专利名称：型材组合体及型材连接件的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及型材之间相互组合的部件，确切地说是用于将相同或不同型材组
合成各种平面框体或立体框架的连接件。本实用新型还涉及使用这种连接件进行组装的型 材组合体。
背景技术：
传统的型材与型材之间通常采用焊接、铆接或螺钉等固定连接方式，这种连接方 式的优点是牢固，缺点是不易拆卸，不适用于需要诸如展台、展位等经常拆装的型材之间的 连接。 为此，目前出现一种用于型材之间活动连接的连接件。在CN174368A中国专利申
请文件中公开了一种型材连接件，提供在一型材侧面与另一型材端部之间的连接。该连接 件端部具有一与型材侧面凹槽连接的T形端，以及插入另一型材端部的锁壳，通过在锁壳
内部设置的定位块的卡位凸台卡掣于该型材侧壁的定位孔而实现二型材之间的连接固定。 该型材连接件结构复杂，连接操作比较繁琐，而且只能实现一型材侧面与另一型 材端部之间的连接，不能进行对接，使用上具有很大的局限性。 因此，如何能够使型材之间的连接更为简单、灵活、稳定，并保证连接后具有很高 的承载能力，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
实用新型内容针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、易于操作、
承载力高且连接方式多变的型材连接件。本实用新型的另一 目的在于提供一种含有上述型
材连接件的型材组合体。 本实用新型采用如下技术方案 —种型材连接件，包括至少两个用于与型材固连的插接件和连接所述插接件的嵌 接件，所述插接件具有底座和插接部，所述插接部由所述底座上凸起的颈部和在该颈部的 端头径向伸展的插接齿构成；所述嵌接件具有嵌槽，各嵌槽由插口和内环槽构成，所述插口 形状与所述插接齿相一致，所述插接件的插接部经由所述插口伸入嵌接件的内环槽并旋转 一定角度后，所述插接件的插接齿通过内环槽的内顶面将嵌接件压紧在其底座上而连接在 一起。 优选地，所述插接件的插接齿有上、下两层，其中上层插接齿小于下层插接齿，所 述嵌接件的嵌槽有内、外两层，其中内层嵌槽小于外层嵌槽。 优选地，所述插接件的各层插接齿分别具有四个呈十字分布的齿部，所述嵌接件 的各层插口中间为圆孔，所述圆孔周边具有四个呈十字分布的齿槽。 优选地，所述插接件的上层插接齿的齿部顶面为锥斜面，所述嵌接件的嵌槽底部 具有与之相对应的内锥面。 优选地，所述嵌接件呈立方形，其六面均设有嵌槽。[0013] 优选地，所述嵌接件由具有内层嵌槽的内部构件、与内部构件形成外层嵌槽的外 部构件组成。 优选地，所述嵌接件的内部构件由六块平截面棱锥体从六个方向对拼而成，外部 构件由两个将内部构件收纳其中的半立方壳体接合而成。 优选地，所述内部构件的各棱锥体的正面分别具有一内圆槽，该内圆槽与两个半 立方壳体的内顶面形成外层嵌槽的内环槽，所述两个半立方壳体的六面分别具有外层嵌槽 的插口，所述内层嵌槽位于内圆槽底部。 优选地，所述插接件的底座背面具有插入型材内部的筋肋，底座四角处开设有通 过螺钉与型材固连的连接孔。 —种型材组合体，由若干型材拼接组装而成，所述型材之间通过上述型材连接件 连接。 本实用新型所提供的型材连接件由至少两个插接件和连接所述插接件的嵌接件 组成，插接件的颈部端头具有插接齿，嵌接件上具有与之相对应的嵌槽，使用时，至少两个 插接件分别与需要连接的型材固定连接，然后通过嵌接件将插接件固连在一起，从而完成 型材的连接。 其连接过程是这样实现的，开始时，插接件与嵌接件相互错开一定角度，当插接齿 经由插口伸入嵌接件的内环槽后，两者便对合在一起，但插接齿与内环槽没有嵌合在一起， 因此不能相互固定，此时，内环槽的内顶面与底座之间的距离略大于插接齿底面与底座之 间的距离，接着将插接件或嵌接件旋转一定角度，旋转时插接件的插接齿通过内环槽的内 顶面将嵌接件逐渐压紧在底座上，两者完全对齐后，该压紧力达到最大值，从而将型材牢固 地连接在一起。 若继续旋转插接件或嵌接件(当然也可以反向操作) 一定角度，至插接件的插接 齿与内环槽的插口对齐，脱离其内顶面的挤压，则可以解除对接，将连接的型材拆开。 该型材连接件的插接件和嵌接件，其颈部、插接齿、插口、内环槽，无论是外形还是 内部结构，都十分规整、简洁，没有任何复杂的曲面或异形构件，易于加工制造和组装；并且 在连接时，只需通过对准、插入、旋转三个动作就能实现精确对接，拆卸也是如此，因此操作 十分方便，有利于加快组装速度，降低操作人员的劳动强度，操作者或安装者可以从互连要 做的许多琐事中解放出来；对接后，插接齿能以较大的力度将嵌接件压紧在底座上，除非使 用较大的外力使其旋转足够的角度而解除对接，否则，即便是发生小角度的偏移，插接件与 嵌接件仍能以较大的力度结合在一起而不会脱开，且插接件与型材的连接可通过焊接、铆 接或螺钉等方式实现，而这些方式又都十分牢固，因此各连接部位都十分可靠，能够将型材 牢固地对接在一起，并具有很高的承载能力；此外，插接件能够与型材在端部、侧面或其他 位置相连接，嵌接件又能与插接件任意对接，因此能够将型材从各个部位、各个方向、各个 角度组装在一起，形式灵活多变。 在一种优选实施方式中，插接件的插接齿有上、下两层，对应地，嵌接件的嵌槽也 有内、外两层，这样可提供两层挤压部位，叠加后能获得更大的挤压力，进而使连接更加可 靠、稳定；另外，由于型材都是具有一定长度的工件，若只有一处连接部位的话，容易以单一 连接处为支点晃动，而双层连接结构能很好地避免这一现象的产生，使其连接后更加可靠、 稳定，不易变形。
图1为本实用新型所提供型材连接件的一种具体实施方式
的结构示意图； 图2为图1中嵌接件的分解结构示意图； 图3为图2中内部构件的分解结构示意图； 图4为图3中单个平截面棱锥体沿对角线平面剖切的内部结构示意图； 图5为图1所示插接件和嵌接件的对接过程示意图； 图6为使用图1所示型材连接件将多根型材组装成框体的结构示意图。
图中数字编号所对应的零部件或部位名称如下 1.嵌接件 101.内部构件 1011.平截面棱锥体 1012.内圆槽102.外部构件 1021.半立方壳体 1022.螺栓孔 2.插接件 201.底座202.颈部 203.上层插接齿 204.下层插接齿205.筋肋206.连接孔3.型材4.螺钉
具体实施方式本实用新型的核心是提供一种结构简单、易于操作、承载力高且连接方式多变的 型材连接件。 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，
以下结合附图和具体实施 方式对本实用新型作进一步的详细说明。 请参考图1 ，该具体实施方式
中的型材连接件主要由两个插接件2和一个嵌接件1 组成。当然，插接件2的数量取决于同一节点需要连接的型材数量，并不局限于两个，一嵌 接件1可同时对应六个方向的六个插接件2，如同在下面的详细说明中列出的那样。 插接件2的底座201呈正方形，与型材3的截面轮廓相一致，其背面具有插入型材 内部的筋肋205，四角处开设有连接孔206，其内可穿入螺钉与型材3固定连接；底座201上 垂直凸起一颈部202，颈部202的端头有上、下两层径向伸展的插接齿，各层插接齿分别具 有四个呈十字分布的齿部，与底座201的对角线方向相一致，当然，这一布置方式并不是唯 一的，只要能保证嵌接件1和插接件2在初始状态错位45度角，并在旋转45度角后能完全 嵌合并与型材3对齐即可；由于在连接时上层插接齿203要首先进入嵌接件1的嵌槽中，因 此这里的上层插接齿203小于下层插接齿204，并将上层插接齿203的齿部顶面设计成锥 斜面(下面将会提到嵌槽底部具有相应的内锥面)，这样不仅具有导向作用，便于插接时对 准，且锥面的配合关系能够使旋转更加顺畅、稳定。 请参考图1、图2、图3、图4，如图所示，嵌接件1呈立方形，各面与型材3的截面形 状相一致，其六面均设有嵌槽，整个嵌接件由内部构件101和外部构件102组成，内部构件 具有内层嵌槽，同时能够与外部构件形成外层嵌槽，其中内层嵌槽小于外层嵌槽，各层插口 中间为圆孔，圆孔周边具有四个呈十字分布的齿槽，形成十字插口，与插接件2的插接齿形 状相一致。 内部构件101由六块平截面棱锥体1011从六个方向对拼而成，可通过粘接将其固 定在一起，外部构件102由两个粘接的半立方壳体1021组成，可将内部构件101收纳其中， 四角处具有前后贯通的螺栓孔1022，其内可穿入螺栓进行加固。 内部构件101的各棱锥体的正面分别具有一内圆槽1012，该内圆槽1012与外部构件102的内顶面形成外层嵌槽的内环槽，内层嵌槽则位于内圆槽1012底部，其底部具有与 上述上层插接齿203相对应的内锥面。 请参考图5，插接件2通过其背面的筋肋205插入型材3的端部，并与之对齐，同时 在四角处旋入螺钉4，此处连接通过焊接或铆接也能够实现，但为了便于拆卸，这里选用螺 钉；由于插接件2的插接齿处于其底座对角线位置，因此嵌接件1需要与插接件2错开45度 角才能将插接齿与插口对齐，对准后，将嵌接件1向下套在插接件2上，两者端面接触后，逆 时针旋转45度，在旋转时，操作者或安装者会感觉到插接件2与嵌接件1之间的收紧力会 逐渐增大， 一直到完全对齐时，达到最大值，继续旋转或反向旋转，则这一收紧力会逐渐减 小；这一收紧力来自于两层插接齿对内环槽内顶面的挤压，旋转时插接齿边缘与内顶面边 缘之间要做错位运动，为避免相互卡死和无法旋转，可将相互接触的边缘进行倒圆角处理， 以减小摩擦阻力，确保转动灵活。 请参考图6，使用上述实施例中的型材连接件可将多根相同的型材3组装成一平 面框体，其中位于四角处的型材连接件用到一个嵌接件2和两个插接件1，四边上的型材连 接件用到一个嵌接件2和三个插接件1 ，中间的型材连接件用到一个嵌接件2和四个插接件 1。不难看出，在图6所示框体的基础上，还可继续组装垂直于图纸平面的型材，从而形成立 体框架，这里就不再赘述。 这里需要指出的是，本实用新型所提供的型材连接件的外形并不局限于方形，也 不局限于连接方截面型材，其原理和特点也可适用于其它型材的连接。例如在连接圆截面 型材时，插接件的底座可以是圆盘形，而嵌接件的形状可以是两端具有嵌槽的圆柱形；在连 接三角形截面的型材时，插接件的底座可以是三角形，而嵌接件的形状可以是两端及/或 各面具有嵌槽的三棱柱形，等等。 以上对本实用新型所提供的型材连接件进行了详细介绍。本文中应用了具体个例 对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用 新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原 理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新 型权利要求的保护范围内。
权利要求一种型材连接件，其特征在于，包括至少两个用于与型材固连的插接件和连接所述插接件的嵌接件，所述插接件具有底座和插接部，所述插接部由所述底座上凸起的颈部和在该颈部的端头径向伸展的插接齿构成；所述嵌接件具有嵌槽，各嵌槽由插口和内环槽构成，所述插口形状与所述插接齿相一致，所述插接件的插接部经由所述插口伸入嵌接件的内环槽并旋转一定角度后，所述插接件的插接齿通过内环槽的内顶面将嵌接件压紧在其底座上而连接在一起。
2. 根据权利要求1所述的型材连接件，其特征在于，所述插接件的插接齿有上、下两 层，其中上层插接齿小于下层插接齿，所述嵌接件的嵌槽有内、外两层，其中内层嵌槽小于 外层嵌槽。
3. 根据权利要求2所述的型材连接件，其特征在于，所述插接件的各层插接齿分别具 有四个呈十字分布的齿部，所述嵌接件的各层插口中间为圆孔，所述圆孔周边具有四个呈 十字分布的齿槽。
4. 根据权利要求3所述的型材连接件，其特征在于，所述插接件的上层插接齿的齿部 顶面为锥斜面，所述嵌接件的嵌槽底部具有与之相对应的内锥面。
5. 根据权利要求4所述的型材连接件，其特征在于，所述插接件的底座背面具有插入 型材内部的筋肋，底座四角处开设有通过螺钉与型材固连的连接孔。
6. 根据权利要求1所述的型材连接件，其特征在于，所述嵌接件呈立方形，其六面均设 有嵌槽。
7. 根据权利要求6所述的型材连接件，其特征在于，所述嵌接件由具有内层嵌槽的内部构件、与内部构件形成外层嵌槽的外部构件组成。
8. 根据权利要求7所述的型材连接件，其特征在于，所述嵌接件的内部构件由六块平截面棱锥体从六个方向对拼而成，外部构件由两个将内部构件收纳其中的半立方壳体接合 而成。
9. 根据权利要求8所述的型材连接件，其特征在于，所述内部构件的各棱锥体的正面 分别具有一内圆槽，该内圆槽与两个半立方壳体的内顶面形成外层嵌槽的内环槽，所述两 个半立方壳体的六面分别具有外层嵌槽的插口，所述内层嵌槽位于内圆槽底部。
10. —种型材组合体，由若干型材拼接组装而成，其特征在于，所述型材之间通过上述 权利要求1至9任一所述型材连接件连接。
专利摘要本实用新型公开了一种型材连接件，包括至少两个用于与型材固连的插接件和连接所述插接件的嵌接件，所述插接件具有底座和插接部，所述插接部由所述底座上凸起的颈部和在该颈部的端头径向伸展的插接齿构成；所述嵌接件具有嵌槽，各嵌槽由插口和内环槽构成，所述插口形状与所述插接齿相一致，所述插接件的插接部经由所述插口伸入嵌接件的内环槽并旋转一定角度后，所述插接件的插接齿通过内环槽的内顶面将嵌接件压紧在其底座上而连接在一起。本实用新型还公开了一种含有上述型材连接件的型材组合体。该连接件结构简单、易于操作、承载力高且连接方式多变，具有十分广阔的应用前景。
文档编号F16B12/10GK201475108SQ200920168318
公开日2010年5月19日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者薛征宇 申请人:薛征宇