CN102711938A - 具有过载安全线性促动器的玩具搭建组件 - Google Patents

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Abstract

一种玩具搭建组件，包括大量玩具构建元件和具有中心轴线和两个心轴部件的过载安全线性促动器，该两个心轴部件包括具有相对于中心轴线同心地布置的内螺纹的第一心轴部件和具有拧到第一心轴部件的内螺纹中的外螺纹的第二心轴部件，且其中一个心轴上的螺纹是第二心轴部件上的螺纹的长度的至少两倍。心轴部件中的一个设置有沿着配置在心轴部件上的螺纹纵向延伸穿过心轴部件，且实质上沿着整个螺纹的槽，使得可以容易地通过拉或压两个心轴部件到一起或彼此远离来调整促动器的长度。

Description

具有过载安全线性促动器的玩具搭建组件
技术领域
本发明涉及一种玩具搭建组件，其包括具有中心轴线和两个心轴部件的线性促动器，该两个心轴部件包括第一心轴部件和第二心轴部件，该第一心轴部件具有相对于中心轴线同心地布置的内螺纹，该第二心轴部件具有拧到第一心轴部件的内螺纹中的外螺纹，且其中一个心轴上的螺纹是第二心轴部件上的螺纹长度的至少两倍。
这种类型的促动器被用于玩具搭建组件中，其使用例如作为用玩具搭建组件的其它组成部件所构建的机构的一部分，以使得该机构可以通过促动器运动。机构的运动由此通过一个心轴部件的手动旋转或通过将电动机连接到该一个心轴而使得线性促动器中的螺纹将一个心轴部件的旋转转换为另一个心轴部件的平移运动，由此当一个心轴部件旋转时，该机构运动。这种类型的促动器通常自锁该机构，其往往将锁定在其位置中，除非一个心轴部件旋转。
背景技术
由此，英国专利公开No.2185731教导了上述类型的线性促动器，所述线性促动器特别适用于被并入到玩具搭建组件中，且其中该促动器包括电动机，用于旋转一个心轴以使得另一个心轴的平移运动被实现。此外，联接构件被设置为与对促动器进行驱动的驱动轴连接，所述联接被配置为使得它可以仅将某种运动传递到驱动轴，且由此使得电动机在促动器达到其极限位置时不会过载。
然而，在玩具搭建组件中使用线性促动器情况下存在的问题是存在用于建立不同机构或构造的多种选项。不同机构和构造由此对线性促动器提出不同要求，在一个机构中的线性促动器例如与该相同线性促动器被安装在另一机构中相比将具有较短的最大行程长度，或者为了安装在一个机构中，线性促动器必须被完全缩小，而其仍仍应被完整的构造以便安装在另一机构中。通过使用根据英国专利公开No.2185731的线性促动器，将在其安装到给定机构之前会预期做出对线性促动器的长度的调整。
除此之外，实际上，应该可以使得这样的机构或构造通过线性促动器运动，因此构建机构可能在使用中因度的力影响线性促动器，且其由此容易损坏线性促动器或玩具搭建组件，而不论它是由电动机驱动还是手动操作。
发明内容
由此，本发明的目的是提供一种玩具搭建组件，由此可以容易地通过简单的方式将线性促动器安装到由玩具搭建组件构成的给定玩具机构中，同时线性促动器或玩具搭建组件本身损坏的风险被最小化，而不论玩具搭建组件的用户是否已经搭建包含机构的结构，其在某些情形下在使用中可具有对线性促动器或玩具搭建组件的破坏效果。
根据本发明，这是通过如下方式实现的，在心轴部件中的一个上配置槽，该槽沿配置在心轴部件上的螺纹纵向地且实质上沿着整个螺纹延伸穿过心轴部件。
由此，该槽将螺纹分为两个部分，它们相对彼此比较有弹性。由此，两个螺纹可以被相对彼此大致径向向内或向外移动以使得线性促动器可以被拉出或缩回，而不需要相对彼此拧动心轴部件。两个螺纹将由此操作为一种线性棘齿机构而不是用作心轴机构。
在此情况下，槽可以被布置在具有内螺纹的心轴部件上或具有外螺纹的心轴部件上，但是后一方案是更佳的，因为如果槽被配置在具有外螺纹的心轴部件上，则可以获得最紧凑的方案。
在该情况下，在第二心轴部件上的螺纹有利地沿着槽的大部分延伸以使得心轴部件的其余部分在最大的程度上不开槽，这意味着并没有在不绝对需要的区域被削弱。
此外，有利地，促动器被配置为使得第一心轴部件上的螺纹具有等于或大于促动器总行程长度的螺纹长度，且在第二心轴部件上的螺纹大致较短，使得第一心轴部件构成保护第二心轴部件上的螺纹和其它部件的管。
具体说，有利的是，线性促动器还被配置有促动器壳体，在促动器壳体中绕中心轴线引导件被布置为用于接收两个心轴部件；且其中引导件被布置为使得它们仅允许一个心轴部件绕中心轴线双向旋转，且允许另一个心轴部件沿着中心轴线平移。由此，可以容易地构造这样的机构或构造，其中线性促动器可以被安装，而同时它带来特别牢固的构造，心轴部件被与促动器壳体整体地搭建，并且由其完全或部分地保护。
促动器壳体优选被配置为使得它们仅允许第二心轴部件绕中心轴线旋转，且允许第一心轴部件沿着中心轴线平移。
例如，为了确保阻止小孩破坏促动器，促动器壳体有利地包括在每一端具有开口的管；且其中第一心轴部件在管中穿过第一开口伸出，而其中第二心轴部件在管中穿过第二开口伸出；且其中第一心轴部件具有大致圆形的凸缘，该凸缘被接收到圆形凹部中，该凹部配置在促动器壳体的管内部的第一开口处。由此，促动器的活动部件中的最重要的那些充分遮蔽并且用户不可操作，而不需要独立元件来覆盖这些活动部件。
第二心轴部件在第二开口处穿过引导件伸出，该引导件配置在促动器壳体管的内部。
如果在第一心轴部件上的螺纹被布置在第二开口中且经由杆连接到圆形凸缘，所述杆从圆形凸缘延伸进入第二心轴部件上的内螺纹所形成的孔中，则使得第二心轴部件和位于促动器壳体上的引导件有助于将在第一心轴部件上的两个螺纹部分压到一起，其又意味着不需要设置这些部件中的一个尺寸，以其提供其本身所必须的力冲击。
为了驱动根据本发明的线性促动器，第一心轴部件有利地具有从圆形凸缘延伸且通过第一开口伸出该管的联接器件，所述联接器件被配置为用于与其它构建元件互连。
进一步有利地，所述联接器件被配置为绕纵向轴线同心地布置的轴，所述轴被设置有一个或多个纵向延伸的凹槽。
附图说明
图1是根据本发明的促动器的示意性透视图；沿从上方倾斜的视角观察；
图2是沿着图1所示的促动器的中心轴线的截面视图，沿从上方倾斜的视角观察且透视。
具体实施方式
由此，图1示出了线性促动器1，其为玩具搭建组件的一部分，该玩具搭建组件未在此示出，玩具搭建组件的结构配置其本身不会对本发明的效果有任何影响。促动器1包括促动器壳体2、驱动轴3和活塞杆4，它们一起限定出中心轴线5。
线性促动器1被配置为使得当驱动轴3绕中心轴线4旋转时，当驱动轴绕一个方向旋转时活塞杆4被沿着中心轴线5移动离开促动器壳体2，且当驱动轴绕相反方向旋转时活塞杆进入促动器壳体2。
如从图1将显示的，驱动轴3被配置为具有四个沟槽的十字杆件或轴件，但是原则上驱动轴的其他实施例可以根据线性促动器1所应用的玩具搭建组件的构造来选择。
此外，促动器壳体1具有设置有安装孔7的一组托架6，该安装孔配置为用于将促动器安装到由玩具搭建组件的元件搭建的结构上，且以相同的方式，活塞杆4具有安装孔8，用于将活塞杆4安装到由玩具搭建组件搭建的结构。
由此，被安装在搭建玩具结构中的促动器1可以被用于将玩具结构的被固定到活塞杆4的部分移位远离玩具结构的被固定到促动器壳体2的另一部分，使得线性促动器由此能够执行在玩具搭建组件中的各种功能，例如能够模拟液压千斤顶或液压缸。
图2示出了与图1中所示相同的线性促动器1，但是其中线性促动器1示出为沿中心轴线5截取的截面视图。可见线性促动器通过被配置在活塞杆内部的内螺纹9（其与在驱动轴3上的外螺纹10协作）将驱动轴3的旋转转换为活塞杆的平移运动。由此，驱动轴3和活塞杆4构成两个心轴部件，在一个心轴部件3，4相对于另一个绕中心轴线5旋转时，将两个心轴部件3，4远离彼此或朝向彼此移位，这取决于它们相对于彼此旋转的方向。
驱动轴3被配置为具有圆形凸缘11，该凸缘在其周边接合配置在促动器壳体2中的环形沟槽12，驱动轴被保持抵抗驱动轴沿着中心轴线5的平移。
相反地，在活塞杆4和促动器壳体2之间，引导件13和14被布置为允许活塞杆被沿着中心轴线5相对于促动器壳体移位。
在玩具搭建组件的情形下，显然玩具搭建组件的用户往往不能估计这样的促动器能够吸收而不会被破坏的力的幅度。由此，根据本发明，槽15被建立在驱动轴3的螺纹10处，该槽15穿过驱动轴3的螺纹10，其方式为螺纹10被分为两个独立的螺纹，所述螺纹可以被弹性地压向彼此，使得通过压缩，它们可以脱离与活塞杆4的内螺纹9的接合。槽必须具有大于螺纹9，10的棱边的宽度，由此槽允许螺纹脱离接合。
在所示实施例中，槽15被配置为它完全在驱动轴3内延伸，以使得两个独立的螺纹部分10在其两端相遇。由此，构成螺纹10的螺纹半部沿着整个螺纹10均匀地施加弹性，以使得在螺纹10的各个螺纹脊上实现降低和更均匀的磨损。然而，对于本领域技术人员来说可以理解的是，替代方案是槽15可例如完全延伸到驱动轴3的端部。
虽然所示实施例是用于玩具搭建组件情形的一个最佳实施例，但是可以例如通过建立穿过活塞杆4的槽而不是在驱动轴3上的槽15来实现相应效果。然而，这样的槽应尽量更长，实质上它应该沿着内螺纹9的整个长度延伸。此外，还应理解，替代实施例将允许驱动轴具有内螺纹并允许活塞杆具有外螺纹，且在该情况下，还存在一选项以选择槽是应该被形成在内螺纹中还是在外螺纹中。
基于上述描述，对于本领域技术人员应理解的是，至少就心轴3，4而言，根据本发明它们应被配置有槽，它们应该由（至少在槽所处位置处）具有充分弹性材料制成，以充分变形从而让两个螺纹9，10脱离接合，但是不会导致材料的塑性变形。适用于该目的的材料为POM或其它塑料材料，如果仅有较小的力在线性促动器使用过程中被传递，但是如果需要传递较大的力，可以选择使用例如金属作为材料而不是塑料。

Claims (12)

1.一种玩具搭建组件，包括大量玩具搭建元件和线性促动器，线性促动器具有中心轴线和两个心轴部件，该两个心轴部件包括第一心轴部件和第二心轴部件，该第一心轴部件具有相对于中心轴线同心地布置的内螺纹，该第二心轴部件具有拧到第一心轴部件的内螺纹中的外螺纹，且其中一个心轴上的螺纹是第二心轴部件上的螺纹长度的至少两倍，其特征在于，在心轴部件中的一个上设置有槽，该槽沿配置在心轴部件上的螺纹纵向地且实质上沿着整个螺纹延伸穿过心轴部件，以使得螺纹被分为两个螺纹部分，所述两个螺纹部分能够沿朝向或远离彼此的方向弹性地移动。
2.如权利要求1所述的玩具搭建组件，其特征在于，该槽被配置在第二心轴部件上，且该槽的宽度大于螺纹脊的高度的两倍。
3.如权利要求2所述的玩具搭建组件，其特征在于，该槽被配置为使得两个心轴部件在心轴部件的两端处连接到彼此。
4.如权利要求2所述的玩具搭建组件，其特征在于，在第二心轴部件上的螺纹沿着该槽的大部分延伸。
5.如权利要求2所述的玩具搭建组件，其特征在于，线性促动器被配置为使得在第一心轴部件上的螺纹具有比线性促动器的总行程长度更长的螺纹长度，且在第二心轴部件上的螺纹相对更短。
6.如前述权利要求中的一项或多项所述的玩具搭建组件，其特征在于线性促动器包括促动器壳体，其可以被安装在其它玩具搭建元件的一个上，且其中促动器壳体限定促动器的中心轴线，促动器壳体被配置为具有引导件，其用于接收两个心轴部件，所述引导件被配置为使得它们仅允许一个心轴部件绕中心轴线沿两个方向旋转，且允许第二心轴部件沿着中心轴线平移。
7.如权利要求5所述的玩具搭建组件，其特征在于，促动器壳体被配置为使得它们仅允许第二心轴部件绕中心轴线旋转，且允许第一心轴部件沿着中心轴线平移。
8.如权利要求6所述的玩具搭建组件，其特征在于，促动器壳体包括在每一端具有开口的管；且其中第一心轴部件在管中穿过第一开口伸出，而其中第二心轴部件在管中穿过第二开口伸出；且其中第一心轴部件具有大致圆形的凸缘，该凸缘被接收到圆形凹部中，该凹部配置在促动器壳体的管内部的第一开口处。
9.如权利要求7所述的玩具搭建组件，其特征在于，第二心轴部件在第二开口处穿过引导件伸出，该引导件配置在促动器壳体管的内部。
10.如权利要求8所述的玩具搭建组件，其特征在于，在第一心轴部件上的螺纹被布置在第二开口中，且经由杆连接到圆形凸缘，所述杆从圆形凸缘延伸进入第二心轴部件上的内螺纹所形成的孔中。
11.如权利要求9所述的玩具搭建组件，其特征在于，第一心轴部件具有从圆形凸缘延伸且通过第一开口伸出该管的联接器件，所述联接器件被配置为用于与其它构建元件互连。
12.如权利要求10所述的玩具搭建组件，其特征在于，所述联接器件被配置为绕纵向轴线同心地布置的轴，所述轴被设置有一个或多个纵向延伸的凹槽。
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