结构接头的制作方法

专利名称：结构接头的制作方法
结构接头
本发明涉及将若干结构件紧固在一起的接头。更为具体但不唯 一地，本发明涉及以大致十字形的布局连接若干构件的接头。还涉 及能够形成这种接头的结构件和使用这种接头形成的结构，特别是 模块化结构。
虽然已知在传统的木工业和使用更现代材料的结构中连接结 构件的大量接头，但是每一个这种接头都具有它们自己独特的优点 和缺点。越来越重要的需求是，接头应该被快速、容易地安装在一 起，同吋一旦被安装上是稳定、牢固的，甚至对于可以设计为拆卸 的接头也是如此。
这种接头会被特别用在存储结构的一个领域，例如瓶架、鞋架 等等，它们经常作为成套元件提供给用户来安装。这种成套元件还 要求不同类型的零件数量最少。用一组相同的模块装配生产的架子 等等相比于用不同的部件装配更为便宜、容易(特别是如果使用大 量生产的塑料模块)。对用户来说安装在一起也可能是容易的(例 如，与包括许多不同夹子、螺钉等等的架子相比)。
对于家具也应该有同样的考虑，特别是在办公室和商业家具 中，越来越多提供成套的包括各种各样连接器的元件。快速且可靠 装配的接头很可能可以在其它应用场合中找到用处，而不必局限于 上述的应用。
因此，本发明的一个目的是提供连接若干结构件的接头，其安
装简单，使用中牢固、稳定。本发明的另一个目的是提供能够被装 成这样的接头的结构件，和由这样的接头连接的所述元件形成的结 构。本发明的另一个目的是提供用这样的接头连接的若干基本相同 的模块化结构件而装配起来的结构，且提供所述的模块化结构件。
根据本发明的第一方面，提供连接若干结构件的接头装置，所 述接头装置包括限定榫槽装置的第一结构件装置；两个第二结构 件，每一个第二结构件具有各自的能够从相反端插入所述榫槽装置 的凸榫装置，而且凸榫装置的形状非常一致以至于一起基本上填满
所述榫槽装置；以及把每一个凸榫装置保持在所述榫槽装置中的装置。
优选地，每一个凸榫装置基本上形状相同。 有利地，每一个凸榫装置基本上穿过榫槽装置延伸。 在优选的实施例中，第一结构件装置包括两个第三结构件，其 形状一致以便可以装配来在其间限定榫槽装置。
有利地，所述两个第三结构件设有保持它们这样被装配的装置。
所述保持第三结构件的装置可以包括所述保持凸榫装置的装置。
所述保持装置可以把每一个凸榫装置紧固在每一个第三结构 件上。
所述保持装置可以包括粘结装置。 所述保持装置可以包括连接器装置，例如销子装置或螺丝钉装置。
优选地，所述保持装置包括制动装置。 所述制动装置可以包括位于凸榫装置和第一结构件之一上的 柱装置，和位于所述凸榫装置和第一结构件的另一个上的可配合的
槽装置。
可选择地，所述制动装置可以包括位于每一个凸榫装置上的柱 装置，以便可与位于每一个第三结构件上的各个槽装置相互配合。 方便地，所述槽装置可以包括穿过榫槽装置的壁延伸的孔装置。
优选地，每一个第三结构件设有一对基本上平行延伸、间隔设 置的舌装置，每一个舌装置与另一个第三结构件的相应的舌装置配 合，以形成榫槽装置的各自的壁。
有利地，所述舌装置形状一致以便形成榫槽装置的各自连续的壁。
每一个舌装置可以基本上跨过榫槽装置的整个宽度延伸。 优选地，每一个舌装置沿双弯曲形接触表面抵接另一个第三结
构件的相应舌装置。
有利地，所述接触表面具有双弯曲形轮廓，可选择为对称的双
弯曲形轮廓。
优选地，所述凸榫装置抵接各个弯曲的接触表面。 有利地，所述弯曲的接触表面为双弯曲形轮廓，可选择为对称 的双弯曲形轮廓。
优选地，每一个结构件包括基本上刚性的、可弹性变形的材料。 有利地，每一个结构件包括塑料材料。 每一个结构件可以包括模制，例如注模。 可选择地，所述结构件可以包括木材。
可选择地，所述结构件可以包括可浇铸的材料，其可以包括可 浇铸的塑料材料或金属。
优选所述凸榫装置与各个结构件一体形成。 优选所述舌装置与各个结构件一体形成。
每一个结构件可以设有在其上连接其它结构件的装置。 根据本发明的第二方面，提供一种结构部件，所述结构部件上 设有至少一个把它连接到该结构的其它部件上的装置，所述连接装 置包括如上述第一方面所述的接头的凸榫装置或一对舌装置。 优选地，所述结构部件设有若干所述连接装置。 有利地，结构部件设有偶数个所述的连接装置。
所述结构部件可以包括第一细长构件，其在第一端具有第一连 接装置并且在远离所述第一端的第二端具有第二连接装置。
所述第一和第二连接装置都可以包括所述凸榫装置或都可以 包括所述成对的舌装置。
可选择地，所述第一和第二连接装置可以包括一对舌装置和凸 榫装置。
所述结构部件可以包括相对于所述第一细长构件横向延伸的 第二细长构件，在第一端和远离的第二端具有各自的连接装置。
然后第一细长构件的连接装置都可以包括所述凸榫装置，且第 二细长构件的连接装置都可以包括所述成对的舌装置。
根据本发明的第三方面，提供包括如上述第一方面所述的若干 接头的结构。
优选地，所述结构包括存储装置。
有利地，所述结构包括架子装置，例如瓶或鞋架装置。 在优选实施例中，所述结构包括若干基本上相同的部件。 根据本发明的第四方面，提供包括如上述第二方面所述的若干 结构件的结构。
优选地，所述结构包括存储装置，有利地是架子装置，例如瓶
架或鞋架装置。
在优选实施例中，所述结构包括若干基本上相同的所述部件。
所述基本上相同的部件可以以模块化的方式装配。 根据本发明的第五方面，提供一套可装配成如上述第三或第四 方面所述的结构的部件。
通过实施例和参考附图更为详细地描述本发明的实施例，其
中


图1是实现本发明的第一个接头的分离形式的透视图； 图2是图1中所示的接头的部分装配形式的透视图； 图3是图1中所示的接头的装配形式的透视图4是图1中所示的接头的中心部分以装配形式的局部俯视
图5a和5b是图1中所示的接头部件的从相对侧看的透视图； 图6a和6b是图5a和5b中所示的各个部件的侧向正视图； 图7是实现木发明的第二个接头的装配形式的透视图； 图8是图7中所示的接头的从相对侧看的透视图； 图9是实现木发明的第三个接头的装配形式的透视图； 图10是实现本发明的第一结构件的前侧正视图； 图11是实现本发明的第一结构的前侧正视图，包括若干如图 IO所示的部件；
图12是实现本发明的瓶架的示意性透视图，包括两个如图11 所示的结构；
图13a 13c是分别实现本发明的第二、第三和第四结构件的 侧向正视图；和
图14是实现本发明的第四个接头的分离形式的透视图。
现在看附图，特别是图1，设计第一接头1来牢固地连接两个
第一撑杆2和两个第二撑杆3，且两个第一撑杆2基本上在一条直 线上延伸和两个第二撑杆3基本上彼此在一条直线上延伸，且基本 上垂直于两个第一撑杆2。
每一个第一撑杆2具有一对限定榫槽的从一端向外延伸的舌状 物4。每一个舌状物4延伸为与各自的撑杆2的表面平齐，而且每 一对舌状物4彼此平行延伸，之间间隔缝隙5。
每一个第二撑杆3具有从一端向外延伸的凸榫部分6。所述凸 榫部分6具有与第一撑杆2的舌状物4之间的缝隙5大致相适应的 厚度，而且每一个凸榫部分6基本上与各自的第二撑杆3的中线在 一条线上。
如图2所示，每一对舌状物4可以产生接触，在它们之间限定 榫槽7。榫槽7具有恒定的细长矩形剖面，而且沿连接的第一撑杆 2自始至终的延伸。舌状物4的形状使得相应的舌状物4准确地沿 接缝8安装，形成榫槽7的连续相对的壁。在所示出的特殊的接头 l中，每一个第一撑杆2上成对的舌状物4形状相同，每一个以具 有双弯曲形轮廓的接触面终止，而且形成双弯曲线或浅"S"形的 接缝8。
很清楚，在其上形成有榫槽7的单一体可以替代两个第一撑杆 2，尽管这会减少接头1的多功能性。
如图3所示，凸榫部分6可以从榫槽的相反端插入榫槽7，把 第二撑杆3连接在连接的第一撑杆2上。如有舌状物4的情况下， 凸榫部分6的形状使得它们在榫槽7内被精确地安装在一起。而且， 优选凸榫部分6形状相同，每一个以具有双弯曲形轮廓的接触面终 止。因此，如图4所示，两个凸榫部分6 (这里用虚线代表) 一起 完全填充榫槽7。
一旦被装配之后，设计各种结构把接头1保持在一起。例如，限定榫槽的舌状物4和凸榫部分6的每一个接触表面上的一层粘合 剂使接头1牢固地保持在一起，特别是如果凸榫部分6和形成榫槽 7的壁的舌状物4之间的接触面积很大。
然而，这样的结构不允许很容易地拆卸接头1。在许多不同的 结构(例如，瓶架)中有许多结构可以被安装，而且人们可能需要 重新安装这些结构。人们也可能需要拆卸这个结构以用于存储或运 输，然后再快速地装配起来。
图5a和5b示出所述接头1的零部件(为清楚起见图1 5中 省略)，其允许接头被牢固地装配，然后在不损失紧固力的前提下， 根据意愿在多个地方拆卸。从每一个第一撑杆2延伸的限定榫槽7 的一对舌状物4的其中一个具有两个从其中穿过的孔， 一个邻近舌 状物4的根部且一个邻近它的尖端。每一个第二撑杆3的凸榫部分 6上设有两个柱10， 一个邻近凸榫部分6的根部且一个邻近它的尖 端。当连接舌状物4来限定榫槽7，且凸榫部分6被横向地插入其 中时，柱10与相应的孔9接合以把接头1锁定在一起。每一个凸 榫部分6上的柱10与邻近舌状物4的根部的孔9和另一个与其连 接的舌状物4的尖端附近的孔9连接。因此，每一个凸榫部分6被 紧固在每一个有孔的舌状物4上，而且反之亦然。
如图6a所示，尽管能够根据例如制造的方便性来等效的使用 仅朝向在舌状物4之间的缝隙5开口的槽，但是最方便的是，孔9 完全穿透各个舌状物4延伸。如图6b所示，优选柱10呈浅的截头 圆锥形，其斜表面使凸榫部分6和柱10很容易地经过舌状物4之 间的缝隙5，而且对于更为直接的安装来说，有助于柱10在孔9内 部的定位和对中。
这种紧固结构特别适合于撑杆2， 3或类似的由坚韧的、弹性 可变形的材料例如塑料材料制成的部件之间的接头1。这使得当凸
榫部分6插入缝隙5或从缝隙5縮回时，柱10可以把舌状物4弹 性向外移动。所示出的接头1的部件也特别适合于注模生产。
当使用其它的结构材料时，第一接头1的舌状物4和凸榫部分 6的特殊的双弯曲形状可能不便于生产，可以优选如图7所示的第 二接头ll。在这个实例中，限定榫槽的舌状物4 (和在这个视图中 看不到的凸榫部分6)具有简单的矩形剖面，在仅仅包括直线的相 应的舌状物4之间形成接缝8。榫槽7具有与第一接头1中完全相 同的形状，而且矩形的凸榫部分6并排填充榫槽7。虽然舌状物4 的这个形状可能没有所述第一接头1的形状漂亮，但是它比较容易 用例如木头材料来生产。
正如所述第一接头1，第二接头11可以用可连接的柱10和孔 9来把它的部件紧固在一起(见图8中，当从与图7相反的方向看 吋，第二接头11的最终外形)。但是，在使用弹性较差的材料时(例 如大多数木头形式)，可以用螺丝钉，钉子，销子或类似物将接头 ll紧固在一起。例如，对齐的孔9可以钻透每一对舌状物4和两个 凸榫部分6，而且在有或没有粘结剂的情况下，将合适直径的销子 插入其中。因此如图8所示，第二接头11的每一个相反的表面上 显出四个呈方形排列的孔9。
对于不易使舌状物4弹性变形的材料，例如金属，也可以设计 柱10弹性地安装在各自的凸榫部分6上，例如，用弹簧安装在钻 孔中， 一旦柱10与各自的孔9对齐，它们就会从钻孔中突出。
也可以将柱10定位在一个舌状物4上，延伸入缝隙5，且孔9 (或槽)穿过(或进)凸榫部分6延伸。在舌状物4和凸榫部分6 之间也可以是许多其它可拆卸或永久锁定的结构，但是在所有的情 况下都希望每一个凸榫部分6被直接紧固在每一对舌状物4上，且 反之亦然。
第三接头12在图9中示出，其中舌状物4 (和不可见的凸榫部 分6)的形状使得它们沿简单的直线接缝8来抵接它们的配对部件。 因此，每一个舌状物4仅延伸过由其限定的榫槽7的一半，而且每 一个凸榫部分6仅穿过所述榫槽7的一半。虽然第三接头12可能 在某些场合是足够的，但是可能它不如第一和第二接头1、 11那样 牢固和可靠，第一和第二接头中舌状物4和凸榫部分6比较长。
图10中示出能够用所述第一接头1 (或者可能是第二接头11) 被紧固在一起的结构件的例子。十字形部件13包括两个在各自中 点交叉的正交的细长杆14。第一杆14设有一对限定榫槽的舌状物 4，舌状物4从每一个远端延伸，且第二杆14设有从每一个远端延 伸的凸榫部分6。如同上述第一接头1，舌状物4和凸榫部分6具 有双弯曲形轮廓。因此使用其中两个十字形部件13的限定榫槽的 舌状物4和另外两个十字形部件13的凸榫部分6，四个这样的十字 形部件13可以被连接在一起。这样的十字形部件13可以作为单一 的塑料注塑件生产。
因此如图11所示，可以使用任何需要数量的十字形部件13， 通过接头1把四个相邻的部件13连接在一起来构建格子结构15 。 在格子结构15的外围的部分接头16通过连接柱10和孔9而被松 动地保持在一起，提供附加的稳定性。它们也可以作为格子结构15 在支撑表面17上的支脚。
除了所示出的方向，格子结构15界定出许多菱形窗口 18，如 果优选的话，还可以定向为，每一个十字形部件13的杆14垂直和 水平对齐。
如图12中所示，瓶架19是可快速装配的格子结构15的一个 应用。这包括两个适配的由若干水平延伸的钢杆20连接形成的垂 直格子结构15 (容纳杆20的座被模制到十字形部件13中，但是为
清楚起见从图中省略)。例如，所述架子19的尺寸为葡萄酒瓶可以
穿过一个格子15的窗口 18而被插入，并且被支撑在两个相邻水平 杆20上。所述格子15的模块化特性使得架子19可以按照意愿被 延伸、重新改装，甚至减小尺寸，而且接头1的稳定性允许相对较 轻的架子19来安全地支撑很多瓶子。
虽然十字形部件13示出为简单的交叉形状，只要设有四个垂 直向外延伸的连接部分4、 6来把它连接在同一结构中的其它部件 13上，设计者可以自由地设计任何希望的形状。
如图13a 13c所示，接头1、 11、 12也可以由仅具有两个连 接部分4、 6的部件形成。第一支撑部件21包括具有凸榫部分6的
单一细长构件(这里，为简便起见，示出第二接头11的矩形凸榫 部分6)，凸榫部分6从每一个远端延伸。第二支撑部件22包括具 有限定榫槽的舌状物4的单一细长构件，限定榫槽的舌状物4从每 一个远端延伸。因此，两个第一支撑部件21和两个第二支撑部件 22可以被连接在一起形成接头11，而且每个支撑部件21、 22在它
们各自的远端可以参与到另一个这样的接头11中。因此，可以构 建与图11中相似的格子15 ;它们包括两倍的接头，但是增加的通 用性在某些应用中成为优点。
实际上，如图13c所示，第三支撑部件23可以是用来构建格 子15或相似结构的所有结构，所述第三支撑部件23具有一对从细 长构件的第一端延伸的限定榫槽的舌状物4和从远离所述第一端的 第二端延伸的凸榫部分6。尽管当装配过程中需要额外注意确保两 个凸榫部分6和两对舌状物4被提供给待制造的每一个接头11，但 这减少了生产不同结构件的数量。
所示出的接头1、 11、 12可以被用在其它不必形成格子15的 结构中。图14中示出一个例子，其中梁24上设有三个从其中穿过的榫槽7。两个面板25均沿一边设有三个具有相应间隔的凸榫部分 6。凸榫部分6被从梁24的相反侧插入各个榫槽7，填充榫槽7，
且形成三个被上述任何结构锁定在适当位置的接头11。因此，面板 25被牢固地安装在梁24上。
因此，接头l、 11、 12非常通用，而且可以把它们设计应用到 除上述结构之外的各种不同的结构中。
权利要求
1、一种用于连接多个结构件的接头装置，所述接头装置包括限定榫槽装置的第一结构件装置；两个第二结构件，每一个第二结构件均具有各自的能够从所述榫槽装置的相反端插入所述榫槽装置的凸榫装置，而且凸榫装置的形状一致以至于一起基本上填满所述榫槽装置以及把每一个凸榫装置保持在所述榫槽装置中的装置。
2、 如权利要求1所述的接头装置，其中每一个凸榫装置基本 上穿过榫槽装置延伸。
3、 如权利要求1或2所述的接头装置，其中所述保持装置包括制动装置。
4、 如权利要求3所述的接头装置，其中所述制动装置包括位 于凸榫装置和第一结构件装置之一上的柱装置、和位于所述凸榫装 置和第 一 结构件装置的另 一 个上的可配合的槽装置。
5、 如前述任一权利要求所述的接头装置，其中第一结构件装 置包括两个第三结构件，其形状一致以便装配来在其间限定榫槽装置。
6、 如权利要求5所述的接头装置，其中所述两个第三结构件 设有保持它们被如此装配的装置，可选择地包括所述装置以保持凸榫装置。
7、 如权利要求6所述的接头装置，其中所述保持装置把每一 个凸榫装置紧固在每一个第三构件上。
8、 如权利要求4 7之一所述的接头装置，其中所述保持装 置包括位于每一个凸榫装置上的柱装置，以便与位于每一个第三结构件上的各个槽装置相互配合。
9、 如权利要求4 8之一所述的接头装置，其中每一个第三结构件设有一对基本上平行延伸、间隔设置的舌装置，每一个舌装 置与另一个第三结构件的相应的舌装置配合，以形成榫槽装置的相 应的壁，可选择为相应的连续壁。
10、 如权利要求9所述的接头装置，其中每一个舌装置基本上 跨过榫槽装置的整个宽度延伸。
11、 一种结构件，其设有至少一个把它连接到另一个结构件上 的装置，所述连接装置包括如前述任一权利要求所述的接头装置的 凸榫装置或一对舌装置。
12、 如权利要求11所述的结构件，设有多个所述连接装置， 可选择为偶数个。
13、 如权利要求11或12所述的结构件，包括第一细长构件， 其在第一端具有第一连接装置，并且在远离所述第一端的第二端具 有第二连接装置。
14、 如权利要求13所述的结构件，包括相对于所述第一细长 构件横向延伸的第二细长构件，第二细长构件在第一端以及远离第 一端的第二端均具有各自的连接装置。
15、 一种包括多个如权利要求1 10之一所述的接头装置的 结构。
16、 一种包括多个如权利要求11 14之一所述的结构件的结构。
17、 如权利要求15或16所述的结构，包括存储装置，可选择 为架子装置，例如瓶架或鞋架装置。
18、 如权利要求15 17所述的结构，包括多个基本上相同的部件。
19、 一套用于装配成如上述权利要求15 18之一所述的结构 的部件。
全文摘要
一种把多个独立部件(2，3，13，21，22，23，24，25)装配为一种结构如存储架(15)的接头(1，11，12)。所述接头由两对平行的舌状物(4)组成，每一对分别从第一细长构件(2，14，22，23)的一端延伸，当所述端被连接在一起时，在舌状物(4)之间限定榫槽(7)。凸榫部分(6)从两个第二细长构件(3，14，21，23)中的每一个的一端延伸，以便一个凸榫部分可以从一侧插入榫槽，两个凸榫部分一起填充榫槽。在舌状物和凸榫部分的相对表面上的可配合的柱(10)和槽(9)把接头(1，11，12)连接在一起，且第一和第二结构件(2，3，14，21，22，23)为通常的十字形结构。可以通过若干相同的接头(1，11，12)来构建模块化结构(15)。
文档编号F16B12/00GK101189438SQ200680019866
公开日2008年5月28日 申请日期2006年4月24日 优先权日2005年4月23日
发明者J·L·霍兰, S·C·梅森 申请人:雷利蒂产品有限公司