棘轮壳补强结构及其制程的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种棘轮壳补强结构及其制程，尤指一种棘轮壳的制程方法，以及利用此方法所制程的棘轮壳，其具有强化承受齿轮盘盘的侧向撞击力道，且具有低成本、轻量化等特点，即为一种实用性极佳的发明。
【背景技术】
[0002]自行车在近几年来已经成为市场上的主流之一，其特点在于能够提供使用者健身运动、休憩、代步等，更具有环保的功能，因此大部分的人除了一般汽、机车外也会具有一台自行车在休闲假日时候所骑乘，然而有鉴于自行车的兴盛，其周边商品也逐渐受到相关人等的重视，像是轮圈、刹车器、踏板、棘轮组件等，不少商品越做越精细，且为了响应自行车轻量化，此些商品也越做越轻盈，其中又以棘轮组件在自行车上最显重要。
[0003]一般的棘轮组件所含括组件繁多，但是要达到轻量化的效果就必须从棘轮外壳着手，请参阅图11所示，市面上常见的棘轮外壳7其为了保有轻量化，在材质的制作上大多采用硬度较低的金属材质制作，虽然可达到轻量化的效果，但是套设在棘轮外壳7的齿轮盘8在长时间骑乘上，会因驱动上所产生的瞬间侧向力以及竖切力，让齿轮盘8撞击棘轮外壳7的侧边柱条71，又齿轮盘8的材质大部分硬度要棘轮外壳7来的坚硬，故长时间的撞击会造成侧边柱条71逐渐凹陷、磨耗产生缺口 72，最后使缺口 72处横向贯穿侧边柱条71，进一步变成齿轮盘8相对棘轮外壳7产生空转的状况，如此一来整组的棘轮外壳7则无法继续使用而必须汰换，不仅浪费成本外也容易造成危险，因此相关业者必须审慎的思考该如何改善才能符合一般大众所使用。
[0004]根据上述的缺失，相关业者进一步推出了一种强化棘轮外壳的方式，请参阅图12所示，相关业者是在棘轮外壳7的侧边柱条71上设有凹槽73，
[0005]且凹槽73的方向是以齿轮盘8撞击侧边柱条71的一侧，另外在凹槽73部位加装有金属片9，此金属片9的硬度需大于齿轮盘8的硬度，接着通过数个螺丝10的锁设将金属片9固定于棘轮外壳7上，如此一来大幅度增加棘轮外壳7的硬度，且不影响骑乘时的顺畅，虽然已经改善了图11所产生的问题，但是此种方式的强化设计在制作的过程中必须耗费更多的时间及心力才能在侧边柱条71上加工出凹槽73，且通过螺丝10的锁设无非又增加了些微的重量，甚至螺丝10会因骑乘时的颠簸而逐渐松脱等问题，故此种方式的强化还是无法提供一般大众的使用以及负担，因此相关业者还是要进一步的思考该如何改善。
[0006]为了改善上述现有技术所列举出的缺失，相关业者进一步推出一种棘轮套筒，请参阅US20130076112A1所描述，在一保护单元上设有数个接合部分，且在任一接合部分的两侧，并与保护单元的夹角处进一步各凹设有一定位槽，各定位槽的设置方向沿着接合部分的侧边，另设有一盖由设有定位槽的接合部分顶端滑设进入，并沿着接合部分两侧的定位槽予以限位组设。虽然此专利案以解决上述所产生的问题，但是在其制作上，将保护单元与接合部分的两侧夹角处凹设有定位槽的型态，很容易因为保护单元的厚度较薄而破坏了整体的刚性强度，且接合部分为了要让盖能够确实装入，并与其它肋骨的高度、宽度为相同，因此接合部分必须进行加工缩减其厚度及宽度，但是此加工之后导致接合部分所能承受的侧向力更为不足，而且在保护单元内又要设置有螺纹，如此一来更降低的侧向力的承受；此外盖在因配合接合部分的型态而形成内侧为具斜面的凹槽，此种型态的盖在制作上会造成加工上的困难、成形不易、成本过高不符合效益等问题，所以此件专利必须再进一步的改良以符合大众所需的使用。
[0007]有鉴于上述所列举现有技术上所具有的缺失，本发明人利用许多时间投入研究相关知识，并加以比较各项优劣，且进行相关产品的研究与开发，并历经多次实验与测试，而终于推出一种『棘轮壳补强结构及其制程』，即为改善上述所说明的缺失，以符合大众所需的使用。
【发明内容】
[0008]为改善现有技术上所列举的一般棘轮外壳容易造成齿轮盘的空转，以及改善现有强化过的棘轮外壳所存在的加工复杂、耗时、高成本的缺失问题，本发明提供一种棘轮壳补强结构及其制程，供自行车上的棘轮壳在制作上能够节省过多加工的程序，并降低成本、体力及时间上的花费等，更进一步能够确实承受齿轮盘在运作上所生的侧向撞击力与磨耗。
[0009]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0010]一种棘轮壳补强结构，其与齿轮盘相互组接带动自行车运作，其包括:一棘筒壳，其具有一套接段及一驱动段，该套接段与驱动段相连接，而该套接段的外周侧凸设有数个棘条块，各棘条块呈间距设置，且各棘条块的设置方向由套接段的顶端朝驱动段方向延伸；及至少一呈Π字状强化框件，其组于各棘条块中的任一个，且该至少一强化框件包括有一定位槽，而该定位槽的两端各有开设有一组装口，该至少一强化框件对应所要装设的棘条块，并以该定位槽的两侧槽侧面卡抵棘条块，又该至少一强化框件的硬度大于齿轮盘及棘筒壳的硬度，且该至少一强化框的定位槽的两侧槽内角度小于棘条块的两侧夹角角度；其中，通过该至少一强化框件的组设包覆各棘条块中的一个，让套接段套设有齿轮盘后能够承受较大的侧向力及竖切力，减少磨耗及空转的产生，更无需破坏棘筒壳的强度结构来完成与强化框件之间的组装。
[0011]本发明进一步的技术特征在于，强化框件的数量可为一、三、六或八，且各强化框件数量为三的设置为三角方位设置，而各强化框件数量为六、八则为相互对应设置。
[0012]本发明进一步的技术特征在于，另设有一组装孔由套接段的顶端贯穿至驱动段的末端。
[0013]本发明是一种根据前述的「棘轮壳补强结构」，其制程方法包括下列各步骤:备料裁切:准备一实心圆管并以裁切工具予以裁切，并形成数节圆柱管件；锻造加工:将裁切后所形成的各圆柱管件置于模具组内予以加工形成圆柱管件半成品，且各圆柱管件半成品形成有套接段及驱动段，并在套接段的外周侧形成有数个间距设置的棘条块；车削加工:将以锻造完成的圆柱管半成品再进行车削，以修饰并调整出较适合的尺寸比例大小；表面阳极处理加工:将套接段及驱动段进行表面处理，并于圆柱管件半成品的顶底两端予以贯穿形成中空状，使其成为完成品；以及强化组装:将至少一强化框件套设于套接段外周侧的数个棘条块中的任一个并予以包覆，而该至少一强化框件是呈Π字状，且其硬度大于齿轮盘及棘筒壳的硬度，另外该至少一强化框件具有一定位槽，该定位槽的两侧槽内角度小于棘条块的两侧夹角角度，而该至少一强化框件组设于棘条块，其该定位槽的内侧面紧密贴抵于棘条块的外周侧；其中，利用此方式的制程大幅减少加工的过程，以减少时间与体力的消耗，且强化框件的设置更能增加套接段承受齿轮盘运作时所产生的侧向力及瞬间的冲击力量。
[0014]根据上述的说明，在强化组装的步骤上，该至少一强化框件的装设方式可为人力装设、人机半自动化装设或机械全自动化装设。
[0015]根据上述的说明，强化框件的数量可为一、三、六或八，且各强化框件数量为三的设置为三角方位设置，而各强化框件数量为六、八则为相互对应设置。
[0016]根据上述的说明，另设有一组装孔由套接段的顶端贯穿至驱动段的末端。
[0017]本发明的有益效果是，供自行车上的棘轮壳在制作上能够节省过多加工的程序，并降低成本、体力及时间上的花费等，更进一步能够确实承受齿轮盘在运作上所生的侧向撞击力与磨耗。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]图1是本发明立体示意图。
[0020]图2是本发明分解立体示意图。
[0021]图3是本发明制程步骤流程示意图。
[0022]图4是本发明备料裁切的步骤施作流程示意图。
[0023]图5是图4所裁切下的圆柱管件。
[0024]图6是本发明锻造步骤的施作示意图。
[0025]图7是图6锻造后的圆柱管件半成品立体示意图。
[0026]图8是本发明至少一强化框件装设动作示意图。
[0027]图9是本发明至少一强化框件装设动作仰视示意图。
[0028]图10是该至少一强化框件装设完成的立体示意图。
[0029]图11是一般的棘轮外壳与齿轮盘的组合立体示意图。
[0030]图12是一般具强化效果的棘轮外壳分解立体TK意图。
[0031 ]图中标号说明:
[0032]I棘筒壳11套接段
[0033]12驱动段121凹槽
[0034]13环圈部14棘条块
[0035]15组装孔2强化框件
[0036]21定位槽22组装口
[0037]3实心圆管31圆柱管件
[0038]32圆柱管件半成品 4裁切工具
[0039]5模具组
[0040]SI备料裁切S2锻造加工
[0041]S3车削加工S4表面阳极处理加工
[0042]S5强化组装
[0043]7棘轮外壳71侧边柱条
[0044]72 缺口73 凹 I 槽
[0045]8齿轮盘9金属片
[0046]10 螺丝
【具体实施方式】
[0047]以下是以较佳实施型态说明，且并非对本发明作任何形式上的限制，参阅图1至图2所示，本发明在结构部分，其为一种棘轮壳补强结构，其与齿轮盘相互组接带动自行车运作，其包括:一呈圆柱状的棘筒壳1，其具有一套接段11及一驱动段12，该套接段11与驱动段12相连接，且于连接处进一步向外环绕凸设有一环圈部13，而该套接段11的外周侧凸设有数个棘条块14，各棘条块14呈间距设置，且各棘条块14的设置方向由套接段11的顶端朝驱动段12方向延伸，并直到环圈部13时在向外延伸而出而呈直角状设计；及至少一呈Π字状的强化框件2，其组于各棘条块14中的任一个，且该至少一强化框件2包括有一定位槽21，而该定位槽21的两端各有开设有一组装口 22，该至少一强化框件2对应所要装设的棘条块14，并以该定位槽21的两侧槽侧面卡抵棘条块14，该至少一强化框件2硬度大于齿轮盘及棘筒壳的硬度，且该至少一强化框2的定位槽21的两侧槽内角度小于棘条块14的两侧夹角角度；其中，通过该至少一强化框件2的组设包覆各棘条块14中的一个，让套接段11套设有齿轮盘后能够承受较大的侧向力及竖切力，减少磨耗及空转的产生(齿轮盘为现有套设的零件，在此不再多加赘述)，更无需破坏棘筒壳I本身的结构强度来完成与强化框件2之间的