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TWI502139B - 固定機構 - Google Patents

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TWI502139B
TWI502139B TW102147562A TW102147562A TWI502139B TW I502139 B TWI502139 B TW I502139B TW 102147562 A TW102147562 A TW 102147562A TW 102147562 A TW102147562 A TW 102147562A TW I502139 B TWI502139 B TW I502139B
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Jyun Shuo Liang
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Description

固定機構
本發明係提供一種固定機構，尤指一種不使用螺絲鎖附以具有低成本與高良率優點的固定機構。
一般機構常用的固定技術為螺絲鎖附固定法。為了組合第一物件與第二物件，第一物件係形成穿孔，第二物件具有定位部，且定位部需設置橋接件(例如銅釘)。螺絲通過第一物件之穿孔，並旋轉插入定位部上的銅釘。銅釘的內表面具有相應的螺紋結構，使得螺絲可緊密咬和銅釘，進而限制第一物件和第二物件的相對移動。然而，傳統螺絲鎖附固定法使用的螺絲與橋接件的製作成本昂貴，將橋接件設置在定位部的技術成本(例如熱熔)所費不貲，組裝工時較長且易有良率不佳的缺點。
本發明係提供一種不使用螺絲鎖附以具有低成本與高良率優點的固定機構，以解決上述之問題。
本發明之申請專利範圍係揭露一種固定機構，用來將一第一物件固定在一第二物件上。該第一物件具有一開孔，且該第二物件具有一定位部。該固定機構包含有一本體、一止擋部以及一氣密封閉元件。該本體具有一中空結構和相對的一第一端與一第二端。該第一端穿設該開孔且插入該定位部，且該本體之外表面以線接觸方式卡合於該定位部之內表面。該止擋部設置於該第二端。在該本體穿過該第一物件和該第二物件時，該止擋部止擋於該第一物件相對該第二物件之一側。該氣密封閉元件設置於該第二端以封住該中空結構，防止外部氣體流入該中空結構。
本發明之申請專利範圍另揭露該氣密封閉元件在該本體插入該定位部後才封住該中空結構。
本發明之申請專利範圍另揭露該本體之外徑實質相等或大於該定位部之內徑。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一氣密緩衝元件，設置於該本體之該外表面，以彈性變形方式填塞在該本體與該定位部之間。
本發明之申請專利範圍另揭露該本體的該外表面形成一環型凸起部，且該氣密緩衝元件設置於該環型凸起部上。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一氣密隔絕元件，位於該第一物件與該第二物件之間，且環繞設置在該定位部上。
本發明之申請專利範圍另揭露該本體與該定位部分別為一直筒結構或一漏斗型結構。該漏斗型結構之上端口徑實質大於該漏斗型結構之下端口徑。
本發明之申請專利範圍另揭露該固定機構另包含一排氣模組，用來在該氣密封閉元件封住該中空結構後排出該中空結構內的部份氣體。
本發明不使用具螺紋結構的固定元件(例如螺釘與螺帽)，便能產生物件固定的效果。本發明的固定機構藉由形成氣密空間，利用大氣壓力及真空吸力(或類真空吸力)產生物件的固定力量，可省去螺釘與銅釘(作為螺釘與定位部的橋接件)的數量與費用，具有低組裝工時、低製造成本和高產品良率之優點。
10‧‧‧固定機構
12‧‧‧本體
14‧‧‧止擋部
16‧‧‧氣密封閉元件
18‧‧‧中空結構
20‧‧‧第一端
22‧‧‧第二端
24‧‧‧第一物件
26‧‧‧第二物件
28‧‧‧開口
30‧‧‧定位部
32‧‧‧環型凸起部
34‧‧‧氣密緩衝元件
36‧‧‧氣密隔絕元件
38‧‧‧排氣模組
40‧‧‧氣針
R1‧‧‧止擋部的徑向尺寸
R2‧‧‧本體的外徑
R3‧‧‧定位部的內徑
D1‧‧‧漏斗型結構的上端口徑
D2‧‧‧漏斗型結構的下端口徑
第1圖為本發明實施例之固定機構之示意圖。
第2圖至第4圖為本發明實施例之固定機構、第一物件與第二物件在不同結合狀態之剖視圖。
第5圖為本發明另一實施例之固定機構與第二物件之剖視圖。
請參閱第1圖，第1圖為本發明實施例之固定機構10之示意圖。固定機構10是一種非螺絲鎖附的固定技術。固定機構10包含本體12、止擋部14以及氣密封閉元件16。本體12的外表面平整而無螺紋結構。本體12具有任意形狀的中空結構18，且另具有相對的第一端20以及第二端22。中空結構18在第一端20與第二端22都有形成開口，意即本體12具有穿透式開放空間。止擋部14設置在本體12的第二端22，且止擋部14的徑向尺寸R1實質大於本體12的外徑R2。氣密封閉元件16係由可隔絕氣體的材質組成，例如橡膠。氣密封閉元件16設置在本體12的第二端22，用以封住中空結構18靠近第二端22的開口。
如第1圖所示，固定機構10用來將第一物件24固定在第二物件26上。第一物件24具有開口28，第二物件26具有定位部30。在此實施例中，本體12與開口28和定位部30皆為尺寸相近的直筒結構。欲結合第一物件24與第二物件26時，本體12的第一端20係穿設第一物件24之開口28且插入第二物件26之定位部30。由於本體12的外徑R2實質相等或略大於(意即不小於)定位部30的內徑R3，本體12之外表面可以線接觸方式卡合於定位部30之內表面，使得本體12與定位部30之間沒有可供氣體通過的縫隙。
本體12插入定位部30後，止擋部14止擋於第一物件24相對第二物件26之一側(意即第一物件24的上側)，藉此限制第一物件24相對第二物件26的移動。接著，氣密封閉元件16才設置到本體12以封住中空結構18。氣密封閉元件16通常使用黏貼方式設置在本體12上，凡可確保氣密封閉元件16與本體12產生氣密結合的任何方式皆屬於本發明之設計範疇，於此不再列舉詳述。中空結構18利用氣密封閉元件16以及本體12與定位部30的線接觸結合形成密閉空間，防止外部氣體流入中空結構18。如此一來，本發明便能透過大氣壓力壓住固定機構10，將第一物件24牢靠地固定在第二物件26上。
除此之外，本體12另可包含至少一個環型凸起部32，形成在本體12外表面鄰近第一端20之位置。環型凸起部32的作用在於讓本體12和定位部30產生線接觸形式的結構干涉，以有效消除縫隙。其中，環型凸起部32為選擇性設置，且環型凸起部32之數量不限於一個或多個。複數個環型凸起部32可分別鄰近第一端20及第二端22，讓本體12以線接觸方式卡合定位部30及第一物件24的開口28內壁。固定機構10還可包含氣密緩衝元件34，設置在本體12的外表面，且較佳覆蓋於環型凸起部32上。氣密緩衝元件34由可彈性變形的材質組成，例如橡膠或海綿等。氣密緩衝元件34以彈性變形方式填塞在本體12與定位部30之間，幫助環型凸起部32更緊密地卡合於定位部30或開口28內。
請參閱第2圖至第4圖，第2圖至第4圖為本發明實施例之固定機構10、第一物件24與第二物件26在不同結合狀態之剖視圖。環型凸起部32與氣密緩衝元件34略去以簡化說明。如第2圖所示，第一物件24放置在第二物件26上，且開口28對齊定位部30的開口端。固定機構10的本體12穿過開口28以插入定位部30，將定位部30內的氣體(如圖示的箭頭方向)經由中空結構18排出。接著，如第3圖所示，本體12的第一端20接觸到定位部30的底部時，止擋部14可相應止擋於第一物件24的上側。最後，如第4圖所示，將氣密封閉元件16封住中空結構18的上端開口，避免外部氣體流入。藉由內外壓差需保持平衡的原理，大氣壓力便能施壓於固定機構10上，達到固定第一物件24與第二物件26的目的。
固定機構10還可包含氣密隔絕元件36，如第1圖至第4圖所示，在第一物件24置於第二物件26前環繞設置在定位部30上，堵住第一物件24和第二物件26之間可能的縫隙。氣密隔絕元件36係配合氣密封閉元件16與氣密緩衝元件34的設計，幫助本體12更氣密地卡合於第一物件24與第二物件26。再者，固定機構10還可包含排氣模組38，如第4圖所示，用來在氣密封閉元件16封住中空結構18後，抽出中空結構18內的全部或部份氣體， 藉此產生真空吸力以固定本體12與第二物件26。排氣模組38的氣針40可鑽刺通過氣密封閉元件16以抽取中空結構18的內部氣體。氣密封閉元件16由可彈性恢復材質組成，在抽氣完成且氣針40離開缺口後，氣密封閉元件16會自動恢復原狀以補起鑽刺缺口；或是利用外部工具將不透氣的填充物塞住缺口。氣針40另可選擇從氣密封閉元件16與本體12的接合處鑽入中空結構18以抽取氣體，然其應用態樣不限於此。氣密封閉元件16也可由硬質材料組成，硬質的氣密封閉元件16不容易被中空結構18的內外壓差影響發生結構變形，確保固定機構10可以穩定結合第一物件24與第二物件26。
請參閱第5圖，第5圖為本發明另一實施例之固定機構10與第二物件26之剖視圖。在此實施例中，本體12與定位部30可為尺寸比例相近的漏斗型結構。漏斗型結構的上端口徑D1實質大於漏斗型結構的下端口徑D2。採用上寬下窄的漏斗型結構，可幫助本體12以更緊密的線接觸方式卡合到定位部30內。特別一提的是，本體12不需完全深入到定位部30的底部，只要固定機構10可透過氣密封閉元件16在本體12與定位部30之間形成穩定的密閉空間，便能利用大氣壓力將固定機構10固定在第二物件26上。
相較先前技術，本發明不使用具螺紋結構的固定元件(例如螺釘與螺帽)，便能產生物件固定的效果。本發明的固定機構藉由形成氣密空間，利用大氣壓力及真空吸力(或類真空吸力)產生物件的固定力量，可省去螺釘與銅釘(作為螺釘與定位部的橋接件)的數量與費用，具有低組裝工時、低製造成本和高產品良率之優點。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10‧‧‧固定機構
12‧‧‧本體
14‧‧‧止擋部
16‧‧‧氣密封閉元件
18‧‧‧中空結構
20‧‧‧第一端
22‧‧‧第二端
24‧‧‧第一物件
26‧‧‧第二物件
28‧‧‧開口
30‧‧‧定位部
32‧‧‧環型凸起部
34‧‧‧氣密緩衝元件
36‧‧‧氣密隔絕元件
R1‧‧‧止擋部的徑向尺寸
R2‧‧‧本體的外徑
R3‧‧‧定位部的內徑

Claims (9)

  1. 一種固定機構，用來將一第一物件固定在一第二物件上，該第一物件具有一開孔，該第二物件具有一定位部，該固定機構包含有：一本體，具有一中空結構和相對的一第一端與一第二端，該第一端穿設該開孔且插入該定位部，且該本體之外表面以線接觸方式卡合於該定位部之內表面；一止擋部，設置於該第二端，該止擋部在該本體穿過該第一物件和該第二物件時止擋於該第一物件相對該第二物件之一側；以及一氣密封閉元件，設置於該第二端以封住該中空結構，防止外部氣體流入該中空結構。
  2. 如請求項1所述之固定機構，其中該氣密封閉元件在該本體插入該定位部後才封住該中空結構。
  3. 如請求項1所述之固定機構，其中該本體之外徑實質相等或大於該定位部之內徑。
  4. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一氣密緩衝元件，設置於該本體之該外表面，以彈性變形方式填塞在該本體與該定位部之間。
  5. 如請求項4所述之固定機構，其中該本體的該外表面形成一環型凸起部，且該氣密緩衝元件設置於該環型凸起部上。
  6. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一氣密隔絕元件，位於該第一物件與該第二物件之間，且環繞設置在該定位部上。
  7. 如請求項1所述之固定機構，其中該本體與該定位部分別為一直筒結構。
  8. 如請求項1所述之固定機構，其中該本體與該定位部分別為一漏斗型結構，該漏斗型結構之上端口徑實質大於該漏斗型結構之下端口徑。
  9. 如請求項1所述之固定機構，其另包含：一排氣模組，用來在該氣密封閉元件封住該中空結構後排出該中空結構內的部份氣體。
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