(57)【要約】【課題】自転車のクランクレバーの生産プロセスにて、挿入部を包み、コアにファイバ補強プラスチック材料層を充填するステップを自動化する。【解決手段】自転車クランクレバー生産プロセスが、開配置と閉配置の間を移動する２つのハーフモールドを含むモールド器具を供給するステップであって、その閉配置の器具はクランクレバーの形状に対応する形状を有するモールドキャビティを画定するステップと、開配置のモールド器具内に、少なくとも一つの挿入部と、塑造可能状態のファイバ補強熱硬化性材料の所与量とを注入するステップと、モールド器具を閉じ、そして、塑造可能状態の材料がモールドキャビティの中に流れ込みこの材料がモールドキャビティを充填し少なくとも上記挿入部の一部を覆うよう、熱硬化性材料に対してモールドキャビティの表面を経て加圧するステップと、熱硬化性材料を熱硬化温度に加熱するステップとを含む。【選択図】図１
2009012766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のクランクレバーの生産のための方法において、
上記方法が、
少なくとも片方が移動可能であり、開配置と閉配置とを備える２つのハーフモールド（２２、２４）を含む、モールド器具（２０）であって、その閉配置では生産されるべきクランクレバーの形状に対応する形状を有するモールドキャビティ（２６）を画定するモールド器具（２０）を供給するステップと、
開配置にあるモールド器具（２０）の中に、少なくとも一つの挿入物（４４、４６）と、塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）の所与の量を設置するステップと、
モールド器具（２０）を閉じ、そして、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）が上記モールドキャビティ（２６）の中を流れてモールドキャビティ（２６）を充填するように、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）に対して上記モールドキャビティ（２６）の表面（３０、３２）を介して圧力を加え、同時に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）で上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）の少なくとも一部を覆うステップと、
上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）を熱硬化温度にまで加熱するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記モールドキャビティ（２６）の内部に、管状要素（５０、５４）を設置するステップと、
モールド器具（２０）を閉じているステップ中に同時に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）で上記の管状要素（５０、５４）の少なくとも一部を覆うステップとを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記の補強ファイバが、上記の材料の内部で、ランダムに設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記の補強ファイバが、上記の材料の内部で、規律正しく設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記の補強ファイバが、らせん構成に従って設定されていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記の管状要素（５０、５４）が、上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）に適合する形状に設定されていることを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
上記の管状要素（５４）が、上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）から距離を置かれて設定される自身の端部を有することを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項８】
チェーンリングを固定する輻射アーム（５６）を形成するようにクランクレバーの端部の一つに関して輻射方向に伸展する上記のモールドキャビティ（２６）の部位の中に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）を供給するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
上記チェーンリングのための更なる固定ポイントを形成すべく設計された更なる挿入物（６０）をモールドキャビティの中に注入するステップを含むことを特徴とする
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料により全体を形成された本体を有し、
少なくとも一つの挿入物（４４、４６）が埋め込まれ、上記補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料により少なくとも一部を覆われることを特徴とする
自転車のクランクレバー。
【請求項１１】
本体が、中空断面を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のクランクレバー。
【請求項１２】
本体が、中実断面を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のクランクレバー。
【請求項１３】
上記の補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料が、カーボンファイバ、グラスファイバ、アラミドファイバ、ボロンファイバ、若しくはセラミックファイバの中から、又は、それらのうちの２つ以上のものによる組み合せの中から、選択されることを特徴とする、
請求項１０に記載のクランクレバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のためのクランクレバーの生産のための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、金属材料（アルミニウム合金又は類似のもの）からなり、クランクレバー本体の端部に設定され、熱硬化性プラスチック材料の基質に封入される高強度ファイバ（通常、カーボンファイバ）ファブリックにより形成される合成材料のシェルに封入される２つの挿入物を備えるクランクレバーが提言されている。上記タイプのクランクレバーを生産するために現下採用されているプロセスは、２つの挿入物と中心充填コアとを含む予め形成される構造の利用を、想定する。上記の予め形成される構造上には、カーボンファイバからなりプラスチック材料の基質の中に埋め込まれる巻き層が存在する。最後に、かようにして得られる全体は、モールドの中で熱硬化性ステップにさらされる。
【０００３】
この公知のプロセスは、とりわけ、挿入物を包みコアにファイバ補強プラスチック材料層を充填するステップに関しては、自動化することが厄介且つ困難である。
【特許文献１】特開平０６−３２１１６７号公報
【特許文献２】米国特許第４８１１６２６号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第９１６４７７号明細書
【特許文献４】米国特許第６２０２５０６号明細書
【特許文献５】特開平１０−１８１６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、上記に明細に示したタイプの自転車のクランクレバーを生産するための、より簡単であり且つ自動化がより容易にできるプロセスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、上記目的は、添付の請求項の主題となる特徴を有するプロセスにより、達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明を利用することにより、上記に詳細に示したタイプの自転車のクランクレバーを生産するための、より簡単であり且つ自動化がより容易にできるプロセスが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明は、非限定の例としてのみ示される添付の図面を参照しつつ詳細に説明される。
【０００８】
図１及び図２を参照すると、符号２０は、２つのハーフモールド２２、２４を含むモールド器具を示し、それら２つのハーフモールド２２、２４は、図１に示す開配置と図２に示す閉配置との間で互いに移動可能である。ハーフモールド２２は、第２のハーフモールド２４のモールド部位２８を受けるべく設計されたキャビティ２６を有する。キャビティ２６及びモールド部位２８は、夫々のモールド表面３０、３２を有する。２つのハーフモールド２２、２４は、金属材料で形成され、３４で全体示され抵抗加熱要素から構成されるのが好ましい加熱手段が、備わる。２つのハーフモールド２２、２４には、ハーフモールド２２、２４の移動の終端位置を画定する夫々の相互協働停止面３６、３８を備えることができ、その移動の終端位置は、図２の閉配置に対応する。第１のハーフモールド２２には、自らの軸方向に動きモールドプロセスの終わりに完成したクランクレバーを抽出する１対の抽出要素４０、４２が備わる。
【０００９】
本発明に係る自転車のためのクランクレバーの生産のプロセスは、第１のハーフモールド２２のキャビティ２６にて予め設定された配置にある１対の金属挿入物４４、４６を、備えることを想定している。挿入物４４、４６は、抽出要素４０、４２の端部に装着されるのが好ましい。所与の量のファイバ補強されたモールド可能材料が、キャビティ２６の中に設定される。材料４８は、モールド圧力の作用の下で滑動して２つのハーフモールド２２、２４の閉構成でのモールド表面３０、３２間で画定されるモールドキャビティを完全に充填するように、塑性状態となっている。材料４８は、熱硬化性プラスチック基質の中に埋め込まれたカーボンファイバから構成されるのが好ましいが、カーボンファイバ、グラスファイバ、アラミドファイバ、ボロンファイバ、セラミックファイバ、若しくはそれらのどれでもの組み合せの中から、選択され得る。
【００１０】
ハーフモールド２２、２４が閉じられると、モールド表面３０、３２は、塑性状態の材料４８上に、プラスチック材料をモールドシートの中に滑動させる圧力を、作用する。図２に示されるように、材料４８は、モールド表面３０、３２間で画定されるモールドシートを完全に充填する。更に図２で見られるように、ハーフモールド２２、２４の閉配置にある材料４８は、キャビティ２６の底壁３０に接触する挿入物４６の部位以外で、挿入物４４、４６の略全体を覆う。モールドのステップの間、ハーフモールド２２、２４は、加熱要素３４によって、材料４８の熱硬化温度と等しい、又はそれより高い温度にまで、加熱される。モールド器具２０は、材料４８に対し、材料自身を熱硬化温度に引き上げるために必要な熱量を伝導するのに十分な時間、閉配置のままである。続いて、ハーフモールド２２、２４は開けられ、図３に示された形状を有する完成したクランクレバーが、抽出される。挿入物４４、４６は、硬化プラスチック基質の中に封入されたファイバにより形成された高強度剛体本体の中に埋め込まれる。
【００１１】
図４及び図５は、本発明に係るプロセスの変形例を示す。前述の部位に相応する部位は、同じ符号によって示される。モールドプロセスは、前述のものと実際上は同じである。唯一の差異は、管状要素５０がキャビティ２６の中に設定され、該管状要素５０はモールド動作の間にファイバ補強された塑性状態の材料４８によって少なくとも一部を覆われる、という事実にある。このように、クランクレバーの中心部位は中空であるので、完成されたクランクレバーの重さを更に減少することが可能である。管状要素５０は、軽合金、又はファイバ補強されたプラスチック基質から構成され得る。
【００１２】
図６乃至図９は、本発明に係るプロセスにて利用され得るモールド器具の複数の変形例の概略図である。図６、図７、及び図１０では、ハーフモールド２２、２４が、閉配置において、アンダーカットの横断面で示されるモールドシート２６を画定する。スライダ５２は、材料４８上にモールド圧力を加えるために利用される。図６のバージョンでは、材料４８は、補強ファイバが熱硬化材料の基質の中にランダムに設定されている塊からなる。図７の変形例では、補強ファイバは、その代わりに、規律正しく形成されている。例えば、材料は、ファイバが縦方向に伸展するリボンからなり、該リボンはモールド器具の内部に設定される前に、補強ファイバが一般的ならせん構成に従って設置されるように、自身上に巻かれる。図８及び図９に示される変形例では、第１のハーフモールド２２は、横断面では、第２のハーフモールドのモールド部位が滑動自在に内部に装着されるＵ字形状モールドシートを有する。前に説明したのと同様に、図８の変形では、補強ファイバがプラスチック材料の塊の内部にランダムに設定されており、図９の変形例では、ファイバは規則正しく、例えば、らせん構成に従って設置される。
【００１３】
図１１、図１２及び図１３は、本発明に係るプロセスによって作成され得る３つの異なるクランクレバーの概略の縦断面図である。図１１では、クランク本体がファイバ補強されたプラスチック材料で全体を形成され、軽合金からなる２つの挿入物４４、４６がクランクレバー本体に埋め込まれ、それら挿入物４４、４６はクランクピンと一つのペダルとに夫々固定されるよう設計されている。図１２の変形例では、クランクレバー本体の内部に中空要素５４が埋め込まれ、その端部は挿入物４４、４６から距離を置いて設定される。一方図１３の更なる変形例では、管状要素５０が埋め込まれるクランクレバーが示され、その管状要素５０の端部は挿入物４４、４６との鋭利な適合部を設立する。上記クランクレバーは、図４及び図５で概略示されるプロセスによって得られる。
【００１４】
図１４及び図１５は、チェーンリングを固定する統合アームを備える右側クランクレバーの生産のためのモールド器具の概略図である。概念上の観点からすれば、器具２０は前述の器具と同じものである。唯一の差異は、モールドシート２６の異なる形状にあり、該モールドシート２６は輻射方向に伸展するアームを形成し、且つクランクピンに固定されるように設計された挿入物４４を含む領域を形成するように設計されたキャビティを有する。ファイバ補強された材料は、２つの挿入物４４、４６の間のギャップの中と、アームを形成する予定であるキャビティの各々の内部との両方に、設定され得る。アームを形成する予定であるキャビティに対応する位置に設定される材料４８は、クランクレバーの本体を形成する予定である材料と接合してもよいし、分離してもよい。
【００１５】
図１６及び図１７は、本発明に係るプロセスによって得られうる２つの右側クランクレバーの概略平面図である。図１６の変形例では、クランクレバーは、夫々の端部において、チェーンリングを固定する部位を備える４本のアーム５６を有する。チェーンリングを固定する第５の固定ポイントは、クランクレバー本体に埋め込まれる第３の金属挿入物６０により形成される。図１７の変形例は、クランクレバーには、５本のアーム５６が代わりに備わり、挿入物６０は存在しない。
【００１６】
勿論、本発明の原理を侵すことなく、構成の詳細及び実施形態は、本明細書で例示としてのみ記され且つ提示された事柄に対し、添付の請求項で定義された本発明の範囲から乖離せずに、広く変動し得る。
【００１７】
例えば、ある変形例では、断面が中実である場合と中空である場合との両方において、クランクレバー本体がファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料で全体を形成されるように、金属挿入物４４及び４６が割愛され得る。この変形例では、クランクレバーの中空断面を得せしめる管状本体は、クランクレバーの機械的強度に実質的貢献を与えず且つプロセス終了時に除去され得る材料から、形成される。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る第１の実施形態のプロセスの、動作ステップの概略の例示である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態のプロセスの、動作ステップの概略の例示である。
【図３】図１及び図２に示されるプロセスの終わりに得られるクランクレバーを示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第２の実施形態のプロセスの概略の例示である。
【図５】本発明に係る第２の実施形態のプロセスの概略の例示である。
【図６】ファイバ補強熱硬化材料をモールドするステップの実行のモードを示す、モールド器具の概略断面図である。
【図７】ファイバ補強熱硬化材料をモールドするステップの実行のモードを示す、モールド器具の概略断面図である。
【図８】ファイバ補強熱硬化材料をモールドするステップの実行のモードを示す、モールド器具の概略断面図である。
【図９】ファイバ補強熱硬化材料をモールドするステップの実行のモードを示す、モールド器具の概略断面図である。
【図１０】図６及び図７に示される器具の縦断面図である。
【図１１】本発明に係るプロセスを利用して形成され得るタイプのクランクレバーを示す概略の軸方向断面図である。
【図１２】本発明に係るプロセスを利用して形成され得るタイプのクランクレバーを示す概略の軸方向断面図である。
【図１３】本発明に係るプロセスを利用して形成され得るタイプのクランクレバーを示す概略の軸方向断面図である。
【図１４】チェーンリングを固定するためのアームを伴うクランクレバーの生産のための器具を示す概略図である。
【図１５】チェーンリングを固定するためのアームを伴うクランクレバーの生産のための器具を示す概略図である。
【図１６】本発明に係るプロセスによって得られうるチェーンリングを固定するためのアームを伴うクランクレバーの平面図である。
【図１７】本発明に係るプロセスによって得られうるチェーンリングを固定するためのアームを伴うクランクレバーの平面図である。
【符号の説明】
【００１９】
２０・・・モールド器具、
２２、２４・・・ハーフモールド、
２６・・・モールドキャビティ、
３０、３２・・・モールド表面、
４４、４６・・・挿入物、
４８・・・塑性状態の材料、
５４・・・管状要素、
５６・・・輻射アーム、
６０・・・第３の挿入物。
【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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【図１４】
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【図１５】
2009012766.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車のクランクレバーの生産のための方法において、
上記方法が、
少なくとも片方が移動可能であり、開配置と閉配置とを備える２つのハーフモールド（２２、２４）を含む、モールド器具（２０）であって、その閉配置では生産されるべきクランクレバーの形状に対応する形状を有するモールドキャビティ（２６）を画定するモールド器具（２０）を供給するステップと、
開配置にあるモールド器具（２０）の中に、少なくとも一つの挿入物（４４、４６）と、塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）の所与の量を設置するステップと、
モールド器具（２０）を閉じ、そして、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）が上記モールドキャビティ（２６）の中を流れてモールドキャビティ（２６）を充填するように、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）に対して上記モールドキャビティ（２６）の表面（３０、３２）を介して圧力を加え、同時に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）で上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）を殆ど完全に覆うステップと、
上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）を熱硬化温度にまで加熱するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
上記モールドキャビティ（２６）の内部に、管状要素（５０、５４）を設置するステップと、
モールド器具（２０）を閉じているステップ中に同時に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）で上記の管状要素（５０、５４）の少なくとも一部を覆うステップとを含むことを特徴とする、
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記の補強ファイバが、上記の材料の内部で、ランダムに設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記の補強ファイバが、上記の材料の内部で、規律正しく設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記の補強ファイバが、らせん構成に従って設定されていることを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
上記の管状要素（５０、５４）が、上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）に適合する形状に設定されていることを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項７】
上記の管状要素（５４）が、上記の少なくとも一つの挿入物（４４、４６）から距離を置かれて設定される自身の端部を有することを特徴とする
請求項２に記載の方法。
【請求項８】
チェーンリングを固定する輻射アーム（５６）を形成するようにクランクレバーの端部の一つに関して輻射方向に伸展する上記のモールドキャビティ（２６）の部位の中に、上記塑性状態のファイバ補強されたモールド可能熱硬化性材料（４８）を供給するステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
上記チェーンリングのための更なる固定ポイントを形成すべく設計された更なる挿入物（６０）をモールドキャビティの中に注入するステップを含むことを特徴とする
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料により全体を形成された本体を有し、
少なくとも一つの挿入物（４４、４６）が埋め込まれ、上記補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料により殆ど完全に覆われることを特徴とする
自転車のクランクレバー。
【請求項１１】
本体が、中空断面を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のクランクレバー。
【請求項１２】
本体が、中実断面を備えることを特徴とする、請求項１０に記載のクランクレバー。
【請求項１３】
上記の補強されたファイバモールド可能熱硬化性材料が、カーボンファイバ、グラスファイバ、アラミドファイバ、ボロンファイバ、若しくはセラミックファイバの中から、又は、それらのうちの２つ以上のものによる組み合せの中から、選択されることを特徴とする、
請求項１０に記載のクランクレバー。