具有免工具组装的模块化家具的制作方法

文档序号:26005352发布日期:2021-07-23 21:23阅读:121来源:国知局
本申请涉及具有免工具组装的模块化家具。本发明涉及包括待组装的部分或模块的家具的物品,部分或模块中的每一者都包含便于部分或模块之间的连接的结构,优选地,该连接以不需要任何工具或通常用于这种组件中的诸如销、螺栓、螺母、螺钉等的其他常规五金件的方式进行。
背景技术
::因此,本发明涉及用于对诸如室外家具之类的家具进行组装的结构和不同方法,优选地,不需要任何单独的、独立的或离散的紧固件或其他这种五金件而以稳定和可靠的方式将所有部件保持彼此牢固。当前可购得的需要购买者或消费者进行组装的户外家具中的大多数户外家具必须使用可能具有不同尺寸和形状的多个紧固件来组装。这通常可能需要关于这些各种紧固件如何工作的一些知识和理解。在这种情况下的缺点是,任何一个紧固件或件的遗失、缺失或损坏,或者任何一个紧固件或件可能从原始包装丢失的情况,都可能妨碍并延迟组装过程,从而使得令人沮丧和不满。在这些常规的家具组装产品中,紧固件可以由金属、塑料或其他执行类似性能的材料制成,并且大小、形状和构型略有不同的多个螺钉、螺栓和螺母可能稍微令人混淆,并且对于机械上较弱的人来说也是挑战。技术实现要素:根据本发明的一个方面,提供了一种模块化家具件,该模块化家具件具有一体式连接件,模块化家具件包括:第一模块,该第一模块具有选择性地位于该第一模块上的多个第一一体式连接件;第二模块,该第二模块用于紧固至第一模块,第二模块具有位于该第二模块上的多个第二一体式连接件,当第一模块和第二模块相对于彼此定位成处于第一模块和第二模块的组装取向时,第一一体式连接件与第二一体式连接件对齐。在一个实施方式中,第一模块包括选择性地位于该第一模块上的多个第三一体式连接件,第三一体式连接件具有与第一一体式连接件不同的构型,并且第二模块包括多个第四一体式连接件,当第一模块和第二模块相对于彼此定位成处于第一模块和第二模块的组装取向时,第三一体式连接件与第四一体式连接件对齐。在一个实施方式中,第一模块包括选择性地位于该第一模块上的多个第五一体式连接件,第五一体式连接件具有与第一一体式连接件和第三一体式连接件均不同的构型,以及第二模块包括多个第六一体式连接件,当第一模块和第二模块相对于彼此定位成处于第一模块和第二模块的组装取向时,第五一体式连接件与第六一体式连接件对齐。优选地,一体式连接件是固定的并且与第一模块或第二模块是一体的,以使得一体式连接件不能从第一模块或第二模块中的任一者移除。在一个实施方式中,插入件滑动部分具有大致t形结构,并且插入件保持器包括开口槽,该开口槽在开口处具有向内指向的凸缘,以便接纳并保持t形结构。此外,插入件保持器的开口端部接纳t形结构,插入件保持器的开口槽在插入件保持器的另一端部处是闭合的,由此对插入件滑动部分在插入件保持器内的另外运动提供障碍。可以设置可释放的止动装置,该止动装置用于在插入件滑动部分完全插入到插入件保持器中时将插入件滑动部分固定在插入件保持器中。在一个形式中,第一一体式连接件选自管状延伸部、插入柱和长形的插入部分,该管状延伸部具有位于管状延伸部的一个端部处的插入孔,该插入柱具有位于插入柱的一个端部处的头部;以及第二一体式连接件相应地选自插入柱、和插入槽以及长形的插入件保持器中的一者。此外,设置有与所选择的第一一体式连接件不同的第三一体式连接件;以及设置有与所选择的第二一体式连接件不同的第四一体式连接件。再此外,设置有与所选择的第一一体式连接件和第三一体式连接件不同的第五一体式连接件;以及设置有与所选择的第二一体式连接件和第四一体式连接件不同的第六一体式连接件。优选地,家具件包括多个模块,模块中的每个模块具有至少两种不同类型的第一一体式连接件和至少两种不同类型的第二一体式连接件。根据本发明,可以设置第一附加一体式连接件和第二附加一体式连接件,第一附加一体式连接件和第二附加一体式连接件用于将一个家具件以可释放的方式紧固至相邻的家具件。根据本发明的另外的方面,提供了一种构造模块化家具件的方法,该模块化家具件具有一体式连接件,该方法包括:提供第一模块,该第一模块具有选择性地位于第一模块上的多个第一一体式连接件;以及提供第二模块并将第二模块紧固至第一模块,第二模块具有位于第二模块上的多个第二一体式连接件,当第一模块和第二模块相对于彼此定位成处于第一模块和第二模块的组装取向时,第一一体式连接件与第二一体式连接件对齐。因此,根据本发明的一个方面,提供了一种包括模块化部件的家具,每个模块化部件包括一体式连接件,该一体式连接件与相邻的模块化部件上的对应一体式连接件接合以将模块化部件固定在一起。连接件可以包括接纳在卡扣孔内的卡扣柱。此外,连接件可以包括以可滑动的方式接纳在插入件保持器内的插入件部分。对模块化部件的组装可以实现成使得在无需任何外部五金件或使用任何工具的情况下来构造家具物品。也便于对应的拆卸。换句话说,用于将家具物品的一个模块连接至该家具物品的另一模块的机构包括这种模块上的特征,并且该特征不与模块分离,该特征彼此接合并且相互作用,从而实现牢固的和稳定的连接,另外允许在可能需要拆卸物品时对物品进行拆卸。根据本发明的另外方面,提供了一种制造具有一体式紧固部件的模块化家具的方法,使得可以在不使用外部紧固件或工具的情况下组装模块。根据本发明的又一方面,提供了一种组装模块化家具物品的方法,其中,模块中的每个模块设置有紧固部件,该紧固部件与相邻模块上的紧固部件相对应、对准并接合以实现这种模块之间的刚性的且稳定的连接。因此,本发明用于一种家具,该家具可以包括部分或模块,其中,部分或模块可以组装成完整的家具物品,而无需任何紧固五金件,或者实际上就本发明的至少一个方面而言,不需要诸如扳手、螺丝刀或锤子之类的工具利用紧固五金件来组装家具。在一个实施方式中,根据本发明的家具物品可以包括多个注射模制的部分或由不同加工机生产的部分,部分中的每个部分具有结合或形成在该部分中的各种卡扣和插入件,卡扣和插入件与另一模块上的对应的部分配合并对齐,以便确保模块之间的牢固连接。因此,模块构造有一体式的连接件形式,使得仅通过使紧固件朝向彼此并施加通常适度的压力使所述模块之间接合,就可以使相邻模块彼此卡扣连接。可以以相反的过程进行对应的拆卸。附图说明在附图中:附图的图1示出了完全组装时的包括模块的户外家具的立体图;图2示出了可以通常用于常规组装的家具的说明性五金件;图3示出了根据本发明构造和组装的模块化椅子;图4以分解图示出了诸如附图的图3中所示的椅子之类的模块化椅子,该分解图示出了模块化椅子的不同的模块和部件;图5示出了家具物品的一个模块,该图示出了根据本发明的一体式插入孔和卡扣保持器槽;图6示出了家具物品的另一模块,该另一模块示出了根据本发明的一体式插入柱和卡扣柱;图7和图8更详细地示出了根据本发明的一个方面的卡扣柱和对应的槽的结构;图9示出了根据本发明的家具物品的两个模块,所述两个模块用于通过插入方法进行连接并且包括位于一个模块上的插入件和位于另一个模块上的插入件保持器;图10a、图10b和图10c分别示出了根据本发明构造的家具的咖啡桌物品的顶部立体图、底部立体图和分解图;图11示出了根据本发明的一个实施方式构造和组装的模块化双人座椅;图12示出了根据本发明的一个实施方式构造和组装的模块化转角椅子;图13示出了根据本发明的一个实施方式构造和组装的模块化右扶手椅子;图14示出了根据本发明的一个方面构造和组装的模块化左扶手椅子;图15示出了根据本发明的一个方面构造和组装的模块化无扶手椅子;图16示出了根据本发明的一个方面构造和组装的模块化美式茶几(accenttable);以及图17示出了根据本发明的一个方面构造和组装的模块化矩形咖啡桌。具体实施方式本发明用于模块化家具物品,该模块化家具物品可以在室内或室外使用,该模块化家具物品可以在不使用紧固五金件或工具的情况下进行组装,并且该模块化家具物品在各个模块上具有一体式部件,该一体式部件与其他模块上的相关的一体式部件相接合,从而以稳定且有效的方式将模块中的每个模块牢固地紧固并保持至彼此。现在参考附图,附图示出了包括多个模块的家具的各种物品,其中模块中的每个模块能够连接至彼此以在模块之间建立紧固部。从一个家具物品至另一个家具物品,模块之间的连接件可以是相同的,使得可以将各种不同尺寸和形状的家具与不同类型的模块组装在一起,但是所有的连接件都利用模块之间的优选连接形式,如在本文中所描述的。现在参考附图的图1,将看到的是,u形长沙发或沙发12由模块化部件构成,并且通过使模块相对于彼此适当地定向并且将模块紧固在一起而被组装。沙发12本身可以包括一系列的单个座椅14,单个座椅可以被推动成彼此相邻,并且甚至以可释放的方式连接,使得可以根据用户所选择的实现各种组合和构型,以用于最期望的和方便的用途。如所提及的,在该附图中的长沙发12具有离散的座椅14,并且座椅14中的每个座椅包括面板和模块,面板和模块被连结并紧固在一起以提供固定的座椅,如将要描述的。附图的图2示出了通常可以与一件家具相关联的紧固装置的类型,该件家具具有待由使用者进行组装的独立部件,并且该紧固装置被利用于连结或连接这种家具的不同面板和部件以将面板和部件保持在一起。可以将不同类型的螺钉20、大螺钉22和小螺钉24以及可调节旋钮26、六角扳手28和其他工具和部件结合到具有包装件的套件中,该套件与被拆开的家具物品一起出售和交付。这种工具需要一定的工作水平来组装家具的件,并且如果五金件中的一些五金件可能丢失、遗失或损坏,则可能导致不便和大量的时间延迟,从而阻碍正确组装家具的件。即使缺失较小的部分也可能严重影响并最终阻碍整个件的构型。优选地,本发明包括具有内置式或一体式卡扣和插入件的注射模制部件,以将家具的所有部分保持在一起,并且可能以与使用诸如螺钉和螺栓之类的五金件组装的家具的件相似或甚至更好的方式来执行。附图的图3示出了椅子30或俱乐部椅子,该椅子或俱乐部椅子可以根据本发明来构造和组装。该椅子设计成使得不需要使用诸如但不限于金属和非金属类型的螺钉、螺栓、螺母、垫圈、销或夹子之类的任何紧固件。该图中所示的椅子设计成使得不需要五金件,并且模块均具有以某种方式彼此连接的紧固部件,并且在不需要任何紧固件的情况下将椅子30牢固地保持在一起。下面的附图中的一些附图示出了用于组装家具件、如所示出的俱乐部椅子30的各种部分和部件的详细视图。组装中的任何时候都不需要诸如五金件之类的任何螺栓和螺母,也不需要专用或其他方式来操作紧固件的任何工具。现在参考附图的图4,图4可以示出如前述附图中所示类型的椅子42,但是图4是以拆卸图和分解图示出的。可以看到组成椅子的各个部分和面板。部件中的一些部件包括座椅面板44、前面板46、侧面板48和50以及后面板52。后面板52可以包括内部部件54,以便于连接。其他面板可以包括类似的这种内部组件,类似的这种内部部件还可以操作为间隔件。椅子42包括搁置在地板或表面上的四个脚部56。可以存在附加的部件、比如对于侧部而言的内面板58和60,并且如提及的,可以在各个面板中设置内部间隔件,以有助于将各个模块保持就位。如将理解的,面板中的每个面板不需要简单地是平坦的一维部件,而是可以具有深度以向家具提供附加的强度和美观性。以上提及的面板中的每个面板均连接至该面板相邻的一个或更多个面板,并且一般存在用于将模块或部分固定在一起的两种典型的连接形式,尽管本发明不限于这两种方法。这些通常在一方面可以被描述为紧固的扣紧方法,并且另一方面被描述为紧固的插入方法。将在下面进一步描述紧固的扣紧方法和插入方法。使用多个面板组装的根据本发明的家具的任何物品通常将使用这些组装或紧固机构两者,并且连接的位置以及被连接的部分的性质和功能将具有最适合特定情况需求的连接类型,并且实现固定且稳固的椅子。附图的图5和图6示出了根据本发明的接合在一起的两个部分或模块。这些图示出了连接机构和方法中的一者,即,在一个模块上存在卡扣,该卡扣与该卡扣被紧固所在的相邻模块上的插入孔对准并连接至该卡扣被紧固所在的相邻模块上的插入孔。为了说明的目的,这些是如前所示出的第一部分70和第二部分72。在图5中的部分70的表面上将看到的是,有中空的并限定有插入孔76的成排的管状延伸部74。在该部分上还存在通常(但不必须)是矩形结构的成排的适当定位的槽78。在附图的图6中将看到的是,存在成排的插入柱80,并且这些插入柱的位置对应于具有插入孔76的管状延伸部74,如图5中所示。图6还示出了卡扣柱84的存在,并且这些卡扣柱的位置对应于图5中所示的包括第一部分70的模块中的卡扣或保持器槽78。将容易理解的是,包括两个模块或部件的第一部分70和第二部分72可以容易地放置成彼此相邻并且彼此紧固在一起,以牢固地构造所期望的家具件。如图6中所示的插入柱80中的每一个插入柱被引导到如附图的图5中所示的存在于管状延伸部74中的该插入柱所对应的插入孔76中。将看到的是,在第一部分70的区域上布置有多个管状延伸部74,以提供广泛且坚固的连接。管状延伸部74可以在可能承受更多重量的区域中间隔地更紧密,并且在可能承受更少重量的区域中间隔地更稀疏。因此,家具的特定物品将具有家具的管状延伸部74和对应的插入柱80,该管状延伸部和对应的插入柱构造成在紧固时具有最大有效性,并且具有承受选定负载的能力。在本发明的优选实施方式中,卡扣柱84包括头部90,该头部具有进入角度,或者被制成以倾斜平面的形式渐缩,以便于插入到保持器槽78中。因此,最终使用者可以使用最小的力或仅适度的力来将卡扣柱84推动到保持器槽78中。通过这种方法,避免了使用外部工具和任何其他五金件。图5和图6中所示的模块示出了两种连接方法。卡扣柱84和对应的槽78在模块的周缘处或周缘附近使用,而插入柱80和具有插入孔76的管状延伸部74选择性地朝向模块的内部间隔开。这些将模块有效地连接在一起,而无需对于该任务所需的任何其他五金件或工具。如所提及的,手仅需要用很小的力便使得卡扣柱84放置在槽78内并由槽78保持。这允许组装是牢固且刚性的。在模块的任何部分上都存在多个卡扣柱84,使得在组装时所述多个卡扣柱84提供相当大的强度,甚至可能提供比使用常规外部紧固件更大的强度。当然,将指出的是,卡扣柱84和插入柱76的数量可以根据卡扣柱和插入柱在家具上的位置以及卡扣柱和插入柱可能支撑的负载而增加或减少。当只需要简单的连接时,可以使用更少的这种插入柱76和卡扣柱84。然而,当各个模块承受负载或可能经受相当大的压力和力时,比如在椅子或储存物品的情况下,可以将插入柱80和卡扣柱84的数量增加至任意程度,以便确保所组装的家具是结实的且保持刚性。图5和图6中的图示出了特定形状和尺寸的插入柱80和卡扣柱84,但是重要的是要指出,本发明不限于这些类型的形状、尺寸和构型。任何期望的形状或形状的混合都可以用于实现正确安装模块并提供结实的且能够提供必要支撑的椅子的目的。当然,椅子可以从该椅子的组装位置拆卸,并且这是通过消费者的最终使用者手动地推动卡扣柱84,以便将所述卡扣柱从卡扣或保持槽78释放而实现的。再次,工具对于实现该目的来说不是必需的。优选地,卡扣柱84将足够接近槽78所位于的外周边缘的两个侧部,使得在卡扣柱84插入到槽78中时,使用者可以合理方便地将必要的力施加至卡扣柱84以将卡扣柱移除。参考附图的图7和图8,示出了如图7中的卡扣柱80和如图8中的卡扣柱保持器槽78的更详细的图示。卡扣柱80的构型包括具有倾斜部90的结构,使得当倾斜表面90滑动通过保持器槽78时,卡扣柱80沿向后方向被略微推动,直到卡扣柱80被插入中足够的距离,并且然后卡扣柱80又向前卡扣,以与卡扣柱保持器槽78周围的表面接合。因此,建立了结实的且安全的连接。由于在相邻模块之间的合适的连接点处有多个卡扣柱80,因此多个这种连接构成了非常有效的连接,相对于在常规组装时可能以其他方式使用的有限数量的外部紧固件而言,可能更加显著有效,从而允许模块保持刚性并彼此固定。可以通过向后适当地稍微按压卡扣柱80以便允许该卡扣柱从卡扣柱保持器槽78中脱出,从而对相邻的且连接的部件进行拆卸。可以根据需要执行多次组装和拆卸,使得家具物品可以分别构造成用于在需要时进行使用或者在需要用于储存和运输时进行压缩。现在参考附图的图9,图9示出了例如第一部分100和第二部分102的连接,包括家具物品的要被紧固在一起的独立的和相邻的模块。这些图示出了可以称为插入方法的方法,该方法包括槽和轨道装置。将看到的是,第二部分102沿着该第二部分的边缘具有插入件保持器104,该插入件保持器包括倒圆的上端部106和倒圆的下端部108。插入件保持器104或槽具有开口端部110,该开口端部用于以可滑动的方式接纳第一部分100的插入部分112。插入部分112的一个端部在倒圆开口110处插入到插入件保持器104中,并且第一部分100和第二部分102相对于彼此以可滑动的方式移动,直到插入部分112被完全接纳在插入件保持器104内。因此建立了非常有效的连接形式。该连接不仅存在于特定点处,而且存在于沿着长度的所有点处。将理解的是,插入部分112是结合到模块或第一部分100的主要部分中的特征或部件。该插入部分是刚性结构,该刚性结构可以承载相当大镑的载荷或支撑相当大的力,而没有任何明显的弯曲。如上所提及的,这种连接形式能够代替诸如螺栓、螺钉等之类的紧固件,并且该连接设计成使得边缘106和108是倒圆的,以确保不存在可能导致过早的失败的应力集中或使可能导致过早的失败的应力集中最小化。插入部分112的特征还作用为用于装配至配合部分100和102的引导件。将看到的是,插入部分112的横截面为t形构型,并且能够承受压缩以及拉伸载荷。该t形横截面构型不是本发明中可以使用的唯一形状,而是可以使用能够以适当方式进行连接的任何其他有效形状。另一个这种示例是i形横截面的插入部分,该插入部分还可以具有良好的机械效率。图9中所示的第二部分102还具有用于插入部分112的接纳特征,还接纳特征被称为插入件保持器104。插入件保持器104在一个端部116处闭合,在另一端部处118打开。插入件保持器104的开口端部118是以下装置:通过该装置,插入部分112容置并安装在该插入件保持器中。闭合端部116提供了用于插入部分112的止挡部,以确保该插入部分可以位于插入件保持器104内。插入件保持器104的特征在于彻底地且有效地在内部倒圆,以作用为载荷承受表面。各种机构和结构可以是用于将插入部分112保持在插入件保持器104内,使得确保该插入部分固定在该插入件保持器中,并且不会滑出。在某些情况下,根据家具件的构型,其他模块可以对插入件保持器104的开口端部118进行覆盖,从而有效地防止插入部分滑出。然而,插入部分112和/或插入件保持器104也可以包括诸如上面提到的卡扣柱类型的结构,或者包括在凹部中的突起部,以有助于将插入部分112保持在插入件保持器104内,使得将该插入部分保持就位并防止在插入件保持器中滑动。这些仅是示例,并且可以使用许多其他机制,并且所述其他机制将构成本发明的一部分。因此,在组装时,该单元将能够承受若干磅的负载而不会变形或塌陷,并且还能够处理其他紧固件所不能承受的力和应力。原因中的一个原因是所有紧固件在被紧固时承受扭转应力的能力。此外,由于负载而存在附加的应力,这种附加的应力有时可能是相当大的。这些应力可能导致过早失效。本发明能够有效地提供更多的连接点和连接表面,而不会增加组装的任何复杂性,因为连接构造成自动地接合并附接至彼此。在需要五金件和紧固工具的更常规的家具组装系统中,可能倾向于减少紧固件的数量以避免组装的过多复杂性。本发明及本发明中所描述的连接方法有效地避免了这种情况。当然,将根据构型的性质来选择在任何选定的成对模块之间使用的模块之间的连接类型。所选定的成对模块可能是不适用于插入件保持器和插入部分的连接类型的一些模块,因为在连接过程期间使这种相邻模块相对于彼此滑动可能是不可行的。在附图的图10a、图10b和图10c中,分别以顶部立体图、底部立体图和分解图示出了咖啡桌130。方形咖啡桌130包括九个部分。这些部分包括四件侧边缘132、四件拐角部或边缘134、以及中央部分136。侧边缘部分132通过如前所述的插入方法来组装,而中央部分136通过也如前所说明和描述的卡扣和插入方法而牢固地组装到拐角部或边缘件134上。方形咖啡桌130在组装时不需要紧固件,而不是将一体的紧固件机构组装在部分本身上,并且使用如本文中所述的不同类型的连接件系统,从而允许组装刚性且牢固的咖啡桌130,该咖啡桌能够承受相当大的负载和应力。图11至图17示出了可以以模块化形式提供的家具类型的说明性示例,并且其中,最终使用者或消费者使用本文中所述的紧固机构来组装模块。附图的图11示出了具有根据本发明组装的各种模块和面板的双人座椅140。图12示出了转角椅子构型142,图13示出了右扶手144,而图14示出了左扶手146。图15示出了本发明的无扶手椅子148,而图16示出了根据本发明构造的美式茶几150。在图17中看到的最后一个示例是根据本发明构造的矩形咖啡桌152。应当理解的是,本发明不限于这些类型或形状的家具。应指出的重要点是,家具包括模块或部分,该模块或部分在分解状态下进行出售和运输,以用于通常由最终使用者来组装,并且这些模块具有在制造过程期间形成的一体化结构特征,并且该模块允许在不使用外部紧固件、五金件或可能在更常规版本的模块化家具中需要的其他工具的情况下将相邻的模块连接起来。在整个说明书中,所示的实施方式和示例应被认为是示例,而不是对所公开或要求的设备和过程的限制。尽管本文中提供的示例中的许多示例涉及方法动作或系统元件的特定组合,但应理解的是,可以以其他方式组合那些动作和那些元件以实现相同的目标。仅结合一个实施方式讨论的动作、元件和特征不用于从其他实施方式中的类似角色被排除。如本文中所使用的,“多个”是指两个或更多个。如本文中所使用的,一“组”物品可以包括这种物品中的一个或更多个物品。如本文中所使用的,无论在书面描述中还是在权利要求中,术语“包括”、“包括了”、“承载”、“具有”、“包含”、“涉及”等应被理解为是开放型的,即是指包括但不限于。就权利要求而言,仅过渡短语“由...组成”和“基本上由...构成”分别是封闭式或半封闭式过渡短语。在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等序数术语来修改权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素相对于另一权利要求元素的任何优先权、优先或顺序或执行方法的动作的时间顺序,而仅用作标签,以对具有特定名称的一个权利要求元素与具有相同名称的另一元素(但用于序数术语)进行区分,从而对权利要求元素进行区分。如本文中所使用的,“和/或”是指所列项目是替代方案,但是替代方案也包括所列项目的任何组合。当前第1页12当前第1页12
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