復合自行車構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種復合自行車構(gòu)件，其包括由金屬材料制成的第一部件。第一部件具有帶第一凹座的表面。第一凹座包括形成在第一凹座上的第二凹座。作為優(yōu)選，復合自行車構(gòu)件還包括附接到第一部件上的第二部件，使得第二部件的一部分延伸到第一凹座和第二凹座中。
【專利說明】復合自行車構(gòu)件
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明大體上涉及由彼此附接的兩個或多個部分制成的復合自行車構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]過去，大多數(shù)自行車構(gòu)件主要由金屬零件構(gòu)成。例如，過去，曲柄臂、曲柄軸和鏈環(huán)由單件金屬如鍛造金屬部件制成。因此，這些自行車構(gòu)件相對較重。最近，自行車構(gòu)件已經(jīng)由重量較輕的金屬合金構(gòu)成，且/或已經(jīng)由若干件構(gòu)成以便減輕重量。美國專利第7，650，818B2號、美國專利申請公告第2008/0312016A1號和美國專利申請公告第2012/0042746A1號中公開了 一些復合自行車構(gòu)件的實例。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]大體上，本公開內(nèi)容針對由附接在一起的兩個或多個部分制成的各種復合自行車構(gòu)件。因此，本公開內(nèi)容的一個目的在于提供一種復合自行車構(gòu)件，其中至少兩個部分牢固地附接在一起。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提出的復合自行車構(gòu)件基本上包括由金屬材料制成的第一部件。第一部件具有帶第一凹座的表面。第一凹座包括形成在第一凹座上的第二凹座。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件還包括第二部件，第二部件包括由樹脂制成的至少一部分。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，根據(jù)第二方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第二部件的樹脂延伸到第一部件的第一凹座和第二凹座中，這產(chǎn)生固著效果來將第一部件和第二部件彼此固定。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有多個第一凹座。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，根據(jù)第四方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有形成在多個第一凹座中的各個上的多個第二凹座。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有形成在第一凹座上的多個第二凹座。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一凹座的最大尺寸大于第二凹座的最大尺寸。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一凹座的最大尺寸等于或小于兩微米。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第九方面，根據(jù)第八方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第十方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第十一方面，根據(jù)第二方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件和第二部件由整體模制工藝彼此附接。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第十二方面，根據(jù)第二方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件和第二部件由粘合劑彼此附接。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第十三方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便復合自行車構(gòu)件通過將第一凹座和第二凹座形成在第一部件上的過程制成。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第十四方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便復合自行車構(gòu)件為自行車曲柄臂。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第十五方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便復合自行車構(gòu)件為自行車鏈輪。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的第十六方面，根據(jù)第一方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便復合自行車構(gòu)件為自行車曲柄軸。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第十七方面，提出的復合自行車構(gòu)件基本上包括第一部件和第二部件。第一部件由金屬材料制成，且具有帶第一凹座的表面。第一凹座包括形成在第一凹座上的第二凹座。第二部件包括由樹脂制成的至少一部分。第二部件的樹脂延伸到第一部件的第一凹座和第二凹座中，以將第一部件和第二部件彼此固定。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的第十八方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有多個第一凹座。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第十九方面，根據(jù)第十八方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有形成在多個第一凹座中的各個上的多個第二凹座。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的第二十方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件具有形成在第一凹座上的多個第二凹座。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第二十一方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一凹座的最大尺寸大于第二凹座的最大尺寸。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第二十二方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一凹座的最大尺寸等于或小于兩微米。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的第二十三方面，根據(jù)二十二第方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的第二十四方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的第二十五方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件和第二部件形成復合自行車曲柄臂。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的第二十六方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件和第二部件形成復合自行車鏈輪。
[0030]根據(jù)本發(fā)明的第二十七方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便第一部件和第二部件形成復合自行車曲柄軸。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二十八方面，根據(jù)第十七方面的復合自行車構(gòu)件構(gòu)造成以便復合自行車構(gòu)件通過將第一凹座和第二凹座形成在第一部件上且通過整體模制工藝將第一部件和第二部件彼此附接的過程制成，使得第二部件的樹脂至少部分地延伸到第一部件的第
一凹座和第二凹座中。[0032]公開的復合自行車構(gòu)件的其它目的、特征、方面和優(yōu)點將從以下詳細描述中對于本領域的技術(shù)人員變得明顯，以下詳細描述結(jié)合了附圖來公開在自行車曲柄組件中使用的各種復合自行車構(gòu)件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]現(xiàn)在參看形成本公開內(nèi)容原文的一部分的附圖:
圖1為根據(jù)一個所示實施例的包括復合自行車構(gòu)件的自行車曲柄組件的外立面視圖； 圖2為圖1中所示的自行車曲柄組件的曲柄臂和曲柄軸的透視圖；
圖3為圖1和圖2中所示的自行車曲柄組件的右曲柄臂的分解透視圖；
圖4為如沿圖1中的截面線4-4看的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視圖；
圖5為如沿圖1中的截面線5-5看的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視圖；
圖6為在圖4中以圓Cl標出的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視圖；圖7為在圖4中以圓C2標出的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視圖；圖8為類似于圖6的改變的右曲柄臂的放大橫截面視圖，其中圖1和圖2中的右曲柄臂已經(jīng)改變成使得基底部件和蓋部件粘性地附接在一起來形成不可分離的單元；
圖9為類似于圖7的圖8中的改變的右曲柄臂的放大橫截面視圖；
圖10為圖2中所示的自行車曲柄組件的曲柄軸的立面視圖，其中為了圖示的目的，上部部分以橫截面不出；
圖11為在圖10中以圓C3標出的圖9中的曲柄軸的一部分的放大橫截面視圖；
圖12為類似于圖11的改變的曲柄軸的放大橫截面視圖，其中圖9中的曲柄軸已經(jīng)改變成使得外管部件和內(nèi)部件粘性地附接在一起來形成不可分離的單元；
圖13為圖1中所示的自行車曲柄組件的外鏈環(huán)的外立面視圖；
圖14為圖1和圖13中所示的自行車曲柄組件的外鏈環(huán)的內(nèi)立面視圖；
圖15為如沿圖13中的截面線15-15看的圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)的一部分的放大橫截面視圖；
圖16為以圖15中的圓C4標出的圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)的一部分的放大橫截面視圖；
圖17為在圖15中以圓C5標出的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視
圖；
圖18為以圖15中的圓C6標出的圖13和圖14中的外鏈環(huán)的一部分的放大橫截面視
圖；
圖19為在圖15中以圓C7標出的圖1和圖2中的右曲柄臂的一部分的放大橫截面視
圖；
圖20為類似于圖16的改變的外鏈環(huán)的一部分的放大橫截面視圖，其中圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)已經(jīng)改變成使得基底部件和固定部件粘性地附接在一起來形成不可分離的單元；
圖21為類似于圖17的改變的外鏈環(huán)的一部分的放大橫截面視圖，其中圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)已經(jīng)改變成使得蓋部件和固定部件附接在一起來形成不可分離的單元；
圖22為圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)的基底部件和固定部件的前蓋側(cè)立面視圖；
圖23為圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)的基底部件和固定部件的基底側(cè)立面視圖；
圖24為如沿圖22的截面線24-24所見的基底部件和固定部件的部分的放大橫截面視圖；以及
圖25為圖1、圖13和圖14中的外鏈環(huán)的固定部件的前蓋側(cè)立面視圖。
【具體實施方式】
[0034]現(xiàn)在將參照附圖來闡述所選的實施例。本領域的技術(shù)人員將從本公開內(nèi)容中清楚的是，實施例的以下描述僅為了圖示提供，且并非為了限制如所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明。
[0035]首先參看圖1和圖2，示出了根據(jù)一個實施例的自行車曲柄組件10。自行車曲柄組件10基本上包括第一(右)復合曲柄臂12、第二(左)復合曲柄臂14、中空復合曲柄軸16、外復合鏈環(huán)18和內(nèi)金屬鏈環(huán)20。在所示的實施例中，曲柄臂12、曲柄臂14、曲柄軸16和鏈環(huán)18為復合自行車構(gòu)件的實例(S卩，包括固定在一起來形成不可分離的單元的兩個或多個部件的構(gòu)件)。在所示的實施例中，曲柄臂12、曲柄臂14、曲柄軸16和鏈環(huán)18中的各個均包括固定在一起的一個或多個金屬部分和一個或多個樹脂部分，使得剛性上比得上全金屬構(gòu)件，同時還相比于全金屬構(gòu)件提供了重量節(jié)省。然而，本發(fā)明不限于復合自行車構(gòu)件的這些實例。相反，其它復合自行車構(gòu)件如復合制動桿、復合變速桿、復合輪轂軸、復合前變速器、復合后變速器、復合底部支架組件、復合懸架組件、復合輪轂組件、復合輪組件、復合框架組件等，可形成為基于本公開內(nèi)容的教導內(nèi)容構(gòu)成。
[0036]參看圖3和圖7，曲柄臂12基本上包括基底部件22、支撐部件24和前蓋部件26。基底部件22和前蓋部件26兩者都由金屬材料(例如，鋁合金、鎂合金、鈦合金或其它適合的金屬材料)制成，且構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的第一部件的實例。因此，根據(jù)本發(fā)明的復合自行車構(gòu)件包括由金屬材料制成的第一部件。支撐部件24由硬塑料樹脂或纖維增強樹脂制成。在所示的實施例中，支撐部件24由纖維增強樹脂如碳纖維增強塑料或聚合物(FRP)制成，且構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的第二部件的實例。因此，根據(jù)本發(fā)明的復合自行車構(gòu)件還可包括第二部件，第二部件包括由樹脂制成的至少一部分。曲柄臂14具有與曲柄臂12類似的三部分構(gòu)造。因此，將不會論述曲柄臂14的構(gòu)造。
[0037]如圖3中所見，基底部件22為單個金屬件，如鍛造金屬件?；撞考?2具有用于將踏板附接在其自由端處的螺紋孔22a?；撞考?2具有曲柄軸附接部分22b，其具有以常規(guī)方式非可旋轉(zhuǎn)地附接到曲柄軸16上的內(nèi)部花鍵。四個鏈環(huán)附接部分22c均從曲柄軸附接部分22b向外延伸。各個鏈環(huán)附接部分22c均具有用于使用固定螺栓(未示出)以常規(guī)方式固定地附接到鏈環(huán)18和20上的安裝孔22d。
[0038]支撐部件24牢固地直接固定到基底部件22的接觸表面28上以加強曲柄臂12的剛度。在圖1至圖6中所示的實施例中，支撐部件24在不使用粘合劑的情況下附接到基底部件22上。支撐部件24可利用粘合劑(見圖7)或在不使用粘合劑(見圖9)的情況下附接到前蓋部件26上。作為優(yōu)選，支撐部件24通過整體模制工藝在不使用粘合劑的情況下附接到基底部件和/或蓋部件26上，使得可省略用于施加粘合劑的過程。[0039]基本上，支撐部件24 ( S卩，第二部件)在不使用粘合劑的情況下通過將支撐部件24一體地模制到基底部件22上來附接到基底部件22上。例如，支撐部件24可通過使用適合數(shù)目的預浸料坯片(例如，浸潰樹脂的碳纖維布)制成，預浸料坯切割成期望的形狀，且然后使用常規(guī)模制技術(shù)，預浸料坯片受到加熱，使得預浸料坯片的樹脂形成如圖3至圖5中所示的支撐部件24的期望形狀。當支撐部件24的預浸料坯片的樹脂受到加熱時，樹脂還熔化且連結(jié)到如下文闡述的基底部件22和/或前蓋部件26上。換言之且作為優(yōu)選,支撐部件24可在不使用粘合劑的情況下附接到基底部件22和前蓋部件26上，或可在不使用粘合劑的情況下附接到基底部件22和前蓋部件26中的一個上，且粘性地附接到基底部件22和前蓋部件26中的另一個上。在圖1至圖7的所示實施例中，如圖6中所見，支撐部件24在不使用粘合劑的情況下附接到基底部件22上，而前蓋部件26如圖7中所見粘性地附接到支撐部件24和基底部件22上。然而，如圖8中所示，支撐部件24可如下文所述那樣粘性地附接到基底部件22上。此外，如圖9中所示，支撐部件24可如下文所述那樣附接到前蓋部件26上。
[0040]如上文所述，在圖1至圖7所示的實施例中，支撐部件24在不使用粘合劑的情況下牢固地附接到基底部件22的表面28上。具體而言，基底部件22 (B卩，第一部件)的表面28設有至少一個第一凹座30,優(yōu)選為如圖6中所見的多個第一凹座30,圖6為圖4中的圓Cl內(nèi)的區(qū)域(連結(jié)界面)的放大橫截面部分。因此，根據(jù)本發(fā)明的復合自行車構(gòu)件包括具有帶第一凹座的表面的第一部件，且優(yōu)選為第一部件具有多個第一凹座。第一凹座30的尺寸出于圖示目的以放大比例示出，且未示出實際的尺寸。由于表面28為隱藏表面,故表面28的整個區(qū)域可包括第一凹座30。作為備選，第一凹座30可僅形成在接觸支撐部件24的樹脂的表面28的區(qū)域中。每單位面積的第一凹座30的數(shù)目取決于期望的連結(jié)強度。因此，第一凹座30的密度可按需要和/或期望在表面28上變化。
[0041]在所示的實施例中，第一凹座30分別具有在表面28處敞開的開口 30a。開口 30a大致為圓形。然而，第一凹座30可按需要和/或期望具有其它形狀。各個第一凹座30均優(yōu)選為具有等于或小于兩微米的最大尺寸D1。在此情況下，用肉眼看不見第一凹座30。大體上，用肉眼可見的最小的凹座將為大約四十微米。因此，如果第一凹座30的最大尺寸Dl小于四十微米，則表面28對于肉眼看起來是光滑的平坦表面。
[0042]在所示的實施例中，基底部件22(即，第一部件)具有至少一個第二凹座32，優(yōu)選為形成在各個第一凹座30上的多個第二凹座32。因此，根據(jù)本發(fā)明的復合自行車構(gòu)件包括具有帶第一凹座的表面的第一部件，第一凹座包括形成在第一凹座上的第二凹座。然而，一些第一凹座30可按需要和/或期望形成為沒有第二凹座32。另外，基底部件22的第一凹座30可形成為在各個第一凹座30上僅具有一個第二凹座32，或一些第一凹座30僅具有一個第二凹座32。換言之，形成在第一凹座30上的第二凹座32的數(shù)目還可按需要和/或期望在第一凹座30之間變化。因此，盡管在所示的實施例中，各個第一凹座30均具有多個第二凹座32，但基底部件22的第一凹座30并不限于所示的實施例。第一凹座30和第二凹座32通過使用機械工藝和/或化學工藝形成在基底部件22上。
[0043]在所示的實施例中，第二凹座32分別具有在第一凹座30的表面敞開的開口 32a。開口 32a大致為圓形。然而，第二凹座32可按需要和/或期望具有其它形狀。各個第二凹座32均具有等于或小于0.2微米的最大尺寸D2。因此，第一凹座30的最大尺寸Dl大于第二凹座32的最大尺寸D2。
[0044]通過在基底部件22上形成第一凹座30和第二凹座32，支撐部件24 (即，第二部件)的樹脂延伸到基底部件22 (B卩，第一部件)的第一凹座30和第二凹座32中，以產(chǎn)生固著效果，將支撐部件24牢固地固定到基底部件22上。作為優(yōu)選，支撐部件24通過整體模制工藝牢固地固定到基底部件22上，使得支撐部件24的樹脂在形成支撐部件24期間延伸到基底部件22的第一凹座30和第二凹座32中。如本文使用的用語〃整體模制工藝〃是指第二部件(例如，支撐部件24)的模制，第二部件至少部分地由樹脂制成，同時將第二部件(例如，支撐部件24)附接到第一部件(例如，基底部件22)上，第一部件包括用以收納樹脂的凹座。
[0045]在圖1至圖7中所示的實施例中，前蓋部件26為外殼，外殼由適合的剛性金屬材料構(gòu)成，例如，金屬材料為具有防蝕鋁精整的鋁合金，或其它適合的材料，如，鎂合金、鈦合金或其它輕金屬。如圖4和圖7中所見，前蓋部件26具有連結(jié)表面或接觸表面34，其中支撐部件24粘性地附接到前蓋部件26上。具體而言，如圖7中所見，前蓋部件26的表面34設有多個第一凹座36和多個第二凹座38，圖7為圖4中的圓C2內(nèi)的用于收納粘合劑40的區(qū)域(連結(jié)界面)的放大橫截面部分。第一凹座36分別具有在表面34處敞開的開口 36a。第二凹座38也分別具有在表面34處敞開的開口 38a。第一凹座36和第二凹座38與基底部件22的第一凹座30和第二凹座32相同。因此，基底部件22的第一凹座30和第二凹座32的以上描述適用于前蓋部件26的第一凹座36和第二凹座38。然而，此處，粘合劑40延伸到前蓋部件26的第一凹座36和第二凹座38中，以產(chǎn)生固著效果，將支撐部件24牢固地固定到前蓋部件26上。盡管支撐部件24示為沒有此類凹座，但將從本公開內(nèi)容中清楚的是，凹座如第一凹座36和第二凹座38可形成在支撐部件24上來用于收納粘合劑40。
[0046]參看圖8和圖9，現(xiàn)在論述基底部件22與支撐部件24之間以及前蓋部件26與支撐部件24之間的連結(jié)界面的改型。圖8示出了圖4中的圓Cl內(nèi)的用于該改型的區(qū)域(連結(jié)界面)的放大橫截面部分。另一方面，圖9示出了圖4中的圓C2內(nèi)的用于該改型的區(qū)域(連結(jié)界面)的放大橫截面部分。從這些改型，將從本公開內(nèi)容清楚的是，基底部件22和前蓋部件26兩者都可通過粘合劑40連結(jié)到支撐部件24上，或基底部件22和前蓋部件26兩者都可在不使用粘合劑的情況下通過支撐部件24的樹脂連結(jié)到支撐部件24上。
[0047]具體而言，如圖8中所示，支撐部件24可利用粘合劑40粘性地附接到基底部件22上，粘合劑延伸到基底部件22的第一凹座30和第二凹座32中，以產(chǎn)生固著效果，將支撐部件24牢固地固定到基底部件22上。盡管在該改型中示出了沒有此類凹座的支撐部件24，但將從本公開內(nèi)容清楚的是，如果需要和/或期望，凹座如第一凹座30和第二凹座32可形成在支撐部件24上來用于收納粘合劑40。
[0048]如圖9中所示，在支撐部件24的整體模制過程期間，支撐部件24可在不使用粘合劑的情況下附接到前蓋部件26上。以此方式，支撐部件24的樹脂延伸到前蓋部件26的第一凹座36和第二凹座38中來產(chǎn)生固著效果，可在不使用粘合劑的情況下將支撐部件24牢固地固定到前蓋部件26上。
[0049]現(xiàn)在，鑒于圖1至圖7中的曲柄臂12的以上描述來簡要的論述形成復合自行車構(gòu)件如曲柄臂12的一種制造工藝?；旧?，形成第一部件(例如，基底部件22和/或前蓋部件26)。第一部件(例如，基底部件22和/或前蓋部件26)通過使用機械工藝和/或化學工藝形成為具有第一凹座和第二凹座(例如，第一凹座30和第二凹座32和/或第一凹座36和第二凹座38)。然后，至少部分地由樹脂制成的第二部件(例如，支撐部件24)形成為使得第一部件和第二部件通過整體模制工藝彼此附接，使得第二部件的樹脂延伸到第一部件的第一凹座和第二凹座中。具體而言，用于形成第二部件(例如，支撐部件24)的材料的樹脂受到加熱，使得樹脂熔化，且流入第一凹座和第二凹座(例如，第一凹座30和第二凹座32和/或第一凹座36和第二凹座38)。然后，第二部件(例如，支撐部件24)的樹脂在第二部件冷卻至室溫時變硬。以此方式，第一部件和第二部件由于不但延伸到第一凹座中而且延伸到第二凹座中的第二部件的樹脂引起的固著效果而充分地鎖定在一起。
[0050]現(xiàn)在參看圖10至圖12，現(xiàn)在將論述自行車曲柄組件10的曲柄軸16的構(gòu)造。曲柄臂12和14以常規(guī)方式非可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄軸16的相對端上。曲柄軸16構(gòu)造成由自行車(未示出)的懸吊管內(nèi)的底部支架結(jié)構(gòu)(未示出)以常規(guī)方式可旋轉(zhuǎn)地支撐。曲柄軸16構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的實例。曲柄軸16基本上包括外管部件42和內(nèi)管部件44。外管部件42由金屬材料(例如，鋁)制成，且構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的第一部件的實例。內(nèi)管部件44由硬塑料樹脂或纖維增強樹脂制成，且構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的第二部件的實例。內(nèi)管部件44附接在外管部件42內(nèi)來形成不可分離的單元。內(nèi)管部件44為加強外管部件42的支撐部件。
[0051]具體而言,夕卜管部件42具有內(nèi)表面46,內(nèi)表面46設有如圖11和圖12中所見的多個第一凹座48，圖11和圖12為圖10中的圓C3內(nèi)的區(qū)域(連結(jié)界面)的放大橫截面部分。第一凹座48的尺寸出于圖示目的以放大比例示出，且未示出實際的尺寸。在所示的實施例中，外管部件42優(yōu)選為包括形成在各個第一凹座48上的多個第二凹座50。內(nèi)管部件44可在不使用粘合劑(見圖11)或使用粘合劑(見圖12)的情況下附接到外管部件42上。
[0052]在所示的實施例中，第一凹座48分別具有在表面46處敞開的開口 48a。第二凹座50也分別具有在表面46處敞開的開口 50a。第一凹座48和第二凹座50與基底部件22的第一凹座30和第二凹座32相同。因此，基底部件22的第一凹座30和第二凹座32的以上描述適用于外管部件42的第一凹座48和第二凹座50。
[0053]通過將第一凹座48和第二凹座50形成在外管部件42上，如圖11中所見，內(nèi)管部件44的樹脂延伸到外管部件42的第一凹座48和第二凹座50中，以產(chǎn)生固著效果，將內(nèi)管部件44牢固地固定到外管部件42上。作為優(yōu)選，內(nèi)管部件44通過整體模制工藝牢固地固定到外管部件42上，使得內(nèi)管部件44的樹脂在形成內(nèi)管部件44期間延伸到外管部件42的第一凹座48和第二凹座50中。以此方式，內(nèi)管部件44在不使用粘合劑的情況下牢固地固定到外管部件42上。
[0054]現(xiàn)在將簡要論述形成復合自行車構(gòu)件如曲柄軸16的一種制造工藝?；旧希谇S16的制造中，形成了第一部件(例如，外管部件42)。第一部件(例如，外管部件42)通過機械工藝和/或化學工藝形成為具有第一凹座和/或第二凹座。然后，至少部分地由樹脂制成的第二部件(例如，內(nèi)管部件44)形成為使得第一部件和第二部件通過整體模制工藝彼此附接，使得第二部件的樹脂延伸到第一部件的第一凹座和第二凹座中。具體而言，用于形成第二部件(例如，內(nèi)管部件44)的材料的樹脂受到加熱，使得樹脂熔化，且流入第一部件(例如，外管部件42)的第一凹座和第二凹座中。然后，第二部件(例如，內(nèi)管部件44)的樹脂在第二部件冷卻至室溫時變硬。以此方式，第一部件和第二部件由于不但延伸到第一凹座中而且延伸到第二凹座中的第二部件的樹脂引起的固著效果而充分地鎖定在一起。
[0055]然而，如圖12中所見，內(nèi)管部件44可通過粘合劑52牢固地固定到外管部件42上。具體而言，粘合劑52延伸到外管部件42的第一凹座48和第二凹座50中，以產(chǎn)生固著效果，將內(nèi)管部件44牢固地固定到外管部件42上。盡管內(nèi)管部件44示為沒有此類凹座，但將從本公開內(nèi)容中清楚的是，凹座如第一凹座48和第二凹座50可形成在內(nèi)管部件44上來用于收納粘合劑52。
[0056]現(xiàn)在參看圖13至圖25，現(xiàn)在將論述自行車曲柄組件10的鏈環(huán)18 ( S卩，自行車鏈輪)的構(gòu)造。外鏈環(huán)18(即，復合自行車構(gòu)件的實例)以常規(guī)方式非可旋轉(zhuǎn)地安裝到曲柄臂12上。曲柄臂16基本上包括齒部件60、前蓋部件62、基底部件64和支撐部件66。前蓋部件62和基底部件64分別由金屬材料(例如，鋁)制成，且構(gòu)成了復合自行車構(gòu)件的第一部件的實例。支撐部件66由硬塑料樹脂或纖維增強樹脂制成，且構(gòu)成復合自行車構(gòu)件的第二部件的實例。齒部件60和支撐部件66設置在前蓋部件62與基底部件64之間來形成不可分離的單元。作為優(yōu)選，如所示的實施例中那樣，外鏈環(huán)18包括多個安裝螺母68和其它適合的安裝結(jié)構(gòu)。這里，在所示的實施例中，安裝螺母68 (安裝結(jié)構(gòu))部分地嵌入支撐部件66中，且延伸穿過基底部件64，且從外鏈環(huán)18的前側(cè)不可見。安裝螺母68分別具有用于收納固定螺栓(未示出)的螺紋孔68a。
[0057]基本上，在所示的實施例中，支撐部件66在不使用粘合劑的情況下通過使用支撐部件66的樹脂作為連結(jié)材料(見圖16)來附接到基底部件64上，而支撐部件66粘性地附接到前蓋部件62 (見圖17)上。前蓋部件62和基底部件64兩者粘性地附接到齒部件60 (見圖18和圖19)的一個軸向面上。作為備選，支撐部件66可粘性地附接到基底部件64(見圖20)上。另外，支撐部件66可在不使用粘合劑的情況下通過將支撐部件66的樹脂用作連結(jié)材料(見圖21)來附接到前蓋部件62上。支撐部件66還在不使用粘合劑的情況下通過將支撐部件66的樹脂用作連結(jié)材料來附接到前蓋部件62和基底部件64兩者上。
[0058]具體而言，如圖16中所見，基底部件64具有內(nèi)表面70，內(nèi)表面70設有多個第一凹座72。第一凹座72的尺寸出于圖示目的以放大比例示出，且未示出實際的尺寸。在所示的實施例中，基底部件64優(yōu)選為包括形成在各個第一凹座72上的多個第二凹座74。這里，支撐部件66的樹脂用作連結(jié)材料，連結(jié)材料延伸到基底部件64的第一凹座72和第二凹座74中，以產(chǎn)生固著效果，在不使用粘合劑的情況下將支撐部件66牢固地固定到基底部件64上。作為優(yōu)選，支撐部件66通過整體模制工藝牢固地固定到基底部件64上，使得支撐部件66的樹脂在形成支撐部件66期間延伸到基底部件64的第一凹座72和第二凹座74中。第一凹座72和第二凹座74與基底部件22的第一凹座30和第二凹座32相同。因此，基底部件22的第一凹座30和第二凹座32的以上描述適用于基底部件64的第一凹座72和第二凹座74。
[0059]類似地，如圖17中所見，前蓋部件62具有內(nèi)表面80，內(nèi)表面80設有多個第一凹座82。第一凹座82的尺寸出于圖示目的以放大比例示出，且未示出實際的尺寸。在所示的實施例中，前蓋部件62優(yōu)選為包括形成在各個第一凹座82上的多個第二凹座84。粘合劑86用作連結(jié)材料，連結(jié)材料延伸到前蓋部件62的第一凹座82和第二凹座84中，以產(chǎn)生固著效果，將支撐部件66牢固地固定到前蓋部件62上。第一凹座82和第二凹座84與基底部件22的第一凹座30和第二凹座32相同。因此，基底部件22的第一凹座30和第二凹座32的以上描述適用于前蓋部件62的第一凹座82和第二凹座84。
[0060]如圖18和圖19中所見，齒部件60通過粘合劑86粘性地附接到基底部件64 (見圖18)的表面70和前蓋部件62 (見圖19)的表面80上。在所示的實施例中，齒部件60具有第一表面88，第一表面88設有用于收納粘合劑86的多個第一凹座90和形成在各個第一凹座90上的多個第二凹座92。類似地，齒部件60具有第二表面94，第二表面94設有用于收納粘合劑86的多個第一凹座96和形成在各個第一凹座96上的第二凹座98。
[0061]回頭參看圖13至圖15，將更詳細地論述鏈環(huán)18的主要部分。然而，鏈環(huán)18的主要部分的連結(jié)不限于鏈環(huán)18的特定所示的實施例。
[0062]齒部件60為金屬環(huán)形部件，其具有多個齒60a和固定部件60b。典型地，齒60a和固定部分60b—體地形成為一件的整體部件。齒60a形成在固定部件60b的外周上。如圖14中所見，如果需要和/或期望，固定部件60b可具有一個或多個變速協(xié)助突起(未標號)。盡管齒60a示為基本上都相等的直齒，但將從本公開內(nèi)容清楚的是，齒60a可按需要和/或期望具有多種構(gòu)造。固定部件60b通過粘合劑86固定地附接到前蓋部件62和基底部件64上。作為備選，固定部分60b可通過焊接或硬釬焊固定地附接到前蓋部件62和基底部件64上。
[0063]在所示的實施例中，前蓋部件62為模壓板金屬部件，且被切割和彎曲成期望形狀。這里，前蓋部件62基本上包括外環(huán)部分62a和多個附接部分62b。附接部分62b從外環(huán)部分62a的內(nèi)周沿徑向內(nèi)向突出。如圖17和圖19中所見，前蓋部件62優(yōu)選為由粘合劑86粘性地附接到齒部件60和支撐部件66上。然而，如圖21中所見，前蓋部件62可在形成支撐部件66期間通過支撐部件66的樹脂一體地附接到支撐部件66上。
[0064]在所示的實施例中，基底部件64為模壓板金屬部件，且被切割和彎曲成期望形狀。這里，基底部件64基本上包括外環(huán)部分64a和多個附接部分64b。附接部分64b從外環(huán)部分64a的內(nèi)周沿徑向向內(nèi)突出。各個附接部分64b均包括用于收納穿過其間的安裝螺母68的一部分的開口 64c。如圖16中所見,基底部件64優(yōu)選為在形成支撐部件66期間通過支撐部件66的樹脂一體地附接到支撐部件66上。如圖18中所見，基底部件64優(yōu)選為粘性地附接到齒部件60上。
[0065]如圖22至圖24中所見，一體的中間部件由基底部件64和支撐部件66的組合形成?，F(xiàn)在，該中間部件(即，部件64和66)可通過粘合劑86粘附地附接到齒部件60和前蓋部件62上來形成最終產(chǎn)品。作為備選，基底部件64可通過粘合劑86(見圖20)粘性地附接到支撐部件66上來形成圖22至圖23中所示的一體的中間部件。
[0066]現(xiàn)在參看圖25，支撐部件66由其自身以其最終形式示出。當然，將從本公開內(nèi)容清楚的是，支撐部件66的形狀將取決于前蓋部件62和基底部件64的構(gòu)造變化。這里，支撐部件66為環(huán)形部件，其包括一對第一外部部分66a、一對第二外部部分66a’、多個附接部分66b和多個支撐部分66c。附接部分66b沿周向方向以交替方式使第一外部部分66a和第二外部部分66a’互連來形成連續(xù)的環(huán)。附接部分66b從第一外部部分66a和第二外部部分66a’沿徑向向內(nèi)突出。各個附接部分66b均具有部分地嵌入其中的一個安裝螺母68。附接部分66b以上文所述的方式附接到附接部分62b和64b上。第一外部部分66a和第二外部部分66a’以上文所述的方式附接到外環(huán)部分62a和64a上。支撐部分66c以上文所述的方式附接到外環(huán)部分62a和64a和附接部分62b和64b上。[0067]現(xiàn)在將簡要論述形成復合自行車構(gòu)件如鏈環(huán)18的一種制造工藝?；旧?，在鏈環(huán)18的制造中，形成了第一部件(例如，基底部件64)。第一部件(例如，基底部件64)通過使用機械工藝和/或化學工藝形成為具有第一凹座和/或第二凹座。然后，至少部分地由樹脂制成的第二部件(例如，支撐部件66)形成為使得第一部件和第二部件通過整體模制工藝彼此附接，使得第二部件的樹脂延伸到第一部件的第一凹座和第二凹座中。
[0068]具體而言，用于形成第二部件(例如，支撐部件66)的材料的樹脂受到加熱，使得樹脂熔化，且流入第一部件(例如，基底部件64)的第一凹座和/或第二凹座中。然后，第二部件(例如，支撐部件66)的樹脂在第二部件冷卻至室溫時變硬。以此方式，第一部件和第二部件由于不但延伸到第一凹座中而且延伸到第二凹座中的第二部件的樹脂引起的固著效果充分地鎖定在一起?，F(xiàn)在，齒部件62和前蓋部件62可粘性地附接。
[0069]在本發(fā)明的范圍的理解中，如本文中使用的用語〃包括〃及其派生詞旨在為可擴充的用語，其指出了陳述的特征、元件、構(gòu)件、集合、整數(shù)和/或步驟的存在，但并未排除其它未陳述的特征、元件、構(gòu)件、集合、整數(shù)和/或步驟的存在。前文還適用于具有類似意義的詞語，如用語〃包含〃、〃具有〃及其派生詞。另外，用語〃零件〃、〃區(qū)段〃、〃部分〃、〃部件"或"元件"在以單數(shù)使用時，可具有單個部分或多個部分的雙重意義。如本文使用的用語〃附接(attached)"或〃附接(attaching)"包含元件通過將元件直接地附連到另一個元件來直接地固定到另一個元件的構(gòu)造；元件通過將元件附連到繼而又將附連到另一個元件上的中間部件上來間接地固定到另一個元件上的構(gòu)造；以及一個元件與另一個元件整體結(jié)合的構(gòu)造，即，一個元件基本上為另一個元件的一部分。這種限定還適用于類似意義的詞語，例如，〃聯(lián)結(jié)〃、〃連接〃、〃聯(lián)接〃、〃安裝〃、〃連結(jié)〃、〃固定〃及其派生詞。
[0070]還將理解的是，盡管用語〃第一 〃和〃第二 〃可在本文中用于描述各種構(gòu)件，但這些構(gòu)件不應當由這些用語限制。這些用語僅用于將一個構(gòu)件與另一個構(gòu)件區(qū)分開。因此，例如，上文所述的第一構(gòu)件可稱為第二構(gòu)件，且反之亦然，這并未脫離本發(fā)明的教導內(nèi)容。最后，如本文使用的程度用語如〃大致"、〃大約〃、"近似〃意思是修飾的術(shù)語的偏移量，使得最終結(jié)果不會顯著地變化。
[0071]盡管僅所選的實施例選擇為示出本發(fā)明，但本領域的技術(shù)人員將從本公開內(nèi)容清楚的是，可在本文中制作出各種變化和改變，而并未脫離如所附權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍。例如，各種構(gòu)件的尺寸、形狀、地點或定向可按需要和/或期望變化，只要它們基本上不改變其預期功能。示為直接地連接或接觸彼此的構(gòu)件可具有設置在其間的中間結(jié)構(gòu)，除非明確地另外指出。一個元件的功能可由兩個執(zhí)行，且反之亦然，除非明確地另外規(guī)定。一個實施例的結(jié)構(gòu)和功能可在另一個中實施例中采用。不需要所有優(yōu)點都同時地存在于特定實施例中。對于現(xiàn)有技術(shù)獨特的每一個特征單獨地或與其它特征組合還應當認作是 申請人:的其它發(fā)明的單獨描述，包括由此類特征體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)構(gòu)想和/或功能構(gòu)想。因此，根據(jù)本發(fā)明的實施例的以上描述僅為了圖示提供，而非為了限制由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種復合自行車構(gòu)件，包括: 由金屬材料制成的第一部件； 所述第一部件具有帶第一凹座的表面，所述第一凹座包括形成在所述第一凹座上的第二凹座。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于，所述復合自行車構(gòu)件還包括: 包括由樹脂制成的至少一部分的第二部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第二部件的樹脂延伸到所述第一部件的第一凹座和第二凹座中，產(chǎn)生固著效果，將所述第一部件和所述第二部件彼此固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有多個所述第一凹座。
5.根據(jù)權(quán)利要 求4所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有形成在所述多個第一凹座中的各個凹座上的多個第二凹座。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有形成在所述第一凹座上的多個所述第二凹座。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一凹座的最大尺寸大于所述第二凹座的最大尺寸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一凹座的最大尺寸等于或小于兩微米。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件通過整體模制工藝彼此附接。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件通過粘合劑彼此附接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述復合自行車構(gòu)件由以下工藝制成: 將所述第一凹座和所述第二凹座形成在所述第一部件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述復合自行車構(gòu)件為自行車曲柄臂。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述復合自行車構(gòu)件為自行車鏈輪。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述復合自行車構(gòu)件為自行車曲柄軸。
17.—種復合自行車構(gòu)件,包括: 由金屬材料制成的第一部件，所述第一部件具有帶第一凹座的表面，所述第一凹座包括形成在所述第一凹座上的第二凹座；以及包括由樹脂制成的至少一部分的第二部件，所述第二部件的樹脂延伸到所述第一部件的第一凹座和第二凹座中將所述第一部件和所述第二部件彼此固定。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有多個所述第一凹座。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有形成在所述多個第一凹座中的各個凹座上的多個第二凹座。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件具有形成在所述第一凹座上的多個所述第二凹座。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一凹座的最大尺寸大于所述第二凹座的最大尺寸。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一凹座的最大尺寸等于或小于兩微米。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第二凹座的最大尺寸等于或小于0.2微米。
25.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件形成復合自行車曲柄臂。
26.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件形成復合自行車鏈輪。
27.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述第一部件和所述第二部件形成復合自行車曲柄軸。
28.根據(jù)權(quán)利要求17所述的復合自行車構(gòu)件，其特征在于， 所述復合自行車構(gòu)件由以下工藝制成: 將所述第一凹座和所述第二凹座形成在所述第一部件上； 通過整體模制工藝將所述第一部件和所述第二部件彼此附接，使得所述第二部件的樹脂至少部分地延伸到所述第一部件的第一凹座和第二凹座中。
【文檔編號】B62M9/00GK103921887SQ201310387273
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月11日
【發(fā)明者】野野下哲, 吉田十義, 山內(nèi)彌 申請人:株式會社島野