TW200530076A

TW200530076A - Insert for a bicycle pedal crank, pedal crank comprising such an insert and methods suitable for making such an insert and such a pedal crank

Info

Publication number: TW200530076A
Application number: TW094105099A
Authority: TW
Inventors: Mauri Feltrin; Paolo Dettori
Original assignee: Campagnolo Srl
Priority date: 2004-03-05
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2005-09-16
Also published as: EP1571075B1; ATE381481T1; DE602004010780D1; US20050199092A1; CN1724307A; DE602004010780T2; ES2297364T3; EP1571075A1

Description

200530076 玖、發明説明.: 【發明所屬之技術領域】於製造的踏板，由不種製造曲柄的。這些料製造用在用變，在的扭轉所以有區域的區域的本發明涉及用於腳踏車踏板曲柄的插入件和適前述插入件的方法。本發明還涉及包含前述插入曲柄和製造前述踏板曲柄的方法。【先前技術】已知有不同類型的踏板曲柄，其具有不同的形同的材料製造，並且還有盡最大可能降低重量的方法，亦同時，若非提高，至少也要保證保持踏; 可靠性和抵抗力。製造更輕的踏板曲柄的趨勢導致複合材料的應複合材料製造的踏板曲柄在重量上比傳統的金屬；的踏板曲柄更輕。由於騎腳踏車的人蹬踏板的作用力保持不變， • 複合材料製造的踏板曲柄上的具體作用力也保祠這種情況下，在鏈條和齒冠（t〇〇thed cr〇wn)之力和踏板和底部支架的扭轉力相應的都保持不變必要保證複合材料製造的踏板曲柄部位和齒冠讀 .— 介面、底部支架連接區域的介面、以及踏板銷每 r - 介面之間分別都保持足夠的機械阻力。爲強化這些介面區域’使用金屬插入件並通過在—個設置了這些金屬插入件的模具中注模熱固性複合材料以製造 200530076 踏板曲柄。在塑膠狀態大部分的外表下被加熱，直 A ° 的複合材料被面。這樣，放到其形成網狀安排覆蓋插入置入模具的材組織。隨後踏件，包圍插入料在恰當的壓板曲柄冷卻到在冷卻過程中，由私六&及# t 於冷部係數的不同，存在包覆著金以^複合㈣與插人件本身的外壁傾向於分離的點。在冷料程中亦確實存在組成插人件的金屬材料與成踏板曲柄部位的複合材料相比收縮要更厲害的問題，且兩種材料的冷卻係數相差越大，分離的程度也越大。種分離導致金屬插入件和複合材料之間枯附性的降低，而使介面區域的固定和阻力性能也會降低。【發明内容】本發明的目的就是解決上述的缺點。本發明的第一個目的是製造一個用於踏板曲柄並且不與曲柄分離的插入件’同時保證其所設置之介面區域具足夠的阻力。件力室屬缺組並這因會有實際上，應用人員的研究已經顯示藉由給予它們獨特結構，使用複合材料製造插入件是可能的。的本發明的另一個目的是製造一個用於踏板曲柄的插入 200530076 件，使這種插入件本身的重量小於目前所知的用金屬製造的插入件的重量。本發明的第一個方面在於用於腳踏車踏板曲柄的一個插入件，其特徵爲其係由結合（incorporate)在一種聚合物材料中的單向結構纖維構成，並且纖維依照至少兩個完全不同的方向連接，同時其還有一個與腳踏車的某部分連接的連接部分和與踏板曲柄部位固定的緊固部分。

依據多個方向結合的單向結構纖維的優點在於其可以給予插入件更高的結構硬度並允許與腳踏車部分直接連接。在一個較佳的實施例中，插入件係藉由將多個由單向的纖維組成的片層堆疊而得到，其中每個片層由單向的纖維係藉由經紗和緯紗編織在一起形成特定的織物結構。在一個另一個較佳的實施例中，插入件爲基本沿主軸方向的伸長形狀，其中緊固部分與連接部分相鄰並且沿主軸方向延伸。較佳的，連接部分的長度稍稍大於緊固部分的長度。在第二個較佳實施例中，插入件大致爲管狀，其中連接部分指管狀主體的内表面，緊固部分指管狀主體的外表面。較佳的，本發明中的插入件在連接部分有一個可能具有螺紋的通孔用以連接腳踏車不同的部分，例如齒冠、踏板 7 200530076 的銷、或者底部支架的銷本發月的第一個方面是製造用於腳踏車踏. 的古达廿丄 I@才丙插入饵的方法，其中插入件由結合在一種聚合物材料中科構纖維構成，並且纖維依照至少兩個完全不早向舄接。其特徵在於此方法包括下述步驟：、方向i| -提供一個模具；二供二合在一種聚合物材料中的單向結構纖維，並製缝成片層形狀；龙製造 -在上述的模具裏，將多個片層堆疊起來因纖維依據至少兩個完全不同的方向取肖；灸早向結，使模具承受在壓力和溫度變化，因而使聚將插入件從上述模具中取出。 ’ 在一個較佳的實施例中，提供了在插入造通孔的其他的步驟。牛的連接部分襲本發明的另外一個方面在於特徵在於其台杠^ E , , 1U坰螬早的踏板曲柄，J; /、包括一個至少部分的由結合在一 - 中的結構纖难邮达、— 種t 〇物材祠在於其包：構成的複合材料組成的主體部》，特^ 括—個或者多個上述的插入件。特徵還在一個較佳一插枣人、，，墙板曲柄的主體$人的結構纖維所構成的複合種聚合物材料中I结播體义全由結合在材料組成較佳的，魬成踏板曲柄±要部分的複合材料中的聚合物 8 200530076 基本上與組成插入件的單向纖維所包含的聚合物相同。更佳的，插入件嵌入到踏板曲柄與命+ @ 1 士興菌冠相連接的區域，與底部支架相連接的區域，以及與 ^ ^ ^ 辨增板銷連接的區域，阳

而使得踏板曲柄完全由複合材料組成。 U 本發明另一方面在於用於盤』；生用於氣化一個踏板曲柄的方法，豆中曲柄的主體至少部分的由結合 ^ 在一種聚合物材料中的結構纖維所構成的複合材料組成，步驟：成#特徵在於其包括下面的 -提供一個根據想要製造的踏士表以的踏板曲柄外形而成型的模具； -在上述模具中至少一個預定區域，提供至少一個插入干’其由結合在一種聚合物分斗士 ^ ^ ^ , 枓中的結構纖維所構成，ϋ 且纖維依照至少兩個完全不同 ^ ^ ^ ^ . v U的方向連接，同時插入件還 I括一個緊固部分和一個連接部分； •在模具中提供上述的複合材料； -將上述複合材料放置在一定鉍U 疋壓力和溫度下，因而#其重卜列並與上述至少一個插入件 3, 卞的緊固部分相接縮，同時引起聚合物材料的固化； I刀祁接觸，N 7 •將踏板曲柄從模具中取出。此外，所選擇的組成踏板曲柄與组忐择人址认抑人β 聊刀的複合物中的聚合物達到理想的固定效果並且相；基本相同，因而之間獲得高柏附力。在踏板曲柄主體和插入件 9 200530076 較佳的，插入件連接區域的通孔在踏板曲柄從模具中取出後，特別是在齒冠與踏板曲柄裝配在一起時製造，因而可以根據連接到踏板曲柄的腳踏車具體部位的要求對通孔自身進行精確的中心調整。【實施方式】根據如下所附不意圖，對較佳實施例的描述將使本發明的特點和優點更加清晰。整：發明所涉及的插入件…圖中所示，並用1表示其 ^入件1爲輕微延長的弓形形狀，並且延長方向沿$ 、…主軸延長。其主要包括連接部分2和緊固部分4，i 考X-X主軸連續延伸。插 7h件1中的緊固部分的外表面由多個凹陷區域7; 、、’且成。更明確的，第 λλ . 弟一個凹陷區域7a沿著緊固部，的外周表面延伸，所古&广表而摄、斤有的厚度都爲S2並且基本由圓；( 區祕1 曰C域7b將緊固部分4中的介面立 ^域4a和4b結合起來

^ ^ lil v , ^ 並且其由切口構成，切口部分J 後震固部分4中厚度爲這此m r ^ % 2的區域。在不同的實施例t ‘凹陷區域7b仍缺如私所有厚片这^沾/、夠主要通過通孔將緊固部分4 ^ X爲S的邵分結合起來。連接部分2有一個通孔6。 10 200530076 緊固部分4長度爲L2,稍稍長於第一部分2的長度Ll，而其寬度H2則小於第一部分的寬度Η1。另一方面，連接部分2和緊固部分4的厚度S 1和S2基本是相同的。

連接部分2和緊固部分4係藉由兩個半徑爲R的圓形輪廓的表面8和9連接起來。這種用連續的曲線連接的表面使插入件1中作用在連接部分2和緊固部分4之間過渡區的壓力均勻的分佈在過渡區的表面。而半徑R則在設計階段根據插入件1所經受的力的組成恰當的選擇。插入件1係藉由將結合在一種聚合物中的單向結構纖維根據兩個完全不同的方向結合起來形成片層，隨後將片層堆疊而得到。在第一個實施例中，單向結構纖維沿兩個垂直的方向取向編織在一起，形成一個織物片層的經紗和緯紗，一般這樣編織成的片層稱爲平布（plain fabric )。插入件1隨後係藉由將若干上述平布堆疊起來而得到，數量要足夠以達到所需的厚度SI ( S2)。所使用織物的典型厚度在0.3到0.5毫米之間，而插入件1中的S1 ( S2 )的厚度爲5毫米，因此要使用10到17 層織物。將單向纖維構成的經紗和緯紗編織而成的織物在不同的 11 200530076 實施例中能夠編織成任何已知的織物，例如「斜紋織布 (twill)」或者「锻紋（stain)」織布。較佳的，但非必要的，織物中的經紗纖維和緯紗纖維的重量百分比相同。

在第二較佳實施例中，單向纖維混合入明顯不同的片層中，每一個片層含有單方向取向的纖維。插入件1通過堆疊多個這樣的片層而得到，並且片層經過排列使它們所結合的單向纖維的方向不是所有的都一致。在一個較佳方式中，單向纖維的片層堆疊起來並且使單向纖維根據兩個相互垂直的方向排列。在另一種情況下，單向纖維的片層堆疊起來並且沿多個方向有角度的交錯，因而形成單向纖維多個方向分佈的基本上各向同性的結構。在另一實施例中，插入件1係藉由將上述類型的多個片層結合使用堆疊而成，例如織物片層和僅僅由單向纖維組成的片層相互交替有角度的交錯形成插入件1。典型的，單向纖維係選自下列纖維群組中，包括碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酸胺纖維、陶瓷纖維、硼纖維和上述纖維的混合物，其中較佳為碳纖維。聚合物能夠包括熱固性塑膠材料或者熱塑性材料，並根據選擇材料的不同使用不同的處理加工，下面我們將會看到實施例。 12 200530076 第2圖顯示爲與前面描述的實施例不同的實施例的插入件20，因爲其在連接部分2中沒有通孔6。在第3和4圖中亦顯示了不同的實施例中的插入件，以 5 0標識。插入件5 0與第1圖中所描述的插入件也不同，其連接部分52的厚度S1要大於緊固部分54的厚度S2，並且連接部分52中的孔.56爲具有螺紋的。插入件50的厚度S1爲14毫米，而厚度S2大約是厚度 S 4的一半，大約爲7毫米。所使用織物片層，如前所述，典型厚度在〇. 3毫米到0 · 5毫米之間，因此爲獲得所需S 1 和S4厚度，厚度S3需要使用14到23條織物片層，而厚度S4需要使用28到46條織物片層。第5圖所示爲另一個不同的插入件的實施例，標識爲70。

插入件70大致爲管狀形狀，其中連接部分用72標識，緊固部分用74標識。連接部分72包括在管狀主體内表面形成的一個正方形孔76，而緊固部分74包括凹槽形式的凹陷區域77，其在幾乎整個插入件70的厚度S3的範圍内的管狀主體外表面延伸，大約爲22毫米。第6圖所示爲另一個不同插入件的實施例，標識爲80。插入件80基本爲管狀形狀，其中連接部分用82標識，緊固部分用84標識。連接部分82包括與管狀主體内表面一 13 ⑧ 200530076 致的一^個螺的· *71 Λ 尔双孔86，而緊固部分84包括凹槽形式的凹陷〇σ '、在幾乎整個插入件8 0的厚度s 4的範圍内的管狀主體外表面延伸，延伸距離大約爲14毫米。在個特別較佳的方式中，根據本發明製造，並在第1 牙圖中·肩示的插入件1和20,通過下面描述的方法製造。在根據插入件1和2 0的外觀成形的第一個半模具中，將預先確定數目的織物片層堆疊起來填充在模具中以達到所要的厚度。每一個片層都是由單向的結構碳纖維形成，根 ?相互垂直的兩個方向將經紗和緯紗交叉，形成通常稱爲平紋（plain)」的結構。織物在模具中排列使經紗和緯紗中的其中個的方向與插入件1和20主軸χ-χ方向平行。織物片層的纖維用熱固性樹脂充滿。隨後模具與第二個半模具&在起封閉起來形成一個形狀與插入件j和2 〇匹配的I兩個半模具隨後放置在一定的溫度和壓力範圍下，使熱固性樹脂交連（cr〇ss linkage )，因而給予織物片層緊密結構並形成所需的插入件形狀。更具體的，當織物片層放置入模具並且樹脂具有一定程度的塑性因而允許織物片層的層疊時，熱固性樹脂的溫度從室溫開始提高直到到達其交連溫度，也就是其形成剛性結構的溫度。交連完成後，插入件冷卻，並隨後從模具中取出。單向纖維也能夠結合入一種熱塑性樹脂中。在這種情況下，首先提供相應的壓力和溫度範圍，即當織物片層放置入模具並且樹脂基本是剛性的時候，首先將熱塑性樹脂的 ⑧ 14 200530076 溫度從室溫開始提高直到到達其玻璃化溫度。在玻璃化溫度下’不同織物片層的熱塑性樹脂熔解，使堆疊的織物片層具有塑性的一致性，在一定壓力下形成模具的形狀。隨後是第二步的冷卻過程，在這個過程中，熱塑性樹脂冷卻再次獲得所需的硬度。然後，將模具打開，取出插入件。在本說明書的其他部分和隨後的權利要求中，在使用熱固性材料的情況下’術語「固化（setting)」指的是交連過程’而在使用熱塑性材料的情況下，轉過程隨後是冷卻過程。插：:法講述到此的步驟已經可以製造第2圖所示的 ==2°’換句話說’可以製造第1圖所示但是沒有上都：ΠΓ。較佳的，每一個插入件2。上的孔6實際卩疋在其嵌入到踏板曲柄後製描述。或者，你 a 下面我們將具體飞有插入件20上的孔6可以加工製造，彳丨 ^知方法通過機械 ^ ^ 例如銑削法、鑽孔法或者通滿八‘ 1 u 南壓濃縮水切割得到。過合有研磨粒子的此外’孔6或可以在前面的注織物片層插入M目^ 、過程中直接製造，即在八模具和對熱固性之前，仔細的t 性樹脂進行熱固定的在織物片層上進行恰當的打孔。爲製造第4 m ^ 圖中所示的插入件50，亦7 法。其中，首 h 亦可以使用上述方先疋极具填充步驟，具體爲排列已过—A 财織*物片層堆疊起來， J匕確定數目的長度爲T1&, ^ L1的織物片層到厚度 ⑧ 200530076 S5 ’隨後堆疊已確定數目的長度爲到厚度S2 ’最後堆疊已確定數目的達到厚度S 6。 L 1 + L 2的織長度爲L1的片層達物片層

都或者’上述插入件卜20、50和它們在厚度上, -可以通過如下步驟㈣’具體爲：開始形成一布 %件’基本是平行六面體的形狀，含 M 3有堆疊起來# 曰’並通過前面所述的包括固化過 ^ ^ y „ 〜往的模制步驟，進订機械去料操作，以製造想得到的外形。變化，單片的織物片隨後對若欲獲得第5和6圖中的插入件7〇知 L 和8 〇，亦可述相同的方法…的各自的通孔72和a在將、具中取出後再製造比較有利，並且 ^ ^ ^ 了以通過銑削决或者通過含有研磨粒子的高壓集工制呆中水桂切割等

在已經講述的織成諸如「斜紋不同形狀，或者不同。方法的一個不同的」、「緞紋」或者，織物的經紗和緯實施例中，片層其他類型織法所紗的重養：百分比在此方法中的另一個較佳實施例中，.一 w —個嵌入月層僅僅包括單向結構纖維並且所需的亩兮度通過在 I的方向交替的堆疊預定數目的片層獲得。在更佳的實施例中，每一個嵌入模具、叩片層僅僅以使用材料從法、鐵機械加可以編形成的也可以模具的相互垂包括單 ⑧ 16 200530076 向結構纖維並且所需的厚度通過在按照一定角产交夢的方向上交替的堆疊預定數目的片層獲得，因而使單向結構纖維在360〇的範圍内均勻分佈’並基本上具有各向同=的結構。、。

第7圖中所示爲具有輪輻1〇〇的一個踏板曲柄，通常爲右面的踏板曲柄，適合與腳踏車的底部支架連接，與踏板連接，並且適合通過機械連接接納兩個或者更吝- 人夕的菌冠。這樣一種類型的踏板 ______ 一個末端102a，用於連接齒冠（未示出 102b用來支撐踏板的銷（亦未示出）端，六Y具有筹還有第二個冲

在踏板曲柄100的第一個末端l〇2a中有四個幹幸s 101 a-101d’在四個輪輻的末端各自嵌入有第1圖所示的1 或者20類型的插入件。插入件1具有與它們匹配的:冠，1 其上面的鏈條可以從踏板傳遞運動到後輪。例如，— ’ 知的連接齒冠和具有輪輻100的踏板曲柄的方法在此5 供’即’使用設置好的連接螺絲釘插入插入件1中的孔^ 中’並通過相應的連接螺母將鏈輪齒固定在輪輻a 上。 ld 如第8圖所示的詳細示個播入仟、一 > .，A的緊固部分4都被組成相應輪輕末端的材料完全圍住。在匕下’組成踏板曲柄1 〇 0的材料填充入緊固部分4的 °構域7a和7b，相應的增加了接觸面積和踏板曲柄和搞H區之間的附著力。此外，嵌入踏板曲柄1〇〇的緊 1 ^卟分4的 ⑧ 17 200530076 長度L2大於突出輪輻101a-101d的連接部八的特徵使插入件1具有高穩定性，並且特別、長度l 1 的，It 得防止插入件沿其主軸X-X發生可能撓曲所㊉ 1、同時蠖 '的高剛性。再次，在第一個末端1 0 2 a和中心部位，右巧〜個第所示類型的插入件7 0，底部支架的銷以已知认 5 _中插入件上的正方形孔7 6中。插入件7 0的緊固部：固定到槽77完全的被構成踏板曲柄1〇〇主體的材料所 74和凹使踏板曲柄1 0 0和插入件7 0之間形成高附著力住’因而在踏板曲柄100的第二個末端1〇2b中，有一個第3 圖所示類型的插入件50,通過螺紋通孔56和踏板上37螺栓將踏板和插入件結合起來（沒有表示出來）。連接部分的厚度S1大於緊固部分54的厚度S2，因而能夠獲得踏板曲柄100光/"j進的外表面’以提高踏板和踏板曲柄自身的附著力。如第7圖和第9 成踏板曲柄100的之間獲得高的附箸定性和與插入件沿應歸功於嵌入踏板突出踏板曲柄1 0 〇

第10圖顯示了曲柄200’其包括、圖所示，插入件5 0的緊固部分5 4被構材料圍住，使踏板曲柄1 〇〇和插入件5 0 力。正如插入件1 一樣，插入件5 0的穩其主軸X-X發生撓曲相關的剛性的獲得曲柄100的緊固部分54的長度L2大於束蠕的連接部分52的長度L1這個事實。〜個通常爲腳踏車的左踏板曲柄的踏板個主體部分202，並且主體部分有連接 18 200530076 底部支架的第一個末端202a (未圖示）二個末端2 02b (亦未圖示）。和連接踏板銷的第在第一末端202a有一個第圖所示類型的插入件7 0

，”丨不頰尘的播入仵 70，底部支架的銷通過已知的方法前~ 口疋在插入件的正方形孔 76中。插入件70的緊固部分74 和特別的，凹槽7 7，被構成踏板曲柄主體部分200的材料a \ 元全圍住，因而在踏板曲柄2 0 0的主體部分和插入件7 〇 > ΒΒ 之間得到高的附著力。在第一末端202b有一個第6圓& 一，圖所示類型的插入件8〇，底部支架的銷通過已知的方法㈤— 古固定在插入件的正方形孔 86中。插入件80的緊固部分8 刀84和特別的，凹槽87，被構成踏板曲柄主體部分2 0 0的材料+ 竹科疋全圍住，因而在踏板曲柄200的主體部分和插入件80 > Μ……, τ ^^之間得到高的附著力。在兩體部分纖維構無序的維的形的織物列纖維陶瓷纖維。製用熱固物相同個上述的右 102 和 202 成的複合材形態排列在式隨機排列結構。結構群組，包括維、硼纖維造踏板曲柄性樹脂製造的聚合物。優先由結合在一種聚合物材料中的料組成。其中，複合材料的纖維能聚合物中，例如以小片層的形式或，也可以以有秩序的形態排列形成纖維如插入件所使用的，可以選 •碳纖維、破璃纖維、芳族聚酸胺纖和上述纖維的混合物，其中較佳為的複合物所使用的聚合物材料較佳插入件1、50、70、80時所使用的 ⑧ 19 200530076 在不同的實施例用上面描述的兩種或者金屬材料製造曲柄可以用插入件而用於連接底部支製造的插入件。中，左踏板曲柄或類型的插入件，也的插入件。例如， 1來連接本發明中架和連接踏板的插者右踏板曲柄皆可可以使用傳統的由在這裏’ 一個右踏所描述類型的齒冠入件可以使用鋁材使崔呂板 ) 料在其他的不同的音& 實包例中’踏板曲柄的主體部分可以必元全由結合在一籍♦人44- Φ*ι t 種t 口物材枓中的結構纖維構成的複

材料組成，而是有都& &甘^ U I5刀爲其他材料或者凹槽，例如作為申明案之文獻，且由與一個申請人申請的專利 EP 1 270393’EP1270394 和 Epi2816〇9 等專利說明書中和：到的中空金屬核心或者塑膠材料核心。以較佳的方式，上述類型的左踏板曲柄1〇〇和右踏板柄2 00使用下面所講的方法製造。在根據想要得到的踏板曲柄1 〇〇和2〇〇的外形而成形第一個半模具中，插入件1、50、7〇和8〇根據與齒冠、部支架和踏板銷的連接情況放置在相應的位置。隨後，成踏板曲柄100和200的主體部分102、202的複合材料置在模具中。然後，將第二個半模具和第一個半模具合一起封閉起來形成一個形狀與踏板曲柄1 〇〇和2 〇〇匹配腔。複合材料隨之加上一定的壓力以使複合材料充滿具，並且特別的，使複合材料與插入件1、5 0、7 0和不合本案所曲的底構設在的模 80 20 200530076 的緊固Dp分4、54、74和84相互接觸。然後’將具放置在—— ㈣干模，疋的溫度變化範圍内，使組成踏板曲柄的複人材料中的聚合物材料發生固化。特別#，若使用熱固性月曰聚合物材料，熱固性樹脂的溫度升高，⑼室溫甘f ^ 也就是其開始形成剛性結構的溫度。複合材和插入件1、50、70和80中的緊固部分4、54、74和84 的連接隧之形成。固化完成後，將踏板曲才丙i〇卻並從模具中取出。 200冷

产和饜“ ’右複合材料使用的聚合物是熱塑性樹脂，溫 : 隻化範圍如下’首先將熱塑性樹脂的溫度從室溫 ^玻璃化溫度。在此溫度下熱塑性材料 ::合：：具有塑性的-致性並在-定壓力下形成具的樹脂冷=重過程。在此過程中，熱塑性 “：所需的硬度。模具隨之打開，取出踏板曲柄100和200。取Κ啤 #平乂1主的方式中株，而和86的插 :而疋如第2圖所示類型的沒有通孔的插具中’因爲所有的必需的孔6、56 板曲柄從模具取出後的隨後 ' 86都可以在將於孔6、56、Φ / I造。這種步驟有 76和86中心的校正，的銷正確的組裝，也可以可以使齒冠和踏和200正確的對齊的連接。、& °卩支架的踏板曲柄1 較佳的，如上所述，製造 w王體部分1〇〇和2! 21 200530076 所用的聚合物材料與製造插入件1、2 0、5 0、7 0和8 0所用的聚合物材料相同。這樣，一起注模的各個部分，也就是踏板曲柄主體部分100和200以及插入件1、20、50、70 和8 0的熱係數相同，同時在踏板曲柄和插入件的連接處獲得最大的枯附力。【圖式簡單說明】第1圖爲本發明所涉及插入件的立體示意圖；

第2圖爲第1圖中的本發明所涉及插入件的中間産品的立體不意圖；第3圖爲第1圖中插入件的不同實施例中的第一個實施例的剖面圖；第4圖爲第3圖中插入件沿mo-mo軸的截面圖；第5圖爲本發明的插入件另一個實施例的立體圖；第6圖爲本發明的插入件又一個實施例的立體圖；第7圖爲根據本發明製造的踏板曲柄的局部剖面圖；第8圖爲第7圖中踏板曲柄沿W ο-VD 〇軸的局部剖視圖；第9圖爲第7圖中踏板曲柄沿Μ ο-Μ 〇軸的局部剖視圖；第1 〇圖爲根據本發明所製造的踏板曲柄另一個實施例的分解立體圖。【元件代表符號簡單說明】 Η2, Η1 寬度 L2, L1 長度 R 半徑 S2 厚度 22 200530076

S3 厚 S4 厚 1 插 2 連 4, 54，74，84 緊 4a, 4b 介 6 通 7a，7b 凹 8, 9 表 20 插 50 插 5 2 連 54 緊 56 孔 70 插 72 連 74 緊 76 正 77 凹 80 插 82 連 84 緊 86 螺 87 凹 100 輪 lOla-lOld 輪度度入件接部分固部分面連接區域孔陷區域面入件入件接部分固部分入件接部分固部分

方形iL 陷區域入件接部分固部分紋孔陷區域輻輻 200530076 102 主體 102a 第一個末端 102b 第二個末端 200 踏板曲柄 202 主體部分 202a 第一個末端 202b 第二個末端

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Claims

200530076 拾：申讀專利範圍： _:纏纖_讓麵___戀戀^ 1. 一種用於腳踏車踏板曲柄（100; 200)的插入件（1; 20； 50； 70； 80)，其特徵在於，其由結合在一種聚合物材料中的單向結構纖維製成，並且所述纖維沿著至少兩個不同的方向相接合；並且，該插入件具有連接到腳踏車的一部分的連接部分（2 ; 5 2 ; 72 ; 8 2 )和連接到踏板曲柄（100 ; 200 )主體的緊固部分（4 ; 54 ; 74 ； 84 ) 〇 2. 如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 20 ; 5 0 ; 70 ; 80 )，其特徵在於，所述單向的纖維結合在至少兩個不同的片層中，每個片層都含有單一方向取向的纖維。 3. 如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述單向纖維編織在一起，並結合在一個單一的織物片層中。

4. 如申請專利範圍第3項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述單向纖維在兩個方向取向並且構成所述織物片層的經紗和緯紗。 5. 如申請專利範圍第2項之插入件（1 ; 20 ; 50 ; 70 ; 80 )，其特徵在於，其包括多個堆疊的片層。 6. 如申請專利範圍第5項之插入件（1;20;50;70;80)，其特徵在於，所述片層錯開堆疊，因而形成一種結構， 25 200530076 該結構含有在多個方向取向的單向結構纖維。 7. 如申請專利範圍第5項之插入件（1;20;50;70;80)，其特徵在於，所述片層以有秩序的方式堆疊，因而形成一種結構，該結構含有基本僅在兩個方向上取向的單向結構纖維。

8 · 如申請專利範圍第7項之插入件（1 ; 20 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述的兩個方向基本成直角。 9. 如申請專利範圍第4項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述的單向結構纖維具有相同重量百分比的經紗和緯紗。 1 〇 ·如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述單向結構纖維係選自下列纖維群組：碳纖維、玻璃纖維、芳族聚酸胺纖維、硼纖維、陶瓷纖維、及其組合。 1 1 ·如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述聚合物材料爲熱固性樹脂。 1 2.如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )，其特徵在於，所述聚合物材料爲熱塑性樹脂。 13·如申請專利範圍第1項之插入件（1 ; 20 ; 5 0 )，其特 26 ⑧ .200530076 徵在於，該插入件基本爲沿一主軸（χ-Χ )伸長的形狀，其中所述的連接部分（2; 52)沿著所述主軸（χ_χ) 與所述緊固部分（4 ; 54)相鄰接。 14•如申請專利範圍第13項之插入件（i ; 2〇 ; 5〇)，其特徵在於’所述的緊固部分（4 ; 54 )的長度（L2 ) 大於或者等於所述連接部分（2; 52)的長度（L1)。 15·如申請專利範圍第13項之插入件（1 ; 2〇)，其特徵在於，所述的緊固部分（4)的厚度（S2)基本與所述連接部分（2 )的厚度（s丨）相同。 16.如申請專利範圍第13項之插入件（1 ; 2〇 ; 5〇)，其特徵在於，所述的緊固部分（4; 54)的寬度（L2)' 小於所述連接部I (2; 52) @寬度（L1)。 17·如申請專利範圍第13項之插入件（50)，其特徵在於，所述的緊固部分（54)的厚度（S2)小於所述連分（52)的厚度（S1 )。 •如申請專利範圍第16項之插入件（1; 2〇; 5〇)，装特徵在於，所述連接部分（2;52)和所述緊固部分 54)通過具有圓形輪廓的表面（8、9)相連接。 •如申請專利範圍第i項之插入件（7〇; 8〇)，其特徵在於，該插入件具有一主體，該主體的形狀基本爲管 27

,200530076 狀，所述的連接部分（72 ; 82 )被從内部管狀主體上，且所述緊固部分（74; 84) 定在所述管狀主體上。 2 0 ·如申請專利範圍第j頊之插入件（1 ’· 2 0 ; 5 0 ; 其特徵在於，所述的緊固部分（4 ; 54 ; 74 ; 邊表面包含一個或多個四陷區域（7、7a、7b; 21·如申請專利範圍第2〇頊之插入件（1 ; 20 ; 8〇 )，其特徵在於，所述的凹陷區域（7a ; 在所述緊固部分（4 ; 54，· 74 ; 84)的整個厚 (S2; S3; S4)延伸。 22·如中請專利範圍第1頊之插入件（1;20;50; 其特徵在於，所述的緊国部分（4 ’· 54 ; 74 ; 若干通孔。 23.如申請專利範圍第22頊之插入件（1 , 20， 8〇)，其特徵在於，所述的通孔沿所述緊固 54; 74; 84)的厚度（s2; S3; S4)延伸。 24 ·如申請專利範圍第1項之插入件（丨；2 〇 ; 5 〇 ; 其特徵在於，所述的連接部分（2; 52; 72; 至少一個通孔（6; 56; 76; 86)。 25·如申請專利範圍第24項之插入件（5〇;8〇) L定在所述 :從外部限 7 0 ; 8 0 )， 8 4 )在週 7 7 ； 8 7 ) ° 50 ； 70 ; 77 ； 87) 度範圍内 70; 80 )， 84)具有 50 ； 70 ; 郎分（4 ; 70; 80 ), 82)具有，其特徵 28 |ί： .200530076 在於，所述的至少一個通孔（56 ; 86 )是具有螺怒 26· —種腳踏車的踏板曲柄（100; 200)，其特徵在該踏板曲柄包括至少部分地由一種複合材料構成體（102 ; 2 02 )，該複合材料由結合在一種聚合料中的結構纖維構成；並且，該踏板曲柄包括至個如前列申請專利範圍第中任一項之插入件（i ; 5 〇 ; 7 0 ; 8 0 )。 27.如中請專利範圍第26項之踏板曲柄（1〇〇;2〇〇) 特徵在於，所述複合材料的所述聚合物材料基本述插入件20; 50; 7〇; 8〇)的聚合物材料是的類型。 28·如中請專利範圍第26項之踏板曲柄（1〇〇; 2〇〇 =徵在於，其包括多個設置在所述踏板曲柄（ι〇 /、腳踏車齒冠相連接的區域上的插入件（1; 2〇 2 9. 如中士支宙明利範圍第2 8項之踏板曲柄（1 0 〇 ; 2 0 C At,/ 、 S2j在於’所述插入件（1 ; 20 ; 50)的厚度】於該插入件所要固定到的踏板曲柄（1 〇〇的那部分的厚度。申明專利範圍第2 6項之踏板曲柄（丨〇〇 ; 特徵L 1 h ;’所述的至少一個插入件（5 0 ; 8 所 4 崎板曲柄（100 ; 200 )與腳踏車踏板& 的。於，的主物材少一 20 ；，其與所相同，其 200 ) 〇，其 S1 ; 200 ) ，其置在連接 29 30. ,200530076

的區域。 3 1·如申請專利範圍第26項之踏板曲柄（100 ; 200 ) 特徵在於，所述的至少一個插入件（7 0 )設置在踏板曲柄（100; 200)與腳踏車底部支架相連接域。 32· —種製造用於腳踏車踏板曲柄（100; 200)的插 (1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )的方法，該插入件具有結一種聚合物材料中的單向結構纖維，並且所述纖著至少兩個不同的方向相接合，其特徵在於，該包括以下步驟： -提供一個成形的模具； -以片層形式提供所述的結合在一種聚合物材的單向結構纖維； -在所述的模具中提供多個堆疊的片層，因而使結構纖維沿著至少兩個不同的方向取向； -使模具經受壓力和溫度變化，因而使聚合物材化； -將插入件（1 ; 20 ; 50 ; 70 ; 80 )從所述模具出0 ，其所述的區入件合在維沿方法料中單向料固中取 3 3 .如申請專利範圍第3 2項之方法，其特徵在於，所以片層形式提供所述的結合在一種聚合物材料中向結構纖維的步驟包括以下步驟：將所述的單向編織在一起，因而將它們結合到一個單一的織物述的的單纖維片層 30 ⑧ 200530076 中 ο 3 4.如申請專利範圍第32項之方法，其特徵在於，所在所述模具中設置多個堆疊的片層的步驟以一種序的方式進行，因而形成一種結構，該結構含有只沿兩個方向取向的單向結構纖維。述的有秩基本

3 5.如申請專利範圍第32項之方法，其特徵在於，所在所述模具中設置多個堆疊的片層的步驟成角度錯排列所述片層，因而形成一種結構，該結構含多個方向取向的單向結構纖維。述的地交有沿 3 6·如申請專利範圍第32項之方法，其特徵在於，其括在所述插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 ; 7 0 ; 8 0 )上形成孔 56 ; 76 ; 86 )的步驟。還包

3 7.如申請專利範圍第36項之方法，其特徵在於，所孔（6 ; 56 ; 76 ; 86 )是在聚合物材料固化之前，適當地對所述片層進行塑形而製成的。述的藉由 38. 如申請專利範圍第3 6項之方法，其特徵在於，所孔（6 ; 5 6 ; 7 6 ; 8 6 )是在將所述插入件（1 ; 2 0 ; 70 ; 80)從所述模具中取出之後製成的。 39. 如申請專利範圍第32項之方法，其特徵在於，所模具根據所需要的插入件（1 ; 20 ; 50 ; 70 ; 80 ) 述的 50 ；述的的外 31 200530076 形輪廓而成形。

4〇·如申請專利範圍第32項之方法，其特徵在於在聚合物固化後機械去料的步驟，以根據所雷輪廓對插入件（1，· 20 ; 50 ; 7〇 ; 8〇)進行塑$ 41· 一種製造踏板曲柄（1〇〇; 200)的方法，該由主體（102 ; 2 02 )，該主體至少部分的由一泡料構成’該複合材料由結合在一種聚合物材申構纖維構成’其特徵在於，該方法包括以下步 -提供根據所需的踏板曲柄（10〇 ; 200 )的夕f 而塑形的模具； -在所述模具的至少一個預定的區域中提供個插入件（1 ; 20 ; 50，· 70 ; 80)，該插入件由一種聚合物材料中的單向結構纖維形成，該鐵至少兩個不同的方向相接合，且插入件具有一分（4 ; 54 ; 74 ; 84)和一連接部分（2 ; 52 ; 72 -在模具中提供所述的複合材料； -使所述的複合材料經受溫度和壓力變化，因設置成與所述的至少一^固插入件（1 ; 2 0 ; 5 0 · 的緊固部分（4 ; 54 ; 74 ; 84)相接觸，並引鸯材料的固化； -將踏板曲柄（100 ; 200 )從模具中取出。，還包括 ^的外形〖柄包括【複合材 •中的結驟： ‘形輪廓至少— 結合在 •維沿著緊固部 ;82)；而將其 7〇 ; 80) :聚合物 42·如申請專利範圍第41項之方法，其特徵在於，還包括在所述插入件（1; 20; 5〇; 70; 80)试該方法所述連 32 200530076 接部分（2 ; 52 ; 72 ; 82 )中形成通孔（6 ; 56 ; 76 8 6 )的步驟。