。 
首先参照图1a、1b、1c和2-7，示出了自行车轮圈(和它的部件)，整体上用10表示，其构成根据本发明的自行车构件的第一实施方式。 
图1a和1b示出包括轮圈10的自行车车轮12，其上安装了轮胎14。轮圈10通过辐条18连接至轮毂16，附图标记18仅仅关联到前述辐条中的一些。 
轮圈10包括由铝制成的径向外环22和复合材料制成的径向内环24形成的环状结构。 
特别地，轮胎14安装在径向外环22的径向外部中限定的座20中。辐条18具有容纳于在径向内环24径向内部中所形成相应座(未示出)中的径向外端18a。 
对径向外环22和径向内环24进行打孔以插入轮胎14的充气阀15。特别地，充气阀15容纳于径向外环22的座20中形成的孔(未示出)中。 
径向内环24与径向外环22的表面部分23a结合。径向外环22的 剩余表面部分被标示为23b。 
如同图1c中所示，径向外环22包括底面22a和相对侧表面22b。 
通过底面22a以及也通过中间表面22c连接侧表面22b，其设置在相对于底面22a的径向外部位置处。 
中间表面22c限定了座20的底部。操作中，轮胎14通过侧表面22b的轴向内侧上端22d而保持在座20中。 
表面部分23a被限定在底面22a和相对侧表面22b中的每个的径向内周部分22e处。 
轮圈10各自的刹车轨被限定在相对侧表面22b中的每个的径向外圆周部分22f处。 
为了实现期望的防腐蚀特征，对径向外环22的表面部分23b进行氧化表面处理，优选使用硫酸的阳极氧化处理(SAA)，用表面氧化物固定、例如用醋酸镍完成该处理。 
作为使用硫酸的阳极氧化(SAA)的可选方法，可以进行使用铬酸的阳极氧化(CAA)，其中氧化物厚度大于或等于8μm，优选包含在8μm和20μm之间，或者等离子体电解氧化(PEO)。 
为了实现对径向内环24的优异粘合，对径向外环22的表面部分23a进行脱氧表面处理。 
优选地，这样的处理是使用磺基铬混合物的酸侵蚀(FPL)。 
优选地，除了使用磺基铬混合物的酸侵蚀(FPL)之外，进行使用 铬酸的阳极氧化(CAA)，其中氧化物厚度小于或等于4μm，优选小于或等于3μm，更优选小于或等于2μm。 
更优选地，除了使用磺基铬混合物的酸侵蚀(FPL)之外，进行使用磷酸的阳极氧化(PAA)。 
作为磺基铬混合物的可选方式，可以使用碱性溶液或具有硫酸铁的溶液。 
然后，将防腐蚀涂料施加在表面部分23a上。例如，可以使用氰特工业公司(Cytec Industries Inc.)销售的名称为“
Figure BSA0000101233060000121
127”的底漆。 
之后，将适合的粘合物质施加在径向外环22用于与径向内环24结合的表面部分23a的部分上。 
由于表面部分23a已经准备与前述脱氧表面处理之一粘合的事实，相对于使用不同类型的配胶处理例如喷砂或溶剂清洗而获得的那些粘合，径向外环22和径向内环24之间的粘合具有更好的抗剪应力的特点。 
图19示出了如下的图形，其中在粘合到复合材料制成的第二结构体前，对于铝制成的第一结构体所进行处理的不同类型，抗剪应力R作为水中沉浸时间T的函数。 
特别地，示出了A、B、C、D和E五个曲线，其分别对应于下面的处理： 
A=使用磺基铬混合物的酸侵蚀和使用磷酸的阳极氧化(FPL+PAA)； 
B=使用磺基铬混合物的酸侵蚀和使用铬酸的阳极氧化(FPL+CAA)，具有小于或等于4μm的氧化物厚度； 
C=使用磺基铬混合物(FPL)的酸侵蚀； 
D=喷砂； 
E=溶剂清洗。 
应当指出，曲线A、B和C开始自约45MPa的初始抗剪应力值R，其比曲线D和E的大得多。 
曲线A、B、和C具有递减级数以使得在水中沉浸1500小时后，曲线A有约5MPa的抗剪应力R下降，对于曲线B该数值为10MPa，而对于曲线C该数值为18MPa。这样的下降比曲线D和E的小得多，由此证明了本发明脱氧表面处理相对于其它类型的更好效果。 
从操作角度，用于制造轮圈10的方法包括图2-7中示出的以下步骤。这些图特别是显示了对径向外环22进行的处理步骤。 
首先对径向外环22进行抛丸除锈／喷砂。为此目的，将径向外环22不带有任何保护地插入抛丸机／喷砂机中。抛丸除锈／喷砂循环持续约4分钟。优选地，使用称为“Graninox Pometon Cr／Ni20”的不锈钢砂。 
如图2所示，在用于充气阀15的孔处将掩模26a施加在由此获得的径向外环22上。这样的掩模26a特别是施加在座20的中间表面22c的径向外壁上，从而覆盖前述孔。 
并且，基本上在用于充气阀15的孔的位置处，将掩模26b施加在径向外环22的两侧表面22b之一的轴向外壁的部分上。这样的区域用于与电接触协作。 
优选地，通过用刷子施加液体聚合物涂料获得掩模26a和26b。特别地，可以使用上文描述的称为“掩模酸”的涂料。可在空气中干燥这样的涂料，或用热空气加速干燥。 
对由此制备的径向外环22进行使用硫酸的阳极氧化处理(也称为黑色硫酸阳极氧化(black sulphuric anodising))，优选在98℃在醋酸镍水溶液中固定。在径向外环22的整个表面上(不包括掩模26a和26b保护的面积)形成的阳极氧化物层的厚度通常包含在8μm和20μm之间。 
然后，将填充元件28插入座20中，如图4中所示例的。优选地，填充元件28为弹性材料、例如含氟弹性材料的带，其具有基本上为矩形的截面。这样的带具有对应于座20的周向延伸的长度，从而通过首尾接合带的两端以环的形式闭合该带。优选地，这样的填充元件28具有周向凹槽28a，当填充元件28设置在座20中时，周向凹槽28a设置在径向外侧。 
将弹性材料的带切成一定尺寸并手工插入座20中。带的两端相匹配。通过用刷子施加液体聚合物涂料(特别是“掩模酸”涂料)而密封两端的首尾接合。 
然后，如图5中所示，将可移除的保护膜30施加在之前已经处理的径向外环22的径向外圆周部分。这样的可移除保护膜30保护径向外环22的表面部分不受之后脱氧表面处理中所使用物质的影响。因此，径向外环22的前述表面部分23b的部分对应于径向外环22被可移除保护膜30覆盖的表面部分。 
可移除保护膜30优选地是液体聚合物涂料(例如“掩模酸”涂料)，其然后被干燥。 
优选通过仅将径向外环22的径向外部沉浸在含有液体聚合物涂料的槽32中，来施加可移除保护膜30。通过旋转径向外环22，沿径向外环22的所有三个前述径向外圆周部分施加液体聚合物涂料。 
为此目的，将径向外环22安装在辐条型支架(未显示)上并使其以预定的速度旋转。槽32的液体聚合物涂料润湿径向外环22的侧表面22b的高度的大约一半。 
保持径向外环22旋转，将其从槽32中提起，以除去过量的液体聚合物涂料。 
然后将这样处理的径向外环22引入干燥腔中。 
图6示出了在填充元件28上和在径向外环22的径向外圆周部分上沉积的可移除保护膜30。特别地，可以看到可移除保护膜30如何沉积在径向外环22的侧表面22b的径向外部上。 
此时，可以对径向外环22进行脱氧表面处理，其优选包括使用磺基铬混合物的酸侵蚀(FPL)，并且更优选地，以及使用磷酸的阳极氧化(PAA)。 
在开始之前，有必要从径向外环22用于与径向内环24结合的表面部分23a部分地移除通过之前氧化表面处理产生的阳极氧化物。 
为此目的，在适合的热溶液、例如“Albrite”溶液中进行部分酸洗。 
特别地，将径向外环22锁定在如下框架上，其通常由钛制成并且经受每次约2分钟的两轮酸洗循环，然后是除垢和清洗步骤。适当设计的相同框架可以用于之后的脱氧表面处理中，而不需要重新定位径向外环22。 
前述酸洗不允许完全去除阳极氧化物。通常，除去存在的阳极氧 化物层的至少70-80％。在之后的脱氧表面处理中实现完全去除。 
在之前步骤中已经定位在钛框架上(其允许局部电接触)的径向外环22，然后经受脱氧表面处理。通常，没有最初的超声清洗步骤。 
为此目的，将防腐蚀涂料施加在表面部分23a上(图7)。例如，可以使用上文讨论的“
Figure BSA0000101233060000161
127”底漆。 
通常通过喷涂实现前文提及的涂料的施加。在专门的烤炉中进行涂料的烧制。 
然后，移除可移除保护膜30。通常，为避免损坏下面的填充元件28，用刀片切除保护膜30。 
可容易地从径向外环22的铝表面剥除保护膜30，并且从径向外环22的分离极其容易，因为几乎没有与氟弹性体材料制成的填充元件28的化学键合。填充元件28可重复使用。 
最后，从用于充气阀15的孔移除掩模26a。由于存在这样的掩模26a，可以防止在脱氧表面处理中使用的物质进入轮胎14的座20的内部，从而避免损坏或移除其中存在的阳极氧化物。 
一确认座20中没有由于偶然的液体渗透而导致的变色，那么就将轮圈10包装入密封袋中。 
图8-18示出了整体标示为110并且构成本发明自行车构件的第二实施方式的右曲柄臂组件(和它的部件)。 
图8中示出的右曲柄臂组件110包括铝制成的销220和复合材料制成的右曲柄臂240。多个齿轮轮周(toothed crown)112安装在右曲 柄臂240上。 
更精确的，销220是自行车下托架组件的轴或半轴。该轴分别与右曲柄臂240和与左曲柄臂(未示出)结合在它的相对端，而半轴分别与右曲柄臂240和与另外的半轴(未示出)的端部结合在它的相对端，该另外的半轴与左曲柄臂(未示出)结合在其相对端。在图8-18示出的实施例中，销220是自行车下托架组件的轴。 
优选地，销220是空心的。 
右曲柄臂240与销220的表面部分230a结合。这样的表面部分230a限定在销220的端部122a处。表面部分230a可包括用于将销220螺拧入右曲柄臂240中的螺纹123a。 
销220的剩余表面部分被标示为230b。 
销220用于与左曲柄臂(未示出)结合的相对端122b包括沟槽表面123b。 
为了达到期望的抗腐蚀特征，对销220的表面部分230a进行前述的氧化表面处理之一。 
为了实现与右曲柄臂240的优异粘合，对销220的表面部分230a进行任何前述脱氧表面处理。 
同样在这种情况下，在表面部分230a上首先施加防腐蚀涂料，例如上面描述的底漆“127”，然后施加适合的粘性物质。 
由于使用前述脱氧表面处理之一来处理表面部分230a以用于粘合的事实，相对于使用不同类型的配胶处理所获得的那些粘合，销220 和右曲柄臂240之间的粘合具有更好的抗剪应力特点。在这方面，特别是参照径向外环22和径向内环24之间的粘合，在此处适用之前给出的那些用于自行车轮圈10的总体上类似的考虑。 
从操作的观点看，用于制造右曲柄臂组件110的方法包括图9-18中示出的以下步骤。特别地，这样的图示出对销220进行的处理步骤。 
如图9中所示，将保护元件124施加在销220的沟槽表面123b的至少部分上。通常使用基本上柱状的栓，其安装在销220的端部122b上。 
然后进行由此制备的销220的喷丸(peening)处理，例如使用直径约为0.20mm的陶瓷微球。 
然后移除保护元件124。 
此时，通过在其顶部设置保护元件134，覆盖销220的螺纹123a，如图10中所示的。 
在图11中更清楚地示出这样的保护元件134。它基本上为柱状，空心的并且包括内螺纹134a，匹配销220的端部122a的螺纹123a。由此能够将保护元件134螺拧入销220的螺纹123a中。 
保护元件134在其相对端包括两个O型环134c。这样的O型环防止在之后氧化表面处理中使用的物质与螺纹123a接触。 
对由此制备销220进行氧化处理，优选地在98℃在乙酸镍水溶液中固定。在销220的整个表面上形成的阳极氧化物层的厚度，包括它的空心部分(不包括被保护元件134保护的区域)例如是6-12μm。 
然后移除保护元件134，获得图13中显示的销220。 
此时，销220覆盖有另外的保护元件300。这样的保护元件300特别是覆盖销220不需要进行脱氧表面处理的表面部分。因此，仅螺纹123a未覆盖，如图16中所示的。 
保护元件300包括两个构件130a和130b。 
构件130a在一端130c具有封闭的基本上柱形的形状并且从它的端部122b装配在销220上(图14)，直到它到达销220毗邻螺纹123a的环形邻接表面123c(图15)。图13示出了在插入构件130a之前安装在销220上的O型环130d。O型环130d保持夹在环形邻接表面123c和构件130a的开口端之间。固定元件130e封闭构件130a(图15)。 
构件130b为基本上柱形的并且插入销22设置在其端部122a的空腔中(图15)。构件130b包括保持夹在构件130b和销220的端部122a之间的O型环130f。 
构件130a和130b可以由塑料材料制成。 
对由此制备的销220进行脱氧表面处理，其优选提供为使用磺基铬混合物的酸侵蚀(FPL)，并且更优选地，还有使用磷酸的阳极氧化(PAA)。由于构件130a和130b的存在，销220的空腔具有封闭的相对端面；以这种方法防止脱氧表面处理中使用的物质进入前述空腔内部并且防止侵蚀之前氧化表面处理中形成的阳极氧化物。 
然后移除保护元件300。 
此后，将防腐蚀涂料施加在螺纹123a上。例如，可能使用前述的底漆“
Figure BSA0000101233060000191
127”。 
通常通过喷涂实现前述涂料的施加，销220之前已覆盖有盖136的剩余部分优选地由金属材料制成。 
盖136在一端136a具有封闭的基本上柱状的形状。它从它的端部122b装配在销220上(图17)，直到它到达销220的环形邻接表面123c(图18)。 
然后移除盖136。 
由此处理的销220准备螺拧并粘合至右曲柄臂240。 
当然，本领域普通技术人员可以针对自行车组件和相关的上述制造方法提出许多改进和变体，以满足特定的和可能的需求，其全部包含在通过所附权利要求书所限定的本发明的保护范围内。 
虽然在上文的说明书中和在所附的权利要求书中已经明确地提及使用铝，在其中使用不同的金属材料、例如镁和／或其合金的情况下，所陈述的内容也是有效的。 

Claims (18)

1.自行车构件(10，110)，包括：
-由铝制成的第一结构体(22，220)；
-由复合材料制成的第二结构体(24，240)；
其中所述第二结构体(24，240)与所述第一结构体(22，220)的第一表面部分(23a，230a)结合；
其中所述第一表面部分(23a，230a)进行了脱氧表面处理；
其中在所述第一表面部分(23a，230a)的至少一部分上随后施加了粘合物质，用于将所述第一结构体(22，220)粘合至所述第二结构体(24，240)；
其中经随后的氧化物固定在所述第一结构体(22，220)的第二表面部分(23b，230b)进行了氧化表面处理。
2.根据权利要求1所述的自行车构件(10，110)，其中所述第一结构体(22，220)和所述第二结构体(24，240)之间的粘合使得在水中沉浸1500小时后，抗剪应力的下降小于或等于20MPa，优选地抗剪应力的下降小于或等于18MPa，更优选地抗剪应力的下降小于或等于10MPa，甚至更优选地抗剪应力的下降小于或等于5MPa。
3.根据权利要求1或2所述的自行车构件(10，110)，其中所述第一结构体(22，220)和所述第二结构体(24，240)之间的粘合确保初始抗剪应力大于35MPa，优选地大于40MPa，更优选地等于约45MPa。
4.根据前述权利要求任一项所述的自行车构件(110)，其中所述第一结构体(220)是右曲柄臂组件(110)的销(220)，并且所述第二结构体(240)是所述右曲柄臂组件(110)的右曲柄臂(240)。
5.根据权利要求1至3任一项所述的自行车构件(10)，其中所述第一结构体(22)是自行车轮圈的径向外环(22)，并且所述第二结构体(24)是所述自行车轮圈(10)的径向内环(24)。
6.根据权利要求5所述的自行车构件(10)，其中所述第一结构体(22)包括底面(22a)和相对侧表面(22b)，其中：
-所述第一表面部分(23a)被限定在所述底面(22a)和所述相对侧表面(22b)中的每个的径向内圆周部分(22e)；
-所述轮圈各自的刹车轨限定在所述相对侧表面(22b)中的每个的径向外圆周部分(22f)。
7.用于制造自行车构件(10，110)的方法，所述构件包括由铝制成的第一结构体(22，220)和由复合材料制成的第二结构体(24，240)，所述方法包括以下步骤：
-在所述第一结构体(22，220)的第一表面部分(23a，230a)上进行脱氧表面处理；
-在经所述处理的所述第一表面部分(23a，230a)的至少一部分上施加粘合物质；
-在所述第一表面部分(23a，230a)的所述至少一部分上将所述第二结构体(24，240)与所述第一结构体(22，220)结合；
所述方法还包括经随后的氧化物固定，在所述第一结构体(22，220)的至少一个第二表面部分(23b，230b)上进行氧化表面处理的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中所述脱氧表面处理是用磺基铬混合物的酸侵蚀处理(FPL)。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括阳极氧化处理，所述阳极氧化处理包括用铬酸的阳极氧化(CAA)，其中氧化物厚度小于或等于4μm，或优选用磷酸的阳极氧化(PAA)。
10.根据权利要求7至9任一项所述的方法，其中所述氧化表面处理是用硫酸的阳极氧化处理(SAA)。
11.根据权利要求7至10任一项所述的方法，所述方法包括在施加所述粘合物质之前，在所述第一表面部分(23a，230a)上施加防腐蚀涂料的步骤。
12.根据权利要求7至11任一项所述的方法，其中在进行所述脱氧表面处理之前进行所述氧化表面处理。
13.根据权利要求7至12任一项所述的方法，其中在所述第一结构体(22，220)的所述第一表面部分(23a，230a)上进行所述脱氧表面处理的步骤之前，是用第一保护元件(30，300)覆盖所述第二表面部分(23b，230b)的步骤。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述第一结构体(22)是自行车轮圈(10)的径向外环(22)，所述径向外环(22)包括限定在相对侧表面(22b)之间的轮胎(14)的座(20)，其中覆盖所述第二表面部分(23b)的步骤包括以下步骤：
-将填充元件(28)插入至所述座(20)中；
-在所述填充元件(28)上并且在所述径向外环(22)的径向外圆周部分上施加可移除保护膜(30)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述径向外环(22)包括用于充气阀(15)的孔，并且其中所述方法包括在将所述填充元件(28)插入至所述座中之前用第一掩模(26a)覆盖所述孔的步骤。
16.根据权利要求7至15任一项所述的方法，其中在所述第一结构体(22)的至少一个第二表面部分(23b)上进行氧化表面处理的步骤包括以下步骤：
-在所述第一表面部分(22a)和第二表面部分(23b)上进行所述氧化表面处理以形成阳极氧化物；
-从所述第一表面部分(23a)至少部分移除所述阳极氧化物。
17.根据权利要求7至13任一项所述的方法，其中所述第一结构体(220)是右曲柄臂组件(110)的空心销(220)，并且其中在进行所述脱氧表面处理的步骤之前是封闭所述空心销(220)的相对端面的步骤。
18.根据权利要求7至13任一项或根据权利要求17所述的方法，其中在所述第一结构体(220)的至少一个第二表面部分(230b)上进行氧化表面处理的步骤之前，是用第二保护元件(134)覆盖所述第一表面部分(230a)的步骤。
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