[發明專利]套管式榫卯結構單元及其應用

有效

• 申請號: 201410239228.6
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN103967888A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 楊志軍
• 申請（專利權）人: 楊志軍
• 主分類號: F16B5/06
• 分類號: F16B5/06;F16B7/08;F16B12/10
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵;李衛東

技術領域

本發明涉及一種組裝結構，具體涉及套管式榫卯結構單元及其應用，可應用于包括工程建筑，家具，玩具，包裝等等與榫卯結構相關的技術領域。

背景技術

榫卯結構，是中國古建筑以木材、磚瓦為主要建筑材料，以木構架結構為主的結構方式，由立柱、橫梁、順檁等主要構件建造而成，各個構件之間的結點以榫卯相吻合，構成富有彈性的框架。榫卯是極為精巧的發明，這種構件連接方式，使得中國傳統的木結構成為超越了當代建筑排架、框架或者剛架的特殊柔性結構體，不但可以承受較大的荷載，而且允許產生一定的變形，在地震荷載下通過變形抵消一定的地震能量，減小結構的地震響應。

榫卯，是在兩個木構件上所采用的一種凹凸結合的連接方式。凸出部分叫榫(或榫頭)；凹進部分叫卯(或榫眼、榫槽)，榫和卯咬合，起到連接作用。這是中國古代建筑、家具及其它木制器械的主要結構方式。榫卯結構是榫和卯的結合，是木件之間多與少、高與低、長與短之間的巧妙組合，可有效地限制木件向各個方向的扭動。最基本的榫卯結構由兩個構件組成，其中一個的榫頭插入另一個的榫眼中，使兩個構件連接并固定。

然而現有的榫卯結構一般是實心木條連接成框架，其具有如下缺點：1.帶榫槽的木條和帶榫頭的木條均為實心結構，重量較重，且運輸時只能依次疊置放置，占用較大的空間。2.木材的榫槽和榫頭的加工難度大。3.框架一旦加工成型后，專用性較強，無法再利用。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種運輸時節省空間、便于加工、用途廣的套管式榫卯結構單元，利用管型的空間保留的特性，對傳統的榫卯結構進行革新，讓其成為可隨時變化組合的，并可延續深化加強的，且更加穩固的結構。

本發明的另一個目的是：提供一種套管式榫卯結構單元用于產品包裝的應用，結構簡單、對產品進行全方位保護，具有防震動，防撞擊，防磨花的功能。

本發明的再一個目的是：提供一種套管式榫卯結構單元組成框架結構的應用，無須裝釘，無須粘合劑，結構穩固，拆裝快捷，輕便耐用，可重復使用，環保。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

套管式榫卯結構單元，包括：一根外包管型框架和若干根裝嵌在外包管型框架內的內撐管型框架；外包管型框架上設有若干開口，當至少一根內撐管型框架的部分或全部從外包管型框架的端部被抽出后，在外包管型框架內形成空缺部位，開口和空缺部位形成榫槽。

外包管型框架的橫截面為正圓形或正多邊形。其中需要對幾種特殊的形狀進行說明：選用正圓形，具有較好的彈性，應用于產品包裝時能起到緩沖作用，有效保護產品；選用三角形，具有較好的讓位特性，特別適用于異形產品的包裝，能適應多種產品形狀；選用正方形，具有較好的定位特性，包裝產品時不易移位，組成三維空間框架時結構穩固；而采用正六邊形則可兼具上述三者的特性。

內撐管型框架的橫截面為正圓形和正多邊形中的一種或幾種。其中需要對幾種特殊的形狀進行說明：選用正圓形，具有較好的彈性，應用于產品包裝時能起到緩沖作用，有效保護產品；選用三角形，具有較好的讓位特性，特別適用于異形產品的包裝，能適應多種產品形狀；選用正方形，具有較好的定位特性，包裝產品時不易移位，組成三維空間框架時結構穩固；而采用正六邊形則可兼具上述三者的特性。

外包管型框架的橫截面為正圓形和正多邊形中的任意一種，內撐管型框架的橫截面為正圓形和正多邊形中的任意一種，內撐管型框架的數量為n的平方，其中n取正整數，一根外包管型框架內的所有內撐管型框架的橫截面的形狀和大小均相同。這種結構即進行標準化設計，使得套管式榫卯結構單元的通用性和延展性更強。

開口的寬度與內撐管型框架的高度或寬度相應。本文所說的內撐管型框架和外包管型框架的高度或寬度定義如下：將內撐管型框架放在平面上，橫截面上左右兩端的距離為寬度，上下兩端的距離為高度。例如對正圓形來說，寬度和高度均為其直徑；對于正三角形來說，寬度為邊長，高度為高；對于正方形來說，寬度和高度均為邊長；對于正五邊形來說，橫截面上左右兩個角之間的距離為寬度，上角和下邊的距離為高度；如此類推。此處的相應，指的是大致相同，誤差來源于產品加工、壁厚和外力形變等因素。

外包管型框架包括緩沖邊，緩沖邊的寬度與內撐管型框架的高度或寬度相應；緩沖邊與開口相鄰。緩沖邊是開設開口后，在外包管型框架的管壁上留下的邊。設置這種結構后，用于產品包裝時，當產品插入榫槽后，被抽出的內撐管型框架墊在產品之間以及產品和包裝箱之間，被抽出的內撐管型框架與緩沖邊共同支撐產品。