一種通用管材組合架管件交匯連接單元的製作方法

2023-07-24 08:31:11

專利名稱：一種通用管材組合架管件交匯連接單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及組合家具、組合置物架、組合展示架、管件組合架技術領域，尤其是提供一種通用管材組合架管件交匯連接單元。
背景技術：
本專利申請是2005年12月3日提出的200520136849.8號申請的部分繼續申請。200520136849.8號申請提供了一種用於組合架管件交匯連接的獨特的連接單元，其通過緊固螺栓與脹芯的相互作用撐脹接頭上的管插柱，使管插柱與橫管的內壁固裝在一起，構成橫管插接固裝部；立管通過接頭上、下兩端相互對接，其中一立管設有嵌入段，與相向插入的另一立管相互嵌接，即一立管插於管插口內與凸緣相抵，另一立管相向插入管插口並有一段嵌入前一立管之中，構成立管插接部；橫管插接固裝部與立管插接部構成管件交匯連接單元。這種管件交匯連接單元與現有技術相比，主要優點為固裝部的緊固螺栓均呈隱蔽狀態，不僅具有良好的穩定性與牢固性，而且還具有利於安裝、拆卸與重複性使用之特點，組裝前構件體積小，可大幅度減小包裝體積、節省存放空間並有效節約相關成本。

發明內容
本實用新型的目的是提供一種性能更優異、應用更便捷的組合架管件交匯連接單元。
本實用新型的另一目的是提供適宜與多種管截面形狀、規格、材質匹配，可形成系列產品的通用管材組合架管件交匯連接單元。
本實用新型的目的可通過以下一個或幾個技術方案實現。
一種通用管材組合架管件交匯連接單元，至少由立管、橫管、插接固裝部、插接部構成，其特徵在於插接固裝部至少包括管插柱、脹芯、緊固螺栓，管插柱沿軸線方向設有通孔、螺栓頭沉頭口及可膨脹的喇叭口段；插接部為用於立管插接的管插口，管插口內壁與立管外壁相嵌，立管管插柱與管插口同軸，橫管管插柱大致垂直於管插口和立管管插柱之軸線。
在一優選實施例中，喇叭口段設有利於外徑膨脹的豁口，脹芯呈與喇叭口段內側幾何形狀相配合的錐形體或錐形壁，脹芯軸心設有螺孔，在螺栓的作用下，脹芯擠壓喇叭口段使豁口撐大，管插柱膨脹並與管件固裝在一起。
在另一優選實施例中，喇叭口段呈利於外徑膨脹的較大周長的波紋狀，脹芯呈與喇叭口段內側相配合的錐形體或錐形壁，脹芯軸心設有螺孔，脹芯與喇叭口段內側相接觸的外壁呈包括限制其徑向旋轉的粗糙面或帶有縱向溝槽的結構，在螺栓的作用下，脹芯擠壓喇叭口段使其波紋趨於伸展狀態，外徑加大，管插柱膨脹並與管件固裝在一起。
在又一優選實施例中，四管件連接接頭由兩個相互垂直的橫管管插柱、用於立管插接的管插口及與其同軸的立管管插柱構成，管插口壁上設有螺栓安裝口。
其中，三個管插柱分別由緊固螺栓穿過螺栓頭沉頭口、通孔與脹芯的螺孔相連接，在螺栓的作用下，脹芯撐脹喇叭口段，使管插柱膨脹，安裝時先將橫管或立管插接於管插柱外後再旋緊緊固螺栓。
用於插接立管的管插柱與管插口同軸，管插柱盡頭設有環形槽用於隱藏立管管頭；管插口盡頭處設有臍管，立管插入後其內壁與臍管相嵌、外壁與管插口內壁相嵌。組裝時，先將管插柱分別與相應的立管或橫管緊固連接後，再將另一立管插入位於管件連接接頭上端的管插口。這樣，不僅有助於管件交匯連接接頭的空間定位，還對各處緊固螺栓起到遮蔽作用，即有效地提高了通用管材組合架的牢固度和穩定性，又增強了整體組合架的外觀效果。
在另一優選實施例中，當三根橫管和兩根立管交匯時需要五管件連接接頭，為滿足安裝程序的需要，五管件連接接頭由接頭1與接頭2對接構成；組裝時，首先分別將兩接頭的管插柱與其橫管固接，然後將兩接頭對接；對接時兩根橫管在同一條線上，這時將由半個管插柱兩兩相對而成的管插柱分別與相應的橫管或立管固接，此時兩隻半個管插口也被對接為一體。
在一優選實施例中，組裝複合式組合架時需用與六個相互垂直方向相連接的接頭。六管件連接接頭可由接頭3與接頭4相向合併對接構成，管插口壁上不設螺栓安裝口，各管件截面形狀與相關尺寸相等時，接頭3與接頭4相同，均由一個完整的管插柱與半個管插口和三隻半個管插柱構成，由於沒有螺栓安裝口，合併後的管插柱與橫管插接固裝時，螺栓通過內六角扳手可以完成，對應的螺栓亦使用內六角螺栓，最後將立管插入管插口與盡頭處的臍管相嵌。
有一點很重要，為更好地保證接頭1、2/接頭3、4對接時相對應的合併而成的管插柱和管插口軸向或徑向之間的對接精度及牢固性，可從以下幾方面加以調整與保障管內壁約束管插柱徑向同軸且互補；管端頭抵住管插柱根部使其軸向對齊；螺栓頭沉頭口處設有凸臺，安裝時配有與凸臺相對的凹槽式墊圈對其軸向、徑向亦均有約束；立管與管插口內的臍管相嵌亦具有著定位和互鎖作用；當然，還可以在兩接頭對接部位另外加設相互定位或互鎖的扣件。
以上詳述了圓形管材與管件交匯連接單元的設計原理與優選實施例，同理，方形、長方形等通用管材和與之匹配的管件交匯連接單元也完全適用於上述方案，這裡不再贅述。
有益效果1、本實用新型採用螺栓撐脹膨脹體之形式實現了管插柱與各部管件之緊固連接，其立管的插接亦使螺栓呈隱蔽狀態，即有效地提高了組合架結構的牢固度和穩定性，又顯著地提高了整個組合架結構的外觀效果，產品內在與外觀質量亦同步提升。
2、本實用新型提供的組合架管件交匯連接單元，適用於多種形狀的通用管材，且無需對管材進行縮口加工或加設襯管，從而可實現管材在銷售地採購、切割、配套、組裝；不僅利於進一步縮小產品的包裝體積，而且搬運量、運輸量、存放空間均相應減少，更有利於根據消費者實際用途和喜好確定組合架結構，根據擺放環境確定各部尺寸，可從多個環節較大幅度地降低成本，節約能耗。
3、通過管插柱/管插口對接組合，實現了五/六管件交匯連接，更利於組成不同外形或複雜結構的組合架。


圖中10為管件交匯連接單元，12為四管件連接接頭，14為五管件連接接頭，16為六管件連接接頭，20為立管，25為管插口，33為臍管，34為螺栓安裝口，40為橫管，42為橫管管插柱，43為立管管插柱，44為喇叭口段，46為通孔，48為螺栓頭沉頭口，52為波紋狀，54為緊固螺栓，60為脹芯，74為螺孔，80為凹槽式墊圈，82為凸臺，84為環形槽，A1為五管件接頭1，A2為五管件接頭2，A3為六管件接頭1，A4為六管件接頭2，251為半個管插口，252為半個管插口，255為半個管插口，256為半個管插口，421為半個橫管管插柱，422為半個橫管管插柱，425為半個橫管管插柱，426為半個橫管管插柱，431為半個立管管插柱，432為半個立管管插柱，435為半個立管管插柱，436為半個立管管插柱。
圖1為園管類四管件連接接頭示意圖；圖2為園管與異型管組合的四管件交匯連接單元效果示意圖；圖3為園管類四管件交匯連接單元效果示意圖；圖4為園管類四管件交匯連接單元爆炸示意圖；圖5為園管類五管件連接接頭A1/A2裝配前示意圖；圖6為園管類五管件連接接頭、螺栓與脹芯、墊圈(剖面)裝配示意圖；圖7為園管類五管件交匯連接單元爆炸示意圖；圖8為園管類五管件交匯連接單元效果示意圖；圖9為園管類六管件連接接頭A3/A4裝配前示意圖；圖10為園管類六管件連接接頭A3或A4示意圖。
圖11為園管類六管件連接接頭合併後示意圖。
圖12為園管類六管件交匯連接單元效果示意圖。
圖13為由四、五、六管件連接接頭裝配的管件組合架效果示意圖。
具體實施方式
參見圖1-4，與前述200520136849.8號申請的主要區別在於，管件交匯連接單元10的結構方面有較大改進。取消了立管20的縮口或襯管加工環節，立管管插柱43與管插口25同軸，一立管20通過緊固螺栓與管插柱43相固接，另一立管20經由插接部的管插口25與之插接，在管插口25的盡頭處加設一段臍管33，使其對插接立管20的夾持力增加；組裝時，橫管40插接於橫管管插柱42、立管20插接於立管管插柱43後，分別通過緊固螺栓54與脹芯60將之固裝為一體，當管件與插接固裝部連接好後，再將另一立管20插入管插口25，立管20與管插口25盡頭處的臍管33相嵌，並遮蔽從螺栓安裝口34可視的接頭內部結構及各處螺栓54。橫管40採用方形或長方形時，相對應的管插柱42、管插柱喇叭口段44、脹芯60均與其匹配即可，內在、外在質量各有其優勢。
參見圖5-8，當三根橫管40和兩根立管20交匯時需要五管件連接接頭14，由於安裝程序的需要，五管件連接接頭14由接頭A1與A2合併構成；其中，A1由管插柱42、421、431、管插口251構成；A2由管插柱42、422、432、管插口252構成；組裝後，兩接頭分別具有的管插柱42在同一條線上，由421與422合併而成的橫管管插柱42與該線垂直；431與432亦合併構成立管管插柱43，管插口25由兩個相對的管插口251與252構成，當一橫管40與合併而成的管插柱42固接時，兩隻相對的管插口251與252也同時被固定成一體。
為更有利於橫管管插柱421、422及立管管插柱431、432組裝時軸向與徑向之間的對接定位，螺栓頭沉頭口48處設有凸臺82和與凸臺82相匹配的凹槽式墊圈80，管插柱43盡頭處設有環形槽84用於隱藏立管管頭。
將管插柱42/43內的錐形壁脹芯60剖開，螺栓54與螺孔74旋接，錐形壁脹芯60上的溝槽使其沿喇叭口段44內的波紋狀52滑動，隨著螺栓54旋緊，錐形壁脹芯60擠壓管插柱42，由於管插柱42呈較大周長的波紋狀52，經擠壓極易發生形變，使其徑向趨於膨脹放大，與橫管40內壁擠壓固接，當然在管插柱42與橫管40內壁接觸面上設置徑向溝槽會更有利於提高摩擦係數。立管20與立管管插柱43的連接與此同理。
參見圖9-13，六管件連接接頭16由接頭A3與A4合併構成。其中，A3由管插口255與管插柱42、425、435構成；A4由管插口256與管插柱42、426、436構成；
兩接頭分別具有的管插柱42在同一條線上，由425與426合併而成的橫管管插柱42與該線垂直；435與436亦合併構成立管管插柱43，管插口25由兩個相對的管插口255與256構成，當一橫管40與合併而成的管插柱42固接時，兩隻相對的管插口255與256也同時被固定成一體。
當橫管相同時，A3與A4以管插口與管插柱42、43軸線構成的面對稱，A3與A4可互為代替。
不同規格、形狀的管件交匯組合可根據具體需要而定。可從視覺或擺放物的重量，板材的種類、厚度，使用者的個人喜好、用途、格局等方面考慮，從而選擇適合其需要的接頭種類；立管20與橫管40亦可選擇同徑的園管或方管、異徑的園管或方管，(採用異型管同樣屬於本專利申請的保護範圍)。三管件或四管件連接時，使用四管件連接接頭12或製作三管件連接接頭，或加一管帽；五管件連接時使用由A1、A2合併而成的連接接頭14，六管件連接時使用由A3、A4合併而成的連接接頭16。本管件交匯連接單元中，管件可由金屬、塑料、複合材料構成；連接接頭可由塑料或複合材料製成。
權利要求1.一種通用管材組合架管件交匯連接單元(10)，至少由立管(20)、橫管(40)、插接固裝部、插接部構成，其特徵在於插接固裝部至少包括管插柱(42)/(43)、脹芯(60)、緊固螺栓(54)，橫管管插柱(42)、立管管插柱(43)沿軸線方向設有通孔(46)、螺栓頭沉頭口(48)及可膨脹的喇叭口段(44)；插接部為用於插接立管(20)的管插口(25)，管插口(25)內壁與立管(20)外壁相嵌，立管管插柱(43)與管插口(25)同軸，橫管管插柱(42)大致垂直於管插口(25)和立管管插柱(43)之軸線。
2.根據權利要求1所述的管件交匯連接單元，其特徵在於喇叭口段(44)設有利於外徑膨脹的豁口或呈利於外徑膨脹的較大周長的波紋狀(52)。
3.根據權利要求1所述的管件交匯連接單元，其特徵在於所述的脹芯(60)呈與喇叭口段(44)內側相配合的錐形體或錐形壁，軸心設有螺孔(74)；其與喇叭口段(44)內側相接觸的外壁呈包括限制其徑向旋轉的粗糙面或帶有縱向溝槽的結構。
4.根據權利要求1所述的管件交匯連接單元，其特徵在於用於插接立管(20)的管插口(25)與管插柱(43)同軸，管插口(25)盡頭設有與立管(20)內徑相嵌的臍管(33)。
5.根據權利要求1所述的管件交匯連接單元，其特徵在於管插口壁上設有螺栓安裝口(34)。
專利摘要本實用新型涉及組合家具、組合置物架、組合展示架、管件組合架技術領域，尤其是提供一種通用管材組合架管件交匯連接單元，至少由立管、橫管、插接固裝部、插接部構成，其特徵在於插接固裝部至少包括管插柱、脹芯、緊固螺栓，管插柱沿軸線方向設有通孔、螺栓頭沉頭口及喇叭口段；插接部為用於插接立管的管插口。管插口內壁與立管外壁相嵌，立管管插柱與管插口同軸，橫管管插柱大致垂直於管插口和立管管插柱之軸線。本實用新型適宜於方管、圓管、長方管等多種通用管材，無須對管件進行特殊加工；組裝後各處螺栓均處於隱蔽狀態，牢固穩定，利於安裝、拆卸與重複性使用，能有效地減少包裝體積、搬運量及存放空間。
文檔編號F16B12/00GK2937595SQ200620006269
公開日2007年8月22日 申請日期2006年2月24日 優先權日2006年2月24日
發明者李福德 申請人:李福德