CN109973483A - 一种拆装式y型家具榫卯结构 - Google Patents

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徐俊华
强明礼
袁哲
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Abstract

本发明公开了一种拆装式Y型家具榫卯结构，包括3个完全相同的零件，在节点处零件两两之间通过榫头和榫槽配合，角度为120°，呈Y型，可拆装，无需胶黏剂；单个零件在节点方向的端面为斜面，与长、短两个窄面(侧边)所成角度分别为60°和120°；零件端面开榫槽，榫槽为开口贯通式，呈菱形，长宽比为2：1，榫槽长度为斜端面的长度，榫槽深度为零件宽度的1/2，榫槽宽度为零件厚度的1/3，位置在零件厚度方向居中。零件的榫头开在短边一侧厚度方向居中，与斜端面距离为斜端面长度的1/2，榫头尺寸大小和榫槽一致。榫槽的加工通过定制模具，在下轴铣床上完成；榫头的加工通过菱形方槽钻在钻床上完成。

Description

一种拆装式Y型家具榫卯结构
技术领域
本发明提供了一种拆装式Y型家具榫卯结构及其现代加工关键技术，属于家具结构与技术领域。
背景技术
我国传统实木家具榫卯结构设计巧妙、制作精良，是我国优秀的非物质文化遗产。随着人们生活水平的提高和环保意识的增强，越来越多的消费者愿意购买实木家具，但是传统实木家具榫卯结构复杂，零部件标准化程度低，很难完全实现机械化，所以加工效率很低，家具制作成本很高。胶黏剂是现代实木家具制造的辅材，大多数胶黏剂都是含有甲醛等有害人体健康的挥发性有机物。因此家具行业迫切需要一种适合现代化加工工艺且无需使用胶黏剂的环境友好型榫卯结构。
另外，运输、仓储和安装成本也越来越高。很多企业都希望在工厂制造标准化的零部件，再到消费者家里根据消费者需求选择自主安装或上门安装。现在也有越来越多的消费者都愿意参与到木工体验活动中来，所以很多人都会选择自主安装，既体验了木作文化，又节省了安装费用。这种模式的关键是家具要具备拆装式榫卯结构。
发明内容
为了解决复杂榫卯零部件的标准化、可拆装和绿色环保问题，本发明提出一种拆装式Y型家具榫卯结构及其现代加工关键技术，使其能够适应现代化生产，无需使用胶黏剂，并满足自主安装的市场需求。
本发明的技术方案是这样实现的：本发明提出一种拆装式Y型家具榫卯结构，包括3个完全相同的零件；一个零件的端面和窄面(侧边)分别与另外两个零件的窄面和端面通过榫卯配合，利用交叉结合面摩擦力两个方向的力夹紧的方法锁住零件，可实现拆装，无需使用胶黏剂；零件两两之间所形成的夹角为120°，交汇区域无缝隙呈三角形，节点中心呈Y型，结构整体呈偏心Y型。
所述零件在节点方向的端面为斜面，与长、短两个窄面(侧边)所成角度分别为60°和120°。所述斜端面开榫槽，榫槽为开口贯通式，呈菱形，长宽比为2:1，即a:b＝2:1。榫槽的长度，即为零件斜端面的长度(a)，为零件宽度(W)的即榫槽宽度为零件厚度(H)的1/3，位置在零件斜端面厚度方向居中；榫槽深度为零件宽度(W)的1/2。
所述零件在短的窄面(侧边)方向开榫头，榫头为菱形，长宽比为2：1。所述榫头长度和榫槽深度一致，为零件宽度(W)的1/2；榫头宽度与榫槽长度一致，即零件斜端面的长度(a)，为零件宽度(W)的位置距离斜端面为榫头厚度与榫槽宽度一致，为零件厚度(H)的1/3，位置为零件短窄面居中。
进一步地，所述零件在节点相反方向的端面，通常与桌台类家具的三条腿连接。
进一步地，所述榫槽的加工通过定制模具和夹具，在下轴铣床上完成；所述榫头的加工通过定制的菱形方槽钻在钻床上完成，菱形方槽钻的菱形方槽相邻边的角度60°和120°。
进一步地，所述榫卯在装配时，无需使用胶黏剂，三个零件之间呈120°展开，榫头对榫槽，同步装配，直到配合紧密。
通过上述公开内容，本发明的特点及有益效果为：本发明由3根完全相同的零件组成，零件装配无需胶黏剂，节点呈Y型，可用于桌台类家具的3条腿之间。与现有榫卯结构相比，本发明绿色环保，适应现代化生产，加工效率较高，零件标准化程度高，生产与运输方便，安装与拆卸方便。总的来说，本发明可以保证加工精度，提升加工效率，降低生产成本，是一种环境友好型的家具榫卯结构。
附图说明
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
图1为本发明一个实施例所述一种拆装式Y型家具榫卯结构的示意图；
图2为图1中单个零件的结构示意图；
图3为图2零件的榫头榫槽尺寸与位置示意图；
图4为图2零件的榫槽加工示意图；
图5为图2零件的榫头加工示意图。
附图标记如下：
1、零件；11、斜端面；12、短窄面；13、长窄面；14、端面；2、榫头；21、榫头长；22、榫头宽；23、榫头厚；3、榫槽；31、榫槽长；32、榫槽宽；33、榫槽深；4、下轴铣床；41、刀轴；42、定位辊；43、铣刀；5、夹具；51、夹具；52、底板；6、菱形方槽钻；61、棱形方槽套筒；62、钻头；7、止位器；71、底座；72、螺栓。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照附图，对本发明的具体实施例做出进一步说明：
本发明实施例的一种Y型家具榫卯结构，其整体装配结构如图1所示，包括3个完全相同的零件1，零件1之间通过榫头2和榫槽3配合，按顺时针方向，零件的榫头2与其后方零件的榫槽配合，零件的榫槽3与其前方零件的榫头配合。配合时无需使用胶黏剂，配合紧密后，零件两两之间所形成的夹角为120°，交汇区域无缝隙呈三角形，节点中心呈Y型，结构整体呈偏心Y型。
本发明实施例中零件的具体实现方式及功能说明如下：
如图2所示，所述零件在榫槽方向的端面为斜面11，与长、短两个窄面13、12所成角度分别为60°和120°。在零件的斜端面11开榫槽，榫槽为开口贯通式，呈菱形，长宽比为2:1，即a：b＝2:1。榫槽3的长度31，即为零件斜端面11的长度(a)，为零件宽度(W)的即榫槽3的宽度32为零件厚度(H)的1/3，位置在零件斜端面11厚度方向居中；榫槽3的深度33为两条平行线的距离，即为零件宽度(W)的1/2。
在本实施例中如图3-5，零件在短窄面12方向开榫头，榫头大小、形状与榫槽相同。榫头长度21和榫槽深度33一致，为零件宽度(W)的1/2；榫头宽度22与榫槽长度31一致，即零件斜端面的长度(a)，为零件宽度(W)的位置距离斜端面为见图3；榫头厚度23与榫槽宽度32一致，为零件厚度(H)的1/3，位置在零件短窄面12厚度方向居中。
本发明的关键加工和安装步骤为：
1)斜端面的加工。准备好宽度和厚度确定的木材，将圆锯机或推台锯的靠尺旋转30°，使木材端面与锯片呈30°角进行锯切，从而使长窄面13、短窄面12与斜端面11所成角度分别为60°、120°。
2)榫槽的加工见图4。通过倾角60°夹具将零件1置于底板52凹槽中，并用夹具51固定，固定后铣刀43位于零件1的中间位置；将斜端面11抵住定位辊42，使铣刀43的铣削半径为榫槽的深度；铣刀43的切削厚度为榫槽的宽度；手持夹具使零件沿着定位辊做直线运动来进行铣削加工。
3)榫头的加工见图5。将待加工零件置于钻床操作台的三个止位器中，调整好左右方向止位器7的距离，为L1+a；前后方向止位器保证最大进给距离为W/2。
4)装配时先将三个零件按中心对称排列(如图1-1)，然后适当调整零件位置，使三个零件同时沿着榫头和榫槽配合的方向移动，直至完全配合，如图1-2、1-3。配合紧密后，零件两两之间所形成的夹角为120°，交汇区域无缝隙呈三角形，节点中心呈Y型，结构整体呈偏心Y型。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，包括3个完全相同的零件；一个零件的端面和窄面(侧边)分别与另外两个零件的窄面和端面通过榫卯配合，零件两两之间所形成的夹角为120°，节点中心是Y型，结构整体是偏心Y型。
2.根据权利要求1所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述零件在节点方向的端面为斜面，与长、短两个窄面(侧边)所成角度分别为60°和120°两个方向的力。
3.根据权利要求1所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述零件的斜端面开榫槽，榫槽为开口贯通式，呈菱形，长宽比为2:1，即a:b＝2:1。
4.根据权利要求1或3所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述榫槽的长度(a)，即零件斜端面的长度，为零件宽度(W)的即榫槽宽度为零件厚度(H)的1/3，位置在零件斜端面厚度方向居中；榫槽深度为零件宽度(H)的1/2。
5.根据权利要求1所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述零件在短的窄面(侧边)方向开榫头，榫头为菱形，长宽比为2:1。
6.根据权利要求3或5所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述榫头长度和榫槽深度一致，为零件宽度的1/2；榫头宽度(a)与榫槽长度一致，即零件斜端面的长度，为零件宽度的位置距离斜端面为榫头厚度与榫槽宽度一致，为零件厚度(H)的1/3，位置为零件短窄面居中。
7.根据权利要求1所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述零件在节点相反方向的端面，通常与桌台类家具的三条腿连接。
8.根据权利要求3～4所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述榫槽的加工通过定制模具和夹具，在下轴铣床上完成。
9.根据权利要求5或6所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述榫头的加工通过定制的菱形方槽钻在钻床上完成，菱形方槽钻的菱形方槽相邻边的角度60°和120°。
10.根据权利要求1所述的拆装式Y型家具榫卯结构，其特征在于，所述榫卯在装配时，三个零件之间呈120°展开，榫头对榫槽，同步装配，直到配合紧密；榫卯连接中无需使用胶黏剂。
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