CN109310930B - 构件块和构件块组件 - Google Patents
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Abstract
构件块(100)包括至少一个刚性面板构件(120,140),至少一个连接构件一体地形成在该刚性面板构件上,并且在该刚性面板构件上限定与连接构件相关联的中间孔。连接构件包括由中空壳体构件限定的容纳部主体,该中空壳体构件构造成用于当构件块(100)和对应连接构件沿着联接方向相对朝向彼此移动时,与对应连接构件进入匹配的机械联接接合。容纳部内周壁(1221)包括从面板构件(120)上的离开基部突出的第一轴向周壁部分,以及包括限定中间孔的面板构件(120)的一部分的第二轴向周壁部分。
Description
技术领域
本发明涉及如构件块的构建组件,并且更具体地涉及用于玩具或工业中的模块化,可互连和/或可堆叠的构件块。
背景技术
构件块广泛用于建筑结构,包括建筑物,塑像和设备,如玩具,固定物或工业品。模块化,可互连和/或可堆叠的构件块可用作组件以产生许多不同形状和构造的许多类型的结构。含有内置突出构件的可相互连接的构件块有利于促进相邻块的快速,高效和方便的互连,以便于以更少的时间和更少的人力操作进行建造。
发明内容
模块化部件,在此称为构件块,用于如玩具,塑像,家具,汽车,建筑物,食品等物品的模块化构造,可由许多材料制成,例如可塑材料,例如塑料(包括硬和软塑料),橡胶(包括天然和合成),金属,混凝土,瓷器,泡沫,面粉等。构件可以是刚性的或弹性的,并且可以通过选择适当的材料或适当的材料混合来制造刚性或弹性以适合应用。
公开了一种构件块,其包括至少一个刚性面板构件,至少一个连接构件一体地形成在该刚性板构件上,并且在该构件上限定与连接构件相关联的中间孔。所述构件块包括主体,所述主体具有在第一侧上的第一表面,在第二侧上并且背向所述第一表面的第二表面,限定所述主体的外边界的外部块壁,以及一个连接构件或多个连接构件,每个连接构件包括联接容纳部。连接构件构造成当构件块和阳连接构件沿联接方向相对朝向彼此移动时进入与匹配的阳连接构件配合的机械联接接合,联接方向垂直于所述面板构件的基面并且限定连接构件的轴向。连接构件的联接容纳部由容纳部主体限定。容纳部主体由中空壳构件限定,并且包括容纳部内周壁,该容纳部内周壁限定了具有第一轴向端和第二轴向端的容纳部隔室。容纳部内周壁包括第一轴向周壁部分和第二轴向周壁部分,第一轴向周壁部分沿轴向方向远离面板构件上的基部突出,该轴向平行于联接方向,并且第二轴向外周壁部分包括限定中间孔的面板构件的一部分。
连接构件是阴型卡扣连接件,该卡扣连接件适于与具有凸出的接合部分的对应卡扣配合阳型连接构件的接合部分形成配合机械联接接合,当从轴向自由端朝向基部前进时,容纳部隔室展开或发散以扩张,然后逐渐变细或会聚以形成凸起的容纳部隔室,以用于卡扣接收凸出的接合部分。
容纳部主体或至少其有效轴向部分一体地形成在表面承载构件上并且包括容纳部支架或套环构件。容纳部支架或套环构件是容纳部主体的一部分,用于进行主要或有效的卡扣配合。当以卡扣配合接合时,至少由容纳部支架或套环构件限定的容器部隔室的一部分与阳型连接件的凸出接合部分有效地卡扣接合。其上可靠近如容纳部隔室的连接构件的面板构件的表面在此称为基面。
阴卡扣连接件的容纳部隔室展开或发散以扩张,然后在从第一轴向端部延伸到第二轴向端部时逐渐变细或会聚以变窄,以形成有效的卡扣容纳部隔室,其具有在第一轴向端部和第二轴向端部之间的扩展的容纳部部分。当从第一轴向端延伸到第二轴向端时,容纳部隔室最初可以弯曲展开或弯曲发散以扩展并随后弯曲逐渐变小或弯曲收敛到变窄,以形成容纳部隔室,该容纳部隔室具有在第一轴向端和第二轴向端之间的凹入弯曲的扩张容纳部部分。扩张的容纳部部分有效地用作接收支架或套环,容纳部支架或套环,保持支架或套环,用于卡扣配合保持对应连接件构件的凸出接合部分,这里简称为卡扣支架。卡扣支架的轴向范围可以与面板构件在横向方向上的平均总厚度相当或略大。由扩张的容纳部部分限定的卡扣支架具有限定最大横向间隙的最大横向间隙部分和限定最小横向间隙的最小横向间隙部分。扩张的容纳部部分的最大横向间隙确定了对应连接件构件的接合部分的最大横向跨度,其可以在卡扣支架内部移动和/或移动通过和/或由卡扣支架保持;最小横向间隙确定对应连接件构件的接合部分的最大横向跨度,其可在内部移动和/或移动通过卡扣支架而不引起卡扣偏转或卡扣变形,并且匹配的对应连接件构件的接合部分的最大横向跨度在扩张的容纳部部分的最大和最小横向间隙的中间。
面板构件具有第一基面和第二基面,并且第一基部表面和/或第二基部表面中的至少一个与联接方向正交。卡扣支架,或卡扣支架的或其上的扩张的容纳部部分在第一基座表面和第二基座表面之间轴向延伸。扩张的容纳部部分从扩口或发散变为在弯曲平面处逐渐变细或收敛,并且弯曲平面优选地在面板构件内部,或在基部表面上或靠近基部表面。
第一轴向周壁部分可以从面板构件上的凹陷基部突出,作为具有突出唇部构件的突出唇部分。在突出唇部构件和面板构件之间提供横向缓冲空间,以允许套环部分充分径向向外偏转到横向缓冲空间中,以允许对应连接件构件的凸出接合部分在唇部构件受径向或横向膨胀力时穿过。唇部构件或唇部部分可以沿圆形路径横向延伸以形成唇部回路,唇部回路是连续的或包括多个不连续的唇部部分。容纳部隔室可以在面板构件上的凹陷基部处或附近具有最大横向间隙。横向缓冲空间可以形成为缓冲通道或围绕唇部构件或唇部部分的缓冲槽,并且唇部构件或唇部部分从缓冲通道或缓冲槽的底部突出。凹陷的基部可以是缓冲通道的底部或缓冲槽。
构件块可包括第一面板构件和第二板构件,第一面板构件和第二面板构件与周边块构件协作以在主体内限定主体和中空块内部隔室。形成连接构件的第一和第二面板构件上的相应连接构件轴向对齐或中心线对齐,即共用公共中心线。第一连接构件和第二连接构件可以处于不同的轴向水平。每个连接构件对可以限定在轴向方向上延伸穿过构件块的贯穿通道。第一连接构件和第二连接构件可以通过中空块内部隔室分开或间隔开。连接构件可包括中空壳构件,该中空壳构件在联接方向上延伸并横向跨越所述中间孔,联接方向垂直于所述中空壳构件从其突出的所述面板构件的基面。中空壳构件可包括横向延伸的弧形端盖部分和中间壳体部分,中间壳体部分围绕所述中间孔,与端盖部分和面板构件邻接并将端盖部分连接到面板构件。
卡扣支架的套环构件在表面承载构件上的回路中延伸,以限定套环隔室。套环构件可以与面板构件一体地形成,并且限定到套环隔室的入口孔。周边凹槽可以一体成型地形成在套环构件和表面承载构件之间。套环构件可从面板构件上的凹陷基部突出并沿轴向突出以形成直立的套环部分。为了便于堆叠,使得相邻堆叠的构件块的面构件的基部或支承表面基本上并且均匀地邻接接触,套环构件不会突出超过其相关的基部表面。
套环构件具有内周表面,当其沿轴向方向延伸时,该内周表面横向向外凸出,以限定凸出的容纳部隔室,用于卡扣接收配合连接件的凸出头部。
面板构件形成支撑栅格或支撑结构,容纳部主体依赖于该支撑栅格或支撑结构。套环构件沿轴向突出以限定到联接容纳部的进入孔。在套环构件和面板构件之间形成周边凹槽,以在遇到配合连接件的凸出头部时允许套环沿径向或横向向外偏转,变形或膨胀。
容纳部主体包括容纳部基部构件,容纳部基部构件从套环构件的轴向端部延伸并且在轴向方向上远离套环构件突出并且包括远离套环构件的自由轴向端部。
容纳部基部构件可以是圆形壳体或钟形体,并且逐渐变小以收敛,例如当其以一定凹曲率远离套环构件延伸时。
附图说明
将参考附图以示例的方式描述本发明,其中,
图1是根据本公开的示例性构建块的透视图,图1A是图1的示例性构件块的俯视图,
图1B是沿剖面线A-A'截取的剖视图。
图1C是沿剖面线B-B'截取的剖视图。
图1D是示出包括图1的示例构建块的构建块组件的透视图,
图1D1是沿图1D的组件的线D1-D1'截取的横截面图,
图1E是包括图1的构件块和具有细长主体的构件块的示例构件组件的透视图,
图1E1是沿着图1的构件块的纵向中线截取的图1E的组件的横截面视图,
图是具有图1E的细长主体的构件的侧视图,
图2是根据本公开的示例性构件块的透视图,
图2A是图2的示例构件块的俯视图,
图2B是示出包括图2的示例构建块的构建块组件的透视图,
图3是根据本公开的示例性构建块的透视图,
图3A是图3的示例构建块的另一透视图,
图4是根据本公开的示例性构建块的透视图,
图4A是图4的示例构件块的俯视图,
图4B是图4的示例性构件块的底部平面图
图4C是示出包括图4的示例构建块的构建块组件的透视图,
图5是示例构件块组件的示意图,
图6A和6B是具有铰链接头的示例性构件组件的透视图,
图7A和7B分别是示例性构件块的顶部和底部透视图,
图8A是示例性构件块的透视图,图8B是示例性构件块组件的平面图,
图9A1和9A2分别是示例性构件块的顶部和底部透视图,
图9B是示例构件块的透视图,和
图9C是示例构件块的透视图。
详细说明
参照图1,示例构件块100包括第一面板构件120,第一面板构件120上形成有第一多个连接构件122,第二面板构件140,第二面板构件140上形成有第二多个连接构件142,以及块周边构件160,块周边构件160与面板构件120,140协作以限定主块体180。第一多个连接构件122共同限定构件块100的第一联接部分,第二多个连接构件142共同限定构件块100的第二联接部分。块周边构件160是限定构件块100的侧周壁的面板构件。每个面板构件120,140具有第一基面和第二基面。第一基面1201,1401和第二基面1202,1402平行(包括基本平行)并且面向相反方向。在适当或方便的情况下,面板构件120,140在本文中也称为表面承载构件或表面限定构件。连接构件用作联接构件,并且在适当或方便的情况下称为联接构件。
连接构件122构造成用于与对应和匹配的连接构件联接接合,并且在联接方向上进入联接接合。第一连接部分和第二连接部分的连接方向平行且相反。与联接部分相关联的联接方向也限定并且也是形成该联接部分的连接构件的轴向方向。主体180是壳状结构,包括中空主体,该中空主体限定中空内部隔室190,如图1B和1C所示。
第一面板构件120,第二面板构件140和块周边构件160中的每一个具有的厚度基本上小于构件块的厚度,构件块的厚度在联接方向上被测量,联接方向与基面正交。中空内部隔室190限定内凹陷,该内凹陷在第一面板构件120和第二面板构件140之间轴向延伸,并且由块周边构件160横向或侧向限定。块周边构件160围绕第一和第二面板构件的外周延伸,并且遵循第一和第二面板构件的横向轮廓。
第一面板构件和第二面板构件通过如焊接(例如超声波焊接),焊接,胶合,热熔或其他熔接方法的接合工艺接合块周边构件160。更具体地,每个面板构件的外周表面连接到周壁的内侧。在一些实施例中,第一或第二面板构件与块周边构件160一体成型,并且面板构件中的另一个随后连接。在示例实施例中,构件块的组件由诸如硬质和/或刚性塑料的结构材料制成,例如,ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)或PC(聚碳酸酯),或者用于如钢,铝或铝合金之类的结构的金属,并通过胶合,焊接或其他适当的已知连接方法连接。
内凹陷的轴向间隙,由第一面板构件120的面向内的表面1202(图1D的正常方向的向下朝向)与第二面板构件140的面向内的表面1401(或者在图1B和1C的正常方向上朝上)之间的轴向间隔距离限定,基本上大于单个面板构件120,140和/或块周边构件160的厚度。内凹陷的轴向间隙基本上等于块周边构件160的高度减去第一面板构件120和第二面板构件140的总厚度。块周边构件160的高度限定在与第一面板构件120的基面和/或第二面板构件140的基面垂直的轴向上,并且测量块周边构件160的厚度是在与轴向垂直的横向方向上。
在图1的示例中,第一面板构件的面向上的表面或面向外的表面1201与块周边构件160的第一轴向端(或顶端)齐平,第二面板构件的面向下的表面或面向外的表面1402与块周边构件160的第二轴向端(或底端)齐平,并且第一和第二面板构件是矩形的并且具有相同的形状和尺寸,使得块周边构件160具有矩形轮廓并且垂直于面板构件的基面延伸。
示例地,多个两个连接构件122形成在第一面板构件上,并且相应的示例多个两个连接构件122形成在第二面板构件上。连接构件布置成轴向对齐的连接件对或连接构件对,使得第一面板构件上的连接构件在第二面板构件上具有对应的连接构件,该连接构件与第一面板构件上的连接构件轴向对齐或共用共同的中心线。连接构件122是具有与阴连接件相关的配合或联接特征和/或特性的连接装置,因此在本文中需要或适当的地方也称为“阴连接件”,“阴型连接件”或“阴型连接构件”。
每个连接构件对限定轴向延伸的贯穿通道,该贯通通道延伸穿过构件块,因为由连接构件对的连接构件限定的中间孔轴向对齐。通过贯穿通道,细长主体例如细长连接构件,螺钉,轴或具有足够长度和适当横向跨度的其他细长装置可以无阻碍地穿过构件块。当细长主体穿过构建块时,靠近第一面板构件的细长主体将移动通过第一面板构件上的中间孔,进入构件块内部隔室,然后在移动时从第二面板构件中露出通过第二面板构件上的中间孔。
每个示例阴连接件包括容纳部主体,并且形成联接部分的多个阴连接件的容纳部主体一体地成型在单个面板构件上。其上一体成型有多个连接构件的面板构件悬挂在块周边构件160上并且与另一个面板构件轴向间隔开。在该示例中,面板构件被布置成使得示例多个两组阴连接件(每个包括一个或多个阴连接器)形成在单个构件块上,并且形成阴连接间组的阴连接件位于不同的轴向层。在一些实施例中,一层或多于两层的连接间装置可以形成在单个构件块上,例如,通过将多个面板构件与构件块上的不同轴向水平的一体成型的连接装置连接,并且连接装置可以是阴和/或阳类型的,而不失一般性。面板构件上的相邻连接装置通过面板构件的横向桥接部分整体连接。
阴连接件122包括悬挂在面板构件上的容纳部主体,并且面板构件悬挂在块周边构件160的轴向端部上,并且以基本恒定的轴向水平横向地横跨块周边构件160的相对侧延伸。在一些实施例中,面板构件上的连接构件处于不同的轴向水平,例如,面板构件具有台阶,不失一般性。容纳部主体包括容纳部内周壁(或简称内周壁),其限定了容纳部隔室。容纳部主体和容纳部隔室具有第一轴向端和第二轴向端,第一轴向端和第二轴向端由内周壁的轴向范围限定。
参照图1,1A,1B和1C,容纳部主体包括容纳部周壁,该容纳部周壁围绕中心线沿圆形路径横向延伸,使得由容纳部内周壁限定的容纳部隔室具有在特定轴向水平的特定的圆形边界。容纳部周壁的厚度与相关的面板构件的厚度相当或更小。在横向于联接方向的横向方向上测量容纳部周壁的厚度。这里的连接件装置的相关面板构件是指其上形成有连接件装置的面板构件。
容纳部内周壁1221展开或发散以扩张,然后在从第一轴向端部到第二轴向端部前进时逐渐变细或收敛以形成容纳部支架,第一轴向端部是最外端,第一轴向端部是最外端是图1的例子中的最内端。容纳部内周壁1221遵循限定球体的凸形外曲率以展开,发散,逐渐变细或收敛,使得容纳部隔室基本上凸出地弯曲。在一些实施例中,扩口或发散的曲率与逐渐变细处或收敛处曲率不同。在一些实施例中,扩口,发散处,逐渐变细处或收敛处可以遵循非圆形曲线,例如椭圆形或其他曲线。在一些实施例中,扩口,发散处,逐渐变细处或收敛处可以遵循线性路径,而不失一般性。
容纳部支架,或更具体地,容纳部支架的内周壁1221限定了中间孔1223,其延伸穿过面板构件。在形成多个阴连接构件的情况下,在面板构件上形成相应的多个中间孔1223,每个中间孔1223与相应的连接构件相关联。
由容纳部支架限定的容纳部隔室1223在其轴向端部中间具有扩展的隔室部分或凸出的隔室部分,并且被配置用于与阳连接构件的凸出的接合部分卡扣配合。容纳部隔室具有变窄的入口或出口,并且匹配的阳连接构件的凸出的接合部分将必须遇到并克服变窄的入口或出口完全进入或脱离卡扣配合接合。
容纳部隔室在入口或出口处具有较小的横向间隙,并且横向间隙逐渐增加到最大横向间隙,在该最大横向间隙处,容器内周壁从发散变为会聚或扩口变为逐渐变细。容纳部支架在限定最大横向间隙的位置处或附近连接或接触面板构件。
容纳部支架的漏斗形轴向部分从面板构件上的凹陷基部轴向突出并且表现为唇部部分。唇部部分具有唇部构件,该唇部构件从第一轴向端部轴向延伸,直到到达凹陷基部的底部,其中唇部部分与面板构件连接或合并。第一轴向端部是容纳部的最外轴向端部,对应连接构件的接合部分在完全移动进入容纳部支架中时将遇到第一轴向端部。唇部部分是连续部分,其在电路中延伸。在一些实施例中,唇部部分可包括多个破裂,不连续或离散的部分。
在唇部和面板构件的相邻部分之间形成缓冲空间。缓冲空间形成为向外开口的周边凹槽或周边通道。唇部构件从通道或凹槽的底部突出并且轴向地远离底部延伸。当狭窄的入口或出口遇到横向跨度大于入口或出口的中性或未检测间隙的接合部分时,唇部件被迫径向向外扩张或偏转,此时缓冲空间提供缓冲空间以容纳唇部部分。
插座支架具有第二唇部,该第二唇部从面板构件上的基部轴向突出。在唇部和相邻的块周边构件160之间形成第二缓冲空间。
在图1的示例中,容纳部支架的第一轴向端和第二轴向端都可以用作入口或出口,并且最大横向间隙大约在容纳部支架的轴向范围之间的中间。在一些实施例中,支架的第一或第二轴向端部中的一个不是较窄的,并且最大横向间隙最远离入口/出口。
容纳部支架,或更具体地,容纳部支架的内周边在回路中延伸,以限定具有凸出部分的容纳部隔室,该凸出部分位于第一和第二轴向端部的中间。凸出部分限定最大横向间隙,该最大横向间隙大于由入口和/或出口限定的间隙。由容纳部支架限定的横向间隙随着从第一轴向端部朝向第二轴向端部延伸而逐渐增加,直到达到最大横向间隙并且从最大横向间隙朝向第二轴向端部延伸时从最大横向间隙逐渐减小。
当容纳部支架在第一和第二轴向端部之间延伸时,容纳部支架的内周边凹入地弯曲,以限定凸出弯曲的凸出的容纳部隔室。凸出的容纳部隔室,在与横向方向垂直的轴向方向上延伸时在横向方向上凸出。凹入弯曲的凸出的容纳部隔室适于容纳对应的连接装置,该对应的连接装置具有具有球形部分形状的接合部分,并且旨在形成卡扣配合接头或与对应连接装置的接合部分接合的卡扣配合联接器。例如,容纳部支架可以用作球窝以接收对应连接装置的球形接合部分。容纳部支架内周边遵循球形段的弯曲表面,以便与具有球形段形状的对应连接装置的接合部分形成卡扣配合联接接合。例如,限定容纳部支架的最大横向间隙的容纳部支架内周边的最大内部横向跨度等于限定球形部分的球体的最大横向跨度。
换句话说,最大横向间隙由具有半径R的圆形周边限定,其中R是限定球形段的球体的半径。容纳部支架的轴向跨度或厚度可等于球体直径D的h%,其中h可大于15%或20%,例如,15%或更大或更小,20%或更大或更小,25%或更大或更小,30%或更大或更小,35%或更大或更小,40%或更大或更小,45%或更大或更小,55%或更大或更小,60%或更大或更小,65%或更大或更小,75%或更大或更小,80%或更小,或由任何上述值和/或范围的组合形成的任何范围。
通常,容纳部支架内周边限定了容纳部隔室,该容纳部隔室具有最初扩口,发散或加宽的隔间部分以及随后逐渐变细,收敛或变窄的隔室部分,用于卡扣配合保持对应连接装置的接合部分。
在一些实施例中,容纳部支架内周边可以简单地凹入地弯曲而不遵循球体的曲率,以限定大致凹入弯曲的凸出的容纳部隔室。
在一些实施例中,容纳部支架内周边可以遵循截头圆锥或截锥的外弯曲表面,以限定最初扩口,发散或加宽的隔间部分和/或随后逐渐变细,收敛或变窄的隔室部分。
在一些实施例中,容纳部支架内周边可以具有截头圆锥形部分和球形部分部分的组合。
在容纳部支架和第一基面1201之间形成周边凹槽,作为容纳部支架支承表面。周边凹槽限定在第一面板构件的内周和容纳部支架的外周之间。当具有比由容纳部支架限定的横向间隙更大的横向跨度的对应连接部分的接合部分通过容纳部支架时,唇部构件弹性变形以径向膨胀或变形,以扩大其内周壁的内边界,或扩大由内周壁限定的间隙,这时周边凹槽提供空间或间隙以允许容纳部支架径向向外偏转。插座支架通过另一侧上的桥接部分或第一基座表面的向内面连接到第一面板构件,桥接部分的厚度大于容纳部支架周壁的厚度,以提供足够坚固的容纳部支架的支撑和结构完整性。容纳部支架周壁从桥接部分突出或凸出,并轴向向外延伸并远离第一基面,以形成直立的容纳部支架周壁,该周边壁由第一面板构件和容纳部支架的直立部分之间的间隙围绕,并且第一面板构件由周边凹槽保持。唇部构件的直立部分的高度或轴向延伸小于容纳部支架的高度或轴向延伸。
容纳部支架的直立唇部的高度约为容纳部支架的高度或轴向范围的c1。C1通常在35%-65%的范围内,例如,35%或更大或更小,40%或更大或更小,45%或更大或更小,50%或更大或更小,55%或更大或更小,60%或更大或更小,65%或更小,或由任何上述值和/或范围的组合形成的任何范围。
第二面板构件上的连接构件与第一面板构件上的连接构件相同,并且第二面板构件以镜像对称的方式安装到第一面板构件。
图1D的示例构件块组件10包括示例构件块300和示例构件块100,其处于卡扣配合接合。示例构件块300包括主体,位于主体的第一侧上的第一基面,位于主体的第二侧上的第二表面,以及周壁(也称为块壁或块周壁),限定主体的外边界。
示例地,多个四个突出构件形成在构件块300的第一基面上。突出构件330是连接构件122的对应且匹配的连接构件,其分布成使得一排和一列中的相邻突出构件之间的间隔相同并且等于相邻连接构件之间的间隔。突出构件包括接合部分,该接合部分是连接构件122的配合或联接对应件,并且具有与连接构件122相对的配合特征和特性。突出构件的接合部分和容纳部支架配合以形成卡扣接头以形成示例构件块组件10。
参考图1E,1E1和1E2,示出了包括图1的构件块和具有细长主体的构件块190的示例构件块组件。所述构件块具有细长主体,在所述细长主体上一体地形成有示例的多个八个阳型接合部。接合部分192沿着共同的中心线串联分布并且在不同的纵向位置处。每个示例接合部分包括弯曲的凸出部分,该凸出部分具有在两个逐渐变细端部中间的最大横向跨度,类似于并且用作本文第一类型的连接构件的接合部分。构件块是连接构件的示例,其在细长主体上具有多个阳型连接装置。如图1E所示,细长主体延伸穿过构件块100,并通过构件块上的多个阳型接合部分192和相应的多个阴型连接构件之间的配合而相对于构件块100保持在选定的轴向高度。在细长主体上存在单个阳型连接装置或者多个阳型连接装置的相邻凸型接合部分之间的间隔距离与构件块上轴向相邻的连接装置之间的轴向间隔距离(更大或更小)不匹配的实施例中,通过在构件块上单独形成的对应的和匹配的一对连接构件的配合,构件块的细长主体可以相对于构件块的基面保持在选定的轴向水平面上。
示例性构建块200包括主体280,位于主体的第一侧上的第一基面220,位于主体的第二侧上的第二表面240,以及周壁260(也称为块壁或者块周壁)限定主体的外边界,如图2所示。除了具有向外凸出的外围壁260之外,示例构件块200的实质特征与示例构件块100的实质特征相同。这里关于示例构件块100的描述在细节上作必要的修改后并入,其中相应的数字增加了100。图2B的示例构件块组件20包括示例构件块200和示例构件块300,其处于卡扣配合接合。
示例地,多个四个连接构件330形成在第二表面或第二表面承载构件上。第二表面上的多个连接构件330和第一基面承载构件上的相应的多个突出构件310相应地对准,使得第二表面承载构件上的联接构件330在第一基座上具有对应的突出构件310,其轴向对齐并且与第二表面承载构件上的联接构件330共享共同的中心轴线。第二面板构件上的联接构件330和第一基面承载构件上的突出构件310共用共同的中心轴线,形成轴对齐或轴向对齐的互补联接构件对。
示例构件块400包括主体480,位于主体的第一侧上的第一基面4201,位于主体的第二侧上的第二表面4202,以及周壁460(也称为块壁或块周壁),限定主体外边界的壁或块周边壁,如图4至4B所示。在该示例中,第一基面,第二表面,周壁和容纳部支架全部一体地形成在单个表面承载构件420上,并且周壁具有圆形端部而不是直角端部。除了上述之外,示例性构建块400的实质特征与构建块100的实质特征相同,并且本文的描述通过引用并入本文作必要的修正,相应的数字增加300以便简洁。
图4C的示例构件块组件40包括示例构件块300和示例性构件块400,其处于卡扣配合接合。
在图3的示例构件块中,联接容纳部进一步延伸以形成容纳部基部构件。容纳部基部构件轴向延伸远离套环构件的轴向端部,该轴向端部远离入口孔并且在轴向方向上远离套环构件突出并且包括远离套环构件的自由轴向端部。容纳部基部构件限定了容纳部基部隔室,该容纳部基部隔室用于接收对应连接装置的接合部分的一部分,该对应连接装置突出超过套环部分。容纳部基部构件可以限定容纳部基部,用于接收球形部分部分或与对应连接装置的接合部分的部分的形状互补的其他形状,其突出超过套环部分,而不失一般性。
图5中描绘了包括示例构件块500和示例对应连接块550的另一示例构件块组件50。多个联接容纳部522形成在构件块500的基部表面540上。联接容纳部522的示例套环构件限定了用于接收球形区段的容纳部隔室。对应连接块550包括连接构件,该连接构件具有基本上球形或球形凸出头部560的区段,其与联接容纳部522的套环构件形成卡扣接头。凸出头部560的至少一部分具有与联接容纳部522的套环构件的容纳部隔室互补的外周边轮廓。凸出的头部560可旋转地保持在联接容纳部522内。联接容纳部522还进一步包括圆顶形容器基部构件536,其用作容纳部隔室,该容纳部隔室围绕作为容纳部隔室的套环构件的轴向端部。另外,构件块500的联接构件522的实质特征与联接容纳部122的实质特征相同或等同,并且关于联接构件122的描述通过引用并入本文,加上数字增加400。
图6A和6B示出了包括铰链连接的第一示例构件块600A和第二示例构件块600B的示例构件块组件60。示例构件块600A和600B中的每一个包括多个联接容纳部622,其形成在表面承载构件的底表面上。在第一和第二构件块处于铰接连接的情况下,第一和第二构件块的基部表面可绕铰链轴线相对于彼此旋转,以相对于彼此改变角度取向。例如,基部表面可以彼此平行(即,以180度展开),彼此成90度,彼此成零度(即,完全折叠)或者在它们之间的任何角度。构件块组件可以例如用作连接件组件,以将相兼容的构件块连接在一起并且以不同的相对角度方向连接。构件块600A和600B的联接构件622的实质特征与联接容纳部122的实质特征相同或等同,并且关于联接构件122的描述通过引用并入本文,加上数字增加500。
示例构件700包括第一基面承载构件710,在其上形成示例的多个第二类型的四个连接构件,如图7A和7B所示。
示例的多个第二类型的四个连接构件布置在具有均匀的行和列间隔的两行和两列的示例方形矩阵中。均匀的行和列间距意味着一行中相邻连接构件之间的间隔和列中相邻连接构件之间的间隔是相同的。这里使用两行两列的方阵作为方便的例子。连接构件可以布置成具有均匀或不均匀间隔的矩阵,而不失一般性。例如,连接构件可以布置成3×3(即,3行和3列),4×4,5×5,6×6等的方形矩阵;矩形矩阵2x3,2x4,2x5,2x6,3x4,3x5,3x6,3x7,4x5,4x6,4x7;具有均匀或不均匀间隔的同心排(或环)的两个,三个,四个,五个等的圆形矩阵。
第二类型的构件块700的示例性连接构件包括联接容纳部722,其适于卡扣配合接收第一类型的配对连接构件。联接容纳部722包括容纳部主体,该容纳部主体通过桥接部分连接到表面承载构件。桥接部分从容纳部主体的外周壁径向向外延伸,以连接容纳部主体和表面承载构件。容纳部主体包括第一轴向部分和第二轴向方向,第一轴向部分从桥接部分突出并且在第一轴向方向上朝向表面承载构件上的基部表面延伸,第二轴向方向在第二轴向方向上远离第一轴向部分突出。第二轴向与第一轴向相反并且与基面正交。容纳部主体具有内周壁,该内周壁限定了容纳部隔室,并且容纳部隔室可通过形成在表面支承构件的基部表面上的孔进入。第一轴向部分形成为直立部分,并且周边凹槽形成在第一轴向部分和表面承载构件之间。当超大尺寸的接合构件被迫进给到容纳部隔室中时,周边凹槽提供膨胀空间以适应直立部分的径向向外膨胀。容纳部主体的第一轴向端部是自由端,其限定了到容纳部主体和容纳部隔室的入口孔。容纳部主体的第一自由端靠近基部表面或与基部表面齐平。容纳部主体的第二轴向部分从表面承载构件的第二表面突出,并且在第二表面上呈现为圆顶形突起,如图7B所示。第二表面是表面承载构件的表面,该表面平行于基面并且与基面相对,作为第一基面。
图8A中描绘的示例构件块800包括第一基面承载构件810,在该第一基面承载构件810上形成示例性的多个第二类型的两个连接构件。在该示例中,表面承载构件包括通过中间部分互连的第一部分和第二部分。第一部分和第二部分是平行的但是处于不同的轴向水平,并且中间部分在轴向方向上延伸以互连轴向偏移的第一和第二部分,使得构件块800具有基本上“Z”形的轮廓。除了上述差异之外,示例构件块800的实质特征与示例构件块700的实质特征基本相同,并且其实质性描述在此作为必要的变更并入,于便简洁。
图8B中描绘的示例构建块组件800包括示例性多个两个构件块300,其与示例性构件块800联接连接。由于构件块800的轴向偏移的第一和第二部分,构件块组件800的两个构件块300处于不同的轴向水平。
图9A1和9A2中描绘的示例构件块900包括形成在平坦表面承载构件上的第二类型的示例多个连接构件。在该示例中,示例多个连接构件包括第一类型的示例连接构件和第二类型的示例连接构件。第二类型的示例连接构件的容纳部主体在表面承载构件的第一基部表面上限定入口孔,并且从第二表面突出作为突出体,如图9A1所示。第二表面是表面承载构件的表面,该表面平行于基部表面并且与基部表面相对,作为第一基面。除了上述差异之外,示例构件块900的实质特征与示例构件块700的实质特征基本相同,并且其实质性描述在此作为必要的变更并入,于便简洁。
图9B中描绘的示例构件块包括形成在平坦表面承载构件上的示例多个第二类型的两个连接构件。除了上述差异之外,该示例构件块的实质特征基本上与示例构件块900的实质特征相同,并且其实质性描述在此作为必要的变更并入,于便简洁。
图9C中描绘的示例构件块包括形成在平坦表面承载构件上的第一类型的示例多个两个连接构件。除了上述差异之外,该示例构件块的实质特征基本上与示例构件块800的实质特征相同,并且其实质性描述在此作为必要的变更并入,于便简洁。
第二类型的连接构件包括联接容纳部。联接容纳部包括容纳部主体并且具有内周壁,该内周壁限定容纳部隔室。联接容纳部在轴向方向上在第一轴向端部和第二轴向端部之间延伸,以分别限定容纳室的第一轴向端部和第二轴向端部。联接容纳部的第一轴向端部是自由端,其限定了到容纳部隔室的入口孔,并且联接容纳部的第二轴向端是远离入口端的端部,在该端部处限定了入口孔。
连接插座的内周壁包括第一周壁部分和第二周壁部分,第一周壁部分靠近表面支承构件的底表面,第二周壁部分位于底表面的远侧。第一周壁部分作为横向电路在横向方向上延伸,以限定套环部分。横向方向与轴向正交,轴向平行于联接接收器的中心线。第一周壁部分是从基部突出的直立壁。基部通过桥接部分连接到表面支承构件,在第一周壁部分和表面支承构件之间形成有周边凹槽。
联接容纳部的内周壁包括第二周壁部分,该第二周壁部分限定了容纳部基部构件。容纳部基部构件沿轴向方向远离第一周壁部分突出。
联接容纳部,容纳部主体和容纳部隔室中的每一个关于中心线是圆形对称的,以允许联接容纳部和对应突出构件之间的配合接合连接时相对旋转,和/或允许接收联接容纳部和对应联接构件关于对称中心线的不同相对角度方向上进入配合接合连接。联接容纳部具有与对应突出构件相对且互补的配合特征和特性,以便于与对应突出构件配合接合连接。
联接容纳部的第一和第二轴向端部位于联接容纳部的中心线上。联接容纳部的中心线也是容纳部主体的中心线和容纳部隔室的中心线。
容纳部主体远离基部表面突出并沿第二轴向延伸,第二轴向平行于中心线。
容纳部主体的容纳部内周壁的形状和尺寸对应于对应连接构件的对应突出构件的形状和尺寸。例如,容纳部内周壁可以成形为限定用于接收具有圆形自由端的连接件头的容纳部隔室,例如具有球形帽形状的圆形自由端,具有灯泡形状或具有凸台状。在一些实施例中,容纳部内周壁被成形为接收具有圆柱形主体的突出构件,或者具有由周边延伸的凹槽或通道限定的变窄的基部部分的圆柱形主体。
在一些实施例中,具有套环或支架隔室和容纳部基部隔室的联接容纳部隔室限定了连续隔室,用于搭扣接收具有球形段形状的接合部分。
在第一轴向端处的内周壁的第一轴向端或横向回路限定了到容纳部隔室的入口孔,该横向回路具有横向跨度,该横向跨度限定了入口端处的容器主体的初始横向间隙。内周壁的横向回路在远离基面的轴向水平处限定了在该轴向水平处的横向跨度。
当其在轴向方向上远离基面延伸时,内周壁(或容纳部内壁)展开以扩大其横向跨度以达到最大横向跨度,然后当远离最大横向跨度延伸并延伸到其第二轴向端时,逐渐变细以收敛以减小其横向跨度。
在一些实施例中,当内周边壁远离基部表面延伸以形成截头圆锥形接合部分时,内周边壁以恒定的梯度或沿线性路径展开或发散。
在一些实施例中,当内周边壁远离最大横向跨度延伸并朝向第二轴向端部前进时,内周边壁以恒定的梯度或沿线性路径逐渐变细或收敛以变窄。
容纳部主体的第二轴向端是具有与容纳部主体的中心轴线同轴的对称轴线的圆形端部。圆形的第二轴向端限定具有圆顶形或半球形远端的容纳部隔室。
内周壁以渐增的梯度扩张或扩张并且当其远离基部表面延伸时限定凹形轮廓。内周壁的径向端部形成用于与对应连接构件上的保持装置接合的楔形端部。
内周壁渐缩并增加梯度变窄,并且随着其从最大横向跨度延伸而形成凹形轮廓以形成圆形的轴向自由端。
当内周壁沿轴向行进时,内周壁具有沿最大横向跨度延伸的凹形轮廓,最大横向跨距的两个轴向侧上的凹形轮廓协作形成作为容器隔室的一部分的凸出保持隔室。
基座和最大横向跨度之间的内周壁部分为球形部分和/或具有遵循球形部分曲面形状和曲率的外周边表面。
内周壁具有靠近基部表面的凹形弯曲部分,凸形弯曲部分形成周向延伸的楔形部分。
在联接容纳部形成为限定主体的表面上的凹陷的实施例中,内周壁与基底表面协作以形成周向延伸的楔形部分。周向延伸的楔形部分是楔形部分,该楔形部分朝向凸出部件的轴向延伸中心线径向向内延伸时逐渐变窄,会聚或渐缩以变窄。
在内周壁随着其朝向基部表面延伸而逐渐变窄或随着其从基部表面延伸而扩张以扩展的实施例中,突出部件的渐缩或扩张口端与基部表面形成锐角。锐角通常在20度至60度之间,例如,锐角可以是20度或更多,25度或更多或更少,30度或更多或更少,35度或更多或更少,40度或更多或更少,45度或更多或更少,50度或更多或更少,55度或更多或更少,60度或更少,或者由任何前述值和/或范围的组合限定的范围。
在内周壁从第一轴向端处的初始横向跨度扩展到在最大横向跨度的轴向水平处达到最大横向跨度的实施例中,第一轴向端部与最大横向跨度的轴向高度之间的轴向高度H可以在最大横向跨度的轴向水平处的内周壁的宽度W的10%至40%之间,并且H可以等于10%或更多,15%或更多或更少,20%或更多或更少,25%或更多或更少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更少,或由前述值、范围或任何组合限定的任何范围。
在一些实施例中,在最大横向跨距的轴向水平处与容纳部主体或容纳部隔室的第二轴向端之间的轴向高度H可以在最大横向跨度的轴向水平处的突出构件的宽度W的20%和50%之间,H可以等于20%或更多,25%或更多或更少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更多或更少,45%或更多或更少,50%或更少,或由上述值,范围的任何组合定义的任何范围。
在一些实施例中,宽度W等于限定球形区段的球体的直径D,并且最大横向跨度由球体的圆形平面限定。
在第一轴向端部和最大横向跨度之间的内周壁的部分具有球形部分形状的实施例中,第一轴向端部与最大横向跨度的轴向水平处之间的轴向高度h可以在R的20-85%之间,其中R是限定球形区段的球体的半径,并且轴向方向平行于球形区段的轴线。例如,轴向高度h可以等于20%或更多,25%或更多或更少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更多或更少,45%或更多或更少,50%或更多或更少,55%或更多或更少,60%或更多或更少,65%或更多或更少,70%或更多或更少,75%或更多或更少,80%或更多或更少,85%或更更少,或由任何上述值和/或范围的组合限定的范围。
第一轴向端部与最大横向跨度之间的内周壁的轴向高度可以参照凸出构件和/或要与对应接合构件联接的凸出构件的材料的强度,刚度和弹性来确定,而不失一般性。
在基部和最大横向跨度之间的内周壁的部分是具有下部球形段的凹形弯曲部分的实施例中,在第一轴向端处的初始横向跨度w具有W的几分之一的横向宽度,其中W是最大横向跨度处的横向宽度。初始横向跨度w在W的60%至90%之间,60%或更多,65%或更多或更少,70%或更多或更少,75%或更多,80%或更多或更少,85%或更多或更少,90%或更少,或由上述数值范围的任何组合定义的任何范围。本文中的下部球形部分是其中最大横向跨度是由球体的直径限定的横向跨度并且与基部表面平行且间隔开的部分。
内周壁可以具有围绕中心轴线的圆形对称性,以便于围绕中心轴线以不同的角度方向联接。
在内周壁或内周壁的一部分为球形或球形帽的情况下,内周壁的中心轴线与球形段或球形帽的中心轴线同轴。
容纳部主体的内周壁具有球形帽或球形段的形状。球形帽或球形段的轴向高度可以等于R+h并且可以在R和1.85R之间,其中R是限定球形段的球体的半径,并且h可以等于20%R或更大或更小,25%R或更大或更小,30%R或更大或更小,35%R或更大或更小,40%R或更大或更小,45%R或更大或更小,50%R或更大或更小,55%R或更大或更小,60%R或更大或更小,65%R或更大或更小,70%R或更大或更小,75%R或更大或更小,80%R或更大或更小,85%R或更小,或由任何上述值和/或范围的组合限定的范围。h的值等于套环部分的轴向范围,可以参考突出构件和/或与突出构件连接的对应接合构件的材料的强度刚度和弹性来确定,而不失一般性。
内周壁逐渐变细以与锐角基部表面相交,以在容纳部主体的第一轴向端部处限定保持装置。在一些实施例中,内周壁凹入地弯曲以朝向中心线收敛并且以锐角与基部表面相交。锐角接合角可以在20度至60度之间,例如,接合角可以是20度或更大,25度或更大或更小,30度或更大或更小,35度或更大或更小,40度或或多或少,45度或更大或更小,50度或更大或更小,55度或更大或更小,或60度或更小,或由任何上述值和/或范围的组合限定的范围或范围。
在一些实施例中,容纳部主体限定用于卡扣配合接收对应连接构件的球形联接头的球窝接头或球形容纳部隔室或圆顶形容纳部隔室。内周壁可以沿着球形段的弯曲表面以形成与具有球形段形状的对应连接构件的接合部分的卡扣配合连接接合。例如,限定套环部分的最大横向间隙的内周壁的最大内部横向跨距可以等于限定球形段的球体的最大横向间隙。换言之,最大横向间隙由具有半径R的圆形周边限定,其中R是限定球形段的球体的半径。套环部件的轴向跨度或厚度可以等于球体的直径D的h%,其中h%可以大于15%或20%,例如15%或更大,20%或更大或更小,25%更大或更小,30%更大或更小,35%更大或更小,40%更大或更小,45%更大或更小,50%更大或更小,55%更大或更小,60%或更大或更小,65%或更大或更小,70%或更大或更小,75%或更大或更小,80%或更小,或通过任何上述值和/或上述值的组合形成的任何范围。
套环内周壁可以是曲面,当曲面沿第二轴向延伸时,该曲面遵循球形曲面的曲率。套环部分关于与第二轴向平行的套环中心线圆形对称,并且套环内周壁相对于套环中心线凹入地弯曲,以限定弧形凸出的容纳部隔室。联接容纳部可包括容纳部基部构件,容纳部基部构件从套环构件的轴向端部延伸并沿轴向方向远离套环构件突出,并且包括远离套环构件的自由轴向端部。
容纳部基部构件可以形成为壳体并且在其远离套环构件延伸时逐渐变细以收敛。套环构件包括限定入口孔的套环内壁和围绕套环内壁的套环外壁,套环外壁是从支撑基部沿轴向突出的外周壁,支撑基座整体形成在第一个基面上。容纳部基部构件悬挂在基部表面上。容纳部主体包括插座型主体,该插座型主体在第二轴向方向上远离轴环部分轴向延伸。
突出构件在基部和最大横向跨度之间的部分呈球形段的形式和/或具有外周表面,该外周表面遵循球形段的弯曲表面的形状和曲率。
在突出构件具有与基部表面相对的凸出弯曲部分的实施例中,凸出弯曲部分与基部表面配合以形成周向延伸的楔入部分。周向延伸的楔入部分是楔入部分,该楔入部分在朝向突出构件的轴向延伸的中心线向径向向内延伸时逐渐变窄,收敛或渐缩。凸状弯曲部分可以在基部表面上终止或者可以与基部表面轴向分离。
在突出构件随着其朝向其基部延伸而逐渐变细以使其变窄或随着其从基部延伸而扩张以扩展的实施例中,突出构件的逐渐变细端或扩口端与基部表面形成锐角。锐角通常在20度至60度之间,并且可以是20度或更大,25度或更大或更小,30度或更大或更小,35度或更大或更小,40度或更大或更小,45度或或多或少,50度或更大或更小,55度或更大或更小,60度或更小,或由上述值或范围的任何组合限定的任何范围。
在突出构件从基部处的初始横向跨度张开以在最大横向跨度的轴向水平处达到最大横向跨度的实施例中,基部与最大横向跨度的轴向高度之间的轴向高度H可以在最大横向跨度的轴向水平处的突出构件的宽度W的10%至40%之间。,并且H可以等于10%或更多,15%或更多或更少,20%或更多或更少,25%或或多或少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更少,或由前述值范围的任何组合限定的任何范围或范围。
在一些实施例中,最大横向跨距的轴向水平处与突出构件的轴向自由端之间的轴向高度H可以在最大横向跨度的轴向水平处的突出构件的宽度W的20%和50%之间,H可以等于20%或更多,25%或更多或更少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更多或更少,45%或更多或更少,50%或更小,或由上述值或范围的任何组合定义的任何范围。
在一些实施例中,宽度W等于限定球形区段的球体的直径D,并且最大横向跨度由球体的圆形平面限定。
在基部和最大横向跨度之间的突出构件的部分具有球形段的形状的实施例中,基部和最大横向跨度的轴向水平处之间的轴向高度h可以在20%-85%R之间,其中R是限定球形区段的球体的半径,并且轴向方向平行于球形区段的轴线。例如,轴向高度h可以等于20%或更多,25%或更多或更少,30%或更多或更少,35%或更多或更少,40%或更多或更少,45%或更多或更少,50%或更多或更少,55%或更多或更少,60%或更多或更少,65%或更多或更少,70%或更多或更少,75%或更多或更少,80%或更多或更少,85%或更少,或由任何上述值和/或范围的组合限定的任何范围。
基部和最大横向跨度之间的突出构件的轴向高度可以参考突出构件和/或与突出构件联接的对应接合构件的材料的强度,刚度和弹性来确定,而不会损失一般性。
在基部和最大横向跨度之间的突出构件的部分是具有下部球形部分的形状的凸形弯曲部分的实施例中,基部处的初始横向跨度w具有W的一部分的横向宽度,其中W是最大横向跨度的横向宽度。
分数w可以在W的60%和90%之间,例如,60%或更多,65%或更多或更少,70%或更多或更少,75%或更多或更少,80%或更多或更少,85%或更多或更少,90%或更少,或由上述值或范围的任何组合限定的任何范围。这里的下球形部分是这样的下部球形部分,其中最大横向跨度是由球体的直径限定的横向跨度,并且平行于基部表面并与基部表面间隔开。
突出构件可以具有关于中心轴线的圆形对称,以促进围绕中心轴线以不同的角度取向进行联接。在突出构件或突出构件的一部分为球形或球形帽形的形状的实施例中,突出构件的中心轴线与球形区段或球形帽的中心轴线同轴。在突出构件具有横跨并围绕最大横向跨度延伸的凸出弯曲的周边轮廓的实施例中,突出构件具有围绕最大横向跨度的凸出轮廓。
突出构件的外周可以是球形帽或球形区段的形状。球形帽或球形段的轴向高度可以等于R+h并且可以在R和1.85R之间,其中R是限定球形段的球体的半径,并且h可以等于20%R或更大,25%R或更多或更少,30%R或更多或更少,35%R或更多或更少,40%R或更多或更少,45%R或更多或更少,50%R或更多或更少,55%R或更多或更少,60%R或更多或更少,65%R或更多或更少,70%R或更多或更少,75%R或更多或更少,80%R或更多或更少,85%R或更少或由任何上述值和/或范围的组合限定的任何范围。h的值等于颈部的轴向范围,可以参考突出构件和/或与突出构件连接的对应接合构件的材料的强度刚度和弹性来确定,而不失一般性。
突出构件逐渐变细以将基部表面以锐角连接,以在突出构件的基部处限定保持区域。在一些实施例中,突出构件凸出地弯曲以朝向中心线收敛并且以锐角连接基部表面。锐角接合角可以在20度至60度之间,例如,接合角可以是20度或更大,25度或更大或更小,30度或更大或更小,35度或更大或更小,40度或或多或少,45度或更大或更小,50度或更大或更小,55度或更大或更小,或60度或更小,或由任何上述值和/或范围的组合限定的任何范围。
在一些实施例中,突出构件包括圆柱形主体或棱柱体,其远离基部表面突出,具有逐渐变细部分形成在与基部表面邻接或接近基部表面的周边区域处。逐渐变细部分可以限定凹陷或凹处,该凹陷或凹处围绕突出构件的外周延伸,以形成保持凹槽或保持通道,作为保持装置的示例。限定逐渐变细部分的突出构件的周边限定了基面上的初始横向跨度。在突出构件是圆形对称的情况下,初始横向跨度限定了与轴向正交的圆形平面。
在突出构件具有靠近基部表面的逐渐变细部分的实施例中,突出构件可以被认为包括颈部和头部,颈部和头部共用共同的中心轴,颈部在头部和基部表面的中间。颈部轴向远离基部表面突出并且具有球形部分的形状,例如下部球形部分。球形部分(或“第一球形部分”)具有轴向高度并且限定在两个平行的圆形平面之间,即,基面上的第一圆形平面,具有第一半径r1和与基面轴向间隔开的第二圆形平面,第二圆形平面具有第二半径r2,第二半径r2大于第一半径r1。第一球形部分的中心线在与基部表面正交的轴向方向上延伸,并且第一和第二圆形平面的中心在中心线上。
当颈部远离基部表面轴向延伸时,其横向跨度逐渐增大,并且增加的速度也逐渐增加,使得颈部的外侧在横向方向上观察时是凸形弯曲的,即,该横向方向与轴向垂直。由于颈部关于中心线横向对称,颈部具有碗形底部的外形。
当颈部沿轴向远离基部表面延伸时,颈部的外周边遵循球体的曲率。在沿中心线截取的纵向截面中,两个镜面对称的弧形部分设置在颈部的两个径向相对的端部上,处于相同的轴向高度,因为颈部围绕中心线横向或圆形对称。每个凸侧面具有背离中心线或面向外的凸面。
当颈部沿轴向远离基部表面延伸直到在其轴向端部处达到最大横向跨度时,颈部在横向方向上展开并发散。最大横向跨度的特征在于球体的半径R.例如,在最大横向跨度的位置处的横向平面可以是具有半径R的圆形平面,或者具有2R的特征横向跨度的非圆形平面。特征横向跨度可以是平面的宽度。
颈部部分,或者更具体地说是保持装置,在其沿轴向朝向基部表面或远离头部部分延伸时逐渐变细以减小其横向跨度,以限定具有外部横向跨度的逐渐变细的保持装置,该外部横向跨度随着其向基面延伸而逐渐减小。
沿着颈部的轴向长度具有圆形横截面,在颈部的周边周围形成凸出弯曲的保持表面(或接合表面),并且颈部具有碗状基部的形状。作为一个接合表面的该周边保持表面与基部表面配合作为另一个接合表面,以形成一对保持表面和/或楔入表面。
头部从颈部延续并沿轴向方向远离颈部延伸并且具有另一球形部分的形状。该球形部分(或“第二球形部分”)具有轴向高度h2并且限定在第二圆形平面和第三圆形平面之间,该第三圆形平面与第二圆形平面轴向间隔开并且具有第三半径r3,第三半径小于第二半径r2。当头部远离基部表面或颈部轴向延伸时,其横向跨度逐渐减小并且减小的速率逐渐增加,使得当在横向方向上观察时,头部的外侧也凸出地弯曲。头部关于中心线横向对称,并且在一些实施例中,当头部部分轴向远离颈部延伸时,头部的外侧遵循球体的曲率。在沿中心线截取的纵向剖视图中,两个镜像对称的弧形部分以相同的轴向水平设置在颈部的两个径向相对的端部上,因为头部关于中心线横向或圆形对称。每个凸侧面具有背离中心线或面向外的凸面。
当头部沿轴向朝向基部表面或朝向保持装置延伸时,展开其横向跨度的头部有助于更容易或更方便地将对应接合装置朝向保持装置插入。在其轴向自由端具有较小横向跨度的头部将有助于更方便地与配对连接构件的保持或接合装置对准。
颈部具有保持装置,当保持装置沿轴向方向远离基部表面或朝向头部延伸时,该保持装置展开以扩展其横向跨度,这有利于更有效地保持对应连接构件的保持或接合装置。头部和颈部连接处的横向跨度的连续性有利于跨越连接处的容易移动。
在从颈部向头部过渡时或在从头部向颈部过渡时可能存在曲率的连续性,头部和颈部可具有不同的曲率。
为了形成匹配的对应和匹配连接构件对,对应连接构件将具有与第一类型的连接构件的匹配,相对和互补的特征以及具有特征规格,形状和尺寸的匹配对应。
尽管已经参考本文的实施例进行了公开,但应该理解的是,这些实施例仅供参考,不应用于限制本公开的范围。例如,这里的构件块可以由硬塑料或软塑料模制而成,作为一个方便的例子。构件块可以用于玩具构造的玩具构件块。构件块可以是机器块或可以用于机器或一般构造的其他模块,而不失一般性。
Claims (18)
1.一种构件块,包括至少一个面板构件,至少一个连接构件一体地形成在所述面板构件上,并且在所述面板构件上限定与所述连接构件相关联的中间孔;其中,连接构件构造成当构件块和对应连接构件沿联接方向相对朝向彼此移动时,进入与对应连接构件的配合机械联接接合,联接方向垂直于所述面板构件的基部表面,并且限定连接构件的轴向;其中,所述连接构件包括容纳部主体,所述容纳部主体包括容纳部内周壁,所述容纳部内周壁限定具有第一轴向端和第二轴向端的容纳部隔室,其中,所述容纳部内周壁遵循限定球体的的凸形外曲率展开或分散以扩张,然后收敛变窄以与对应连接构件凸出的接合部分卡扣配合;所述容纳部内周壁包括第一轴向周壁部分和第二轴向周壁部分,第一轴向周壁部分在平行于联接方向的轴向方向上远离面板构件上的基部突出,并且第二轴向周壁部分包括限定中间孔的面板构件部分。
2.根据权利要求1所述的构件块,其中所述容纳部主体适于与对应卡扣配合连接构件的接合部分配合机械联接接合,所述接合部分具有凸出的接合部分;并且其中容纳部隔室在从轴向自由端朝向所述面板构件的基部前进时展开或发散以扩张,然后逐渐变细或会聚以变窄以形成凸出的容纳部隔室,用于卡扣接合凸出的接合部分。
3.根据权利要求1所述的构件块,其特征在于,所述容纳部隔室在第一轴向端部延伸至第二轴向端部时展开或分散以扩张,然后逐渐变细或收敛以变窄,以形成容纳部隔室,所述容纳部隔室在第一轴向端和第二轴向端之间具有扩张的容纳部部分,或者,其中当从第一轴向端延伸到第二轴向端时,容纳部隔室最初弯曲展开或弯曲发散以扩张并随后弯曲逐渐变小或弯曲收敛以变窄,以形成容纳部隔室,该容纳部隔室具有在第一轴向端和第二轴向端之间的凹入弯曲的扩张容纳部部分;并且,其中扩张的容纳部部分用作容纳部支架,用于卡扣配合保持对应连接构件的凸出接合部分;和/或其中,容纳部支架的轴向范围与所述面板构件在横向方向上的平均总厚度相当或略大;和/或其中,由扩张的容纳部部分限定的容纳部支架具有限定最大横向间隙的最大横向间隙部分和限定最小横向间隙的最小横向间隙部分,其中,扩张的容纳部部分的最大横向间隙确定了对应连接构件的接合部分的最大横向跨度,所述对应连接构件可在容纳部支架内部移动和/或移动通过和/或由容纳部支架保持;最小横向间隙确定对应连接构件的接合部分的最大横向跨度,其可在所述容纳部支架内部移动和/或移动通过,而不引起卡扣偏转或卡扣变形,并且匹配的对应连接构件的接合部分的最大横向跨度在扩张的容纳部部分的最大和最小横向间隙的中间。
4.根据权利要求1所述的构件块,其中所述面板构件具有第一基部表面和第二基部表面,并且第一基部表面和/或第二基部表面与联接方向正交;其中,容纳部支架的扩张的容纳部部分在第一基部表面和第二基部表面之间轴向延伸;和/或其中,扩张的容纳部部分从扩口或发散处变为在弯曲平面处逐渐变细或收敛,并且弯曲平面在面板构件内部,或在基部表面上或靠近基部表面。
5.根据权利要求1所述的构件块,其特征在于,第一轴向周壁部分从面板构件上的凹陷基部突出,作为包括突出唇部件的突出唇部,并且在突出唇部构件和面板构件之间设置横向缓冲空间,以在当唇部构件受到径向或横向膨胀力时,允许足够的套环部分径向向外偏转到侧向缓冲空间中,进而允许对应接连接构件的凸出接合部分穿过;和/或其中,唇部构件或唇部部分沿圆形路径横向延伸以形成唇部回路,唇部回路是连续的或包括多个不连续的唇部部分。
6.根据权利要求5所述的构件块,其中所述唇部构件具有自由轴向端部,并且所述唇部构件的所述自由轴向端部位于所述面板构件内部、位于所述面板构件的基部表面上、或者不突出超过所述面板构件。
7.根据权利要求6所述的构件块,其中,所述容纳部隔室在所述面板构件上的所述凹陷基部处或附近具有最大横向间隙。
8.如权利要求5-7任一项所述的构件块,其特征在于,横向缓冲空间形成为缓冲通道或围绕唇部构件或唇部部分的缓冲凹槽,并且唇部构件或唇部部分从缓冲通道或缓冲凹槽的底部突出;并且其中,凹陷的基部是缓冲通道或缓冲凹槽的底部。
9.如权利要求5-7任一所述的构件块,其特征在于,所述唇部构件或所述唇部部分在轴向上具有高度,并且所述高度小于在横向上测量的所述面板构件的平均总厚度。
10.根据权利要求1所述的构件块,其中所述容纳部主体的所述容纳部内周壁在所述面板构件上限定所述中间孔。
11.根据权利要求1所述的构件块,其中所述构件块包括多个面板构件和互连所述面板构件的块周边壁,其中所述多个面板构件包括第一面板构件和第二面板构件,以及所述第一面板构件和第二面板构件与块周边壁配合以限定空心块内部隔室;并且其中第一面板构件上的第一连接构件在第二面板构件上具有对应的第二连接构件,形成连接构件对,并且第一连接构件和第二连接构件轴向对齐或中心线对齐。
12.根据权利要求11所述的构件块,其中所述第一连接构件和所述第二连接构件处于不同的轴向水平。
13.根据权利要求12所述的构件块,其中每个连接构件对限定了沿轴向方向延伸穿过所述构件块的贯穿通道。
14.根据权利要求13所述的构件块,其中,所述第一面板构件悬挂在所述块周边壁的第一轴向端上,并且所述第二面板构件悬挂在所述块周边壁的远离所述块周边壁的第一轴向端的第二轴向端上。
15.根据权利要求11-14任一所述的构件块,其中第一多个第一连接构件形成在第一板构件上,第二多个第二连接构件形成在第二板构件,第一连接构件和第二连接构件是阴型卡扣连接构件。
16.根据权利要求15所述的构件块,其中所述第一连接构件和所述第二连接构件由所述空心块内部隔室分开或间隔开。
17.根据权利要求1所述的构件块,其中,所述连接构件和所述面板构件由刚性且可模制的结构材料制成或模制,和/或其中所述连接构件和所述面板构件是整体成型,连接或模制在一起。
18.根据权利要求1所述的构件块,其中,所述连接构件包括中空壳构件,所述中空壳构件在所述联接方向上延伸并横跨所述中间孔,连接方向垂直于所述中空壳构件从其突出的所述面板构件的基面;并且其中,中空壳体构件包括横向延伸的弧形端盖部分和中间壳体部分,中间壳体部分围绕所述中间孔,与端盖部分和面板构件邻接并将端盖部分连接到面板构件。
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