TWM504122U - 架體組合機構 - Google Patents

Description

架體組合機構

本新型是關於一種架體組合機構，尤指一種利用結構形狀產生撓性緩衝功能之架體組合機構。

一般的建築物或是室外設施常見棚架、採光罩等結構，這類開放性建築的共通特性為重量支撐點較少，故重量必須盡可能的輕，且由於多半位於室外之故，這類架體組合機構通常需承受一定強度的環境壓力，例如風吹雨打、熱脹冷縮即是室外常見的典型情況，又因架體需具備一定強度、抗蝕、輕量及造價不宜過高等特性，使鋁合金、鋁鋼構架體成為非常普遍的架體選擇。

前述架體組合機構已隨著建築工藝之發展而更迭演進許久，其設計的重點多半集中在架體的輕量化、以及架體與架體之間的結合需發揮穩固結合等等功效，然而，習用的架體組合機構為求最基本的安裝牢靠，經常無法妥善考量環境壓力問題，致使透過組合機構而緊緊相接的架體在強風或是熱膨脹的影響之下，容易產生局部擠壓變形的狀況(特別是鋁有良好的可塑性與較大的膨脹係數)，這些細微變形經過 一連串的架體組合，將累積成巨大的應力而集中在整體結構的某些位置，長此以往將使使用架體的棚架或採光罩結構的安全性堪虞。

有鑒於此，為兼顧棚架等產品之組合穩定性以及環境壓力耐受力，本新型提出一種架體組合機構，其充分利用架體與組合機構之形狀搭配來產生良好的可撓性，從而減少前述應力集中問題，以期改善棚架與採光罩等產品的使用安全。

依據本新型之一實施方式，提供一種架體組合機構，其包含二桿體以及一組合件，各桿體皆具有一橫截面，且桿體內部形成有至少一容室，容室開放外露於橫截面並開設有成對貫穿的穿孔，而各個桿體之桿身穿設有成對貫穿的定位孔以供組合件鎖合，組合件包含一連接座、一彎折部以及至少一套合部，連接座、彎折部與套合部依序連接且三者一體成型，而連接座上具有至少一結合孔，當連結座設置於桿體外部時，結合孔與前述定位孔同軸對應以固鎖於桿體外部，使組合件透過連結座被固定在桿體上，彎折部設於連接座之中段處，並做為連接座與套合部之連接橋樑，套合部自彎折部凸伸而出且設有成對的二貫孔，而凸出的套合部套入另一桿體橫截面上的容室，藉由二貫孔與二穿孔同軸對應以鎖合另一桿體。

透過前述實施方式，本新型由組合件之連接座及套合部分別結合兩桿體，再利用彎折部橋接連接座與套合部，藉由彎折部的彎曲形狀來形成撓性機構，當架體組合機構受到環境外力而使各桿體相對移動時，彎折部即可微小撓性變形而發揮緩衝功能，杜絕習用產品因組合件長期受力而永久變形甚至破壞之隱憂。

在前述的實施方式中，桿體另可包含一水平部，而水平部之上緣尚包含一溝槽以供排除戶外雨水，而在水平部的下緣可形成一支撐體，且支撐體朝著水平部之上緣方向凸起，如此可使水平部形成拱形結構，較不易因為上方施加的重力而變形。前述的容室和套合部可以分割為三個部分，如此可使各個套合部獨立嵌設於對應的容室內，且套合部更可以是複數個平板而分別自彎折部凸伸而出，而為了方便組裝，無論套合部為何種形狀，其皆可具有一末端，且末端之厚度小於套合部本體之厚度，如此一來可使末端較為輕易地嵌入容室內，尤需注意者，容室、套合部之組數或是套合部的形狀並不受上述實施方式限制，在套合部可與容室匹配鎖合的前提下，依據桿體尺寸不同或是桿體橫截面形狀不同，前述套合部之組數或形狀皆可自由調整。此外，彎折部可被設計為具有一通孔之中空薄殼狀，如此不但大幅減輕組合件之重量，更可進一步提升彎折部之可撓性，更甚者，彎折部可直接自連接座的中段隆起而形成一凹弧，凹弧與通孔互相搭配，使通孔之截面輪廓線形成至少一曲線，考量彎折部的有利受力條件，彎折部與連接座所形成之一夾角可在90度至 150之間，如此可有利於兩桿體分別藉由套合部及連接座施力予彎折部。再者，在組合件鎖合前述桿體時，彎折部與另一桿體之間可形成一緩衝間隙，使另一桿體之水平部受壓時不易對組合件產生過大的剪應力，且連接座與桿體之桿身可以具有一內角，其中內角大於0度並小於15度，藉由內角之設計，當組合件受到來自另一桿體之縱向推力時，可避免連接座過度施力在桿身上，同時保有兩桿體之間的運動空間。

依據本新型另一實施方式，提供一種架體組合機構，其包含二桿體以及一組合件，各個桿體之桿身穿設有成對貫穿的定位孔以供組合件鎖合，組合件包含一連接座、一彎折部以及一套合部，連接座、彎折部與套合部依序連接且三者一體成型，而連接座上具有至少一結合孔，當連結座設置於桿體外部時，結合孔與前述定位孔同軸對應以固鎖於桿體外部，使組合件透過連結座被固定在桿體上，彎折部設於連接座之中段處，並做為連接座與套合部之連接橋樑，套合部自彎折部凸伸而出且設有成對的二貫孔，而凸出的套合部對應套合另一桿體之橫截面，藉由二貫孔與二穿孔同軸對應以鎖合另一桿體。

在前述另一實施方式中，桿體另可包含一水平部，而水平部之上緣尚包含一溝槽以供排除戶外雨水，而在水平部的下緣可形成一支撐體，且支撐體朝著水平部之上緣方向凸起。前述的套合部可以是複數個平板而分別自彎折部凸伸而出，而為了方便組裝，無論套合部為何種形狀，其皆可具有一末端，且末端之厚度小於套合部本體之厚度。此外， 彎折部可被設計為具有一通孔之中空薄殼狀，且彎折部可直接自連接座的中段隆起而形成一凹弧，凹弧與通孔互相搭配，使通孔之截面輪廓線形成至少一曲線，彎折部與連接座所形成之一夾角可在90度至150之間。前述彎折部與另一桿體之間可形成一緩衝間隙，且連接座與桿體之桿身可以具有一內角，其中內角大於0度並小於15度。

100‧‧‧架體組合機構

200‧‧‧桿體

210‧‧‧橫截面

211‧‧‧容室

212‧‧‧穿孔

220‧‧‧定位孔

230‧‧‧水平部

231‧‧‧溝槽

300‧‧‧組合件

310‧‧‧連接座

311‧‧‧結合孔

320‧‧‧彎折部

321‧‧‧通孔

330‧‧‧套合部

331‧‧‧末端

332‧‧‧貫孔

400‧‧‧組合件

410‧‧‧連接座

411‧‧‧結合孔

420‧‧‧彎折部

421‧‧‧通孔

430‧‧‧套合部

431‧‧‧末端

432‧‧‧貫孔

G‧‧‧緩衝間隙

h‧‧‧凹弧

d1‧‧‧第一間距

d2‧‧‧第二間距

α‧‧‧夾角

β ‧‧‧內角

第1圖係繪示依據本新型一實施方式之架體組合機構的爆炸視圖；第2圖係繪示第1圖之桿體的橫截面示意圖；第3圖係繪示第1圖之組合件的立體圖；第4A圖係繪示第1圖之架體組合機構的組合狀態上視圖；第4B圖係繪示第4A圖之架體組合機構的A-A剖線視圖；第5圖係繪示依據本新型另一實施方式之架體組合機構的爆炸視圖；第6圖係繪示第5圖之組合件的立體圖；第7A圖係繪示第5圖之架體組合機構的組合狀態上視圖；以及第7B圖係繪示第7A圖之架體組合機構的B-B剖線視圖。

第1圖係繪示依據本新型一實施方式之架體組合機構的爆炸視圖。請參照第1圖，本實施方式之架體組合機構100包含二桿體200以及一組合件300，而各個桿體200皆具有一橫截面210，且桿體200內部形成有三容室211，這些容室211外露於橫截面210，且容室211在桿體200上開設有成對貫穿的二穿孔212，在各個桿體200的桿身側面則開設有複數個定位孔220，組合件300包含一連接座310、一彎折部320以及三套合部330，其中連接座310包含與前述的複數定位孔220同軸對應之複數結合孔311，並藉此將組合件300鎖合在其中一桿體200的桿身側面，彎折部320一體成型並凸伸於連接座310的中段處，而三個套合部330亦一體成型於彎折部320之另一端，各個套合部330對應前述另一桿體200之橫截面210而套入容室211，且套合部330包含成對的二貫孔332，兩個貫孔332與前述兩穿孔212同軸對應，藉此將套合部330與另一桿體200鎖合。

第2圖係繪示第1圖之桿體200的橫截面示意圖。第3圖係繪示第1圖之組合件300的立體圖。請配合參照第2圖以及第3圖，如第2圖所示，桿體200可包含一水平部230，且考慮架體組合機構100搭設於室外環境，水平部230之外緣可設有一溝槽231以提供排水用途，且水平部230之下緣可形成一朝著水平部230上緣凸起的拱形支撐體，藉由此一結構來強化水平部230的抗壓強度而在第2圖中，露出橫截面210之三個容室211彼此以第一間距d1相隔，而配合第3圖可知，組合 件300的三個套合部330以第二間距d2相隔，且第二間距d2大於第一間距d1，如此使各個套合部330恰可套入對應的容室211內，以第3圖之實施例而言，各個套合部330分為彼此平行相對的兩片狀平板，各個平板自彎折部320朝外平行凸伸。且套合部330之頂部形成一末端331，由於末端331的厚度小於套合部330的厚度，使套合部330可藉由較窄的末端331嵌入容室211內，另外，圖中的結合孔311以及貫孔332係分別與桿體200上的定位孔220以及穿孔212對應，因此上述的這些孔道是依照加工或安裝需求所開設，只要組合件300可將兩桿體200連接，前述的這些孔道並無尺寸、數量或是開設位置的限制，值得一提的是，由於彎折部320最重要的功能為利用其撓性性能達到兩桿體200施力於組合件300時的緩衝效果，因此為了強化彎折部320的可撓性，彎折部320可以為空心狀，亦即彎折部320可以鑿空而具有一通孔321，使彎折部320之上段形成中空薄殼狀，如此可使彎折部320的剛度不至於過大，且此時彎折部320隆起於連接座310的中段處，使連接座310下端形成一凹弧h，此時通孔321之截面輪廓線對應凹弧h而產生一曲線，並且連接座310與彎折部320形成一夾角α，而考慮架體組合機構100的施力結構，夾角α之適當範圍為90度至150度，藉由通孔321、凹弧h以及夾角α等設置，彎折部320可靈活地依照外力條件而變形，從而更穩定發揮各個桿體200之間的緩衝效果。

第4A圖係繪示第1圖之架體組合機構100的組合狀態上視圖。第4B圖係繪示第4A圖之架體組合機構的A-A剖 線視圖。繼續參照第4A圖及第4B圖，組合件300之連接座310與彎折部320的寬度小於或等於桿體200的寬度，以便於組合件300容納於上下兩水平部230之間，且連接座310以及彎折部320之疊合高度恰好貼齊水平部230邊緣，在組合狀態下，連接座310透過結合孔311鎖設於桿體200之側邊，彎折部320之頂部抵靠另一桿體200之橫截面210，而凸伸之套合部330則自橫截面210向內套入容室211，並以貫孔332鎖合穿孔212，而由於凹弧h之壁側並未固定在桿體200上，當各容室211內之套合部330因兩桿體200相互位移而受力時，彎折部320即可隨時因應環境外力而變形，並在外力停止後，利用其撓性恢復為初始狀態，並藉此防止架體組合機構100因長期應力分布不均而產生的結構損壞。

而在一較佳之實施例中，連接座310以及彎折部320之疊合高度可小於水平部230邊緣，此時彎折部320與另一桿體200之間形成一緩衝間隙G，當桿體200由水平部230之正面受壓時，緩衝間隙G可確保水平部230受力後獨立應變，而不至於使套合部330扭曲變形。此外，連接座310與桿體200之鎖合處可以具有一內角β ，而內角β 大於0度並小於15度，由於連接座310與桿體200不完全緊密貼合，當組合件300受到來自另一桿體200之縱向推力或橫向扭轉時，可避免連接座310過度施力在桿身200上，同時保有兩桿體200之間的運動空間。

第5圖係繪示依據本新型另一實施方式之架體組合機構的爆炸視圖。第6圖係繪示第5圖之組合件的立體圖。 第7A圖係繪示第5圖之架體組合機構的組合狀態上視圖。第7B圖係繪示第7A圖之架體組合機構的B-B剖線視圖。請一併參照第5圖、第6圖、第7A圖及第7B圖，本新型另一實施方式之架體組合機構包含二桿體200以及一組合件400，各個桿體200皆具有一橫截面210，且各個桿體200的桿身側面開設有複數個定位孔220，組合件400包含一連接座410、一彎折部420以及一套合部430，其中連接座410包含與前述的複數定位孔220同軸對應之複數結合孔411，並藉此將組合件400鎖合在其中一桿體200的桿身側面，彎折部420一體成型並凸伸於連接座410的中段處，而套合部430亦一體成型於彎折部420之另一端，且套合部430包含成對的二貫孔432，兩個貫孔432與前述兩穿孔212同軸對應，藉此將套合部430與另一桿體200鎖合。本實施方式之其餘細部特徵與前述第一實施方式相同，在此不多贅述，而此實施方式較第一實施方式不同之處在於：套合部430對應套合另一桿體200之橫截面210，由於此實施方式之套合部430不嵌入橫截面210，因此套合部430以及橫截面210之內部可依照實際需求而變動，亦即在此實施方式下，容室211、第一間距d1以及第二間距d2之實施可以任意為之，不受桿體200與組合件400的組合關係所限制。

由上述揭示之實施方式可知，本新型至少有如下優點：第一，藉由分設的複數個套合部來使組合件的受力應變精確化，在桿體與桿體透過組合件連接時，即使產生例如扭矩等非平面應力，亦能夠使平均地分布於套台部上，確保 桿體不易發生扭轉的狀況；第二，彎折部的空心設計除了減少組合件重量外，更提高了套合部隨環境外力而形變的自由度，使整體結構產生有力的受力條件；第三，連接座之中段設置為騰空凹弧狀，搭配緩衝間隙與內角設計，使彎折部在受力時不會因邊界位移鎖死而造成應力殘留的反效果，有助於防止機械潛變現象，增加使用壽命。

雖然本新型已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本新型，任何熟習此技藝者，在不脫離本新型之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本新型之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧架體組合機構

200‧‧‧桿體

212‧‧‧穿孔

220‧‧‧定位孔

400‧‧‧組合件

410‧‧‧連接座

411‧‧‧結合孔

420‧‧‧彎折部

421‧‧‧通孔

430‧‧‧套合部

431‧‧‧末端

432‧‧‧貫孔

α ‧‧‧夾角

β ‧‧‧內角

G‧‧‧緩衝間隙

h‧‧‧凹弧

Claims (23)

1. 一種架體組合機構，包含：二桿體，各該桿體具有一橫截面且形成至少一容室於該桿體內，該容室開放外露於該橫截面，而該容室開設有成對貫穿的二穿孔，且各桿體上開設有至少一定位孔；以及一組合件，包含：一連接座，該連接座具有至少一結合孔，且該結合孔與該定位孔同軸對應以供鎖合一該桿體；一彎折部，該彎折部一體成型於該連接座中段處；以及至少一套合部，該套合部自該彎折部一體凸伸而出，該套合部相對應另一該桿體之該橫截面且套入該容室內，進而以該套合部組接另一該桿體，且該套合部具有成對的二貫孔，該二貫孔與該二穿孔同軸對應以供鎖合另一該桿體。
2. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該桿體具有一水平部，且該水平部上緣具有一溝槽。
3. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該桿體具有一水平部，且該水平部之下緣形成一支撐體而朝該水平部之上緣凸起。
4. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該容室與該套合部之數量為三。
5. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，該彎折部為空心狀而具有一通孔，使該彎折部之上段形成中空薄殼狀。
6. 如申請專利範圍第5項所述之架體組合機構，該通孔之截面輪廓線至少包含一曲線。
7. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該套合部具有一末端，該末端之厚度小於該套合部之厚度。
8. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該彎折部隆起於該連接座中段處，且該彎折部與該連接座形成一夾角，該夾角大於90度並小於150度。
9. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，其中該套合部為複數個自該彎折部朝外平行凸伸而出的平板。
10. 如申請專利範圍第9項所述之架體組合機構，其中該套合部具有一末端，該末端之厚度小於該套合部之厚度。
11. 如申請專利範圍第1項所述之架體組合機構，該連接座鎖合於一該桿體時，該連接座與該桿體形成一內角，該內角大於0度並小於15度。
12. 如申請專利範圍第11項所述之架體組合機構，該套合部與另一該桿體形成一緩衝間隙。
13. 一種架體組合機構，包含：二桿體，各該桿體具有一橫截面，而各該桿體之桿身開設有成對貫穿的二穿孔，且各桿體上開設有至少一定位孔；以及一組合件，包含：一連接座，該連接座具有至少一結合孔，且該結合孔與該定位孔同軸對應以供鎖合一該桿體；一彎折部，該彎折部一體成型於該連接座中段處；以及一套合部，該套合部自該彎折部一體凸伸而出，該套合部相對應另一該桿體之該橫截面並套合另一該桿體，且該套合部具有成對的二貫孔，該二貫孔與該二穿孔同軸對應以供鎖合另一該桿體。
14. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，其中該桿體具有一水平部，且該水平部上緣具有一溝槽。
15. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，其中該桿體具有一水平部，且該水平部之下緣形成一支撐體而朝該水平部之上緣凸起。
16. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，該彎折部為空心狀而具有一通孔，使該彎折部之上段形成中空薄殼狀。
17. 如申請專利範圍第16項所述之架體組合機構，該通孔之截面輪廓線至少包含一曲線。
18. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，其中該套合部具有一末端，該末端之厚度小於該套合部之厚度。
19. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，其中該彎折部隆起於該連接座中段處，且該彎折部與該連接座形成一夾角，該夾角大於90度並小於150度。
20. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，其中該套合部為複數個自該彎折部朝外平行凸伸而出的平板。
21. 如申請專利範圍第20項所述之架體組合機構，其中該套合部具有一末端，該末端之厚度小於該套合部之厚度。
22. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，該連接座鎖合於一該桿體時，該連接座與該桿體形成一內角，該內角大於0度並小於15度。
23. 如申請專利範圍第13項所述之架體組合機構，該套合部與另一該桿體形成一緩衝間隙。