本發(fā)明涉及積木領(lǐng)域，尤其涉及一種積木軸組件、包含該積木軸組件的積木套件以及包含該積木軸組件或該積木套件的機(jī)器人。

背景技術(shù)：

在stem(科學(xué)(science)、技術(shù)(technology)、工程(engineering)、數(shù)學(xué)(mathematics))教育中，實(shí)踐是必不可少的環(huán)節(jié)之一。而無須過多的限制讓學(xué)生可以隨心所欲的搭建自己心目中的機(jī)械裝置，是教具設(shè)計(jì)者的目標(biāo)。早在1984年，著名積木玩具商丹麥lego公司與美國麻省理工學(xué)院(mit)合作，在mit媒體實(shí)驗(yàn)室mitchresnick及seymourpapert等教授的共同努力下，利用現(xiàn)代電子和計(jì)算機(jī)科技與傳統(tǒng)玩具相互結(jié)合，將計(jì)算機(jī)與積木有機(jī)地結(jié)合在一起，研發(fā)出智能積木機(jī)器人開發(fā)套裝，經(jīng)由mit媒體實(shí)驗(yàn)室在教育現(xiàn)場的實(shí)際研究發(fā)現(xiàn)，通過課程設(shè)計(jì)的活動(dòng)，結(jié)合計(jì)算機(jī)程序，控制所創(chuàng)造的模型，訓(xùn)練學(xué)生從實(shí)際動(dòng)手做的過程中，學(xué)習(xí)推理思考、問題解決、創(chuàng)造發(fā)明、團(tuán)隊(duì)合作，以開拓學(xué)生的科學(xué)領(lǐng)域、邏輯分析及程序觀念的建立、激發(fā)學(xué)生對科學(xué)濃厚的興趣，并充實(shí)學(xué)?？萍冀虒W(xué)課程，使得教學(xué)活潑化、學(xué)習(xí)趣味化。

但是，lego的智能搭建積木在實(shí)際使用中存在許多缺點(diǎn)。比如，如圖1和圖2所示，在積木搭建中很多時(shí)候需要在軸1上裝配其他零件，有的零件需要在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，例如齒輪傳動(dòng)中，通常是將齒輪2與軸裝配，再將其裝入梁3的孔中實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)。

由于軸需要和齒輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，所以軸與梁之間是間隙配合(如組裝剖面圖3所示)；這樣就會(huì)有一個(gè)問題，軸上的齒輪和梁的軸向位置不能有效固定，可以軸向竄動(dòng)(如圖4所示)，傳動(dòng)過程中會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)造成兩個(gè)齒輪無法嚙合傳動(dòng)。

因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種能夠有效解決兩個(gè)齒輪在傳動(dòng)過程中會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)而無法嚙合傳動(dòng)的問題的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效解決兩個(gè)齒輪在傳動(dòng)過程中會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)而無法嚙合傳動(dòng)的問題的積木軸組件以及包含該積木軸組件的積木套件。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種積木軸組件，包括：柱狀主體、形成在柱狀主體上的環(huán)形凹槽、以及卡圈；其中，卡圈具有開口，使得卡圈能夠通過開口卡入柱狀主體上的環(huán)形凹槽。

優(yōu)選地，環(huán)形凹槽所處的平面垂直于柱狀主體的延伸方向。

優(yōu)選地，柱狀主體上形成有多個(gè)環(huán)形凹槽，而且所述積木軸組件包括多個(gè)卡圈。

優(yōu)選地，所述多個(gè)環(huán)形凹槽中的兩個(gè)環(huán)形凹槽之間的距離為等于將被安裝在積木軸組件上的積木組件的尺寸。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種積木套件，包括：第一積木軸組件、第二積木軸組件、第一齒輪、第二齒輪以及梁組件；其中，第一積木軸組件包括：第一柱狀主體、形成在第一柱狀主體上的第一環(huán)形凹槽以及第一卡圈；其中，第一卡圈具有開口使得第一卡圈能夠通過開口卡入第一柱狀主體上的第一環(huán)形凹槽；其中，第二積木軸組件包括：第二柱狀主體、形成在第二柱狀主體上的第二環(huán)形凹槽以及第二卡圈；其中，第二卡圈具有開口使得第二卡圈能夠通過開口卡入第二柱狀主體上的第二環(huán)形凹槽；而且其中，第一柱狀主體和第二柱狀主體分別穿過梁組件的安裝孔，以使得第一積木軸組件和第二積木軸組件分別與梁組件組裝在一起；而且，第一柱狀主體穿過第一齒輪的中心孔以使得第一積木軸組件和第一齒輪組裝在一起，第二柱狀主體穿過第二齒輪的中心孔以使得第二積木軸組件和第一齒輪組裝在一起；而且，梁組件分別與第一齒輪和第二齒輪以相鄰表面接觸的方式布置；其中，一個(gè)第一卡圈以與梁組件表面接觸的方式卡入第一柱狀主體的一個(gè)第一環(huán)形凹槽中，另一個(gè)第一卡圈以與第一齒輪表面接觸的方式卡入第一柱狀主體的另一個(gè)第一環(huán)形凹槽中；同樣類似地，一個(gè)第二卡圈以與梁組件表面接觸的方式卡入第二柱狀主體的一個(gè)第二環(huán)形凹槽中，另一個(gè)第二卡圈以與第二齒輪表面接觸的方式卡入第二柱狀主體的另一個(gè)第二環(huán)形凹槽中。

優(yōu)選地，第一環(huán)形凹槽所處的平面垂直于第一柱狀主體的延伸方向。

優(yōu)選地，第二環(huán)形凹槽所處的平面垂直于第二柱狀主體的延伸方向。

優(yōu)選地，所述一個(gè)第一環(huán)形凹槽與所述另一個(gè)第一環(huán)形凹槽之間的距離等于梁組件的厚度加上第一齒輪的厚度。

優(yōu)選地，所述一個(gè)第一第二環(huán)形凹槽與所述另一個(gè)第二環(huán)形凹槽之間的距離等于梁組件的厚度加上第二齒輪的厚度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種包含該積木軸組件或該積木套件的機(jī)器人。

本發(fā)明在現(xiàn)有的積木軸組件的基礎(chǔ)上增加一些凹槽以及卡圈，卡圈可以卡在軸上相應(yīng)的凹槽位置，這樣可以形成一個(gè)凸起區(qū)域來限制零件軸向移動(dòng)，而且軸上凹槽之間的間距設(shè)計(jì)需要滿足裝配的要求，由此本發(fā)明能有效限制住裝配零件的軸向位置，同時(shí)不影響各個(gè)零件的正常裝配，卡圈拆裝也方便。

以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本發(fā)明的目的、特征和效果。

附圖說明

結(jié)合附圖，并通過參考下面的詳細(xì)描述，將會(huì)更容易地對本發(fā)明有更完整的理解并且更容易地理解其伴隨的優(yōu)點(diǎn)和特征，其中：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的積木組件。

圖2是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的積木搭建方式下的組裝狀態(tài)示圖。

圖3是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的積木搭建方式下的組裝狀態(tài)的剖視圖。

圖4是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的積木搭建方式下的軸向竄動(dòng)示意圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件的分解示意圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件的組合示意圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木套件的組裝狀態(tài)的剖視圖。

需要說明的是，附圖用于說明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明。注意，表示結(jié)構(gòu)的附圖可能并非按比例繪制。并且，附圖中，相同或者類似的元件標(biāo)有相同或者類似的標(biāo)號。

具體實(shí)施方式

圖5是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件的分解示意圖，圖6是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件的組合示意圖。

如圖5和圖6所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件包括：柱狀主體11、形成在柱狀主體11上的環(huán)形凹槽12、以及卡圈13。

其中，卡圈13具有開口14，使得卡圈13能夠通過開口14卡入柱狀主體11上的環(huán)形凹槽12。

而且其中，環(huán)形凹槽12所處的平面垂直于柱狀主體11的延伸方向。

優(yōu)選地，柱狀主體11上形成有多個(gè)環(huán)形凹槽12，而且根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木軸組件包括多個(gè)卡圈13。

優(yōu)選地，所述多個(gè)環(huán)形凹槽12中的兩個(gè)環(huán)形凹槽之間的距離為預(yù)定距離，例如等于將被安裝在積木軸組件上的積木組件的尺寸。

圖7是根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木套件的組裝狀態(tài)的剖視圖。

如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的積木套件包括：第一積木軸組件、第二積木軸組件、第一齒輪21、第二齒輪22以及梁組件30。

其中，第一積木軸組件包括：第一柱狀主體111、形成在第一柱狀主體111上的第一環(huán)形凹槽112以及第一卡圈113；其中，第一卡圈113具有開口使得第一卡圈113能夠通過開口卡入第一柱狀主體111上的第一環(huán)形凹槽112。

而且其中，第一環(huán)形凹槽112所處的平面垂直于第一柱狀主體111的延伸方向。

同樣類似地，第二積木軸組件包括：第二柱狀主體211、形成在第二柱狀主體211上的第二環(huán)形凹槽212以及第二卡圈213；其中，第二卡圈213具有開口使得第二卡圈213能夠通過開口卡入第二柱狀主體211上的第二環(huán)形凹槽212。

而且其中，第二環(huán)形凹槽212所處的平面垂直于第二柱狀主體211的延伸方向。

其中，第一柱狀主體111和第二柱狀主體211分別穿過梁組件30的安裝孔，以使得第一積木軸組件和第二積木軸組件分別與梁組件30組裝在一起；而且，第一柱狀主體111穿過第一齒輪21的中心孔以使得第一積木軸組件和第一齒輪21組裝在一起，第二柱狀主體211穿過第二齒輪22的中心孔以使得第二積木軸組件和第一齒輪21組裝在一起。

而且，梁組件30分別與第一齒輪21和第二齒輪22以相鄰表面接觸的方式布置。

其中，一個(gè)第一卡圈113以與梁組件30表面接觸的方式卡入第一柱狀主體111的一個(gè)第一環(huán)形凹槽112中，另一個(gè)第一卡圈113以與第一齒輪21表面接觸的方式卡入第一柱狀主體111的另一個(gè)第一環(huán)形凹槽112中。即，所述一個(gè)第一環(huán)形凹槽112與所述另一個(gè)第一環(huán)形凹槽112之間的距離等于梁組件30的厚度加上第一齒輪21的厚度。

同樣類似地，一個(gè)第二卡圈213以與梁組件30表面接觸的方式卡入第二柱狀主體211的一個(gè)第二環(huán)形凹槽212中，另一個(gè)第二卡圈213以與第二齒輪22表面接觸的方式卡入第二柱狀主體211的另一個(gè)第二環(huán)形凹槽212中。即，所述一個(gè)第一第二環(huán)形凹槽212與所述另一個(gè)第二環(huán)形凹槽212之間的距離等于梁組件30的厚度加上第二齒輪22的厚度。

在本發(fā)明的其它優(yōu)選實(shí)施例中，本發(fā)明還提供了一種包含上述積木軸組件或上述積木套件的機(jī)器人。

由此可以看出，本發(fā)明在現(xiàn)有的積木軸組件的基礎(chǔ)上增加一些凹槽以及卡圈，卡圈可以卡在軸上相應(yīng)的凹槽位置，這樣可以形成一個(gè)凸起區(qū)域來限制零件軸向移動(dòng)，而且軸上凹槽之間的間距設(shè)計(jì)需要滿足裝配的要求，由此本發(fā)明能有效限制住裝配零件的軸向位置，同時(shí)不影響各個(gè)零件的正常裝配，卡圈拆裝也方便。

上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。