CN111742153B - 连接件和矩形连接结构 - Google Patents

Abstract

描述了一种连接件和使用该连接件的连接系统。本发明在制造家具方面具有特别的价值，可以容易地组装家具，并且由连接件形成的连接部仅在直角拐角的外部在外部拐角的一侧可见。每个连接件(7)包括基座，从基座突出有带头部的颈部。基座是圆形或多边形的，并被装配到在要被连接的拼板(5)之一的一侧形成的凹部中。装配后，突出的颈部和头部被装配在相邻拼板(6)上形成的锁孔形槽中。该连接系统的优点在于，要被连接的拼板(5、6)都可以从例如木材或高密度纤维板等大的原始片材的一侧通过CNC铣切制成。

Description

连接件和矩形连接结构

技术领域

本发明涉及连接件、以及位于两块要以直角相互固定在一起的拼板材料之间的连接结构。

本发明特别适用于诸如储物箱、书柜和厨房橱柜等家具结构的制造，但是构成本发明主题的连接件可以用于希望将两个拼板固定在一起并且一个拼板所在的平面与另一个拼板所在的平面垂直的很多类似的应用场合。

背景技术

在很多情况下，需要构建具有两个彼此垂直地延伸的拼板的物体。实现此目的(尤其是对于一块拼板的边缘应靠近另一块拼板的表面来固定的对接)的一种常用方法是提供一种细长的固定件，例如螺栓或钉子，其沿垂直于一个拼板的平面的方向穿过该拼板，然后沿平行于另一拼板的平面的方向进入该另一拼板的边缘。这种螺栓或钉子连接的问题是它们不容易拆卸，而且难以使螺钉或钉子的头部不可见。

专利出版物WO 2013/104422和WO 2016/137385公开了家具部件之间的多种连接固定件，其中提供了突出的带棱销钉构件形式的连接件，该连接件可以嵌入到一个家具部件上，且具有可以插入分开的家具部件中的空腔中的突出部分，该空腔呈槽的形式，该槽的较宽的端部可以使带棱销钉构件完全插入该槽中，且该槽具有带内棱构造的较窄的端部，该内棱构造与带棱销钉构件上的构造相匹配。家具物品可以这样组装：其中一个拼板在其中具有槽形式的空腔，而另一拼板具有从其端部凸出的带棱销钉。

专利出版物WO 2017/015402和WO 2017/015403公开了带倒钩的双销钉构件，其被推动嵌入到在家具拼板中钻出的预成型孔中。或者，可以将细长的固定件推入槽中，然后使其在槽中滑动以将它们锁定在槽的底切部分中。

DE102005053321公开了一种用于将家具的各部件固定在一起的系统，其中在家具被组装好之后固定件是不可见的。该说明书中描述的固定件包括两个部件：

第一部件包括一个轴杆，用于压嵌配合而插入在第一拼板的边缘钻出的孔中，在轴杆的一端具有截头锥形头部，该头部的较窄端紧靠该轴杆，而较宽端可以插入第二部件中。第二部件包括圆盘，该圆盘可以压嵌到第二拼板的表面中的圆柱形凹部中，且该圆盘在其一个圆形面上具有一个细长的凹部，该凹部的一端足够宽以容纳第一部件的轴杆上的截头锥形头部的较宽端，该凹部的另一端在圆盘的表面上变窄并且被底切，以使得截头锥形头部沿着槽滑动时能够被卡在盘中。通过这种系统，在其边缘设有两个第一部件且截头锥形头部伸出的拼板可以与第二拼板成直角连接，第二拼板在其表面中设有一对这样的圆盘，两个圆盘的间隔与两个第一部件的间隔相同，且两个圆盘中的两个细长的槽彼此对准或彼此平行。截头锥形的突出部分被推入两个槽中，然后，一个拼板相对于另一拼板移动，以使得两个第一部件上的头部卡在两个第二部件中的槽的底切部分中。这种连接可以通过反向运动来拆卸，拆卸方式与上面提到的更早出版的说明书中公开的方式类似。

在“平装组合”家具的构造中通常采用的另一种方法是，在第一拼板中提供钻孔，然后使其与在要与第一拼板固定在一起的第二拼板的边缘上钻出的孔对准。已知在第二拼板的端部并离开拼板边缘提供圆柱状凹部，该凹部的深度足以使从拼板侧面钻出的孔位于该凹部的圆形端部之间的圆柱形壁中，并使用带头部的螺杆来代替螺栓或钉子。它可以具有适于拧入位于圆柱形固定件中的横向螺纹孔中的带螺纹的轴杆，该圆柱形固定件位于从拼板的一侧延伸的圆柱凹部内，或者，带头部的螺杆的伸入该凹部内的端部具有头部，该头部通过较窄的颈部连接到螺杆的其余部分。可以通过如下所述的圆柱形固定件将该头部卡住：该圆柱形固定件具有内部凸轮表面和槽，该槽可以使螺杆的头部位于圆柱形插入件的两个圆形侧面之间。转动圆柱形插入件时，螺杆头部的靠近颈部的表面会与凸轮表面啮合，螺杆被朝着圆柱形切口中心拉入，从而将两个拼板紧紧地拉在一起。

此类固定装置可以松开，以拆卸两个拼板之间的连接。

如果希望拼板的外部表面，即与拐角的内部90°角相反的表面，都是不间断的，则可以将螺杆拧入第一拼板的盲孔中，然后再插入第二拼板的孔中，螺栓从第二拼板的一个边缘延伸到相应的圆柱凹部。

准备两个拼板以使得它们可以以上述专利说明书中描述的各种方式连接，不可避免地需要提供与一个拼板的表面垂直地延伸且与另一个拼板的平面平行地延伸的孔。例如，为了使用凸轮固定装置将一组拼板组装成完整的平装组合家具，需要在一个拼板上提供凹部以容纳螺栓的一端，并在另一个拼板上提供凹部以使得圆柱形凸轮固定装置可以与螺杆的非螺纹端啮合，还要提供一个孔，螺栓从拼板的边缘穿过该孔并延伸到圆柱凹部。这就需要分离的加工操作，其中涉及沿两个不同的方向移动加工工具(例如钻头或铣刀)，一个方向平行于拼板的平面，另一个方向垂直于该平面。

发明内容

我们现在已经发现，通过使用新设计的连接件，可以制造由相互连接的拼板组成的结构，其中拼板内相关孔和/或凹部的形成可以仅使用钻孔工具和铣切工具进行，从大型板材的一侧进行操作，可以通过将大型板切割成多个较小的板来制造用于组装成该结构(例如一件家具)的各种部件板。使工具移动以在垂直于拼板表面的方向上进行切割操作，以形成用于容纳连接件的结构。

根据本发明的第一特征，提供了一种连接件，其包括圆形或多边形的基座，所述基座具有大致圆柱形或棱柱形的结构；以及在与圆柱形或棱柱形的所述基座的轴线垂直的方向上从所述基座的一侧突出的带头部的销，所述销具有靠近所述基座的第一较窄部或颈部、以及位于所述颈部的远离所述基座的端部的较宽的头部，其中所述头部的边缘是从所述基座的一侧的平面嵌入的。

通过提供从一个拼板的表面靠近其边缘延伸的多个凹部，并将连接件插入凹部中，可以使用两个或多个这样的连接件将两个拼板连接在一起，凹部的深度至少等于所述连接件的基座的两个表面之间的距离，且其形状与所述连接件的基座的所述圆形或多边形形状相对应。这使得颈部和头部从第一拼板的边缘沿平行于拼板平面的方向延伸。在要与第一拼板连接的第二拼板中形成多个大致锁孔形凹部，其中限定锁孔形的较窄端的那些壁被底切(undercut)以提供槽或座，随着所述连接件的颈部沿着锁孔形的槽的较窄部分滑动，所述连接件的销形成部分的头部滑入所述槽或座中。

如果第一拼板的边缘有沿该边缘以适当距离设置的两个上述类型的连接件，第二拼板有两个锁孔形槽，这两个锁孔形槽被底切并且彼此间隔的距离与所述连接件的两个销形成部分的间距相同，则可以通过将连接件的头部插入两个锁孔形槽的较宽部分中，然后使一个拼板相对于另一个拼板滑动，将两个拼板组装在一起，可以使两个头部移动到第二拼板的锁孔形凹部的底切部分中。

只要精确选择尺寸，就可以实现牢固的连接，且仅在包含圆形或多边形凹部的拼板边缘处可以看见连接件。

如果两个拼板的厚度既大于连接件的圆形或多边形基座的厚度，又大于销从基座的延伸长度，则在将拼板组装在一起后，仅在其中一个拼板的一个面上可以看见连接件。形成90°拐角的内表面不显示任何固定构件的痕迹，只有一块拼板显示有一个将两个拼板固定在一起的、从外部可以看到的固定构件。

根据本发明的连接系统可以应用于多种材料和构建场合，但是在用实木拼板或复合纤维材料拼板构成的家具的制造中具有特别的价值。这是因为，使用根据本发明的连接系统，可以通过以下方式来制造组装例如模块化厨房橱柜单元所需的全套拼板：准备一片大尺寸的拼板基材，然后仅从拼板的一侧铣切一系列窄槽(以将基材拼板单元分成一组子拼板)、一组圆形或多边形凹部(当将原始的大的板片切成小块时，这些凹部将靠近某些拼板的边缘)、以及多个锁孔槽来加工拼板，这些锁孔槽位于从它们所在的拼板的边缘嵌入(inset)的位置，且它们的位置与其它拼板中的圆形或多边形凹部的位置相对应。因此，无需在拼板边缘进行任何铣切或钻孔操作，在平行于拼板平面的方向上进行铣切，就可以生产一件家具所需的所有拼板部件。从概念上讲，根据本发明的连接件将由连接件连接的两个拼板设定为呈现90°的角度。

可以通过使用计算机数控(CNC)铣床以这种方式生产一组拼板，该数控铣床可以将大的片材，例如复合纤维板或复合层压材料，快速变成一组可以组装在一起的单独的拼板。除了安装在可移动头上的常规铣刀之外，还可以在计算机控制的铣床上设置用于向每个最终生产的拼板添加标识，包括例如组装人员可以参考以确保按正确的顺序组装拼板的参考编号，以使得能够更安全地实现组装的装置。

只要正确地确定拼板中的凹部和连接件的尺寸，将连接件嵌入到凹部中就可以是简单的压嵌，即，无需任何工具，可以手动进行连接件的组装，更准确地说，是包括多个连接件的结构的组装。

连接件可以由任何合适的材料制成，例如工程级塑料或合适的金属合金。连接件的基座可以在其与凹部的侧面啮合的侧面上具有凸凹表面，例如凸起的倒钩或棱，从而使得可以通过将连接件推入凹部而将连接件压入配合，但是要从凹部中取出则难度会更大。当插入时，与凹部的底部相邻的连接件的基座表面可以略小于基座的外部平面，以便于在将连接件插入圆形或多边形凹部时将其笔直地推入。

尽管使用如上所述的根据本发明的连接系统能够简单地将两个拼板彼此成直角地组装起来，但是例如在橱柜或架子的后部固定第三拼板的情况也不罕见，该第三拼板材料的延伸平面与第一拼板和第二拼板的平面成直角。通过如下方式可以做到这一点，而不会损害上面指出的制造的显著便利性(仅从大拼板的一侧进行铣切)：提供拼板构件，其中夹子构件包括具有大致圆柱形或棱柱形结构的圆形或多边形基座构件和从基座的一侧突出的夹持臂，该臂的第一部分从基座沿垂直于圆柱形或棱柱形结构的轴线的方向延伸，并具有与其连接的第二部分，该第二部分在平行于圆柱形或棱柱形结构的轴线的平面中延伸。

还可以从切割出拼板的原始大片材的一侧再次形成附加的底切锁孔构造，并提供可以根据需要固定在其它部件上的销。这种固定可以通过使用根据本发明的连接件来实现，或者通过使用双头销来实现，该双头销可以被插入到第一拼板中的底切锁孔构造中，然后被插入具有相同底切锁孔构造的第二拼板中，第二拼板中的底切锁孔构造的间隔与第一拼板中的底切锁孔构造的间隔匹配，可以位于销上方，被推入与第一拼板接触，然后相对于第一拼板滑动以将销头部卡在底切构造中。需要这种双拼板组装的典型示例是，在矩形开放盒状抽屉柜体上提供抽屉正面板。抽屉正面板的尺寸可以与柜体的侧面尺寸相同，也可以更大，以便整齐地嵌入在家具柜体中，该家具柜体的侧面装有用于容纳抽屉的空间，在抽屉的侧面安装了支撑导轨，以与盒状抽屉柜的侧面上的滑轨配合。

附图说明

参考附图通过示例的方式说明本发明，其中：

图1示出了根据本发明的连接件的第一实施例的一些视图(被标识为子图1A至1G)。

图2示出了根据本发明的可选连接件的一些视图(被标识为子图2A至2G)。

图3是拐角结构的分解图，示出了拼板边缘、两个连接件、以及要与第一拼板固定在一起的第二拼板。

图4示出了从由组装的拼板形成的预期90°连接拐角的内部看到的图3的分解图。

图5是拐角的示意图，其完整地示出了两个拼板。

图6(由子图6A至6G组成)示出了图1所示的连接件的变型。

图7(由子图7A至7F组成)以各种视图示出了拼板夹；

图8示出一种带头部的销的结构，该带头部的销可以固定到拼板并与该拼板中的底切锁孔槽啮合，图8A至8E分别是侧视图、与第一个成90°的侧视图、剖视图、端视图和立体图。

图9示出了带头部的销的更简单形式，子图9A至9D分别示出其剖视图、侧视图、端视图和立体图。

图10示出了图2所示的连接件的修改形式。

图11(由子图11A至11F组成)示出了根据本发明的连接件的再一种形式。

图12显示了可用于将两个拼板连接在一起的双头销。

具体实施方式

在图1和图2中都是，子图A、B示出连接件的俯视图和仰视图，子图C、D、E、F示出从四个不同侧面看到的连接件的侧视图。图1G是连接件的等距视图。图2G是放大的部分，示出了图2C的圆圈部分的细节。

在每种情况下都可以看到，连接件包括：基座1，其在图1中为大致三角形，在图2中为圆形。从侧面延伸的是颈部2，其末端是头部3。在基座中具有空腔8以节省材料。

如图1和2所示，基座的外表面有一组棱4，带有成角度的截头锥形面，使得一旦被推入而装配到在拼板的边缘制作的大致三角形或圆形凹部中，其就可以使该连接件被牢固地夹住。最左侧的棱4(如图1C和2C所示)从连接件的三角形或圆形基座嵌入(inset)，以帮助确保在将连接件推入拼板的凹部时可以使连接件精准对准。如图所示，图1中的基座1的三角形具有圆角，这使得能够使用简单的圆柱形铣切工具在拼板中形成三角形的凹部。

其它拼板中的锁孔形状可以使用铣切工具制成，该铣切工具的切割头的形状与每个连接件片上的由颈部2和头部3形成的销相对应。

现在参照图3和图4，要连接的两个拼板用5和6表示。拼板5在一个边缘附近具有铣切而成的两个大致三角形的凹部，而拼板6在另一边缘附近具有铣切而成的两个锁孔形槽。首先将两个标记为7的连接件压入拼板5中所示的三角形凹部中，然后将拼板6定位，以使得两个锁孔形槽的两个圆形部分与连接件7的突出销对准，然后将两个拼板放在一起，以使得拼板5的端部靠近拼板6的表面。然后使拼板5在与拼板6的平面平行的平面内沿箭头8的方向移动，以使得连接件的头部沿锁孔形槽的较窄部分移动。锁孔形槽和三角形凹部定位成使得，当连接件7的头部到达拼板6中底切槽的端部时，两个拼板5和6的上部边缘和下部边缘(如图3和4所示)位于同一平面内。

两个拼板和两个连接件的最终布置如图5所示。

图6示出了与图1所示的连接件类似的连接件，但是在外部大致棱柱形的基座上具有替代性的棱结构。它的功能与图1所示的连接件相同。

在图7所示的夹子件中，大致三角形的基座部分类似于图6所示的连接件的基座部分，尽管其轴向范围稍小，但一个夹子构件在棱柱形基座的侧面上延伸，该夹子构件包括：在与棱柱形基座的轴线垂直的方向上延伸的立柱、以及标为10的翼片，翼片10相对于棱柱形基座的轴线成微小角度延伸，以使得薄的拼板能够在其边缘处被支撑，而立柱9发生轻微挠曲，从而牢牢地抓住拼板。拼板按图7C所示的箭头P方向插入。

在使用如上所述的根据本发明的拼板和连接件组装而成的家具结构中，如果希望在一个或多个拼板中提供替代性的底切锁孔槽，则可以通过接纳例如图8和9所示的带头部的销来实现此目的。图9中所示的销结构简单，旨在抵靠拼板的表面安装。它具有中央通道30，该中央通道的端部在31处被倒角以容纳标准木螺钉的头部。

当需要将销保持在拼板中的预钻孔中时，可使用图8所示的销。一对腿部36从头部35伸出，该对腿部36用来一起压嵌到在拼板中所钻的孔中。可以通过以下方式将销固定在位：使螺钉旋转穿过头部35，并在腿部36之间延伸，以将它们牢固地压在预钻孔的壁上。

图10示出了图2中所示的连接件的改进形式，其中，对构造进行了略微修改，以使得设计更加适合通过注射成型来制造。

为了降低连接件从注射模具中取出时变形的风险，并减少制造连接件的材料用量，销的头部和侧面被削减，这在图10中分别用30和31标出。另外，为了辅助嵌入，在连接件的圆柱形部分的与销相反的一侧模制有突起32。可以在拼板中切出的、连接件要被嵌入的凹部的壁中，使用标准的CNC铣切技术轻松地设置一个对应的凹槽。

图11显示了图2中所示连接件的另一种改进形式。可以看出，该连接件具有销部分40，该销部分的头部和侧面分别在41、42处被削减，其原因与上面参照图10所指出的相同。在与突出的销相对的一侧上同样有一个突起43，以帮助嵌入到在要使用该连接件的拼板中形成的圆柱形空腔中。为了帮助连接件进入拼板中的空腔，对连接件的边缘44进行倒角。连接件的基座的外表面上的棱延伸跨过突起43，而且这些棱自身也削减出沟45，在连接件被插入拼板中的预制空腔中时这些沟45有助于使棱的一些部分屈曲。

最后，通过四个楔形棱46来加强靠近连接件主体的销部分40的基部。

图12示出了双头销，其每个端部具有与图10所示的连接件的销部分相似的构造。两个头部间隔开距离，该距离是其中形成有底切锁孔形状的拼板的侧面到底切表面的距离的两倍。这些销用于将两块拼板固定在一起，这两块拼板中具有锁孔形底切空腔，这些锁孔形底切空腔具有匹配的大小、形状和位置。首先将销插入其中一个拼板中，并一直移动到槽的末端，然后将另一个拼板放置在突出的销上方，突出的销的头部进入另一拼板中的预先形成的锁孔形构造中，然后，在这两个拼板接触后，可以将它们彼此相对滑动，以将销的头部移动到第二拼板中的底切锁孔形状的较窄端部中。由此将这两个拼板固定在一起，但是可以通过使它们相对于彼此反向滑动而将它们分开。

Claims (10)

1.一种连接结构，包括使用一个或多个连接件连接在一起的两个拼板，其中

第一拼板在其边缘附近具有从其表面延伸的一个或多个凹部；

第二拼板上设置有一个或多个对应的锁孔形凹部；

一个或多个连接件包括：圆形或多边形的基座，所述基座具有大致圆柱形或棱柱形的结构；以及从所述基座的一侧突出的带头部的销，所述销刚性固定到所述基座上并具有靠近所述基座的第一较窄部或颈部、以及位于所述颈部的远离所述基座的端部的较宽的头部，其中所述头部的边缘偏离所述基座的一侧的平面，并且所述颈部偏离所述基座的仅一个表面的平面，其中

所述第一拼板的所述一个或多个凹部具有至少等于所述连接件的基座的两个表面之间的距离的预定深度，且其形状与所述连接件的基座的圆形或多边形形状相对应，

所述一个或多个连接件中的每一个的所述基座位于所述第一拼板的对应凹部中，并且所述连接件或每个所述连接件的颈部和头部从所述第一拼板的边缘延伸并进入所述第二拼板中的所述锁孔形凹部中，其中限定所述锁孔形的较窄端的那些壁被底切以提供槽或座，随着所述连接件的颈部沿着锁孔形的槽的较窄部分滑动，所述连接件的销形成部分的头部滑入所述槽或座中。

2.根据权利要求1所述的连接结构，其中所述基座为大致三角形的燕尾形状。

3.根据权利要求1所述的连接结构，其中所述基座的侧面具有凸凹表面。

4.根据权利要求3所述的连接结构，其中所述凸凹表面为具有成角度的截头锥形的一组棱的形式。

5.根据权利要求3所述的连接结构，其中所述凸凹表面被削减出平行于所述基座的圆柱形或棱柱形结构的轴线延伸的多个沟。

6.根据权利要求1所述的连接结构，其中带头部的销的头部是圆顶形状。

7.根据权利要求6所述的连接结构，其中所述销的头部被削减出一个或多个凹陷。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的连接结构，其中所述销的颈部具有十字形的横截面。

9.根据权利要求1所述的连接结构，其中所述锁孔形凹部或每个所述锁孔形凹部的长度和位置为使得当所述连接件被组装，所述销在所述锁孔形凹部的端部处时，所述拼板的边缘是对准的。

10.根据权利要求1或9所述的连接结构，其中所述拼板材料的厚度为使得所述连接件的各部分嵌入的所述凹部是盲槽。

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