TWI394682B - Handle riser structure and its forming method - Google Patents

Description

把手立管結構及其成型方法

本發明係有關於一種把手立管結構及其成型方法，特別是指以鍛造加工形成一體，所形成之把手立管，其可簡化工序且具有較佳之強度，同時具有組接穩固性。

自行車之把手立管主要係供作為前叉管及把手連結之結構，而得以產生同部旋轉之連動，以達把手及前叉結合之目的，且該把手立管結構需符合重量輕、強度夠及剛性高三個條件，其中，該把手立管之重量輕，才能便利轉向操作且降低自行車整體重量，以達便利騎乘及增加速度之目的；該把手立管之強度夠，使能在高強度的行駛下不會有斷裂彎曲之安全顧慮；該把手立管之剛性高，才能承受來自車架、輪組及前叉管傳遞至把手之衝擊力。

一般把手立管結構，主要係具有一本體，該本體具有一橫管部，其一端設有中空且具有剖溝之一直立管部位，形成一前叉容槽，以供組設定位於前叉管上，該橫管部另端設有一軸向與該直立管垂直之把手容槽部位，以供把手容置其間定位。

常見之把手立管本體胚料成型方法可進一步分為「多件式成型」或「一體式成型」兩大類；其中，「多件式成型」 係指各該前叉容槽、把手容槽、及橫管部以三件式各自製成後，再以焊接加工連接而形成把手立管本體胚料後，再進行後續加工；「一體式成型」則係多於一次或多次鍛造加工後所一體形成把手立管本體胚料，再進行後續加工者。

按，習知「多件式成型」之把手立管結構，如國內第082207508號新型專利所揭露之「座墊立管扣緊結構」，其主要係於車手頭本體一端設有C形束套，該束套兩端設有凸部，設係供套設於前叉接管，而於凸部穿鎖螺栓固定，而使車手頭本體與前叉接管固定者；其特徵在於：束套係為沖壓而成，並於其上一體形成凸部，使束套與凸部為一體之結構者。

習知「一體式成型」之把手立管結構，如國內第093215479號新型專利所揭露之「具有較佳強度之車手頭」，其中一端設有中空之直立管部，自直立管部的周緣一體延伸出一段橫管部，由該橫管部之自由端一體設有一軸向與直立管部垂直之圓形把手套管部，該把手套管部內部設有貫穿兩端之套孔，另自把手套管部遠離直立管部該端周緣具有一連通穿孔以及橫管部內部之貫孔，又於直立管部周緣以及把手管部之周緣設有一體突耳。

上述結構中，前者係將一片體沖壓彎折形成一束套結構，且該片體兩端相對形成一剖溝，並將該束套與束管及另一束套焊接，以成型一車手頭本體；後者係鍛造形成一初胚，該初胚具有實心之直立管部、突耳、一體延伸於直立管部周緣之橫管部以及位於橫管部末端橫向延伸之把手套管部，而後再於直立管部及把手套管部上作鑽孔及剖槽等加工程序予以成型。

惟，前者專利範圍只界定束套部份之技術，係以沖壓成型之方式，其結構強度不足，且其後續得再將該束套與束管及另一束套焊接，才能完成整個車手頭本體，其需多重工序始能成型，整體結構強度不佳且加工費時、製造成本高；且其結構之焊接加工需要有相當高的接合技術，尤其把手立管多呈管狀，接合部位亦多為弧面設計，其難度更高，且焊接加工之精度及品質難掌控，加上焊料會增加把手立管之重量，實難達到市場上對自行車輕量化之需求。

後者以三維式鍛造(即3D鍛造)成型方式雖可提升本體強度，然而其需另外再進行作鑽孔及剖槽等多重工序，且三維式鍛造把手立管之模具設計係屬高技術性，製造成本高，且受限於鍛造模具之拔模考量，把手立管之外觀造形無法作相當大的變化及突破；故本發明人，針對前述問題進一步提供一具創新實用之把手立管結構及其成型方法。

有鑑於此，本發明所揭露把手立管結構及其成型方法，其步驟依序為鍛造成型胚料體、彎折成型、鑽設組接孔、銑削剖溝、精修端面及精修加工等程序；藉由上述成型方法，利用鍛造及一體成型製造出該把手立管，該本體周面具有凹弧部，使本體之形狀可達輕量化及多變化性之目的，且於該本體二側具有凸出之肋條，具有較佳強度及組接穩固性，並可簡化加工程序，降低製造成本，整體確具產業實用性及成本效益。

本發明目的之一即在提供一種把手立管結構及其成型方法，該把手立管係以一般鍛造加工形成一體，無需焊接即可成型，其成型容易，且具有較佳之精度及品質，有效減少工序及降低製造成本，以達創新實用性及成本效益。

本發明目的之二即在提供一種把手立管結構及其成型方法，該把手立管結構係以一般鍛造加工形成一體，其周面設有預定形狀之凹弧部設計，使該本體之形狀具有多變化性，以達創新實用性。

本發明目的之三即在提供一種把手立管結構及其成型方法，該本體周面一體成型具有凸出之肋條，且各該肋條之兩端分別對稱延伸形成二延伸臂，藉該肋條以可增加該本體之強度，亦可增加接設之穩固性。

本發明目的之四即在提供一種把手立管結構及其成型方法，該本體周面設有預定形狀之各該凹弧部，可有效減輕重量，以達輕量化之目的。

首先請參照第一圖至第八圖，本發明係為一種把手立管結構及其成型方法，其包含下述步驟：

(a)鍛造成型胚料體：係利用鍛造加工形成平面片體狀之一胚料體(1)，於該胚料體(1)之一緣面上分別具有凸出之二肋條(11)，且該二肋條(11)兩側緣分別設有預定形狀之一凹弧部(12)；由該二肋條(11)其兩端預設部位以對稱方式，分別延伸有具預設距離之二延伸臂(13)，於各該延伸臂(13)預設部位貫設有開放狀凹槽(14)，並具有一開口(15)，且以對稱方式分別形成一把手容槽(20)；二肋(16)，係呈凸緣狀並以對稱方式形成於該胚料體(1)之另一緣面上之預設部位。

(b)彎折成型：將該胚料體(1)以其二側端各該把手容槽(20)共同朝向各該肋(16)位置彎折，直至各該肋(16)相抵接，而使該胚料體(1)彎折部位與各該肋(16)共同形成一前叉容槽(30)，並使兩側各該把手容槽(20)相互呈同軸線之相對應狀態，且使各該延伸臂(13)上分別形成上、下對應之一上臂(131)及一下臂(132)。

(c)鑽設組接孔：係於各該肋(16)之預設部位以側向 鑽設有一第一組接孔(17)；於兩側各該把手容槽(20)開放部位之相對應兩端面分別鑽設有一第二組接孔(18)。

(d)銑削剖溝：利用銑削加工將相抵接之各該肋(16)部位切削出預設間隙之一剖溝(31)，而使該前叉容槽(30)呈開放狀凹槽。

(e)精修端面：精修該前叉容槽(30)之兩端緣面(32)達到預設精度。

(f)精修加工：係精修各該把手容槽(20)及前叉容槽(30)之內徑緣達預設精度，即完成一把手立管。

經運用前述方法所製成之把手立管結構，其包含有：一本體(10)，為預設形狀之胚料體(1)對稱彎折而成，該胚料體(1)之一緣面上分別具有凸出之二肋條(11)，各該該二肋條(11)兩側緣分別設有預定形狀之一凹弧部(12)，使該胚料體(1)朝遠離該二肋條(11)之緣面對稱彎折，並於彎折部位形成一前叉容槽(30)，由該前叉容槽(30)外側之二肋條(11)預設部位以對稱方式，分別延伸有具預設距離之二延伸臂(13)，該前叉容槽(30)之內緣面與二延伸臂(13)間具有呈凸緣狀且對稱之二肋(16)，該二肋(16)間係設有一剖槽(31)，係以該前叉容槽(30)之軸線方向剖設並貫通至該前叉容槽(30)內緣壁，而使該前叉容槽(30)呈開放狀凹槽。

一把手容槽(20)，係以側向共同貫設於各該延伸臂(13)預設部位之開放狀凹槽(14)，且具有一開口(15)，並使各 該延伸臂(13)上分別形成上、下對應之一上臂(131)及一下臂(132)。

至少一第一組接孔(17)，係於各該肋(16)之預設部位以側向貫設，以提供一結合件(19)組接之部位。

至少一第二組接孔(18)，係分別設於各該上、下臂(131)(132)相對應之端緣面上；進一步設有彎弧狀之二擋件(21)，分別設置於該開口(15)處，並配合若干結合件(19)將各該擋件(21)組接於各該第二組接孔(18)，以穩固接設一把手管。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：由於該把手立管係以一般鍛造加工方式形成一體，無需焊接即可成型，其成型容易，且具有較佳之精度及品質，有效減少工序及降低製造成本，解決習知結構強度及精度不佳，以及加工費時與製造成本高等問題，以達創新實用性及成本效益；再者，該本體(10)無需焊接加工，因此無需有相當高的接合技術，即可達到較佳之精度及品質，同時可減少焊料的重量，加上其周面一體成型之凹弧部(12)設計，並不受限於鍛造模具之拔模考量，即可使該本體(10)之外觀造型可作更多的變化及突破，而具有多變化性，以達輕量化及多種造型變化之目的。

該本體(10)周面一體成型具有凸出之肋條(11)，且各該肋條(11)之兩端分別對稱延伸形成二延伸臂(13)，由此 可增加該本體(10)之強度，其亦可增加與前叉管及把手管間之接設穩固性，可有效避免斷裂之情形發生；再者，其係將鍛造出預設形狀之胚料體(1)加以彎折形成該本體(10)，且於該本體(10)一體成形出各該把手容槽(20)、上、下臂(131)(132)，及於周面一體成形出肋條(11)及凹弧部(12)，無需再以鑽孔、剖槽等多重加工程序，僅需進行鑽設組接孔、銑削剖溝(31)及精修等簡單加工，整體有效減少加工程序，確達降低製造成本。

請參照第九~十一圖，係為本創作之另一實施例圖，其中，可使各該上、下臂(131)(132)間形成較小間距之一開口(151)，各該上、下臂(131)(132)二端同樣係設有該第二組接孔(18)，並分別配合結合件(19)穿設組接，同樣可達穩固接設把手管之功效。

綜合上述，本發明所揭露之「把手立管結構及其成型方法」，係提供一種具較高強度且可簡化工序之把手立管成型方法，其係利用鍛造成型預設形狀之胚料體(1)，將該胚料體(1)加以彎折，即可成型具有前叉容槽(30)及把手容槽(20)之該本體(10)，再將該前叉容槽(30)及把手容槽(20)加以精修後即可成型，且該本體(10)周面之凹弧部(12)設計，以於該本體(10)兩側分別形成有凸出之肋條(11)，藉以提高整體組接之強度及穩固性，其成型方法較習知快速且簡易，可有效減少製造程序及成本，而獲致一強度高之把手立管，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構 成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

[本創作]

(1)‧‧‧胚料體

(10)‧‧‧本體

(11)‧‧‧肋條

(12)‧‧‧凹弧部

(13)‧‧‧延伸臂

(131)‧‧‧上臂

(132)‧‧‧下臂

(133)‧‧‧第二組接孔

(14)‧‧‧凹槽

(15)(151)‧‧‧開口

(16)‧‧‧肋

(17)‧‧‧第一組接孔

(18)‧‧‧第二組接孔

(19)‧‧‧結合件

(20)‧‧‧把手容槽

(21)‧‧‧擋件

(30)‧‧‧前叉容槽

(31)‧‧‧剖溝

(32)‧‧‧緣面

第一圖為本發明一較佳實施例之製造流程圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之半成品胚料體之立體圖。

第三圖為本發明一較佳實施例之半成品胚料體之彎折示意圖。

第四圖為本發明一較佳實施例之彎折成型後之半成品立體圖。

第五圖為本發明一較佳實施例之成型剖溝及精修後之完成品立體圖。

第六圖為本發明一較佳實施例之完成品與擋件之立體分解圖。

第七圖為本發明一較佳實施例之完成品之立體組合圖。

第八圖為本發明一較佳實施例之完成品之組合側視圖。

第九圖為本發明另一實施例之半成品胚料體之立體圖。

第十圖為本發明另一實施例之立體分解圖。

第十一圖為本發明另一實施例之立體組合圖。

Claims (10)

1. 一種把手立管成型方法，其包含下述步驟：(a)鍛造形成胚料體：係利用鍛造加工形成平面片體狀之一胚料體，其兩側以對稱方式分別形成一把手容槽，係呈側向開放狀凹槽；二肋，係呈凸緣狀並以對稱方式形成於該胚料體之一緣面上之預設部位；(b)彎折成型：將該胚料體以其二側端各該把手容槽共同朝向各該肋位置彎折，直至各該肋相抵接，而使該胚料體彎折部位與各該肋共同形成一前叉容槽，並使兩側各該把手容槽相互呈同軸線之相對應狀態；(c)鑽設組接孔：於該胚料體預設部位鑽設至少一組接孔；(d)銑削剖溝：利用銑削加工將相抵接之各該肋部位切削出預設間隙之一剖溝，而使該前叉容槽呈開放狀凹槽，即完成一把手立管。
2. 依據申請專利範圍第1項所述把手立管成型方法，於步驟(d)後，其係進一步包含有：(e)精修端面：精修該前叉容槽之兩端緣面達到預設精度。
3. 依據申請專利範圍第1項所述把手立管成型方法，於步驟(d)後，其係進一步包含有：(e)精修端面：精修該前叉容槽之兩端緣面達到預設精度； (f)精修加工：係精修各該前叉容槽及把手容槽之內徑緣達預設精度。
4. 依據申請專利範圍第1項所述把手立管成型方法，其中步驟(c)係於各該肋之預設部位以側向設有一第一組接孔；於兩側各該把手容槽開放部位之相對應兩端面分別設有一第二組接孔。
5. 依據申請專利範圍第1項所述把手立管成型方法，其中步驟(a)於鍛造加工時，則於該胚料體相對於各該肋之另一緣面上，係設有凸出之二肋條，且該二肋條兩側緣分別設有預定形狀之一凹弧部。
6. 一種適用於申請專利範圍第1項所述把手立管成型方法所製成之把手立管結構，其係具有一本體，為預設形狀之胚料體對稱彎折而成，並於彎折部位形成一前叉容槽，由該前叉容槽外側預設部位以對稱方式，分別延伸有具預設距離之二延伸臂，於該前叉容槽係設有一剖槽，其係以該前叉容槽之軸線方向剖設並貫通至該前叉容槽內緣壁；一把手容槽，係以側向共同貫設於各該延伸臂預設部位之開放狀凹槽，並使各該延伸臂上分別形成上、下對應之一上臂及一下臂；至少一第一組接孔，係於各該肋之預設部位以側向貫設，以提供一結合件組接之部位。
7. 依據申請專利範圍第6項所述之把手立管結構， 其係進一步包含有至少一第二組接孔，係分別設於各該上、下臂相對應之端緣面上，並配合若干結合件組接於各該第二組接孔。
8. 依據申請專利範圍第7項所述之把手立管結構，其中該把手容槽之開放狀凹槽具有一開口，並配合若干結合件組接於各該第二組接孔。
9. 依據申請專利範圍第7項所述之把手立管結構，其中該把手容槽之開放狀凹槽具有一開口，且進一步設有彎弧狀之二擋件，分別設置於該開口處，並配合若干結合件將各該擋件組接於各該第二組接孔。
10. 依據申請專利範圍第6項所述之把手立管結構，其中該前叉容槽外側分別具有凸出之二肋條，該二肋條之兩側緣分別設有預定形狀之一凹弧部，且由該二肋條兩端預設部位以對稱方式，分別延伸形成該二延伸臂；該前叉容槽之內緣面與二延伸臂間具有呈凸緣狀且對稱之二肋，該二肋間係設有該剖槽。