一种地暖用实木地板块连接机构及其加工方法与流程

本发明涉及实木地板领域，特别是用于地采暖环境下的锁扣实木地板领域。

背景技术

通常情况下，地板块的连接方式包括以下几种：

第一种连接方式为榫接(平扣)连接。木质地板铺装时，地板之间利用榫(舌状物)和槽组成的连接部分彼此相互结合。这也是实木地板最常用的连接方式，这种连接方式比较松散，通常采用龙骨法铺装或用胶黏剂将榫槽黏结起来悬浮法铺装。在地暖环境下，龙骨法不利于热量的传递，施胶悬浮铺装会存在甲醛污染的问题，如果粘结剂连接被损坏，则会造成地板的损坏。

第二种连接方式为连接件连接，即在地板块之间，通过金属制成的连接元件进行连接，但这种连接方式造价贵，而且它们的准备和安装也很浪费时间。

第三种连接方式为锁扣式连接，也是本发明所要采用的连接方式，即在地板快的两个相对边的边缘加工出能相互配合的连接机构，基本上是以榫槽的方式，不同于榫接连接的是它防止了两个地板块沿水平方向分离开。使铺设的地板块形成一个整体，在地板收缩和膨胀过程中能实现整体的收缩、膨胀。这种连接方式主要用于实木复合地板、强化木地板等，由于实木地板和其它层压木质地板的理化性能不同。在实木地板上的应用还需要进一步改进。

地暖实木地板是铺设在供暖系统上由木材直接加工而成的实木地板，具有木材的一系列特性。木材干缩湿胀的各向异性就是指木材的干缩与湿胀在不同方向上的差异。其顺纹干缩率最小，一般为0.1％～0.3％；而弦向最大，一般为6％～12％，径向干缩率的范围为3％～6％。木材的顺纹方向、径向、弦向收缩率之比大约为(0.5～1)：5：10。

相比其它层压木质地板(如强化木地板或实木复合地板，通过木纤维的重组或单板的纵横交错胶合，各方向的尺寸稳定性趋于一致)，由于实木地板的各向异性，特别是宽度方向干缩率、湿胀率大，如果实木地板锁扣形状设计不合理，含水率变化后，要么安装不方便，要么安装后结构松散、容易脱落，要么由于干缩湿胀导致地板扣型损坏，导致地板无法使用或响声等，尺寸稳定性方面对锁扣连接强度的考验更加严峻。

技术实现要素：

本发明适用于实木地板领域，包括集成实木地板、拼接实木地板以及两层实木地板。本发明更多考虑的是木材的天然属性(干缩湿胀)对于地板的影响，并以此对地板连接方式进行改进。

本发明的目的是提供一种实木地板的连接机构，该连接机构为地板块提供一种优化的连接方式，且可以以一种平滑的方式加工出来，采用本发明提出的技术方案可以排除上述多个缺陷；其具体技术方案为：

一种地暖用实木地板块连接机构，实木地板具有地板主体，所述连接机构包括在地板主体长度方向两侧机械加工出相互扣合的榫头和榫槽，榫头具有分别沿地板宽度以及厚度方向凸伸出第一凸块、第二凸块和第三凸块，而榫槽具有分别沿地板宽度以及厚度方向凹陷的第一凹槽、第二凹槽和第三凹槽，所述第一凸块与第一凹槽相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，所述第二凸块和第二凹槽相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，第三凸块和第三凹槽相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，所述榫头以及榫槽的上角部区域形成锥形间隙。

进一步地，所述第一凸块以及第一凹槽均为梯形机构，所述第一凸块与第二凹槽的两侧斜面平行，所述第一凸块朝向榫槽的一侧与第二凹槽紧密贴合，且远离榫槽的一侧与第二凹槽之间形成0.3mm的侧面间隙，第一凸块的底侧与第一凹槽之间形成0.3mm垂直间隙；第一凹槽朝向自由端一侧形成梯形凸块，该梯形凸块嵌入第一凸块朝向地板一侧形成的凹陷内，该梯形凸块与凹陷的侧面之间形成膨胀空间。

再进一步地，第二凸块、第三凸块、第二凹槽以及第三凹槽拐角处都为光滑圆弧面，且该圆弧半径为0.6～1mm之间；所述第二凸块与第二凹槽之间、第三凸块与第三凹槽之间的上表面间隙为0.2mm，侧面间隙为0.8mm。

更进一步地，所述地板整体厚15～18mm，第一凹槽厚度为6mm～7mm，深度2.4mm，底部宽度2.3mm；凹槽右侧斜面与地板水平方向的夹角为66度，左侧斜面与地板水平方向的夹角为52度；梯形凸块的高度2.5mm，中线长度为3.4mm，拐角处为半径1mm的圆弧，所述梯形凸块的顶面以及侧面分别与凹陷形成顶部间隙和侧部间隙。

再进一步地，所述榫头在第二凸块的上侧形成凸条，该凸条朝向第二凸块过渡在此过程形成凹陷部，榫头与榫槽扣合时，该凹陷部构成膨胀间隙。

本发明提供一种上述所述的地暖用实木地板块连接机构的加工方法，所述地暖用实木地板块连接机构通过四面刨铣削加工而成。

本发明提供的地暖用实木地板块连接机构，通过倾斜施加一个力，地板块的榫头滑入另一地板块的榫槽中，安装快捷、简便。通过第一凸块、第一凹槽和梯形凸块的配合作用，使锁扣横向能承受更大的拉力。

在湿胀时，本发明提供的连接机构形成的多个膨胀间隙作为湿胀时的膨胀空间；湿胀后贴合紧密，间隙消失，保证地板湿胀时有足够的膨胀空间，又避免了上下松动相互挤压容易起拱的风险。

在干缩时，由于槽下部厚度占地板整体厚度比重大，具有很好的抗拉性，采用本连接机构的两块木地板配合安装在一起，能承受的牵引力最大可达到600公斤以上。第一凸块和第一凹槽两侧斜面角度一致，通过与第一凸块和第一凹槽的下表面和第一凹槽的接触面共同承担垂直作用力，以及众多间隙的存在，使得地板在湿胀干缩后，在脚踩等垂直力的作用下，减少榫头和榫槽各部分相互接触产生摩擦的几率，使其具有很好的减噪降音的功能。

本发明经过多项改进创新，不仅具有非常优秀的铺装牢固性，而且在榫槽间具有良好的缓冲作用，避免因干缩湿胀导致的翘曲、起拱、离缝等问题，同时本发明还具有优越的减噪降音的功能，大大提高了木地板用户的居住舒适度。

附图说明

图1为本发明提供的地暖用实木地板块连接机构扣合过程示意图；

图2为本发明提供的地暖用实木地板块连接机构扣合的结构示意图；

图3-7为本发明提供的地暖用实木地板块连接机构的加工过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明，如图1所示，已加工好连接机构的两个地板块，通过倾斜施加一个力，地板块的榫头滑入另一地板块的榫槽中，安装快捷、简便。

如图2所示，本发明提供的实木地板块与相邻地板块通过连接机构的相互扣合构成完整的实木地板块，实木地板具有地板主体1，所述地暖用实木地板块连接机构包括在地板主体1长度方向两侧机械加工出相互扣合的榫头2和榫槽3，榫头2具有分别沿地板宽度以及厚度方向凸伸出的第一凸块4、第二凸块5和第三凸块6，榫槽3具有分别沿地板宽度以及厚度方向凹陷的第一凹槽7、第二凹槽8和第三凹槽9；所述第一凸块4与第一凹槽7相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，所述第二凸块5和第二凹槽8相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，第三凸块6和第三凹槽9相互扣合且紧密扣合后存在膨胀间隙，所述榫头2以及榫槽3的上角部区域形成锥形间隙21；

具体地，第一凸块4与第一凹槽7构成地板块的水平方向锁定，也是最重要的锁定装置。由于实木地板的各向异性，特别是地板宽度方向，干缩湿胀最为明显，为了使连接机构(锁扣)具有更强的抗拉性，

第一凸块4以及第一凹槽7均为梯形机构，第一凸块4与第二凹槽7的两侧斜面平行，所述第一凸块朝向榫槽的一侧与第二凹槽紧密贴合，且远离榫槽的一侧与第二凹槽之间形成0.3mm的侧间隙，第一凸块的底侧与第一凹槽之间形成0.3mm垂直间隙；第一凹槽朝向自由端一侧形成梯形凸块11，该梯形凸块11嵌入第一凸块朝向地板一侧形成的凹陷22内，该梯形凸块与凹陷的侧面之间形成膨胀空间，具体地，该梯形凸块的顶面以及侧面分别与凹陷形成顶部间隙20和侧部间隙16；在本发明中，所述地板整体厚15～18mm，第一凹槽7厚度为6mm～7mm，深度2.4mm，底部宽度2.3mm；凹槽右侧斜面与地板水平方向的夹角为66度，左侧斜面与地板水平方向的夹角为52度，第一凹槽7两侧斜面与配套的第一凸块4两侧斜面平行，这样在水平方向，地板块之间就有更大的接触面积，降低响声产生的几率；梯形凸块的高度2.5mm，中线长度为3.4mm，拐角处为半径1mm的圆弧。

梯形凸块11是保证地板连接机构有足够拉力的重要部件，其断面为直角梯形，高度2.5mm，中线长度为3.4mm，拐角处为半径1mm的圆弧。通过第一凸块和第一凹槽的配合，以及梯形凸块尺寸的加大，使锁扣横向能承受更大的拉力。

第二凸块5、第三凸块6、第二凹槽8以及第三凹槽9构成地板块垂直方向的锁定，为了安装方便，第二凸块5、第三凸块6、第二凹槽8以及第三凹槽9拐角处都为光滑圆弧面，且该圆弧半径为0.6～1mm之间；所述第二凸块5与第二凹槽8之间、第三凸块6与第三凹槽9之间的上表面间隙17,18为0.2mm，侧面间隙13，14为0.8mm。

所述榫头2在第二凸块的上侧形成凸条10，该凸条10朝向第二凸块6过渡在此过程形成凹陷部23，榫头2与榫槽3扣合时，该凹陷部23构成膨胀间隙12。

地板与地板连接后，地板连接处板面倒角形成70度夹角，凸条10与榫槽3上部倒角以下部分均向内倾斜，所述倾斜角度为3°，使得在地板连接处倒角以下形成锥形间隙21，

在湿胀时，间隙12、13、14、15、16、210.6mm～0.8mm的余量作为湿胀时的膨胀空间；第二凸块5、第三凸块6上表面与第二凹槽8、第三凹槽9下表面湿胀后贴合紧密，间隙17、18消失，第一凸块4与第一凹槽7的右侧留有膨胀间隙，左侧紧密配合，从而保证地板湿胀时有足够的膨胀空间，又避免了上下松动相互挤压容易起拱的风险。

在干缩时，由于榫槽3下部厚度占地板整体厚度比重大，且第一凹槽7和第一凸块4的尺寸比常规尺寸大，具有很好的抗拉性，采用本连接机构的两块木地板配合安装在一起，能承受的牵引力最大可达到600公斤以上。第一凸块4和第一凹槽7两侧斜面角度一致，通过与第二凸块5的下表面和第二凹槽7的接触面共同承担垂直作用力，以及众多间隙的存在，使得地板在湿胀干缩后，在脚踩等垂直力的作用下，减少榫头2和榫槽3各部分相互接触产生摩擦的几率，使其具有很好的减噪降音的功能。

如图3所示，在加工过程中，上述连接机构是通过四面刨铣削加工而成。四面刨以8轴为最佳配置，其中101、107为水平下刀轴，106、108为水平上刀轴，103、105为竖直左刀轴，102、104为竖直右刀轴。其中107为可调角度刀轴。刀具根据所装刀轴位置及用途不同，分为修边刀、预切刀、型刀、扣刀。

如图4所示，地板块进入四面刨后，首先经过101刀轴上的刀具，这里一般会装一把修边刀，主要作用为将地板块加工出基准边，有利于后续加工。

如图5所示，102、103为地板两侧的第一组竖直刀轴，所装刀具为预切刀，以母槽加工为例，这个刀轴一般会装由两把刀组成的组合刀具，由于实木扣型尺寸偏大，这个工序尤为重要，它可以最大限度去除扣型以外的部分，为下一步精准切削做准备。

如图6所示，104、105为地板两侧的另一组竖直刀轴，所装刀具称之为型刀，以母槽加工为例，这个刀轴一般由四把刀组成的组合刀具，上下两把为倒角刀，加工地板上下两个面的倒角，中间两把为锁扣扣型的精加工，由于上道工序的预切，保证了本工序切削量在可控范围，从而保证了锁扣的加工精度。

如图7所示，106、107为水平刀轴，106为水平上刀轴，107为水平下刀轴，所装刀具称之为扣刀，以107加工的母槽的第一凹槽为例，为了能完成凹第一凹槽7的加工，刀轴107要调整为与水平呈一个5度的夹角。

最后的108刀轴上装的是一把背底刀，起到实木地板定厚及加工背底平衡槽的作用，这个是常规加工，不过多阐述。

本发明经过多项改进创新，不仅具有非常优秀的铺装牢固性，而且在榫槽间具有良好的缓冲作用，避免因干缩湿胀导致的翘曲、起拱、离缝等问题，同时本发明还具有优越的减噪降音的功能，大大提高了木地板用户的居住舒适度。