TW201833447A - 緊固構造及緊固方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的為提供一種緊固構件，係在使複數個構件緊固時，緊固場所或緊固對象物之自由度高，減少預留孔之數目，且一邊防止一點固定時的構件與緊固構件之旋轉(轉動)，一邊即便是在緊固後仍保持較高之強度、耐震動性。
本發明之緊固構造，係具備：第一構件；銷構件，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且使長邊方向上的一方之端部固定於第一構件並與該第一構件結合；第二構件，係具有能夠插通前述銷構件的插通孔，且前述銷構件插通至該插通孔；以及軸環構件，係以使第二構件位於軸環構件與第一構件之間的方式來外插並固定於銷構件；前述緊固構造係使第一構件與第二構件緊固；前述緊固構造係以第二構件相對於銷構件不會旋轉的方式所構成。

Description

緊固構造及緊固方法
本發明係關於一種第一構件與第二構件的緊固構造以及使第一構件與第二構件緊固的緊固方法。
近年來，伴隨著一般家庭中的滾筒式洗衣機或太陽光發電機、自然冷媒熱泵熱水器(heat pump water heater)(所謂EcoCute(註冊商標))等的普及，浮現了藉由此等機器之運轉所致的震動之產生等問題。此等的震動會使機器內外的螺栓(bolt)與螺帽(nut)之接合部產生鬆動，結果，可能造成引起螺栓或螺帽之脫落、或機器之掉落事故的原因。
作為接合部之鬆動對策，已有提出對接合部之餘隙(clearance)塗布接著劑的方法(專利文獻1)或對螺栓或螺帽與被緊固物之接觸面塗布接著劑的方法(專利文獻2)等。
但是，即便是對接合部之餘隙塗布接著劑，仍有藉由人工作業所致的接著劑之塗布量不均、接著劑之老化變質的問題。
作為不發生接著劑之塗布量不均、接著劑之老化變質的問題的接合方法，在專利文獻3或非專利文獻1中，已有提出使用包含銷(pin)和軸環(collar)，且軸環被型鍛(swaging)至銷之鎖定用槽的型鍛式之兩片式緊固件(two-piece fastener)。
專利文獻3及非專利文獻1所記載的銷係使用工具使軸向的相對之力作用於銷與軸環之間，藉此使軸環型鍛至銷之槽部分，而能夠進行構件之接合。藉此，可帶來高強度、及高耐震動性。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開平6-294419號公報。
專利文獻2：日本特開2005-315363號公報。
專利文獻3：日本特許第4686130號。
非專利文獻1：Alcoa Fastening Systems事業部、〝Huck緊固件系統(Huck Fastening Systems)之不動搖的世界〞、[online]、Alcoa Fastening Systems事業部、[西元2017年1月4日搜尋]、網際網路<網址：http：//www.asia.afshuck.net/jp/Fasteners.html>
但是，因在專利文獻3及非專利文獻1所記載的銷中，係有必要在接合對象物開設用以事先插通銷的預留孔(prepared hole)(參照圖17中之(A)的預留孔614a及614b)，故而會有接合對象物受到限定的問題。參照圖18至圖20具體說明如下。
圖18係說明使用專利文獻3或非專利文獻1所記載的銷和軸環來緊固構件416a和構件416b用的方法的說明圖。在該方法中係需要以下的順序：在構件416a開設預留孔616a，在構件416b亦開設預留孔616b，且在以二個預留孔616a、616b重疊之方式來配置的狀態下，將習知的銷構件2從預留孔616a之上方往預留孔616b插通，且從與將習知的銷構件2插通至預留孔616a、616b之方向的相反側將軸環構件304外插至習知的銷構件2之軸部。之後，使用未圖示的工具，將軸環構件304藉由型鍛來固定於習知的銷構件2之軸部。此時，在圖18中，當欲將習知的銷構件2從預留孔616b之下方插通時，有時構件416就會在固定軸環構件304為止的期間脫落。
圖19係欲將由H型鋼所構成的構件400a和ㄇ字型(剖面C型)的型鋼或零件400b以使各自之中心線一致的方式來緊固之情況的說明圖。雖然能夠在零件400b之中心線上開設預留孔600，但是在H型鋼的情況下，由於中心線之位置係與H型鋼的腹板(web)一致所以無法開設預留孔，不 可能實現該緊固構造。
圖20係欲將由金屬管400a和ㄇ字型(剖面C型)的型鋼或零件400b以使各自之中心線一致的方式來緊固之情況的說明圖。雖然能夠在金屬管400a開設預留孔600a，但是在重疊二個預留孔600a、600b之後，欲將習知的銷構件2從預留孔600a之下方往預留孔600b插通時，因在金屬管400a較長的情況下，從管端起算的距離會變長，故而有的情況很難使習知的銷構件2插通至預留孔600a、600b。
除了如上述有接合對象物受到限定的問題以外，還有可能藉由在接合對象物開設用以事先穿通銷的預留孔，而發生來自預留孔之漏水或漏音的發生、藉由開設有預留孔的部位所致的強度降低的不妥情形。更且，也有藉由在長條構件中開設各二個部位且多數個預留孔(參照圖21至圖24)所致的工時增加、成本增加的問題。再者，在將預留孔設為一個部位的情況下，也有發生因一點固定所致的構件與銷構件之旋轉(轉動)的問題。
又，例如在設置自然冷媒熱泵熱水器或空調室外機等的情況下，在專利文獻3或非專利文獻1所記載的銷中，係由於銷之頭部彼此的干涉，而不適於以銷頭部相對的方式來配置複數個緊固件(參照圖25)。
本發明係有鑑於上述實際情況而開發完成，其目的在於提供一種在使複數個構件緊固時，緊固場所或緊固對象物之自由度高，能減少預留孔之數目，且一邊防止一點固定時的構件與緊固構件之旋轉(轉動)，一邊即便是在緊固後仍保持較高之強度、耐震動性的緊固構件。
(1)本發明係一種緊固構造，具備：第一構件；銷構件，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且使長邊方向上的一方之端部固定於前述第一構件並與該第一構件結合；第二構件，係具有能夠插通前述銷構件的插通孔，且前述銷構件插通至該插通孔；以及軸環構件，係以使前述第二構件位於前述軸環構件與前述第一構件之間的方式來外插並固定於前述銷構件；前述緊固構造係使前述第一構件與前述第二構件緊固；前述緊固構造係以前述第二構件相對於前述銷構件不會旋轉的方式所構成。
本發明之緊固構造，係在使第一構件與第二構件緊固時，具備銷構件和用以覆蓋該銷構件的軸環構件。雖然在本發明的銷構件之軸部係沿著周方向設置有槽，但是並非是如習知的螺釘或螺栓，在軸部之長邊方向設置有連續而連接的槽(亦即螺旋狀的槽)，而是在銷軸部以鄰接的槽彼此不連接的態樣(亦即非螺旋狀)所設置。雖然若是螺旋狀，則當從銷構件之前端往銷頭部之方向追尋槽時，就會如一 條路般地連接，但是本發明的銷構件之槽係以各個路線(lane)一一地獨立，且相鄰的槽彼此並未連接的態樣。藉由該槽的形狀，在將銷構件與後述的軸環構件予以卡合之後，即便是在震動較大的場所，仍可以防止如一般的螺釘朝向螺入之方向的相反方向鬆動的風險(risk)。
在本發明的銷構件之長邊方向上的一方之端部係未設置有被設置於一般之螺栓等的頭部(銷頭部)。然而，設置有固定部(尖端(tip))以取代銷頭部。所謂固定，係可列舉例如以熔接等使其接合。在使第一構件與第二構件緊固時，首先是使上述銷構件之固定部藉由熔接等來固定於第一構件之一部分(與第二構件緊固的部位)，且使上述銷構件之另一方(與第一構件熔接側為相反的端部)插通至事先開設於第二構件的插通孔。然後，以覆蓋在已插通第二構件之狀態下所突出的銷構件之槽部的態樣來外插軸環構件。而且當使軸環構件縮徑時設置於銷構件的槽與軸構件之內壁就會卡合。藉此，可以使用上述銷構件來使上述第一構件與第二構件緊固。再者，在本說明書中，有時雖記載為熔接但係指固定之意。
如上述，在使已熔接於上述第一構件的上述銷構件插通至上述第二構件的狀態下，由於上述銷構件在與上述第二構件之中不會旋轉(轉動)，所以即便是在使被緊固構件(第一構件及第二構件)與緊固構件(銷構件及軸環構件)緊 固之後，仍可以防止因震動的影響使其等旋轉，或使銷構件鬆動。
在此，所謂「沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部」係意指在銷構件之周方向形成有複數個與銷構件之中心軸大致同心的非螺旋狀之槽。又，所謂「不會旋轉(轉動)」係意指在使已熔接於上述第一構件的上述銷構件插通至上述第二構件的狀態下無法藉由使銷構件旋轉來進行螺入(或鬆動)等的動作。此是能夠藉由第一構件與第二構件利用熔接來接合，說起來是能夠藉由無法將銷構件螺入至第一構件，然後在第二構件與銷構件中，銷構件之形狀是構成多角形，例如是四角形，而非如一般的螺釘在軸剖面中為圓形，且開設有與一方之被緊固構件(第二構件)對應的孔來實現。再者，在本說明書中所謂軸剖面係意指相對於銷構件之軸向為垂直的剖面。
藉此，在用緊固構件來緊固被緊固構件之後，可以防止因震動等之影響而鬆動或被緊固構件與緊固構件旋轉。
因本發明係使第一構件與銷構件固定，故而至少沒有必要在第一構件事先開設預留孔。為此，即便是在難以開設預留孔的部位中，仍能夠使用本發明的銷構件來使被緊固構件彼此(第一構件及第二構件)緊固。
又，雖然在本發明之銷構件係不具有如設置於習知之螺栓的銷頭部，但是藉由與第一構件固定就可以作為被緊固構件(第一構件)與銷構件一體化後的銷構件來使用。從而，只要是可以與銷構件固定的被緊固構件，就沒有必要在第一構件設置插通孔，且藉由在第二構件設置有與銷構件對應的插通孔就能夠使用本發明來使此等被緊固構件(第一構件及第二構件)緊固。
(2)如上述(1)之緊固構造，其中前述銷構件，關於至少已插通至第二構件之插通孔的部分之一部分或全部，其橫切長邊方向的剖面為非圓形。
本發明的銷構件之軸剖面的形狀係在銷構件已插通至被緊固構件之插通孔時，成為能阻礙在插通孔內之旋轉的形狀。所謂「能阻礙在插通孔內之旋轉的形狀」係意指銷構件之軸剖面中的最大徑比插通孔中之最小徑更大，在此情況下，能阻礙在插通孔內的銷構件之旋轉。例如，以被緊固構件之插通孔的形狀與銷構件之軸剖面的形狀，成為可以將銷構件插通至被緊固構件之插通孔的程度，且符合非圓形之大致相合的情況。所謂「非圓形」係指「角狀」，且在觀察插通孔之形狀及銷構件之軸剖面的形狀時，至少包含一個直線部分，亦可包含曲線部分。具體而言，插通孔之形狀及銷構件之軸剖面的形狀，例如是符合大致相合的四角形等而非為圓形。再者，所謂「橫切長邊方向的剖 面」係意指軸剖面(亦即，相對於銷構件之軸向為垂直的剖面)。
(3)本發明係一種緊固第一構件與第二構件的緊固方法，且具備：銷構件，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且具有橫切長邊方向的剖面為非圓形之非圓形長邊部分；以及軸環構件，係外插至前述銷構件；使前述銷構件在長邊方向上的一方之端部固定於前述第一構件，以將前述銷構件與前述第一構件一體化；在前述第二構件係形成有可供前述銷構件插通的插通孔，並且從與前述第一構件一體化後的銷構件之長邊方向上的另一方之端部，以外插前述非圓形長邊部分的態樣來插通前述第二構件；從插通有前述第二構件的銷構件之長邊方向上的另一方之端部外插軸環構件，且使前述銷構件與前述軸環構件固定。
在藉由使用本發明之方法，欲使第一構件與第二構件緊固的情況下，藉由使本發明之銷構件固定於第一構件或第二構件之其中任一方的構件來與銷構件一體化，且藉由在另一方之構件形成有可供該銷構件插通的插通孔，就無法在使另一方之構件插通至銷構件的狀態下相互地旋轉。更且，藉由將軸環構件外插至插通有另一方之構件的銷構件之長邊方向上的另一方之端部(使銷構件固定之端部的相反側)，且型鍛銷構件和軸環構件，就能夠一邊防止銷構 件與被緊固構件(第一構件和第二構件)之旋轉，且一邊保持較高的強度、耐震動性。
在此，在選擇上述第一構件及第二構件中之用以使銷構件固定的其中任一方之構件時，例如，藉由第一構件及第二構件中之一方的構件為環狀等的理由，較佳是在用以使銷構件固定的構件中，選擇開設插通孔以使銷構件插通，且不易用軸環構件型鍛於該插通側之相反側的構件。
再者，與上述(1)同樣，所謂「沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部」係意指在銷構件之周方向形成有複數個與銷構件之中心軸大致同心的非螺旋狀之槽。又，與上述(2)同樣，所謂「橫切長邊方向的剖面」係意指軸剖面(亦即，相對於銷構件之軸向為垂直的剖面)。
提供一種在使第一構件與第二構件緊固時，緊固場所或緊固對象物之自由度高，減少預留孔之數目，且一邊防止一點固定時的構件與緊固構件之旋轉(轉動)，一邊即便是在緊固後仍保持較高之強度、耐震動性的緊固構件。
特別是，藉由在使第一構件與第二構件緊固時，使用了現在廣為進行的螺栓與螺帽之二點固定所為的緊固方法， 係必須在第一與第二之雙方的構件開設合計四個預留孔，可是若是本發明的緊固方法，則僅要在第二構件開設一個預留孔就足夠。藉由本發明的緊固構件和緊固方法，可以將預留孔之數目減低至1/4，其功效極大。
1‧‧‧緊固構件
2‧‧‧習知之銷構件
4a、400a、402a、404a、406a、 408a、410a、412a、414a、416a‧‧‧第一被緊固構件(第一構件)
4b、400b、402b、404b、406b、 408b、410b、412b、414b、416b‧‧‧第二被緊固構件(第二構件)
5‧‧‧固定位置
6、60、602‧‧‧插通孔
10、104‧‧‧銷構件
12、112、122、124‧‧‧固定部
14、142、144‧‧‧銷軸部
16、164‧‧‧柱部
18、182、184‧‧‧槽部
20、202、204‧‧‧前端螺牙部
30、304‧‧‧軸環構件
40‧‧‧安裝工具
500‧‧‧緊固件
600、600a、600b、614a、614b、616a、616b‧‧‧預留孔
圖1係顯示本案實施例的緊固構件(銷構件及軸環構件)之圖。
圖2係本案實施例的緊固構件(銷構件及軸環構件)之立體圖。
圖3係顯示使用了本案實施例之緊固構件的被緊固構件之緊固順序的圖。
圖4係顯示使用了本案實施例之緊固構件的被緊固構件之緊固順序的圖。
圖5係顯示本案實施例的緊固構造之圖。
圖6係顯示本案實施例的緊固構造之圖。
圖7係顯示使用了本案實施例之銷構件及緊固方法的緊固例之圖。
圖8係圖7之一點鏈線所包圍的X部之放大圖。
圖9係使複數個銷構件藉由熔接等而固定於第一被緊固構件的圖。
圖10係使複數個銷構件藉由熔接等而固定於第一被緊固構件的圖。
圖11係顯示本實施例的緊固構造之圖。
圖12係顯示本案實施例的銷構件之變化例的意圖。
圖13係顯示本案實施例的銷構件之變化例的圖。
圖14係顯示本案實施例的銷構件之固定部之變化例的圖。
圖15係顯示本案實施例的銷構件之變化例的圖。
圖16係顯示本案實施例的軸環構件之變化例的圖。
圖17係顯示使用了習知之銷構件的被緊固構件之緊固順序的示意圖。
圖18係顯示使用習知之銷構件進行構件之緊固的示意圖。
圖19係顯示使用習知之銷構件進行構件之緊固的情況之問題點的示意圖。
圖20係顯示使用習知之銷構件進行構件之緊固的情況之問題點的示意圖。
圖21係顯示為了使用習知之銷構件而進行了在構件開設預留孔之作業的圖。
圖22係顯示為了使用習知之銷構件而進行了在構件開設預留孔之作業的圖。
圖23係顯示使用習知之銷構件進行了二點固定的情況之示意圖。
圖24係以圖23之一點鏈線所包圍的Y部之放大圖。
圖25係顯示使用習知之銷構件進行構件之緊固的情況之問題點的示意圖。
以下，使用圖1及圖2來針對本發明之實施形態的緊固構件1加以說明。如圖1所示，本實施形態的緊固構件1係具備銷構件10和軸環構件30。銷構件10係具有固定部12和銷軸部14。固定部12係成為錘狀，且在前端設置有突起。因固定部12係接觸於熔接時的尖端(tip)，故而形狀未被特別限制(詳細內容將於後述)。銷軸部14係至少具有槽部18、前端螺牙部20。再者，前端螺牙部20係顯示銷構件10中的前端部分之槽部三個螺牙左右。有關使用銷構件10和軸環構件30來緊固被緊固構件4的方法將於後述。
圖2係本案實施例的緊固構件1之立體圖。更言之，圖2中之(A)為銷構件10之立體圖，圖2中之(B)為軸環構件30之立體圖。如圖2中之(A)所示，本發明之實施形態的銷構件10，其銷軸部14之軸剖面形成四角形。
再者，因柱部16非為與後述的軸環構件30卡合的部位，故而沒有必要如槽部18般地形成有槽，但是亦可假設從柱部16之根部形成有槽(參照圖12)。
本發明之實施形態中的槽部18之槽形狀並未構成如一般之螺釘的螺旋狀。換言之，各個槽係獨立作為各個路線，且不構成與相鄰的槽連接的形狀而構成環狀。各個槽 係按照銷軸部14之軸長度而形成至銷軸部14之前端附近為止。
藉由槽部18之各個槽並非為與相鄰的槽連接的形狀而是各個路線獨立，就能夠在使用緊固構件1(銷構件10及軸環構件30)使欲緊固的二個以上之構件(在本實施形態中為後述的被緊固構件4)緊固之後，防止銷構件10藉由震動等之影響而朝向螺入之方向的相反方向旋轉並鬆動。
圖2中之(B)所示的軸環構件30，係配合銷構件10之形狀而將內壁之形狀構成四角形。有關軸環構件30之形狀，只要是在後述的型鍛中可以使銷構件10之槽部18與軸環構件30卡合的形狀即可。有關軸環構件30之變化(variation)將於後述(參照圖16)。
針對使用了本發明之緊固構件1的被緊固構件4之緊固順序，亦即，針對使用銷構件10及軸環構件30而使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b緊固的順序使用圖3及圖4來加以說明。在說明方面，使用從被緊固構件4之剖面觀察的圖式(省略剖面標示)。再者，在本實施形態中亦將第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b統稱為被緊固構件4。
第一被緊固構件4a係指可供銷構件10之固定部12熔 接的平板狀之構件。第二被緊固構件4b係指平板狀之構件，並形成有能夠插通銷構件10的插通孔6。該插通孔6係與銷構件10(更詳言之為柱部16)之剖面形狀對應的形狀。所謂「對應的形狀」係意指在銷構件10已插通至插通孔6時，一致到使銷構件10(更詳言之為柱部16)之外周面與插通孔6之內周面大致抵接的程度的形狀。
再者，在本實施形態中，雖然是將第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b作為平板狀之構件，但是未被限於此等，而是只要具有可供銷構件10熔接或插通的平板部即可。又，即便不具有平板部，而只要是可供銷構件10熔接或插通的形狀就足夠。
首先，如圖3中之(A)所示，將銷構件10熔接於第一被緊固構件4a之固定位置5。在本實施例中，在使銷構件10之固定部12朝向該第一被緊固構件4a之固定位置5的狀態下，以銷軸部14大致垂直地豎設於第一被緊固構件4a之面的方式來熔接。再者，固定位置5係指按照使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b緊固之部位所決定的位置。在熔接中，例如是使用熔接螺柱(stud)方式等的瞬間熔接機(未圖示)，且瞬間地通電來熔接。
如圖3中之(B)所示，在銷構件10與第一被緊固構件藉由熔接而一體化俾使銷構件10之銷軸部14從第一被緊 固構件4a之面大致垂直地豎設的狀態下，使銷構件10之銷軸部14插通至已形成於第二被緊固構件4b之插通孔6。
在此，為了構成不使銷構件10與第二被緊固構件4b相互地旋轉(轉動)，重要的是形成於第二被緊固構件4b的插通孔6之形狀。例如，在從插通孔6之中心至插通孔6之內周面為止的最小距離比從銷構件10的軸部14之中心至外周為止的最大距離更大的情況下，即便是使用銷構件10及軸環構件30來使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b緊固，仍恐有在緊固此等之後，第二被緊固構件4b會相對於銷構件10(亦即第一被緊固構件4a)而旋轉之虞。
從而，雖然插通孔6之形狀，較佳是如上所示般之對應柱部16的形狀，但是只要在銷構件10已插通至插通孔6時銷構件10不會旋轉的範圍內，則亦可在銷構件10與插通孔6之間設置有餘隙(例如0mm至2.0mm的餘隙)。亦即，只要在已使銷構件10插通至第二被緊固構件4b時，可以防止第二被緊固構件4b相對於銷構件10空轉即可。
其次，如圖3中之(C)及圖4中之(D)所示，在已使銷構件10插通至第二被緊固構件4b之插通孔6時，以覆蓋貫通第二被緊固構件4b而突出的槽部18的方式外插軸環構件30。在此時的軸環構件30之內壁係未形成有與槽部18卡合的凹凸等。換句話說，僅是使軸環構件30外插至 槽部18而處於軸環構件30能從銷構件10脫離的狀態。
圖4中之(E)至(G)係針對軸環構件30之型鍛加以說明的圖。在說明方面，圖4中之(E)至(G)所記載的插通孔6及軸環構件30係作為一部分剖視圖(省略剖面標示)。用於型鍛的工具之詳細內容係予以省略。
例如使用BobTail(註冊商標)(美國Alcoa Fastening Systems公司製造)作為用於型鍛的安裝工具40。如圖4中之(E)所示，安裝工具40之夾持工具(未圖示)係夾持銷構件10之前端螺牙部20，且拉入至安裝工具40側。藉由以安裝工具40之夾持工具夾持銷構件10之前端螺牙部20且拉入至安裝工具40側，而使銷構件10被拉延。
如圖4中之(F)所示，型鍛用鐵砧(anvil)(未圖示)係包住軸環構件30，且朝向銷構件10之槽部18的方向(內側)填隙(caulking)。藉此，以能填滿軸環構件30與銷構件10之間的間隙且銷構件10之槽部18的槽形狀會深入至軸環構件30之內壁的方式歛縫(型鍛)。藉由進行型鍛作業，使軸環構件30之直徑被縮徑。軸環構件30係被縮徑而全長會伸展，且如同上述般藉由銷構件10被拉延就會使軸力產生於緊固構件。
當使用安裝工具40將軸環構件30往銷構件10進行型 鍛的作業(參照圖4中之(G)的放大圖)完成時，就如圖4中之(G)所示，使安裝工具40從銷構件10脫離。經過上述的步驟，而完成使用了銷構件10及軸環構件30的第一被緊固件4a與第二被緊固構件4b之緊固。
如同以上所說明，將本實施形態的銷構件10熔接於第一被緊固構件4a以將銷構件10與第一被緊固構件4a一體化，藉此，需形成預留孔(插通孔6)的只要為被緊固構件4(第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b)中之一個被緊固構件(在本實施形態中為第二被緊固構件4b)即可。而且，在銷構件10已插通至插通孔6的狀態下，能夠防止銷構件10(亦即第一被緊固構件4a)相對於第二被緊固構件4b之旋轉。更且，由於銷構件10之槽部18的槽為非螺旋狀，所以亦能夠在與軸環構件30卡合之後防止如一般的螺釘之鬆動，且藉由使用軸環構件30來填隙銷構件30，則即便是在震動較強的場所仍能夠牢固地維持固定。
亦即，本實施形態的緊固構造，係具備：第一被緊固構件4a(第一構件)；銷構件10，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且使長邊方向上的一方之端部固定於前述第一被緊固構件4a(第一構件)並與該第一被緊固構件4a該(第一構件)結合；第二被緊固構件4b(第二構件)，係具有能夠插通前述銷構件10的插通孔6，且前述銷構件10插通至該插通孔6；以及軸環構件30，係 以前述第二被緊固構件4b(第二構件)位於前述軸環構件30與前述第一被緊固構件4a(第一構件)之間的方式來外插並固定於前述銷構件10；前述緊固構造係使前述第一被緊固構件4a(第一構件)與第二被緊固構件4b(第二構件)緊固；前述緊固構造係以前述第二被緊固構件4b(第二構件)相對於前述銷構件10不會旋轉的方式所構成。
又，本實施形態的前述銷構件10，關於至少已插通至第二被緊固構件4b(第二構件)之插通孔6的部分之一部分或全部，其橫切長邊方向的剖面為非圓形。
依據如此的緊固構造，在緊固第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b之後，可以防止第一被緊固構件4a(銷構件10)與第二被緊固構件4b相互地旋轉(轉動)。亦即，沒有必要進行二點固定。
如此，即便是在使用銷構件10及軸環構件30以一點固定方式使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b緊固的情況下，仍能夠防止第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b相互地旋轉。而且，由於銷構件10相對於被緊固構件4不會鬆動，所以即便是在緊固第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b之後，仍能夠在第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b之間保持較高的緊固強度。
再者，上述的緊固構造係未被限於用以緊固二個被緊固構件(在本實施形態中而言是指第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b)的構造，當然亦能夠採用用以緊固三個以上之被緊固構件的構造。
本實施形態的緊固方法，係緊固第一被緊固構件4a(第一構件)與第二被緊固構件4b(第二構件)，且具備：銷構件10，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且具有橫切長邊方向的剖面為非圓形之非圓形長邊部分；以及軸環構件30，係外插至前述銷構件10；使前述銷構件10在長邊方向上的一方之端部固定於前述第一被緊固構件4a(第一構件)，以將前述銷構件10與前述第一被緊固構件4a(第一構件)一體化；在前述第二被緊固構件4b(第二構件)係形成有可供前述銷構件10插通的插通孔6，並且從與前述第一被緊固構件4a(第一構件)一體化後的銷構件之長邊方向上的另一方之端部，以外插前述非圓形長邊部分(柱部16)的態樣來插通前述第二被緊固構件4b(第二構件)；從插通有前述第二被緊固構件4b(第二構件)的銷構件10之長邊方向上的另一方之端部外插軸環構件30，且使前述銷構件10與前述軸環構件30固定。
依據如此的緊固方法，因是使第一被緊固構件4a與銷構件10一體化，故而只要在第二被緊固構件4b形成插通孔6(預留孔)即可。換句話說，能夠減少開設預留孔的工時， 且能夠防止藉由開設預留孔所致的成本增加或強度降低等。然後，即便是在使用銷構件10及軸環構件30以一點固定方式使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b緊固的情況下，仍能夠防止第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b相互地旋轉。
將使用本實施形態的銷構件10及軸環構件30來緊固第一被緊固構件與第二被緊固構件的緊固方法之例顯示於圖5至圖8。圖5係使用H型鋼作為第一被緊固構件400a，並且使用ㄇ字型(剖面C型)的型鋼或零件作為第二被緊固構件400b之情況的緊固例。如同圖5所示，使用本發明的銷構件10及軸環構件30來緊固第一被緊固構件400a與第二被緊固構件400b，藉此不用在H型鋼(第一被緊固構件400a)之中央設置預留孔(插通孔)就能夠使兩者緊固。
圖6係使用金屬管作為第一被緊固構件402a，並且使用ㄇ字型(剖面C型)的型鋼作為第二被緊固構件402b之情況的緊固例。如同圖6所示，使用本發明的銷構件10及軸環構件30來緊固第一被緊固構件402a與第二被緊固構件402b，藉此就能夠使剖面已閉合的金屬管(第一被緊固構件402a)與ㄇ字型的型鋼(第二被緊固構件402b)緊固。
圖7係在構件之接合中進行了一點固定的緊固例。圖8係作為圖7之緊固部位的X部(一點鏈線所包圍的部位) 之放大圖。在圖7及圖8中係以相對於第一被緊固構件404a之面成為大致垂直的方式來熔接剖面形狀為非圓形(在圖7及圖8中為正方形)的銷構件10並將第一被緊固構件404a與銷構件10一體化，且使銷構件10插通至與形成於第二被緊固構件404b的銷構件10之剖面形狀對應的插通孔60(未圖示)之後，用軸環構件30來進行型鍛作業。藉此，因即便第一被緊固構件404a與第二被緊固構件404b為一點固定，銷構件10(亦即第一被緊固構件404a)與第二被緊固構件404b仍不會相互地旋轉(轉動)，故而能夠減低緊固件數、施工時間與施工成本。
圖9及圖10係使複數個銷構件10藉由熔接等而固定於第一被緊固構件406a、408a的示意圖。藉由採用使用了本實施形態的銷構件10及軸環構件30的緊固方法，就能夠事前在工廠內進行高精度的定位，而非是在緊固現場進行銷構件10之定位。再者，由於圖9及圖10所示的銷構件10係與上述的銷構件10同樣，所以橫切銷構件10之長邊方向的剖面為四角形。
圖11係以相對於第一被緊固構件410a之面成為大致垂直的方式來熔接本實施形態的銷構件10並將第一被緊固構件410a與銷構件10一體化，且使銷構件10插通至與形成於第二被緊固構件410b的銷構件10之剖面形狀對應的插通孔602之後，以藉由軸環構件30所型鍛成的二個緊 固件500成為背靠背的方式所配置。依據此，因在一個緊固件500中與第一被緊固構件410a中的銷構件10所熔接側為相反側的面能維持於平面，故而能夠如圖11所示地鄰接配置二個緊固件。
(其他實施形態)
在本實施形態的銷構件10，係如圖1至圖4所示，雖然在銷軸部14設置柱部16，但是並未被限於此。例如，如圖12所示，亦可為在銷軸部142之整體設置有槽部182的構造。藉由在銷軸部142之整體設置有槽部182，即便是薄板(例如，板厚為0.1mm至未滿2.3mm)的被緊固構件彼此仍能夠用本實施形態的方法來緊固。
銷構件10的銷軸部14之形狀，更進一步是指銷軸部14中之使銷構件10插通至插通孔6(參照圖3)時從被緊固構件4a突出的部分(圖13之槽部184、前端螺牙部204)之軸剖面，不一定有必要形成角狀。此是因在已使銷構件104插通至被緊固構件4b(第二構件)之插通孔6的狀態下，只要形成四角形的部位(柱部164或銷軸部144)與第二構件相接觸的部位之形狀為四角形，就能夠防止被緊固構件4b相對於銷構件104而旋轉所致。
再者，從被緊固構件4a所突出的銷構件104中之特別是指槽部184，亦可為與後述的軸環構件30容易卡合的形 狀，例如軸剖面亦可為圓形。此是因槽部184只要是可與軸環構件30卡合的形狀即可，且非為擔心被緊固構件4b會對銷構件104旋轉的部位所致。
如圖14所示，銷構件10的固定部12之形狀係未被限於圖1至圖3所示的形狀。固定部12之形狀係只要是選擇為在使用熔接螺柱方式等的瞬間熔接機等使銷構件10熔接於一個被緊固構件時適切的形狀(容易通電的形狀)即可，例如，如圖14所示，亦可為圖14中之(a)至(f)的形狀。
在銷構件10與第一被緊固構件4a之固定中，雖然在本實施形態中是使用熔接螺柱方式等的瞬間熔接機，但是未被限於此。只要是能供銷構件10與第一被緊固構件4a固定的態樣則亦可使用任何的方法。
有關銷構件10之軸剖面的形狀，雖然在圖1至圖4中是記載角狀，例如四角形，但是並未被限定於此。只要是可以藉由型鍛來與軸環構件30卡合的形狀即可，例如，如圖15所示，亦可為(a)三角形、(c)五角形、(d)六角形、(e)八角形等。又，亦可在銷構件10之軸的角狀之一部分中包含圓形。換言之，只要是在已使銷構件10插通至插通孔6時(亦包含緊固時)，第二被緊固構件4b(第二構件)無法相對於銷構件10而旋轉的形狀即可。
按照銷構件10之軸剖面的形狀，軸環構件30之內周形狀亦可以變更成如圖16所示。再者，軸環構件30之外周的形狀，只要不妨礙型鍛作業，亦可為與銷軸部14同樣的形狀，例如(a)三角形、(c)五角形、(d)六角形、(e)八角形等。又，如圖16中之(f)所示，並非只有內周形狀，就連外周形狀亦可以按照銷構件10之軸剖面的形狀來變更。
型鍛的方法或裝置並未被限於在本實施形態中所列舉。亦即，只要可以將軸環構件30縮徑即可，例如在採用了角狀之軸環構件的情況下係可以按照軸環構件之形狀來做適當變更，以便在先使所對應的二個面予以縮徑之後再將剩下之所對應的二個面予以縮徑。再者，在本實施形態中，有關軸環構件之縮徑加工，雖然是表現為「型鍛」，但是並未被限於該表現，此與被稱為型鍛加工、歛縫加工的工法同意義。
雖然在本實施形態中第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b係作為平板狀之構件，但是並未被限於此等。亦即，在第一被緊固構件4a中的平板狀之構件中係包含構件之平板部，而在第二緊固構件4b中的平板狀之構件中係包含構件或零件(小零件)之平板部。更言之，只要是可以使銷構件10固定(熔接)於第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b中之其中任一方，且可以在另一方開設插通孔6的構件即可。
在本實施形態的緊固方法中，換句話說在使用銷構件10和軸環構件30來使第一被緊固構件4a及第二被緊固構件4b緊固的的緊固方法中，緊固順序係未被限於本實施形態所記載的順序。例如，在使第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b無間隙地緊固時，雖然軸環構件30之型鍛有必要在緊固順序之最後進行，但是在第一被緊固構件4a與第二被緊固構件4b之間亦可產生間隙的情況下，則亦可為在用軸環構件30來型鍛銷構件30之後使其插通至第二被緊固構件4b之插通孔6，且將銷構件之固定部12固定(熔接等)於第一被緊固構件4a的順序。
(產業可利用性)
本發明係能夠在各種產業，例如電機、汽車、住宅、鐵道、家具(支架(rack))等中作為緊固構件來利用。

Claims (3)

  1. 一種緊固構造，係具備：第一構件；銷構件，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且使長邊方向上的一方之端部固定於前述第一構件並與該第一構件結合；第二構件，係具有能夠插通前述銷構件的插通孔，且前述銷構件插通至該插通孔；以及軸環構件，係以使前述第二構件位於前述軸環構件與前述第一構件之間的方式來外插並固定於前述銷構件；前述緊固構造係使前述第一構件與前述第二構件緊固；前述緊固構造係以前述第二構件相對於前述銷構件不會旋轉的方式所構成。
  2. 如請求項1所記載之緊固構造，其中前述銷構件，關於至少已插通至第二構件之插通孔的部分之一部分或全部，其橫切長邊方向的剖面為非圓形。
  3. 一種緊固方法，係緊固第一構件與第二構件，且具備： 銷構件，係沿著長邊方向具有複數個形成於周方向的非螺旋狀之槽部，並且具有橫切長邊方向的剖面為非圓形之非圓形長邊部分；以及軸環構件，係外插至前述銷構件；使前述銷構件在長邊方向上的一方之端部固定於前述第一構件，以將前述銷構件與前述第一構件一體化；在前述第二構件係形成有可供前述銷構件插通的插通孔，並且從與前述第一構件一體化後的銷構件之長邊方向上的另一方之端部，以外插前述非圓形長邊部分的態樣來插通前述第二構件；從插通有前述第二構件的銷構件之長邊方向上的另一方之端部外插軸環構件，且使前述銷構件與前述軸環構件固定。
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