專利名稱：玩具積木組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種玩具積木組，該積木組包括數(shù)個積木元件，此積木元件設(shè)有鉸接部，所述鉸接部包括鉸接部第一形式和鉸接部第二形式，所述鉸接部第一和第二形式制成互補(bǔ)配對形狀，使在兩鉸接元件上的鉸接部為可拆卸地相互連接，從而在積木元件間構(gòu)成鉸鏈連接，因此，積木元件可繞由鉸鏈連接所限定的公共鉸接軸線轉(zhuǎn)動。
這種玩具積木元件至今已有多種實施例，其中元件上設(shè)有鉸接部的自然構(gòu)成具有鉸接功能的結(jié)構(gòu)。
已知的玩具積木組的鉸接部是為具體目的而制造的，例如使其可使兩個積木元件彼此間成任意角度。這種已知的鉸接部例子從英國專利申請No.2 288 551可知，該專利公開了一種積木系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設(shè)有適于兩積木元件彼此鉸鏈連接的鉸接部。此積木組于是包括兩種不同鉸接形式，這兩種鉸接形式均允許積木元件彼此間成任意角度設(shè)置。
美國專利No.5 582 488公開了另一種積木系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一種用于連接諸如積木元件的相互連接裝置，所述連接裝置設(shè)有鉸接部，該鉸接部具有齒部，該齒部與處于彼此連接中的另一連接元件上的齒部嚙合，從而允許被連接的兩連接裝置連接，并彼此間成不連續(xù)的多個角度。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種在第一段中提及的這種形式的玩具積木組，該積木組只用少數(shù)幾個子元件，既可實現(xiàn)允許兩積木元件彼此成任意角度的鉸接功能，又可有利于實現(xiàn)使積木元件彼此間成不連續(xù)的角度的鉸接功能。
這是根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)的，其中，鉸接部的第一形式具有齒部，該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處，鉸接部的第二形式包括第一組和第二組，該第一組設(shè)有齒部，該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處，鉸接部的第二組未設(shè)置齒部，鉸接部第一形式的所述齒部和鉸接部第二形式的第一組彼此面對，當(dāng)鉸接部相互連接時齒部彼此嚙合。
因此，根據(jù)本發(fā)明，保證了只用三個基本積木元件，便可構(gòu)成可獲得任意連續(xù)的角度的鉸鏈連接，以及另一種能容易地設(shè)置成數(shù)個不連續(xù)的角度位置的鉸鏈連接，第一形式的鉸接部雖然總設(shè)有齒部，但均可用于上述兩種情況。這種設(shè)置的另一效果還在于，對于一種給定結(jié)構(gòu)，其中希望將其鉸接結(jié)構(gòu)改變，從可設(shè)置成數(shù)個不連續(xù)的角度位置改變?yōu)榭稍O(shè)置成任意角度位置，或者反之，這僅僅需要更換相應(yīng)積木元件中鉸接部的一個元件，這就便于使用人將給定玩具積木組改變功能。
在一推薦實施例中，形狀互補(bǔ)的鉸接部的形狀，制成當(dāng)鉸接部互相連接或彼此分離時，至少其中之一被強(qiáng)制彈性變形。鉸接部用于相互連接的單獨(dú)元件諸如鉸接螺栓或類似元件可以取消，因為鉸接部可以方便的方式獲得具有卡鎖效果的相互連接。
如果在形狀互補(bǔ)鉸接部的齒部具有給定形狀與高度的齒是特別有利的，且如果形狀互補(bǔ)的鉸接部設(shè)置成可相對于公共鉸接軸線運(yùn)動一段距離，所述距離大于齒的高度，這樣，相互連接之兩積木元件上的鉸接部，借助于互補(bǔ)的鉸接部不致分離，因為兩積木元件繞公共鉸接軸線彼此相對轉(zhuǎn)動。積木元件因此可彼此相對轉(zhuǎn)動至不連續(xù)的角度而并不需要將鉸接部彼此拆開。
鉸接部的第一種形式可有利地包括設(shè)置成彼此相距一段距離的兩凸耳，這樣鉸接部的第一種形式中的每一凸耳具有本質(zhì)上為平面的內(nèi)側(cè)面，該內(nèi)側(cè)面面對兩凸耳中另一凸耳的相應(yīng)內(nèi)側(cè)面，因此此兩凸耳間形成一由該內(nèi)側(cè)面所限定的空間，所述兩內(nèi)側(cè)面本質(zhì)上彼此平行，并垂直于公共鉸接軸線。因此，此兩內(nèi)側(cè)面可構(gòu)成有效導(dǎo)的向面，該導(dǎo)向面防止不希望的扭轉(zhuǎn)及由此而使鉸接部的彼此脫離。
在這種連接中的另外優(yōu)點(diǎn)在于，如果連接部第一形式制成本質(zhì)上為平面且彼此平行的兩外側(cè)面，該兩外側(cè)面可插入鉸接部第一形式之兩凸耳之內(nèi)側(cè)面間，且如果第一鉸接部兩側(cè)面上和鉸接部第二形式的兩外側(cè)面上設(shè)有形狀互補(bǔ)配對的銷和孔，當(dāng)鉸接部相互連接時，該銷、孔限定了鉸接軸線。
在這種連接中，連接部的第二形式可有利地制成一個獨(dú)的凸緣，該凸緣設(shè)置兩彼此背對的外側(cè)面，使鉸鏈連接裝配時所引起鉸接部的彈性變形由兩凸耳部容納。
在本發(fā)明一推薦實施例中，兩凸耳固定在積木元件一端背向積木元件之設(shè)置該凸耳的端面上，其齒部包括數(shù)個設(shè)置在圓弧上的齒，該圓弧的中心在公共鉸接軸線上，每一齒背向公共鉸接軸線。其它相同的情況下，可實現(xiàn)具有較大齒的齒部，然而，盡管如此，允許在鉸接的積木元件之間各個不連續(xù)的角度間的角度較小。
在這種連接中，如果連接部第二形式的齒部由數(shù)個齒構(gòu)成，該齒與每一外側(cè)表面對齊，并面對公共鉸接軸線，這樣是有利的。
在鉸接部第二形式的齒部可有利地由一個或兩個齒構(gòu)成，如果鉸接部第一形式的齒部額外由大量的齒構(gòu)成，借助于給定數(shù)量的齒，可實現(xiàn)兩積木元件間較大的相對轉(zhuǎn)動總角度。
鉸接部第一形式中的齒部可有利地繞圓弧延伸大于90°的角度，并推薦沿圓弧繞公共鉸接軸線超過大約180°，從而使鉸鏈連接實現(xiàn)極大的可運(yùn)動性。
對于本發(fā)明將參考附圖在下面給予充分的說明，其中

圖1示出根據(jù)本發(fā)明之第一積木元件從斜上方觀察的透視圖；圖2示出根據(jù)本發(fā)明之第二積木元件從斜上方觀察的透視圖；圖3示出根據(jù)本發(fā)明之第三積木元件從斜上方觀察的透視圖；圖4示出圖1和2所示積木元件處于裝配狀態(tài)的側(cè)視圖；圖5示出圖1和3所示積木元件處于裝配狀態(tài)的側(cè)視圖；圖6示出根據(jù)本發(fā)明之第四積木元件從斜上方觀察的透視圖；圖7示出圖2和4所示積木元件處于裝配狀態(tài)的側(cè)視圖；圖8圖3所示積木元件替換實施例從斜上方觀察的透視圖；圖9為圖6和8所示積木元件處于裝配狀態(tài)的側(cè)視圖1示出積木元件1，該積木元件包括設(shè)有四個連接柱6的體部5，所述連接柱6允許其它設(shè)有與之互配的連接部可拆卸地安裝在連接柱6上。積木元件1，像其它在其它附圖中所示積木元件那樣，可用作整個積木系統(tǒng)中的元件，為清楚起見附圖未示出那些積木元件。
根據(jù)本發(fā)明，圖1所示積木元件1設(shè)有第一鉸接部21，該鉸接部包括兩個凸耳8，該凸耳從積木元件1的體部5突出，所述凸耳具有兩本質(zhì)上平行的內(nèi)側(cè)面11，此內(nèi)側(cè)面彼此面對，并設(shè)置在彼此具有準(zhǔn)確距離處。每一所述內(nèi)側(cè)面上設(shè)有銷10，該銷的形狀為截頂圓錐。此外，凸耳8各具有齒部9，該齒設(shè)置在凸耳8上相對于積木元件1的體部5的遠(yuǎn)端。每一齒部包括數(shù)個沿圓弧設(shè)置的齒，該圓弧的圓心與銷10的中心一致，因此處于由銷所限定的鉸接軸線上。
圖2示出另一元件2，此元件也具有體部7，該體部設(shè)有允許元件2與其它元件可拆卸地相互連接的連接柱。元件2設(shè)有鉸接部22第二形式，該鉸接部與圖1所示鉸接部21的第一形式互補(bǔ)配對，于是，連接部21、22可相互連接以構(gòu)成具有公共鉸接軸線的鉸鏈連接。
可以看出，圖2所示鉸接部包括凸緣12，該凸緣具有兩朝向相反、彼此平行的外側(cè)面13，于是凸緣12具有的寬度，允許使凸緣12恰好插入圖1所示元件1的兩凸耳8間的槽，迫使兩凸耳8產(chǎn)生彼此遠(yuǎn)離的彈性變形，直至銷10伸入圖2所示凸緣12的孔14中。于是保證銷10可在孔14中轉(zhuǎn)動，從而保證具有公共鉸接軸線的鉸接功能。
為方便凸緣12插入兩凸耳8之間，凸緣12上制出槽16，該槽的形狀使銷10可在槽16中運(yùn)動，但槽16的寬度小于銷10之截頂圓錐根部的最大寬度，這樣，兩凸耳8要求一定程度的彈性變形以便銷10推入并通過槽16。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明之第三元件3，此元件基本上相當(dāng)于圖2所示元件2，唯一的區(qū)別在于圖2中所示齒部15被取消。
因此，圖1、2和3所示上述三種元件的適當(dāng)組合，可構(gòu)成具有不同特性的鉸鏈連接，即一種允許兩積木元件彼此本質(zhì)上可相互自由轉(zhuǎn)動的鉸鏈連接，和另一種需要增大力才能使積木元件彼此相對轉(zhuǎn)動，或才能易于使兩積木元件處于不連續(xù)的數(shù)個離散的角度位置的鉸鏈連接。
這在圖4和5中顯示得更清楚，圖4示出了圖1和2所示積木元件1、2，所述積木元件的相互連接如上所述，可見在元件1上凸耳8上的齒部9與其它元件上的齒部15嚙合，于是兩積木元件相互連接成可繞公共軸線17相對轉(zhuǎn)動。
當(dāng)元件1、2裝配成如圖所示時，由于兩齒部9、15彼此嚙合，并由于凸耳8具有彈性，且允許錐銷相對于鉸接軸線運(yùn)動而并不使鉸接部21、22脫離嚙合，此兩元件可容易地設(shè)置在準(zhǔn)確限定的數(shù)個不同夾角的位置。這些位置的數(shù)目取決于齒部9、15的齒數(shù)。
當(dāng)圖1和3所示元件相互連接時，如圖5所示，齒部9將不具有仍何技術(shù)作用，因為如上所述，元件3并未設(shè)置與第一元件1上齒部嚙合的齒部。因此，第一元件可相對于元件3自由轉(zhuǎn)動至無數(shù)多個角度位置，這樣可實現(xiàn)本質(zhì)上自由轉(zhuǎn)動，不過，如果需要，在積木元件的鉸接部間可具有摩擦。
圖6示出了第四積木元件4，該元件基本上相當(dāng)于圖1所示積木元件1，不過，其區(qū)別在于圖1中的齒部9從元件4上去除了。
從圖7可見，圖6所示元件4可與圖2所示元件相互連接，不致產(chǎn)生鉸鏈連接被限定在數(shù)個離散角度位置的結(jié)果，因為元件4上沒有齒，意味著元件2上的齒在這種鉸鏈連接中沒有技術(shù)作用。
因此，包含圖示全部元件的積木組可靈活使用，從而使用人在建立具有不連續(xù)角度位置或不具有不連續(xù)角度位置的鉸鏈連接方面具有大的自由度。不過，顯然合理的靈活性只靠使用數(shù)個不同的鉸接部，即，設(shè)有齒部的第一鉸接部，和形狀為互補(bǔ)配對、具有或不具有齒部的的鉸接部。
圖8示出了圖3所示積木元件的替換實施例，其中，積木元件3除設(shè)有增加摩擦的材料制成的塊23外，實際相當(dāng)于圖3所示積木元件，增加摩擦的材料例如橡皮或類似材料，這樣，當(dāng)如圖8所示積木元件3與圖6所示積木元件相互連接時，可獲得如圖9所示鉸鏈連接，從中可見兩凸耳8以其最外端部貼靠用摩擦材料制成的塊23，從而實現(xiàn)增加阻力以反抗兩積木元件3、4彼此相對轉(zhuǎn)動。
顯然，上述附圖僅僅示出元件結(jié)構(gòu)的例子，顯然本領(lǐng)域的技術(shù)人員可提供具有與圖示相同鉸接部相同的元件。只要不超出本發(fā)明基的本思想顯然鉸接部的結(jié)構(gòu)可以改變。
權(quán)利要求
1．一種玩具積木組，該積木組包括數(shù)個積木元件，此積木元件各設(shè)有鉸接部，所述鉸接部包括鉸接部第一形式和鉸接部第二形式，所述鉸接部第一和第二形式制出互補(bǔ)配對的形狀，使兩積木元件構(gòu)成可拆卸的相互連接，從而在積木元件間形成鉸鏈連接，因此，積木元件可繞由鉸鏈連接所限定的公共鉸接軸線相互轉(zhuǎn)動，其特征在于，鉸鏈連接的第一形式具有齒部，該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處，鉸接部的第二形式包括第一組和第二組，該第一組設(shè)有齒部，該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處，鉸接部的第二組未設(shè)置齒部，鉸接部第一形式的所述齒部和鉸接部第二形式的第一組彼此面對，當(dāng)鉸接部相互連接時齒部彼此嚙合。
2．如權(quán)利要求1所述的玩具積木組，其特征在于，形狀互補(bǔ)配對的鉸接部的形狀制成使至少其中之一可通過鉸接部的相互連接或彼此分離而被迫彈性變形。
3．如權(quán)利要求2所述的玩具積木組，其特征在于，形狀互補(bǔ)配對的鉸接部的齒部具有給定形狀和高度的齒，而形狀互補(bǔ)配對的鉸接部設(shè)置成可相對于公共鉸接軸線運(yùn)動一段距離，所述距離大于齒的齒高，這樣，兩積木元件上互補(bǔ)配對的鉸接部，借助于互補(bǔ)配對的鉸接部相互連接而不致分離，因為兩積木元件繞公共鉸接軸線彼此相對旋轉(zhuǎn)。
4．如上述權(quán)利要求其中之一所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第一形式包括兩凸耳，該凸耳設(shè)置成沿橫向彼此相距一段距離，從而第一形式之鉸接部兩凸耳之每一凸耳具有本質(zhì)上為平面的內(nèi)側(cè)面，該內(nèi)側(cè)面面向兩凸耳之另一凸耳的內(nèi)側(cè)面，因此，兩凸耳之間形成一由兩內(nèi)側(cè)面所限定的空間，所述內(nèi)側(cè)面本質(zhì)上平行并垂直于公共鉸接軸線。
5．如權(quán)利要求4所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第二形式具有本質(zhì)上為平面且相互平行的外側(cè)面，該外側(cè)面可插入第一形式鉸接部兩凸耳的內(nèi)側(cè)面之間，鉸接部第一形式的內(nèi)側(cè)面和鉸接部第二形式的外側(cè)面設(shè)有形狀互補(bǔ)配對的銷和孔，當(dāng)鉸接部互相連接時該銷和孔限定了鉸接軸線。
6．如權(quán)利要求4或5所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第二形式由單個凸緣構(gòu)成，該凸緣設(shè)有彼此相背的兩外側(cè)面。
7．如權(quán)利要求4至6其中之一所述的玩具積木組，其特征在于，兩凸耳固定在積木元件一端，該端背向積木元件的設(shè)置該凸耳的端面，其齒部包括數(shù)個設(shè)置在圓弧上的齒，該圓弧的中心在公共鉸接軸線上，每一齒背向公共鉸接軸線。
8．如權(quán)利要求6所述玩具積木組，其特征在于，鉸接部第二形式的齒部由數(shù)個齒構(gòu)成，該齒對齊每一外側(cè)面并面向公共鉸接軸線。
9．如上述權(quán)利要求其中之一所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第二形式的齒部由一個或兩個齒構(gòu)成，而鉸接部第一形式的齒部由大量齒構(gòu)成。
10．如權(quán)利要求9所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第一形式的齒部沿圓弧分布所延伸的角度大于90°，推薦為180°或更大。
11．如上述權(quán)利要求其中之一所述的玩具積木組，其特征在于，鉸接部第一形式的其它組具有增大摩擦元件，該元件設(shè)置成使增加摩擦元件貼靠兩積木元件中與之相互連接的互補(bǔ)配對設(shè)置的鉸接元件。
全文摘要
一種包括數(shù)個積木元件的玩具積木組,此積木元件各設(shè)有鉸接部,鉸接部第一和第二形式制出互補(bǔ)配對的形狀,使兩積木元件的鉸接部構(gòu)成可拆卸的相互連接,從而在積木元件間形成鉸鏈連接。鉸接部的第一形式具有齒部,該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處,鉸接部的第二形式包括第一組,該第一組設(shè)有齒部,該齒部設(shè)置在距公共鉸接軸線特定距離處,鉸接部的第二組未設(shè)置此種齒部,鉸接部第一形式的所述齒部和鉸接部第二形式的第一組彼此面對,當(dāng)鉸接部相互連接時齒部彼此嚙合。
文檔編號A63H33/10GK1323238SQ9981210
公開日2001年11月21日 申請日期1999年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年10月14日
發(fā)明者卡伊·S·米克爾森, 漢斯·D·尼爾森, 基姆·帕格爾, 卡斯滕·羅恩, 埃里克·福爾桑, 埃里克·巴克 申請人:英特萊格公司