專利名稱：管制一體成型自行車前叉管及其制程的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自行車前叉管及其制程，尤指制作一種可降低其重量與材料成本 的中空前叉管。
背景技術：
一般自行車的轉向機構主要包括一前叉與一轉向管，所述的前叉中央形成有一肩 部，肩部的兩相對側分別朝同一方向彎折形成有一外管，所述的外管是與自行車的前輪相 接，所述的轉向管的一端固接于前叉肩部處，另一端設有把手以供騎乘者控制以及操作所 述的轉向機構以及前輪之用。其中，由于所述的前叉(特別是肩部處)一方面需要承受地面通過車輪施予所述 的前叉的沖擊力，另一方面還要承受騎乘者通過把手與轉向管帶動前叉與車輪的轉向力， 因此，在現有的以一體成型方式制作所述的前叉的技術中，雖然可為了減輕前叉的重量而 選用輕質材料制作，但仍需成型為實心桿體以兼顧其結構強度，在這樣的情況下，所述的前 叉重量的降低程度實在有限。此外，如中國臺灣公告編號第討62沈號「無縫車架的成型方法」發明專利案，以及 如中國臺灣證書號數第1298655號「車架管件超塑成型制法」發明專利案所示，均是揭示如 何進行一連串的步驟來成型出中空車架管。然而，前叉除了本身為一略呈U型的管體外，在 地面的沖擊力以及騎乘者的轉向力作用之下，其肩部的結構強度還需要特別加強，而上述 專利案所教示的方法僅能成型出管壁厚度一致的中空長型管體，以作為組成自行車車架的 管材，并無法制作成型出可供利用的前叉。又，在另一種現有技術的前叉的制作方式中，是先分別制作所述的肩部與二外管， 使所述的肩部呈一具足夠結構強度的塊體，所述的外管則呈一中空管體后，再將所述的三 個構件組合而成前叉，以達到減輕所述的前叉重量的目的；然而，如此一來更需要對每一前 叉的各構件個別進行組裝，徒增額外的組裝步驟以及費用，導致生產效率低落。如上所述，現有技術的前叉的制作方式實有待進一步改進之處。

發明內容
有鑒于前述現有技術的不足，本發明提供一種管制一體成型自行車前叉管的制 程，希如此制程達到進一步減輕自行車前叉的重量，同時兼顧前叉管肩部的結構強度的目 的。為實現上述目的，本發明采用的技術方案是一種管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在于，依序對一管體進行一抽厚薄管步驟，由管體的兩端拉伸所述的管體，而在管體中段處形成一肩部雛 型段，在所述的肩部雛型段與管體兩端間分別形成一外管雛型段，所述的外管雛型段的管 壁厚度小于肩部雛型段的管壁厚度；一縮管步驟，由管體外管雛型段的外環壁進行壓縮，以逐漸縮小所述的外管雛型段的管徑，此時，所述的外管雛型段的管壁厚度會較進行完抽厚薄管步驟后的管壁厚度略 為增厚；一前置彎管步驟，將所述的管體的外管雛型段由靠近肩部雛型段的一銜接端處分 別相對所述的肩部雛型段朝同一方向進行彎折；一模具成型步驟，將所述的管體置于一模具中，再由管體的開口端處灌入高壓流 體，使整根管體的肩部雛型段與外管雛型段貼合在模具的內壁，從而一體成型為一中空前叉管。其中在所述的模具成型步驟之后進一步包含有一管材加工步驟，其是在所述的 前叉管的一肩部的中央處，在頂面與底面上分別貫穿其管壁而形成有相對應的一上結合孔 與一下結合孔。其中前述縮管步驟與前置彎管步驟間進一步包含有一壓型步驟，其由所述的管 體的外管雛型段外環壁的兩相對側對所述的外管雛型段進行沖壓成型，所述的外管雛型段 成型為具有橢圓形斷面的管件。其中前述縮管步驟與前置彎管步驟間進一步包含有一壓型步驟，其由所述的管 體的外管雛型段外環壁的兩相對側對所述的外管雛型段進行沖壓成型，所述的外管雛型段 成型為具有橢圓形斷面的管件。其中在縮管步驟中，是使每一外管雛型段的銜接端到開口端間形成管徑漸縮的 型態。為實現上述目的，本發明采用的技術方案還包括一種如上述制程所制成的中空前叉管，其特征在于其中央形成有一肩部，所述的 肩部的兩相對側分別向下彎折形成有一外管，所述的肩部中央的頂面與底面上分別貫穿其 管壁而形成有相對應的一上結合孔與一下結合孔。本發明的優點在于，在所述的一體成型制作而成的中空前叉管中，肩部會比外管 具有更高的結構強度，以承受地面通過車輪施予所述的前叉管的沖擊力以及騎乘者通過把 手與轉向管帶動前叉管與車輪的轉向力，故可順利達到降低自行車前叉管的重量，進而減 輕騎乘者負擔的目的，同時還可降低組裝以及材料成本。


圖1為本發明的步驟流程圖；圖2為本發明在加工前的側視剖面圖；圖3為本發明在進行抽厚薄管步驟后的側視剖面圖；圖4為本發明在進型縮管步驟后的側視剖面圖；圖5為本發明在進行壓型步驟后的側視圖；圖6為本發明在進行前置彎管步驟后的側視圖；圖7為本發明在進行模具成型步驟時的側視圖；圖8為本發明在進行模具成型步驟后的立體外觀圖；圖9為本發明在進行管件加工步驟后的立體外觀圖。附圖標記說明10-管體；11-肩部雛型段；12-外管雛型段；121-銜接端；122-開 口端；20-前叉管；21-肩部；22-外管；23-上結合孔；24-下結合孔；30-模具。
具體實施例方式參見圖1以及圖2所示，本發明的管制一體成型自行車前叉管的制程是先取一具 適當長度且管壁具適當厚度的中空管體10，并依序進行一抽厚薄管步驟、一縮管步驟、一壓 型步驟、一前置彎管步驟、一模具成型步驟以及一管件加工步驟，其中配合參見圖3所示，在抽厚薄管步驟中，是由管體10的兩端以抽拉方式延伸拉長 所述的管體10，而在管體10中段處形成一肩部雛型段11，在所述的肩部雛型段11與管體 10兩端間分別形成一外管雛型段12，其中由于所述的外管雛型段12經過拉伸，故外管雛型 段12的管壁厚度會小于肩部雛型段11的管壁厚度；配合參見圖4所示，在縮管步驟中，是由管體10外管雛型段12的外環壁進行壓 縮，以逐漸縮小所述的外管雛型段12的管徑，并使每一外管雛型段12由靠近肩部雛型段11 的一銜接端121到遠離肩部雛型段11另一開口端122間形成管徑漸縮的型態，而具有流線 狀的外型，此時，所述的外管雛型段12的管壁厚度會較進行完抽厚薄管步驟后的管壁厚度 略為增厚；配合參見圖5所示，在壓型步驟中，是由所述的管體10的外管雛型段12外環壁的 兩相對側對所述的外管雛型段12進行沖壓成型，使所述的外管雛型段12成型為具橢圓形 斷面的管件；配合參見圖6所示，在前置彎管步驟中，是將所述的管體10的外管雛型段12由其 銜接端121處分別相對所述的肩部雛型段11朝同一方向進行彎折；配合參見圖7以及圖8所示，在模具成型步驟中，是將所述的管體10置于一模具 30中，再由管體10的外管雛型段12的開口端122灌入高壓流體(例如高壓氣體或高壓 液體)，使整根管體10的肩部雛型段11與外管雛型段12貼合在模具的內壁，從而一體成型 為一中空前叉管20，并使前述肩部雛型段11形成所述的前叉管20的肩部21，前述外管雛 型段12則形成所述的前叉管20的外管22 ；配合參見圖9所示，在管件加工步驟中，是在所述的前叉管20的肩部21的中央 處，在頂面與底面上分別貫穿其管壁而形成有相對應的一上結合孔23與一下結合孔24，以 供與一自行車的轉向管相互結合之用。經由上述各加工步驟所一體成型制成的中空前叉管20，可使其肩部21比外管22 具有更高的結構強度，以承受地面通過車輪施予所述的前叉管20的沖擊力，以及騎乘者通 過把手與轉向管帶動前叉管20與車輪的轉向力，順利達到降低自行車前叉管的重量，進而 減輕騎乘者負擔的目的，同時還可降低組裝以及材料成本。以上說明對本發明而言只是說明性的，而非限制性的，本領域普通技術人員理解， 在不脫離權利要求所限定的精神和范圍的情況下，可作出許多修改、變化或等效，但都將落 入本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在于，依序對一管體進行一抽厚薄管步驟，由管體的兩端拉伸所述的管體，而在管體中段處形成一肩部雛型段， 在所述的肩部雛型段與管體兩端間分別形成一外管雛型段，所述的外管雛型段的管壁厚度 小于肩部雛型段的管壁厚度；一縮管步驟，由管體外管雛型段的外環壁進行壓縮，以逐漸縮小所述的外管雛型段的 管徑，此時，所述的外管雛型段的管壁厚度會較進行完抽厚薄管步驟后的管壁厚度略為增 厚；一前置彎管步驟，將所述的管體的外管雛型段由靠近肩部雛型段的一銜接端處分別相 對所述的肩部雛型段朝同一方向進行彎折；一模具成型步驟，將所述的管體置于一模具中，再由管體的開口端處灌入高壓流體，使 整根管體的肩部雛型段與外管雛型段貼合在模具的內壁，從而一體成型為一中空前叉管。
2.根據權利要求1所述的管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在于在所述的 模具成型步驟之后進一步包含有一管材加工步驟，其是在所述的前叉管的一肩部的中央 處，在頂面與底面上分別貫穿其管壁而形成有相對應的一上結合孔與一下結合孔。
3.根據權利要求1所述的管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在于前述縮管 步驟與前置彎管步驟間進一步包含有一壓型步驟，其由所述的管體的外管雛型段外環壁的 兩相對側對所述的外管雛型段進行沖壓成型，所述的外管雛型段成型為具有橢圓形斷面的 管件。
4.根據權利要求2所述的管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在于前述縮管 步驟與前置彎管步驟間進一步包含有一壓型步驟，其由所述的管體的外管雛型段外環壁的 兩相對側對所述的外管雛型段進行沖壓成型，所述的外管雛型段成型為具有橢圓形斷面的管件。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的管制一體成型自行車前叉管的制程，其特征在 于在縮管步驟中，是使每一外管雛型段的銜接端到開口端間形成管徑漸縮的型態。
6.一種如權利要求1至5中任一項所述的制程所制成的中空前叉管，其特征在于其 中央形成有一肩部，所述的肩部的兩相對側分別向下彎折形成有一外管，所述的肩部中央 的頂面與底面上分別貫穿其管壁而形成有相對應的一上結合孔與一下結合孔。
全文摘要
本發明是一種管制一體成型自行車前叉管及其制程，所述的制程是依序對一管體進行一抽厚薄管步驟、一縮管步驟、一壓型步驟、一前置彎管步驟、一模具成型步驟以及一管件加工步驟，將所述的管體以一體成型方式制作而成所述的中空前叉管，使所述的前叉管的肩部比外管具有更高的結構強度，以承受地面通過車輪施予所述的前叉管的沖擊力，以及騎乘者通過把手與轉向管帶動前叉管與車輪的轉向力，故可順利達到降低自行車前叉管的重量，進而減輕騎乘者負擔的目的，同時還可降低組裝以及材料成本。
文檔編號B62K21/02GK102039514SQ200910178179
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月15日 優先權日2009年10月15日
發明者蔡金松 申請人:達建工業股份有限公司