CN107131184B - 一种柜类家具框架自体锁定装配结构 - Google Patents

Abstract

一种柜类家具框架自体锁定装配结构，属于柜类家具安装技术领域。本发明为了解决现有家具加工及装配精度要求高，部件间的接合模式固定，装配后家具板件的拆装对整体结构产生破坏性，不利于运输及装配，单一部件通常仅能应用在特定位置，通用性较差的问题。本发明包括相连的侧板和横板，侧板的连接端设置有榫头，横板的连接端设置有榫槽，榫头插装在榫槽内。采用本发明的框架自体锁定装配结构，装配过程快速、简易、稳定。外形美观且形式通用性强，装配后部件稳定性强，产品质量好，加工难度低，有利于机械化批量生产，生产成本低，易于推广使用。

Description

一种柜类家具框架自体锁定装配结构

技术领域

本发明涉及一种家具通用框架装配结构，属于柜类家具安装技术领域。

背景技术

目前主流的家具装配技术主要有两种形式，实木家具的榫接合和板式家具的连接件接合的装配模式。

实木家具通常采用榫接合形式，通过榫卯(是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫或榫头；凹进部分叫卯或榫眼、榫槽，这是我国古代建筑、家具及其它木制器械的主要结构方式)之间的相互匹配形成具有稳定接合性能的装配体，这种结构的家具有较好的接合强度和稳定的耐久性，但在拆装过程中只能实现部分结构家具构件的拆装，不利于运输及装配，而且结构形态单一，部件间的接合模式固定，单一部件通常仅能应用在特定位置，通用性较差。

板式家具通常采用五金件接合，五金件形态多样，框架结构的连接主要包括:圆柱螺母连接件、直角倒刺连接件、梯形连接件和偏心连接件等等，而最常用的是三合一偏心连接件，作用原理是通过螺杆将偏心连接件和倒刺螺母连接在一起从而将部件接合。此种装配形式将偏心件隐藏于家具板件内，不影响家具外观，有一定的承载力，安装操作简单高效，并可实现家具拆装的优点，但也存在较大弊端：1.在装配过程中需要进行多点加工，且零部件与连接件的高度契合，三个整体精度要素即连接件的尺寸精度、零部件的加工精度及装配过程中的精度均需达到较高水平。具体表现在：加工过程需要根据连接件的选择情况对家具零部件进行准确定位钻孔，否则五金连接件与材料之间的接合状态不匹配、会导致整体结构组装困难。同时安装过程中也需保证装配精度，不同装配人员及方法均能导致装配精度的差异性。2.其结构虽可进行拆卸，但在反复拆装过程中家具本体会产生破坏性因素，整体结构精度急剧下降，从而在实际使用过程中板材发生损坏，影响整体稳定性而导致家具通常不能够继续使用。3.家具结构的应力仅集中在连接部位，某一连接部位发生破坏对家具整体性能影响较大。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有家具加工及装配精度要求高，部件间的接合模式固定，装配后家具板件的拆装对整体结构产生破坏性，不利于运输及装配，单一部件通常仅能应用在特定位置，通用性较差的问题。进而提供一种柜类家具框架自体锁定装配结构。

本发明的技术方案：

一种柜类家具框架自体锁定装配结构包括相连的侧板和横板，所述的侧板的连接端设置有榫头，横板的连接端设置有榫槽，所述的榫头插装在榫槽内；

所述的侧板的连接端设置的榫头包括第一弹性榫头和第二弹性榫头，第一弹性榫头和第二弹性榫头的横截面形成倒“V”形结构，所述的侧板上还加工有一处斜向设置的左侧边和一处横向设置的右侧边，所述的第一弹性榫头与左侧边形成第一安装槽口，所述的第二弹性榫头与右侧边形成第二安装槽口，所述的第一弹性榫头与侧板的连接处加工有向内凹陷的第一弧形部，所述的第二弹性榫头与侧板的连接处加工有向内凹陷的第二弧形部；

所述的横板连接端设置的榫槽与横板的两侧分别形成第一安装凸起部和第二安装凸起部，所述的第一安装凸起部上加工有向内凹陷的第一凹陷槽，所述的第二安装凸起部上加工有向内凹陷的第二凹陷槽，第一凹陷槽和第二凹陷槽均设置在榫槽的开口端；

所述的第一凹陷槽和第二凹陷槽内设置有弹性膨胀胶条。

优选的：所述的第一安装凸起部上加工有与侧板的左侧边相对应的接合侧边，所述的接合侧边与横板的下底边形成安装夹角A，安装夹角A的角度范围为55°-65°。

优选的：所述的接合侧边与横板的下底边形成安装夹角A的角度为90°。

优选的：所述的侧板与横板安装连接后，设置在侧板上的第一弧形部与设置在横板上的第一凹陷槽安装位置相对应，设置在侧板上的第二弧形部与设置在横板上的第二凹陷槽安装位置相对应。

优选的：所述的第一弹性榫头和第二弹性榫头的端头处加工有第一导向弧和第二导向弧。

优选的：所述的第一弹性榫头和第二弹性榫头形成V字形的角度B的范围为18°-24°。

优选的：所述的榫槽包括第一槽边、第二槽边、第三槽边和第四槽边，所述的第一槽边、第二槽边、第三槽边和第四槽边组成非规则形榫槽，所述的第一槽边与第二槽边形成的第一榫槽角C的角度范围为110°-130°，所述的第二槽边与第三槽边形成的第二榫槽角D的角度为120°，所述的第三槽边与第四槽边形成的第三榫槽角E的角度为87°-97°。

优选的：所述的第三槽边与第四槽边形成的第三榫槽角E的角度为92°。

本发明具有以下有益效果：本发明提供了一种柜类家具框架自体锁定装配结构，具有以下效果：

1.家具部件连接简单快捷，同时可进行反复多次拆装，零部件还可根据需要自由更换。安装时通过自身榫槽结构的相互作用以及辅助构件的配合完成装配，拆卸则需取出辅助构件即可进行零部件之间的更换，减少了对所装配材料本身的破坏性，有效提高了家具的整体使用寿命；

2.满足不同材料、造型及功能需求。此结构产品适用于不同家具材料的使用，一定程度上可实现实木和人造板等不同材料综合应用，使用过程中还可根据喜好对针对不同的接合位置进行自由装配，可以满足造型设计要求及不同质感体现，实现了家具不同装配形式的多样性；

3.此种结构具有稳定的精度和结构性能。区别与传统接合形式对多个点的加工模式导致精度的不确定性，新型结构的加工通过专用配套的生产刀具对整体板材端面加工，辅助构件也通过标准化生产设备完成，生产的质量控制得到了保证，装配时仅针对两相邻部件一次性整体安装，简化了装配程序，降低了对装配技术水平的要求，装配者通过安装说明即可完成装配，其特定的结构能够保证家具的安装精度一致性。另外家具使用过程中，由于其整面接合，应力分散于整个端面接合处，部件间受力均匀，使家具整体结构的稳定性及力学性能得到提高；

4.简化了生产企业的加工工序，提高了生产效率，降低生产投入及装配成本。在加工过程中，基本结构单元加工的主要工序仅为统一方向的两次铣槽，简化了板式家具需多点不同部位钻孔的复杂工序，更好的体现了通用化生产的优势，提高生产效率；零部件之间可形成互换，且对板材厚度要求降低，整体减少了生产成本；其便捷的安装模式，节省人工安装的成本。所以，新的装配系统可在一定程度上保证了资源的最大化利用，符合当今可持续发展的生态理念。

附图说明

图1是一种柜类家具框架自体锁定装配结构安装图；

图2是侧板的主视图；

图3是横板的主视图；

图4是一种柜类家具框架自体锁定装配结构的安装状态图；

图中 1-侧板，2-横板，3-榫头，4-榫槽，5-第一弹性榫头，6-第二弹性榫头，7-左侧边，8-右侧边，9-第一安装槽口，10-第二安装槽口，11-第一弧形部，12-第二弧形部，13-第一安装凸起部，14-第二安装凸起部，15-第一凹陷槽，16-第二凹陷槽，17-弹性膨胀胶条，18-接合侧边，19-第一导向弧，20-第二导向弧，21-第一槽边，22-第二槽边，23-第三槽边，24-第四槽边，25-导向边。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种柜类家具框架自体锁定装配结构包括相连的侧板1和横板2，所述的侧板1的连接端设置有榫头3，横板2的连接端设置有榫槽4，所述的榫头3插装在榫槽4内；所述的侧板1的连接端设置的榫头3包括第一弹性榫头5和第二弹性榫头6(榫头3的端部加油有一处V形槽)，第一弹性榫头5和第二弹性榫头6的横截面形成倒“V”形结构，所述的侧板1上还加工有一处斜向设置的左侧边7和一处横向设置的右侧边8，所述的第一弹性榫头5与左侧边7形成第一安装槽口9，所述的第二弹性榫头6与右侧边8形成第二安装槽口10，所述的第一弹性榫头5与侧板1的连接处加工有向内凹陷的第一弧形部11，所述的第二弹性榫头6与侧板1的连接处加工有向内凹陷的第二弧形部12；所述的横板2连接端设置的榫槽4与横板2的两侧分别形成第一安装凸起部13和第二安装凸起部14，所述的第一安装凸起部13上加工有向内凹陷的第一凹陷槽15，所述的第二安装凸起部14上加工有向内凹陷的第二凹陷槽16，第一凹陷槽15和第二凹陷槽16均设置在榫槽4的开口端；所述的第一凹陷槽15和第二凹陷槽16内设置有弹性膨胀胶条17；所述的侧板1与横板安装连接后，设置在侧板1上的第一弧形部11与设置在横板2上的第一凹陷槽15安装位置相对应，设置在侧板1上的第二弧形部12与设置在横板2上的第二凹陷槽16安装位置相对应。如此设置，侧板1的端头开设凸起榫头3，该榫头3设置的第一弹性榫头5和第二弹性榫头6形成V形结构，具有弹性膨胀功能，当榫头3插入横板2中的榫槽内，第一弹性榫头5和第二弹性榫头6能够释放侧板和横板接合时所产生弹性应力；第一弧形部11和第二弧形部12辅助限定槽将侧板1导入到横板2榫槽口位置的弹性限定胶条位置内，进而完成锁定，同时第一弧形部11具有围合作用，第二弧形部12具有承托作用，当侧板的榫头装配进入横板的榫槽中，设置在横板第一安装凸起部13与第一安装槽口9相适应安装，此时第一弧形部11围合第一安装凸起部13，而设置在横板的第二安装凸起部14与第二安装槽口10相适应安装，此时第二弧形部12承托第二安装凸起部14使其侧板的受力有效支撑在第二安装凸起部14上；

装配时，先将弹性膨胀胶条17置入第一凹陷槽15和-第二凹陷槽16内，接下来将侧板1与横板2靠近，侧板1的第二弹性榫头6的弧20靠近第二安装凸起部14的导向边25，此时完成了侧板1在横板2上的定位，随后将侧板1的第一弹性榫头5靠近第一安装凸起部13，并向侧板1施加一定挤压力，在挤压力的作用下，弹性膨胀胶条17进一步收缩，榫头3进入横板2的榫槽4内，此时弹性膨胀胶条17能够有效缓解和减少榫头和榫槽的硬性摩擦，保证整体侧板和横板的结构装配的稳定性，而拆卸时，仅需移除弹性膨胀胶条17即可方便拆卸，通过这种装配模式，本发明的柜类家具框架自体锁定装配结构形成了两个装配锁定结构，分别是：1.榫头3与榫槽4之间形成的装配结构；2.第二弹性胶条17分别与第一弧形部11和第一凹陷槽15、第二弧形部12和第二凹陷槽16形成的装配结构；上述两个装配锁定结构使得横板和侧板直接装配连接更加稳固可靠。

装配完成后设置在横板2的第二安装凸起部14与第二安装槽口10配合安装，安装后围成第二安装槽口10的右侧边8搭接在横板2的上边，这种搭接模式有效减小横板2和侧板1安装处的缝隙，同时侧板1的右侧边8搭接在横板2的上边，这样横板2能够通过与侧板1的右侧边8的接触承受来自侧板1的力，有效限定Y轴方向的自由度，进而使本结构的整体结构性能得到进一步保障。

本发明为保证更有效的限定关系，横板和侧板的第一凹陷槽和第二凹陷槽均需与弹性膨胀胶条匹配，弹性膨胀胶条的尺寸与板材厚度相关，形状为圆形、方形或椭圆形，不同形状胶条需对应相应形状凹陷槽。胶条形态可为半刚性材料，并具有向下导入的弹性倒刺，也可直接装配本体硬度20-80之间的弹性胶条。本方案采用圆形弹性限定胶条，半径为1mm,硬度值为30-60，本体与木质材料接触时有足够的弹性及硬度保证在限定范围内的有效弹性收缩。通常在装配前先安装在横板2上，尺寸与柜体宽度相等。

本发明以部件的本体锁定与嵌入锁定结合、角部无缝接合的装配模式结构为例,板材厚度为18mm，不同板厚基本原理类似，具体尺寸需按比例做相应调整。

具体实施方式二：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种柜类家具框架自体锁定装配结构所述的第一安装凸起部13上加工有与侧板1的左侧边7相对应的接合侧边18，所述的接合侧边18与横板2的下底边形成安装夹角A，安装夹角A的角度范围为55°-65°。如此设置，第一安装凸起部13上加工有与侧板1的左侧边7相对应的接合侧边18，通过角度接合，左侧边7和接合侧边18能够有效可对侧板1和横板2的应力变形起阻碍作用，也在这种斜面的接合中互相限定了侧板1和横板2的自由度；本实施方案以角部接合为例，选择角度为60°，当板材厚度小于18mm时，可采用小于60°，当板材厚度大于18mm时，可选择大于60°的角度，从而保证零部件的角部接合强度，保证第一安装凸起部13安装在第一安装槽口9后承受来自侧板垂直方向的力，可对其应力变形起阻碍作用，限定了横板2凸起部13的自由度。

具体实施方式三：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种柜类家具框架自体锁定装配结构所述的接合侧边18与横板2的下底边形成安装夹角A的角度为90°。如此设置，根据不同外观需求选择不同角度方案，安装夹角A为90°时侧板和横板的安装处能够降低制造难度，安装后的强度更好。

具体实施方式四：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种柜类家具框架自体锁定装配结构所述的第一弹性榫头5和第二弹性榫头6的端头处加工有第一导向弧19和第二导向弧20。如此设置，装配时，先将弹性膨胀胶条17置入第一凹陷槽15和-第二凹陷槽16内，接下来将侧板1与横板2靠近，侧板1的第二弹性榫头6靠近第二安装凸起部14，侧板1的第一弹性榫头5靠近第一安装凸起部13，在第一导向弧19和第二导向弧20的导向作用下，设置在侧板1上的第一弹性榫头5和第二弹性榫头6向榫槽4内导入，此时榫头3的尺寸大于榫槽4的开口尺寸，该榫槽4对榫头3产生阻力，接下来受弹性膨胀胶条17进一步挤压，同时弹性胶条自身收缩，榫头3完全进入榫槽4内部，并在限定槽内形成内部应力释放空间，榫头3的第一弹性榫头5和第二弹性榫头6释放应力，完成装配。

具体实施方式五：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的柜类家具框架自体锁定装配结构所述的第一弹性榫头5和第二弹性榫头6形成V字形的角度B的范围为18°-24°。如此设置，第一弹性榫头5和第二弹性榫头6形成V字形的角度B的范围为18°-24°，在此角度范围内，第一弹性榫头5、第二弹性榫头6及V形槽在发生弹性膨胀后与榫槽4大小相应，同时第一弹性榫头5和第二弹性榫头6形成的V形槽的作用是缓解第一弹性榫头5和第二弹性榫头6在挤压过程的受力。

具体实施方式六：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的柜类家具框架自体锁定装配结构所述的榫槽4包括第一槽边21、第二槽边22、第三槽边23和第四槽边24，所述的第一槽边21、第二槽边22、第三槽边23和第四槽边24组成非规则形榫槽4，所述的第一槽边21与第二槽边22形成的第一榫槽角C的角度范围为110°-130°，所述的第二槽边22与第三槽边23形成的第二榫槽角D的角度为120°，所述的第三槽边23与第四槽边24形成的第三榫槽角E的角度为87°-97°。如此设置，第一榫槽角C角度范围为110°-130°，在这个范围时，利于对侧板1和第一榫头5的自由度限定；同理第三榫槽角E处内角角度范围为87°-97°之间，便于对第二榫头6的自由度限定；第二榫槽角D为120°，使榫头3进入榫槽4内实现有效的应力空间释放及接触面；榫头3进入榫槽4后，其设置在第一弹性榫头5上的第一导向弧19与榫槽4的第二槽边22接触，进而形成点与面的相切接触，其设置在第二弹性榫头6上的第二导向弧20与榫槽4的第三槽边23接触，形成点与面的相切接触，这种接触方式使得榫头3在榫槽4内形成了接触支撑，这种点接触支撑使得侧板1在横板2内的安装结构稳定性更好，避免当横板或侧板受力时家具角部接合性能下降导致部件不均匀受力，进而影响整体结构性能的现象。

具体实施方式七：结合图1至图4说明本实施方式，本实施方式的一种柜类家具框架自体锁定装配结构所述的第三槽边23与第四槽边24形成的第三榫槽角E的角度为92°。

本发明涉及的新型自体锁定装配技术，性能体现为快速、简易、稳定。装配模式上保留了传统榫卯及五金连接件结构及性能上的优势，同时扩大材料的适应性，改良传统家具的拆装性能及板式家具接合形式上的精度限制、拆装的破坏性及局部点受力而导致结构性能的不稳定等不足。不采用任何工具的前提下，实现整体装配单元的无损重复自由拆装、组合。利用榫槽结构相互间的作用，彼此吻合，部件之间可随意替换，保证结构稳定性的同时，使加工、安装更快捷，从而形成新型可重复装卸的连接方式，仅需进行简单插接，即可完成家具各部件的组装，形成了安装的便捷性和生产通用化的装配模式。

本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (7)

1.一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：包括相连的侧板（1）和横板（2），所述的侧板（1） 的连接端设置有榫头（3），横板（2）的连接端设置有榫槽（4），所述的榫头（3）插装在榫槽（4）内；

所述的侧板（1）的连接端设置的榫头（3）包括第一弹性榫头（5）和第二弹性榫头（6），第一弹性榫头（5）和第二弹性榫头（6）的横截面形成倒“V”形结构，所述的侧板（1）上还加工有一处斜向设置的左侧边（7）和一处横向设置的右侧边（8），所述的第一弹性榫头（5）与左侧边（7）形成第一安装槽口（9），所述的第二弹性榫头（6）与右侧边（8）形成第二安装槽口（10），所述的第一弹性榫头（5）与侧板（1）的连接处加工有向内凹陷的第一弧形部（11），所述的第二弹性榫头（6）与侧板（1）的连接处加工有向内凹陷的第二弧形部（12）；

所述的横板（2）连接端设置的榫槽（4）与横板（2）的两侧分别形成第一安装凸起部（13）和第二安装凸起部（14），所述的第一安装凸起部（13）上加工有向内凹陷的第一凹陷槽（15），所述的第二安装凸起部（14）上加工有向内凹陷的第二凹陷槽（16），第一凹陷槽（15）和第二凹陷槽（16）均设置在榫槽（4）的开口端；

所述的第一凹陷槽（15）和第二凹陷槽（16）内设置有弹性膨胀胶条（17），所述的弹性膨胀胶条（17）为圆形弹性限定胶条；

所述的侧板（1）与横板（2）安装连接后，设置在侧板（1）上的第一弧形部（11）与设置在横板（2）上的第一凹陷槽（15）安装位置相对应，设置在侧板（1）上的第二弧形部（12）与设置在横板（2）上的第二凹陷槽（16）安装位置相对应。

2.根据权利要求1所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的第一安装凸起部（13）上加工有与侧板（1）的左侧边（7）相对应的接合侧边（18），所述的接合侧边（18）与横板（2）的下底边形成安装夹角A，安装夹角A的角度范围为55°-65°。

3.根据权利要求2所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的接合侧边（18）与横板（2）的下底边形成安装夹角A的角度为90°。

4.根据权利要求1所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的第一弹性榫头（5）和第二弹性榫头（6）的端头处加工有第一导向弧（19）和第二导向弧（20）。

5.据权利要求1所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的第一弹性榫头（5）和第二弹性榫头（6）形成V字形的角度B的范围为18°-24°。

6.根据权利要求1所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的榫槽（4）包括第一槽边（21）、第二槽边（22）、第三槽边（23）和第四槽边（24），所述的第一槽边（21）、第二槽边（22）、第三槽边（23）和第四槽边（24）组成非规则形榫槽（4），所述的第一槽边（21）与第二槽边（22）形成的第一榫槽角C的角度范围为110°-130°，所述的第二槽边（22）与第三槽边（23）形成的第二榫槽角D的角度为120°，所述的第三槽边（23）与第四槽边（24）形成的第三榫槽角E的角度为87°-97°。

7.根据权利要求6所述的一种柜类家具框架自体锁定装配结构，其特征在于：所述的第三槽边（23）与第四槽边（24）形成的第三榫槽角E的角度为92°。

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