(57)【要約】【課題】自転車用部品（特に、クランクアーム）にプリント回路基板をより高度に一体化させることである。【解決手段】複合材料からなる自転車用部品１０の製造方法であって、プリント回路基板４２を用意するステップと、プリント回路基板４２の少なくとも１つの第１の面に保護部を設けるステップと、保護部が設けられたプリント回路基板４２を成形キャビティに挿入するステップと、複合材料を成形キャビティに挿入するステップであって複合材料が、保護部が設けられた前記プリント回路基板４２の周囲全体に広がっている状態において、複合材料は保護部が設けられたプリント回路基板４２と、第１の面の側および／またはその反対側で接触しているステップと、複合材料が固化するまで温度・圧力プロフィールを施すステップと、を順不同で含む方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料からなる自転車用部品（１０）の製造方法であって、
−  前記自転車用部品（１０）の形状の成形キャビティを有する金型を用意するステップと、
−  プリント回路基板（４２）を用意するステップと、
−  前記プリント回路基板（４２）の少なくとも１つの第１の面（７０，７２）に保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）を設けるステップと、
−  前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）を前記成形キャビティに挿入するステップと、
−  前記複合材料を前記成形キャビティに挿入するステップであって、
前記複合材料が、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）の周囲全体に広がっている状態において、前記複合材料は、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）と、前記第１の面（７０，７２）の側および／またはその反対側で接触している、ステップと、
−  前記複合材料が固化するまで温度・圧力プロフィールを施すステップと、
を順不同で含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記保護部（７４，８０，８４，９２，９４，９８）は、前記少なくとも１つの電気／電子部品のための臨界温度および／または臨界圧力に対する保護部である方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、保護部（７４，８０，８４，９２）を設ける前記ステップは、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）にポリマー材料層を設けることと、前記温度・圧力プロフィールを施す前記ステップの前に、前記ポリマー材料を固化させることとを含む方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、複数の電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記ポリマー材料層を設ける前記ステップは、前記電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）の間の空間を前記ポリマー材料で埋めることを含む方法。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の方法において、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）は電気絶縁保護部である方法。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の方法において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記保護部（９４，９８）を設ける前記ステップは、前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）を、前記少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を収容するカバー（９４）またはフレームワーク（９８）で覆うことを含む方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の方法において、所定形状のコア（１８，１９）を設けるステップと、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）を前記コア（１８，１９）に取り付けるステップと、前記プリント回路基板（４２）が取り付けられた前記コア（１８，１９）を前記複合材料でコーティングするステップとをさらに含む方法。
【請求項８】
請求項３に直接的または間接的に従属する請求項７に記載の方法において、前記保護部（７４，８０，８４，９２）が設けられた前記プリント回路基板（４２）を前記コア（１８，１９）に取り付ける前記ステップは、前記電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持する面（７０，７２）が前記凹部（４０）に面するようにして、前記プリント回路基板（４２）を前記コア（１８，１９）の凹部（４０）に取り付けることと、前記ポリマー材料を前記凹部（４０）に注入することと、前記ポリマー材料を固化させることとを含む方法。
【請求項９】
ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料から形成され、かつ、少なくとも１つの第１の面（７０，７２）に保護部（７４，７８，８０，９２，９４，９８）が設けられたプリント回路基板（４２）と共成形されたモノリシック自転車用部品（１０）であって、
前記複合材料は、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）の周囲全体に広がっており、
前記複合材料は、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）と、前記第１の面（７０，７２）の側および／またはその反対側で接触しているモノリシック自転車用部品（１０）。
【請求項１０】
請求項９に記載の自転車用部品（１０）において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記保護部（７４，７８，８０，９２，９４，９８）は、前記少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）のための臨界温度および／または臨界圧力に対する保護部である自転車用部品（１０）。
【請求項１１】
請求項１０に記載の自転車用部品（１０）において、前記保護部（７４，８０，９２）は、固化したポリマー材料層を備える自転車用部品（１０）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の自転車用部品（１０）において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、複数の電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記ポリマー材料は、前記電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）の間の空間を埋めている自転車用部品（１０）。
【請求項１３】
請求項９から１２のいずれか一項に記載の自転車用部品（１０）において、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）は電気絶縁保護部である自転車用部品（１０）。
【請求項１４】
請求項９から１３のいずれか一項に記載の自転車用部品（１０）において、前記プリント回路基板（４２）の前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）は、少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を支持しており、前記保護部（９４，９８）は、前記少なくとも１つの第１の面（７０，７２）を覆い、かつ、前記少なくとも１つの電気／電子部品（６４，６６，６８，８６，８８，９０）を収容するカバー（９４）またはフレームワーク（９８）を備える自転車用部品（１０）。
【請求項１５】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の自転車用部品（１０）において、少なくとも１つのキャビティ（１２）を備え、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）は、前記キャビティ（１２）の内側表面（１４）に取り付けられている自転車用部品（１０）。
【請求項１６】
請求項９から１４のいずれか一項に記載の自転車用部品（１０）において、前記保護部（７４，７８，８０，８４，９２，９４，９８）が設けられた前記プリント回路基板（４２）の前記面（７０，７２）の両方が、前記複合材料と接触している自転車用部品（１０）。
【請求項１７】
請求項１から８のいずれか一項に記載の方法、または、請求項９から１６のいずれか一項に記載の自転車用部品（１０）において、前記自転車用部品（１０）は、クランクアーム（１０）と、ハンドルバーと、制御レバーとからなる群から選択され、好ましくはクランクアーム（１０）である方法または自転車用部品（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して自転車の分野に関する。自転車は、１つ以上の電気／電子システムを搭載することが増えている。
【背景技術】
【０００２】
電気／電子システムの部品は、多くの場合、１つ以上のプリント回路基板（ＰＣＢ）に収容される。したがって、この基板をどこに配置するか、そして、どのように自転車の部品に固定するかということが問題となる。
【０００３】
特許文献１には、力測定装置を備えたクランクアームであって、この力測定装置のプリント回路基板が、当該クランクアームの外面に外側から取り付けられたハウジングに収容されているクランクアームが開示されている。
特許文献２には、パワー測定装置を備えたクランクセットであって、このパワー測定装置のプリント回路基板が、ボトムブラケットシャフトに収容されたハウジングに収容されているクランクセットが開示されている。
特許文献３には、低融点の金属材料からなるコアの周りに複合材料を巻き付けるステップと、この複合材料を成形するステップと、成形後に、ペダルクランクの表面に少なくとも１つの孔を形成し、低融点の金属材料の融点までクランクアームを加熱してこの金属材料を流出させるステップとを含む自転車用ペダルクランクの製造方法が開示されている。
特許文献４には、コンパートメントと、このコンパートメントに外部から挿入されたプリント回路基板とを具備するクランクが開示されている。
特許文献５には、パワーメータを備えたクランクアームであって、このパワーメータのプリント回路基板が、当該クランクアームの外面のキャビティ開口に収容されているクランクアームが開示されている。
特許文献６には、機械的な保護をなす材料を、ポケットを埋めるように適用し、場合によっては後から成形することができる同様のクランクアームが開示されている。
【０００４】
上記文献について、出願人は、このような凹部を形成することによりクランクアームが弱くなるということに気づいた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１６／００３１５２３号
【特許文献２】米国特許第９４５９１６７号
【特許文献３】欧州特許出願公開１８１８２５２号
【特許文献４】米国特許第９４８８６６８号
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１６／０００３６９６号
【特許文献６】米国特許第８００６５７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の根底にある技術的課題は、自転車用部品（特に、クランクアーム）にプリント回路基板をより高度に一体化させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明第１の構成において、ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料からなる自転車用部品の製造方法であって、
必ずしも互いにこの順番でなくてもよいが、
−  前記自転車用部品の形状の成形キャビティを有する金型を用意するステップと、
−  プリント回路基板を用意するステップと、
−  前記プリント回路基板の少なくとも１つの第１の面に保護部を設けるステップと、
−  前記保護部が設けられた前記プリント回路基板を前記成形キャビティに挿入するステップと、
−  前記複合材料を前記成形キャビティに挿入するステップであって、
前記複合材料が、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板の周囲全体に広がっている状態において、前記複合材料は、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板と、前記第１の面の側および／またはその反対側で接触しているステップと、
−  前記複合材料が固化するまで温度・圧力プロフィールを施すステップと、
を含む製造方法に関する。
【０００８】
本明細書および添付の請求の範囲において、「固化」という用語は、熱可塑性ポリマーの固化を示すだけでなく、熱硬化性または光硬化性ポリマーの架橋も含むように広範に理解されることを意図している。
【０００９】
前記プリント回路基板を適切に保護することにより、当該基板を前記自転車用部品の内部に共成形することが可能であり、前記プリント回路基板を、複合材料からなる前記部品の内部に共成形することによって、当該基板は、泥や水などから良好に保護され、さらに、このようにすることで、前記自転車用部品により良い外観を与えることが可能である。
【００１０】
本明細書および添付の請求の範囲において、「共成形」という用語は、前記自転車用部品が前記プリント回路基板および／または内部に挿入されている他の非ポリマー（例えば、金属）製の要素と一体に成形される、ということを意味しており、共成形された要素の間を共架橋(co-cross-linking)しても、しなくてもよい。
【００１１】
本発明の保護部は、代替的または同時に、様々な役割を果たすことが可能である。
前記プリント回路基板の導電性トラックおよび／またはパッドに関していえば、前記保護部は、特に、これらが形成されている面（または各面）が（例えば、炭素繊維を含む複合材料などの）導電性材料と接触している場合に、これらのトラックおよび／またはパッドを電気的に絶縁するという機能を果たす。
前記電気／電子部品に関していえば、前記保護部は、成形ステップおよび／または他の処理ステップの圧力および／または温度が重大な影響を与える場合（特に、熱硬化性ポリマー材料の圧縮成形の場合など）に、そうした圧力および／または温度からこれらの部品を保護するという機能を果たす。
いずれの場合においても、前記保護部は、化学薬品に対する保護という役割も果たすことが可能である。
【００１２】
好ましくは、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面は、少なくとも１つの電気／電子部品を支持しており、保護部を設けるステップにおいて、前記保護部は、前記少なくとも１つの電気／電子部品のための臨界温度および／または臨界圧力（critical temperature and/or critical pressure）に対する保護部である。
特に、前記臨界温度は、成形プロセスの間に１３５℃〜１４０℃の温度に達することがあり、さらに、中空の自転車用部品の製造プロセスにおいて用いられるコアの溶融ステップの間に１５０℃〜１６０℃以上の温度に達することもある。
前記臨界圧力は、成形プロセスの間に３００ｂａｒの圧力に達することがある。
【００１３】
好ましくは、保護部を設ける前記ステップは、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面にポリマー材料層を設けることと、好ましくは、前記温度・圧力プロフィールを施す前記ステップの前に、前記ポリマー材料を固化し、または固化させることとを含む。
前記ポリマー材料は、熱硬化性ポリマー、熱可塑性ポリマー、および光硬化性ポリマーの中から選択され、好ましくは、圧縮または射出成形プロセスを必要としない。
好ましくは、前記ポリマー材料は、熱硬化性エポキシ樹脂系の材料であり、好ましくは二成分系材料である。あるいは、前記ポリマー材料は、メタクリレート、ポリウレタン、またはアクリル材料であってもよい。
【００１４】
好ましくは、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面は、複数の電気／電子部品を支持しており、前記ポリマー材料層を設けるステップは、前記電気／電子部品の間の空間を前記ポリマー材料で埋めることを含む。
これにより、有利なことに、前記保護部は、成形圧力が均等に分散される均一な表面を提供する。
【００１５】
好ましくは、保護部を設ける前記ステップにおいて、前記保護部は、臨界温度および／または臨界圧力に対する保護部であることに代えて、または加えて、電気絶縁保護部（electrically insulating protection）である。
前記電気絶縁保護部は、特に、前記少なくとも１つの面が少なくとも１つの電気／電子部品を支持している場合、前記ポリマー材料から形成することができる。
代替的または付加的に、前記電気絶縁保護部は、特に、前記少なくとも１つの面がトラックおよび／または電気接続パッドを支持している場合、絶縁性繊維（好ましくは、ガラス繊維）を含む複合材料の層（特に、少なくとも１つのプライ）を有していてもよい。
ガラス繊維複合材料の代わりに、例えば、熱可塑性繊維［例えば、ナイロン系繊維またはダイニーマ（Dyneema（登録商標））タイプの繊維］、バサルト（basalt）  系鉱物繊維、アラミド繊維またはザイロン（Zylon（登録商標））繊維などの、類似または同様の特性を有する他の電気絶縁材料を用いることも可能である。
好ましくは、絶縁性繊維を含む前記複合材料は、重合または固化時の圧力・温度プロフィールの観点から、前記自転車用部品の前記複合材料のポリマーマトリックスと同一の、または少なくとも相溶性のあるポリマーマトリックスを有する。
【００１６】
前記保護部に代えて、または加えて、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面が少なくとも１つの電気／電子部品を支持している場合、保護部を設ける前記ステップは、前記少なくとも１つの第１の面を、前記少なくとも１つの電気／電子部品を収容するカバーまたはフレームワークで覆うことを含んでいてもよい。
前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面が少なくとも１つの脆弱な電気／電子部品を支持している場合、前記方法は、前記ポリマー材料層を設けるステップの前に行われる、前記少なくとも１つの脆弱な部品を緩衝材料層でコーティングするステップを含んでいてもよい。
本明細書および添付の請求の範囲において、「脆弱な部品」は、前記ポリマー材料の固化サイクルの間に用いられる圧力プロフィールの範囲内の圧力で損傷してしまう部品を意味している。
好ましくは、前記緩衝材料は、シリコーンおよびポリウレタンの中から選択される。
好ましくは、前記脆弱な部品は加速度計である。
【００１７】
好ましくは、前記方法は、所定形状のコアを設けるステップと、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板を前記コアに取り付けるステップと、前記プリント回路基板が取り付けられた前記コアを前記複合材料でコーティングして、前記複合材料がシェル(shell)またはクラッド(cladding)の形態である自転車用部品を形成するステップとをさらに含む。
前記コアは、成形された前記自転車用部品に残されてもよいが、好ましくは、前記コアは低融点の材料から形成されており、前記方法は、固化が行われた後に行うステップであって、前記自転車用部品に孔を形成し、前記コア材料の前記融点よりも高い温度まで加熱し、溶融させた前記コアを前記孔から出すステップを含む。
好ましくは、前記コアが低融点の材料から形成されている場合、前記方法は、溶融させた前記コアによって残されたキャビティを薬剤で洗浄するステップをさらに含み、保護部を設ける前記ステップにおいて、前記保護部は、前記薬剤に対する保護部である。
好ましくは、前記コアは少なくとも１つの凹部を有し、前記保護部を有する前記プリント回路基板を前記コアに取り付ける前記ステップにおいて、前記プリント回路基板は前記凹部に取り付けられる。
これにより、成形プロセスの間に前記基板が移動することを防止し、前記プリント回路基板に作用する圧力を低減する。
プリント回路基板または他の電気／電子部品を取り付けることができる凹部を１つ以上有するコアは、前記自転車用部品に前記プリント回路基板を共成形することとは独立に、それ自体が有益な構成であり、かつ、それ自体が革新的な態様である。
【００１８】
好ましくは、前記プリント回路基板は、電気／電子部品を支持する面が前記凹部に面するようにして前記凹部に取り付けられる。
より好ましくは、その後、前記ポリマー材料を前記凹部に注入（インジェクト）して、この凹部において固化し、または固化させる。
前記コアを用いる代わりに、前記方法は、硬質部分を有する部品において（少なくともそうした領域において）共成形されるように、保護部が設けられた前記プリント回路基板を前記複合材料で完全に包むステップを含んでいてもよい。
【００１９】
本発明は、一構成において、上記の構成を１つ以上含む方法によって得られる自転車用部品に関する。
本発明は、別の構成において、ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料から形成され、かつ、少なくとも１つの第１の面に保護部が設けられたプリント回路基板と共成形されたモノリシック（monolithic）自転車用部品であって、前記複合材料は、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板の周囲全体に広がっており、前記複合材料は、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板と、前記第１の面の側および／またはその反対側で接触しているモノリシック自転車用部品に関する。
したがって、前記プリント回路基板は、前記複合材料によって完全に囲まれている。
本明細書および添付の請求の範囲において、「モノリシック」な部品としては、複雑な構造であって、共に接合された部品から構成されているものの、少なくとも１つの部品を損傷させなければ互いに取り外すことができない構造も含まれるように意図されている。
上記の自転車用部品の利点、保護部が果たす機能、自転車用部品の好適な構成、関連する利点、および、様々な代替形態や好適な実施形態は、然るべき変更を加えた上で、また、特に記載されない限り、方法に言及して上述したものと対応する。
【００２０】
好ましくは、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面は、少なくとも１つの電気／電子部品を支持しており、前記保護部は、前記少なくとも１つの電気／電子部品のための臨界温度および／または臨界圧力に対する保護部である。考え得る保護部の有用性については上述されている。
好ましくは、前記保護部は、固化したポリマー材料層を備える。
【００２１】
好ましくは、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面は、複数の電気／電子部品を支持しており、前記ポリマー材料は、前記電気／電子部品の間の空間を埋めている。
好ましくは、前記保護部は、臨界温度および／または臨界圧力に対する保護部である代わりに、またはそれに加えて、電気絶縁保護部である。
【００２２】
上記の保護部に代えて、または加えて、前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面が少なくとも１つの電気／電子部品を支持している場合、前記保護部は、前記少なくとも１つの第１の面を覆い、かつ前記少なくとも１つの電気／電子部品を収容するカバーまたはフレームワークを備えていてもよい。
前記プリント回路基板の前記少なくとも１つの第１の面が少なくとも１つの脆弱な電気／電子部品を支持している場合、前記少なくとも１つの脆弱な部品は、好ましくは、前記ポリマー材料層の下にある緩衝材料層でコーティングされている。この点については、上述の内容が当てはまる。
前記自転車用部品は、少なくとも１つのキャビティを有していてもよい。
この場合、前記複合材料は、前記キャビティを囲むシェルまたはクラッドの形態である。
【００２３】
好ましくは、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板は、前記キャビティの内側表面（前記シェルの内側表面）に取り付けられている。
代替的に、前記自転車用部品はコアを備える。
この場合、前記複合材料は、前記コアを囲むシェルまたはクラッドの形態である。
好ましくは、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板は、前記コアと前記複合材料との間（前記コアと前記シェルとの間）に配置されている。
好ましくは、前記コアは、少なくとも１つの凹部を有し、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板は、この凹部に配置されている。
【００２４】
コアまたはキャビティを設ける代わりに、前記保護部が設けられた前記プリント回路基板の両面が前記複合材料と接触していてもよい。この場合、前記自転車用部品の部分は、少なくとも、前記プリント回路基板を収容する領域において、硬質である。
本発明の種々の態様において、前記自転車用部品は、クランクアームと、ハンドルバーと、制御レバーとからなる群から選択され、好ましくはクランクアームである。
【００２５】
本発明は、別の構成において、ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料からなる自転車用部品の製造方法であって、
必ずしも互いにこの順番でなくてもよいが、
−  前記自転車用部品の形状の成形キャビティを有する金型を用意するステップと、
−  少なくとも１つの電気／電子部品を第１の面で支持するプリント回路基板を用意するステップと、
−  少なくとも前記第１の面をポリマー材料でコーティングするステップと、
−  前記ポリマー材料が固化し、または固化させるステップと、
−  前記コーティングされた基板を前記成形キャビティに挿入するステップと、
−  前記複合材料を前記成形キャビティに挿入するステップと、
−  前記複合材料が固化するまで温度・圧力プロフィールを施すステップと、
を含む製造方法に関する。
好ましくは、前記複合材料は、前記コーティングされたプリント回路基板の周囲全体に広がっており、前記複合材料は、前記コーティングされたプリント回路基板と、前記第１の面の側および／またはその反対側で接触している。
この方法の他の有利な構成は、上記のものと対応する。
【００２６】
本発明は、別の構成において、ポリマーマトリックスに配合された構造繊維を含む複合材料からなる自転車用部品であって、
−  少なくとも１つの電気／電子部品を第１の面で支持するプリント回路基板を備え、
−  少なくとも前記第１の面が、固化されたポリマー材料でコーティングされており、
−  前記基板の前記コーティングされた第１の面およびその反対側の面の少なくとも一方が、前記複合材料でコーティングされている自転車用部品に関する。
この方法の他の有利な構成は、上記のものと対応する。
好ましくは、前記基板は、前記固化されたポリマー材料で完全にコーティングされている。
【００２７】
本発明は、一構成において、自転車の中空部品を製造するための、低融点材料から形成されるコアであって、少なくとも１つの凹部を備えることを特徴とするコアに関する。
本発明の種々の構成において、前記自転車用部品はクランクアームであり、前記少なくとも１つの電気／電子部品が、トルクメータまたはパワーメータの一部を形成していることが好ましい。
本発明の種々の構成において、前記構造繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、合成繊維、セラミック繊維、およびその組み合わせからなる群から選択されることが好ましい。
本発明の種々の態様において、前記合成繊維には、ポリオキサゾール繊維（例えば、Zylon（登録商標））、超高分子量ポリエチレン繊維（例えば、Dyneema（登録商標））、アラミド繊維（例えば、ケブラー繊維）、およびその組み合わせが含まれることが好ましい。
【００２８】
本発明の更なる構成および利点は、添付の図面を参照しながら行う、本発明の好適な実施形態についての説明からさらに明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】自転車用部品（特に、クランクアーム）の模式的な部分破断図である。
【図２】本発明に係る自転車用部品（特に、図１のクランクアーム）の製造方法のステップの斜視拡大図である。
【図３】本発明に係る自転車用部品（特に、図１のクランクアーム）の製造方法のステップの斜視拡大図である。
【図４】異なるクランクアームの製造に関する、図２から図３と同様の図である。
【図５】異なるクランクアームの製造に関する、図２から図３と同様の図である。
【図６】本発明の一部の実施形態に係る中空部分（特に、中空のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【図７】本発明の一部の実施形態に係る中空部分（特に、中空のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【図８】本発明の一部の実施形態に係る中空部分（特に、中空のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【図９】本発明の一部の実施形態に係る中空部分（特に、中空のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【図１０】本発明の更なる実施形態に係る自転車用部品の細部の斜視図である。
【図１１】本発明の更なる実施形態に係る自転車用部品の細部の斜視図である。
【図１２】本発明の一部の実施形態に係る硬質部分（特に、硬質のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【図１３】本発明の一部の実施形態に係る硬質部分（特に、硬質のクランクアーム）を有する自転車用部品の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明に係る自転車用部品は、ポリマー材料に配合された構造繊維を含む複合材料から形成されている。
通常、前記構造繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、合成繊維、セラミック繊維、およびその組み合わせからなる群から選択され、好ましくは, 炭素繊維である。
前記合成繊維には、ポリオキサゾール繊維（例えば、Zylon（登録商標））、超高分子量ポリエチレン繊維（例えば、Dyneema（登録商標））、アラミド繊維（例えば、ケブラー繊維）、およびその組み合わせが含まれることが好ましい。
通常、前記複合材料は層状であり、各層に対して、一般的にシートモールディングコンパウンド（ＳＭＣ）として知られる様々な材料が選択できる。
しかしながら、前記複合材料は層状でなくてもよい。
【００３１】
限定的でない例として、層状の複合材料において、各層を、一方向繊維、織物状二方向繊維、不織布状二方向繊維、織物状多方向繊維、不織布状多方向繊維、ランダム配向の短繊維または極短繊維、繊維コングロマリット、およびその組み合わせを含む複合材料の中から、他の層とは独立に選択し、予備含浸繊維を含む複合材料（プリプレグ）およびドライファイバーを含む複合材料の中から独立に選択し、ポリマーマトリックス材料は成形プロセスの間に添加され、また、熱硬化性ポリマーマトリックスを含む複合材料および熱可塑性ポリマーマトリックスを含む複合材料の中から独立に選択することができる。各群の選択肢における選択は、他の群における選択とは独立である。
【００３２】
非層状の複合材料の場合、個々の層について上記の各群の様々な選択肢の中から選択することができるが、通常、ランダム配向の単繊維もしくは極短繊維、または繊維
コングロマリット、またはその組み合わせを含む種類の複合材料である。
層状の複合材料において、各層は、１つ以上の他の層と同一または異なる配向の構造繊維を含んでいてもよい。
特に好適には、前記自転車用部品の製造に用いられる材料は、予備含浸繊維（プリプレグ）を含むコンポジットであり、熱硬化性のポリマーマトリックスを含む。
熱硬化性のポリマーマトリックスを含むこのような複合材料から自転車用部品を製造する場合、圧縮成形プロセスが用いられるが、ポリマーマトリックスが熱可塑性のものである場合には、射出成形プロセスが用いられる。他のプロセスとしては、熱成形を用いることも可能である。
【００３３】
本願の詳細な説明は、あくまでも自転車用部品の一例として、クランクアームに言及してなされている。
図１から図３を参照すると、完成状態および製造方法の一部のステップにおける中空のクランクアーム１０が示されている。
クランクアーム１０は、特に、左側（より一般的にいえば、伝動チェーンまたはベルトの側とは反対側）のクランクアームであるが、記載する内容は、右側（より一般的にいえば、伝動チェーンまたはベルトの側）のクランクアームにも当てはまる。本明細書および特に図４および図５についての以下の説明に照らすと、当業者にとって、変更される事項は明白であろう。
クランクアーム１０は、回転軸心Ｘとペダル軸心Ｙとの間を延びるアーム領域またはその本体の少なくとも一部に内側キャビティ１２を有する。
【００３４】
」
本明細書および添付の請求の範囲において、クランクアーム１０の長手方向または長さ方向Ｌは、回転軸心Ｘをペダル軸心Ｙに垂直に結ぶ方向を意味している。
本明細書および添付の請求の範囲において、クランクアーム１０の幅方向Ｇは、回転平面Ｐ上にあり、かつクランクアーム１０の長さ方向Ｌに対して垂直な方向を意味している。
本明細書および添付の請求の範囲において、クランクアーム１０の厚さ方向Ｓは、回転軸心Ｘと平行な方向を意味している。
本明細書および添付の請求の範囲において、クランクアーム１０の基端面２４は、装着状態において、フレームの方を向く面を意味しており、クランクアーム１０の先端面２６は、基端面２４とは反対側の面を意味している。ボトムブラケットスピンドル２８は、基端面２４から横方向に延びており、ペダルピボット（図示せず）は、先端面２６から横方向に延びている。
本明細書および添付の請求の範囲において、中空のクランクアーム１０の場合、クランクアームの内側表面１４は、キャビティ１２に面する表面を意味しており、クランクアーム１０の外側表面１６は、露出する表面を意味している。
【００３５】
中空のクランクアーム１０を製造するために、成形された剛体のコア１８が使用され、コアの形状により、完成したクランクアーム１０内部のキャビティ１２の形状が決定される。
「長さ方向」、「幅方向」、「厚さ方向」、「基端面」および「先端面」という用語は、上記でクランクアームに対して定義したものと同様の意味で、コア１８に対して使用される。
特に、コア１８は、少なくともその長手方向の中央領域において、（一定、または、いずれにせよ僅かにかつ安定的にしか変化しない）最大厚さＳ１を有する（幅方向の中央の）第１領域２０と、幅方向Ｇの一方側および他方側から突出する２つの突出部とを有する。これらの突出部うち、符号２２で示された一方のみが視認できる。
【００３６】
各突出部２２は、コアの面、好ましくはコアの基端面２７と面一である。
したがって、各突出部２２から中央領域２０への移行部において、好ましくは互いに直交または略直交する蹴上げ面（riser surface）３２および「踏み」面(tread surface)
３４を有する段差(step)２９が形成されている。「踏み」面３４は、突出部２２の一部であり、長さ方向Ｌおよび幅方向Ｇに実質的に沿って延びている。蹴上げ面３２は、中央領域３０の一部であり、長さ方向Ｌおよび厚さ方向Ｓに実質的に沿って延びている。
コア１８は、例えば、完成したクランクアームの内部および／または外部の集積回路基板、フレキシブル回路および／または電子部品間の接続ケーブルなどの電気／電子部品を、所定の、より保護された位置に収容するように構成された溝および／または凹部を備える。
【００３７】
図示された場合において、センサ３８（特に、歪ゲージもしくは他の伸縮センサおよび／または温度センサ）のための凹部３６が、好ましくは段差２９の蹴上げ面３２に設けられており、プリント回路基板（ＰＣＢ）４２用の凹部４０、ケーブルおよび／またはフレキシブル回路４６用の凹部４４が、好ましくは先端面２５に設けられており、後述する排出孔(evacuation hole)５０（図１）の位置を定める円形の凹部（視認できない）が、好ましくは基端面２７に設けられている。
実際、中空のクランクアーム１０の製造方法において、まず、１つ以上のセンサ３８を、剛体のコア１８の蹴上げ面３２に凹部３６内で固定することができる。ケーブルおよび／またはフレキシブル回路４６もコア１８に固定することができる。
【００３８】
図６から図１１を参照しながら後述するように好適に扱われるＰＣＢ４２は、好ましくは安定的に、かつ一時的に、コア１８に凹部４０内に固定される。「安定的に、かつ一時的に」という記載の意味は、本明細書を読むと明らかとなる。
有利なことに、図示されているとおり、部品３８，４２，４６は、予め組み立てられた計装部（instrumentation body）４７を形成しており、図３では、コア１８および計装部４７が、計装部４７をコア１８に固定した状態で示されている。
【００３９】
計装部４７は、さらにセンサ３９を有し、センサ３９は、センサ３８が歪ゲージまたは他の伸縮(elongation/contraction)センサである場合には温度センサであることが好ましい。なお、計装部４７のセンサ３９は、コア１８の先端面２５に固定されている。しかしながら、剛体のコア１８の蹴上げ面３２の凹部３６に代えて、または加えて、これらのセンサ３９を収容するために、コア１８の段差２９の踏み面３４に凹部を設けてもよい。
また、センサ３８，３９は、剛体のコア１８の基端面２７に、好ましくはこれらのセンサを収容するために適宜設けられた凹部（図示せず）内に配置してもよい。
伸縮センサ３８および温度センサ３９は、これらの位置を入れ替えることもできる。
【００４０】
ボトムブラケットスピンドル２８もしくはその一部およびペダルピボット（図示せず）、または対応する金属ブッシュ５２，５４（雌ねじ付きであってもよい）、またはそうしたスピンドル／ピボット用の孔を形成するための雄ねじ付きインサート（マスター）が、コア１８の２つの端部に配置されている。
【００４１】
そして、好ましくは実質的に一方向の構造繊維を含む複合材料５６の「コード」が、各段差２９によって定められる凹部に配置されており、この一方向繊維の方向は、クランクアーム１０の長さ方向Ｌと実質的に整合する。コード５６は、複合材料の１つ以上の巻きプライから形成してもよく、または、金型に入れる前にポリマー材料が含浸される、もしくは、成形中にポリマー材料が含浸される乾燥状態の一方向繊維のブレード（braid）などを含んでいてもよい。単一のループ状のコード５６を用いることも、コア１８の各側にそれぞれ配置される２本のコードを用いることも可能である。コード５６は、部分的に固化させてもよい。
なお、センサ３８はコード５６と接触している。この構成により、センサ３８は複合材料の繊維の方向に従って延在することになるので、センサ３８が歪ゲージまたは他の伸縮センサである場合に特に有利となる。
その後、多様な種類のうちの任意の複合材料の１つ以上の他のプライ６０が構造体に巻き付けられることで、用意される。
コード５６と同様に、プライ６０についても予備含浸しても、しなくてもよい。後者の場合、その後でポリマー材料が金型に注入される。
複合材料のコード５６およびプライ６０に代えて、上記のように非プライ複合材料を用いてもよい。
【００４２】
前記構造体は金型に挿入され、複合材料に適当な温度・圧力プロフィールを施して固化させる。コア１８の材料は、成形圧力および成形温度に耐えて、複合材料が固化するまでその形状を保ちつつ、依然として、完成したクランクアーム１０の内側キャビティ１２内においてセンサ３８，３９（およびＰＣＢ４２）を精密に位置決めできるように適切に選択する必要がある。
金型から取り出した後、例えば、クランクアーム１０の基端面２４に上記の排出孔５０を形成することができ、コア１８を適宜溶融させて、この孔を通して流出させることができる。このため、コア１８は、特に、融点が１４０℃未満の低融点の金属合金から形成される。
【００４３】
上記の合金の溶融プロセスは、特に、例えば、参照により本出願の一部をなすものとして引用する特許文献３から公知であるように、この合金の融点よりも高い温度の油浴に半製品を配置することによって行われる。これにより、コア１８の溶融は、高すぎる温度によって複合材料を損傷させることなく行われる。
【００４４】
コア１８に対する１つ以上のセンサ３８，３９の固定は、成形される構造体の組み立て時および成形時に上記の１つ以上のセンサを定位置に保つものでありながらも、コア１８が取り出されたときにセンサ３８，３９がクランクアームに固定的に連結された状態に留まるように、上記１つ以上のセンサ３８，３９と複合材料との間に生じる凝集力よりも低い凝集力(cohesion force)を有するものとする必要がある。
【００４５】
一方、ケーブルおよび／またはフレキシブル回路４６について、孔５０から出す必要のある長さ部分をクランクアーム１０に対して全く接着しないこと、または少なくともその自由端部において接着しないことが適切である。
同様に、コア１８に対する、ＰＣＢ４２ならびに／またはケーブルおよび／もしくはフレキシブル回路４６の固定についても、成形される構造体の組み立て時および成形時にこれらを定位置に保持しつつ、孔５０から流出する溶融コア１８によって引っ張られないようにするべきである。しかし、センサ３８，３９の位置決めに同じ精度が求められないのに対して、完成したクランクアーム１０の内側表面１４にこれらの要素４２，４６を接着させることは、クランクアーム１０の使用時にノイズおよび飛び跳ねを防止して問題が生じないようにするために極めて好適であるものの、必ずしも必要ではない。
【００４６】
しかし、有利なことに、予め組み立てられた計装部４７の好適な構成により、種々の電気／電子部品を定位置に保つことも容易になる。
コア１８を構成する材料が排出された後、排出孔５０が設けられている場合、この孔は、好ましくは気密的に、適宜閉塞することができる。
このように形成されたクランクアーム１０の内側キャビティ１２は、その後、溶融させた後に残る金属残留物がある場合には、センサ３８，３９を損傷させない限り、酸洗浄によって除去して仕上げてもよい。
クランクアーム１０は、例えばサンドブラスト加工を施すことによって、外側表面１６のさらなる仕上げサイクルを施すことが可能であり、クランクアーム１０に設けられた金属部品がある場合にはそれを固定すると、製造が完了する。
【００４７】
右側のクランクアームの場合、例えば、１つ以上のチェーンリングがそのスパイダに、通常、接着により固定される。実際、右側のクランクアームの場合、図４から図５に符号１９で示された剛体のコアは、コア１８よりも長く、完成したクランクアームの回転軸心Ｘ側に、中央孔５７と、この孔５７の周りを径方向に延びる突出部５８とを有し、この突出部５８は、金属ブッシュ５２の周りを径方向に延びる対応する数のスパイダ脚内における右側のクランクアームの内側キャビティ１２の範囲(extension)を定める。突出部５８（クランクアームの各スパイダ脚）の数は、必ずしも図示されているとおり、４つでなくてもよい。
【００４８】
コア１９の中央領域は、左側のクランクアームを形成するためのコア１８の中央領域と同様であり、便宜的に、図２から図３の左側のクランクアームのコア１８の説明に用いられたものと同一の符号で示された同様の構成を有する。また、有利なことに、電気／電子部品（ＰＣＢ４２、センサ３８，３９、ケーブル４６、予め組み立てられた計装部４７）は、コア１８について説明したものと同様であり、便宜的に同一の符号で示されている。
したがって、クランクアームがまず成形されてその後にしか電気／電子部品が関連付けられない先行技術とは異なり、上記の製造方法により、ＰＣＢ４２（および他の電気／電子部品）はクランクアーム１０の複合材料と共成形され、つまり、クランクアーム１０は、その内部に挿入されているＰＣＢと一体に成形されるという点を強調するべきである。
したがって、クランクアーム１０は、その本体に一体化された状態で、ＰＣＢ４２および場合によっては他の電気／電子部品を備える。
よって、有利なことに、ＰＣＢ４２（および場合によっては他の電気／電子部品）は、クランクアーム１０を形成する複合材料に内包されており、衝突、水、泥および大気中の化学物質に対して極めて良好に保護されている。
【００４９】
クランクアームに収容された電気／電子部品は、図６から図１１を参照しながら後述するように保護されている場合、成形プロセスの圧力・温度プロフィール（熱可塑性のポリマー材料を含む複合材料の場合よりも、熱硬化性のポリマー材料を含む複合材料の場合に、より影響が大きい）に耐えることができ、かつ、酸洗浄が行われる場合には、それに耐えることもできるものとする必要がある。
このような条件に耐えることができない部品（特に電池電源ユニット）は、クランクアーム１０を成形した後、場合によっては、これらの部品を孔５０または他の適した孔を介してキャビティ１２に挿入した後、またはクランクアーム自体の外側表面１６に固定した後にのみ、クランクアーム１０に機械的に連結され、共成形された部品に電気的に接続される。
センサ３８，３９またはそれらの一部についても、クランクアーム１０の成形後に接続し、特に、クランクアーム１０の外側表面１６に固定することができるという点を強調することは有益である。
【００５０】
代替的に、成形が完了した後に、完成したクランクアーム１０の内部に、好適に設計されて着座した状態で保たれるコア１８を設けることが可能である。この場合、このコアは、いずれにせよ一種の内側キャビティを形成し、本明細書および添付の請求の範囲において、内側キャビティ１２という用語は、クランクアーム１０のシェルまたは外側のクラッドを形成する複合材料のキャビティを意味している。
完成したクランクアームに留まるコアは、例えば、高密度ポリプロピレンまたは固化された複合材料（クランクアーム１０のシェルを形成する複合材料と同一でも、異なっていてもよい）などの特に軽量の材料で、または、完成したクランクアームにおいてセンサ３８，３９を正確に位置決めできるように適宜構成され、かつそのための剛性を有するフレームワークとして、設けてもよい。
【００５１】
図４から図５に記載される右側のクランクアームの製造方法は、コア１９の周りに適宜巻き付けられる複合材料６０のプライの形状および数、中央孔５７ならびに突出部５８が異なる点を除き、上記の方法と実質的に同一である。
【００５２】
成形する前に、ＰＣＢ４２に保護部が設けられる。
ＰＣＢ４２は、公知のように、少なくとも１つの導電層と１つの非導電層とを通常備えるサポートまたは基板を備え、好ましくは、導電層および非導電層の代わりに、回路（または複数の回路）を構成する１つ以上の電気／電子部品がこのサポートに固定（好ましくは、溶着）されている。
【００５３】
前記導電層は、好適には、前記サポートに取り付けられた電気／電子部品と相互に接続された導電性トラックを形成して、所望の回路および／またはパッドであって、その回路を外部の部品と接続する（図示された場合においては、特に、ＰＣＢ４２に形成された回路を、センサ３８，３９との接続用およびクランクアーム１０外部の電源ユニットとの接続用のケーブル４６と接続する）回路および／またはパッドを形成するように（例えばエッチングによって）構成されている。
【００５４】
ＰＣＢ４２のサポートの一方の面または両面は電気／電子部品を支持することができ、ＰＣＢ４２のサポートの一方の面または両面は導電性トラックおよび／またはパッドを支持することができ、１つの面が電気／電子部品を支持し、１つの面が導電性トラックおよび／またはパッドを支持している場合、これらは同一の面であっても、２つの反対側の面であってもよい。
【００５５】
本発明の保護部は、交互または同時に、異なる機能を果たすことが可能である。
導電性トラックおよび／またはパッドに関していえば、前記保護部は、特に、これらが形成されている面（または複数の面）が（例えば、炭素繊維を含む複合材料などの）導電性材料と接触している場合、これらのトラックおよび／またはパッドを電気的に絶縁するという機能を果たす。
前記電気／電子部品に関していえば、前記保護部は、成形ステップおよび／または他の処理ステップの圧力および／または温度が重大な影響を与える場合（特に、熱硬化性ポリマー材料の圧縮成形の場合など）に、そうした圧力および／または温度からこれらの部品を保護するという機能を果たす。
いずれの場合においても、前記保護部は、キャビティ１２の洗浄ステップで使用される薬剤に対する保護という機能を果たすことも可能である。
【００５６】
図６から図１１には、クランクアーム１０または他の自転車用部品に共成形することができるＰＣＢ４２の保護部の幾つかの実施形態が示されている。
図６の実施形態において、ＰＣＢ４２は、複数の電気／電子部品（符号６４，６６，６８で示された３つの部品はあくまでも一例である）と、トラックと、パッドとをＰＣＢの一方の面７０に有する。ＰＣＢの反対側の面７２は、そのサポートの非導電層によって形成されている。ＰＣＢ４２は、クランクアーム１０において、複合材料と接触している面７２と共成形されている。
【００５７】
保護部７４は、熱硬化性エポキシ樹脂系のポリマー材料、好ましくはニ成分系から形成される。
このように形成された保護部７４により、衝撃および一般に機械的応力（特に、高い成形圧力）に対して高い耐性を有するのに加えて、高い成形温度およびコア１８，１９の融点に対する耐性が保証される。
有利なことに、電気／電子部品６４，６６，６８が受ける圧力および／または温度は、保護部７４によって重大でないレベルまで低下される。
【００５８】
このため、保護部７４のエポキシ系ポリマー材料が電気／電子部品６４，６６，６８の間の空所を埋め、厚さの差をなくすことにより、保護対象のＰＣＢを、成形圧力がより均等に分散される均一な厚さを有するものとすることが有利である。
さらに、保護部７４により、ＰＣＢ４２の面７０はクランクアーム１０のキャビティ１２内の空気に露出されるので、特に必要とならないとしても、好適な電気的絶縁が保証される。ただし、電気的絶縁は、キャビティ１２に水が浸入したときに有益となることがある。
また、有利なことに、保護部７４により、好適な不透過性および耐薬品性（特に、製造プロセスの洗浄酸浴槽に対する耐性）が保証される。
【００５９】
エポキシ樹脂製の保護部７４でＰＣＢ４２を覆うために、コア１８，１９自体を使用することが有利であるものの、必ずしも用いなくてもよい。ＰＣＢ４２は、電気／電子部品６４，６６，６８を支持する面７０がコア１８，１９に、つまり凹部４０に向けられた状態で、コア１８，１９の凹部４０に配置される。そして、液状のエポキシ樹脂が凹部４０のＰＣＢ４２の下に注入され、電気／電子部品６４，６６，６８と凹部４０の底部との間の空所を埋める。また、この樹脂は、ＰＣＢ４２を挿入する前に凹部に注入することもできる。その後、樹脂を部分的に固化し、または固化させることで、安定な保護部７４を形成する。
したがって、有利なことに、ＰＣＢ４２に支持されて保護部７４によって覆われる電気／電子部品６４，６６，６８は、共成形の間、形成中のコア１８，１９およびクランクアーム１０が高い温度および圧力を受ける間、コア１８，１９の溶融および／または強力な化学物質が用いられる酸洗浄や仕上げといった考え得るその後のステップの間、そして、キャビティ１２に生じ得る浸透に対してクランクアーム１０の寿命の間のいずれにおいても保護される。
【００６０】
エポキシ樹脂の代わりに、本明細書の導入部に示されているように、例えば、メタクリレート、ポリウレタン、アクリル材料などの類似または同様の特性を有する他の材料（ほとんどが高分子材料）を使用して、ＰＣＢ４２のための適切な保護を確保することが可能である。
ＰＣＢ４２の電気／電子部品６４，６６，６８の一部は、これらの部品とエポキシ樹脂との間に、電気／電子部品６４に示される緩衝要素(dampening element)７６などの適当な緩衝要素を加えることによって、成形時の機械的応力に対してさらに保護することが可能である。
緩衝要素７６は、保護部７４の剛性よりもはるかに低い剛性を有する。これにより、（特に、高い成形圧力によって生じる）機械的な負荷が保護部７４の外側に加えられたとき、緩衝要素７６は、その下にある電気／電子部品６４に生じた圧力を放散させ、電気／電子部品６４を囲む保護部７４へ負荷を逃す。
【００６１】
緩衝要素７６が設けられる電気／電子部品６４は、例えば加速度計であり、加速度計は、動作するマイクロ電機子(microarmature)を備える機械的なアクチュエータに基づいて機能することから、最も脆弱または機械的な負荷に弱い部品である。したがって、加速度計は、ＰＣＢ４２に軽微な歪みを生じさせて加速度計のマイクロ電機子を損傷させる可能性がある高い圧力によって、成形中に最も容易に損傷しまうおそれがある部品である。
これに対して、動作する部品を有していないＰＣＢ４２の電気／電子部品６６，６８は、一般的に、機械的な負荷に対して特定の耐性を有するように設計されていなかったとしても、機械的な負荷に対してより高い耐性を有する。いずれにせよ、予防的な手段として、これらの部品にも、緩衝要素７６と同様の追加の緩衝要素を設けることが適切といえる。
緩衝要素７６には、シリコーン系ポリマーが使用される。代替的に、他の軟質のポリマー材料（例えば、ポリウレタン）を使用することができる。
【００６２】
図７の実施形態において、ＰＣＢ４２は、単一の電気／電子部品６６（例えば、マイクロプロセッサ）を支持しているので、厚みが異なることにより局所的な圧力が異なるという問題は生じない。この場合、保護部７８は層から形成され、特に、ガラス繊維を含む複合材料の少なくとも１つのプライから形成される。保護部７４のエポキシ樹脂よりも機械的な特性が劣るにもかかわらず、保護部７８により、不透過性、薬剤に対する保護および電気的絶縁といった同等の特性が確保される。
【００６３】
前記製造方法において、ガラス繊維複合材料のプライを、金型の外部でＰＣＢ４２に安定的に連結することが可能であり、または、ガラス繊維複合材料の１つ以上のプライを、まずコア１８，１９の凹部４０に配置して、その後、ＰＣＢ４２をこのプライの上に、電気／電子部品６６がガラス繊維自体に、つまり凹部４０に面するよう配置された状態で配置することが可能である。
ＰＣＢ４２に支持される電気／電子部品６６が脆弱な部品である場合、この場合にも、その部品の保護のために緩衝要素７６（図６）を設けることが可能である。
【００６４】
好ましくは、保護部７８のポリマー材料は、特に、化学的な観点から、そして重合または固化の圧力・温度プロフィールの観点から、保護部７８によって保護されるＰＣＢ４２と自転車用部品の他の部分（ここでは、クランクアーム１０）との共架橋または共固化が行われるように、プライ６０の複合材料のポリマーマトリックスと同一であるか、少なくとも相溶性を有する。
ガラス繊維複合材料の代わりに、例えば、ナイロン系繊維もしくはダイニーマ（Dyneema（登録商標））型の繊維などの熱可塑性繊維といった類似または同様の特性を有する他の電気絶縁材料を使用して、ＰＣＢ４２のための適切な保護部を得ることが可能である。バサルト系鉱物繊維、およびアラミド繊維またはザイロン［Zylon（登録商標）］繊維も適している。
【００６５】
図８には、電気／電子部品６４，６６，６８を支持するＰＣＢ４２の側７０に、図６の保護部７４を参照しながら上述したエポキシ樹脂層またはその変形例と、この場合、電気接続トラックおよび／またはパッド（視認できない）を有するＰＣＢ４２の反対側７２に、図７の保護部７８を参照しながら上述したものと同様のガラス繊維複合材料層８４（または上記の他の材料）とを備える保護部８０が設けられたＰＣＢ４２が示されている。この場合、ガラス繊維複合材料層８４がなければ、前記トラックおよび／またはパッドを支持しているＰＣＢ４２の側７２は、複合材料が炭素繊維を含む場合などには電気伝導性をする可能性があるクランクアーム１０の複合材料と直接接触することになるので、この層は特に有益である。
この製造方法は、ＰＣＢ４２がコア１８，１９の凹部４０に挿入された後、かつ、クランクアーム１０を形成する複合材料を巻き付ける前に、ガラス繊維複合材料層８４がＰＣＢ４２の上に配置されるという点で図６を参照しながら説明した方法とは異なる。
【００６６】
図９には、第１の面７０に電気／電子部品６４，６６，６８を支持し、かつ、反対側の面７２に電気／電子部品８６，８８，９０（この場合においても、図示された３つの部品はあくまでも一例である）を支持するＰＣＢ４２が示されている。この場合、保護部９２は、上記のとおり、両面７０，７２においてエポキシ樹脂またはその変形例から形成されている。ＰＣＢ４２は、保護部９２のエポキシ樹脂に完全に一体化されている。エポキシ樹脂は、特定の深さまでＰＣＢを浸漬する前に凹部４０に注入し、クランクアーム１０を形成する複合材料を巻き付ける前に予備固化することが好ましく、いずれの場合であってもクランクアーム１０の成形プロセスの前に行われる。
【００６７】
一方の面に部品を支持し、反対側の面にトラックおよびパッドを支持するＰＣＢ４２についても、両側に保護部９２を設けることが可能である。
図示されていない実施形態によると、ＰＣＢ４２の両面（特に各面が１つの部品を支持している場合）を、図７を参照しながら上述したように、ガラス繊維複合材料またはその変形例の１つ以上の層によって保護することが可能である。
また、ＰＣＢ４２が保護部によって一体化または完全に囲まれている実施形態では、ＰＣＢ４２の１つ以上の電気／電子部品において１つ以上の緩衝要素７６を用いることが可能である。
ＰＣＢ４２が保護部によって一体化または完全に囲まれている実施形態では、１つの面において保護されるＰＣＢについて上述した利点が達成される。
【００６８】
図１０には、ＰＣＢ４２とクランクアーム１０を共成形できるようにするためにＰＣＢ４２に適用可能な保護部９４のさらに別の代替的な実施形態が示されている。この場合、あくまでも一例として、ＰＣＢ４２に様々な電子部品が示されている。
保護部９４は、電気／電子部品を支持するＰＣＢ４２の面７０を覆って収容するのに適したサイズのカバー９４として形成されている。カバー９４は、上記の理由により、機械的耐性、温度耐性、耐薬品性および／または電気的絶縁といった適した特性を有する材料から形成されており、このため、例えば、ナイロンまたはＡＢＳから形成することができる。
カバー９４は、特に、コア１８，１９の凹部４０の形状と適合する形状に形成される。
【００６９】
カバー９４は、まず、例えば接着または溶着によって、そのエッジ９６でＰＣＢ４２に固定される。そして、カバー９４によってこのように保護されるＰＣＢ４２は、コア１８，１９に形成された凹部４０に挿入され、カバー９４は凹部４０内にある。
カバー９４の代わりに、図１１に示されているように保護用のフレームワーク９８を設けることも可能である。この製造プロセスは、図１０のカバー９４について述べた方法と同様である。フレームワーク９８は、クランクアームの内側キャビティから完全に絶縁することが必要でなく、ＰＣＢ４２の電気／電子部品を機械的に保護する必要がある場合に用いることができる。フレームワーク９８は機械的な保護を与え、スペーサとして作用する。
【００７０】
また、カバー９４またはフレームワーク９８などの保護部は、ＰＣＢ４２の両面に電気／電子部品を支持している場合、両面に設けることができる。
ＰＣＢ４２の２つの面が、図６、図７、図１０および図１１を参照しながら説明した形態のうちの２つの異なる形態で保護される実施形態も可能である。
ＰＣＢ４２の同一面（または各面）が、図６、図７、図１０および図１１を参照しながら説明した形態のうちの２つの異なる形態で保護される実施形態も可能である。
【００７１】
再度強調すると、有利なことに、上記の保護部の１つを用いて保護されるＰＣＢ４２に支持される電気／電子部品は、共成形の間、形成中のコア１８，１９およびクランクアーム１０が高い温度および圧力を受ける間、コア１８，１９の溶融および／または強力な化学物質が用いられる酸洗浄や仕上げといった考え得るその後のステップの間のいずれにおいても保護される。
また、完成したクランクアーム１０において、前記電気／電子部品はキャビティ１２の内部に露出することにはならず、さらに、気密状態で封止されており、水および／または泥がクランクアーム１０のキャビティ１２に入らないように保護されている。
【００７２】
更なる利点として、基板またはＰＣＢ４２を両側で保護することにより、電気／電子部品は、関連する電気信号の発生および／または伝達に干渉して短絡または誤動作を生じさせ得る（少なくとも炭素繊維の場合には電気伝導性を有する）繊維材料から絶縁されている。
そして、ＰＣＢ４２が見えないように完全に隠されるので、クランクアーム１０の外観が実質的に向上する。
しかしながら、ＰＣＢ４２の保護部を、クランクアーム１０の複合材料と接している側にのみ設けて、キャビティ１２内で露出する側には設けないこと、またはその逆とすることも可能であると理解されたい。
【００７３】
図１２から図１３には、硬質のクランクアーム１０に共成形されたＰＣＢ４２の保護部の２つの例示的な実施形態が示されている。
この場合、ＰＣＢ４２の両面は、臨界成形圧力および／もしくは温度に曝される可能性があり、かつ／または、クランクアーム１０を形成する複合材料から電気的に絶縁することが必要となり得る。
したがって、ＰＣＢ４２の面に電気／電子部品、トラックおよび／またはパッドがいずれも存在しない場合を除き、保護部によって全ての側でＰＣＢ４２を囲むことが適切である。
【００７４】
あくまでも一例として、図１２の場合、電子部品６４，６６，６８を支持するＰＣＢ４２の面は、図６について述べたエポキシ樹脂層７４またはその変形例によって保護されており、トラックおよびパッドを支持するＰＣＢ４２の面は、図７について述べたガラス繊維複合材料層８４またはその変形例によって保護されている。
また、あくまでも一例として、図１３の場合、ＰＣＢ４２の両面は、図６について述べたエポキシ樹脂層またはその変形例によって保護されている。
しかしながら、中空のクランクアームについて上述したような保護部の他の実施形態も可能である。
また、これらの場合、１つ以上の付加的な緩衝要素７６を設けて、最も繊細な電気／電子部品６４，６６，６８を保護することが可能である。
【００７５】
さらに、硬質なクランクアームの場合、適切な支持部に凹部を用いて、金型の外部で保護部を形成することが可能である。その後、保護されたＰＣＢ４２は、金型に挿入する前に複合材料の層によって覆われ、または、成形キャビティに挿入されて非層状の複合材料と一体化される。そして、ＰＣＢ４２は、他の部品およびクランクアーム１０を形成する複合材料と共成形される。
【００７６】
本発明についてクランクアームに言及しながら詳細に説明したが、本発明は、例えば、ハンドルバー、フレーム、または制御レバーの１つなどの他の自転車用部品にも適用することができる。
部品の断面は、プリント回路基板を含む領域においてのみ中空（または硬質）であって、他の領域において硬質（または中空）であってもよい。
また、コアとプリント回路基板との間にも複合材料を配置して、キャビティが設けられた部品を得ることができる。このキャビティにおいて、プリント回路基板は依然として複合材料によって完全に囲まれているものの、キャビティに直ぐ隣接している。この方法は、成型後にプリント回路基板を定位置に保持し、かつ、キャビティへの侵入が生じないように保護することを補助するものであるが、プリント回路基板は、成形時に、コアに一時的に固定および／またはコアの凹部に収容されている場合よりも大きく移動できるので、自転車用部品におけるプリント回路基板の位置決めが精密でなくなる。
本発明について単一のプリント回路基板に言及しながら詳細に説明したが、より多くのプリント回路基板を設けることも可能である。
【００７７】
上記において、発明の態様に含まれる種々の実施形態について説明したが、本発明の範囲から逸脱することなくさらに変更を加えることが可能である。種々の部品の形状、サイズ、位置、向きおよび／または種々のステップの順番を変更することが可能である。１つの要素またはモジュールの機能は、２つ以上の部品またはモジュールによって実現してもよく、またはその逆としてもよい。互いに直接連結または接触した状態で示されている部品は、その間に中間的な構造を有していてもよい。互いに連続して示されているステップは、その間に中間的なステップが実行されてもよい。１つの図面に示された詳細および／または１つの図面もしくは１つの実施形態を参照しながら説明した詳細は、他の図面または実施形態にも適用することが可能である。１つの図面に示された詳細または同一の文脈で説明された詳細の全てが必ずしも同一の実施形態に含まれていなくてもよい。単独または他の構成との組み合わせによって先行技術に対して革新的と考えられる構成または態様は、革新的であると明記された内容にかかわらず、それ自体が記載されていると考えるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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