专利名称：多功能组合式框架结构的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种多功能组合式框架结构，尤指一种由至少十六支方形构件的结合部位开具榫、槽，并彼此嵌插与容置，可形成一可六向延伸的节点(joint)，而无须使用固定件，诸如钉子或螺丝贯穿其间，以便在同层的四角隅各具有一节点，从而形成一框架(frame)，以适用于各式的家俱。
背景技术：
按家俱，例如柜子、展示架、茶几、桌子或座椅于现实生活中乃不可或缺，而制造商为降低组装及包装成本，因此即推出所谓组合式家俱，由消费者的自行组装(DIY)，亦可大幅降低消费者购买支出，可谓一举两得。唯目前的组合式家俱在连接部位(或称为节点)，大都采用固定件，例如钉子或螺丝接装于两元件之间，由于在外观上可清楚的看到该等固定件的显露，而失去产品的价值性及美观性。固然亦有业者采用单一的榫、槽的嵌插，以作为节点，唯其为考量节点的精密度与稳固性，其间大都以黏著剂将两者黏著，此举固然可增加节点的牢固性，唯其缺失与前述的以固定件的连接方式相同，亦即组立后，则无法拆卸，或者另行变更该家俱的外观。
实用新型内容本实用新型主要目的在于提供一种多功能组合式框架结构，其中框架的四角隅各形成一节点，该每一节点均由六支方形构件互相结合而成，可向六向延伸。其中，该六支方形构件的节点交会处，由不同部位的单位化的镂空、凹、凸部位的相互嵌入与搭扣，而组合成一稳固的节点，以便运用于组合式家俱。
本实用新型提供的多功能组合式框架结构，由至少十六支等宽及等厚的方形第一、第二、第三、第四、第五、及第六构件所组成，其中第一至第五构件的结合部位具有五种不同型态的镂空、榫、槽部件，该等部件以构件的方形尺寸为一单位尺寸设置，各构件依序组装时，由各镂空、榫、槽部件彼此的虚实互补，使第二及第五构件相邻地水平向延伸、第三及第四构件相邻地衔接于该第二及第五构件的中央并垂直向延伸，而第一构件分别于水平向与第二及第五构件和直立向与第三及第四构件相接，并于其上方形成一单位尺寸的贯穿开口，供一表面未开设镂空、榫、槽部件的第六构件穿越结合，在同层(平面)的四角隅各具有一节点，从而形成一框架。
其中该等构件分别为第一构件，其结合部位具一单位高的半立榫，两侧各自形成一半单位宽的半立槽，且该半立榫相邻侧边则形成一单位高的半镂空槽；第二构件，其结合部位的两相邻接面以半单位的落差分别形成一单位宽的两半柱槽，其间则具有一半单位宽的柱榫连接，该柱榫嵌入水平向的半柱槽内，使直立向半柱槽的一半供半立榫插入，且半柱槽内的半单位宽的柱榫位于半镂空槽的上方半单位内；第三构件，其结合部位的两相邻面以半单位落差依序形成一单位高的两半接槽，其间具有一半单位宽的接榫连接，该上方的半接槽供第六构件通过，而另一半接槽则与第二构件套接，使其内的半单位宽接榫插入半镂空槽内，而上方半接槽的半单位宽接榫则搭接于第二构件；第四构件，其结合部位凹设有一两单位高的半扣槽，并于侧边形成一两单位高的半扣榫，该半扣槽供呈上下叠置的第六及第一构件各一半柱体嵌置，而该另边各一半柱体则分别容置于上方半接槽与半柱槽所形成的平面内，该半扣榫则分别嵌置在直立向半柱槽及第五构件的半隔槽内，并与半柱槽内的半单位宽柱榫相邻接；第五构件，其结合部位具有一两单位长的一半隔槽及一半隔榫，该半隔榫中央具有一单位长的半隔缺，该半隔榫则嵌置于半立槽内，而半隔槽分别夹置该第三及第四构件；由五支构件组立后，使其结合部位间形成一正方开口，另将一支第六构件插入该开口内，使其与第一构件呈上下交叠而成。
其中该框架每增加一层需增加八支构件。
其中该不同型态的镂空、榫、槽部件的多寡依据框架结构的层数来增减。
其中由构件的延长及节点数量的增加，可组合成多层框架结构。
其中由各构件不同型态的镂空、榫、槽部件位置距离的控制，可依需要制作不同间层高度或宽度的框架结构。
其中该同一支构件上各结合部位所设置的镂空、榫、槽部件，其凹凸形态及大小尺寸均相同。
为进一步描述本实用新型的具体技术内容，首先请参阅附图，其中图1为本实用新型框架结构的节点的分解图；图2为本实用新型框架结构的节点另一实施例分解图；图3为本实用新型框架结构的节点组立后的立体图；图4为本实用新型组合成框架结构单元的示意图；图5为本实用新型延伸应用于双层框架结构的示意图；图6为本实用新型延伸应用多层框架结构的示意图；图7为图1所示的六种方形构件的示意图；图8为图2所示的六种方形构件的示意图；图9为利用图7中第一及第二构件的组合顺序图；图10为利用图9中的构件加入第三构件的组合顺序图；图11为利用图10中的构件加入第四构件的组合顺序图；图12为利用图11中的构件加入第五构件的组合顺序图；图13为利用图12中的构件加入第六构件的组合顺序图；图14为利用图7中的构件组合完成的示意图；图15为利用图8中的第一及第二构件的组合顺序图；图16为利用图15中的构件加入第三构件的组合顺序图；图17为利用图16中的构件加入第四构件的组合顺序图；图18为利用图17中的构件加入第五构件的组合顺序图；图19为利用图18中的构件加入第六构件的组合顺序图；
图20为利用图8中的构件组合完成的示意图。
具体实施方式
如图1、图3至图7所示，基本上，本实用新型的框架结构的节点是由一第一构件1，一第二构件2，一第三构件3，一第四构件4，一第五构件5，及一第六构件6彼此交错搭接而成。此外，由于本实用新型各构件为厚度与宽度等同的正方形，而为清楚辨认本实用新型各构件的榫、槽比例与形状，因此，可将构件的固定厚度与宽度视为一“单位”，而“半单位”则代表为构件厚度与宽度的一半。
请再参阅图1及图7，该第一构件1的结合部位具一单位高的半立榫11，其两侧各自形成一半单位宽的半立槽12和13，分别供第二和第五构件2和5嵌置，且该半立榫11相邻侧边则形成一单位高的半镂空槽14，供与第三构件3嵌置。
第二构件2结合部位的两相邻接面以半单位的落差分别形成一单位宽的半柱槽21和22，其间具有一半单位宽的柱榫23连接。该柱榫23是嵌入水平向的半柱槽22内，使直立向半柱槽21的一半供半立榫11插入，以致半柱槽22的开口与第一构件1在同一平面，且半柱槽22内的半单位宽的柱榫24位于半镂空槽14的上方半单位内。其中，该半柱槽22是供第六构件6跨置，而另一半柱槽21则包夹第四构件4。
第三构件3大致与第二构件2相同，唯组装的方向为直立向而有所不同，其结合部位的两相邻面以半单位落差依序形成一单位高的半接槽31和32，其间具有一半单位宽的接榫33连接。该上方的半接槽31供第六构件6通过，而另一半接槽32则与第二构件2的柱体套接，使其内的半单位宽接榫34插入半镂空槽14内，而半接槽31的半单位宽接榫35则搭接于第二构件2。
第四构件4设于第三构件3一侧并呈纵向贴合状，其结合部位凹设有一两单位高的半扣槽41，并于其侧边形成一亦为两单位高的半扣榫42，该半扣槽41供呈上下叠置的第六及第一构件6和1各一半柱体嵌置，而该另边各一半柱体则分别容置于半接槽31与半柱槽22所形成的平面内；该半扣榫42则分别嵌置在直立向半柱槽21及第五构件5的半隔槽51内，并与半柱槽21内的半单位宽柱榫25相邻接。
第五构件5设于第二构件2一侧呈横向邻接，其结合部位具有一两单位长的一半隔槽51及一半隔榫52，且该半隔榫52中央具有一单位长的半隔缺53，供第六构件6的柱体嵌置，该半隔榫52则嵌置于半立槽13内，而半隔槽51分别夹置该第三及第四构件3和4。
于是，前述的五支构件组立后，使其结合部位间形成一正方开口，最后将一支平滑而无榫、槽设置的第六构件6插入该开口内，使其与第一构件1上下交叠，即组成如图3所示的节点。
本实用新型欲组装成一框架结构时，除前述的六支构件外，如图4所示，其另外准备一支第一构件1，一支第二构件2，各三支第三及第四构件3和4，一支第五构件5及一支第六构件6，亦即总数为十六支构件即可组成如图4所示的单一框架结构，使本实用新型得以适用于诸如组合式茶几。
如图5所示，在一框架结构之上，由构件的延长与节点数量的增加，可组合成双层式的框架结构，且框架每增加一层，仅需增加八支构件，如第一、第六、第二及第五构件各二支即可达成。而如图6所示，将本实用新型延伸应用于多层框架结构的示意图。因此，由图4、图5及图6所示，该等框架结构组合可应用于柜子、展示架、茶几、桌子、座椅等组合式家俱，且组装的过程中无须使用到诸如固定件或黏著剂，可反复拆卸与组装。唯欲进行拆卸时，则仅须将第六构件6推出后，即可反向依序将其余构件拆下，堪称操作便捷。
本实用新型组成如图4所示的单层框架结构至少需要十六支构件。组成如图5所示的两层的立体框架结构，共需二十四支构件，六种不同构件各需要四支，方能组成如图5所示的成品。该等构件的宽度及厚度均一，均为方形的长条状构件，六种不同样式的构件的长短尺寸及数量依实际产品的尺寸规格而定。
请参阅图9至图14，为本实用新型利用图7所示各种型态的构件组合成如图5所示立体框架结构的组合步骤分解图，由于该节点的组装方式于前文已详细揭露，在此不拟赘述。
请再参阅图2及图8，是本实用新型框架结构的另一实施例，其中第二、第三、第五及第六构件2、3、5及6与前述的实施例相同，在此以提及方式，并入本实用新型实施例。
其中，第一构件1’的结合部位顶面具一两单位长的半镂空槽11’，其下方邻接的半立榫12’中央凹设一单位长的半缺槽13’。
第二构件2结合部位的两相邻接面以半单位的落差分别形成一单位宽的半柱槽21和22，其间具有一半单位宽的柱榫23连接。该半柱槽22被第六构件6跨置，而第二构件2跨置于半镂空槽11’内一侧，并搭接于半立榫12’，且以半柱槽22内半单位宽柱榫24遮蔽一半的半镂空槽11’。
而第三构件3的半接槽32是与第二构件2的柱体嵌合，使其内的半单位宽接榫34插入半缺槽13’内的一半，而半接槽31的半单位宽接榫35则搭接于第二构件2。
第四构件4’是在一单位长的半扣槽41’及半扣榫42’一侧依序形成一半扣突榫43’及一半扣凹槽44’，其组装于纵向的第三构件3侧边。其中，半扣槽41’与半接槽31对接形成一单位的贯通孔，而下方的半扣凹槽44’则与半立榫12’嵌合，并向第二构件2的半柱槽21移动，使嵌入半柱槽21的一半。
第五构件5的结合部份具一两单位长的一半隔槽51及一半隔榫52，且该半隔榫52中央具一单位长的半隔缺53，该半隔榫52向下嵌插于半立榫12’，使其上的半隔缺53与第三及第四构件3和4’所形成的开口为同一平面，供第六构件6的柱体嵌置；而半隔槽51分别夹置该第三及第四构件3和4’而使第五构件5与第二构件2相邻接。
当前述五支构件组立后，使其结合部位间形成一正方开口，最后将一支平滑而无榫、槽设置的第六构件6插入该开口内，使其与第一构件1’上下交叠，即形成如图3所示的节点。
请参阅图15至图20为本实用新型利用图8所示的构件，组合成如图5所示立体框架结构的组合步骤分解图，本实施例构件组合方式的前四个步骤较具有弹性。
经由本实用新型的实施，每个节点都是由六根方形构件组立而成，该节点结构由六个构件的镂空、榫、槽，虚实互补，组合成强而稳固的结构，并由节点间距的伸缩，可制成各种不同尺寸间层高度、宽度及深度的框架结构。进一步地说，本实用新型兼具益智性及实用性，组合成的框架结构稳固，可大可小，利用节点的上下左右延伸，可形成多层的框架结构组合。此外，利用节点位置的控制，问层高度或宽度可依需要制作，深具弹性变化。
本实用新型所描述的，只是较佳实施例的一种，举凡局部的变更或修饰而源于本实用新型的技术思想而为熟习该项技艺的人所易于推知的，俱不脱本实用新型的专利权范畴。
权利要求1.一种多功能组合式框架结构，其特征在于，由至少十六支等宽及等厚的方形第一、第二、第三、第四、第五、及第六构件所组成，其中第一至第五构件的结合部位具有五种不同型态的镂空、榫、槽部件，该等部件以构件的方形尺寸为一单位尺寸设置；各构件由各镂空、榫、槽部件彼此的虚实互补，第二及第五构件相邻地水平向延伸、第三及第四构件相邻地衔接于该第二及第五构件的中央并垂直向延伸，而第一构件分别于水平向与第二及第五构件和直立向与第三及第四构件相接，并于其上方形成一单位尺寸的贯穿开口，一表面未开设镂空、榫、槽部件的第六构件穿越结合，在同层四角隅各具有一节点，形成一框架。
2.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中该等构件分别为第一构件，其结合部位具一单位高的半立榫，两侧各自形成一半单位宽的半立槽，且该半立榫相邻侧边则形成一单位高的半镂空槽；第二构件，其结合部位的两相邻接面以半单位的落差分别形成一单位宽的两半柱槽，其间则具有一半单位宽的柱榫连接，该柱榫嵌入水平向半柱槽内，直立向半柱槽的一半供半立榫插入，且半柱槽内的半单位宽的柱榫位于半镂空槽的上方半单位内；第三构件，其结合部位的两相邻面以半单位落差依序形成一单位高的两半接槽，其间具有一半单位宽的接榫连接，该上方的半接槽供第六构件通过，另一半接槽则与第二构件套接，其内的半单位宽接榫插入半镂空槽内，而上方半接槽的半单位宽接榫则搭接于第二构件；第四构件，其结合部位凹设有一两单位高的半扣槽，并于侧边形成一两单位高的半扣榫，该半扣槽供呈上下叠置的第六及第一构件各一半柱体嵌置，而该另边各一半柱体则分别容置于上方半接槽与半柱槽所形成的平面内，该半扣榫则分别嵌置在直立向半柱槽及第五构件的半隔槽内，并与半柱槽内的半单位宽柱榫相邻接；第五构件，其结合部位具有一两单位长的一半隔槽及一半隔榫，该半隔榫中央具有一单位长的半隔缺，该半隔榫则嵌置于半立槽内，而半隔槽分别夹置该第三及第四构件；由五支构件组立后，使其结合部位间形成一正方开口，另将一支第六构件插入该开口内，使其与第一构件呈上下交叠而成。
3.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中该等构件分别为第一构件，其结合部位顶面具一两单位长的半镂空槽，其下方邻接的半立榫中央凹设一单位长的半缺槽；第二构件，其结合部位的两相邻接面以半单位的落差分别形成一单位宽的两半柱槽，其间具有一具有一半单位宽的柱榫连接，该第二构件跨置于半镂空槽内一侧，并搭接于半立榫，且以水平向的半柱槽内半单位宽的柱榫遮蔽一半的半镂空槽；第三构件，其结合部位的两相邻面以半单位落差依序形成一单位高的两半接槽，其间具有一具有一半单位宽接榫连接，其中一下方的半接槽与第二构件的柱体嵌合，其内的半单位宽接榫插入半缺槽内的一半，而上方半接槽内的半单位宽接榫则搭接于第二构件；第四构件，其结合部位是在一单位长的半扣槽及半扣榫一侧依序形成一半扣突榫及一半扣凹槽，该半扣槽与上方的半接槽对接形成一单位的贯通孔，而下方的半扣凹槽则与半立榫嵌合，并嵌入一半柱槽的一半；第五构件，其结合部位具有一两单位长的一半隔槽及一半隔榫，该半隔榫中央具有一单位长的半隔缺，该半隔榫向下嵌插于半立榫，使其上的半隔缺供第六构件的柱体嵌置，半隔槽分别夹置该第三及第四构件，第五构件与第二构件相邻接；由五支构件组立后，其结合部位间形成一正方开口，另将一支第六构件插入该开口内，使其与第一构件呈上下交叠而成。
4.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中该框架每增加一层需增加八支构件。
5.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中该不同型态的镂空、榫、槽部件的多寡依据框架结构的层数来增减。
6.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中由构件的延长及节点数量的增加，可组合成多层框架结构。
7.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中由各构件不同型态的镂空、榫、槽部件位置距离的控制，可依需要制作不同间层高度或宽度的框架结构。
8.如权利要求1所述的多功能组合式框架结构，其特征在于，其中该同一支构件上各结合部位所设置的镂空、榫、槽部件，其凹凸形态及大小尺寸均相同。
专利摘要一种多功能组合式框架结构，由至少十六支等宽及等厚的方形第一、第二、第三、第四、第五、及第六构件所组成，其中第一至第五构件的结合部位具有五种不同型态的镂空、榫、槽部件，该等部件以构件的方形尺寸为一单位尺寸设置，各构件依序组装时，由各镂空、榫、槽部件彼此虚实互补，使第二及第五构件相邻地水平向延伸、第三及第四构件相邻地衔接于该第二及第五构件的中央并垂直向延伸，而第一构件分别于水平向与第二及第五构件和直立向与第三及第四构件相接，并于其上方形成一单位尺寸的贯穿开口，供一表面未开设镂空、榫、槽部件的第六构件穿越结合，在同层(平面)的四角隅各具有一节点，从而形成一框架(frame)，以运用于各式家俱。
文档编号F16B12/00GK2676737SQ20042000385
公开日2005年2月9日 申请日期2004年2月27日 优先权日2004年2月27日
发明者廖志中 申请人:廖志中