專利名稱：鉚接結(jié)構(gòu)及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉚接結(jié)構(gòu)及其方法，詳而言之，是指一種應(yīng)用在工具設(shè)備，具有較 大連接強(qiáng)度的鉚接結(jié)構(gòu)及其方法。
背景技術(shù)：
目前，一般機(jī)械設(shè)備中，鉚接是常用的聯(lián)接方式之一。根據(jù)要求，鉚釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)型式、 材料、尺寸、鉚釘?shù)臄?shù)目和布置、與被聯(lián)接件的組合、以及鉚合方法等，隨用途不同而異，如 手工具、套筒、加工機(jī)械等等。請(qǐng)參閱圖1所示，一種應(yīng)用于套筒的已知鉚接結(jié)構(gòu)，一鉚釘 10’插入第一套筒20’與第二套筒30’，該鉚釘10’至少一端被壓制成鉚釘頭而達(dá)成鉚接。同時(shí)參閱圖2所示，該鉚釘10’ 一端具有一鉚釘頭12’、連接該鉚釘頭12’的一桿 身14’、以及接設(shè)該桿身14’相對(duì)端的另一鉚釘頭(圖未示)。該鉚釘頭12’容設(shè)至開設(shè)于 該第一套筒20’的一魚眼孔22’內(nèi)，并抵接至一肩面24’，該桿身14’則穿設(shè)該第二套筒30’ 的一樞孔32’。該魚眼孔22’通常階梯成形。該鉚釘10’經(jīng)約20-50噸的力壓制后形成直 徑略大于該魚眼孔22’的一小徑部的該鉚釘頭12’，該鉚釘頭12’周面通常無(wú)法全面性的緊 密接合至該魚眼孔22’內(nèi)周面，并形成一徑面略縮減的鈍緣16’，與該魚眼孔22’形成一間 隙洸，。盡管已知鉚接結(jié)構(gòu)已達(dá)成連結(jié)物件的作用，仍容易產(chǎn)生松動(dòng)，進(jìn)而降低承受沖擊、 扭力或振動(dòng)的載荷能力；此外，該間隙26’所造成的松動(dòng)更容易在使用過(guò)程中消耗功率，提 高成本。例如，應(yīng)用至氣動(dòng)工具的前述套筒，該氣動(dòng)工具的震動(dòng)將大幅提高已知鉚接結(jié)構(gòu)松 動(dòng)的機(jī)率，通常前述套筒在該氣動(dòng)工具達(dá)到約3000轉(zhuǎn)時(shí)，即發(fā)生鉚釘頭斷裂的情況。因此，上述已知技術(shù)，實(shí)仍有不便的缺失，有待改善。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種鉚接結(jié)構(gòu)及其方法，能夠具有較高的耐沖擊、耐 扭力或耐振動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)鉚接結(jié)構(gòu)的使用壽命。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所提供得一種鉚接結(jié)構(gòu)，它包括有一第一元件、一第二 元件、以及一鉚釘。該第一元件具有一接合端、自該接合端向內(nèi)凹設(shè)之一插入空間、以及分 別于該接合端兩側(cè)且同軸開設(shè)之兩魚眼孔；兩該魚眼孔連通該插入空間；各該魚眼孔具有 一大徑部與一小徑部。該第二元件具有對(duì)接至該第一元件之插入空間之一插入端、以及側(cè) 向穿設(shè)該插入端之至少一樞孔。該鉚釘穿入該第一元件之兩魚眼孔與該第二元件之樞孔， 使該第一、第二元件樞接；該鉚釘具有一桿身、以及分設(shè)于該桿身兩端且外徑大于桿身之兩 頭部；各該頭部係分別緊密接合各該魚眼孔之大徑部。其中，各該魚眼孔之大徑部更沿周面 一圈凹陷有一環(huán)槽；各該頭部更沿周面一圈凸出有一填塞部，緊密填實(shí)該環(huán)槽。爰以達(dá)成上揭目的，本發(fā)明提供一種鉚接方法，其包括置備第一、第二元件；該第一元件兩側(cè)同軸開設(shè)有第一、第二魚眼孔，且兩該魚眼 孔係互相連通；其中，該第一魚眼孔具有第一大徑部、第一小徑部、以及沿該第一大徑部周面一圈凹陷之第一環(huán)槽；該第二魚眼孔具有第二大徑部、第二小徑部、以及沿該第二大徑部 周面一圈凹陷之第二環(huán)槽；該第二元件側(cè)向穿設(shè)有之至少一樞孔；將一鉚釘依序穿設(shè)該第一魚眼孔、該樞孔、以及該第二魚眼孔，使該鉚釘?shù)谝欢酥?一預(yù)製頭容設(shè)于該第一魚眼孔之大徑部、第二端之一伸出段凸伸于該第二魚眼孔之外；高壓壓制該鉚釘之伸出段，使之變形為一頭部，并緊密填塞該第二魚眼孔之大徑 部，同時(shí)使該第二頭部沿周面一圈變形有一填塞部，以緊密填實(shí)該第二環(huán)槽；以及高壓壓制該鉚釘之預(yù)製頭，使之變形為另一頭部，并緊密填塞該第一魚眼孔之大 徑部，同時(shí)使該第一頭部沿周面一圈變形有另一填塞部，以緊密填實(shí)該第一環(huán)槽。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所得到的鉚接結(jié)構(gòu)能夠具有較高的耐沖擊、耐扭力或 耐振動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了鉚接結(jié)構(gòu)的使用壽。


圖1為已知鉚接結(jié)構(gòu)的套筒應(yīng)用；圖2為圖1的局部放大圖；圖3為本發(fā)明鉚接結(jié)構(gòu)的局部剖視圖；圖4為本發(fā)明鉚接結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例的局部剖視圖；圖4A為圖4的局部放大圖；圖4B為圖4的頂視圖；圖5A至圖5D為本發(fā)明鉚接結(jié)構(gòu)的制作示意圖；圖6為本發(fā)明鉚接方法的較佳實(shí)施例的流程圖。主要元件符號(hào)說(shuō)明〈習(xí)知〉10’ 鉚釘，12’ 鉚釘頭，14’ 桿身，16’ 鈍緣，20’ 第一套筒，22’ 魚眼孔，24’ 肩 面，26’ 間隙，30’ 第二套筒，32’ 樞孔，〈本發(fā)明〉30 鉚釘，31 桿身，32 頭部，321 填塞部，322 非平整圓周，33 預(yù)制頭，34 伸出 段，40 第一元件，41 接合端，42 魚眼孔，421 大徑部，422 小徑部，423 肩面，424 環(huán)槽， 43 插入空間，50 第二元件，51 插入端，52 樞孔，60 對(duì)接結(jié)構(gòu)，32a 第一頭部，321a 第 一填塞部，32b 第二頭部，321b 第二填塞部，42a 第一魚眼孔，421a 大徑部，422a 小徑 部，423a 肩面，第一環(huán)槽，42b 第二魚眼孔，421b 大徑部，422b 小徑部，4Mb 第二 環(huán)槽，F(xiàn) 高壓，70 扳手，71 握柄，72 頭部，73 魚眼孔，7；34 環(huán)槽，74 穿孔，80 鉚釘，81 桿身，82:鉚接頭。
具體實(shí)施例方式為使貴審查委員能進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的、特征以及所達(dá)成的功效，以下茲舉 本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，并配合圖示詳細(xì)說(shuō)明于后。本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu)是具有一對(duì)接結(jié)構(gòu)、以及用來(lái)連接該對(duì)接結(jié)構(gòu)的一鉚釘。該對(duì) 接結(jié)構(gòu)在兩側(cè)同軸地各設(shè)有一魚眼孔，且該兩魚眼孔是互相連通，對(duì)接結(jié)構(gòu)是至少包括互 相對(duì)接的一第一元件、一第二元件。請(qǐng)參閱圖3所示，其揭露對(duì)接結(jié)構(gòu)60具有互相樞設(shè)的設(shè)于該第一元件40的兩側(cè)。其主要在于兩魚眼 孔分設(shè)于一對(duì)接結(jié)構(gòu)60的兩側(cè)，并可允許一鉚釘30穿設(shè)該對(duì)接結(jié)構(gòu)60。如圖4所示。該第一元件40具有一接合端41、自接合端41向內(nèi)凹設(shè)的一插入空 間43、以及分別在接合端41兩側(cè)且同軸開設(shè)的兩魚眼孔42。兩魚眼孔42連通插入空間 43 ；各魚眼孔42具有一大徑部421、一小徑部422、位于大徑部421與小徑部422之間的一 肩面423、以及沿該大徑部421周面一圈凹陷的一環(huán)槽424。第二元件50具有對(duì)接至第一元件40的插入空間43的一插入端51、以及側(cè)向穿 設(shè)該插入端51的至少一樞孔52。該樞孔52的數(shù)量不受局限，可如圖3所示，呈單一穿孔； 或，第二元件50的插入端51，其構(gòu)形可類似第一元件40的接合端41呈U型(圖未示)，可 伸入第一元件40的插入空間43，因此，兩樞孔是分設(shè)該插入端50兩側(cè)且同軸對(duì)應(yīng)該第一元 件40之兩魚眼孔42。該鉚釘30是穿入該第一元件40的兩魚眼孔42與該第二元件50的樞孔52，使該 第一元件40與該第二元件50樞接；該鉚釘30具有一桿身31、以及分設(shè)在該桿身31兩端且 外徑大于桿身31的兩頭部32。各頭部32是分別緊密接合各魚眼孔42的大徑部421及肩 面423 ；且各頭部32更沿周面一圈凸出有一填塞部321，以緊密填實(shí)魚眼孔42的環(huán)槽424。同時(shí)參閱圖4A，環(huán)槽4M是形成于大徑部421鄰接肩面423處，并可令環(huán)槽4M的 直徑為大徑部421的最大孔徑，使填塞部32嵌入結(jié)合該環(huán)槽424，增加其間的接觸面積，提 高此鉚接結(jié)構(gòu)的結(jié)合強(qiáng)度；同時(shí)，桿身31也可緊密接合各魚眼孔42的小徑部422。此外， 填塞部32可進(jìn)一步熔接至環(huán)槽424，更提高此鉚接結(jié)構(gòu)的抗斷裂強(qiáng)度。又，如圖4B所示，各頭部32的表面與各魚眼孔42接合處，是因高壓壓制而呈現(xiàn)不 規(guī)則、且非正圓的一非平整圓周322。請(qǐng)參閱圖5A至圖5D，為圖3的鉚接結(jié)構(gòu)的較佳實(shí)施例的制作示意圖；同時(shí)參閱圖 6的流程圖。步驟SlO 置備一對(duì)接結(jié)構(gòu)60 ；對(duì)接結(jié)構(gòu)60包括兩互相獨(dú)立的一第一元件40、一 第二元件50 ；對(duì)接結(jié)構(gòu)60兩側(cè)分別具有一魚眼孔。各魚眼孔具有一大徑部、一小徑部、位 于該大、小徑部之間的一肩面、以及大徑部周面一圈凹陷的第一環(huán)槽。步驟S12主要將一鉚釘30穿設(shè)一對(duì)接結(jié)構(gòu)，使鉚釘30第一端的一預(yù)制頭33容設(shè) 在其中一魚眼孔的大徑部、第二端的一伸出段凸伸在另一魚眼孔之外。此較佳實(shí)施例中，兩該魚眼孔是為設(shè)于該第一元件40兩側(cè)的第一魚眼孔4 與第 二魚眼孔42b。是以，步驟S 12將更細(xì)分為將鉚釘30依序穿設(shè)該第一元件40的第一魚 眼孔42a、該第二元件50的一樞孔52、以及該第一元件40的第二魚眼孔42b。因此，步驟S12更詳細(xì)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)如下該鉚釘30第一端的一預(yù)制頭33容設(shè)于第一魚眼孔42a的大徑部421a，該預(yù)制頭 33并抵接至該第一魚眼孔42a的肩面423a ；該鉚釘30的桿身31依序穿過(guò)該第一魚眼孔42a的小徑部42 、該樞孔52、與該 第二魚眼孔42b的大、小徑部421b、422b ；以及鉚釘30的第二端的一伸出段34凸伸于第二魚眼孔4 之外。步驟S14 以高壓F壓制鉚釘30的伸出段34，使之變形為第二頭部32b，并緊密填 塞第二魚眼孔42b的大徑部421b、緊密抵接第二魚眼孔42b的肩部42 、同時(shí)使第二頭部32b沿周面一圈變形有一第二填塞部321b，以緊密填實(shí)沿第二魚眼孔42b的大徑部421b周 面一圈凹設(shè)的一第二環(huán)槽424b。其中，該高壓F是至少100噸為較佳實(shí)施態(tài)樣。又，提供高壓的鉚接設(shè)備也不局限 其實(shí)施技術(shù)，例如，可為碾擺鉚接或徑向鉚接。此時(shí)，第二頭部32b的表面與第二魚眼孔42b大徑部421b接合處，是因高壓壓制， 產(chǎn)生一呈現(xiàn)不規(guī)則、且非正圓的非平整圓周，此等結(jié)構(gòu)也可提高該第二頭部32b與該第二 魚眼孔42b的結(jié)合強(qiáng)度。步驟S16 以高壓F壓制鉚釘30的預(yù)制頭33，使之變形為第一頭部32a，并緊密填 塞該第一魚眼孔42a的大徑部421a，同時(shí)使該第一頭部3 沿周面一圈變形有一第一填塞 部321a，以緊密填實(shí)沿該第一魚眼孔4 的大徑部421a周面一圈凹陷的一第一環(huán)槽42如。與步驟S14同，該高壓F是至少100噸。與步驟S14同，該第一頭部32a的表面與該第一魚眼孔4 大徑部421a接合處， 是因高壓壓制而呈現(xiàn)不規(guī)則、且非正圓的一非平整圓周。是以，步驟SlO至S16，即可達(dá)到本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu)。該鉚接方法可更包括步驟S18 高溫加熱前述結(jié)構(gòu)，使該等填塞部321a、321b的微 小組織熔接至該等環(huán)槽42 、似4b，藉由此熔接狀態(tài)，使鉚釘?shù)念^部與魚眼孔緊密并固定結(jié) 合，更提高該鉚接結(jié)構(gòu)的結(jié)合強(qiáng)度。該步驟S18也可令原本已經(jīng)緊密接合至該等大徑部421a、421b的該等頭部32a、 32b，也產(chǎn)生微小組織熔接；或進(jìn)一步令該桿身31也熔接至該等小徑部42h、422b。當(dāng)金屬材料受反覆變化的作用力時(shí)，極容易產(chǎn)生疲勞破壞又事先無(wú)法預(yù)知。由于 本發(fā)明該鉚接結(jié)構(gòu)的金屬材料也不受限制；按，金屬材料的疲勞強(qiáng)度可藉由熱處理加以調(diào) 整。因此，該步驟S18可調(diào)整該鉚接結(jié)構(gòu)的金相組織、消除加工時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力、或使 表面硬化等功效，可更進(jìn)一步提高此鉚接結(jié)構(gòu)的抗斷裂強(qiáng)度。該高溫約900°C以上，或較佳地呈約950°C ；溫度范圍與金屬材料較密切相關(guān)。該鉚接方法可更包括步驟S20 加工前述結(jié)構(gòu)之該等頭部32a、32b，使之表面與該 等魚眼孔42a、42b約略齊平，擴(kuò)大該鉚接結(jié)構(gòu)的適用性。前述加工方法至少包括車削、研磨其中之一。本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu)及其方法，主要是解決鉚釘在魚眼孔內(nèi)的鉚接強(qiáng)度不足，其主 要目的在于能夠具有較高的耐沖擊、耐扭力或耐振動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)鉚接結(jié)構(gòu)的使用壽命。鉚釘 頭部與魚眼孔緊密并固定結(jié)合，使該鉚接結(jié)構(gòu)具高結(jié)合強(qiáng)度，在使用過(guò)程中更容易傳遞扭 力，提高使用效率、進(jìn)而降低成本。該鉚接結(jié)構(gòu)適用于氣動(dòng)工具的套筒鉚接，其可承受該氣 動(dòng)工具至少達(dá)到5000轉(zhuǎn)，方產(chǎn)生斷裂。與已知鉚接結(jié)構(gòu)相較，確實(shí)達(dá)成改善目的。上揭諸實(shí)施例僅是用以說(shuō)明本發(fā)明而非限制。綜上所述，本發(fā)明的鉚接結(jié)構(gòu)及其方法，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作；其旨在于增加鉚釘 與魚眼孔的接合度，提高該鉚接結(jié)構(gòu)的抗斷裂強(qiáng)度、也提高傳遞效率，謂同類物品首創(chuàng)得結(jié) 構(gòu)，具進(jìn)步性，誠(chéng)合于發(fā)明專利得要件，依法提出申請(qǐng)。
權(quán)利要求
1.一種鉚接結(jié)構(gòu)，它包括一第一元件，具有一接合端、自該接合端向內(nèi)凹設(shè)的一插入空間、以及分別在該接合端 兩側(cè)且同軸開設(shè)的兩魚眼孔；兩該魚眼孔連通該插入空間；各該魚眼孔具有一大徑部與一 小徑部；一第二元件，具有對(duì)接至該第一元件的插入空間的一插入端、以及側(cè)向穿設(shè)該插入端 的至少一樞孔；以及一鉚釘，其穿入該第一元件的兩魚眼孔與該第二元件的樞孔，使該第一、第二元件樞 接；該鉚釘具有一桿身、以及分設(shè)在該桿身兩端且外徑大于桿身的兩頭部；各該頭部是分 別緊密接合各該魚眼孔的大徑部；其特征在于各所述魚眼孔的大徑部更沿周面一圈凹陷有一環(huán)槽；各所述頭部更沿周面一圈凸出有一填塞部，緊密填實(shí)該環(huán)槽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述環(huán)槽的直徑為該大徑部的最大 孔徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉚接結(jié)構(gòu)，其特征在于各所述魚眼孔更具有位于該大、小徑 部之間的一肩面，該環(huán)槽鄰接該肩面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的鉚接結(jié)構(gòu)，其特征在于所述填塞部是在該環(huán) 槽內(nèi)與該第一元件熔接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鉚接結(jié)構(gòu)，其特征在于各所述頭部的表面與各該魚眼孔接 合處是呈現(xiàn)不規(guī)則、且非正圓的一非平整圓周。
6.一種鉚接方法，包括置備第一、第二元件；該第一元件兩側(cè)同軸開設(shè)有第一、第二魚眼孔，且兩該魚眼孔是 互相連通；其中，該第一魚眼孔具有第一大徑部、第一小徑部、以及沿該第一大徑部周面一 圈凹陷的第一環(huán)槽；該第二魚眼孔具有第二大徑部、第二小徑部、以及沿該第二大徑部周面 一圈凹陷的第二環(huán)槽；該第二元件側(cè)向穿設(shè)有的至少一樞孔；將一鉚釘依序穿設(shè)該第一魚眼孔、該樞孔、以及該第二魚眼孔，使該鉚釘?shù)谝欢说囊活A(yù) 制頭容設(shè)在該第一魚眼孔的大徑部、第二端的一伸出段凸伸于該第二魚眼孔之外；高壓壓制該鉚釘?shù)纳斐龆?，使之變形為一頭部，并緊密填塞該第二魚眼孔的大徑部，同 時(shí)使該第二頭部沿周面一圈變形有一填塞部，以緊密填實(shí)該第二環(huán)槽；以及高壓壓制該鉚釘?shù)念A(yù)制頭，使之變形為另一頭部，并緊密填塞該第一魚眼孔的大徑部， 同時(shí)使該第一頭部沿周面一圈變形有另一填塞部，以緊密填實(shí)該第一環(huán)槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉚接方法，其特征在于所述高壓至少100噸的壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鉚接方法，其特征在于更于高壓壓制鉚釘后包括高溫加熱 前述結(jié)構(gòu)，使該等填塞部熔接至該等環(huán)槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述之鉚接方法，其特征在于所述高溫約為950°C。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9任一項(xiàng)所述的鉚接方法，其特征在于各所述魚眼孔更具有位 于該大、小徑部之間的一肩面，該鉚接方法更于穿設(shè)鉚釘前包括形成等環(huán)槽在該等魚眼孔 的大徑部鄰接于該肩面處。
11.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的鉚接方法，其特征在于所述鉚釘更于制成頭部后包括加工等頭部使其表面與等魚眼孔約略齊平。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鉚接結(jié)構(gòu)及其方法，該結(jié)構(gòu)具有第一、第二元件、與鉚釘。第一元件具有接合端、自接合端向內(nèi)凹設(shè)之插入空間、以及分別于接合端兩側(cè)且同軸開設(shè)得兩魚眼孔；兩該魚眼孔連通該插入空間。各魚眼孔具有大徑部、小徑部。第二元件具有對(duì)接至插入空間之插入端、以及側(cè)向穿設(shè)該插入端得樞孔。該鉚釘穿入兩魚眼孔與樞孔，使該第一、第二元件樞接。該鉚釘具有桿身、以及分設(shè)于該桿身兩端且外徑大于桿身得兩頭部；各該頭部是分別緊密接合各該魚眼孔的大徑部。其中，各該魚眼孔的大徑部更沿周面一圈凹陷有環(huán)槽；各該頭部更沿周面圈凸設(shè)填塞部，緊密填實(shí)該環(huán)槽。本發(fā)明能夠具有較高的耐沖擊、耐扭力或耐振動(dòng)強(qiáng)度，延長(zhǎng)了鉚接結(jié)構(gòu)的使用壽。
文檔編號(hào)F16B19/04GK102141068SQ20101010296
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者謝智慶 申請(qǐng)人:謝智慶