[发明专利]运用非木制材质的结构变型的榫卯结构

说明书

一种运用非木制材质的结构变型的榫卯结构，包括基本构件和连接件，至少在基本构件的一侧设有U形的沟槽，在沟槽的内侧壁设有相互对应的、并沿沟槽长方向的凸条，凸条朝该沟槽底部的一侧与沟槽的底部平行；在连接件的一端或两端设有凸榫，在凸榫顶端的两侧设有与所述的凸条对应的卡头，在该卡头对应于该沟槽内侧壁的侧面两边设有卡舌，在该卡舌的根部设有与该凸条对应的卡槽；所述的凸条背对该沟槽底部的一侧为斜面；所述的基本构件和连接件的材质包括：树脂、尼龙、塑料和金属。本发明的优点是：通过连接件可以实现过将多个基本构件连接组成各种形状的组件，如机器人、动物造型、各种玩具造型。具有结构简单，连接牢固，拆装方便的优点。

技术领域

本发明涉及一种运用非木制材质的结构变型的榫卯结构，可用于建筑工程中的结构连接，也可用于结构连接的演示，还可作为玩具。属于教育、玩具、建筑工程技术领域。

背景技术

榫卯是一种拥有千年历史的结构体系，主要运用于建筑与家具，古人通过不断的实验与研究创造并总结出了非常多的牢固且合理的结构，这些结构同时蕴含着非常深厚的文化宝藏。但随着珍贵木制材料的稀缺与不可再生大量的精妙结构再也无法得到应用，因此传承和行业均面临着巨大的挑战。燕尾槽结构在连接时因为产品精度无法解决所以产生了复杂的难以测算的受力形式。

传统典型的榫槽结构如图29所示，作为连接对象的基本构件1和连接件2之间通过燕尾形的榫槽相互连接(俗称“银锭榫”)。燕尾榫槽结构使用中由榫槽的两对相对的斜面A、B进行限位，实现两个构件(基本构件1与连接件2)之间的相互连接。由槽底C对榫顶的压力，当将两个构件拆装相对移动时，则在两个连接构件之间的三个接触面A、B、C均存在摩擦力。由于上述燕尾榫结构会产生0.01-0.05mm的精度误差而产生多余的摩擦力。

基于上述两种受力形式，导致凸榫在燕尾槽内会因为生产时难以避免的精度误差而产生难以避免的复合受力形式，因此难以控制产品的手感与使用形式。因此，传统燕尾形式连接方式受到不同材质的构件在生产过程中产生的收缩性和精度误差问题，难以确定它的具体受力形式，同时榫卯文化讲究尊重材质本身的特性，借助现有对材质的特性研究容易得到塑料材质在不同力臂、厚度、生产工艺上的力学数据，从而根据产品的使用条件进行调整。

另外，常规的销结构同样是榫卯结构中常见的连接结构，主起到物体锁死的作用。但是销结构的限位一般需要与其他结构的配合支持。

本发明通过对常规燕尾榫结构的实际应用的分析，得到新的榫结构在非木质物体上的拓展应用。

发明内容

为了让更多的人可以接触到榫卯所蕴含的智慧与文化，本发明提供一种运用非木制材质的结构变型的榫卯结构，通过树脂/尼龙/塑料/金属等材质复原结构，并制作为玩具与教具等消费品模式帮助文化传播。

本发明的技术方案是：一种运用非木制材质的结构变型的榫卯结构，其特征在于，包括基本构件和连接件，至少在基本构件的一侧设有U形的沟槽，在该沟槽的内侧壁设有相互对应的、并沿该沟槽长方向的凸条，该凸条朝该沟槽底部的一侧与该沟槽的底部平行；在该连接件的一端或两端设有凸榫，在该凸榫顶端的两侧设有与所述的凸条对应的卡头，在该卡头对应于该沟槽内侧壁的侧面两边设有卡舌，在该卡舌的根部设有与该凸条对应的卡槽；所述的凸条背对该沟槽底部的一侧为斜面；所述的基本构件和连接件的材质包括：树脂、尼龙、塑料和金属。

本发明的优点是：通过连接件可以实现过将多个基本构件连接组成各种形状的组件，如机器人、动物造型、各种玩具造型；通过特殊的榫槽结构，能够使得基本构件与连接件之间的摩擦力更适合于连接操作，具有结构简单，连接牢固，拆装方便的优点。

附图说明

图1是本发明的两个基本构件通过一个连接件的组装结构示意图；

图2是图1中的基本构件的立体结构示意图；

图3是图2的基本构件一个侧面的结构示意图；

图4是图3的左(右)视图；