TWI353421B - Clinch spot bearing - Google Patents

Description

1353421 九、發明說明： 本專利申請案係有關西元2006年4月28日向美國提 出申請’名稱爲「鉚合點軸承」（CLINCH SPOT BEARING) 的臨時專利申請案No.60/745,897，在此請求其優先檣。 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種用於結合兩片板材的扣件，其亦可 允許其間之相對轉動。尤有關於鉚合式兩件扣件，其在單 —壓入組合操作中提供兩片材的可轉動結合。 【先前技術】 在扣件技藝中’已認識到有可轉動地結合兩件相當薄 的金屬片之扣件的需要。這些扣件經常稱爲樞轉軸承或推 力軸承。此等構造之例子揭示在例如發給大衛，名稱爲「樞 轉軸承」之美國專利4,582,435號中。另一此種裝置揭示於 發給雷那克氏之美國專利5，860,780號中。在兩者情況下， 有一鉚合式方法被用來將板材之任一個擴張成喇叭狀，或 者有一如雷那克氏專利中所說明€的鉚釘式扣件》此等系 統之每一者各有其缺點，包括無法提供薄板之間的彈性分 離’或容許軸向偏轉而不影響薄板之間的相對轉動。而且， 雷那克扣件對薄板之安裝可能很複雜。在此兩例中，軸承 表面之一亦必須爲板材本身。這會導致過度的磨損、維修 問題及結合失效。這亦會限制板材及其表面條件。解決此 問題之接頭組合係更複雜的三件式系統。 因此，在此技藝中，有結合兩件相當薄的金屬片同時 容許其間轉動之需要，此結合要有效且合乎經濟，亦容許 軸向偏轉以及薄板之間的彈性分離。又，在此技藝中亦有 1353421 用於諸金屬薄板之簡化的可轉動結合組合之需要，其中任 一薄板無須作爲摩擦軸承表面。 【發明內容】 爲了符合上述技藝中之需要，本發明藉由提供兩件式 相互配合的軸承組合，個別元件牢固地附著於每一薄板， 而容許可轉動之結合，如此’諸薄板可被結合，而轉動係 藉相互配合的軸承表面控制。此兩相互配合的零件包括— 內及外環（race)，在內、外環對於單一壓入操作中被壓入諸 薄板之前，此對環可被放置在一起而與待結合的薄板中對 齊之諸孔重疊。軸承元件的材料可選擇符合特定應用的摩 擦及負荷特性者。替代實施例中包含在諸環之間加入球軸 承，或在另一情況下’於薄板之間使用一具有拱形軸承表 面的偏壓彈簧，其容許薄板轉動及/或角度偏轉。 更具體言之，本發明包括：一軸承組合，用以可轉動 地結合兩薄板；頂板，具有第1孔，與底板對齊，，並與 底板成面對面關係，該底板具有繞軸心與第1孔對齊的第 2孔。一外環位於頂板之孔口內，在中央具有鑽孔，在其 圓周有用以收容來自頂板並使之牢固附著之冷金屬流的 機構。一內環局部地位於外環內，且局部地位於第2薄板 中，並以圓周之鉚接機構固定於其上。此內環另包含直徑 增加到比外環之孔直徑更大的頭部，藉此而在組合後使頂 板固接於底板。內環及外環之尺寸設成很接近，以提供結 合性及使一方之薄板相對於另一方之薄板繞軸心之轉動 性。 於此方面，在詳細說明本發明至少一實施例之前須了 1353421 解，本發明並不限定其應用於下列說明及顯示於附圖中之 元件的構造及配置。本發明可有其他實施例且能以其他方 式實施及執行。而且須了解，在此所使用之詞句或名詞僅 係爲了說明方便，不得視爲限制。 依此方式，熟於此技術者須了解，根據此說明書可立 即應用而設計出用以實施本發明許多目的的其他構造，方 法及系統。因此，重要的是，在不違離本發明之精神及範 圍下，申請專利範圍應包含此等均等性構造。 【實施方式】 參照第1圖，其顯示本發明之四個基本元件。內環11 及外環13被組合到板15及17,使得其等結合成可在軸承 元件11及13上自由轉動。元件11爲內環，其在外環13 內相互配合。在如第2A及2B圖所示之單一壓入操作中， 內環1 1被安裝到底板1 7，而外環1 3被鉚合到頂板1 5。 諸環件的安裝係各經由頂及底板之對齊的孔16及18達 成。 參照第2A及2B圖，本發明元件之組合係藉由在沖頭 21及底砧23之間執行的壓入操作加以說明。頂及底板1 5 及17係以其等之孔對齊的方式被放置於壓床。如第2A圖 所示，將內環11及外環13放置在一起，並且設置在薄板 上而與板上的諸孔軸向對齊。然後，如第2B圖所示，實施 壓合而造成板之結合及零件之鉚合。外環周圍之一周向側 切（under cut)31容納來自頂板的冷金屬流，而內環周圍之一 類似周向側切33則因這些零件壓入板材內而容納來自底 板之冷金屬流。如此，可達成外環對頂板及內環對底板的 1353421 剛性附接。零件尺寸設定成有一間隙35 ’用以控制在零件 之間的相對移動，容許其等自由轉動。 參照第3圖，本發明之一實施例採用一具有長柄部41 之內環11，其容許在薄板15及17之間有實質的分開距離。 '內環11及外環13以和第2A及2B圖所示之相同方式被鉚 * 合到頂及底板，其中在內環之柄部周圍採用彈簧43。此彈 簧彈性地壓迫薄板分離，但如本圖所示，容許其等角度偏 向。本實施例容許於零件之間的搖動及轉動。爲了促進角 φ 度偏向，在內環及外環上各採用相匹配的拱形表面44及 45。本實施例提供一種球-及-承座式齊平鉚合軸承，但安 裝上須要兩階段壓入操作。外環首先被壓入薄板中，然後 內環通過頂板被安裝，且彈簧在第2壓入操作中被鉚合到 第2薄板。 參照第4圖，又另一實施例可轉動地結合薄板15與 17’其中內環11及外環13採用球軸承46以減少摩擦。可 在安裝時於薄板之間採用塡隙法（未圖示），以進一步減少 φ 摩擦’當後者被移除時，可確保諸薄板在轉動時維持於非 接觸關係。 上述係僅用於說明本發明原理，又，熟於此技術者可 立即作出許多變化及改變’故本發明並不限於在此顯示及 說明的構造。因而，所有適當的變化及均等者均在本發明 範圍之內。 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之底部右側立體組合圖。 第2 A及2 B圖係顯示本發明之組合的順序側剖視圖。 1353421 第3圖是使用彈簧分離器及拱形軸承表面的另一實施 例之側剖視圖。 第4圖係顯示球軸承之使用的另一實施例之側剖視 圖。 【主要元件符號說明】

11 內環 13 外環 15 頂板 17 底板 16,18 孔 2 1 沖頭 23 底砧 3 1,33 側切 35 間隙 4 1 長柄部 43 彈簧 44,45 拱形表面 46 球軸承

Claims (1)

1353421 第96109030號「鉚合點軸承」專利案 (2009年3月修正） 十、申請專利範圍： 1. 一種可轉動地結合兩薄板的軸承組合，包括： —平面頂板，具有第1孔； 一外環，位在該第1孔內，具有一軸孔以及收容來自 頂板冷流金屬而使之牢固附著之機構； —底板，與該頂板成面對面關係，具有第2孔，該第 2孔與該第1孔繞軸心成軸向對齊； 一內環，至少局部位於該外環之該軸孔內，且軸向延 伸至少到局部位於該第2孔內的一點，該內環具有可將 內環牢牢地固緊到該底板的周向鉚合固定機構；及 其中該內環包括直徑增加到比該外環之孔直徑大的頭 部，藉此使頂板固接於底板，該內環及外環之尺寸設成 很接近，以使頂板可繞該軸心轉動地結合到底板。 2. 如申請專利範圍第1項之軸承組合，其中該內環的頭部 包含一有角度的外側壁。 3. 如申請專利範圍第2項之軸承組合，其中該外環包含一 具有角度的內側壁，用於緊密地容納該頭部之外側壁。 4. 如申請專利範圍第3項之軸承組合，其中另包含有一位 於該頂及底板之間，且圍住該內環之柄部的彈簧，該彈 簧之每一端分別抵住薄板以彈性地偏壓該諸薄板，使之 分開。 5.如申請專利範圍第4項之軸承組合，其中另包含多數個 球軸承，其係徑向地位在該內環與外環之間，且彼此之 1353421 間滾動接觸。 6. 如申請專利範圍第4項之軸承組合，其中該彈簧係螺旋 彈簧。 7. 如申請專利範圍第4項之軸承組合，其中外環之內側壁 及內環之外側壁係對應之拱形表面。 8. 如申請專利範圍第3項之軸承組合，其中另包含在該內 環之外側壁上之任一點與該外環之內側壁上的任一點之 間的間隙。 9 一種可轉動地結合兩薄板的方法，包括： 提供一兩件式軸承組合，其包含一外環及一相互配合 的內環； 提供一具有沖頭及底砧的壓床； 將該內環置放在該外環內； 放置該內環及外環在一頂板及一底板之兩薄板上’該 等薄板具有孔，且定位成該些孔與內環及外環軸向對 齊；及 以該沖頭之單一壓入衝程將內及外環壓入該等薄板中 ，藉由同時使外環鉚合到頂板，且內環鉚合到底板’達 成諸薄板的可轉動結合。