TWI414687B - 安全銷釘及其製備方法 - Google Patents

Description

安全銷釘及其製備方法

本發明涉及一種銷釘，尤其涉及一種安全銷釘及其製備方法。

安全銷釘係一種常用連接件，其用於固定工件。當安全銷釘受力超過一定值時，即發生斷裂，以避免其所固定之工件受到外力損傷。

請參見圖1，一種安全銷釘100，其用於將第一元件13定位於第二元件15上。該安全銷釘100呈近似圓柱形，其包括第一端部10、第二端部12及連接第一端部10及第二端部12之斷裂部14。其中，斷裂部14之直徑小於第一端部10及第二端部12之直徑。第一元件13上開設有與第一端部10相應之定位孔130，第二元件15上開設有與第二端部12相應之固定槽150。使用時，敲擊安全銷釘100，使第一端部12與固定槽150過盈配合，然後將第二端部12固定於定位孔130內，即可使第一元件13固定於第二元件15上，且第一元件13與第二元件15之接合面對應於斷裂部14。由於安全銷釘100之斷裂部14強度較低，當第一元件13受到垂直於安全銷釘100軸線方向之較大外力作用時，安全銷釘100便從斷裂部14斷開，使第一元 件13與第二元件15相分離，以避免第一元件13受到外力損傷。

由於斷裂部14之強度較低，在裝配過程中，外力之作用容易使其發生變形甚至產生裂紋，常導致斷裂部14之斷裂點誤差較大。另外，斷裂部14一般利用車削加工在安全銷釘100上形成，然而，車床之刀具切削之深度很難精確控制，導致安全銷釘100之斷裂部14之直徑誤差較大，亦增加了安全銷釘100之斷裂點誤差。

鑒於上述內容，有必要提供一種斷裂點精確之安全銷釘。

一種安全銷釘，用於固定第一工件及第二工件，其包括第一套筒、第二套筒及內芯。第一套筒之一端面及第二套筒之一端面相接觸，內芯位於第一套筒及第二套筒內。內芯之製備材料強度較第一套筒及第二套筒制備材料強度低，該第一套筒穿設於該第一工件，該第二套筒穿設於該第二工件，該第一套筒及該第二套筒之接觸端面與該第一工件及該第二工件之接合面相平。

上述安全銷釘在裝配過程中，沿安全銷釘軸線方向之力由第一套筒及第二套筒所承受，不易影響內芯。在固定工件時，第一套筒及第二套筒分別與二工件相連接，第一套筒及第二套筒之接觸端面位於二工件之交接面上。依據內芯材料之力學性能，精確控制內芯之直徑，即可精確控制安全銷釘之斷裂點。

100、200、300‧‧‧安全銷釘

12‧‧‧第二端部

130、250‧‧‧定位孔

15‧‧‧第二元件

20、30‧‧‧內芯

220、240‧‧‧容置孔

25‧‧‧第一工件

28‧‧‧螺母

10‧‧‧第一端部

13‧‧‧第一元件

14‧‧‧斷裂部

150、270‧‧‧固定槽

22、32‧‧‧第一套筒

24、34‧‧‧第二套筒

27‧‧‧第二工件

35‧‧‧外螺紋

圖1係一種安全銷釘連接二工件時之剖面示意圖。

圖2係本發明實施例一之安全銷釘分解圖。

圖3係圖2所示安全銷釘連接二工件時之剖面示意圖。

圖4係本發明實施例二之安全銷釘連接二工件時之剖面示意圖。

下面將結合附圖及具體實施方式對本發明之安全銷釘做進一步詳細說明。

請參閱圖2及圖3，本發明較佳實施例一之安全銷釘200包括內芯20、第一套筒22及第二套筒24。內芯20呈圓柱形，第一套筒22及第二套筒24之外徑相同，其中第一套筒22內開設有與內芯20相應之容置孔220，第二套筒24內亦開設有與內芯20相應之容置孔240。安全銷釘200二端分別固定於容置孔220及容置孔240內，且第一套筒22之一端面與第二套筒24之一端面相接觸。其中，第一套筒22及第二套筒24之強度由強度較高之材料製備，內芯20由強度較低之材料製備。本實施例中，內芯20選用鋁材，第一套筒22及第二套筒24選用鋼材。

第一工件25內開設有與第一套筒22相應之定位孔250，第二工件27內開設有與第二套筒24相應之固定槽270。將安全銷釘200靠近第二套筒24一端對準固定槽270，並沿安全銷釘 200軸線方向敲擊第一套筒22，使第二套筒24與固定槽270過盈配合，從而將其固定於固定槽270內。然後，將第一工件25之定位孔250對準安全銷釘200之第一套筒22，施力於第一工件25，使第一套筒22穿入並固定於定位孔250內。此時，第一套筒22及第二套筒24之接觸端面與第一工件25及第二工件27之接合面相平。強度較高之第一套筒22及第二套筒24可保證安全銷釘200在第一工件25及第二工件27內精確定位。而且，由於第一套筒25與第二套筒27相抵接，在裝配過程中，沿安全銷釘200軸線方向之外力大部分由第一套筒22及第二套筒24所承受，對內芯20影響較小。

第一工件25受到垂直於安全銷釘200軸線之外力作用時，由於第一套筒22及第二套筒24並非一體結構，故內芯20亦受到該外力作用。當該外力超過內芯20斷裂強度時，安全銷釘200即從第一套筒22及第二套筒24接合處斷開，以避免第一工件25受到過大外力而損傷。

安全銷釘200之製備方法包括以下步驟：首先，形成第一套筒22及第二套筒24，形成之方式可以為擠壓成型或者鑄造成型。然後，將第一套筒22及第二套筒24正對放置於鑄造模具之模腔中，並使第一套筒22及第二套筒24靠近之端面緊密貼合，且容置孔220及容置孔240相連通。將熔融之內芯20原料注射於容置孔220及容置孔240內，冷卻後形成內芯20。

在上述製備過程中，只需要依據內芯20材料之力學性能，精確控制第一套筒22及第二套筒24之內徑，澆鑄成型後之內芯 20直徑即為精確值，安全銷釘200之斷裂點就可得到精確控制。

安全銷釘200之內芯20亦可以採用塑膠材料製備，採用上述方法將塑膠材料注射入容置孔220及容置孔240內，冷卻成型即可。

安全銷釘200還可以藉由熱緊法裝配。先制得第一套筒22及第二套筒24，然後藉由鍛壓、澆鑄等方法製備內芯20，且使內芯20之直徑比第一套筒22及第二套筒24之內徑稍大。最後將第一套筒22及第二套筒24熱處理，第一套筒22及第二套筒24受熱膨脹，容置孔220及容置孔240之直徑相應變大，將內芯20穿入容置孔220及容置孔240內。冷卻後，內芯20即與容置孔220及容置孔240過盈配合而固定於第一套筒22及第二套筒24內。

安全銷釘200還可以藉由冷緊法裝配，其與熱緊法相似，其不同在於：在制得第一套筒22、第二套筒24及內芯20後，將內芯20冷處理，內芯20之直徑將變小，將內芯20穿入容置孔220及容置孔240內。溫度恢復正常後，內芯20即與容置孔220及容置孔240過盈配合而固定於第一套筒22及第二套筒24內。

採用上述熱緊法及冷緊法之裝配之安全銷釘200之內芯20可藉由鍛壓、澆鑄等方法製備，精確控制內芯20之直徑，即可使安全銷釘200之斷裂點為確定值。

安全銷釘200之內芯20亦可以採用木質材料。將第一套筒22及第二套筒24抵接放置，並使容置孔220及容置孔240相連通，藉由壓合工具將木質材料壓入容置孔220及容置孔240內即可。

當然，內芯20不限於圓柱體，其亦可以為四稜柱或者其他較為規則之形體，以便於控制其大小及形狀。同時，第一套筒22及第二套筒24相應設計為容納內芯20之套筒形狀。

請參閱圖4，本發明實施例二之安全銷釘300與安全銷釘200相似，第一套筒32及第二套筒34之內徑相同。不同之處在於：安全銷釘300較長，沿安全銷釘300之軸線方向，安全銷釘300之第一套筒32及第二套筒34之外徑逐漸變小，使安全銷釘300整體形狀呈楔形，安全銷釘300直徑較小一端形成有外螺紋35。相應地，第一工件25與第二工件27內開設有貫通之配合孔251，該配合孔251與安全銷釘300之形狀相應。沿安全銷釘300軸線方向之敲擊第一套筒32，使安全銷釘300與配合孔251過盈配合，從而將第一工件25與第二工件27固定在一起，且安全銷釘300兩端均暴露於工件外，再以一螺母28鎖合於安全銷釘300之外螺紋35端，從而可將第一工件25緊固於第二工件27上。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施方式，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下 申請專利範圍內。

200‧‧‧安全銷釘

22‧‧‧第一套筒

220、240‧‧‧容置孔

20‧‧‧內芯

24‧‧‧第二套筒

Claims (8)

1. 一種安全銷釘，用於固定第一工件及第二工件，其改良在於：該安全銷釘包括第一套筒、第二套筒及內芯，該第一套筒之一端面及第二套筒之一端面相接觸，該內芯位於第一套筒和第二套筒內，該內芯之製備材料強度較該第一套筒及第二套筒制備材料強度低，該第一套筒穿設於該第一工件，該第二套筒穿設於該第二工件，該第一套筒及該第二套筒之接觸端面與該第一工件及該第二工件之接合面相平。
2. 如申請專利範圍第1項所述之安全銷釘，其中該第一套筒及第二套筒均為鋼材製備。
3. 如申請專利範圍第2項所述之安全銷釘，其中該內芯為鋁材製備。
4. 如申請專利範圍第2項所述之安全銷釘，其中該內芯為塑膠材料製備。
5. 如申請專利範圍第2項所述之安全銷釘，其中該內芯為木質材料製備。
6. 如申請專利範圍第1項所述之安全銷釘，其中該第一套筒及第二套筒之外徑相同，該安全銷釘呈圓柱形，該內芯呈圓柱形。
7. 如申請專利範圍第1項所述之安全銷釘，其中該第一套筒及該第二套筒之外徑沿內芯之軸線方向逐漸變小，且第一套筒及該第二套筒之內徑相同。
8. 一種安全銷釘之製備方法，其包括如下步驟：形成第一套筒及第二套筒，該第一套筒及第二套筒均開設有容置孔；提供一模具，將第一套筒及第二套筒置於該模具之模腔內，使第一套筒及第二套筒之容置孔相連通，且第一套筒及第二套筒具有相接觸之端面；將熔融之原料注射入第一套筒及第二套筒之容置孔內，冷卻後形成內芯。