CN107533809A - 包括三维元件和连接器的构建套装附件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于构建三维图形的套装附件以及所述套装附件的元件。提出了一种包括三维元件(或其生产片材)的套装附件，其是具有由边缘分开的平面的中空薄壁本体，并且其特征在于：上文所提及的本体提供有成对的细长狭缝，其形成在距边缘短距离的面中的一个面中和/或以便延伸到边缘和/或进入不同的面中；上文所提及的本体具有至少两个成对的狭缝；上文所提及的成对的狭缝不与上文所提及的边缘平行；以及用于三维元件(或其生产片材)的连接器，其包括一起形成U形剖面的两个凸缘和横档，并且其中在上文所提及的凸缘中形成两个纵向切口，直到远端；上文所提及的切口的宽度为上文所提及的三维元件的壁的双倍厚度的约0.8至1.4倍；上文所提及的凸缘的厚度是上文所提及的三维元件的狭缝的宽度的0.8至1.4倍。技术结果是，所提出的连接器使得可以提供构建套装附件的三维元件跨其面的稳定可拆卸连接(因为当元件被拆卸时，负荷具有剪切性质，而非弯曲性质)；此外，连接器不会从三维元件中弹出，并且不会落入所述元件的内部。

Description

包括三维元件和连接器的构建套装附件

技术领域

本发明涉及一种用于构建三维图形的套装附件以及所述套装附件的元件。

背景技术

本领域中已知的是一种由纸板矩形或立方体元件(http://gigibloks.com)组成的构建套装附件。

已知构建套装附件的缺点是元件彼此之间的连接不牢固，这使得难以例如在构建可以承受儿童体重的三维本体中使用它们。

本领域中还已知的是一种由带缝板元件组成的构建套装附件，该带缝板元件通过也开有狭缝的较小的板连接器相互连接。

(http://en.smallable.com/building-sets/18265-grey-architect-building-kit.html)。

已知构建套装附件的缺点是这种连接分离板元件的强度低，您只需克服连接元件的狭缝和板元件的表面之间的非常小的摩擦力即可。

发明内容

本发明的目的是扩大构建套装附件的种类，从而开发空间想象力和造型，以及制作不同形状的玩具、家具、室内设计物品、仓储包装等。

允许实现上文所提交的目的的技术结果是所要求保护的连接器提供所要求保护的构建套装附件的三维元件跨其面的强度可拆卸连接(因为当拆卸元件，负荷具有剪切性质而非弯曲性质)；此外，连接器不会从三维元件中弹出并且不会落入所述元件的内部。

所述技术结果通过以下方式实现：构建套装附件包括采用中空薄壁本体(中空本体是具有全部或部分封闭的内腔的本体)形式的三维元件，其具有由边缘分开的平面，其特征在于：

所述本体具有细长狭缝对，其形成在与边缘相距很短距离的面中的一个面中，和/或以便延伸到边缘和/或进入其他面；

所述本体具有至少两对狭缝；

所述成对的狭缝不与所述边缘平行。

三维元件可以由具有足够强度的任何柔性材料制成，但是元件的壁优选地由瓦楞纸板制成。

三维元件可以制成不同的形状，例如，具有两个平面平行底座和三个侧面、四个侧面、五个侧面、六个侧面、七个侧面或八个侧面的直棱柱形式，或长方体或立方体形式。

在一个优选实施例中，所述成对狭缝形成在所述边缘中的每个边缘中。

优选地，所述成对狭缝的长度小于所述面的长度的三分之一。在这种情况下，确保了每个面的足够的压缩强度和弯曲强度。

还优选地，所述狭缝的宽度在其整个长度上相等。如本领域技术人员从下文将理解的，狭缝旨在使连接器的凸缘通过它们。由于凸缘的厚度不变，所以凸缘和狭缝的边缘之间的最紧密接触通过狭缝的厚度不变来确保。

最优选地，所述平行狭缝之间的距离在所有成对的狭缝中基本相等，因此相同的连接器(在凸缘之间具有相同的距离)可能适合于狭缝中的任何一对狭缝。

还优选地，每对中的所述狭缝基本上彼此平行。在这种情况下，确保了当将连接器从纸板片中切割出来时，最大限度地节省材料。

尽管所述成对的狭缝可以与边缘成一角度放置，但是优选地，每对中的狭缝基本上垂直于所述边缘。在这种情况下，连接器可以具有最简单的形式，其确保当将连接器从纸板片中切割出来时，最大程度地节省材料。

上文所提及的技术结果还可以通过用于制造三维元件的片材来实现。该片材的特征在于，通过沿着其弯曲线折叠片材并且可选地粘合片材的接触部分，获得所述完全就绪的三维元件。

用于制作立方体形式的三维元件的片材可以由具有封闭轮廓的单件材料(见图1)制成。立方体元件可以由该片材组装，而不需要使用诸如胶水或粘性带之类的附加器件，而是仅通过在立方体的盖子上具有大锁的狭缝和舌片。根据“凹凸”原理进行片部的连接，紧固件可以是在单件矩形片的相对侧处插入平行狭缝中的凸元件的边缘处的舌片。

上文所提及的技术结果还通过用于三维元件的连接器来实现。连接器包括两个凸缘和共同形成U形剖面的横档(凸缘是指以一角度邻接横档的连接器的一部分并且横档是指链接凸缘的连接器的一部分)。在每个凸缘中形成两个纵向切口。每个切口延伸到凸缘的远端(相对于连接器的远端是指距横档最远的边缘)。所述切口的宽度为所述元件的壁的双倍厚度的0.8至1.4倍。所述凸缘的厚度为所述元件的狭缝宽度的0.8至1.4倍。

在一个优选实施例中，凸缘基本上垂直于连接凸缘的横档的平面，并且凸缘之间的横档的平面基本上垂直于切口。

在又一优选实施例中，在横档的外侧提供有用于手指的突起、扣件或弯曲。这种突起可以例如通过在横档中制作C形或者П形切槽并且弯曲所得到的舌片来形成。

在另一优选实施例中，凸缘在远端方向上制成锥形。相对于连接器的远端方向是指从横档到凸缘的端部的方向。由于锥形凸缘，用户发现将凸缘的端部放入狭缝中更容易。

在另一优选实施例中，切口的远端在远端方向上加宽。由于切口加宽，用户发现使狭缝的端部和三维元件的壁匹配更容易(凸缘的端部以一角度被切割，以便将凸缘容易地插入到狭缝中)。

在再一优选实施例中，切口的长度超过穿过三维元件的边缘的狭缝的长度。

在其他实施例中，所述凸缘中的一个或两个凸缘在所述凸缘与所述横档的接合点附近具有切口，并且所述切口的宽度为所述三维元件的壁的厚度的至少0.8倍。

在一个最优选实施例中，连接器由纸板制成。

在又一优选实施例中，凸缘的长度不超过所述三维元件的面至几何中心的距离的一半。

上文所提及的技术结果还通过一种套装附件来实现，该套装附件包括：

至少两个三维元件或用于制造元件的两个片材，

至少一个所述连接器或用于制造连接器的片材。

优选地，连接器的数目不小于所述三维元件中的成对狭缝的总数。

优选地，套装附件至少包括不同形式的两个三维元件。

套装附件可以包括由纸板制成的装饰细节，具有通过连接器附接到三维元件的选项。装饰细节可以赋予元件的形状完整图像，例如，程式化机器人，童话动画人物(当装饰元件是面罩、手时)等的形式。

上文所提及的技术结果还可以通过使用用于设计的套装附件来实现，即，当通过连接器连接至少两个元件时。

在一个优选实施例中，图像被应用于由于所述三维元件的连接而获得的三维形状的外表面上。

在下文中，通过使用立方体作为三维元件的发明实施例中的一个发明实施例的示例的描述和附图来对本发明进行详细解释。

附图说明

图1示出了作为用于制作具有24个狭缝的三维立方体形元件的纸板的单件细节切口的片材。

图2示出了用于制造五面体棱柱形式的三维元件的纸板的单件细节切口的片材。

图3示出了用于制造连接器的片材。

图4示出了通过两个连接器将立方体形式的两个三维元件彼此连接的布置。

图5示出了通过两个连接器由立方体形式的两个三维元件形状的横截面。

照片1示出了由许多三维元件制成的三维图形的图像。

具体实施方式

通过折叠图1(或图5)所示的三层瓦楞纸板片而不使用粘性带或胶水来组装三维立方体形元件。如照片1所示，三维元件的面尺寸可以是例如8cm。

所组装的立方体元件(参见图3和图4)是具有由12个边缘划分的6个平面的中空薄壁本体，其具有垂直于边缘延伸并且在两个相邻面处结束的24对细长狭缝。所有成对的狭缝穿过边缘的中心，并且每对狭缝之间的距离是相同的。

还可以具有棱柱形式的三维元件，例如，采用具有7个边缘的五面体棱柱的形式(见图5)。

通过弯曲图2所示的片材来制作用于三维元件的连接器。以这种方式制作的连接器(参见图3和图4)包含两个凸缘和一个横档，其共同形成U形剖面，特征在于，在两个凸缘中的每个凸缘中限定两个纵向切口，该切口延伸到连接器的远侧边缘。切口的宽度是三维元件的壁的双倍厚度的0.95倍(即，比三维元件的壁的双倍厚度稍小，以确保力配合和高摩擦分离)，并且凸缘的厚度也为0.95倍(出于相同的目的)。

该套装附件可以包含例如70或60个立方体元件，加上35或30个棱柱形(半立方体)元件，并且每个元件5个连接器，全部以组装元件或片材的形式包装用于制造。

连接器(以及三维元件)可以多次用来建模不同的形状和形状。

如图4所示，连接器的一个凸缘接合一个和另一个立方体元件的成对的狭缝中的一个狭缝，而连接器的第二凸缘接合两个立方体元件的第二成对的狭缝(图4)，由此立方体元件的相邻面的壁位于连接器凸缘的切口中。

由于用作锁的切口(它们与图2所示的片材的中心变窄相对应)，连接器紧紧地锁定在立方体元件内部并且将立方体牢固地保持在一起。连接器可以通过轻轻地提起横档直到连接器的凸缘移出狭缝为止使用平坦冰淇淋棒、尺子和其他物体取出，而不被损坏。

连接器旨在用于多次使用，其允许拆卸立方体的结构，而不会对连接器和立方体造成显着损坏，并且以新形式重新组装结构。

尽管瓦楞纸板本身的强度不足以组装大型结构，但是您可以通过选择正确尺寸的三维元件以及由于通过使用连接器彼此紧密连接来获得稳定结构。如果适当组装(根据说明)，则这种结构可以用作儿童家具。

儿童使用该套装附件开发孩子双手的运动技巧、创意设计思维、形式转换能力，以创造各种形式和目的地的结构。

Claims (25)

1.一种具有由边缘分开的平面的中空薄壁本体形式的三维元件，其特征在于：

所述本体具有细长狭缝对，其形成在与所述边缘相距很短距离的面中的一个面中，和/或以便延伸到边缘和/或进入其他面；

所述本体具有至少两对狭缝；

成对的狭缝不与所述边缘平行。

2.根据权利要求1所述的元件，其中，所述元件的壁由瓦楞纸板制成。

3.根据权利要求1所述的元件，其中，所述本体采用具有两个平面平行底座和三个侧面、四个侧面、五个侧面、六个侧面、七个侧面或八个侧面的直棱柱的形式，或者采用长方体或立方体的形式。

4.根据权利要求1所述的元件，其中，所述成对的狭缝形成在所述边缘中的每个边缘中。

5.根据权利要求1所述的元件，其中，所述成对的狭缝的长度小于所述面的长度的三分之一。

6.根据权利要求1所述的元件，其中，所述狭缝的宽度在其整个长度上相等。

7.根据权利要求1所述的元件，其中，所述平行狭缝之间的距离在所有成对的狭缝中基本上相等。

8.根据权利要求1所述的元件，其中，每对中的所述狭缝基本上彼此平行。

9.根据权利要求1所述的元件，其中，所述成对的狭缝基本上垂直于所述边缘。

10.一种用于制作根据权利要求1至9中的任一项所述的三维元件的片材，其特征在于，通过沿着其弯曲线折叠所述片材并且可选地胶合所述片材的接触部分，获得所述完全就绪的三维元件。

11.一种用于根据权利要求1至9中的任一项所述的三维元件的连接器，包括共同形成U形剖面的两个凸缘和一个横档，其中

两个纵向切口形成在每个凸缘中，其中每个切口延伸到所述凸缘的远端；

所述切口的宽度为所述元件的壁的双倍厚度的0.8至1.4倍；

所述凸缘的厚度为所述元件的狭缝宽度的0.8至1.4倍。

12.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述凸缘基本上垂直于连接所述凸缘的所述横档的平面，并且所述凸缘之间的所述横档的平面基本上垂直于所述切口。

13.根据权利要求11所述的连接器，其中，在所述横档的外侧提供有用于手指的突起、扣件或弯曲。

14.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述凸缘在远端方向上制成锥形。

15.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述切口的远端在远端方向上变宽。

16.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述切口的长度超过穿过所述三维元件的所述边缘的狭缝的长度。

17.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述凸缘中的一个或两个凸缘在所述凸缘与所述横档的接合点附近具有切口，并且所述切口的宽度为所述三维元件的壁的厚度的至少0.8倍。

18.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述连接器由纸板制成。

19.根据权利要求11所述的连接器，其中，所述凸缘的长度不超过所述三维元件的所述面到几何中心的距离的一半。

20.一种用于制造根据权利要求11至19中的任一项所述的连接器的片材，其特征在于，通过沿其线折叠所述片材，获得所述完全就绪的连接器。

21.一种套装附件，包括：

根据所述权利要求1至9中的任一项所述的至少两个所述三维元件或根据权利要求10所述的两个片材，

根据权利要求11至19中的任一项所述的至少一个连接器或根据权利要求20所述的片材。

22.根据权利要求21所述的套装附件，其中，所述连接器的数目不小于所述三维元件中的所述成对的狭缝的总数。

23.根据权利要求21的套装附件，其中，所述套装附件包括至少两种不同形式的所述三维元件。

24.一种根据权利要求21至23中的任一项所述的套装附件的用途，其用于通过借助于所述连接器连接至少两个所述三维元件进行设计。

25.根据权利要求24所述的用途，其中，图片被应用于由于所述三维元件的连接而获得的三维形状的外表面上。