CN101832315A - 榫头杆和榫接头 - Google Patents

Abstract

一种榫头杆，用于接合两个部件，具有：杆本体(4)、在该杆本体(4)的一端部形成并供冲子(C)填入的螺旋槽(16)、以及配置在杆本体(4)的另一端并使榫头杆可绕其轴线旋转的六角头部(8)。

Description

榫头杆和榫接头

技术领域

本发明涉及一种为了组装木结构的建筑物和家具等结构体而将结构体的相邻的部件彼此接合的榫头杆(tenon rod)和榫接头(tenon joint)。

背景技术

日本专利特开2003-213798号公报公开了一种榫头管，该榫头管用于在木结构的建筑物中将相邻的构成部件、例如主柱和小柱彼此接合。这种榫头管在其外周面上具有多个销收容孔，这些销收容孔将榫头管沿着其直径方向贯穿。

主柱和分柱在其接合面上形成有水平的榫眼(mortice)，榫头管的两端部分别被插入主柱和分柱的榫眼。因此，榫头管延伸至主柱和分柱双方。另一方面，在主柱和分柱分别形成有销插入孔，这些销插入孔可与榫头管的对应的销收容孔对齐。因此，在打入销经由销插入孔被插入、即打入销收容孔时，榫头管和打入销将主柱和分柱彼此接合。

在上述榫头管的场合，若柱的销插入孔与榫头管的收容孔彼此不对齐，则无法将打入销打入。因此，在将打入销打入之前，为了使销插入孔与销收容孔彼此对齐，需要对这些孔进行定位。这种定位、即打入打入销之前需要花很多工夫和劳力，主柱与分柱的接合操作不容易。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可大幅度减少将打入销打入前所需的工夫和劳力、可容易地进行接合操作的榫头杆和榫接头。

上述目的可由本发明的榫头杆来实现，该榫头杆用于接合两个部件，并包括：至少应被插入一个部件内的杆本体、以及在该杆本体的外周面上至少形成有一个并沿着外周面的整个圆周延伸的槽部，该槽部被定位在一个部件内，可收容被打入该一个部件内的销。

采用本发明的榫头杆，槽部沿着杆本体的整个圆周延伸。因此，无需在将销打入前在杆本体的周向上对槽部进行定位。因此，可大幅度减少将销打入之前所需的工夫，可容易且迅速地实施两个部件的接合。

具体而言，槽部至少包括环状槽、螺旋槽和螺旋部(screw)中的一种。

最好杆本体能具有从一个部件突出的阳螺纹部，该阳螺纹部在安装另一个部件时使用，由此，可使另一个部件与一个部件接合。

在槽部是螺旋槽或螺旋部时，杆本体最好还包括使杆本体可绕其轴线进行旋转的旋转操作部。这种情况下，在借助旋转操作部使杆本体绕其轴线旋转时，螺旋槽和螺旋部中的一方与销彼此配合，产生将一个部件沿着杆本体的轴线方向拉近的力。另外，在槽部是螺旋部时，杆本体可旋入在一个部件上形成的榫眼。

另外，本发明还提供一种榫接头。该榫接头包括：上述榫头杆，其具有配置在其一端部的槽部以及在其另一端的应被定位在另一个部件内的倒圆锥端，该倒圆锥端呈朝上述一端部的方向前端变尖的形状；以及中空的打入销，在被打入另一个部件内时，打入销可收容榫头杆的倒圆锥端，打入销具有沿其轴线方向延伸并对倒圆锥端的颈部进行引导的割槽，该割槽的槽宽从打入销的一端到另一端慢慢缩小。

采用上述榫接头，随着打入销的打入，打入销的割槽的宽度被倒圆锥端的颈部扩大。因此，打入销的外径增加，可使打入销与另一个部件牢固地紧贴。

本发明的进一步的适用范围根据下面给出的详细描述将变得显而易见。不过，应当理解，详细说明和具体例子虽然表明了本发明的优选实施例，但它们仅作为例示，因为，根据详细说明，落在本发明的精神和范围内的各种变更和修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

附图说明

根据下面给出的详细描述和仅作为例示给出而不构成限定的本发明的附图将更全面地理解本发明，并且附图中：

图1是表示本发明第一实施例的榫头杆的侧视图，

图2表示了图1的榫头杆的使用形态，图2A是通过榫头杆接合的柱和横木的透视侧视图，图2B是柱和横木的透视立体图，

图3和图4分别是表示第一实施例的榫头杆的变形例的图，

图5表示了图4的榫头杆的使用形态，图5A是包括榫头杆的柱的透视俯视图，图5B是柱的透视侧视图，图5C是柱的透视立体图，

图6和图7分别是表示第一实施例的榫头杆的变形例的图，

图8表示了图7的榫头杆的使用形态，图8A是包括榫头杆的柱的透视侧视图，图8B是柱的透视立体图，

图9和图10分别是表示第一实施例的榫头杆的变形例的图，

图11表示了图10的榫头杆的使用形态，图11A是通过榫头杆接合的柱和横木的透视侧视图，图11B是柱和横木的透视立体图，

图12是表示第二实施例的榫头杆的侧视图，

图13表示了图12的榫头杆的使用形态，图13A是包括榫头杆的横木的透视俯视图，图13B是横木的透视侧视图，图13C是横木的透视立体图，

图14是表示第二实施例的榫头杆的变形例的图，

图15表示了图14的榫头杆的使用形态，图15A是包括榫头杆的横木的透视俯视图，图15B是横木的透视侧视图，图15C是横木的透视立体图，

图16是表示第二实施例的榫头杆的变形例的图，

图17表示了图16的榫头杆的使用形态，图17A是包括榫头杆的柱的透视俯视图，图17B是柱的透视侧视图，图17C是柱的透视立体图，

图18表示了图17的冲子，图18A是冲子的侧视图，图18B是冲子的端面图，

图19是表示第二实施例的榫头杆的变形例的图，

图20表示了图19的榫头杆的使用形态，图20A是包括榫头杆的横木的透视俯视图，图20B是横木的透视侧视图，图20C是横木的透视立体图，

图21是表示第二实施例的榫头杆的变形例的图，

图22表示了图21的榫头杆的使用形态，图22A是通过榫头杆接合的柱和横木的透视俯视图，图22B是柱和横木的透视侧视图，图22C是柱和横木的透视立体图，

图23表示了第二实施例的榫头杆的变形例，图23A是榫头杆的一个杆半体的侧视图，图23B是榫头杆的另一个杆半体的仰视图，图23C是杆半体的端面图，

图24表示了图23的榫头杆的使用形态，图24A是包括榫头杆的柱和横木的透视俯视图，图24B是柱和横木的透视侧视图，图24C是柱和横木的透视立体图，

图25是表示第三实施例的榫头杆的图，

图26表示了图25的榫头杆的使用形态，图26A是通过榫头杆接合的柱和横木的透视俯视图，图26B是柱和横木的透视侧视图，图26C是柱和横木的透视立体图，

图27是表示第三实施例的榫头杆的变形例的图，

图28是表示本发明一实施例的榫接头的榫头杆的图，

图29表示了榫接头的冲子，图29A是冲子的仰视图，图29B是冲子的侧视图，图29C是冲子的端面图，

图30表示了榫接头的使用形态，图30A是通过榫接头接合的柱和横木的透视俯视图，图30B是柱和横木的透视侧视图，图30C是柱和横木的透视立体图，图30D是将图30B中的一部分放大表示的图。

具体实施方式

图1表示了第一实施例的榫头杆2。

榫头杆2包括杆本体4，该杆本体4由金属圆棒形成。在杆本体4的两端部分别形成有周槽、即环状槽6，这些环状槽6具有圆弧状的截面，并沿杆本体4的整个圆周延伸。环状槽6用于与上述打入销、即所谓的冲子卡合。

图2A、图2B表示了上述榫头杆2的使用形态。

图2中，榫头杆2和冲子用于接合柱A与横木B。柱A和横木B分别是木制的。在柱A和横木B上分别水平地形成有收容榫头杆2用的榫眼H。这些榫眼H的开口端在柱A和横木5B彼此的接合面上可彼此对齐。

另外，在柱A和横木B的规定位置上分别形成有多个销插入孔。这些销插入孔分别沿横切榫眼H的方向水平延伸，在榫眼H的上下成对，成对的销插入孔配置成从上下夹持榫眼H。

从图2A、图2B可以明确，柱A和横木B在它们的接合面上彼此紧贴，此时，在柱A和横木B的榫眼H内插入有榫头杆2。在此状态下，将冲子经由榫头杆2的环状槽6分别打入柱A和横木B的销插入孔内。另外，冲子是金属圆棒。

具体而言，冲子包括：以从上下夹持榫头杆2的环状槽6的形态填入环状槽6内的两对冲子C、以及从上下夹持榫头杆2的杆本体4的两对冲子D。

上述榫头杆2和冲子C彼此配合地将柱A和横木B接合，与此相对，冲子D通过榫头杆2来支撑横木B。

图3～图11表示了第一实施例的榫头杆2的变形例和变形例的使用形态。

图3的榫头杆2仅在其一端部具有环状槽6。在榫头杆2的另一端上一体地形成有六角头部8。该六角头部8的外径比杆本体4的直径人，呈六角形。

图4的榫头杆2也仅在其一端部具有环状槽10。该环状槽10的截面呈矩形。另外，图4的榫头杆2在其另一端部具有阳螺纹部12。

图5A、图5B、图5C表示了图4的榫头杆2的使用形态。

榫头杆2被插入柱A的榫眼H内，其阳螺纹部12从柱A突出。在此状态下，在柱A中经由榫头杆2的环状槽10打入了冲子E。冲子E与环状槽10嵌合，阻止榫头杆2从柱A中脱出。由于环状槽10的截面呈矩形，因此冲子E也具有矩形的截面，冲子E的前端部形成为前端尖。榫头杆2的阳螺纹部12用于安装或支撑要与柱A接合的其它部件。

另外，图3的榫头杆2也可应用于与图5所示的使用形态相同的使用形态。这种情况下，榫头杆2的六角头部8用于在该六角头部8与柱A之间夹持要与柱A接合的部件。

图6的榫头杆2具有：配置在杆本体4的轴线方向中央的环状槽6、以及在杆本体4的两端部形成的阳螺纹部12。这种情况下，在图6的榫头杆2被插入柱A的榫眼H内时，榫头杆2的两端部、即阳螺纹部12分别从柱A的两侧面突出。

在图7的榫头杆2在杆本体4的一端部具有环状槽6，并在其另一端部具有阳螺纹部12。另外，在图7的榫头杆2的场合，六角尾部14从杆本体4的一端面突出。该六角尾部14在使杆本体4绕其轴线旋转时使用，具有比杆本体4的直径小的外径。

图8A、图8B表示了图7的榫头杆2的使用形态。

从图8可以明确，在图7的榫头杆2被插入柱A的榫眼H内时，阳螺纹部12从柱A突出，与此相对，六角尾部14陷入柱A的榫眼H内。在此状态下，在柱A内逐对打入成对的冲子C、D，这些冲子C、D发挥与上述实施例中(参照图2)相同的功能。

另一方面，将阳螺纹部12旋入安装支架F的螺孔内，由此，安装支架F以安装在阳螺纹部12上的状态与柱A紧贴。

另外，安装支架F以角形部件的形态进行表示。

可通过借助榫头杆2的六角尾部14旋转榫头杆2，将阳螺纹部12旋入安装支架F的螺孔内。另外，由于六角尾部14不从柱A突出，因此六角尾部14不会阻碍其它部件朝柱A安装。

图9的榫头杆2在杆本体4的端部不具有图7的六角尾部14，而是具有六角孔15，其它方面与图7的榫头杆相同。

图10的榫头杆2在杆本体4的一端部具有两个环状槽6，这些环状槽6彼此相邻配置。另一方面，在杆本体4的另一端部形成有阳螺纹部12。

图11A、图11B表示了图10的榫头杆2的使用形态。

从图11可以明确，柱A在其榫眼H的开口端具有埋头孔(counter bore)G，该埋头孔G的内径比榫眼H的内径大。在图10的榫头杆2被插入柱A和横木B的榫眼H内时，阳螺纹部12被定位在埋头孔G内。在此状态下，在阳螺纹部12上夹着垫片W安装有螺母I，在靠近杆本体4的一端侧的一个环状槽6内嵌合有一对冲子C，且在另一个环状槽6内嵌合有冲子J。

垫片W和螺母I与一对冲子C配合来约束榫头杆2在轴线方向上的位移，由此，柱A和横木B利用榫头杆2彼此接合。另外，由于冲子J与冲子C正交，因此可使柱A与横木B彼此接合得更牢固。

图12表示了第二实施例的榫头杆2。

与图3的榫头杆2对比，图12的榫头杆2的不同之处仅在于设置了螺旋槽16来代替环状槽6，该螺旋槽16具有圆弧形状的截面。

图13A、图13B、图13C表示了图12的榫头杆2的使用形态。

从图13可以明确，在图12的榫头杆2被插入横木B的榫眼H内时，六角头部8从横木B的端面突出。在此状态下，一对冲子5C被配置成从上下夹持螺旋槽16，并分别填入螺旋槽16内。这些冲子C对应螺旋槽16的螺旋形状，在榫头杆2的轴线方向上彼此偏离。另外，在图13中同时表示了冲子D、J。如上所述，冲子D与杆本体4的外周面抵接，与此相对，冲子J与冲子C同样地填入螺旋槽16内。冲子J沿着与冲子C和榫头杆2正交的方向、即上下方向延伸。

另外，在榫头杆2的六角头部8与横木B的端面之间夹持有安装支架K，该安装支架K具有大致U字形的截面。安装支架K处于与横木B紧贴的状态，可在横木B上安装其它部件时使用。

在图13所示的榫头杆2的使用形态中，在使榫头杆2朝螺旋槽16前进的一个方向旋转时，螺旋槽16将冲子C、J压紧在对应的销插入孔的内表面上。因此，螺旋槽16与冲子C、J紧贴，可实现安装支架K与横木B的牢固接合。

另外，在使榫头杆2反向旋转时，榫头杆2将冲子C、J反向压紧在销插入孔的内表面上。这种情况下，可将横木B从安装支架K拉开。

图14～图27表示了第二实施例的榫头杆2的变形例和变形例的使用形态。

与图12的榫头杆对比，图14的榫头杆2的不同之处仅在于设置了螺旋部18来代替螺旋槽16。螺旋部18从杆本体4的一端朝六角头部8的方向延伸规定长度。

图15A、图15B、图15C表示了图14的榫头杆2的使用形态。

图15的使用形态与图13中的榫头杆2的使用形态相同。然而，在图14的榫头杆2的场合，即使将冲子C、D、J打入横木B后，也可将榫头杆2插入横木B的榫眼H内。

与图12的榫头杆2对比，图16的榫头杆2的不同之处仅在于设置了螺旋槽20来代替螺旋槽16。螺旋槽20具有矩形的截面。

图17A、图17B、图17C表示了图16的榫头杆2的使用形态。

从图17可以明确，在榫头杆2的螺旋槽20内填埋了上述那样的冲子E。图18A、图18B放大表示了冲子E。

图19的榫头杆2在杆本体4的两端部分别具有螺旋槽16。这些螺旋槽16的螺旋的方向彼此相反。具体而言，从图19中看，左边的螺旋槽16的螺旋为左旋，而右侧的螺旋槽16的螺旋则为右旋。

另外，图19的榫头杆2在杆本体4的中央具有六角凸缘22。该六角凸缘22与杆本体4一体形成，并具有比杆本体4的直径大的外径。

图20A、图20B、图20C表示了图19的榫头杆2的使用形态。

从图20可以明确，图19的榫头杆2用于将两根横木B1、B2彼此接合。具体而言，在横木B1、B2的接合面上分别形成有槽，当横木B1、B2彼此以接合面紧贴时，槽彼此对齐，形成出入口L。该出入口L具有矩形的截面，出入口L的两端在横木B1、B2的两侧面上分别开口。

在榫头杆2被插入横木B1、B2的榫眼H内时，榫头杆2的六角凸缘22配置在出入口L内。之后，冲子C、D、J被分别打入横木B1、B2内，并被保持在横木B1、B2内。

在此状态下，可将工具插入出入口L内，利用该工具并借助六角凸缘22来旋转榫头杆2。在使榫头杆2朝螺旋槽16的前进方向旋转时，榫头杆2的螺旋槽16与冲子C、J彼此配合，将横木B1、B2朝彼此靠近的方向拉靠。因此，横木B1、B2可在它们的接合面间不产生间隙的情况下彼此牢固地接合。

与图19的榫头杆2对比，图21的榫头杆2的不同之处仅在于：其杆本体4的长度比图19的杆本体长，且六角凸缘22与杆本体4的右旋的螺旋槽16靠近地配置。

图22A、图22B、图22C表示了图21的榫头杆2的使用形态。

榫头杆2用于将柱A夹持在横木B1、B2之间，并将这些横木B1、B2和柱A一起接合。因此，在横木B1、B2的与柱A接合的接合面上分别形成有槽M，这些槽M的两端在对应的横木B的两侧面上分别开口。

在柱A和横木B1、B2的榫眼H内插通了榫头杆2时，榫头杆2的六角凸缘22配置在横木B2的槽M内。之后，将冲子C、D打入横木B1、B2和柱A内，由这些冲子C、D来支撑榫头杆2。另外，柱A的榫眼H贯穿柱A。

与上述出入孔L一样，通过横木B2的槽M并借助六角凸缘22，可使榫头杆2旋转。在使榫头杆2旋转时，榫头杆2的螺旋槽16与冲子C彼此配合，朝柱A的方向拉近横木B1、B2。因此，可在柱A与横木B的接合面间不产生间隙的情况下，使横木B1、B2分别与柱A接合。

另外，冲子D中的一个，具体是在符号D上附加了下标x的冲子、即冲子Dx，可替换为图21的榫头杆2。这种情况下，图21的榫头杆2可用于将横木B1、B2以外的别的两根横木(未图示的)与柱A接合，这些别的横木沿着与横木B1、B2正交的方向延伸。

图23A、图23B、图23C分别表示了榫头杆2用的杆半体4a、4b。这种情况下，榫头杆2具有分割构造。杆半体4a、4b在其一端部分别具有螺旋槽16，它们的另一端部形成为接头部24。这些接头部24具有彼此咬合的形，将杆半体4a、4b以可分离的形式连接，形成杆本体4。这种情况下，接头部24在杆本体4的轴线方向上将杆半体4a、4b一体地结合。

具体而言，接头部24具有槽26。该槽形成在杆半体的另一端部，从杆半体的另一端空开规定的间隔进行配置。另外，接头部24具有倾斜面28。该倾斜面28相对于杆半体的轴线倾斜，从杆半体的另一端延伸至槽26。倾斜面28使杆半体的另一端部形成为前端尖的形状，槽26的底面26a与倾斜面28平行。

采用上述接头部24，使杆半体4b的倾斜面28和槽26的底26a分别与杆半体4a的槽26的底26a和倾斜面28重叠，使杆半体4a、4b的另一端部彼此咬合，由此，可有杆半体4a、4b形成一根榫头杆2(参照图24)。

图24A、图24B、图24C表示了图23的榫头杆2的使用形态。

与图21的榫头杆2一样，榫头杆2用于在柱A上接合两条横木B1、B2。

图25表示了第三实施例的榫头杆2。

图25的榫头杆2在杆本体4的一端部具有螺旋槽16，另一方面，在杆本体4的另一端部分别具有环状槽6和六角尾部14。

图26A、图26B、图26C表示了图25的榫头杆2的使用形态。

从图26可以明确，图15的榫头杆2用于在柱A上接合横木B。

图27表示了第三实施例的榫头杆的变形例。

图27的榫头杆2与图25的榫头杆的不同之处仅在于设置了六角孔15来代替六角尾部14。

图28～图30表示了一实施例的榫接头。

榫接头包括图28所示的榫头杆30以及图29A、图29B、图29C所示的冲子32。

榫头杆30在杆本体4的一端部具有环状槽6，其另一端部形成为倒圆锥端34。倒圆锥端34呈朝杆本体4的一端部的方向前端变尖的形状。

另一方面，冲子32由管部件形成，具有可在其内部收容倒圆锥端34的内径。在冲子32上形成有割槽36，该割槽36从冲子32的一端沿着冲子32的轴线方向延伸至另一端。割槽36的宽度从冲子32的一端朝另一端的方向慢慢缩小。

另外，冲子32一端的开口缘的一部分被斜向切去，使割槽36的槽宽进一步扩大。因此，倒圆锥端34可容易地从冲子32的一端侧插入其内部。

图30表示了上述榫接头的使用形态。

榫头杆30用于接合柱A与横木B。榫头杆30被插入柱A和横木B的榫眼H内，在横木B内打入了冲子C。该冲子C填入了榫头杆30的环状槽16内。另一方面，在柱A内打入了冲子32，在该冲子32内收容有榫头杆30的倒圆锥端34。

具体而言，当冲子32以其一端为前端被打入柱A内时，在倒圆锥端34的颈部定位于冲子32的割槽36内的状态下，在冲子32内收容倒圆锥端34。随着冲子32的打入继续进行，倒圆锥端34的颈部在割槽36内移动，使割槽36的槽宽扩大。因此，冲子32的外径增加，冲子32与倒圆锥端34牢固地卡合，而且，冲子32的外周面被强力压紧在其销插入孔的内周面上，冲子32和柱A由榫头杆30和冲子32可靠地结合。

本发明不受上述实施例和变形例的限制。

例如，本发明的榫头杆和榫接头不局限于柱和支架的接合，可广泛应用于建筑物、家具或游艺设备等木结构的构筑物所包括的各种构成要素间的接合，另外，构成要素的材料也不局限于木材。即，本发明的榫头杆和榫接头也可应用于由橡胶、塑料或发泡混凝土等各种材料形成的构成要素间的接合。

Claims (10)

1.一种榫头杆，用于接合两个部件(A、B)，包括：

杆本体(4)，该杆本体(4)至少应被插入一个所述部件内；以及

收容部，该收容部在所述杆本体(4)的外周面上至少形成有一个，并收容被打入所述一个部件内的销，

其特征在于，

所述收容部是沿着所述杆本体(4)的所述外周面的整个圆周延伸的槽部(6、10、16、18、20)，所述槽部可收容被打入所述一个部件内的所述销。

2.如权利要求1所述的榫头杆，其特征在于，所述槽部包括环状槽(6)。

3.如权利要求1或2所述的榫头杆，其特征在于，所述杆本体(4)具有应从所述一个部件突出的阳螺纹部(12)。

4.如权利要求1所述的榫头杆，其特征在于，

所述槽部包括螺旋槽(16)，

所述杆本体(4)还包括旋转操作部(8、14、15、22)，该旋转操作部(8、14、15、22)使所述杆本体(4)可绕该杆本体(4)的轴线进行旋转。

5.如权利要求4所述的榫头杆，其特征在于，所述螺旋槽是在应被定位在所述一个部件内的所述杆本体的端部上形成的螺旋部(18)。

6.如权利要求4所述的榫头杆，其特征在于，所述螺旋槽(16)分别配置在所述杆本体(4)的两端部，所述螺旋槽的螺旋的方向彼此不同。

7.如权利要求1所述的榫头杆，其特征在于，

所述槽部包括：配置在所述杆本体(4)的一端部的螺旋槽(16)、以及配置在所述杆本体(4)的另一端部的环状槽(6)，

所述杆本体(4)还包括旋转操作部(14)，该旋转操作部(14)使所述杆本体(4)可绕该杆本体(4)的轴线进行旋转。

8.如权利要求1所述的榫头杆，其特征在于，

所述杆本体(4)包括一对杆半体(4a、4b)，该一对杆半体(4a、4b)沿着所述杆本体(4)的轴线方向排列在一直线上，并可在所述轴线方向上一体结合，

所述槽部包括分别配置在所述杆本体的两端部的螺旋槽(16)。

9.如权利要求1所述的榫头杆，其特征在于，

所述槽部(6)配置在所述杆本体(4)的一端部，

所述杆本体(4)在其另一端还具有应被定位在另一个部件内的倒圆锥端(34)，该倒圆锥端(34)呈朝所述一端部的方向变尖的形状。

10.一种榫接头，其特征在于，包括：

权利要求9所述的榫头杆(2)、以及

中空的打入销(32)，在被打入所述另一个部件内时，所述打入销(32)可收容所述榫头杆(2)的所述倒圆锥端(34)，

所述打入销(32)具有沿其轴线方向延伸并对所述倒圆锥端(34)的颈部进行引导的割槽(36)，

该割槽(36)的槽宽从所述打入销(32)的一端到另一端慢慢缩小。

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