專利名稱：嵌合式木材坯料制造的木制品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及木制品，具體的說(shuō)，涉及使用嵌合式木材坯料制造的小型木制品。
背景技術(shù)：
一般木材的紋理都具有方向性，因此，木材的強(qiáng)度也是有方向性的。在順著木材紋理的方向上，拉伸強(qiáng)度，彎曲強(qiáng)度等各種機(jī)械強(qiáng)度都較高，而在垂直于紋理的方向上，這些強(qiáng)度就要低很多，兩者之間的差別視材質(zhì)而定，最大可達(dá)到50％左右。此外，木材在不同的紋理方向上的膨脹系數(shù)也不同，一般，順著木材紋理方向上的膨脹系數(shù)很小，而垂直于紋理方向上的膨脹系數(shù)很大，因而，由于溫度和濕度的變化，在不同紋理方向上因膨脹而產(chǎn)生的變形也不相同。
以往，在制造小型木制品和木制工具，例如，木梳之類的制品時(shí)，常常采用整體坯料制造，即，使用從一塊木材上切下來(lái)的坯料進(jìn)行加工制作而成。這樣，由于木材固有的紋理的方向性，使用單獨(dú)一件坯料制成的木制品，其強(qiáng)度和抵抗變形的能力也就有了方向性。
以帶把的木梳為例，如果木材的紋理是沿著整個(gè)木梳(包括梳子和梳把)的長(zhǎng)度方向的，那么，木梳在長(zhǎng)度方向抵抗彎矩的強(qiáng)度就高，不容易折斷，也不容易變形。但，由于梳齒的長(zhǎng)度方向與梳子(或梳把)的長(zhǎng)度方向垂直，因此，梳齒在梳理頭發(fā)時(shí)所受到的彎矩的方向與木材的紋理垂直。這樣，梳齒的抵抗彎矩等各種載荷的機(jī)械強(qiáng)度就降低了，其耐疲勞的性能較差，抵抗變形的能力也較差。結(jié)果，梳齒往往很容易變形或折斷。反之，如果使木材的紋理順著梳齒長(zhǎng)度的方向，則會(huì)使得沿著整個(gè)木梳(梳把)長(zhǎng)度的各種機(jī)械強(qiáng)度降低，也容易變形。
因此，當(dāng)使用整體坯料制造小型木制品和木制工具時(shí)，例如，制造木梳時(shí)，不可能獲得在各個(gè)方向上機(jī)械強(qiáng)度和其它機(jī)械性能基本相同的制品。
此外，在組合的嵌合式木制品的各個(gè)嵌合坯料的體積和尺寸相差不多，而它們的紋理方向又不相同時(shí)，由于在不同紋理方向上的膨脹系數(shù)差別較大，當(dāng)溫度或濕度發(fā)生較大變化而使各坯料產(chǎn)生變形時(shí)，各坯料的主要變形的方向和程度各不相同。這樣，由于各坯料之間的變形方向不一致，就會(huì)使整個(gè)木制品扭曲，甚至導(dǎo)致嵌合結(jié)構(gòu)松脫或開(kāi)裂。
因此，在制造紋理方向不同的嵌合式木制品時(shí)，如果各嵌合的坯料的尺寸和體積大致相同，還存在各個(gè)坯料因溫度或濕度的變化而產(chǎn)生的變形互相影響而造成的不良后果。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題而提出來(lái)的，其目的是提供一種用嵌合式木材坯料(以下簡(jiǎn)稱嵌合坯料)制作的木制品，這種木制品能根據(jù)木制品的各部分在使用時(shí)所承受的不同方向的載荷，使木制品的各部分具有不同方向的紋理，因而使得各部分具有同樣的抵抗各種方向的載荷的機(jī)械強(qiáng)度和機(jī)械性能。這樣，就能克服使用整體式木材坯料時(shí)，由于紋理的方向單一所造成的缺點(diǎn)，提高小型木制品的各種機(jī)械性能和使用壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用嵌合坯料制作的木制品，這種木制品不但使木制品的各部分具有不同方向的紋理，因而使得各部分具有最大的抵抗各種方向的載荷的機(jī)械強(qiáng)度和機(jī)械性能，而且還能盡量消除或減小由于各坯料之間的變形方向不一致，而使整個(gè)木制品扭曲，甚至嵌合結(jié)構(gòu)松脫或開(kāi)裂的缺點(diǎn)。
此外，使用嵌合坯料制作的木制品，還能使得木制品表面上原來(lái)單調(diào)的紋理形狀產(chǎn)生各種變化，美化木制品的外觀。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的使用嵌合坯料制作的木制品，由至少兩件互相嵌合并用粘接劑粘接的嵌合坯料加工制成，其中，形成嵌合坯料的每一件嵌合坯料都具有用于互相緊密嵌合的至少一個(gè)凸部和/或至少一個(gè)凹部，并且上述至少兩件坯料上木材紋理的方向各不相同。
為了使嵌合式材料制作的木制品的各部分具有更大的承受機(jī)械載荷的性能，可以使上述至少兩件嵌合坯料上木材紋理的方向，分別與該坯料與木制品這一部分上使用時(shí)的主要受力方向垂直。
此外，上述木材坯料上的各凸部和/或凹部的嵌合部分的形狀，可以是由平面和/或曲面組合而成的各種形狀，上述木材坯料上的各凸部和/或凹部的嵌合結(jié)構(gòu)，可以是兩端穿通的互嵌式，兩端封閉的內(nèi)嵌式，或者是一個(gè)或幾個(gè)較小的坯料埋入另一個(gè)較大坯料中的埋嵌式。
還有，當(dāng)嵌合式木制品是由梳把部分和梳齒部分這兩個(gè)部分構(gòu)成的木梳時(shí)，除了以上所說(shuō)的應(yīng)該使梳把部分坯料的紋理與梳齒部分坯料的紋理互相垂直，以便分別提高這兩部分的抗彎強(qiáng)度之外，還應(yīng)該把梳齒的齒根部分的體積和尺寸做得盡可能的小，以減少它的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響，防止嵌合結(jié)構(gòu)松脫或開(kāi)裂。
另外，由于人的頭頂是呈弧形的，所以，梳子的梳齒齒頂排列的形狀一般也是以弧形為好。因此，如果把梳齒與梳把的嵌合部分的結(jié)合線也做成弧形，就能最大限度地減小梳齒部分的體積，進(jìn)一步減小梳齒部分的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響，并增強(qiáng)木梳外形的美感。
圖1a和圖1b是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖2a和圖2b是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖3a和圖3b是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的又一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖4a和圖4b是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的又一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖5a和圖5b是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的又一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖6a、圖6b和圖6c是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的互嵌式結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖7是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的埋嵌式結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；
圖8是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木制品的埋嵌式結(jié)構(gòu)的另一個(gè)實(shí)施例的斷面圖；圖9是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木梳的一個(gè)實(shí)施例的正視圖；圖10是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木梳的嵌合結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖11是本發(fā)明的用嵌合式坯料制造的木梳的另一個(gè)實(shí)施例的正視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的嵌合坯料制造的木制品的實(shí)施例。
本發(fā)明的嵌合坯料制造的木制品可以是各種各樣的制品，這種木制品的共同特征是使用至少兩個(gè)互相嵌合并粘接的木材坯料，制成各部分具有不同紋理方向的木制品嵌合坯料，然后對(duì)其進(jìn)行常規(guī)的機(jī)械加工和其它工序而制成。因此，本發(fā)明的不論何種木制品或木制工具，與現(xiàn)有的整體式木制品之間的區(qū)別，都在于它在紋理方向不同的坯料之間具有嵌合結(jié)構(gòu)。因此，下面的實(shí)施例主要描述各種不同的嵌合結(jié)構(gòu)。
圖1～4是本發(fā)明的用嵌合坯料制造的木制品的各種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的斷面圖。在這四個(gè)實(shí)施例中，帶有凸部或凹部的嵌合坯料，都采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)把兩個(gè)嵌合坯料嵌合并粘接在一起。即，把較小的嵌合坯料完全嵌合較大的嵌合坯料內(nèi)部，用以構(gòu)成木制品上紋理方向不同的各部分。
圖1中表示的是在嵌合坯料11中嵌入嵌合坯料12的一種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，其中，嵌合坯料11上的嵌合槽13的各個(gè)表面都是平面。圖1a是其縱斷面圖，圖1b是其橫斷面圖。整個(gè)嵌合坯料12都嵌合在嵌合坯料11的嵌合槽13內(nèi)，只有嵌合坯料12的上表面露出在外面，所以稱其為內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。并且，坯料12的上表面與坯料11的上表面平滑連接，坯料12的紋理方向沿著圖1的水平方向，而坯料11的紋理方向沿著圖1的垂直方向，兩者的紋理互相垂直。
這種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的制造方法，除了具有與整體式木制品相同的各種工序之外，還要把嵌合坯料11中的嵌合槽(凹部)13與嵌合坯料12互相配合的尺寸加工到規(guī)定尺寸，使兩者接觸面上留有能容納粘接劑的間隙。一般，上述能容納粘接劑的間隙為0.05mm左右。然后，在互相嵌合的配合面上涂上粘接劑，把兩者嵌合在一起。待粘接劑凝結(jié)牢固之后，進(jìn)行該木制品的各種后續(xù)成形加工工序。
圖2也表示一種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)，圖2a是其縱斷面圖，圖2b是其橫斷面圖。圖2中嵌合坯料22完全嵌入嵌合坯料21中。圖2中的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)與圖1不同之處是，根據(jù)木制品形狀的需要，嵌合坯料22的形狀是彎曲的，所以嵌合坯料21上的嵌合槽(凹部)23的底面24加工成曲面，而圖1中的嵌合槽的底面14是平面。
圖3和圖4也都是用嵌合坯料制造木制品的內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的斷面圖，圖3a是其縱斷面圖，圖3b是其橫斷面圖；圖4a是其縱斷面圖，圖4b是其橫斷面圖。圖3、圖4與圖1、圖2的不同之處是，圖3、圖4中的嵌合槽的端面33和43是曲面。另外，圖3a的嵌合槽的底面34是曲面，而圖4a中的嵌合槽的底面44基本上是平面。
圖5是另一種內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)的斷面圖，圖5a是其縱斷面圖，圖5b是其橫斷面圖。由圖5a可見(jiàn)，嵌合坯料51上的嵌合槽(凹部)53是一條直線狀的通槽，兩端沒(méi)有端面，只有兩側(cè)的側(cè)面和底面。嵌合坯料51、52的頂面是曲面，它們的底面54，既可以是平面，也可以是曲面。顯然，加工這種穿通的嵌合槽比較方便快捷。
以上這些內(nèi)嵌式的嵌合結(jié)構(gòu)，主要用于尺寸大小差別比較大的兩件嵌合坯料之間的嵌合，將體積較小的坯料整個(gè)嵌入體積大得多的坯料中，以保證兩者連接的牢固程度。
圖6是本發(fā)明的用嵌合坯料制造的木制品的互嵌式結(jié)構(gòu)的斷面圖，圖6a是其縱斷面圖，圖6b是其橫斷面圖，圖6c是其另一種橫斷面圖。圖6b與圖6c的區(qū)別在于，形成凹部63與凸部64的嵌合坯料正好相反。這種互嵌式結(jié)構(gòu)，主要用于尺寸大小大致相同的嵌合坯料的嵌合。如果在坯料61上形成嵌合槽(凹部)63，則在另一個(gè)坯料62上就形成凸部64?；蛘呦喾?。坯料61和62在圖6中互相接觸的面，根據(jù)木制品的形狀和強(qiáng)度要求，既可以是平面，也可以是曲面。
圖7和圖8是本發(fā)明的用嵌合坯料制造的木制品的各種埋嵌式結(jié)構(gòu)的斷面圖。所謂埋嵌式，如圖7或圖8所示，就是把相對(duì)來(lái)說(shuō)體積很小的坯料71或81，完全埋入體積相對(duì)很大的坯料72或82上所鉆出的孔內(nèi)。在這種結(jié)構(gòu)中，形狀為圓形、放行或橢圓形的坯料71或81主要是用于加強(qiáng)坯料72或82局部的強(qiáng)度或剛度，例如，應(yīng)用于尺寸很小的木梳或者木制工具的把上。在這種嵌合結(jié)構(gòu)中，有時(shí)可以采用鋼鐵或者工程塑料等強(qiáng)度和剛度很高的材料來(lái)制作坯料71，此時(shí)，如圖8所示，可以在埋嵌孔的端部嵌入一個(gè)木制的堵頭83。
無(wú)論嵌合結(jié)構(gòu)是互嵌式或埋嵌式，它們的制造工藝都與內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)相同，即，除了具有與整體式木制品相同的各種工序之外，還要在把兩個(gè)坯料互相配合的部分的尺寸加工到一定的精度，并使兩者接觸面上留有能容納一定厚度粘接劑的間隙。一般，上述能容納粘接劑的間隙為0.05mm左右。然后，在互相嵌合的配合面上涂上粘接劑，把兩者嵌合在一起，待粘接劑凝結(jié)牢固之后，進(jìn)行后續(xù)的各種成形加工工序。
另外，根據(jù)木制品在使用時(shí)的強(qiáng)度或剛度的要求，可以把兩個(gè)以上的嵌合坯料嵌合在一起，制成一個(gè)木制品。而且，在木制品的結(jié)構(gòu)需要時(shí)，可以把以上這些嵌合結(jié)構(gòu)中的兩種或幾種結(jié)構(gòu)綜合起來(lái)應(yīng)用，以滿足該木制品在強(qiáng)度或剛度上的要求，或者外觀上美感的要求。
此外，在木制品或者木制品的一部分中，對(duì)強(qiáng)度或剛度要求特別高時(shí)，也可以用金屬或工程塑料制作嵌合坯料。
圖9是用嵌合式坯料制造的木梳的正視圖，圖10是圖9中的木梳的梳把與梳齒部分的嵌合結(jié)構(gòu)的斷面圖。
如圖9所示，這種木梳由梳把90和梳齒部分92構(gòu)成。梳把90上的木材的紋理順著梳把的長(zhǎng)度方向，而梳齒92上的木材紋理則順著梳齒的長(zhǎng)度方向。并且，梳齒的齒尖排列成弧形，梳把90和梳齒部分92互相嵌合的結(jié)合線91也呈大致同樣的弧形。
如圖10中的斷面所示，梳把90與梳齒92用粘接劑把凹形和凸形的嵌合面嵌合粘接在一起。一般木梳的厚度B在6mm左右，為了盡量減小梳齒部分的尺寸和體積，嵌合部分的凸起和凹下的高度h1應(yīng)該盡量縮小，在本實(shí)施例中，取h1為3mm。此外，從梳齒的底面到結(jié)合線91的高度h2也在3mm以下。這樣，就減小了梳齒部分的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響，能防止嵌合結(jié)構(gòu)松脫或開(kāi)裂。
圖11是用嵌合式坯料制造的木梳的另一個(gè)實(shí)施例的正視圖。這種木梳的特點(diǎn)是，它的梳齒部分111分成了用深淺不同的色調(diào)表示的若干(在圖中是5個(gè))部分。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是能進(jìn)一步減小梳齒部分的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響。
權(quán)利要求
1.一種用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，這種木制品由至少兩件木材坯料互相嵌合并用粘接劑粘接后，經(jīng)過(guò)加工而制成，其中的每一件嵌合坯料上都具有用于互相精密嵌合的至少一個(gè)凸部和/或至少一個(gè)凹部，并且上述至少兩件坯料上的木材紋理方向各不相同。
2.如權(quán)利要求1所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，上述至少兩件坯料上的紋理方向，分別與該坯料在木制品這一部分上使用時(shí)的主要載荷方向垂直。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，上述木制品是由梳把部分和梳齒部分所構(gòu)成的木梳，梳把部分的紋理與梳齒部分坯料的紋理互相垂直，并且梳齒的齒根部分坯料的體積和尺寸做得盡可能的小，以減少它的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響。
4.如權(quán)利要求3所述的用嵌合坯料制作的木梳，其特征在于，上述梳子的梳齒齒頂排列的形狀呈弧形，并且梳齒與梳把的嵌合部分的結(jié)合線也呈弧形。
5.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，嵌合坯料之間的嵌合結(jié)構(gòu)采用內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)。
6.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，嵌合坯料之間的嵌合結(jié)構(gòu)采用互嵌式結(jié)構(gòu)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，嵌合坯料之間的嵌合結(jié)構(gòu)采用埋嵌式結(jié)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，嵌合坯料之間的嵌合結(jié)構(gòu)是由內(nèi)嵌式結(jié)構(gòu)、互嵌式結(jié)構(gòu)、和埋嵌式結(jié)構(gòu)這三種結(jié)構(gòu)中的任意兩種，或三種結(jié)構(gòu)的組合。
9.如權(quán)利要求1或2所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，上述木制品是木梳。
10.如權(quán)利要求7所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，在上述埋嵌式結(jié)構(gòu)中，當(dāng)埋入的坯料是金屬、工程塑料等其它材料時(shí)，在埋嵌孔的端部嵌入木材制作的堵頭。
11.如權(quán)利要求8所述的用嵌合坯料制作的木制品，其特征在于，其中的一個(gè)或兩個(gè)嵌合坯料是用金屬或工程塑料等強(qiáng)度和剛度很高的材料制作的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用嵌合坯料制作的木制品，特別是木梳，它由至少兩件互相嵌合并用粘接劑粘接的嵌合坯料加工制成，其中，形成嵌合坯料的每一件木材坯料都具有用于互相緊密嵌合的至少一個(gè)凸部和/或至少一個(gè)凹部，并且上述至少兩件坯料上木材紋理的方向各不相同。這種木制品能克服使用整體式木材坯料時(shí)，由于紋理的方向單一所造成的缺點(diǎn)，提高小型木制品的各種機(jī)械性能和使用壽命，并且，還能使得木制品表面上原來(lái)單調(diào)的紋理形狀產(chǎn)生各種變化，美化木制品的外觀。此外，通過(guò)盡量減小木梳的梳齒齒根部分的尺寸和體積，可減少它的變形對(duì)整個(gè)梳子的變形的影響。
文檔編號(hào)B27D1/10GK1607079SQ20041003115
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月20日
發(fā)明者安名駒 申請(qǐng)人:重慶譚木匠工藝品有限公司