自行車車把萬能彎管成型方法及裝置的製作方法
2023-07-21 20:21:36
專利名稱：自行車車把萬能彎管成型方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種自行車車把萬能彎管成型方法及裝置。
長期以來，自行車、摩託車、童車、三輪車等的車把造型，因大小、形狀和款式各不相同，一般的車把成型機都不能適應這種多樣性的變化，通常是每開發一種把型，就要設計兩臺專用設備，往往是生產場地大、投資費用大，從設備的設計到製造需要時間很長，使車把造型的翻新受到限制。
如英國是以單頭彎管機為主的，製造一隻輕便車車把需要四道工序，由於不對稱，仍需人工在夾具上加以校正，這種彎管機只能適應不同壁厚和四、五種造型的可能性，但製作複雜，效率低，勞動強度高。
日本是以雙頭液壓彎管機為主進行加工的，它分為一次彎成型和二次彎成型，一次彎成型是以衝壓式成型，二次彎成型是由兩個油缸連接的彎手，繞兩個保持一定中心距的成型輪旋轉一定角度，使管子沿著成型輪彎曲成型，這種彎管機比單頭彎管機先進，可以兩頭同時彎曲，對稱性也好，但不具備多種造型的通用功能，因為彎手擺動的角度是由油缸固定行程決定，兩個成型輪及其中心距又是固定的，因此對不同把型的加工要配備相應的設備。
國內自行車行業，有的使用單頭彎管機，但大部分使用衝壓式彎管機，這種彎管機除速度快、產量高外缺點不少，首先是管子在加工時容易產生塑性變形，其次是機體龐大，造型單一，不具備多種造型的調節系統，要實現多種造型十分困難。
本發明的目的是為了克服上述缺點而提供能適應多種車把造型所具有的一整套調節裝置和方法。
本發明的方法是通過一整套調節系統，即車把中心距調節裝置、車把彎曲角調節裝置、車把彎曲半徑調節裝置、車把把手高度調節裝置和車把把位角調節裝置，分別對自行車車把在一次彎造型和二次彎造型過程中所涉及到的八個變量參數，即把手下中心距A1、彎曲角α1、把手下中心半徑R1、把手上中心距A、把手高度H、彎曲角度φ1、把手上中心半徑R和把手把位角φ2等進行調節，來實現各種款式車把的造型。
具體方法是，在一次彎成型過程中，通過車把中心距調節裝置，調節兩個成型輪的間距，實現車把下中心距A1的變化;通過車把彎曲角調節裝置，調節彎手旋轉的角度，實現彎曲角度α1的變化;通過車把彎曲半徑調節裝置，調換不同直徑的成型輪，同時調節成型輪中心與彎管中心的距離，實現把手下中心半徑R1的變化;在二次彎成型過程中，通過車把中心距調節裝置，調節兩個成型輪的間距，實現車把上中心距A的變化，通過車把彎曲角調節裝置，調節彎手旋轉的角度，實現彎曲角度φ1的變化，通過車把彎曲半徑調節裝置，調換不同直徑的成型輪，同時調節成型輪中心與彎管中心的距離，實現把手上中心半徑R的變化，通過車把把手高度調節裝置，調節固定車把中心的夾具，即支承平臺與兩個成型輪中心之間的高度，實現把手高度H的變化，通過車把把位角調節裝置，調節兩個成型輪的軸線夾角，實現把手把位角φ2的變化。
根據本發明，這種裝置包括一次彎成型機和二次彎成型機中所具有的一整套系統調節裝置，一次彎成型機具有一個車把中心距調節裝置，一個車把彎曲角調節裝置和一個車把彎曲半徑調節裝置;二次彎成型機具有一個車把中心距調節裝置，一個車把彎曲角調節裝置，一個車把彎曲半徑調節裝置，一個車把把手高度調節裝置，一個車把把手高度調節裝置和一個車把把位角調節裝置。
車把彎曲角調節裝置是由兩個與油缸連接的彎手組成，這個連接彎手的油缸有一個行程可調裝置，油缸的活塞與一齒條連接，此齒條與齒輪嚙合，活塞工作時推動齒輪旋轉，齒輪與彎手固定連接，彎手旋轉的角度由油缸工作行程決定，行程調節裝置是由一組可改變嚙合位置的齒條和一個可改變定位位置的定位裝置以及一個行程限位塊所組成，這個定位裝置是由一個定位銷和兩個安置在連接活塞的齒條上的定位孔組成，定位孔的間距等於旋轉齒輪節園周長的四分之一。所述的一組可改變嚙合位置的齒條是由一根短齒條和長齒條所組成，長齒條是固定在油缸外殼內壁上的，短齒條是與油缸行程限位塊為一體的，並與定位銷處於同一直線上，其嚙合位置的改變是通過兩個鎖緊螺釘調節來實現，其最大調節範圍等於兩個定位孔的間距。
車把彎曲半徑調節裝置是由一組可調換的不同直徑的成型輪和一個調節彎管中心與成型輪中心距離的裝置組成，這個裝置是由固定在彎手上的管子夾緊裝置的四個定位孔與螺釘所組成，四個定位孔是與被夾緊管子的軸線成90°的長腰孔，長腰孔的最大調節範圍不小於16mm。
車把中心距調節裝置是由一根左、右旋向的雙頭螺杆和兩個所對應的螺母組成，螺母分別連接在左、右兩個床身上，床身上面安置油缸和成型輪，床身下面由導軌連接於床身底座。
車把把手高度調節裝置是由一個可移動的夾具支承平臺安置在一組成90°的垂直和水平方向的螺杆與導軌上。
車把把位角調節裝置是由二個分別安置在左、右床身上的轉向座組成，轉向座是由兩個成45°角連接，並能各自繞其軸線旋轉的旋轉臺和一個旋轉底座組成。
本發明裝置的調節範圍是車把下中心距A1的可調節範圍為86mm～500mm，彎曲角度α1的可調節範圍為0°～90°，把手下中心輪半徑R1的可調範圍為56mm～71mm，把手上中心距A的可調節範圍為86mm～400mm，把手高度H的可調節範圍為60mm～450mm，彎曲角度φ1，的可調節範圍為0°～180°，把手上中心半徑R的調節範圍為46mm～76mm，手把把位角φ2的可調節範圍為0°～90°。
本發明的優點在於改變車把的造型、只要分別調節五個可變的調節裝置中可變參數，便能直接在萬能彎管機上獲得各種理想款式的車把，從而解決了過去一隻把型要二臺機器，再要改型不好變，產品開發難度高投資大、效率低，產品老化等一系列矛盾，給車把的藝術造型，產品的開發帶來了極大的方便。
為了更好地了解本發明的內容及其特點，下面參照下列附圖及實施例進行說明。
圖1是車把一次彎成型變量參數。
圖2是車把二次彎成型變量參數。
圖3是車把一次彎造型動作圖。
圖4是車把一次彎成型中心距調節裝置圖。
圖5是油缸行程可調裝置主視圖。
圖6是油缸行程可調裝置A-A剖示圖。
圖7是車把造型彎手圖。
圖8是車把二次彎造型機側視圖。
圖9是車把二次彎造型機主視圖。
製作一個電動自行車車把如圖1、圖2所示，車把在一次彎成型和二次彎成型過程中所涉及的八個基本參數，即把手下中心距A1為86mm彎曲角α1為70°，把手下中心半徑R1為56mm，把手上中心距A為180mm，把手高度H為170mm，彎曲角φ1為170°，把手上中心半徑R為56mm，把手把位角φ2為15°，它們分別可以通過設置在一次彎成型機上的車把中心距調節裝置，車把彎曲角調節裝置，車把彎曲半徑調節裝置的調節和設置在二次彎成型機上的車把中心距調節裝置，車把彎曲角調節裝置，車把彎曲半徑調節裝置，車把把手高度調節裝置以及車把把位角調節裝置的調節來實現。
如圖3、4所示，一次彎成型機具有一個床身底座7，兩個床身1與6，以及分別按置在兩個床身上的兩個連接油缸的彎手2與5，和兩個成型輪3與4，設置在一次彎成型機上還有一個車把中心距調節裝置，一個車把彎曲角調節裝置和一個車把彎曲半徑調節裝置，設置在一次彎成型機上的車把中心距調節裝置是在床身1、6之間有一根左右旋向的雙頭螺杆10，螺杆分別與兩個床身上的螺母8、9連接，兩個床身分別又與床身底座7以導軌連接甭莞私興呈閉牖蚰媸閉胄保礁齟採淼募渚啾愕玫礁謀洌捎諏佑透椎耐涫 、5和成型輪3、4是分別安置在床身1、6上的，因此，在一次彎成型過程中，為要獲得把手下中心距A1為86mm，則將螺杆10進行旋轉調節，使成型輪3與成型輪4的中心距為86mm時便能獲得。
如圖5、圖6所示，在一次彎成型機上，連接油缸的彎手中所設置的車把彎曲角調節裝置，是將油缸活塞16與齒條12固定連接，齒條12與齒輪11嚙合，齒輪11與彎手2或5固定連接，當油缸工作時，活塞帶動齒條，使齒輪和彎手繞齒輪中心旋轉擺動，彎手擺動的角度即彎曲角α和彎曲角φ1的角度，這個角度的改變，是通過改變活塞的行程來實現的，活塞行程的調節是由一組可改變嚙合位置的長齒條21和短齒條22、以及一個可改變定位位置的定位銷13和二個定位孔14、15、一個行程限位塊17所組成，長齒條21是固定在油缸外殼50內壁上的，短齒條22是與油缸行程限位塊17連為一體的，長齒條21與短齒條22的嚙合是通過螺釘20和螺釘19鎖緊來實現的。當旋轉齒輪11的中徑設定為100mm時，行程限位塊17與定位孔14中心的距離L1為78.5mm，與定位孔15中心的距離L2為157mm，當定位銷13固定在定位孔14處時，可改變嚙合位置的齒條21與齒條22，其調節範圍正好使齒輪11旋轉0°～90°的角度，當定位銷13固定在定位孔15時，齒條21與齒條22所調節的範圍正好使齒輪11旋轉的角度為90°～180°的角度，齒條21與齒條22的齒距決定了調節每檔的間距，一般設計齒距為調節一牙能使彎手旋轉角度改變5°，同時在油缸外殼上釘有標尺18能直接反映調節角度的刻度。
在一次彎成型過程中，為要獲得彎曲角α1為70°，則將定位銷13固定在定位孔14處，將螺釘19和螺釘20擰松，調節到刻度標尺18所示的70°位置，然後擰緊螺釘19和螺釘20便能獲得。
如圖7所示，設置在一次彎成型機上的車把彎曲半徑調節裝置，是由一組可調換的不同直徑的成型輪3或4和一個調節彎管中心與成型輪中心距離L3的裝置組成，這一組可調換的不同直徑的成型輪，半徑一般為46mm～76mm，調換時通過鎖緊螺母23進行固定，彎管中心與成型輪中心距離L3是由固定彎管夾緊裝置的四個螺釘24和四個長腰孔25來調節，長腰孔調節的範圍應滿足L3的調節範圍。在一次彎成型過程中，為要獲得把手下中心半徑R1為56mm則將成型輪鎖緊螺母23鬆開，換上R為56mm的成型輪3或4，再擰緊鎖緊螺母23，然後擰松螺釘24調節L3的距離，使L3為56mm時，再擰緊螺釘24便可獲得。
如圖8、9所示二次彎成型機具有一個床身底座7，兩個床身1與6，和分別按置在兩個床身上的兩個轉向座，以及按置在兩個轉向座上的兩個連接油缸的彎手2與5，和兩個成型輪3與4，和一個固定車把中心的夾具31和一個夾具支承平臺32，設置在二次彎成型機上還有一個車把中心距調節裝置，一個車把彎曲角調節裝置，一個車把彎曲、半徑調節裝置，一個車把把手高度調節裝置和一個車把把位角調節裝置，設置在二次彎成型機上的車把中心距調節裝置是在床身1，6之間有一根左右旋向的雙頭螺杆10，螺杆分別與兩個床身上的螺母8，9連接，兩個床身分別又與床身底座7以導軌連接，當螺杆進行順時針或逆時針旋轉時，兩個床身的間距便得到改變，由於連接油缸的彎手2、5和成型輪3、4是分別安置在床身1、6上的，因此，在二次彎成型過程中為要獲得把手上中心距A為180mm，則將螺杆10進行旋轉調節，使成型輪3與成型輪4的中心距為180mm時便能獲得。
如圖5、圖6所示，在二次彎成型機上，連接油缸的彎手中所設置的車把彎曲角調節裝置，是將油缸活塞16與齒條12固定連接，齒條12與齒輪11嚙合，齒輪11與彎手2或5固定連接，當油缸工作時，活塞帶動齒條，使齒輪和彎手繞齒輪中心旋轉擺動，彎手擺動的角度即彎曲角α和彎曲角φ1的角度，這個角度的改變，是通過改變活塞的行程來實現的，活塞行程的調節是由一組可改變嚙合位置的長齒條21和短齒條22、以及一個可改變定位位置的定位銷13和二個定位孔14、15、一個行程限位塊17所組成，長齒條21是固定在油缸外殼50內壁上的，短齒條22是與油缸行程限位塊17連為一體的，長齒條21與短齒條22的嚙合是通過螺釘20和螺釘19鎖緊來實現的。當旋轉齒輪11的中徑設定為100mm時，行程限位塊17與定位孔14中心的距離L1為78.5mm，與定位孔15中心的距離L2為157mm，當定位銷13固定在定位孔14處時，可改變嚙合位置的齒條21與齒條22，其調節範圍正好使齒輪11旋轉0°～90°的角度，當定位銷13固定在定位孔15時，齒條21與齒條22所調節的範圍正好使齒輪11旋轉慕嵌任 0°～180°的角度，齒條21與齒條22的齒距決定了調節每檔的間距，一般設計齒距為調節一牙能使彎手旋轉角度改變5°，同時在油缸外殼上釘有標尺18能直接反映調節角度的刻度。
在二次彎成型過程中，為要獲得彎曲角φ1為170°，則將定位銷固定在定位孔15處，將螺釘19和螺釘20擰松，調節到刻度標尺18所示的80°位置上，然後擰緊螺釘，便能獲得。
如圖7所示，設置在二次彎成型機上的車把彎曲半徑調節裝置，是由一組可調換的不同直徑的成型輪3或4和一個調節彎管中心與成型輪中心距L3的裝置組成，這一組可調換的不同直徑的成型輪，半徑一般為46mm～76mm，調換時通過鎖緊螺母23進行固定，彎管中心與成型輪中心距離L3是由固定彎管夾緊裝置的四個螺釘24和四個長腰孔25來調節，長腰孔調節的範圍應滿足L3的調節範圍。在二次彎成型過程中，為要獲得把手下中心半徑R1為56mm則將成型輪鎖緊螺母23鬆開，換上R為56mm的成型輪3或4，再擰緊鎖緊螺母23，然後擰松螺釘24調節L3的距離，使L3為56mm時，再擰緊螺釘24便可獲得。
如圖8所示，設置在二次彎成型機上的車把把手高度調節裝置，是由一個可移動的夾具支承平臺32和設置在其下面的一根調節高度的螺杆34以及一根在水平方向上，前後可移動的導軌33所組成。螺杆34的調節範圍為450mm，導軌33的調節範圍為60mm。為要獲得把手高度H為170mm，則將螺杆34與導軌33調節到夾具31的R中心與成型輪中心距離為170mm便能獲得。
如圖9所示，設置在二次彎成型機上的車把把位的調節裝置，它是由兩個分別安置在左右床身上的轉向座組成，轉向座是由兩個成45°角連接並繞其軸心旋轉的旋轉臺35、37和一個旋轉臺底座38組成，旋轉臺35是以與水平方向成45°角繞其軸心旋轉的，旋轉臺37是以水平方向繞其軸心旋轉的。為要獲得把手把位角φ2為15°，則將安置在床身6上的旋轉臺37鎖緊螺母39擰松，使旋轉臺37按順時針方向旋轉70°，然後擰緊螺母39，擰松螺母36，使旋轉臺35按順時針方向旋轉30°，然後擰緊螺母36。將安置在床身1上的旋轉臺45、鎖緊螺母44擰松，使旋轉臺45按逆時方向旋轉70°，然後擰緊螺母44，擰松螺母46，使旋轉臺47按逆時針方向旋轉30°，然後擰緊螺母46，便能獲得把手把位角φ215°的角度。
本發明的方法與裝置也適用於童車、摩託車、三輪車、健身車的車把彎管成型。
權利要求
1.一種自行車車把彎管成型方法，包括一次彎成型和二次彎成型，(1)一次彎成型是由兩個夾緊車把管子，並與油缸連接的彎手，分別繞兩個保持一定中心距的成型輪旋轉一定角度，使管子沿著成型輪彎曲成型，來實現把手下中心距A1，彎曲角度α1和把手下中心半徑R1的成型。(2)二次彎成型是一個固定車把中心的夾具及其支承平臺，使其與兩個成型輪保持一定的高度，然後由兩個夾緊車把管子、並與油缸連接的彎手，分別繞兩個保持一定中心距的成型輪旋轉一定角度，使管子沿著成型輪彎曲成型，其中兩個成型輪的軸線成一定角度，來實現把手上中心距A，把手高度H，彎曲角度φ1，把手上中心半徑R和把手把位角φ2的成型，其特徵在於(1)所說的一次彎成型是通過車把中心距調節裝置調節兩個成型輪的間距，實現車把下中心距A1的變化，通過車把彎曲角調節裝置調節彎手旋轉的角度，實現彎曲角度α1的變化，通過車把彎曲半徑調節裝置，調換不同直徑的成型輪，同時調節成型輪中心與彎管中心的距離，實現把手下中心半徑R1的變化。(2)所說的二次彎成型是通過車把中心距調節裝置調節兩個成型輪的間距，實現把手上中心距A的變化，通過車把彎曲角調節裝置調節彎手旋轉的角度，實現彎曲角度φ1的變化，通過車把彎曲半徑調節裝置調換不同直徑的成型輪，同時調節成型輪中心與彎管中心的距離，實現把手上中心半徑R的變化，通過車把把手高度調節裝置，調節固定車把把手高度調節裝置，調節固定車把中心的夾具支承平臺與兩個成型輪中心之間的高度，實現把手高度H的變化，通過車把把位角調節裝置調節兩個成型輪的軸線夾角，實現把手把位角φ2的變化。
2.一種自行車車把彎管成型裝置，包括一次彎成型機和二次彎成型機(1)一次彎成型機具有兩個保持一定中心距的成型輪和兩個連接油缸的彎手以及兩個安置在彎手上的管子夾緊裝置，(2)二次彎成型機具有兩個保持一定中心距和一定軸線夾角的成型輪，兩個連接油缸的彎手和兩個安置在彎手上的管子夾緊裝置，以及一個固定車把中心的夾具和夾具支承平臺，其特徵在於(1)所說的一次彎成型機還具有一個車把彎曲角調節裝置，一個車把中心距調節裝置和一個車把彎曲半徑調節裝置，(2)所說的二次彎成型機還具有一個車把彎曲角調節裝置，一個車把中心距調節裝置，一個車把彎曲半徑調節裝置，一個車把把手高度調節裝置和一個車把把位角調節裝置，(3)所說的一次彎成型機和二次彎成型機上的車把彎曲角調節裝置是在油缸中設置一個行程可調裝置，這個可調裝置是由一組可改變嚙合位置的齒條和一個可改變定位位置的裝置和一個行程限位塊所組成，(4)所說的一次彎成型機和二次彎成型機上的車把彎曲半徑調節裝置是由一組可調換的不同直徑的成型輪和一個調節彎管中心與成型輪中心距離的裝置組成，(5)所說的一次彎成型機和二次彎成型機上的車把中心距調節裝置，是由一個床身中心距可調裝置組成，這一裝置是在兩個床身之間設置一個左、右旋向的螺杆，並與床身上的螺母連接，床身與床身底座以導軌連接，(6)所說的二次彎成型機上的車把把手高度調節裝置，是在固定車把中心的夾具支承平臺下設置一組成90°垂直和水平方向的導軌與螺杆，使其能成水平和垂直方向調節移動，(7)所說的二次彎成型機上的車把把位角調節裝置是分別在油缸和成型輪下各設置一個轉向座，轉向座是由兩個成45°角連接，並能各自繞其軸線旋轉的旋轉臺和一個旋轉臺底座組成，兩個轉向臺分別安置在兩個床身上。
3.根據權利要求2所述的自行車車把彎管成型裝置，其特徵在於行程可調裝置中的一個可改變定位位置的裝置，是由一個定位銷和兩個設置在連接油缸活塞的齒條上的定位孔組成，這兩個定位孔的間距等於旋轉齒輪節圓周長的四分之一。
4.根據權利要求2所述的自行車車把彎管成型裝置，其特徵在於行程可調裝置中一組可改變嚙合位置的齒條是由一根短齒條與一根長齒條所組成，長齒條是固定在油缸外殼內壁上的，短齒條是與油缸行程限位塊為一體的，並與定位銷處於一條直線上，其嚙合位置的改變是通過兩個鎖緊螺釘調節來實現的，其最大調節範圍等於兩個定位孔的間距。
5.根據權利要求2所述的自行車車把彎管成型裝置，其特徵在於調節彎管中心與成型輪中心距離的裝置，所涉及的四個長腰孔，其調節的範圍為16mm。
6.根據權利要求1、2所述的自行車車把彎管成型方法和裝置，其特徵在於把手下中心距A1的可調節範圍為86mm～500mm，彎曲角α1的可調節範圍為0°～90°，把手下中心輪半徑R1的可調節範圍為56mm～71mm，把手上中心距A的可調節範圍為86mm～400mm，把手高度H的可調節範圍為60mm～450mm，彎曲角φ1的可調節範圍為0°～180°，把手上中心輪半徑R的可調節範圍為46mm～76mm，把手把位角φ2的可調節範圍為0°～90°。
7.根據權利要求1、2所述的自行車車把彎管成型方法和裝置，也適用於童車、摩託車、三輪車、健身車、電動自行車各種車型的車把彎管成型。
全文摘要
一種自行車車把萬能彎管成型方法及裝置，能將一次彎成型和二次彎成型過程中所涉及的車把造型八個變量參數，即把手下中心距A
文檔編號B21D53/86GK1034151SQ88105459
公開日1989年7月26日 申請日期1988年1月14日 優先權日1988年1月14日
發明者陳愈光 申請人:上海自行車二廠