CN110319088B - 一种方形柱直角榫接结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种方形柱直角榫接结构，该榫接结构旨在解决现今五金件连接的桌椅及家具随着使用时间和强度的推移，易出现金属连接件的锈蚀及疲劳，导致部分结构间的错位，使得连接结构出现散架的技术问题；该直角榫接结构包括三根横向截面为正方形且尺寸相同的连接柱一、连接柱二、连接柱三，连接柱一的一侧菱边上开有榫头一，在连接柱一且与开有榫头一的侧菱边相离的任意一侧面上开有榫眼一，连接柱二的一侧面上开有榫眼二；通过该方案免除了结构安装中其他的金属连接件，有效地避免了因金属连接件的锈蚀及疲劳导致的连接结构松动，保证了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性，增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅的使用寿命。

Description

一种方形柱直角榫接结构

技术领域

本发明涉及一种榫卯结构，尤其涉及一种方形柱直角榫接结构。

背景技术

中国古建筑以木材、砖瓦为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。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)，榫和卯咬合，起到连接作用。这是中国古代建筑、家具及其它木制器械的主要结构方式。榫卯结构是榫和卯的结合，是木件之间多与少、高与低、长与短之间的巧妙组合，可有效地限制木件向各个方向的扭动。最基本的榫卯结构由两个构件组成，其中一个的榫头插入另一个的卯眼中，使两个构件连接并固定。榫头伸入卯眼的部分被称为榫舌，其余部分则称作榫肩。榫卯结构广泛用于建筑，同时也广泛用于家具，体现出家具与建筑的密切关系。榫卯结构应用于房屋建筑后，虽然每个构件都比较单薄，但是它整体上却能承受巨大的压力。这种结构不在于个体的强大，而是互相结合，互相支撑，这种结构成了后代建筑和中式家具的基本模式。

目前，现有的椅子、桌子等家具大多都采用五金件或焊接等方式固定连接而成，这样的连接方式虽然安装方便，并且不需要人工花费大量的时间在木材上加工榫头等连接部分。但使用五金件等方式固定连接而成的桌椅及家具，会随着使用时间和强度的推移，部分连接件易出现形状扭曲和形变，从而使桌椅及家具发生部分结构之间发生错位，例如铁钉和合页连接的扭曲变形，导致连接结构之间发生相对转动；其次，金属连接件又容易被腐蚀和氧化，致使桌椅及家具因连接的金属锈蚀、疲劳，而导致连接结构散架的现象；因此针对上述问题，结合我国既有的榫卯结构技术基础，如果能将其较好的应用到现今家具的制作中，必将具有极大的前景。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种方形柱直角榫接结构，该榫接结构旨在解决现今五金件连接的桌椅及家具随着使用时间和强度的推移，易出现金属连接件的锈蚀及疲劳，导致部分结构间的错位，使得连接结构出现散架的技术问题；通过该方案免除了结构安装中其他的金属连接件，有效地避免了因金属连接件的锈蚀及疲劳导致的连接结构松动，保证了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性，增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅的使用寿命。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种方形柱直角榫接结构，所述直角榫接结构包括三根横向截面为正方形且尺寸相同的连接柱一、连接柱二、连接柱三，所述连接柱一的一侧菱边上开有榫头一，在所述连接柱一且与开有榫头一的侧菱边相离的任意一侧面上开有榫眼一，所述连接柱二的一侧面上开有榫眼二，在所述连接柱二且与开有榫眼二的侧面相对的侧面上开有榫眼三，所述连接柱三的一侧菱边上开有榫头二，在所述连接柱三且与开有榫头二的侧菱边相邻的任意一侧菱边上开有榫头三，所述榫眼一、榫眼二、榫眼三的横向开口宽度等于所述连接柱一、连接柱二、连接柱三的侧面宽度，所述榫头一、榫头二、榫头三的横向开口宽度等于所述连接柱一、连接柱二、连接柱三的横向截面对角线宽度；

其中，所述榫头一与榫眼三及其相邻的侧面接合，所述榫头二与榫眼一及其相邻的侧面接合，且所述榫眼三的相邻侧面与所述榫眼一的相邻侧面拼合，所述榫头三与榫眼二及其相邻的侧面接合，并且所述榫眼二的相邻侧面与所述榫眼三的相邻侧面为同一侧面。

优选地，所述连接柱一、连接柱二、连接柱三均为竹质材料。这样不仅极好地利用了竹材韧性及抗切力强的特性，而且通过免除五金连接件的开口加工及连接，从根本上消除了竹质抗剪性差，易发生撕裂和劈裂的问题，保证了方形柱直角榫接结构极强的稳定性。

针对在榫卯结构中面、线的相交或贴合，一般在安装中，面与面的贴合称之为接合，线与线的贴合称之为拼合，线与线的交叉称之为相交，而面与面的交叉实际上即为线与线的贴合，故也称之为拼合。

工作原理：在拼装本发明的直角榫接结构时，先将连接柱一竖直固定，随后取连接柱二，且将其与连接柱一垂直放置，并通过位置的交叉卡合，将连接柱一的榫头一与连接柱二的榫眼三啮合，再取连接柱三，且将连接柱三分别与连接柱一和连接柱二垂直放置，并通过位置的交叉卡合，将连接柱三的榫头二与连接柱一的榫眼一啮合，并通过自身结构的位置关系，最后将连接柱三的榫头三自然地与连接柱二的榫眼二啮合，从而使得连接柱一、连接柱二、连接柱三之间两两垂直的固定榫接在一起，完成直角榫接结构的固定连接。从而通过连接柱一、连接柱二、连接柱三各自的榫头和榫眼，互相之间形成两两的垂直定位与限位，而且利用榫头和榫眼形状和位置的特殊性进行三向的贴合定位，并且通过这种限位和贴合定位保证了各榫头和榫眼及其连接柱在三个维度之间内部的均衡稳定受力，使各榫头和榫眼及其连接柱之间内部互相受力限制，从而使得连接柱一、连接柱二、连接柱三在各个方向上都受到相当的限制，当连接柱三最后安装进去后，三个连接柱互相之间的受力便可以达到多维度的限制和稳定，进而实现了免除安装结构中其他的金属连接件，并保证了每个连接柱互相的稳定连接，且增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性和使用寿命。

(3)有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过对连接结构的突破性改进，利用连接柱一、连接柱二、连接柱三各自的榫头和榫眼，使其互相之间形成两两的垂直定位与限位，而且利用榫头和榫眼形状和位置的特殊性进行三向的贴合定位，并且通过这种限位和贴合定位保证了各榫头和榫眼及其连接柱在三个维度之间内部的均衡稳定受力，使各榫头和榫眼及其连接柱之间内部互相受力限制，从而使得连接柱一、连接柱二、连接柱三在各个方向上都受到相当的限制，实现了免除安装结构中其他的金属连接件，有效地避免了因金属连接件的锈蚀及疲劳导致的连接结构松动，保证了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性，且增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性和使用寿命；同时，通过这种连接方式不仅避免了使用螺钉等连接件固定木材时劈裂木材的情况，而且还使得连接处的拆卸更加便捷。

总而言之，通过本发明免除了结构安装中其他的金属连接件，有效地避免了因金属连接件的锈蚀及疲劳导致的连接结构松动，保证了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性，增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅的使用寿命。

附图说明

为了更清楚的说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施方式整体的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明一种实施方式中连接柱一在一种状态下的结构示意图。

图4为本发明一种实施方式中连接柱一在另一种状态下的结构示意图。

图5为本发明一种实施方式中连接柱二在一种状态下的结构示意图。

图6为本发明一种实施方式中连接柱二在另一种状态下的结构示意图。

图7为本发明一种实施方式中连接柱三在一种状态下的结构示意图。

图8为本发明一种实施方式中连接柱三在另一种状态下的结构示意图。

附图中的标记为：1-连接柱一，2-连接柱二，3-连接柱三，101-榫头一，102-榫眼一，201-榫眼二，202-榫眼三，301-榫头二，302-榫头三。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本发明，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本发明的一部分实施方式，而不是全部的样式。

本具体实施方式是方形柱直角榫接结构，该直角榫接结构如图1-8所示，图1为其整体的结构示意图，图2为图1的俯视图，图3为其连接柱一在一种状态下的结构示意图，图4为其连接柱一在另一种状态下的结构示意图，图5为其连接柱二在一种状态下的结构示意图，图6为其连接柱二在另一种状态下的结构示意图，图7为其连接柱三在一种状态下的结构示意图，图8为其连接柱三在另一种状态下的结构示意图；该直角榫接结构包括三根横向截面为正方形且边长均为10cm、总长均为1m的连接柱一、连接柱二、连接柱三，连接柱一的一侧菱边上开有榫头一，在连接柱一且与开有榫头一的侧菱边相离的左侧面上开有榫眼一，连接柱二的一侧面上开有榫眼二，在连接柱二且与开有榫眼二的侧面相对的侧面上开有榫眼三，连接柱三的一侧菱边上开有榫头二，在连接柱三且与开有榫头二的侧菱边相邻的任意左侧菱边上开有榫头三，榫眼一、榫眼二、榫眼三的横向开口宽度均等于连接柱一、连接柱二、连接柱三的侧面宽度，为10cm，榫头一、榫头二、榫头三的横向开口宽度等于连接柱一、连接柱二、连接柱三的横向截面对角线宽度，为14.14cm；同时，榫头一与榫眼三及其相邻的侧面接合，榫头二与榫眼一及其相邻的侧面接合，且榫眼三的相邻侧面与榫眼一的相邻侧面拼合，榫头三与榫眼二及其相邻的侧面接合，并且榫眼二的相邻侧面与榫眼三的相邻侧面为同一侧面。

在拼装本发明的直角榫接结构时，先将连接柱一竖直固定，随后取连接柱二，且将其与连接柱一垂直放置，并通过位置的交叉卡合，将连接柱一的榫头一与连接柱二的榫眼三啮合，再取连接柱三，且将连接柱三分别与连接柱一和连接柱二垂直放置，并通过位置的交叉卡合，将连接柱三的榫头二与连接柱一的榫眼一啮合，并通过自身结构的位置关系，最后将连接柱三的榫头三自然地与连接柱二的榫眼二啮合，从而使得连接柱一、连接柱二、连接柱三之间两两垂直的固定榫接在一起，完成直角榫接结构的固定连接。从而通过连接柱一、连接柱二、连接柱三各自的榫头和榫眼，互相之间形成两两的垂直定位与限位，而且利用榫头和榫眼形状和位置的特殊性进行三向的贴合定位，并且通过这种限位和贴合定位保证了各榫头和榫眼及其连接柱在三个维度之间内部的均衡稳定受力，使各榫头和榫眼及其连接柱之间内部互相受力限制，从而使得连接柱一、连接柱二、连接柱三在各个方向上都受到相当的限制，当连接柱三最后安装进去后，三个连接柱互相之间的受力便可以达到多维度的限制和稳定，进而实现了免除安装结构中其他的金属连接件，并保证了每个连接柱互相的稳定连接，且增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性和使用寿命。

其中，连接柱一、连接柱二、连接柱三均为竹质材料，这样不仅极好地利用了竹材韧性及抗切力强的特性，而且通过免除五金连接件的开口加工及连接，从根本上消除了竹质抗剪性差，易发生撕裂和劈裂的问题，保证了方形柱直角榫接结构极强的稳定性。

通过本结构与现有的通过五金件的连接结构相比，该结构免除了结构安装中其他的金属连接件，有效地避免了因金属连接件的锈蚀及疲劳导致的连接结构松动，保证了桌椅及家具连接结构乃至整体的稳定性，增大了桌椅及家具的承载力，提高了桌椅的使用寿命。

以上描述了本发明的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本发明的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种方形柱直角榫接结构，其特征在于，所述直角榫接结构包括三根横向截面为正方形且尺寸相同的连接柱一、连接柱二、连接柱三，所述连接柱一的一侧菱边上开有榫头一，在所述连接柱一且与开有榫头一的侧菱边相离的任意一侧面上开有榫眼一，所述连接柱二的一侧面上开有榫眼二，在所述连接柱二且与开有榫眼二的侧面相对的侧面上开有榫眼三，所述连接柱三的一侧菱边上开有榫头二，在所述连接柱三且与开有榫头二的侧菱边相邻的任意一侧菱边上开有榫头三，所述榫眼一、榫眼二、榫眼三的横向开口宽度等于所述连接柱一、连接柱二、连接柱三的侧面宽度，所述榫头一、榫头二、榫头三的横向开口宽度等于所述连接柱一、连接柱二、连接柱三的横向截面对角线宽度；

其中，所述榫头一与榫眼三及其相邻的侧面接合，所述榫头二与榫眼一及其相邻的侧面接合，且所述榫眼三的相邻侧面与所述榫眼一的相邻侧面拼合，所述榫头三与榫眼二及其相邻的侧面接合，并且所述榫眼二的相邻侧面与所述榫眼三的相邻侧面为同一侧面。

2.根据权利要求1所述的一种方形柱直角榫接结构，其特征在于，所述连接柱一、连接柱二、连接柱三均为竹质材料。

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