前叉臂及前叉
阅读：915发布：2020-05-12
专利汇可以提供前叉臂及前叉专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 前叉 臂包含一个为管状的直臂段，以及一个由该直臂段的一端部向 外延 伸且为实心并与该直臂段为 铝 材一体化制成的前叉卡板，该直臂段对应于该前叉卡板的端部呈封闭状。一种前叉包含一个竖管及两个前叉臂。所述前叉臂分别设置于该竖管的相反两侧，各前叉臂包括相连接且分别为管状的一个弯臂段及一个直臂段，以及一个由该直臂段相反于该弯臂段的端部向外延伸的前叉卡板，该弯臂段相反于该直臂段的端部与该竖管相连接，该直臂段相反于该弯臂段的端部呈封闭状，各前叉臂的前叉卡板具有一个穿设部，该弯臂段、该直臂段及该前叉卡板为铝材一体化制成。，下面是前叉臂及前叉专利的具体信息内容。
1.一种前叉，其特征在于：包含：
一个竖管；及
两个前叉臂，分别设置于该竖管的相反两侧，各前叉臂包括相连接且分别为管状的一个弯臂段及一个沿一条直线延伸的直臂段，以及一个由该直臂段相反于该弯臂段的端部沿着该直线向外延伸的前叉卡板，该弯臂段相反于该直臂段的端部与该竖管相连接，该直臂段相反于该弯臂段的端部呈封闭状，各前叉臂的前叉卡板具有一个穿设部，该弯臂段、该直臂段及该前叉卡板为铝材一体化制成，该前叉卡板与该直臂段是将一个由一个铝材管材抽管加工成具有预定长度及管壁厚度变化的预成型管件的一第一端部进行压合封闭后所一体化制成，该预成型管件具有相反设置的该第一端部及一个第二端部，且在将该预成型管件的管壁厚度较厚的该第一端部进行压合封闭后形成一远离该第二端部的实心柱体，再将该实心柱体压制成型为该前叉卡板后，将所述前叉臂焊接于该竖管后并进行热处理，再对所述前叉臂的前叉卡板进行加工而形成所述穿设部。
2.根据权利要求1所述的前叉，其特征在于：各预成型管件的该第一端部的管壁厚度为T1，该第二端部的管壁厚度为T2，且满足T1≥1.5*T2。
3.根据权利要求1所述的前叉，其特征在于：该前叉卡板与该直臂段为冷锻一体化制成。
4.根据权利要求1所述的前叉，其特征在于：各前叉卡板的穿设部为一个由相反该直臂段的端缘向内凹陷的缺口。
5.根据权利要求1所述的前叉，其特征在于：各前叉卡板的穿设部为一个贯穿设置的贯孔。
前叉臂及前叉
技术领域
背景技术
[0002] 参阅图1与图2，一种现有的前叉10大致上包含一个竖管1，及两个前叉臂2。所述前叉臂2分别设置于该竖管1的相反两侧，且分别为组接在一起的一个叉骨21及一个勾爪件22的组合。各叉骨21呈中空管状且包括一个与该竖管1焊接在一起的第一端部211，及一个相反于该第一端部211的第二端部212。各勾爪件22分别包括一个塞设于各叉骨21的第二端部212的柱塞部221，及一个形成有一个能供一个轮轴(图未示)的一端部卡固的嵌孔222的卡板部223，且各勾爪件22再通过焊接方式固定于各叉骨21的第二端部212。
[0003] 然而，上述前叉臂2的叉骨21及勾爪件22是利用焊接方式组接在一起，因此所述前叉臂2的叉骨21及勾爪件22焊接组装后的焊接公差，及所述前叉臂2经由热处理后的结构变形公差，都会累积造成组接于该竖管1的所述前叉臂2的嵌孔222的平行度、同心圆度等精准度公差变大而无法与该轮轴组装的问题，且焊接技术良莠不齐，再加上勾爪件22是通过其柱塞部221塞设于叉骨21的第二端部212的方式而套插于叉骨21上，使得前叉10使用于自行车且在骑乘时，容易使勾爪件22与叉骨21的结合处承受相当大的力量，使得勾爪件22与叉骨21间所形成的焊接处因焊接不良容易断裂，甚至致使勾爪件22与叉骨21的结合处产生间隙，从而影响骑乘时的操控性及安全性。
[0004] 再者，上述勾爪件22的柱塞部221的外型须配合叉骨21的第二端部212的形状，才能达到紧密迫结的塞设效果，因此对于具有不同形状变化的叉骨21则需要不同的模具来成型制造相对应的勾爪件22，从而增加模具制作成本，且上述前叉10的竖管1、叉骨21及勾爪件22为分别制造后才进行组接再一起，使得上述前叉10的生产工序繁复。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种为一体成型且具有高结构强度的前叉臂。
[0006] 本发明的前叉臂包含一个为管状且沿一条直线延伸的直臂段，以及一个由该直臂段的一端部沿着该直线向外延伸且为实心的前叉卡板，该直臂段对应于该前叉卡板的端部呈封闭状，该直臂段及该前叉卡板为铝材一体化制成。
[0007] 较佳地，该前叉卡板与该直臂段为冷锻一体化制成。
[0008] 较佳地，该前叉卡板与该直臂段是将一个由一个金属管材抽管加工成具有预定长度及管壁厚度变化的预成型管件的一第一端部进行冷锻压合封闭后所一体化制成。
[0009] 较佳地，该前叉卡板包括一个由相反该直臂段的端缘向内凹陷的缺口。
[0010] 较佳地，该前叉卡板包括一个贯穿设置的贯孔。
[0011] 本发明的有益效果在于：本发明前叉臂由于是一体成型的无接缝结构从而达到高结构强度的功效，能在使用于自行车且在骑乘时，足以承受相当大的力量冲击而保持结构的完好度，以维持骑乘时良好的操控性及安全性。
[0012] 因此。本发明的另一个目的在于提供一种具有一体成型及高结构强度的所述前叉臂的前叉，从而减少组接零件数量以避免组接公差累积造成精度不良的问题。
[0013] 本发明的前叉包含一个竖管，及两个前叉臂。
[0014] 所述前叉臂，分别设置于该竖管的相反两侧，各前叉臂包括相连接且分别为管状的一个弯臂段及一个沿一条直线延伸的直臂段，以及一个由该直臂段相反于该弯臂段的端部沿着该直线向外延伸的前叉卡板，该弯臂段相反于该直臂段的端部与该竖管相连接，该直臂段相反于该弯臂段的端部呈封闭状，各前叉臂的前叉卡板具有一个穿设部，该弯臂段、该直臂段及该前叉卡板为铝材一体化制成。
[0015] 较佳地，该前叉卡板与该直臂段为冷锻一体化制成。
[0016] 较佳地，该前叉卡板与该直臂段是将一个由一个金属管材抽管加工成具有预定长度及管壁厚度变化的预成型管件的一第一端部进行冷锻压合封闭后所一体化制成。
[0017] 较佳地，各前叉卡板的穿设部为一个由相反该直臂段的端缘向内凹陷的缺口。
[0018] 较佳地，各前叉卡板的穿设部为一个贯穿设置的贯孔。
[0019] 本发明的有益效果在于：本发明前叉的前叉臂由于是一体成型的无接缝结构，从而不仅能达到高结构强度的功效，在使用于自行车且在骑乘时，足以承受相当大的力量冲击而保持结构的完好度，维持骑乘时良好的操控性及安全性，且也能减少组接零件数量以避免组接公差累积造成精度不良的问题。附图说明
[0020] 本发明的其他的特征及功效，将于参照图式的实施方式中清楚地呈现，其中：
[0021] 图1是现有的前叉的一个立体图；
[0022] 图2是现有的前叉的一个局部放大剖面图，说明该前叉的两个前叉臂分别是一个勾爪件插设于一个叉骨的一端部的组合设计；
[0023] 图3是本发明前叉臂的一个实施例的侧视图；
[0024] 图4是该实施例的一个制造流程平面示意图，说明将一个金属管材经由各步骤后制成一个为一体成型的前叉臂；
[0025] 图5是该实施例为一个筒轴式前叉臂的一个侧视图；
[0026] 图6是该实施例为一个开口式前叉臂的一个侧视图；
[0027] 图7是本发明前叉的一个实施例的侧视图；
[0028] 图8是该实施例的一个制造流程平面示意图，说明将一个金属竖管及两个为一体成型的前叉臂经由各步骤后制成一个前叉。
具体实施方式
[0029] 在本发明被详细描述前，应当注意在以下的说明内容中，类似的组件是以相同的编号来表示。
[0030] 参阅图3与图4，本发明前叉臂的一个实施例，是经由以下制法步骤所制得：
[0031] 一个步骤71：利用管件加工机(图未示)将一个金属管材3进行抽管及扩管，从而加工成一个具有预定长度及管壁厚度变化的预成型管件4，该预成型管件4沿一条直线L延伸且呈圆管状，并具有相反设置的一个第一端部41及一个第二端部42，其中，该第一端部41的管壁厚度为T1，该第二端部42的管壁厚度为T2，连接于该第一端部41及该第二端部42间的部分的管壁厚度为T3，且该预成型管件4满足以下管壁厚度变化：T1≥1.5*T2，T2>T3，在本实施例中，该金属管材3的材质为铝合金；
[0032] 一个步骤72：接续于该步骤71后，将该预成型管件4进行冷锻加工，从而将该第一端部41压合封闭而形成一个沿该直线L延伸且概呈锥状的直管段411，及一个由该直管段411远离该第二端部42的一端沿该直线L向外延伸的实心柱体412，也就是说，该直管段411与该实心柱体412为冷锻一体化制成；
[0033] 一个步骤73：接续于该步骤72后，将该预成型管件4进行塑型加工，从而将该实心柱体412压制塑型成一个前叉卡板414；及
[0034] 一个步骤74：接续于该步骤73后，将该直管段411压制塑型成一个为中空的直臂段413，以及将该预成型管件4位于该第二端部42至该直管段411的部分弯曲且压制塑型成一个弯臂段415，即完成一个为一体成型的前叉臂4’的制作。其中，该直臂段413与该前叉卡板
414是由该金属管材3经由冷锻一体化再压制塑型而成。
414是由该金属管材3经由冷锻一体化再压制塑型而成。
[0035] 也就是说，本发明前叉臂4’是包含上述相连接且分别为管状的该弯臂段415及沿该直线L延伸的直臂段413，以及由该直臂段413相反于该弯臂段415的端部沿着该直线L向外延伸且为实心的前叉卡板414，该直臂段413相反于该弯臂段415的端部呈封闭状，该弯臂段415、该直臂段413及该前叉卡板414为铝合金一体化制成。
[0036] 值得一提的是，本发明前叉臂的该实施例的制法步骤中的该步骤73及步骤74也能将该预成型管件4进行塑型加工成上述为一体成型的直臂段413及前叉卡板414，然而上述的弯臂段415部分是另外铸造成一个独立组件或是形成为前叉的竖管的一部分，在后续组装时，再跟该直臂段413进行焊接在一起。也就是说，本发明前叉臂的该实施例也能仅包含上述为一体成型的直臂段413及前叉卡板414。
[0037] 较佳地，本发明前叉臂的该实施例的制法步骤还能包含一个步骤75：接续于该步骤74后，配合参阅图5，以CNC加工方式对于该前叉臂4’的该前叉卡板414进行最后外型加工，从而形成一个能供一个轮轴(图未示)的一端部穿设卡固的穿设部416，该穿设部416为一个贯穿设置的贯孔，即完成一个为筒轴式的前叉臂4’的制作。值得一提的是，也可以冲孔方式对于该前叉臂4’的前叉卡板414进行最后外型加工而形成该穿设部416，且该穿设部416也不以上述贯孔为限，也能为一个由相反该直臂段413的端缘向内凹陷的缺口(见图6)，而所制作完成的前叉臂4’则为开口式。
[0038] 在此补充说明的是，在上述步骤71中所制得的预成型管件4的第一端部41及第二端部42的管壁厚度T1、T2需满足T1≥1.5*T2的原因在于：是为了在步骤72对于该预成型管件4的第一端部41冷锻成具有足够体积的该实心柱体412，从而在步骤73中才能将该实心柱体412压制成型出具有足够厚度及板面积的前叉卡板414，使得该前叉卡板414能达到良好的结构强度。
[0039] 综上所述，本发明前叉臂是直接由一个金属管材3经由抽管、冷锻及塑型步骤从而制得一体成型且高结构强度的前叉臂4’，相较于现有两件组合式的前叉臂的制法，省去叉骨及勾爪件个别制造工序及将两者对位组装及焊接等工序，且无须对于具有不同形状变化的叉骨使用不同的模具来成型制造相对应的勾爪件，从而省去相对的模具制作成本，再者本发明前叉臂由于是一体成型的无接缝结构，从而达到高结构强度的功效，能在使用于自行车且在骑乘时，足以承受相当大的力量冲击而保持结构的完好度，以维持骑乘时良好的操控性及安全性，所以确实能达成本发明的目的。
[0040] 参阅图7及图8，本发明前叉的一个实施例，是经由以下制法步骤所制得：
[0041] 一个步骤81：提供一个为金属材质的竖管5，及两个经由上述前叉臂的制法的步骤71至步骤74(见图4)所制得为一体成型的前叉臂4’，且将所述前叉臂4’焊接于该竖管5，并将形成于该竖管5与所述前叉臂4’间的焊道6打磨平整化，其中，所述前叉臂4’位于该竖管5的相反两侧，且各前叉臂4’相反于该前叉卡板414的端部与该竖管5相连接，在本实施例中，该竖管5及所述前叉臂4’的材质皆为铝合金，在此补充说明的是，经由上述前叉臂的制法的步骤71至步骤74所制得为一体成型的前叉臂4’也能仅具有该直臂段413及该前叉卡板414，而该弯臂段415是另外铸造后再焊接于该竖管5与该直臂段413间，也或是该竖管5是一体成型有两个如同上述弯臂段415，而所述前叉臂4’的直臂段413是分别焊接所述竖管5的弯臂段415；
[0042] 一个步骤82：接续于该步骤81后，将焊接在一起的该竖管5及所述前叉臂4’进行热处理，使得该竖管5及所述前叉臂4’达到预定金属物理特性，在本实施例中，热处理步骤主要用于增加该竖管5及所述前叉臂4’的金属强度；及
[0043] 一个步骤83：接续于该步骤82后，配合参阅图5，以CNC加工方式对于各前叉臂4’的前叉卡板414进行最后外型加工，从而形成一个能供一个轮轴(图未示)的一端部穿设卡固的穿设部416，该穿设部416为一个贯穿设置的贯孔，即完成一个具有筒轴式的前叉臂4’的前叉的制作。值得一提的是，也该穿设部416也不以上述贯孔为限，也能为一个由相反该直臂段413的端缘向内凹陷的缺口(见图6)，而所制作完成的前叉的前叉臂4’则为开口式。
[0044] 也就是说，本发明前叉的该实施例是包含该竖管5及所述前叉臂4’，所述前叉臂4’是分别设置于该竖管5的相反两侧，各前叉臂4’包括相连接且分别为管状的该弯臂段415及沿该直线L延伸的直臂段413，以及由该直臂段413相反于该弯臂段415的端部沿着该直线L向外延伸的前叉卡板414，该弯臂段415相反于该直臂段413的端部与该竖管5相连接，该直臂段413相反于该弯臂段415的端部呈封闭状，各前叉臂4’的前叉卡板414具有该穿设部416，该弯臂段415、该直臂段413及该前叉卡板414为铝合金一体化制成。
[0045] 综上所述，本发明前叉是将由金属管材3经由抽管、冷锻及塑型步骤所制得的一体成型且高结构强度的前叉臂4’与该竖管5组装焊接在一起，且经由热处理步骤增加该竖管5及所述前叉臂4’的金属强度后，进而再利用CNC加工成型所述前叉臂4’的穿设部416，使得本发明前叉的所述前叉臂4’的穿设部416的平行度、同心圆度等与一个轮轴的组装精准度，是不受所述前叉臂4’与该竖管5间的焊接公差及经由热处理后的结构变形公差影响，且本发明前叉相较于现有前叉，省去叉骨及勾爪件个别制造工序及将两者对位组装及焊接等工序，且无须对于具有不同形状变化的叉骨使用不同的模具来成型制造相对应的勾爪件，从而省去相对的模具制作成本，再者本发明前叉的前叉臂4’由于是一体成型的无接缝结构，从而达到高结构强度的功效，能在使用于自行车且在骑乘时，足以承受相当大的力量冲击而保持结构的完好度，维持骑乘时良好的操控性及安全性，所以确实能达成本发明的目的。
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