TWI680042B - 棘輪棘齒多次加工之結構與方法 - Google Patents

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本發明係提供一種棘輪棘齒多次加工之結構與方法，特別是指透過多次漸進式之沖齒加工，使賦予棘輪之每一棘齒皆可降低尺寸之誤差，並確保棘齒表面可達平整之狀態者；其設計上，若以四次沖齒加工為例，其上模板與上夾板間夾設有四沖壓刀具及至少兩個以上之輔助定位銷，並以陣列型態設置，而沖壓刀具與輔助定位銷係穿透上夾板向下設置，而該上模板與上夾板則藉由數螺栓予以鎖接結合；再者，上夾板之下方設有一下模板，該下模板對應沖壓刀具之下方處係設有四下沖模頭，下沖模頭上可供設置棘輪，而下模板對應輔助定位銷之位置係穿設有四定位孔，是以當上模板下壓後，該沖壓刀具則可對下端之棘輪進行沖齒作業，而輔助定位銷則穿設於定位孔中，據以增加沖齒作業之穩定性及準確性，且因製成需多次沖齒，是以可選擇轉動上模板或下模板其一裝置，並使另一裝置為固定型態，如此透過輪轉之方式使棘輪可接受不同齒深之沖壓刀具進行漸進多次之作業者；而所述之方法，其第一次沖齒作業時，該棘輪之棘齒僅沖全齒深度之1/3區域，而第二次沖齒時，則再沖全齒深度之2/3區域，且一併包含第一次沖齒的1/3區域，又第三次沖齒時，則沖至全齒完全之深度區域， 且一併包含第一次及第二次之沖齒區域，最後第四次沖齒則針對全齒之深度再行沖齒一次；是以，透過多次沖齒加工之方式完成全齒之沖齒區域，且多次加工之流程中，後段之沖齒區域皆有包含前段之沖齒區域，如此該棘輪將可獲得平整的棘齒表面，並可有效降低棘齒尺寸之誤差者。

Description

棘輪棘齒多次加工之結構與方法
本發明係有關於一種棘輪棘齒多次加工之設計，主要透過漸進式重複區域之沖齒方式，而使棘齒產生表面平整及降低誤差之功效者。
請參閱第1、2圖所示，現今棘輪(10)的沖齒方式，主要透過單次單沖之製程，於棘齒部(11)透過沖齒機具直接執行全尺寸沖齒區域(20)之作業，據於棘齒部(11)上形成棘齒(21)結構者。
惟，上述製程與結構雖可達到棘輪(10)棘齒(21)之形成，但卻存在著令人詬病之缺點，說明如下。
其一，由於沖齒機具需單次單沖完成棘齒(21)之形成，所以需使用較大的力道進行沖齒作業，然而再多次、連續且密集的操作下，該沖齒之齒型模具容易產生崩角之情況，如此將造成棘齒結構品質上之虞慮。
其二，由於單次單沖之作業方式，勢必對棘齒(21)之表面產生較大之拉扯效應，是以棘齒(21)表面則易形成粗糙不平整之狀況。
而上述兩種情況皆有造成棘齒與扳手擋塊卡接作動時，產生卡抵不完全或棘輪空轉之情況，進而增加產品不良之比例，實應有待加以 解決改善者。
再者，請參閱第3圖所示，有業者開發出連續沖齒之結構，其主要利用一模組，並由上依序架設第一模(22)、第二模(23)、第三模(24)及第四模(25)，而作業時，將棘輪(10)自模組之上方進入，並經過第一模(22)、第二模(23)、第三模(24)及第四模(25)後，棘輪(10)外圍則產生棘齒部(11)結構。
惟，上述結構雖同為連續沖齒之方式，但由於其刀模及沖齒操作為連續之穿透形式，是以無法適用於有卡邊(13)之棘輪(10)，因為卡邊(13)不能產生棘齒，是以上述連續沖齒結構仍有其需改善之處。
鑑於習知棘輪棘齒加工之設計仍存在結構上之缺失，發明人乃基於多年從事相關產品製造之經驗，特著手進行改良而研發出此發明，其主要目的乃在於藉由多次漸進式之沖齒加工，據以降低齒型模具之沖齒力道，進而避免崩角之狀況，使賦予棘輪之每一棘齒皆可降低尺寸之誤差者。
本發明之另一目的在於，多次加工之流程中，後段之沖齒作業區域皆有包含前段之沖齒作業區域，如此該棘輪之棘齒將可獲得平整之表面結構者。
(10)‧‧‧棘輪
(11)‧‧‧棘齒部
(12)‧‧‧內作業孔
(13)‧‧‧卡邊
(20)‧‧‧沖齒區域
(21)‧‧‧棘齒
(22)‧‧‧第一次沖齒區域
(23)‧‧‧第一沖齒深部
(24)‧‧‧第二次沖齒區域
(25)‧‧‧第二沖齒深部
(26)‧‧‧第三次沖齒區域
(27)‧‧‧第四次沖齒區域
(30)‧‧‧棘齒
(40)‧‧‧上模板
(41)‧‧‧上夾板
(42)‧‧‧螺栓
(43)‧‧‧輔助定位銷
(44)‧‧‧沖壓刀具
(50)‧‧‧下模板
(51)‧‧‧定位孔
(52)‧‧‧下沖模頭
第1圖：棘輪未加工棘齒之立體結構示意圖。
第2圖：習用棘輪棘齒加工狀態示意圖。
第3圖：習用棘輪棘齒多次加工結構示意圖。
第4圖：本創作多次加工結構示意圖1。
第5圖：本創作多次加工結構示意圖2。
第6圖：本創作多次加工上模結構配置圖。
第7圖：本創作多次加工下模結構配置圖。
第8圖：本創作多次加工流程圖。
第9圖：本創作棘輪棘齒加工狀態示意圖1。
第10圖：本創作棘輪棘齒加工狀態示意圖2。
第11圖：本創作棘輪棘齒加工狀態示意圖3。
第12圖：本創作棘輪棘齒加工狀態示意圖4。
有關於本發明之結構組成、技術手段及功效達成方面，僅配合較佳實施例圖示再予舉例進一步具體說明於后：首先，請參閱第4、5、6、7圖所示，本發明棘輪棘齒多次加工之結構設計上，若以四次沖齒加工為例，其上模板(40)與上夾板(41)間夾設有四沖壓刀具(44)及至少兩個以上之輔助定位銷(43)，並以陣列型態設置，而沖壓刀具(44)與輔助定位銷(43)係穿透上夾板(41)向下設置，而該上模板(40)與上夾板(41)則藉由數螺栓(42)予以鎖接結合；再者，上夾板(41)之下方設有一下模板(50)，該下模板(50)對應沖壓刀具(44)之下方處係設有四下沖模頭(52)，下沖模頭(52)上可供設置棘輪(10)，而下模板(50)對應輔助定位銷(43)之位置係穿設有數定位孔(51)，是以 當上模板(40)下壓後，該沖壓刀具(44)則可對下端之棘輪(10)進行沖齒作業，而輔助定位銷(43)則穿設於定位孔(51)中，據以增加沖齒作業之穩定性及準確性，且因多次沖齒作業，是以可選擇轉動上模板(40)或下模板(50)其一裝置，並使另一裝置為固定型態，如此透過輪轉之方式使棘輪(10)可接受不同齒深之沖壓刀具進行漸進多次之作業者。
次，請同時參閱第8、9、10、11、12圖所示，本發明之多次加工流程與棘齒結構樣態，若以四次沖齒加工為例，其第一次沖齒作業時，該棘輪(10)之第一次沖齒區域(22)僅沖全棘齒(30)深度之1/3區域，使第一沖齒深度(23)僅為棘齒(30)之1/3；而第二次沖齒時，其第二次沖齒區域(24)則再沖全棘齒(30)深度之2/3區域，且一併包含第一次沖齒的1/3區域，而第二沖齒深度(25)為棘齒(30)之2/3；又第三次沖齒時，其第三次沖齒區域(26)則沖至全棘齒(30)之完全深度區域，且一併包含第一次沖齒區域(22)及第二次沖齒區域(24)，最後第四次沖齒區域(27)則針對棘齒(30)之再行沖齒一次，即完成棘輪(10)棘齒(30)之加工及其形成之結構者。
以上，所述方法，全棘齒深度之分段數為n，其中n小於10但大於2；於第一次沖齒作業時，該棘輪之第一次沖齒區域僅沖全棘齒深度之1/n區域，而該第一沖齒深度僅為棘齒之1/n；於第二次沖齒作業時，該棘輪之第二次沖齒區域僅沖全棘齒深度之2/n區域，且一併包含第一次沖齒的1/n區域，而該第二沖齒深度僅為棘齒之2/n；於第n次沖齒作業時，該棘輪之第n次沖齒區域則沖全棘齒深度之n/n區域，且一併包含先 前沖齒的n-1/n區域，而該第n沖齒深度僅棘齒之n/n；於最後沖齒作業時，該棘輪之第n+1次沖齒區域則沖全棘齒深度之n/n區域，而該第n+1沖齒深度僅棘齒之n/n。
是以，透過漸進式之多次沖齒方式，使棘輪(10)之棘齒(30)亦藉由多次少量的重複作業成形，將可大幅降低棘齒(30)品質不佳之情況，進而提高棘輪(10)使用之強度，並可延長沖齒之齒型模具的使用壽命；另外，關於棘輪(10)之內作業孔(12)亦可透過此多次加工之方法予以製作，而棘輪(10)係可藉由輪轉式或漸進式之機具而執行上述連續加工之製程。
而在此僅敘述現有發明的較佳範例，並簡單地藉由預期能執行現有發明的最佳模式之圖示來加以說明，而其中數個細項也可以用許多明顯不同的觀點來加以改良，故上述之圖示及敘述是作為本質上的說明，而非限制。

Claims (3)

  1. 一種棘輪棘齒多次加工之結構；所述結構，其主要有一上模板與一上夾板，上模板與上夾板間夾設有四沖壓刀具及至少兩個以上之輔助定位銷，並以陣列型態設置，而沖壓刀具與輔助定位銷係穿透上夾板向下設置，而該上模板與上夾板則藉由數螺栓予以鎖接結合；再者，上夾板之下方設有一下模板，該下模板對應沖壓刀具之下方處係設有四下沖模頭，下沖模頭上可供設置棘輪，而下模板對應輔助定位銷之位置係穿設有四定位孔；所述上模板下壓後，該沖壓刀具則可對下端之棘輪進行沖齒作業，而輔助定位銷則穿設於定位孔中。
  2. 依據申請專利範圍第1項所述之棘輪棘齒多次加工之結構，其中，於替換沖齒作業時，該上模板或下模板可選擇轉動其一裝置，並使另一裝置為固定型態。
  3. 一種棘輪棘齒多次加工之方法，該棘輪外圍係為一棘齒部，而棘輪棘齒主要透過漸進式重複區域之多次沖齒方式完成棘輪之形成；所述方法，全棘齒深度之分段數為n，其中n小於10但大於2；所述方法，於第一次沖齒作業時，該棘輪之第一次沖齒區域僅沖全棘齒深度之1/n區域，而該第一沖齒深度僅為棘齒之1/n；所述方法，於第二次沖齒作業時，該棘輪之第二次沖齒區域僅沖全棘齒深度之2/n區域，且一併包含第一次沖齒的1/n區域，而該第二沖齒深度僅為棘齒之2/n；所述方法，於第n次沖齒作業時，該棘輪之第n次沖齒區域則沖全棘齒深度之n/n區域，且一併包含先前沖齒的n-1/n區域，而該第n沖齒深度僅棘齒之n/n；所述方法，於最後沖齒作業時，該棘輪之第n+1次沖齒區域則沖全棘齒深度之n/n區域，而該第n+1沖齒深度僅棘齒之n/n；透過漸進式之多次沖齒方式，使棘輪之棘齒亦藉由多次少量的重複作業成形，將可大幅降低棘齒品質不佳之情況，進而提高棘輪使用之結構強度，為其特徵者。
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