发明内容
在此揭露的是积木或积木组件,其构成包含:一主体;主体第一侧的第一耦合表面;主体第二侧的第二耦合表面,位在第一耦合表面的对面;具有外围表面的一个或多个外围壁或者具有多个外围表面的多个外围壁,延伸于第一耦合表面与第二耦合表面之间,此为主体的侧面或外围边界;限定第一耦合表面和第一耦合方向的一个或多个耦合连结件;限定第二耦合表面与第二耦合方向的一个或多个耦合连结件;以及在外围壁上形成的一个或多个外围连结件。外围连结件是积木间连结件的部分连结件,积木间连结件具有一中心轴,其为连结轴並限定连结方向,並具有一横向尺寸,横向尺寸是穿过中心轴並以垂直于连结轴的方向量度。部分连结件是积木间连结件的轴向分裂部分,构成一轴向延伸分裂表面,此为分裂平面,分裂表面的延伸是沿着与积木间连结件连结件轴平行的方向。外围连结件具有与连结方向同向的轴向幅度,以及与连结方向平行并与分裂表面或分裂平面垂直或者与第一耦合表面和/或第二耦合表面垂直或者与外围表面垂直的横向幅度。耦合连结件与积木间连结件为兼容的积木连结件,具有兼容配合特性尺寸的匹配特征,部分连结件的横向幅度是积木间或耦合连结件横向尺寸的一部分。
在某些实施例,部分连结件的横向幅度比积木间连结件的横向幅度小或不超过其一半,横向尺寸与横向幅度的测量是同向。
在某些实施例,耦合连结件具有轴向幅度,其测量是利用形成耦合连结件的耦合表面,而耦合连结件轴向幅度与外围连结件轴向幅度是一样或可相比的。
在某些实施例,复数外围连结件包含公外围连结件和/或母外围连结件;公外围连结件自外围表面突出,并沿着连结方向自外围表面垂直向外延伸,而母外围连结件具有用于接受积木连结件的部分插孔室,由部分插孔壁构成,部分插孔壁自外围表面凸出,并延伸到主体内以形成轴向幅度,可与耦合连结件轴向幅度相比。
在某些实施例,外围连结件的分裂表面与第一耦合表面或第二耦合表面有相同的面对方向;和/或分裂表面同高于或近位于第一耦合表面或第二耦合表面。
在某些实施例,第一耦合表面上至少会形成一公耦合连结件,且外围连结件分裂表面和第一耦合表面面对着相同的面对方向和/或分裂表面同高于或近位于第一耦合表面。
在某些实施例,外围连结件的横向幅度由第一分裂平面和第二分裂平面限定,第二分裂平面平行于第一分裂平面和连结件轴。
在某些实施例,外围连结件在第一耦合表面上有第一横向端,在第二耦合表面上有第二横向端。
在某些实施例,外围壁深度的测量是利用与耦合方向平行的方向,而外围连结件的横向幅度可相比于、等于或大于外围壁深度。
在某些实施例,外围连结件由至少一公部分连结件所构成,而公部分连结件具有横向幅度,可相比于、等于或超过外围壁深度。
在某些实施例,外围连结件由至少一公部分连结件所构成,而公部分连结件具有横向端,其凸出和突出超过第一耦合表面或第二耦合表面。
任何过去的专利范围所揭露的积木或积木组件,其组成包含第一耦合表面上的第一组件积木与第二耦合表面上的第二组件积木。第一组件积木与第二组件积木可藉由复数积木间连结件进行可拆离式连结,并在分界表面进行邻接接触,分界表面位于第一耦合表面与第二耦合表面的中间;分界表面将部分连结件划分成两个轴向分裂部分,并构成平行于分裂平面或分裂表面的分界平面。
在某些实施例,连结第一和第二组件积木的积木间连结件与位于或构成第一耦合表面和/或第二耦合表面的积木间连结件对齐;链接第一和第二组件积木的积木间连结件与位于或构成第一耦合表面和/或第二耦合表面的积木间连结件为兼容积木间连结件,具有兼容配合特性尺寸的匹配特征。
在某些实施例,组件的组成包含构成第一耦合表面的第一组件积木、构成第二耦合表面的第二组件积木,以及第三组件积木。第一组件积木和第二组件积木是可拆离的,并在第一分界表面进行邻接接触。第二组件积木和第三组件积木是可拆离的,并在第二分界表面进行邻接接触。
揭露模块化和可互连式积木与组成模块化和互连性的组件。
揭露可从侧向和/或藉由堆栈进行链接的积木。堆栈接合和/或侧向连结的可能性在许多应用提供实用性。例如,玩具或建设工程。积木的组成包含第一表面;至少一行或一列连结件,构成在第一表面上形成的复数连结件;第二表面;外围表面,取决于第一表面,并构成第一侧面表面和面对方向与第一侧面表面相反的第二侧面表面;以及外围表面上的复数连结件。
积木可制成磁砖、瓷砖等砖块,以供使用于建筑或建筑结构的模块化构造。
连结件具有一耦合轴,此为沿着耦合轴延伸的耦合方向。
连结件的组成包含连结部分,具有轴向方向的轴向幅度;以及与耦合轴有关的外围剖面和径向剖面。
连结件的分布是沿着分布轴,此为连结件行或列呈现侧向对称的对称线,连结件行的连结件分布轴与耦合轴互相配合以形成连结件行呈侧向对称的侧向对称平面。
一个部分连结件在第一侧向表面上形成,一个部分连结件选择性地在第二侧向表面上形成。额外的部分连结件可在其他侧向表面和/或第一与第二侧向表面上形成。部分连结件是侧向连结件的截断部分,侧向连结件具有形成侧向耦合方向的侧向耦合轴,且相容于第一表面上的连结件和侧向连结件。
在某些实施例,部分连结件具有与第一表面平行的截断平面。
在某些实施例,部分连结件具有与对称平面垂直的截断平面。
在某些实施例,部分连结件具有与第一表面同高的截断平面。
在某些实施例,部分连结件与对称平面呈侧向对称。
在某些实施例,部分连结件与侧向对称轴呈侧向对称,而侧向对称轴位于对称平面上并垂直于分布轴。
在某些实施例,外围表面深度的测量是利用与第一表面上连结件的耦合方向平行的方向,部分连结件具有沿着对称线的径向幅度,径向幅度等于或大于外围表面深度。
在某些实施例,第一侧向表面上的部分连结件在耦合轴对齐的第一侧向表面上具有对应的部分连结件。
在某些实施例,第一侧向表面上的部分连结件是兼容于第一表面连结件的第一侧向连结件之截断部分,而第二侧向表面上的部分连结件是兼容于第一表面连结件的第二侧向连结件之截断部分;第一侧向连结件和第二侧向连结件为拥有相反匹配性别的相容连结件。
在某些实施例,部分连结件是侧向连结件的二等分部分。
在某些实施例,第一侧向表面上的部分连结件是公侧向连结件的二等分部分,部分连结件凸出超过第一表面。
在某些实施例,外围表面垂直于第一表面,且部分连结件由部分插孔室组成,部分插孔是积木外围表面上的凹槽,具有内部外围壁,此为部分连结件的部分插孔室之边界。内部外围壁沿着第一表面上的连结件外围剖面构成。
在某些实施例,部分连结件深度可相比于第一表面上的连结件轴向幅度,深度的测量是利用与构成部分连结件的侧向连结件之耦合轴方向平行的方向。
在某些实施例,连结件具有直径径向幅度,其测量是沿着分布轴,而部分连结件具有轴向幅度,其测量是沿着对称线,沿着部分连结件对称线的轴向幅度与直径径向幅度相等或小于其一半。
在某些实施例,沿着部分连结件对称线的轴向幅度是直径径向幅度的1/3-1/4。
在某些实施例,第一表面上的连结件具有轴对称外围剖面,而部分连结件具有沿着第一表面上连接件外围剖面构成的外围壁。
在某些实施例,第二表面平行于并面对第一表面,而外围表面使第一表面和第二表面互连;部分连结件具有截断平面,位于或同高于第二表面。
在某些实施例,部分连结件具有外围剖面,此与第一表面或第二表面不对称,外围剖面是外围方向垂直于且围绕侧向耦合轴的剖面。
在某些实施例,部分连结件具有外围剖面,在第一表面和第二表面之间倾斜延伸。
在某些实施例,部分连结件具有外围剖面,外围剖面是外围方向垂直于且围绕着侧向耦合轴的剖面;耦合轴对齐的第一侧向表面与第二侧向表面上的部分连结件外围剖面拥有其对齐外围剖面。
在某些实施例,复数连结件存在于第二表面上,而第二表面的连结件在第一表面上有对应的连结件。第二表面上的连结件与第一表面上的对应连结件是可相容的,且其耦合轴是对齐的。
在某些实施例,第二表面上的连结件与第一表面上的对应连结件是拥有相反匹配性别的连结件。
在某些实施例,第一侧向表面宽度的方向垂直于分布轴,厚度的方向垂直于第一表面,厚度小于宽度。
在某些实施例,厚度与宽度的比例介于1/2和1/4、1/2和1/3,和/或1/3和1/4,或者介于前述结合形式的一个或数个范围内。
在某些实施例,积木是用硬塑料塑造而成,连结件和侧向连结件为拥有卡入接合部分的卡入式连接件。本文所述之卡入式连接件可能具有或不具有闩锁特性,如斜楔或闩锁特性。
在某些实施例,积木是用玻璃、陶瓷、瓷、黏土、混拟土等坚硬的非弹性材料塑造而成;连结件与部分连结件为非卡入式连结件。
积木组件是由复数组件积木所组成。每一个组件积木都是一个积木。堆栈组件积木以形成堆栈的积木组件。每一个组件积木拥有基本积木部分,其组成包含第一表面、第一表面上的复数连结件、第二表面及外围壁,并构成位于侧向表面上的至少一个部分连结件;组件积木具有完全相同的基本积木部分,但部分连接件拥有不相同外围剖面。复数组件积木的部分连结件互相配合以形成组合侧向连结件。
在某些实施例,积木组件的组成包含上表面、下表面,以及史上表面和下表面互连的侧表面。上表面是组件积木的第一表面,下上表面是另一个组件积木的第二表面,侧表面的形成是藉由堆栈复数组件积木的外围表面,组合侧向连结件是公连结件。
在某些实施例,侧表面的组成包含第一侧表面,以及平行于并面对第一侧表面的第二侧表面。第一组合侧向连结件有在第一侧表面上形成的第一侧向耦合轴,第二组合侧向连结件有在第二侧表面上形成的第二侧向耦合轴。第一组合侧向连结件和第二组合侧向连结件是拥有相反匹配性别的侧向连结件。
在某些实施例,第一侧向耦合轴和第二侧向耦合表与分布轴对齐并平行。
积木组件是由复数组件积木所组成。每一个组件积木是一个积木,邻接的组件积木是从侧向链接,因此邻接组件积木的分部轴对齐和/或邻接组件积木的第一表面同高。积木的组成包含第一侧向侧的第一部分连结件,以及第二侧向侧的第二部分连结件,第一和第二部分连结件为互补或对等的;第一组件积木的第二部连结件与邻接第一组件积木的第二组件积木第一部分连结件相连。
在某些实施例,积木是用玻璃、陶瓷、瓷、黏土、混拟土等坚硬的非弹性材料塑造而成;连结件与部分连结件为非卡入式连结件;邻接组件积木的链接是藉由胶水、水泥、树脂等接着剂。
积木是由一个或复数连结件所组成,以帮助毗邻的模块化积木进行可拆离式或可释放式的机械连结。机械连结通常是压入式接合或卡入式接合。积木由至少一个连结表面上的一个连结件或复数连结件所组成,积木可与其毗邻连结的相对链接表面及可拆离式机械接合的相对链接表面连结件进行堆栈。
本文所述的积木可以是玩具积木。玩具积木一般是由热塑性塑料所制成,如ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、PC(聚碳酸酯)或者其他具有高强度和坚硬度的塑料材料,材料的低弹性使其可稍微弯曲变形以促进压入式或卡入式接合。
本文所述积木的材料可以是黏土、陶瓷、瓷、混拟土或者其他具有坚硬度高和弹性非常低弹性或实质上无弹性的可模压材料。
本文所述积木的材料可以是木头,钢、铝、铝合金等金属,或者其他可塑形的材料。
若积木是用坚硬度高且弹性非常低或无弹性的材料所制成,该积木可链接弹性足以促进连结件弹性变形以进行机械链接之积木。
一般而言,积木可以是坚硬且稍为有弹性或无弹性,可藉由选择适当材料或适当材料组合,选择坚硬度和弹性以符合用途。
本文所述的积木可能是陶瓷积木或瓷质积木。陶瓷或瓷质积木的外型可能是陶瓷砖块或瓷质砖块、陶瓷砖或瓷质砖、陶瓷板或瓷质板,或者不失一般性的其他陶瓷部件或瓷质部件外形。陶瓷或瓷质积木可利用胶水、水泥、灰浆等黏合剂相互连结以形成模块、组合或次组合,或者与坚硬且稍微有弹性的材料制成的积木互连。
本文所述的积木的组成通常包含主体、主体第一侧的第一表面、主体第二侧的第二表面、延伸于第一表面和第二表面之间的外围部分,以及在主体上形成的复数连结件。主体一般是坚硬或半坚硬的,连结件具有坚硬或半坚硬的外围墙,且外围墙的低弹性可透过连结件接合部分的弹性变形,促进与对应连结件的卡入式接合。连结件通常在主体的面板部分上。在某些实施例,公连结件会在面板部分上形成,母连结件会在另一个与公连结件不同的面板部分上形成。在某些实施例,公连结件和母连结件会在同一个面板部分上形成。
本文所述的连结件是指积木连结件,除非内文另有规定。积木连结件由连结部分组成,连结部分具有耦合轴,此为耦合方向。连结部分包含接合部分,使其可与相配连结件的相配连结件部分紧密配合接合以形成一对接合的连结件。
接合部分的组成包含机械匹配特性,使其可与相配连结件的对应接合部分紧密配合接合以形成一对接合的接合部分。接合部分可以是公接合部分或母接合部分。
连结件一般分为公连结件或母连结件。然而,公连结件除了自身固有的公接合部分,还可能会包含母接合部分,而母连结件除了自身固有的母接合部分,还可能会包含公接合部分。
公接合部分的组成包含公匹配特性。公接合部分一般包含突出,而突出的形状和大小会使公接合部分可紧密接受对应的母接合部分。为了紧密接受对应母接合部分而经调整的突出是该对应母接合部分的相配对应公接合部分。本文所述的突出也指「突出部分」、「突出构件」、「突出构件」、「突出体」及「突出体」,这些名词在本文的使用是可互相替换的,除非内文另有规定。
母接合部分的组成包含母匹配特性。母接合部分通常由耦合插孔所组成,而耦合插孔的形状和大小会使母接合部分可紧密接受对应的公接合部分。为了紧密接受对应公接合部分的耦合插孔是该对应公接合部分的相配对应母接合部分。本文所述的插孔是指母积木连结件的耦合插孔,除非内文另有规定。母积木连结件的耦合插孔也指公接合部分插孔或公连结件插孔。
在不同积木上具有相配对应接合部分的一对连结件可进行可拆离式接合以形成可释放式机械连结。若一对连结件具有相配卡入式接合部分,连结件可进行卡入式接合以形成卡入接合的连结件对。
具有相配且兼容匹配特性的公接合部分与对应母接合部分,当各自的耦合轴对齐使两者接近彼此并沿着对齐的耦合轴按压连结时,两者会紧密配合接合。本文所述的配合或紧密配合接合可能是干涉配合或卡入配合。当一对相配连结件的耦合轴对齐使两者接近彼此并进行按压连结时,相配连结件会接合并形成紧密配合接合。
连结件具有独特径向剖面。连结件径向剖面的特征取决于轴端之间连结件接合部分或接合部分的径向幅度。卡入式连结件的特征是轴向的不均匀径向幅度,尤其是凸起的径向剖面。
公连结部分由突出部分所组成,突出部分会进入对应母连结部分的插孔以形成可释放式机械接合。突出部分可能是突出体、突出体、突出构件或突出构件。
公连结部分的突出部分自基础表面凸出,并沿着轴向自基础表面向外延伸,轴向是突出部分的耦合轴。工连结部分的组成包含连结件头,此为其轴端。突出部分的轴向幅度是突出的高度,测量方式是沿着基础表面与轴端之间的公连结部分耦合轴进行测量。突出体具有外部外围壁,此为突出部分的匹配特性,包括形状、结构、径向剖面和尺寸。
公卡入式连结件的突出部分具有拥有外部外围壁的径向剖面。卡入式连结件径向剖面的特征是轴向的不均匀径向幅度。公卡入式连结件的组成通常包含有凸起径向剖面的凸起部分,以及有缩减径向剖面。
本文所述的典型突出部分是由第一突出部分与第二突出部分所组成的环形突出。第一突出部分与不二突出部分串联,并在耦合轴上对齐。第一突出部分毗邻基础表面,而第二突出部分由轴端所组成,这通常是自由轴端。第一突出部分轴向地位于第二突出部分与基础表面的中间。
第一突出部分称为颈部分,支撑在基础表面上,而第二突出部分称为头部分,由颈部分做支撑。
相较于颈部分径向剖面,头部分具有扩大的径向剖面,头部分也称为扩大部分。由于剖面扩大的方向是径向,头部分也称为加宽部分。
一般而言,头部分是具有头部分径向剖面的扩大部分,该剖面是突起径向剖面,简称突起剖面。
头部分具有一外围,其外形一般是外围延伸肋。本文所述的外围延伸肋是环形肋,具有外围方向的头部分径向剖面的径向剖面。环形肋的界线是突出部分的外部外围壁,且可以是连续或不连续的。外围方向垂直于耦合轴,且对环形肋的圆是正切方向。环形肋围绕着头部分的核心部分,头部分的核心部分可能是实心或空心的。若核心部分是空心,头部分会是具有内部腔室的空心壳。头部分径向剖面和环形肋具有径向突出的径向剖面,此为接合部分,具体而言,此为公连结部分的公卡入式接合部分。为容易参考,公连结部分头部分上的接合部分称为突出部分或公连结部分的第一接合部分或第一卡入接合部分。「肋」和「脊」两词相等,可互相交替使用。
突起头部分具有最大径向幅度,此为基础表面轴向水平的最大径向平面。最大径向平面是最大横向平面,最大径向平面的轴向水平是最大径向幅度水平。
突起部分拥有较低的表面,此表面延伸于最大径向平面与基础表面之间。低表面是面对方向与基础表面相反的锥形表面。轴向水平往基础表面的基础水平移动时,位于轴向水平的突起头部分低表面径向幅度会缩减以形成低锥形表面。相反地,低表面轴向水平移离基础表面时,位于轴向水平的突起头部分低表面径向幅度会扩大。突起头部分低表面径向幅度在接连颈部分的地方会在轴向水平达到局部最小值。
头部分自最大径向幅度平面轴向地延伸到基础表面时,头部分会逐渐变窄。相反地,自基础表面轴向地延伸到最大径向幅度平面时,头部分会展开变宽。
头部分的自由轴端可能是扁平或圆形。若自由轴端是扁平的,公连结件会有扁头。若自由轴端是圆形,公连结件会有圆头。圆头的形状可能是圆盖、球冠或圆形装饰,或者其他适合的形状。
头部分径向剖面往外围方向延伸,此为头部分的环形外部外围,而颈部分径向剖面往外围方向延伸,此为颈部分的环形外部外围。
相较于头部分径向剖面,颈部分具有缩减的径向剖面,所以颈部分又称为缩减部分。由于剖面缩减的方向是径向,颈部分也称为收窄部分。
一般而言,颈部分是具有颈部分径向剖面的缩减扩大部分,该剖面是锥形径向剖面,简称为锥形剖面。
颈部分拥有外部外围,其外形是向外围延伸的通道。向外围延伸信道是环形信道,具有外围方向的颈部分径向剖面的径向剖面。环形通道的界线是突出部分的外部外围壁,且可以是连续或不连续的。外围方向垂直于耦合轴,且对环形通道的圆是正切方向。环形信道,即向外围延伸通道,围绕着颈部分的核心部分,颈部分的核心部分可能是实心或空心的。若核心部分是空心,颈部分会是具有内部腔室的空心壳。颈部分径向剖面和环形通道具有径向凹陷的径向剖面,此为接合部分,具体而言,此为公连结部分的母卡入式接合部分。为容易参考,公连结部分颈部分上的接合部分称为突出部分或公连结部分的第二接合部分或第二卡入接合部分。第二接合部分是固定部分,经调整以接受并保留母连结件的颈插孔部分。「通道」和「沟槽」两词相等,可互相交替使用。
颈部分在与头部分的接连或毗邻处具有于轴向水平的局部最大径向幅度。局部最大径向幅度构成局部最大径向平面,这也是局部最大横向平面。
颈部分具有外部外围表面,此表面延伸于局部最大径向平面与基础表面之间。外部外围表面是面对方向与基础表面相反的锥形表面。轴向水平往基础表面的基础水平移动时,位于轴向水平的颈部分外部外围表面径向幅度会缩减以形成锥形外部外围表面。相反地,外部外围表面轴向水平移离基础表面时,位于轴向水平的收窄颈部分外部外围表面径向幅度会扩大。颈部分外部外围表面径向幅度在接连头部分的地方会在轴向水平达到局部最小值。选择性地,外部外围表面可以是头部分低表面的平顺延续。若头部分低表面沿着弯曲剖面成锥形,外部外围表面的径向剖面可跟随弯曲剖面,此弯曲剖面是该成锥弯曲剖面的弯曲延续。在某些实施例,弯曲剖面会跟随等同于最大径向幅度一半的曲率半径。
因此,颈部分自局部最大径向幅度平面轴向地延伸到基础表面时,颈部分会逐渐变窄。相反地,自基础表面轴向地延伸到局部最大径向幅度平面时,颈部分会展开变宽。
虽然外围通道的界定原本是利用与基础表面配合的颈部分外部外围表面,但整个通道的界定可被视为是利用彼此合作的扩大部分的低轴端、收窄部分和基础表面。
通道可能具有轴向的固定径向幅度,或者具有锥形径向剖面,使得颈部分的径向幅度会随着轴向水平向基础表面减少而缩减。
变成锥形的过程可能是跟随凸曲线剖面等弯曲剖面、直线斜面或者其他不失一般性的剖面。
一般而言,连结部分突出轴向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于20%-80%,如20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%,或者任何由前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。一般而言,轴向幅度会在介于50%-80%的较高范围内,突出于此具有圆形端或部分球形端,以及介于15%-60%的较低范围内,突出于此具有扁头或扁轴端。就环形突出而言,最大径向幅度E是圆的直径D,该圆为最大径向幅度平面,前述部分则是直径。
最大径向幅度水平与突出部分自由轴向端之间的轴向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于在最大径向幅度水平的最大径向幅度(E)5%-50%,如5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%,或者利用由任何前述数值组合成的一个或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。突出上部分的轴向幅度会在介于5%-30%的较低范围内,突出于此具有扁头或扁轴端,以及介于25%-50%的较高范围内,突出于此具有圆形端或部分球形端。若上突出的轴向幅度是50%,上部分会是半球形。
基础表面与突出最大径向幅度平面之间的轴向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于最大径向幅度(E)的6%-30%,如6%、8%、10%、12%、15%、18%、20%、25%、30%,或者利用由任何前述数值组合成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
突起部分的轴向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于最大径向幅度(E)的5%-25%,如5%、10%、15%、50%、25%,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
颈部分的轴向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于最大径向幅度(E)的5%-15%,如5%、10%、15%,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
颈部分的径向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于最大径向幅度的90%-99%,如90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
形成颈部分通道的径向凹陷之径向幅度是突出最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于1%-6%,如1%、2%、3%、4%、5%、6%或以上,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
突出部分或其一部分可能是凸环形部分,在其往耦合轴方向延伸到基础表面时会跟随凸曲率。凸环形部分可能是拥有曲率半径(R)和轴向幅度或高度(h)的球截形,其中R是最大径向平面的最大径向幅度的一最大径向平面通常位于两个较小的径向平面之间,使得中凸弯曲部分的径向范围幅度会从由第一较小径向平面形成的第一径向幅度增加大最大径向幅度,接着随着弯曲部分沿着耦合轴方向进行延伸时,减少到由第二较小径向平面形成的第二径向幅度,径向平面的延伸方向是与耦合轴垂直的横向或侧向。
基础表面与最大径向平面之间突出部分的形状可能是球截形或截圆锥形,即截头圆锥形。基础表面与最大径向平面之间的轴向高度是选择性地介于R的20%-85%,其中R是形成球截形的球体半径,如20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
若毗邻基础表面的突出部分颈部分是球截形,颈部分会是较低的球截形,并具有径向方向的凸弯曲剖面。当颈部分是这种形状时,颈部分在基础表面会有较小的径向幅度,且在距离基础表面一轴向间距会有局部最大径向幅度。
基础表面处颈部分的径向幅度是最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于90%-98.8%,如90%、92%、94%、96%、98%、98.8%,或者利用由任何前述数值组成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
局部最大径向平面被提升到基础表面上方,而拥有较小径向幅度的径向平面毗邻基础表面。
颈部分可能会逐渐缩减以用一接连角度接连基础表面。逐渐缩减的过程可能跟随凸弯曲剖面、可能拥有固定斜率,或者其他希望的缩减方式。接连角度是一个锐角,可选择性地介于50度-88度,如50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度、88度,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。
例如,突出部分、突起部分或缩减部分的构成可能是自基础表面凸出的圆柱体或棱柱体,其中锥形部分在毗邻或接近基础表面的外围区域形成。
本文所述的卡入连结件或卡入连结件的接合部分是轴对称的。轴对称接合部分具有轴对称匹配特性剖面。轴对称接合部分或连结件一般在轴向具有环形横断面,此为接合部分或连结件的耦合轴。在某些实施例,接合部分或许不是完全的轴对称,但会有方型横断面或由5侧、6侧、7侧、8侧、9侧、10侧或以上形成的标准多边形横断面。本文所述的卡入连结件包括轴对称型和非轴对称型,除非内文另有规定。
另一方面,无卡入配合特性的按压配合或干涉配合连结件的突出部分径向幅度在轴向实质上是均匀的。
母连结部分是由耦合插孔所组成,用以接受对应公连结件的突出部分。更具体而言,母连结部分的构成是耦合插孔,简称插孔,用以紧密配合接受对应公连结部分的突出部分以促进卡入接合。公接合部分与母接合部分紧密配合接合时,插孔会接受公接合部分,而且至少一部分的公接合部分会凸出并进入插孔室。
母连结件插孔由插孔室和插孔入口所组成,对应公连结部分的突出轴端会从入口进入插孔室。插孔的构成包含形成插孔室的内部外围壁、插孔入口,以及位于插孔入口的插孔输入平面和输入孔。输入孔又称为进入孔,一般位在插孔轴端上,而插孔输入平面垂直于耦合轴。输入孔会形成插孔的最小径向间隙,而插孔会形成可在插孔入口或公连结件突出不变形的情况下,进入插孔的突出或突出突起部分的最大径向幅度。耦合插孔自插孔入口往轴向延伸,此为插孔室的轴向幅度。插孔的轴向幅度会形成插孔高度,轴向幅度的测量方式是沿着构成插孔室的内部外围壁轴端之间的插孔耦合轴进行测量。插孔的内部外围壁构成插孔室的形状、结构和尺寸。插孔可能是插孔部分、插孔体或插孔构件。在某些实施例,母连结件是由形成插孔的外围壁所构成。外围壁的构成可能包含形成插孔室和插孔室径向剖面的内部外围壁,以及围绕内部外围壁并形成插孔外部外围的外部外围壁。外围壁可能是连续壁或非连续壁。在某些实施例,插孔的外部外围壁取决于面板部分,且其轴向幅度具有实质部分,轴向幅度与面板部分以定距离间隔或与面板部分分开。例如,外围壁可能是轴向幅度或插孔室最大径向幅度的55%、60%、65%、70%、75%、80%、90%、95%、100%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围,此与面板部分侧向分离,使得外部外围壁与插孔依附的面板部分之间会有径向空间分离。在某些实施例,插孔轴向幅度的次要部分与面板部分以定距离间隔或与面板部分分开。次要部分是轴向幅度或插孔室最大径向幅度的5%、6%、7%、8%、9%、9%、10%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。
母卡入连结件是由卡入式配合插孔所构成,插孔的形状和尺寸是为了与公卡入接合部分紧密配合接合。母卡入连结件与公卡入连结件紧密配合卡入接合时,做为母接合部分的插孔会对接合部分施加少量的径向向内压缩力,而公接合部分会对插孔施加少量的径向向外扩张力。
母连结件的插孔室具有径向剖面,此为插孔的内部外围壁。母卡入连结件的插孔室径向剖面的特征是轴向方向的不均匀径向幅度,一般包含轴向方向的突起插孔部分突起径向剖面和缩减插孔部分缩减径向剖面。插孔、耦合插孔、卡入配合插孔、插孔部分、插孔体、插孔构件等用词于本文是可互相替换使用的,除非内文另有规定。
输入孔位在插孔轴端上或轴端处,是让公接合部分可进入的环形孔,公接合部分可透过该轴端和输入孔进入插孔室,再与插孔进行紧密配合接合。插孔可能在两个轴端上都有输入孔,让公连结件的突出部分可从选定的轴端进出。
输入孔具有或可能具有径向间隙,此间隙小于或稍微小于公接合部分的最大径向幅度,公接合部分的最大径向幅度一般位在公连结件突出的突起部分。输入孔处小于突起部分最大径向幅度的径向间隙通常表示在插孔轴端的径向束缩。公链接媒介的突起部分必须克服径向束缩以从插孔室外面进入插孔室,或者从插孔室里面离开插孔。插孔的最小径向间隙幅度在输入孔处形成。
插孔的组成可能包含具有第一插孔室的第一插孔部分,以及具有第二插孔室的第二插孔部分。第一插孔部分与壁二插孔部分是串联的,并在耦合轴向对齐。第一插孔部分具有由插孔入口构成的轴端,第二插孔部分自第一插孔部分和插孔入口进行轴向延伸。第一插孔部分又称为颈插孔部分,在卡入接合时必须围绕并卡入对应公接合部分的颈部分。颈插孔部分也称为颈部分接合部分,是由颈插孔室所构成。第二插孔部分又称为头插孔部分,在卡入接合时必须围绕并卡入对应公接合部分的头部分。头插孔部分也称为头部分接合部分,是由头插孔室所构成。两个插孔部分,即头插孔部分和颈插孔部分,可以是分开或一起形成的。
插孔部分的接合部分是环形插孔部分,此为构成插孔部分的插孔内部外围壁的一部分。接合部分可能是环形托座部分、环形托座构件、环形颈圈部分或环形颈圈构件的实施例。在某些实施例,插孔部分在其各个轴端具有进入孔,用以让相配公接合部分可从任一轴端进出。
在某些实施例,插孔可能只有一个插孔部分,如只有头插孔部分或只有颈插孔部分。
头插孔部分由头插孔室所构成,头插孔室经调整使其与对应公连结件的头部分进行卡入接合,并且具有径向夹紧剖面,此剖面的形状和尺寸经调整以符合对应公连结件突起部分的径向剖面。
头插孔部分是扩大的插孔部分,又称为加宽插孔部分,或简称扩大部分。头插孔部分具有头插孔部分径向剖面,相较于颈插孔部分径向剖面,这是扩大的径向剖面。头插孔部分径向剖面朝外围方向进行延伸,此为头插孔部分的环形内部外围。头插孔部分径向剖面与头插孔部分内部外围是由头插孔部分形成的插孔内部外围壁的一部分。头插孔部分的接合部分一般是环形夹钳或夹具,其在范例实施例的形式是环形托架部分、环形托架构件、环形颈圈部分或环形颈圈构件。插孔的最大径向间隙幅度通常是由头插孔部分所形成。
构成头插孔部分与头插孔室的插孔内部外围壁部分具有凹陷或凹处的径向剖面,该凹陷或凹处朝内面对耦合轴。凹陷具有径向剖面,此为头插孔部分径向剖面。径向剖面可能有角度或弯曲度,会往外围方向进行外围延伸,即环状延伸,此为头插孔室与其边界。外围方向与耦合轴垂直,对构成环形夹钳或夹具的圆是正切方向。环形夹钳或夹具的形式是围绕头插孔部分核心部分的环形通道。头插孔部分构成母连结部分的母卡入接合部分,称为插孔,即母连结部分,的第一接合部分或第一卡入接合部分。「通道」和「沟槽」两词于本文可互相交替使用。
头插孔室具有最大径向幅度,这是称为最大径向幅度水平的轴向水平之最大径向间隙和最大径向平面。最大径向平面也是最大横向平面。随着最大径向幅度的轴向距离变大,头插孔部分的径向幅度会减少。具体而言,头插孔部分自最大径向幅度水平延伸并接近插孔入口时,头插孔部分的径向幅度会减少,而头插孔部分自最大径向幅度水平延伸并移离插孔入口时,头插孔部分的径向幅度会增加。因此,头插孔部分与最大径向幅度平面或最大径向幅度水平的轴向距离拉远时,头插孔部分会逐渐变窄。相反地,头插孔部分往最大径向幅度平面或最大径向幅度水平进行轴向延伸时,头插孔部分会展开变宽。
插孔入口远程的头插孔部分轴端可能是扁平或弯曲的,例如,其形状可能是圆冠或其他希望的形状。
颈插孔部分由颈插孔室所构成,颈插孔室经调整使其可与对应公连结件的颈部分进行卡入接合,并且具有径向夹紧剖面,此剖面的形状经调整以符合对应公连结件颈部分的径向剖面。
相较于头插孔部分径向剖面,颈插孔部分是缩减的插孔部分。颈插孔部分是缩减的插孔部分,因为该部分拥有小于头插孔部分径向剖面的颈插孔部分径向剖面。缩减的插孔部分也称为收窄插孔部分,或简称缩减部分。颈插孔部分径向剖面是由插孔内部外围壁的一部分所构成,此为颈插孔部分和颈插孔部分内部外围。颈插孔部分径向剖面往外围方向进行延伸,此为颈插孔部分的环形内部外围。构成颈插孔部分与颈插孔室的插孔内部外围壁部分具有凹陷或凹处剖面,该凹陷或凹处朝内面对耦合轴和头插孔最大径向平面的中心。凹陷具有属于或构成颈插孔部分径向剖面的径向剖面。径向剖面可能是有角度或弯曲度的,会往外围方向进行外围延伸,即环状延伸,此为颈插孔室与其边界。
颈插孔部分范例的接合部分是围绕并构成颈插孔部分的环形夹钳或环形夹具。环形夹钳或夹具可能拥有夹紧托架或夹紧颈圈的径向剖面。实施例范例的颈插孔部分的形式是环形托架部分、环形托架构件、环形颈圈部分或环形颈圈构件。「托架」与「颈圈」两词于本文可相互交替使用,应具有相同意义,除非内文另有规定。本文所述的夹紧托架是倾斜的托架,具有面对着耦合轴与头插孔部分最大径向平面中心的凹处或凹陷。托架朝外围方向进行外围延伸,此为颈插孔室部分与其边界。外围方向与耦合轴垂直,对构成环形夹钳或夹具的圆是正切方向。颈插孔部分构成母连结部分的母卡入接合部分,称为插孔或母连结部分的第二接合部分或第二卡入接合部分。类似于第一接合媒介,第二接合媒介是形成母固定媒介的固定部分。插孔的最小径向间隙幅度通常是由颈插孔部分所构成。
缩减插孔部分具有局部最大径向幅度,这是称为局部最大径向幅度水平的轴向水平之局部最大径向平面。局部最大径向平面也是局部最大横向平面。随着自局部最大径向幅度水平移离插孔入口的轴向距离变大,颈插孔室的径向幅度会减少。具体而言,颈插孔室自局部最大径向幅度水平延伸并接近和连接插孔入口时,颈插孔室的径向幅度会减少。颈插孔室朝插孔入口进行轴向延伸时,颈插孔室会是锥形插孔部分。相反地,颈插孔室自插孔入口进行轴向延伸时,颈插孔室会展开变宽。可选择性地调整颈插孔部分的锥形入口处,使其可做为接合部分使用,更具体而言是做为公接合部分,以透过楔入接合等方式与对应公连结部分的收窄颈部分进行接合或卡入。因此,可将此锥形入口端视为插孔的第三卡入接合部分。
变成锥形的过程可能是跟随凹曲线等曲线、直线斜面或者其他不失一般性的剖面。
母连结部分的插孔经调整以符合公连结部分的突出,让两个具有相配链接媒介的积木在堆栈时,且相配对应链接媒介处于可释放式接合时,积木的对应连结表面同高毗邻,甚至会接触。为达到符合条件,入口端远程的插孔室轴端或顶面必须位在足以符合突出的轴向水平。
若插孔入口端位在连结表面的轴向水平,插孔的顶面端会位在对应连结表面突出轴向幅度的轴向水平,通常是如此,除非顶面端允许突出通过的开口端。一般而言,插孔室轴向幅度是突出或插孔的最大径向幅度(E)的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于15%-80%,如15%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。若突出具有圆形端或部分球形端,轴向幅度会是介于50%-80%的较高范围内,若突出具有扁头或扁轴端,则会介于15%-60%的较低范围内。
经调整以卡入突起部分的头插孔部分具有径向夹紧剖面,此剖面的形状经调整使其可配合头部分突起的径向剖面。
为了在突起部分上充分有效地进行卡入抓紧,决定于环形托架径向剖面的头插孔部分径向夹紧剖面轴向幅度会是可相比于对应公接合部分的突起部分轴向幅度。一般而言,头插孔部分的轴向幅度会是突起部分最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于10%-40%,如10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、34%、36%、38%、40%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。
头插孔部分基于对径向平面是选择性地对称,该平面对应卡入接合上突出的突起插孔部分或突起部分之最大径向幅度平面。对称平面基于对称径向平面将头插孔分成对称的两半。头插孔部分自最大径向幅度平面进行轴向延伸时,会逐渐变窄。头插孔部分位逐渐变成锥形而进行轴向延伸时,会选择性地跟随凹剖面,或者具有凹径向剖面。选择性地,凹剖面会跟随或配合对应突起部分的凹剖面。在某些实施例,凹剖面会跟随凹曲率,此曲率的直径且部分的最大径向幅度是相等或可相比的。变成锥型的过程可能跟随直线斜率或其他不失一般性的剖面。凹曲线可能拥有大约最大径向幅度(E)一半的曲率半径。
对称端平面对称的头插孔部分轴端之头插孔部分径向幅度是突起插孔部分最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于95%-99%,如95%、96%、97%、98%、99%,或者利用由任何前述数值组合成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
颈插孔部分具有轴向幅度,用以在公连结件的颈部分上进行卡入抓紧。轴向幅度是突起部分最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于2%-10%,如2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。
为了在突出的颈部分上充分有效地进行卡入抓紧,颈插孔部分径向夹紧剖面的轴向幅度,即环形托架径向剖面,会是可相比于对应公接合部分的颈部分轴向幅度。一般而言,颈插孔部分的轴向幅度会是基础表面处颈部分径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于10%-35%,如10%、12%、14%、16%、18%、20%、22%、24%、26%、28%、30%、32%、35%,或者利用由任何前述数值组合成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
颈插孔部分的轴向幅度可表示为插孔最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于1.9%-5%,如1.9%、2%、2.0%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.0%、4.5%、5%,或者利用由任何前述数值组合成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
颈插孔部分往进入孔进行轴向延伸时,会逐渐变窄,此为促进卡入配合的收窄进入孔。
由于逐渐变成锥形,插孔部分锥形轴端的进入孔具有轴向幅度,轴向幅度是插孔内部腔室间隙最大径向幅度的分数,可选择令该分数(以百分比表示)介于85%-96%,如85%、90%、95%、96%,或者利用由任何前述数值组合成的一个范围或数个范围做为单一范围限制或数个范围限制。
由于逐渐变成锥形,颈插孔部分的内部外围壁对颈插孔部分进入孔轴端的径向平面会是具有清斜角度的。可选择令该倾斜角度介于50度-88度,如50度、55度、60度、65度、70度、75度、80度、85度、88度,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。倾斜角度最好是对应连接角度,藉以促进颈插孔部分与颈部分的紧密配合接合。
若插孔的组成包含颈插孔部分和头插孔部分,颈插孔部分和头插孔部分的构成可能会是整体成形的插孔外围壁,插孔外围壁的轴向幅度会选择性地介于R的30%-85%,如30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%,或者由任何前述数值和/或范围组成的一个范围或数个范围。
揭露积木。积木的构成包含:顶壁,其边界划定顶壁上表面和顶壁下表面的界限;底端;自边界垂直延伸并形成底端的外围壁,由外围壁内部表面与外围壁外部表面所组成,外围壁会与顶壁协作形成主积木体,而外围壁内部表面会与顶壁上表面协作形成主积木体内的空心内部腔室;至少一个自顶壁凸出的公连结件,公连结件自顶壁上表面垂直凸出,并沿着第一轴(Z-Z)往第一轴向(+Z)延伸,第一轴(Z-Z)是公连结件的中心轴和侧向对称轴,构成公连结件的耦合轴。每一个公连结件都有对应的母连结件,母连结件在内部腔室里形成,沿着与第一轴对齐的耦合轴进行延伸,并在底端处或底端附近具有入口端,母连结件是公连结件的相配连结件,其形状和尺寸经调整以与连结件进行机械式配合和接合,该连结件拥有公连结件,即在外围壁上形成的复数部分连结件,的形状和尺寸。
每一个部分连结件是完整连结件的划分部分,都具有划分表面,可区分、描述或定义部分连结件使其不同于完整连结件。完整连结件经调整以沿着完整连结件耦合轴与相配连结件进行耦合机械接合。
划分部分与划分表面可能沿着与完整连结件耦合轴平行的方向进行轴向延伸,完整连结件的耦合轴垂直于外围壁的一部分,部分连结件在该外围壁上形成。
复数部分连结件的划分表面可以是与顶壁上表面同高或接近顶壁上表面,且其面对方向与底端相反,或者与底端同高或接近底端,且其面对方向与顶壁上表面相反;复数部分连结件包括至少一个公型完整连结件部分连结件,以及至少一个母型完整连结件部分连结件,母型完整连结件的形状和尺寸经调整以符合并接合公型完整连结件。
本文所揭露的积木是有帮助的。例如,具有不同部分连结件排列的积木可在基础积木结构上形成,进而减少形成不同积木所需的模型数量。本文所述的基本积木结构的构成包含顶壁、底端、外围墙、一个或复数公连结件,以及一个或对应复数母连结件。
藉由选择性地只在接近顶壁的外围壁上配置部分连结件,令所有划分表面面对与顶壁下表面相同的方向;只在接近底端处进行配置,令所有划分表面面对与顶壁上表面相同的方向;或者在接近底端和顶壁的地方进行配置,让第一组部分连结件只在接近顶壁处形成,且所有形成第一组的部分连结件的划分表面都面对与顶壁下表面相同的方向,以及让第二组部分连结件只在接近底端处形成,且所有形成第二组的部分连结件的划分表面都面对与顶壁上表面相同的方向,具有功能性部分连结件的不同积木可从基本积木结构形成。
具有整体成形部分连结件的积木称为部分积木。部分积木同时拥有沿着其外侧边缘整体成形的公型与母型部分连结件。带有部分连结件的部分积木与带有对应补充部分连结件的相配积木进行组合时,会形成具有完整连结件的组合积木,完整连结件会在对应补充部分连结件与对齐并彼此面对的对应分配表面对齐时形成。
因此,本文也揭露组合积木。组合积木的构成包含第一积木,以及与第一积木进行可拆离式连接的第二积木。每一个第一和第二积木的构成都包含:顶壁,其边界划定顶壁上表面和顶壁下表面的界限;底端;自边界垂直延伸并形成底端的外围壁,由外围壁内部表面与外围壁外部表面所组成,外围壁会与顶壁协作形成主积木体,而外围壁内部表面会与顶壁上表面协作形成主积木体内的空心内部腔室;至少一个自顶壁凸出的公连结件,公连结件自顶壁上表面垂直凸出,并沿着第一轴(Z-Z)往第一轴向(+Z)延伸,第一轴(Z-Z)是公连结件的中心轴和侧向对称轴,构成公连结件的耦合轴。每一个公连结件都有对应的母连结件,母连结件在内部腔室里形成,沿着与第一轴对齐的耦合轴进行延伸,并在底端处或底端附近具有入口端,母连结件是公连结件的相配连结件,其形状和尺寸经调整以与连结件进行机械式配合和接合,该连结件拥有公连结件,即在外围壁上形成的复数部分连结件,的形状和尺寸。每一个部分连结件是完整连结件的划分部分,都具有划分表面,可区分、描述或定义部分连结件使其不同于完整连结件。完整连结件经调整以沿着完整连结件耦合轴与相配连结件进行耦合机械接合,划分表面沿着与完整连结件耦合轴平行的方向进行轴向延伸,完整连结件的耦合轴垂直于外围壁的一部分,部分连结件在该外围壁上形成。复数部分连结件的划分表面与顶壁上表面同高或接近顶壁上表面,且其面对方向与底端相反,或者与底端同高或接近底端,且其面对方向与顶壁上表面相反;复数部分连结件包括至少一个公型完整连结件部分连结件,以及至少一个母型完整连结件部分连结件,母型完整连结件的形状和尺寸经调整以符合并接合公型完整连结件。第一积木与第二积木的连接方式使得第一积木底端毗邻第二积木顶壁。第一积木由第一组部分连结件所构成,第一组部分连结件的所有划分表面都同高于或接近第一积木底端,且面对方向与顶壁上表面相反。第二积木由第二组部分连结件所构成,第二组部分连结件的所有划分表面都同高于或接近第二积木顶壁上表面,且面对方向与底端相反,第一组部分连结件与第二组部分连结件协作以形成完整的连结件组,一组完整的连结件由公型完整连结件与母型完整连结件所构成。
本文揭露积木,其构成包含主体第一侧的第一耦合表面、主体第二侧的第二耦合表面,以及在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸的外围壁或复数外围壁,此为主体的侧向边界。积木可用于玩具、公业或商业应用。
积木的构成包含积木间连结件或复数积木间连结件,此为第一耦合方向,以及在主体第一侧形成的第一耦合表面。
积木的构成包含积木间连结件或复数积木间连结件,此为第二耦合方向,以及在主体第二侧形成的第二耦合表面。
积木由在外围壁上形成的部分连结件或复数部分连结件所构成。
部分连结件是独立积木间连结件的轴向分裂部分,由轴向延伸的分裂表面所构成。
独立积木间连结件具有连结件轴,此为耦合方向,分裂表面会沿着与独立积木间连结件的连结件轴平行的分裂方向进行延伸。
第一耦合表面上的积木间连结件与第二耦合表面赏的积木间连结件是兼容的积木间连结件,具有兼容匹配特性尺寸的匹配特性。
一般而言,积木间连结件具有连结件轴,此为耦合方向。为促进积木间连结,拥有积木间连结件的积木与拥有相配积木间连结件的对应积木被移动靠近彼此,成对的相配积木间连结件的连结件轴与耦合表面对齐,直到成对的相配积木间连结件或积木的对应耦合表面紧密配合接合。积木的对应耦合表面处于紧密配合或牢固配合接合时,积木是互连的,更准确地说,此为紧密配合或牢固配合的机械式互连。
调整积木间连结件使其可进行积木的可释放式或可拆离式互连。为促进牢固但可释放的互连,积木间连结件是更适当的卡入配合连结件。为促进灵活的积木间连结,积木间连结件是更适当的环形卡入连结件,如圆柱环形卡入连结件或球状环形卡入连结件。环形卡入连结件具有中心轴,这也是连结件轴,此为其耦合方向,且连结件轴呈圆形对称。
当拥有相同性别和兼容匹配特性尺寸的部分连结件的两个积木互连以形成积木次组件,使得对应的部分连结件成对,会形成独立积木间连结件。当对应部分连结件成对,耦合接合的相邻积木的分裂表面会面对不同方向,并毗邻或接近并列。
藉由相邻积木互连而形成的独立连接件会提升积木的精密性和机动性,也使其成为对大众有用的选择。例如,积木组件可连接第三积木,其中第三积木的耦合表面并非与积木次组件的组件积木耦合表面同高。
构成主体第一侧第一耦合方向与第一耦合表面的积木间连结件或复数积木间连结件属于或包含具有第一连结件轴的第一积木间连结件,而构成主体第二侧第二耦合方向与第二耦合表面的积木间连结件或复数积木间连结件属于或包含具有第二连结件轴的第二积木间连结件。第一连结件轴与第二连结件轴是对齐的。第一积木间连结件与第二积木间连结件是兼容的积木间连结件,具有兼容的匹配特性大小或尺寸。第一积木间连结件与第二积木间连结件可能拥有相同或相反的匹配特性性别。例如,第一积木间连结件可以是公型或母型积木间连结件,而第二积木间连结件可以是公型或母型积木间连结件。若积木间连结件具有兼容的匹配特性大小或尺寸和相反的匹配特性性别,积木间连结件会是互补且相配的配对积木间连接件。
当拥有互补且相配配对连结件的两个积木互连时,会形成可释放式和可拆离式的非永久性接合点,而接合点会在两个积木之间延伸。由于非永久性接合点必须是可释放和可拆离,但其坚固性却又必须足以维持积木所形成的积木组件之结构完整性,积木间连结件是最适当的卡入式连结件,又称为卡入配合连结件。
在某些实施例,第一耦合表面上的积木间连结件是整体成形的公型圆柱环形连结件,构成第二耦合表面的积木间连结件是整体成形的母型圆柱环形连结件,而部分连结件是组合圆柱环形连结件的分裂部分,该组合环形连结件具有构成独特耦合方向的独特连结轴。部分连结件具有沿着独特耦合方向延伸的分裂表面。
在某些实施例,分裂表面同高于或接近第一耦合表面或第二耦合表面,且其面对的方向与该耦合表面相同。
在某些实施例,部分连结件是3D数组的对齐部分,该数组构成第一耦合表面上的积木间连结件和/或第二耦合表面上的积木间连结件。
在此揭露文中,耦合接合代表牢固配合或紧密配合接合,包括磨擦配合、按压配合、干涉配合与卡入配合的接合。
具体实施方式
就图1A到图1G而言,本发明的范例积木100的构成包含:在第一侧与第二侧之间延伸的主体、主体第一侧的第一耦合表面120、主体第二侧的第二耦合表面140、在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸并使两者互连的外围耦合表面160、在第一耦合表面上形成的复数耦合连结件、构成第二耦合表面的复数耦合连结件,以及在外围耦合表面160上形成的复数外围连结件。
主体的构成包含主体第一侧的第一面板和依附第一面板的第二面板。第一面板拥有第一主要表面120a,此为面向上方的表面,形成耦合表面;以及第二表面120b,此为面向下方的表面。面板的厚度取决于第一主要表面与第二主要表面之间的分开距离。在某些实施例,如本发明,第一面板的第一主要表面与第二主要表面是平行的,而第一面板的厚度取决于第一与第二主要表面之间的垂直分开距离。在某些实施例,如本发明,第一面板的厚度在实质上是均匀的。第一面板具有外部边界,此为耦合表面的形状。在某些实施例,如本发明,积木是整体成形的单一构件,其中第一面板与第二面板协作以形成积木的坚硬空心外壳和内部腔室。
第二面板是外围面板,自第一面板向下延伸以形成主体的第二侧和第二耦合表面。外围面板具有内部表面160a(或面向朝内的表面)和外部表面160b(或面向朝外的表面)。外部表面160b构成外围耦合表面160,内部表面160a构成积木的内部腔室。在某些实施例,如本发明,外围面板构成外围壁,此外围壁会沿着耦合表面的外部边界进行跟随或延伸。在此范例中,第一面板具有矩形外部边界,而外围壁沿着第一面板的矩形外围边界垂直向下延伸以形成主体,该主体沿着延伸方向具有实质上均匀的矩形外部边界。外围壁的内部表面自第一面板向下垂直延伸以形成内部腔室,该腔室沿着延伸方向具有实质上均匀的矩形断面。在某些实施例,如本发明,外部表面与内部表面是平行的,外围面板拥有实质上均匀的厚度且内部腔室的断面实质上跟随第一面板的形状。外围面板在第一端(或上端)与第二端(或下端)之间进行延伸,其中第一端位于第一耦合表面上,而第二端位于第一耦合表面远程,此为第二耦合表面。第一耦合表面与第二耦合表面之间的分开距离取决于外围壁的深度。在某些实施例,如本发明,外围壁拥有均匀深度,且第一与第二耦合表面是平行的。
范例复数的两个耦合连结件在第一耦合表面上形成。第一耦合表面上的范例耦合连结件是公型积木间连结件172(176),其中心轴分布于分配轴上,此为第一耦合表面120的纵向中心轴A-A’。在某些实施例,如本发明,耦合连结件具有圆形剖面。耦合连结件与外围壁的一部分维持侧向间距,该外围壁接近耦合连结件。在某些实施例,如本发明,平行的耦合连结件与外围壁的接近部分之间的间距是相等的。第一耦合表面120上的公耦合连结件172(176)是由突出部分所构成,该突出部分自第一耦合表面120凸出,并沿着耦合轴的轴向延伸。
范例复数的两个耦合连结件在第二耦合表面上形成。第二耦合表面上的范例耦合连结件是母型积木间连结件174,其中心轴Z-Z’分布于分配轴上,此为第二耦合表面140的纵向中心轴A-A’。第一与第二耦合表面上的耦合连结件排列方式,使得第一耦合表面上的耦合连结件在第二耦合表面上具有与其共享共同中心轴的对应耦合连结件。第二耦合表面140上的母耦合连结件174由插孔壁所构成,该插孔壁自第一面板的朝下面向表面120b凸出,并沿着耦合轴的轴向往下朝第二耦合表面140进行轴向延伸。
范例复数的六个外围连结件176,178分布于外围壁上。外围表面上的外围连结件是由公型与母型外围连结件所构成。
耦合连结件是耦合表面上的积木间连结件,可促进一对紧紧相邻的积木之间的积木间连结,该对积木具有相配积木间连结件。
本文所述的积木间连结件是用以促进积木之间的物理性、可拆离式与扣紧互连连结。为促进第一积木与第二积木之间的物理性、可拆离式与扣紧互连连结,每一个积木都有相容的积木间连结件,而积木上的相容积木间连结件的匹配性别是相反的,如此才可形成相配且相容的积木间连结件。一对相配积木间连结件表示积木间连结件具有兼容匹配特性尺寸的匹配特性,以及兼容性别的匹配特性,即相反的匹配性别。图1A中,第一耦合表面上的公耦合连结件与积木上的母耦合连结件是一对相配积木间连结件媒介的范例。积木间连结件的匹配特性是促进可拆离式扣紧。可拆离式扣紧可能是透过机械插入配合,如不失一般性的磨擦配合、干涉配合或卡入配合。
本文所述的积木间连结件具有中心轴,此为连结件轴和连结方向,以及相关的干涉表面,称为基础表面或连结表面。每一个积木间连结件都具有轴向幅度和横向幅度。轴向幅度的测量是沿着连结方向,并以连结表面为基准。横向幅度是利用与连结轴垂直并与中心轴交叉的方向进行测量的尺寸。
积木间连结件具有匹配特性,这些特性决定积木间连结件的匹配性质与匹配特征。积木间连结件可分为公型积木间连结件或母型积木间连结件。若积木间连结件是由匹配部分所构成,且该匹配部分主要地或显性地是自基础表面突出或凸出的匹配凸出,积木间连结件会被归类为公型积木间连结件,简称公连结件。若积木间连结件是由匹配部分所构成,且该匹配部分主要地或显性地是主体里面或基础表面下方的匹配插孔,积木间连结件会被归类为母型积木间连结件,简称母连接件。范例匹配插孔由插孔壁所构成,如图1B所示。公型积木间连结件可能由辅助母匹配特性或辅助母匹配性质所组成,在不失一般性的情况下,反之亦然。
在某些实施例,如本发明,积木间连结件在中心轴周围是轴对称或圆形对称的。在积木间连结件是轴对称的实施例中,横向幅度是积木间连结件的直径分量或尺寸,其中中心轴是测量的中心。
耦合轴上的积木间连结件称为耦合连结件,耦合表面是积木间连结件的基准表面。耦合连结件具有耦合轴,以及沿着耦合轴延伸的耦合方向。外围表面室的积木间连结件称为匹配连结件,外围表面(又称为匹配表面)是积木间连结件的基准表面。匹配连结件具有匹配轴,以及沿着匹配轴延伸的匹配方向。每一个耦合轴与匹配轴实质上对应积木间连结件的中心轴,而每一个耦合方向与匹配方向对应积木间连结件的连结方向,特此说明以避免疑虑。
范例外围连结件是积木间连结件的分裂部分,称为部分连结件。部分连结件是积木间连结件的轴向分裂部分。本文所述的部分连结件具有独特分裂表面,此表面朝着耦合轴构成的轴向进行延伸,此为独特分裂平面。本文所述的部分连结件又称为分裂连结件。
部分连结件具有轴向幅度与横向幅度。部分连结件轴向幅度的测量方式与耦合连结件相同,即沿着连结方向,并以基准表面或基础表面为基准,此为范例实施例,如本发明,的外围表面。外围表面又称为匹配表面。部分连结件的横向幅度是尺寸,其测量是利用与连结轴垂直、与中心轴交叉,以及与分裂表面或分裂平面垂直的方向。部分连结件的横向幅度是耦合连结件或轴对称积木间连结件的部分连结件横向幅度的分数,或者比其小。
就图1A中的范例积木,两个公型部分连结件176在外围壁的第一长侧上形成,两个母型部分连结件178在第一长侧对面的外围壁第二长侧上形成,一个公型部分连结件176在外围壁的第一端上形成,一个母型部分连结件178在第一端对面的外围壁第二端上形成。
在某些实施例,如本发明,部分连结件176、178在侧向对称的轴周围是侧向对称的。外围表面上部分连结件的侧向对称轴与图1E和图1F的轴Z-Z’是平行的。
在某些实施例,如本发明,部分连结件的横向幅度小于耦合连结件横向幅度的一半,例如介于相同积木上的耦合连结件横向幅度的1/4-1/2或1/4-1/3。若部分连结件的横向幅度是轴对称积木间连结件的部分连结件横向幅度的分数,部分连结件的横向幅度会是与圆直径的分数相同,该圆构成轴对称积木间连结件。
在某些实施例,如本发明,外围壁的深度(或高度)可相比于或稍微大于部分连结件的横向幅度,但小于耦合连结件的横向幅度。
在某些实施例,如本发明,部分连结件是由单一分裂平面所构成。在此范例中,分裂平面是直径平面。在某些实施例,部分连结件是由一对分裂平面所构成,例如一对平行且以定距分离的分裂平面。
外围表面上的范例复数外围连结件是由混合的公型与母型部分连结件所构成。公型部分连结件是公型积木间连结件的轴向分裂部分,母型部分连结件是母型积木间连结件的轴向分裂部分。
外围表面上的范例外围连结件的排列方式,使得其分裂表面对齐。在某些实施例,如本发明,分裂表面与耦合表面同高,耦合表面在此范例中是第二耦合表面。在某些实施例,如本发明,分裂表面与耦合表面同高,耦合表面在此范例中是第二耦合表面。在某些实施例,如本发明,部分连结件的中心轴与耦合连结件的中心轴交叉。在某些实施例,如本发明,分裂表面与第一耦合表面和/或第二耦合表面平行。
在某些实施例,如本发明,分配轴上相邻的耦合连结件之间的间距等同于沿着平行分配轴的相邻外围连结件之间的间距。
以本揭露文为依据的积木可利用材料进行整体塑形,其中材料具有强坚硬度且稍微具有弹性,例如ABS、PP、PE、PC等硬塑料、金属或者其他可塑形材料。
以本揭露文为依据的积木可利用坚硬且无弹性的材料进行整体塑形,例如黏土、瓷、陶瓷、玻璃等。
范例积木10的构成包含在第一侧与第二侧之间延伸的主体、主体第一侧的第一耦合表面120、主体第二侧的第二耦合表面140、在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸并使两者互连的外围耦合表面160、在第一耦合表面上形成的复数耦合连结件、构成第二耦合表面的复数耦合连结件,以及在外围耦合表面160上形成的复数外围连结件,如图10A、图10B与图10C所示。
范例复数的两个耦合连结件在第一耦合表面上形成。第一耦合表面上的范例耦合连结件是公型积木间连结件1721,其中心轴分布于分配轴上,而分配轴是第一耦合表面120的纵向中心轴。相较于公型积木间连结件172,公型积木间连结件1721拥有稍微不同的物理配置,但就本发明而言,两者在实质上仍然相同且性能相等。
范例复数的两个耦合连结件在第二耦合表面上形成。第二耦合表面上的范例耦合连结件是母型积木间连结件1741,其中心轴分布于分配轴上,而分配轴是第二耦合表面140的纵向中心轴。相较于母型积木间连结件174,母型积木间连结件1741拥有稍微不同的物理配置,但就本发明而言,两者在实质上仍然相同且性能相等。第一与第二耦合表面上的耦合连结件的排列方式,使得第一连结表面上的耦合连结件在第二耦合表面上具有与其共享共同中心轴的对应耦合连结件。
范例复数的六个外围连结件1761、1781分布于外围壁上。外围表面上的外围连结件是由公型1761与母型外围连结件所组成。相较于对应外围连结件176、178,外围连结件1761、1781拥有稍微不同的物理配置,但就本发明而言,两者在实质上仍然相同且性能相等。
本文藉由基准与应用准用,纳入以上有关于公型积木间连结件172(176)、有关于母型积木间连结件174、有关于外围176、178的外围连结件和两者的关系及配置之说明。
就图10A与图10C而言,积木10是由划分平面所构成,该划分平面将积木10分成两个可拆离式的部分。划分平面与第一耦合表面平行,并与外围表面上的部分连结件交叉。如图10B与图10C所示,划分平面将外围壁上的母部分连结件分成两个轴向分裂连结件部分,这两个部分都有其各自的横向幅度、分裂表面和分裂平面。在某些实施例,如本发明,轴向分裂部分的横向幅度并不相同。
两个可拆离式部分是两个组件积木,其构成包含第一组件积木1100与第二组件积木1200。两个组件积木藉由复数积木间连结件进行物理性与可拆离式连结,藉以形成积木10,这也是一个积木组件。令组件积木1100、1200互连的积木间连结件是与耦合连结件相容的积木连结件。在某些实施例,如本发明,公耦合连结件1721在第一耦合表面120上形成,而相容的母耦合连结件1741在第二耦合表面140上形成,两者的中心轴在第一耦合表面120上与对应耦合连结件对齐。
两个轴向分裂连结件的构成包含第一组件积木110上的第一分裂连结件部分,以及第二组件积木1200上的第二分裂连结件部分。第一分裂连结件部分是由单一分裂平面所形成,此平面位在积木10的第一耦合表面与第二耦合表面的中间(更具体而言,大约在两者的中间)。第一分裂连结件部分位在第一组件积木1100的第二耦合表面上。第一分裂连结件部分的横向幅度实质上小于第二分裂连结件部分的横向幅度,并且小于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/4。第二分裂连结件部分在为第二组件积木1200上,是由两个平行且以定距分离的分裂平面所形成。第二分裂连结件部分的横向幅度实质上大于第一分裂连结件部分的横向幅度,并且大于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/4,但小于其1/2。换言之,第二分裂连结件部分的横向幅度介于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/2以下、1/2-1/4或者1/4以下(或者由任何前述数值组合的范围)。在此范例,第二分裂连结件部分的分裂平面位在第二组件积木1200的第一耦合表面与第二耦合表面上。
在某些实施例,如本发明,划分平面会在不分裂、截断或分离的状况下与公外围连结件相交。就图10A而言,外围壁短端上的公外围连结件1761与第二组件积木1200是一体的,且在划分平面上方凸出。公外围连结件1761的轴向顶端会凸出超过第二组件积木1200和划分平面,如图11A所示。在某些实施例,划分平面会在不分裂、截断或分离的状况下与公外围连结件相交。
分裂连结件部分的分裂平面平行于或实质上平行于一个耦合表面或两个耦合表面。在某些实施例,如本发明,在分裂连结件部分的分裂平面之间属于主要或最大分裂平面的外围连结件分裂表面,位在第二耦合表面140上,且其面对方向与积木10的第一耦合表面120相反。
范例积木20的构成包含在第一侧与第二侧之间延伸的主体、主体第一侧的第一耦合表面120、主体第二侧的第二耦合表面140、在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸并使两者互连的外围耦合表面160、在第一耦合表面上形成的复数耦合连结件、构成第二耦合表面的复数耦合连结件,以及在外围耦合表面160上形成的复数外围连结件,如图11A、图11B、图11C、图11D与图11E所示。
范例积木20实质上与积木10相同,但其外围连结件的横向定向翻转180度,且外围连结件的排列使得分裂表面位在第一耦合表面上或与其同高,而不是第二耦合表。若积木20的特性相同于或可相比于或等同于积木10与积木100或其他范例积木的特性,本文会藉由基准与应用准用纳入其相关说明。
积木20由划分平面所构成,此划分平面会将积木20分成两个可拆离式部分。划分平面与第一耦合表面平行,并与外围表面上的部分连结件相交。如图11A到图11E所示,划分平面会将外围壁上的母部分连结件分隔或截断成两个轴向分裂连结件部分,两者各自具有其横向幅度、分裂表面与分裂平面,但不会分裂、截断或分离与划分平面交叉的公外围连结件。在某些实施例,划分平面会藉由分裂、截断或分离与公外围连结件相交。
两个可拆离式部分是两个组件积木,由第一组件积木1300与第二组件积木1400所构成,两者藉由复数积木间连结件进行物理性与可拆离式连结,藉以形成积木,这也是一个积木组件。令组件积木1300、1400互连的积木间连结件是与耦合连结件相容的积木连结件。在某些实施例,如本发明,公耦合连结件1721在第一耦合表面120上形成,而相容的母耦合连结件1741在第二耦合表面140上形成,两者的中心轴都与第一耦合表面上的对应耦合连结件对齐。
两个轴向分裂连结件的构成包含第一组件积木1300上的第一分裂连结件部分,以及第二组件积木1400上的第二分裂连结件部分。第二分裂连结件部分是由单一分裂平面所形成,此平面位在积木20的第一耦合表面与第二耦合表面的中间(更具体而言,大约在两者的中间)。第一分裂连结件部分的分裂平面位在第二组件积木1400的第一耦合表面上。第二分裂连结件部分的横向幅度实质上小于第一分裂连结件部分的横向幅度,并且小于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/4。第一分裂连结件部分位在为第一组件积木1300上,是由两个平行且以定距分离的分裂平面所形成。第一分裂连结件部分的横向幅度实质上大于第二分裂连结件部分的横向幅度,并且大于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/4,但小于其1/2。换言之,第一分裂连结件部分的横向幅度介于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/2以下、1/2-1/4或者1/4以下(或者由任何前述数值组合的范围)。在此范例,第一分裂连结件部分的分裂平面位在第一组件积木1300的第一耦合表面与第二耦合表面上。
就图11D而言,外围壁上的公外围连结件1761与第二组件积木1400是一体的,且在划分平面上方凸出。公外围连结件1761的横向底端会凸出超过第一组件积木1300和划分平面,如图11D所示。
范例积木30的构成包含在第一侧与第二侧之间延伸的主体、主体第一侧的第一耦合表面120、主体第二侧的第二耦合表面140、在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸并使两者互连的外围耦合表面160、在第一耦合表面上形成的复数耦合连结件、构成第二耦合表面的复数耦合连结件,以及在外围耦合表面160上形成的复数外围连结件,如图12A、图12B与图12C所示。
范例积木30实质上与积木10和积木20相同,但其外围连结验的横向定向不同,母外围连结件的排列方式使得连结件分裂平面位于积木30的第一耦合表面120与第二耦合表面140上或者与其同高,且外围表面上的公连结件172(176)是积木间连结件(有撑为完整连结件或完整积木间连结件),而不是分裂或部分连结件。若积木30的特性相同于或可相比于或等同于积木10、积木20与积木100或其他范例积木的特性,本文会藉由基准与应用准用纳入其相关说明。
积木30由划分平面所构成,此划分平面会将积木30分成两个可拆离式部分。划分平面与第一耦合表面平行,并与外围表面上的部分连结件相交。如图12A到图12C所示,划分平面会将外围壁上的母部分连结件平分成两个轴向分裂连结件部分,两者各自具有其横向幅度、分裂表面与分裂平面。在某些实施例,如此发明,分裂母部分连结件的两个轴向分裂连结件会具有相等的横向幅度。在某些实施例,分裂母部分连结件的两个轴向分裂连结件会具有不相等的横向幅度。
两个可拆离式部分是两个组件积木,由第一组件积木1200与第二组件积木1200所构成,两者藉由复数积木间连结件进行物理性与可拆离式连结,藉以形成积木,这也是一个积木组件。令组件积木1200、1300互连的积木间连结件是与耦合连结件相容的积木连结件。在某些实施例,如本发明,公耦合连结件1721在第一耦合表面120上形成,而相容的母耦合连结件1741在第二耦合表面140上形成,两者的中心轴都与第一耦合表面上的对应耦合连结件对齐。
两个轴向分裂连结件的构成包含第一组件积木1200上的第一分裂连结件部分,以及第二组件积木1300上的第二分裂连结件部分。每一个分裂连结件部分是由两个平行并以定距分离的分裂平面所形成。分裂连结件部分的横向幅度小于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/2。在某些实施例,组件积木分裂连结件部分的横向幅度介于耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的1/2以下、1/2-1/4或者1/4以下(或者由任何前述数值组合的范围)。
在某些实施例,如本发明,外围壁上的部分连结件并无特定或显著的定向。
在某些实施例,如本发明,部分连结件拥有接近或临近耦合连结件或积木间连结件的横向尺寸或横向幅度的90%或以上。
本发明的范例积木组件40的构成包含在第一侧与第二侧之间延伸的主体、主体第一侧的第一耦合表面120、主体第二侧的第二耦合表面140、在第一耦合表面与第二耦合表面之间延伸并使两者互连的外围耦合表面160、在第一耦合表面上形成的复数耦合连结件、构成第二耦合表面的复数耦合连结件,以及在外围耦合表面160上形成的复数外围连结件。
范例复数的两个耦合连结件在第一耦合表面上形成。第一耦合表面上的范例耦合连结件是公型积木间连结件172(176),其中心轴分布于分配轴上,而分配轴是第一耦合表面120的纵向中心轴X-X’。在某些实施例,如本发明,耦合连结件具有圆形剖面。耦合连结件与外围壁的一部分维持侧向间距,该外围壁接近耦合连结件。在某些实施例,如本发明,平行的耦合连结件与外围壁的接近部分之间的间距是相等的。第一耦合表面120上的公耦合连结件172(176)是由突出部分所构成,该突出部分自第一耦合表面120凸出,并沿着耦合轴的轴向延伸。
范例复数的两个耦合连结件在第二耦合表面上形成。第二耦合表面上的范例耦合连结件是母型积木间连结件174,其中心轴Z1-Z1’、Z2-Z2’分布于分配轴上,该分配轴平行于第二耦合表面140的纵向中心轴X-X’。第一与第二耦合表面是的耦合连结件的排列方式,使得第一耦合表面上的耦合连结件在第二耦合表面上具有与其共享共同中心轴的对应耦合连结件。第二耦合表面140上的母耦合连结件174由插孔壁所构成,该插孔壁自第一面板的朝下面向表面120b凸出,并沿着耦合轴的轴向往下朝第二耦合表面140进行轴向延伸。
范例复数的六个外围连结件176、178分布于外围壁上。外围表面上的外围连结件是由公型与母型外围连结件所构成。更具体而言,两个公型部分连结件176在外围壁160的第一长侧上形成,两个母型部分连结件178在第一长侧对面的外围壁第二长侧上形成,一个公型部分连结件176在外围壁的第一端上形成,一个母型部分连结件178在第一端对面的外围壁第二端上形成。
每一个耦合连结件172(176)与外围连结件176、178都是完整或独立的积木间连结件,具有相等于、可相比于或兼容于完整或独立积木间连结件的匹配特性尺寸。
积木组件40的构成是经由范例复数的四个组件积木1100、1200、1300、1400的堆栈接合,如图13A、图13C、图13C与图13D所示。每一个组件积木1100、1200、1300、1400都是独立的积木。每一个组件积木在本文都称为建筑砖以供简洁、容易的辨识。范例积木40的形成是藉由第一建筑砖1100、第二建筑砖1200、第三建筑砖1300与第四建筑砖1400的堆栈而成形的。
每一个建筑砖1100、1200、1300、1400的构成都包含基本积木或积木体。基本积木是积木100、200、300、400共享的共同基本积木。
积木组件40可被视为一个积木组件,其构成是藉由卡入扣紧两个积木组件,即范例积木组件10、20。
积木组件40可被视为一个积木组件,其构成是藉由卡入扣紧组件积木110形成的第一积木组件、积木组件30形成的第二积木组件组件,以及组件积木1400形成的第三积木组件,其中第二积木组件组件夹在组件积木1100与组件积木1400之间。在某些实施例,第二积木组件可能是单一个组件积木,该组件积木拥有积木组件30的组件积木特性。
本文所述的连结件,包括耦合连结件和积木间连结件,是用以形成两个积木之间的可释放式或可拆离式互连,其中一个积木具有连结件,而另一个则具有相配连结件。当连结件与相配连结件沿着连结件耦合轴进行相对移动以达到相配机械接合时,积木与另一个积木会是可释放地互连的。耦合轴形成耦合方向,相配连结件沿着耦合方向进行相对移动以达到相配机械接合。耦合轴通常是连结件的中心轴,此中心轴沿着连结件的几何中心延伸。连结件一般是侧向对称于中心轴周围。本文所述的侧向对称是指中心轴直径对立侧的对称,侧向是与中心轴垂直的方向。
若内文规定或适当,相配机械接合又称为耦合机械接合。本文所述的连结件可以是公连结件或母连结件。若内文规定,公连结件又称为公型连结件,母连结件又称为母型连结件。公连结件拥有以突出或突出构件为特征的匹配特性。母连结件拥有以凹处或插孔为特征的匹配特性。突出(或突出构件)与凹处(或插孔)拥有相反匹配性质的匹配特性。第一连结件拥有第一匹配特性尺寸和第一匹配性质,而第二连结件拥有与第一匹配性质相反的第二匹配性质,以及与第一匹配特性尺寸相配的第二匹配特性尺寸,两个连结件构成一对相配连结件。
图1的范例积木中,每一个连结件都在其中心轴周围呈圆形对称,耦合轴也是连结件的圆形对称轴。
本文所述的部分连结件是连结件的轴向划分部分,该连结件又称为完整连结件。部分连结件拥有完整连结件的长度,其形成是藉由沿着长度对完整连结件进行划分,划分方向平行于完整连结件的耦合方向或耦合轴。部分连结件具有独特划分表面,此划分表面划定部分连结件与其他完整连结件剩余部分之间的界限。
范例积木100中,划分表面是包含完整连结件耦合轴的平面;部分连结件是平分的部分连结件,拥有独特对分平面或对分平面,对分平面穿过完整连结件的中心轴以将连结件分成两个相等或对称的轴向对半;连结件形成在对分平面周围呈侧向对称的对分部分连结件。
在某些实施例,划分表面是平面,与完整连结件的耦合轴平行,但自该耦合轴偏移。划分表面平移于并偏移自完整连结件耦合轴时,完整连结件会被轴向地划分呈不相等的部分连结件。
在某些实施例,划分表面是横断面,由连结件的几何扇形所构成,并沿着连结件的耦合轴或中心轴进行延伸。几何扇形具有独特中心角(θ),此中心角是由部分连结件的扇形臂所构成。部分连结件轴向税平的扇形臂形成一个平面,该平面垂直于耦合轴,扇形臂在耦合轴(即中心轴)相交。部分连结件的中心角是不变的(包括实质上不变的),虽然其范围是在150之间,但通常介于60度-240度。若中心角是180度,部分连结件会有平面划分表面。
本文所述的部分连结件或对分连结件可以是公型部分连结件或母型部分连结件。范例积木100的部分连结件都是对分连结件,构成复数公型部分连结件与复数母型部分连结件。一般而言,积木的构成包含在外围壁上形成的至少一个公型部分连结件和至少一个母型部分连结件。
本文所述的公型部分连结件是由突出构件所形成,此突出构件自外围壁向外突出,而且通常是沿着垂直于外围壁外部表面的方向延伸。突出构件拥有公匹配特性,其形状与大小经调整以使其与兼容且相配的母连结件进行相配接合。兼容且相配的母连结件是由拥有匹配特性的突出构件插孔所形成,其形状与大小经调整以使其与兼容且相配的公连结件进行相配接合。
本文所述的母型部分连结件是由突出构件插孔所构成,该插孔在外围壁上形成凹处或开口。凹处是在底端展开的开口,开口朝顶壁向上延伸,但在抵达顶壁前停止。在此范例,开口大约在顶壁与底端的中间停止,而且开口实质上是半圆形,由外围壁的半圆形部分所形成。在某些实施例,开口可能具有非半圆形轮廓,如方形(包括圆角方形)、正多边形(包括圆角正多边形)轮廓。外围壁的厚度构成部分连结件插孔,用以接受相配且兼容的公型部分连结件。
公型部分连结件与共轭公型部分连结件结合以形成公型完整连结件。同样地,母型部分连结件与共轭母型部分连结件结合以形成母型完整连结件。公型完整连结件(又称为公连结件或公型连结件)与相配母型完整连结件(又称相配母连结件或相配母型连结件)是一对相配连结件,两者沿着耦合轴结合时,会达到相配接合。突出构件插孔等相配母连结件拥有母匹配特性,其形状与大小经调整使其配合突出构件等公连结件(即相配公连结件)的匹配特性,以促进两者之间的相配接合。
本文所述母型部分连结件的相配且兼容公型部分连结件是表示,公型部分连结件有与母型部分连结件相配的外型和大小,但却具有相反的匹配特性和性质。当公型连结件的形成是藉由结合复数供型部分连结件,如两个公型部分连结件,结合而成的公连结件会是与对应或相配母连结件相配、互补和相容的连结件。
在某些实施例,范例积木的顶壁是矩形(包括实质矩形),是由方形部分或复数结合方形部分所形成。复数结合方形部分的相邻方形部分是毗邻接触的,方形部分结合以形成顶壁的矩形,本文所述的矩形不失一般性地包括方形。例如,顶壁的形成可能是利用方形部分的N列与M行,其中列和行是彼此垂直的,N=1,2,3,4,5,…,M=1,2,3,4,5,…。虽然N与M可以是不同且非常大的数值,如高达100,但代表性的N值与M值会介于1-10或者多数实际应用所使用的1-20。图1的范例积木中,N=1,M=2,顶壁是由两个侧面对齐的结合方形部分所形成。
外围壁自顶壁的矩形边界向下延伸,期构成包含复数的四面外围侧壁,每一个外围侧壁自顶壁外部边界向下垂直延伸。在某些实施例,由复数结合方形部分所构成的顶壁可能具有非矩形边界,例如圆形、椭圆形或直线形外部边界,而外围壁可能会不失一般性地跟随外部边界的形状。
每一个方型部分都有四个垂直的侧边,每一边都有一个单位长度和一对在方形中心相交的对角线。公连结件在每一个方形部分上形成,并沿着第一轴向自顶壁上表面垂直凸出,第一轴向(+Z方向)是由方形部分中心轴(Z轴)构成的方向,此中心轴穿过方形部分的几何方形中心,并自构成方形部分的顶壁上表面垂直延伸。公连结件以Z轴为中心,使得其中心轴与Z轴一致。复数方形部分上的公连结件实质上是相同的,而且具有一样、可相比或相同的匹配特性与匹配尺寸。
若顶壁是由方形部分的N列与M行所形成的,且列与行是垂直排列的,复数方形部分的Z轴会分布形成N×M矩阵,其中相邻列与相邻行之间有相等的间距或距离。由于顶壁上的每一个公连结件的中心都位在方形的Z轴或中心轴或其周围,列和行的相邻公连结件之间的分开距离会是相同或一致的,此距离的测量是利用相邻公连结件的中心轴为基准。
方形部分的公连结件具有实质上小于方形部分面积的占用面积,所以顶壁的相邻公连结件之间会有未占空间或间隙,占用面积自方形部分的公连结件朝-Z方向垂直凸出,-Z方向与+Z方向相反,且是由Z轴所构成。一般而言,方形部分的公连结件面积占用率介于方形部分总面积的20%-80%,面积占用率的范围可以是20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%,或者由任何前述数值组成的一个或数个范围。图1的范例中,圆形对称公连结件的面积占用率大约是25%,公连结件的横向幅度大约是方形部分长度的50%,测量方式是以直径横跨方形中心。
方形部分的每一个公连结件都有对应母连结件。对应母连结件在主体内形成,而且与对应公连结件轴向是对齐的,更具体而言,是同轴对齐的。母连结件是方形部分公连结件的相配型连结件。范例母连结件由突出插孔所构成,此插孔经调整使其可与相配公连结件的突出进行相配接合。突出插孔向下轴向突出,并在底端或底端附近结束。为了符合在中心轴周围呈圆形对称的对应公连结件,母连结件(突出插孔)在耦合轴的中心轴周围呈圆形对称。图1的范例中,突出插孔是由套筒构件所构成,此套筒构件在耦合轴周围延伸,形成轴向延伸突出插孔。套筒构件自顶壁下表面向下凸出,沿着轴向或-Z方向延伸,并在底端或底端附近结束,其中-Z方向与第一轴向相反。
复数平分连结件176、178在外围壁上形成。复数平分连结件包含公型与母型平分连结件。配置平分连结件,使得所有平分连结件的平分平面同高于(包括实质上平行、实质上同高)或接近顶壁上表面。此外,所有平分连结件的平分平面平行于(包括实质上平行)顶壁上表面,或者由外围壁底端协作形成的底端平面。配置每一个平分连结件,使得其中心轴或耦合轴与外围壁垂直,并与顶壁上公连结件的Z轴或中心轴相交,或者与主体内母连结件的Z轴相交。
图1A与图1B的范例积木中,复数的两个平分公连结件在长外围侧壁上形成;复数的两个平分母连结件在另一面长外围侧壁上形成,并自长外围侧壁向外垂直凸出;平分母连结件在短外围侧壁上形成;平分公连结件在另一面短外围侧壁上形成,并自短外围侧壁向外垂直延伸。
图2A到图2G中,范例积木200的构成包含第一面板220,第一面板形成顶壁,而顶壁具有顶壁上表面120a和顶壁下表面220b;底端240;第二面板260,此面板形成外围壁,而外围壁自顶壁垂直延伸并在底端结束;自顶壁向上凸出的复数公连结件272;自顶壁向下凸出的复数母连结件274;以及在外围壁上形成的复数部分连结件276、278。第一面板与第二面板协作以形成具有坚硬空心外壳的主体,此坚硬空心外壳构成范例积木的内部腔室。外围壁的构成包含外围壁内部表面260a,此表面面向主体的内部腔室、内部或几何中心;以及外围壁外部表面260b,此表面面对面向主体的内部腔室、内部或几何中心。更具体而言,顶壁下表面220b与外围壁内部表面260b协作构成主体的内部腔室或内部。在某些实施例,积木是整体塑形而成的,使用的是ABS、PP、PE、PC等硬塑料材料、金属,或其他具强坚硬度且稍有弹性可塑形材料。
复数平分连结件276、278在外围壁上形成。复数平分连结件包括公型与母型平分连结件。配置平分连结件,使得所有平分连结件的平分平面同高于(包括实质上同高)或接近底端。此外,所有平分连结件的平分平面平行于(包括实质上平行)顶壁上表面,或者由外围壁底端协作形成的底端平面。配置每一个平分连结件,使得其中心轴或耦合轴与外围壁垂直,并与顶壁上公连结件的Z轴或中心轴相交,或者与主体内母连结件的Z轴相交。
图2A与图2B的范例积木中,复数的两个平分公连结件在长外围侧壁上形成;复数的两个平分母连结件在另一面长外围侧壁上形成,并自长外围侧壁向外垂直凸出;平分母连结件在短外围侧壁上形成;平分公连结件在另一面短外围侧壁上形成,并自短外围侧壁向外垂直延伸。
除了部分连结件在排列与配置上的差异之外,范例积木100多数(若非全部)平分连结件的平分平面都在同一平面,并同高于或接近顶壁上表面,而范例积木200多数(若非全部)平分连结件的平分平面都同高于或接近底端平面,此底端平面是由外围壁底端所形成;积木200的特性与积木100相同,尤其是主体的特性,可利用本文关于积木100的说明,尤其是与主体有关的内文,只需将对应数字加100即可。
图2A到图2G中,范例积木200的构成包含第一面板220,第一面板形成顶壁,而顶壁具有顶壁上表面120a和顶壁下表面220b;底端240;第二面板260,此面板形成外围壁,而外围壁自顶壁垂直延伸并在底端结束;自顶壁向上凸出的复数公连结件272;自顶壁向下凸出的复数母连结件274;以及在外围壁上形成的复数部分连结件276、278。第一面板与第二面板协作以形成具有坚硬空心外壳的主体,此坚硬空心外壳构成范例积木的内部腔室。外围壁的构成包含外围壁内部表面260a,此表面面向主体的内部腔室、内部或几何中心;以及外围壁外部表面260b,此表面面对面向主体的内部腔室、内部或几何中心。更具体而言,顶壁下表面220b与外围壁内部表面260b协作构成主体的内部腔室或内部。在某些实施例,积木是整体塑形而成的,使用的是ABS、PP、PE、PC等硬塑料材料、金属,或其他具强坚硬度且稍有弹性可塑形材料。
复数平分连结件276、278在外围壁上形成。复数平分连结件包括公型与母型平分连结件。配置平分连结件,使得所有平分连结件的平分平面同高于(包括实质上同高)或接近底端。此外,所有平分连结件的平分平面平行于(包括实质上平行)顶壁上表面,或者由外围壁底端协作形成的底端平面。配置每一个平分连结件,使得其中心轴或耦合轴与外围壁垂直,并与顶壁上公连结件的Z轴或中心轴相交,或者与主体内母连结件的Z轴相交。
2A与图2B的范例积木中,复数的两个平分公连结件在长外围侧壁上形成;复数的两个平分母连结件在另一面长外围侧壁上形成,并自长外围侧壁向外垂直凸出;平分母连结件在短外围侧壁上形成;平分公连结件在另一面短外围侧壁上形成,并自短外围侧壁向外垂直延伸。
除了部分连结件在排列与配置上的差异之外,范例积木100多数(若非全部)平分连结件的平分平面都在同一平面,并同高于或接近顶壁上表面,而范例积木200多数(若非全部)平分连结件的平分平面都同高于或接近底端平面,此底端平面是由外围壁底端所形成;积木200的特性与积木100相同,尤其是主体的特性,可利用本文关于积木100的说明,尤其是与主体有关的内文,只需将对应数字加100即可。
图3A到3C中,范例积木300是组合积木,其形成是藉由将积木200连接到积木100的底侧,两者的外围壁对齐。更具体而言,积木200与积木100的连接是透过积木200顶壁上表面的公连结件和积木100内部腔室的母连结件之配合接合。组成积木300时,积木200顶壁公连结件272的突出构件,以及积木100底端母连结件176的突出构件插孔,达到相配接合以将积木100和积木200固定在位。处于此组合形式时,积木200的顶壁上表面会毗邻接触积木100的底端,藉以提供积木100结构性支撑。另一方面,积木200可能在上方,而积木100在下方,使得积木100的底端可提供上方积木200结构性支撑。
范例积木300的构成包含积木100的顶壁120;积木200的底端240;以及藉由朝Z-Z’方向连接积木100与积木200的外围壁160、206,而形成的结合外围壁,结合外围壁自顶壁120垂直延伸到底端240。
范例积木300具有由顶壁1210和结合外围壁所形成的主体。主体是长方体的,其构成包含两单位长和两单位宽的矩形顶壁,以及具有一单位长侧边的两个方形端。结合外围壁的高度是一单位长,其中积木100与积木200各自贡献了半单位高度。
积木300形成时,平分连结件176、178、276、278是对应对齐的,并且彼此协作以在结合外围壁上形成完整连结件。完整连结件的构成包含公型完整连结件与母型完整连结件,两种连结件在连接平面周围呈对称,连接平面是由积木100的底端和/或积木200的顶壁上表面所形成。
在此范例,积木100、200具有半单位深度或高度,使得结合外围壁是一单位深或高,两个积木也具有方形端表面。然而,应知道半单位深度或高度被做为便利且非限制性范例使用,积木100与积木200的外围壁深度或高度可以不失一般性地具有其他数值,也可以是不同的。
此外,虽然顶壁是矩形,且拥有两单位长和一单位宽的尺寸,但应知道顶壁可以不失一般性地拥有不同的轮廓外型。例如,顶壁可以是椭圆形、圆形、矩形、方形、多边形,或者其他几何或非几何形状。
虽然积木100、200的顶壁具有两个公连结件,但应知道顶壁上可形成任何数量的公连结件。一般而言,公连结件的数量可介于1-1000,此范围通常是介于1-10、1-20、1-30、1-40等。
为促进灵活的积木间连结,公连结件一般是以垂直的列和行排列,同列和同行的相邻公连结件之间有相等的间距。由于母连结件跟随公连结件的分布,母连结件通常是以垂直的列和行排列,同列和同行的相邻母连结件之间有相等的间距,内部腔室内的每一个母连结件都与顶壁上的对应公连结件呈同轴对齐。
积木100与积木200共享共同基本积木结构。基本积木结构的构成包含主体、顶壁上的公连结件,以及主体内部腔室内的母连结件。藉由控制外围壁上部分连结件的配置,可提供互补且相配的组件积木100、200,这两者连接时,其部分连结件会结合以形成完整连结件。
例如,一对相配组件积木的构成可能包含:具有基本积木结构的第一组件积木,其中部分连结件的划分表面接近顶壁,且面向与底端相反;以及具有基本积木结构的第二组件积木,其中辅助部分连结件接近底端,且面向与顶壁相反。
例如,在某些实施例,若外围壁高度或深度大于1.5单位,具有基本积木结构的积木上之部分连结件会在接近顶壁和底端的地方形成。在此情况下,部分连结件的构成包含:第一组部分连结件,其部分表面接近顶壁,且面向与底端相反;以及第二组部分连结件,其部分表面接近底端,且面向与顶壁相反。
积木100、200的范例公连结件172、272是由突出构件所构成,该突出构件自基础表面120a垂直凸出。凸出构件自基础表面120a延伸时会向外展开,展开部分与基础表面协作以形成楔形区域,凸出构件在展开区域之后,会逐渐变窄直至达到其自由轴端。更具体而言,突出构件自基础表面朝其自由轴端凸出时,会以凸曲线展开,再以凸曲线变成锥形。在此范例,公连结件的自由轴端是扁头,突出构件是在其中心轴周围呈圆形对称的空心构件。
范例母连结件176是由套筒构件所构成,此为突出构件插孔。套筒构件于其中心轴周围呈圆形对称,且轴向地或同轴地对齐相同方形部分的对应公连结件突出构件。套筒构件自顶壁下表面垂直凸出,并朝底端延伸,形呈底端处或附近的突出构件插孔。突出构件插孔在套筒构件的自由轴端形成,并在积木底端的套筒构件入口处有进入孔。突出构件是由套筒构件的内壁所构成。内壁具有由内壁形成的突起或郁金香形,可符合对应公连结件突出构件的形状和大小。如图1E与图2E所示,内壁朝顶壁向上轴向延伸时,会展开并扩展以形成展开部分,接着在自展开部分轴向延伸时,会逐渐变窄以形成锥形,如此会形成具有收窄入口和扩大插孔的突出构件插孔。更具体而言,内壁朝顶壁向上轴向延伸时,会以凸曲线展开扩大,而在自展开部分朝顶壁向上轴向延伸时,会逐渐变窄以形成突起或郁金香形的突出构件插孔。
在某些实施例,公连结件的自由轴端具有圆头,如半球形头或球冠状头,而突出构件插孔是对应的形状和大小。
在某些实施例,公连结件拥有无突起部分或收敛部分的圆柱形头,而突出构件插孔是对应的形状和大小。
在某些实施例,公连结件的突出构件具有实心或非空心体。
虽然范例母连结件是由套筒构件所构成,以形成突出构件插孔,但突出构件插孔可能是由非套筒构件所形成的,例如内部腔室内的网格结构。
虽然部分连结件是在外围壁的所有壁面上形成,以提供更多的积木间耦合灵活度,但应了解部分连结件可能不失一般性地不存在于某些壁面上。
此外,本文所述的公型完整连结件可能拥有与顶壁上的公连结件相同的特性与特征,本文纳入与顶壁公连结件有关的说明以与母型完整连结件做比照。
虽然顶壁上的公连结件与内部腔室内的对应母连结件是相配连结件,但由部分连结件形成的完整连结件可能符合或不符合顶壁的公连结件或内部腔室的对应母连结件。
图4A1与图4A1显示的范例部分积木400实质上与图1A的积木相同,但顶壁是方形,而且外围壁上配置有四个公连结件472、四个对应母连结件,以及八个部分连结件。本文纳入积木100的说明以供参考与准用,已将对应数字加上300。
图4B1与图4B1显示的范例部分积木实质上与图2A的积木相同,但顶壁是方形,而且外围壁上配置有四个公连结件、四个对应母连结件,以及八个部分连结件。本文纳入积木200的说明以供参考与准用,已将对应数字加上200。
图4C1与图4C2显示的范例组合积木的形成,是藉由将图4B1的部分积木连接到图4A1的部分积木底端。本文纳入积木300的说明以供参考与准用,已将对应数字加上200。
图5A1与图5A2的部分积木500实质上与图1A的积木相同,但其公连结件具有球形冠头。
图5B1与图5B2的部分积木500实质上与图1B的积木相同,但其公连结件具有球形冠头。
图6A、图6B与图6C显示,由图5A1与图5A2的积木所形成的组合积木。
图7A1与图7A2的部分积木700实质上与图1A的积木相同,但其公连结件具有拥有半球形或圆形轴端的突出构件。
图7B1与图7B2的部分积木实质上与图1B的积木相同,但其公连结件具有拥有半球形或圆形轴端的突出构件。
图8A与图8B显示以本发明为依据的另一个部分积木实施例,而图8C显示由图8A与图8B的部分积木所形成的组合积木。
图9A1与图9A2显示以本发明为依据的另一个部分积木实施例,部分积木实质上与图4A1的部分积木相同,但其公连结件具有拥有半球形或圆形轴端的突出构件,本文纳入图4A1与图4A2的部分积木的说明以供参考与准用。
图9B1与图9B2显示以本发明为依据的另一个部分积木实施例,部分积木实质上与图4B1的部分积木相同,但其公连结件具有拥有半球形或圆形轴端的突出构件,本文纳入图4B1与图4B2的部分积木的说明以供参考与准用。
虽然已利用范例与实施例进行揭露,但范例与实施例是非限制性的,不应被用以限制揭露范围。
积木组件40的每一个连结件13、15、17都有连结件部分,此为接合媒介。每一个连接件部分具有耦合轴,此为沿着耦合轴的耦合方向。连结件的耦合轴与连结件所形成的表面垂直。
积木组件40是由实质上举行的主体所构成,该主体是由第一表面、第二表面和外围表面所协作形成的。范例第一表面12是矩形表面,面向连结件13的耦合方向。第一表面12上的范例连结件13是公连结件,每一个公连结件都自第一表面轴向凸出,并沿着由其耦合轴形成的第一耦合方向延伸。第一表面上连结件13的耦合轴与耦合方向共同或协作形成第一表面的第一连结方向,第一表面为第一连结表面或第一耦合表面。
范例第二表面14是矩形表面,面向连结件15的耦合方向。第二表面14上的范例连结件15是母连结件,每一个母连结件是由连结件插孔所构成,此插孔轴向缩进到第二表面14下方,并沿着由耦合轴形成的第二耦合方向延伸。第二表面上连结件15的耦合轴与耦合方向共同或协作形成第二表面的第二连结方向,第二表面为第二连结表面或第二耦合表面。第二耦合方向与第一耦合方向相反,而第一连结方向与第二连结方向相反。范例第二表面具有与第一表面相同的外围尺寸,其短侧与长侧对齐第一表面的对应短侧与长侧,但面对方向与第一表面相反。换言之,第二表面是第二连结方向的第一表面之垂直凸出。
外围表面16使第一表面14与第二表面16互连,以形成侧边表面与矩形主体。范例外围表面16的构成包含:第一侧向表面16A,位在矩形主体的第一短侧上;第二侧向表面16B,位在矩形主体的第二短侧上,且面向相反于并平行于第一侧向表面;第三侧向表面16C,位在矩形主体的第一长侧上;第四侧向表面16D,位在矩形主体的第二长侧上,且面向相反于并平行于第三侧向表面。
第一表面12上的连结件13沿着第一分配轴X-X’进行分布。第一分配轴位在第一表面12的中线或平分在线,且与长侧平行。第二表面上的连结件15沿着第二分配轴进行分布。第二分配轴位在第二表面的中线或平分在线,且与长侧平行。第一与第二分配轴协作以形成长平分平面,此平面将矩形主体对分成两个长对半体。为方便辨识,此长平分平面会被称为第一长平分平面。
第一侧向表面上的连结件17A是具有突出部分的公连结件,该突出部分沿着耦合轴自第一侧向表面和主体垂直凸出。连结件17A的耦合轴穿过第一侧向表面的中心,并与第一分配轴平行。连结件17A的耦合轴位在第一长平分平面上,连结件17A在长平分平面周围呈侧向对称,此长平分平面是由第一与第二分配轴所形成。换言之,长平分平面是连结件17A的对称平面。连结件17A在平分平面周围是对称的,此平分平面与第一表面平行,并且将第一侧向表面16A对分成两个相等的对半体,即在第一表面与平分平面之间延伸的上半体,以及在平分平面与第二表面之间延伸的下半体。此平分平面也是长对等份,为方便辨识,将称之为第二长平分平面。第二长平分平面将主体对分成两个相等的长对半体,即在第一表面与平分平面之间延伸的第一长半体(或上长半体),以及在平分平面与第二表面之间延伸的第二长半体(或下长半体)。连结件17A的耦合轴位在第二长平分平面上。范例连结件17A在第一长平分平面与第二长平分平面周围是对称的。在此范例,第一侧向表面16A上的连结件17A与第二侧向表面上的连结件17B是相容连结件,拥有相反或互补的连结件性别。在某些实施例中,第一侧向表面16A上的连结件17A与第二侧向表面上的连结件17B是相容连结件,拥有同连结件性别,如两个都是公型或都是母型。
第二侧向表面上的连结件17B是母连结件。连结件17B包含连结件插孔,此插孔自第二侧向表面缩进,并沿着耦合轴和与耦合方向相反的方向延伸进入主体。连结件17B的耦合轴与连结件17A的耦合轴对齐,即同轴。具体而言,连结件17B的耦合轴穿过第二侧向表面的中心,并与第一分配轴平行。连结件17B的耦合轴位在第一长平分平面上,连结件17B在长平分平面周围呈侧向对称,此平面是由第一与第二分配轴所形成。换言之,长平分平面是连结件17B的对称平面。连结件17B在第二长平分平面周围是对称的,此平分平面与第一表面平行,并且将第二侧向表面16B对分成两个相等的对半体,即在第一表面与平分平面之间延伸的上半体,以及在平分平面与第二表面之间延伸的下半体。连结件17B的耦合轴位在第二长平分平面上。范例连结件17B在第一长平分平面与第二长平分平面周围是对称的。
第三侧向表面16C上的连结件17C沿着第三分配轴进行分布。第三分配轴位在第三表面16C的中线或平分在线,且与长侧平行。第三分配轴位在第二长平分平面上,而连结件17C在第二长平分平面周围是对称的。第二长平分平面将连结件17C对分成两个相等的对半体,即上半体和下半体。第四侧向表面16D上的连结件17D沿着第四分配轴进行分布。第四分配轴位在第三侧向表面16D的中线或平分在线,且与长侧平行。第四分配轴位在第二长平分平面上,而连结件17D在第二长平分平面周围是对称的。第二长平分平面将连结件17D对分成两个相等的对半体,即上半体和下半体。第三分配轴与第四分配轴是共面的,且每一个第三分配轴与第四分配轴都位在第二长平分平面上。
范例连结件17C是公连结件,自第三侧向表面16C和主体凸出。范例连结件17D是母连结件,自第四侧向平面16D缩进,并延伸进入主体。在此范例,第三侧向表面16C上的连结件17C与第四侧向表面上的连结件17D是拥有相反连结件性别的相容连结件。在某些实施例,第三侧向表面16C上的连结件17C与第四侧向表面上的连结件17D是拥有相同连结件性别的相容连结件,如两个都是公型或都是母型。在某些实施例,第三侧向表面上的连结件是由公型与母型相容连结件所构成。在某些实施例,第四侧向表面上的连结件是由公型与母型相容连结件所构成。在某些实施例,共享共同耦合轴的第三侧向表面的连结件与第四侧向表面的连结件,是拥有相反连结件性别的相容连结件。
第一表面、第二表面、第三侧向表面、第四侧向表面等长表面上的连结件的构成包含:接近第一侧向表面16A的第一连结件组,以及接近第二侧相表面16B的第二连结件组。
在此范例,第一连结件组的连结件排列方式,使得其耦合轴协作以形成短平分平面。换言之,形成第一连结件组的连结件之耦合轴位在短平分平面上。此平分平面平行于第一侧向表面,并垂直于第一表面,或垂直于第一与第二长平分平面。为方便辨识,此短平分平面称为第一短平分平面,是第一连结件组连结件的侧向平分平面。
在此范例,第二连结件组的连结件排列方式,使得其耦合轴协作以形成短平分平面。换言之,形成第二连结件组的连结件之耦合轴位在短平分平面上。此平分平面平行于第二侧向表面,并垂直于第二表面,或垂直于第一与第二长平分平面。为方便辨识,此短平分平面称为第二短平分平面,是第二连结件组连结件的侧向平分平面。
长平分平面称为水平平分平面时,短平分平面则称为垂直平分平面,反之亦然。长平分平面与短平分平面在此范例是彼此垂直的。
每一个连结件都有沿着对称线的径向幅度。对称线包含在平分平面内,此平分平面将连结件对分,并与连结件的耦合轴垂直并相交。第一表面12上连结件13的对称线是第一分配轴X-X’,或与其重迭。第一分配轴X-X’也是积木10的纵轴。每一个连结件都有沿着对称平面的径向幅度。对称平面是平分平面,此平分平面将连结件对分,并与连结件的耦合轴垂直并相交。第一长平分平面或横向平分平面是第一表面12上连结件13的对称平面范例。第一横向平分平面是第一表面上连结件131与外围表面上连结验171(176)的对称平面范例。
第一表面12上的每一个连结件13都有沿着纵向分配轴X-X'的纵向径向幅度,以及沿着横向分配轴,且与纵分配轴X-X’垂直并相交的横向径向幅度。连结件13的横向径向幅度小于第一表面的横向幅度。在图1A的范例中,连结件的横向径向幅度大约是第一表面12宽度的60%。第一表面12的宽度是其横向幅度或其尺寸,测量方向是横向,此方向垂直于纵向分配轴所形成的纵向。连结件13的纵向径向幅度与横向径向幅度相等。
第一表面14上的每一个连结件15都有沿着纵向分配轴X-X'的纵向径向幅度,以及沿着横向分配轴,且与纵向分配轴X-X’垂直并相交的横向径向幅度。连结件15的横向径向幅度小于第一表面的横向幅度。在图1A的范例中,连结件的横向径向幅度大约是第一表面12宽度的60%。第一表面12的宽度是其横向幅度或其尺寸,测量方向是横向,此方向垂直于纵向分配轴所形成的纵向。连结件13的纵向径向幅度与横向径向幅度相等。
连结件径向幅度的测量是利用其连结部分与其耦合轴。就公连结件而言,径向幅度是连结件突出体的外部尺寸,直径地横跨耦合轴进行量测。就母连结件而言,径向幅度是连结件插孔室的内部尺寸,直径地横跨耦合轴进行量测。
在此范例,第一表面12上的连结件13在第二表面14上有对应相容连结件14,两者的耦合轴对齐。
在此范例,第一表面12上的连结件13是拥有相同性别的相容连结件。在某些实施例,第一表面12上的连结件13可能拥有不同或相反的性别。
在此范例,第二表面14上的连结件15是拥有相同性别的相容连结件。在某些实施例,第二表面14上的连结件15可能拥有不同或相反的性别。
在此范例,第一表面12的连结件13与第二表面14的对应相容连结件14拥有相反的性别。在某些实施例,第一表面12的连结件13与第二表面14的对应相容连结件14拥有相同性别。
一般而言,本文所述的连结件对称于第一对称平面,以及与第一对称平面垂直的第二对称平面。一般而言,本文所述的连结件对称于第一对称线,以及与第一对称线垂直的第二对称线。对称平面包含耦合轴,且与分配轴平行或垂直。
在此范例,每一个范例连结件都是具有连结部分的轴对称连结件,该连结部分轴对称于其耦合轴。
在此范例,外围表面上的每一个耦合轴对齐连结件对的构成都包含公连结件和母连结件,后者是前者的互补连结件或辅助连结件。在外围表面的相反侧具有轴对齐的互补或辅助连结件对是有利的。
在此范例,第一表面12上的连结件是公连结件,具有实质圆柱形外围,以及与耦合轴同轴的圆柱轴。
在此范例,第二表面14上的连结件是母连结件,具有实质圆柱形外围壁、实质圆柱形插孔室,以及与耦合轴同轴的圆柱轴。
在此范例,第一表面上的连结件13是以单列或单行排列,形成一个数组(如1×2数组),且沿着单一分配轴进行分布,即第一分配轴。在某些实施例,连结件被排列成由N列与M行所构成的N×M矩阵,其中N与M式自然数,而沿着列向进行延伸的列与沿着垂直于列向的行向进行延伸的行,两者彼此垂直。
若第一表面上的连结件是由范例复数N×M连结件所构成,N×M连结件可能分布于形成N×M矩阵的N列与M行。例如,形成N×M矩阵的连结件,其分布可能是沿着列向的N分配轴和行向的M分配轴。在某些实施例,复数N×M连结件可能分布于同心列。
若范例中第一表面的连结件被排列成N列,一列的连结件,更具体而言,该列连结件的耦合轴,会沿着列分配轴(又称为纵向分配轴)进行分布,并构成包含该列连结件耦合轴的列平分平面。若只有单一列,如图1A的范例,第一长平分平面是列平分平面,也是纵向平分平面。
若范例中第一表面的连结件被排列成M行,一行的连结件,更具体而言,该行连结件的耦合轴,会沿着行分配轴(又称为横向分配轴)进行分布,并构成包含该行连结件耦合轴的行平分平面。图1A的范例中,每一个短平分平面都是行平分平面,也是与纵向平面垂直的横向平分平面。
「列」与「行」以及「纵向」与「横向」于本文是相对词,是用以指出相对方位或方向等,并不具有绝对意义,除非内文令有规定。
例如,若连结表面上的连结件被排列成N列与N行的方形矩阵,则会有N纵向分配轴、N纵向平分平面、N横向分配轴,以及N横向平分平面。
第一表面是链接表面的范例,本文与第一表面上连结件分布有关说明适用于其他连结表面,纳入说明以供不失一般性地参考与准用于其他连结件表面。
若连结件或复数连结件在范例积木面向外部的表面或外部表面上形成,且范例积木经调整使其可透过形成链接方向(范例积木沿着此方向移向对应积木以进行可拆离式接合)的连结件或复数连结件,与另一个积木(在本文称为对应积木)进行可拆离式接合,当范例积木与对应积木处于可拆离式接合时,面向外部的表面或外部表面会面向不同方向和/或毗邻接触另一个积木,面向外部的表面或外部表面于本文称为连结表面或耦合表面。
图1A的范例中,每一个第一表面、第二表面与侧向表面都是连结表面或耦合表面。
范例公连结件由沿着耦合轴凸出的突出构件所构成。突出构件由具有外部外围表面的外围壁所构成。公连结件的外围壁,更具体而言是外围壁的外部表面,形成公连结件的连结部分。公连结件往形成连结件部分外围剖面的轴向延伸时,其连结部分会具有径向幅度。范例公连结件也由轴向延伸的颈圈构件或套筒构件所构成,如图表所示。颈圈构件或套筒构件自基础表面凸出,此范例中的基础表面是下面板表面。
本文所述的公连结件会与另一个积木上的兼容母连结件进行紧密配合接合,公连结件与兼容母连结件处于紧密配合接合时,公连结件的外部外围壁会与兼容母连结件的内部外围壁紧密配合接合。
第二表面的范例连结件与第二表面的范例连结件是兼容连结件。
本文所述的兼容连结件是指具有兼容匹配特性尺寸的连结件,可以是公连结件或母连结件。
公连结件与母连结件是性别相反的连结件。
本文所述相容的公连结件与母连结件是指两者是辅助连结件或互补连结件。
本文所述的公连结件是用以与兼容母连结件进行可拆离式接合的,而母连结件则是用以与兼容公连结件进行可拆离式接合的换言之,本文所述的连结件经调整以使其与互补连结件或辅助连结件进行紧密配合的可拆离式接合。
紧密配合的可拆离式接合可能是按压配合或卡入配合,除非内文令有规定。
基本积木的构成包含:第一表面112,复数连结件113于此形成;第二表面114,复数连结件115于此形成;以及外围表面116。第一表面112、第二表面114与外围表面116协作以形成主体和内部腔室。第一表面112与第二表面平行,且面向不同方向,而外围表面116在第一表面112与第二表面114之间延伸,,并构成主体的高度或厚度。复数连结件结构在基本积木的外围表面116上形成,连结件结构协作以形成积木40的复数侧向连结件,如图13A与图13B所示。
在此范例,基本积木的第一表面112与积木40的第一表面12相同,基本积木的第二表面114与积木14的第二表面14相同,外围表面116的构成包含:第一侧向表面116A,自第一表面112第一侧垂直延伸;第二侧相表面116B,自第一表面112的第二侧垂直延伸,并面向与第一侧向表面相反的方向;第三侧相表面116C,自第一表面112的第三侧垂直延伸;以及第四侧向表面116D,自第一表面112的第四侧垂直延伸,并面向与第三侧向表面相反的方向。积木40的第一表面12是基本积木的第一表面112,积木40的第二表面14是基本积木的第二表面114。
图13A的范例中,第一侧向表面16A的形成是透过积木1100、1200、1300、1400的第一侧向表面116A之堆栈组件,第二侧向表面16B的形成是透过积木1100、1200、1300、1400的第二侧向表面116B之堆栈组件,第三侧向表面16C的形成是透过积木1100、1200、1300、1400的第三侧向表面116C之堆栈组件,第四侧向表面16D的形成是透过积木1100、1200、1300、1400的第四侧向表面116D之堆栈组件。
复数连结件113在基本积木的第一表面112上形成,连结件113沿着分配轴进行分布。更具体而言,连结件113的耦合轴沿着分配轴进行分布。每一个连结件都对称于平分平面,此平分平面包含连结件113的耦合轴。包含连结件113耦合轴的平分平面是纵向平分平面,将称之为第一纵向平分平面。每一个连结件113都对称于平分平面,此平面对第一纵向平分平面是横向的,且包含连结件113的耦合轴,此平分平面称为横向平分平面。第一表面112上的范例复数连结件113的构成包含,接近第一侧向表面116A的第一连结件1131,以及接近第二侧向表面116B的连结件1132。
接近第一侧向表面116A的连结件1131对称于横向平分平面,此平面称为第一横向平分平面,而接近第二横向表面116B的连结件1132对称于横向平分平面,此平面称为第二横向平分平面。第一横向平分平面与第二横向平分平面平行,两者之间的距离相等于连结件1131与1132的耦合轴之间的分开距离。
复数连结件115在基本积木的第二表面114上形成,连结件115沿着分配轴进行分布。更具体而言,连结件115的耦合轴沿着分配轴进行分布。每一个连结件都对称于平分平面,此平分平面包含连结件115的耦合轴。包含连结件115耦合轴的平分平面是纵向平分平面,将称之为第一纵向平分平面。每一个连结件115都对称于平分平面,此平面对第一纵向平分平面是横向的,且包含连结件115的耦合轴,此平分平面称为横向平分平面。第一表面114上的范例复数连结件115的构成包含,接近第一侧向表面116A的第一连结件1151,以及接近第二侧向表面116B的连结件1152。第一表面与第二表面上对应连结件113、115的第一纵向平分平面是共面的。
接近第一侧向表面116A的第一连结件1151对称于横向平分平面,称为第一横向平分平面,而接近第二侧向表面116B的第二连结件1152对称于横向平分平面,称为第二横向平分平面。第一横向平分平面与第二横向平分平面平行,两者之间的距离相等于连结件1151与1152的耦合轴之间的分开距离。第一表面与第二表面上对应连结件1131、1151的第一横向平分平面是共面的,而第一表面与第二表面上对应连结件1132、1152的第二横向平分平面是共面的。
在此范例,基本积木第一表面上的范例第一连结件113与积木40第一表面上的范例第一连结件13是相同的,而基本积木第二表面上的范例第二连结件115与积木40第二表面上的范例第二连结件15是相同的。关于积木40的第一表面第一连结件与第二连结件的说明,包括其相互关系、排列与潜在变化,于本文纳入以供参考,数自于必要或适当处已加100。例如,每一个连结件113、115都具有连结件部分,此为接合媒介。
每一个连结部分都具有耦合轴,此耦合轴形成沿着耦合轴的耦合方向。连结件的耦合轴垂直于连结件形成的表面。在此范例,连结件113、115与连结件13、15、17相容。
在此范例,积木外围表面的厚度大约是第一表面宽度的1/4。由范例复数的四个积木堆栈接合而形成的积木,具有实质上方形的第一侧向表面16A,以及实质上方形的第二侧向表面16B,第二侧向表面16B与第一侧向表面16A平行,并位在其对面,而且第二侧向表面16B的物理尺寸与第一侧向表面16A相同。
在此范例,范例积木的主体是由坚硬平板构件所构成,此构件具有上表面,以及与上表面平行并位在于对面的下表面。第一表面上的范例连结件是公连结件,自上平板表面垂直凸出,并沿着其耦合轴延伸。第二表面上的范例连结件是具有连结件插孔的母连结件,该插孔自下平板表面垂直凸出,并沿着其耦合轴朝第二表面延伸。母连结件是由外围壁所形成,此外围壁往外围方向延伸,并往轴向延伸以形成连结件插孔的外围,轴向是沿着母连结件耦合轴的方向。外围壁自下平板表面凸出,并且具有内部外围表面,此为连结件插孔的插孔室。外围壁拥有实质上一致的径向厚度,而连结件插孔的形状是自下平板表面轴向凸出的圆型颈圈或圆型套筒。外围壁具有自由轴端,此轴端会接近或者接近或同高于第二表面。外围壁的自由轴端是连结件插孔的自由轴端,此为连结件插孔的进入孔。母连结件的外围壁,更具体而言是外围壁的内部表面,形成母连结件的连结部分。母连结件往轴向延伸时,其连结部分会拥有径向幅度,此为连结件部分的外围剖面。
每一个积木1100、1200、1300、1400都由在外围壁表面上形成的连结件结构或复数连结件结构所构成,如图10A-10C、图12A-12C与图11A-11C所示。连结件结构分布于外围表面116。连结件结构是部分连结件,此为组合连结件的一部分。积木40外围表面16上的连结件是组合连结件的范例。
组合连结件具有形成耦合方向的耦合轴,而部分连结件具有沿着耦合轴的轴向幅度,此为部分连结件的高度或深度。若组合连结件是公连结件,轴向幅度会形成公连结件突出连结部分的高度。若组合连结件是母连结件,轴向幅度会形成母连结件插孔室的深度。组合连结件位在积木40的侧向表面上,用以在与第一表面上连结件的耦合方向垂直的侧向方向进行耦合。组合连结件又称为组合侧向连结件,具有形成侧向耦合方向的侧向耦合轴。
部分连结件侧向对称于对称线。因此,部分连结件具有对称于对称线的对称部分。部分连结件沿着第一径向水平与第二径向水平之间的对称线延伸,以形成部分连结件的径向幅度。部分连结件具有与组合连结件相同的外围,或者跟随第一径向幅度与第二径向幅度之间组合连结件的外围。对称线与组合连结件的耦合轴垂直,并与耦合轴相交。范例中,对称限位在基本积木的纵向平分平面或横向平分平面上。
范例积木40中,第一积木1100堆栈在第二积木1200上,其中第一机ˋ木1100的第二表面114毗邻接触第二积木1200的第一表面112;第二积木1200堆栈在第三积木1300上,其中第二积木1200的第二表面114毗邻接触第三积木1300的第一表面112;而第三积木1300堆栈在第四积木1400上,其中第三积木1300的第二表面114毗邻接触第四积木1400的第一表面112。图13A的范例方向中,第一积木1100是积木40的顶部积木构件,第四积木1100是积木40的底部积木构件,而第三与第四积木是积木40的中间积木构件。
第一表面112的连结件1131与第二表面114的对应连结件1151,两者的耦合轴对齐,形成耦合轴对齐的连结件对。第一表面112的连结件1132与第二表面114的对应连结件1152,两者的耦合轴对齐,形成另一个耦合轴对齐的连结件对。一般而言,第一表面与第二表面上所有对应连结件1131、1151、1132、1152的耦合轴都有对齐的对应耦合轴。对应侧向表面116A、116B、116C与116D对应对齐,以形成具有同高外围表面16的积木10。
每一个范例第三与第四积木1200、1300都是中间积木。范例中间积木1200、1300的构成包含第一侧量表面116A的部分连结件117A、第二侧向表面116B的部分连结件117B、第三侧向表面116C的复数部分连结件117C(包含117C1、117C2),以及第四侧向表面116D的复数部分连结件117D(包含117D1、117D2)。部分连结件117A是公部分连结件。部分连结件117B是母部分连结件。部分连结件117C是公部分连结件。部分连结件117D是母部分连结件。
在此范例,中间积木侧向表面上的部分连结件,以及中间积木另一个侧向表面(面向相反)上的对应部分连结件,两者位在或共享共同对称平面,和/或沿着分配轴形成一对对应部分连结件。
在此范例,一对中间积木对应部分连结件由性别相反的部分连结件所构成。
在此范例,一对中间积木对应部分连结件由径向水平对齐的部分连结件所构成。当部分连结件的第一径向水平对齐,和/或当部分连结件的第二径向水平对齐,部分连结件会是径向对齐的。
在此范例,一对中间积木对应部分连结件由具有相同径向幅度的部分连结件所构成。
部分连结件的径向幅度是其沿着部分连结件侧向对称平面的径向所测量的物理尺寸,径向与组合连结件的耦合轴垂直,此为部分连结件的特征。
中间积木外围表面116的部分连结件117具有径向幅度,此与积木的厚度是可相比或相等的。第一中间积木1200的部分连结件117A、117C是公部分连结件,自部分连结件基部延伸到部份连结件顶部。范例部分连结件117A、117C的部分连结件基部与第一中间积木200的第二表面114同高。范例部分连结件117A、117C的部分连结件顶部高于超过第一中间积木1200的第一表面112。部分连结件117A的径向幅度,测量方式是利用部分连结件基部与部分连结件顶部之间的距离,并沿着部分连结件的对称线或对称平面进行测量,此径向幅度稍微大于积木的厚度。范例部分连结件117A、117C是连结件的平分部分,分裂于含有耦合轴的分裂平面,并平行于或同高于第一表面和/或第二表面。在此范例,积木的厚度小于组合连结件径向幅度的一半,或者小于部份连结件的径向幅度。在替代的实施例,部分连结件117A、117C在另一个径向水平被截断,使得部份连结件顶部与第一表面同高。在那些范例实施例,部分连结件不是连结件的平分部分,但小于平分部分,而部分连结件的形成是藉由截断两个截断平面的连结件,这两个截断平面是平行的,且其分开距离小于连结件径向幅度的一半,径向幅度沿着部分连结件的对称线延伸。在其他实施例,部分连结件大于平分部分,而部分连结件的形成是藉由截断两个截断平面的连结件,这两个截断平面是平行的,且其分开距离大于连结件径向幅度的一半。
范例公连结件13、113是基本连结件,于本文做为参考连结件以方便参考。当然,范例母连结件14、114也可做为基本连结件,不失一般性地当成参考连结件使用。
范例部分连结件是连结件的分裂部分,具有跟随连结件外围剖面的外围剖面。本文所述的连结件分裂部分具有独特分裂平面,此与连结件耦合轴平行,因此是连结件的纵向分裂部分或轴向分裂部分。连结件的外围剖面是外围方向的独特剖面,此方向垂直于并围绕耦合轴。外围方向对连结件外围的耦合方向是正切的。范例参考连结件13、15具有轴对称外围剖面,这在此范例是圆形剖面,而部分连结件跟随部分连结件径向水平之间的参考连结件外围剖面。
公部分连结件117A、117C由自外围表面116凸出的突出连结部分所构成。连结部分具有基部部分,此基部部分的延伸是沿着由外围表面116与第二表面114的相交点所形成的边缘。连结部分自第二表面114延伸,并朝第一表面1112延伸,以形成沿着部分连结件侧向对称线的径向幅度(或轴向幅度,就连结件113的耦合轴而言)。部分连结件117A、117C的基部部分在边缘上,更具体而言是角边缘,此为部分连结件的侧向幅度。部分连结件自第二表面延伸,并朝第一表面延伸时,会在顶部部分收敛。部分连结件自第二表面延伸,并朝第一表面延伸时,会具有逐渐变窄的外围剖面,而变成锥形的过程跟随对称于对称线的一对凹曲线。相反地,部分连节件自第一表面朝第二表面延伸时,会具有展开扩大的外围剖面,而展开跟随对称于对称线的一对凹曲线。凹曲线是参考连结件或组合连结件的圆形外围剖面的外围剖面部分。
第一中间积木1200的部分连结件117B、117D是母部分连结件,具有自部分连结件基部延伸到部分连结件顶部的连结件插孔。范例部分连结件117B、117D的部分连结件基部同高于第一中间积木1200的第二表面114。范例部分连结件117B、117D的部分连结件顶部同高于第一中间积木1200的第一表面112。部分连结件117B、117D的径向幅度,测量方式是利用部分连结件基部与部分连结件顶部之间的距离,并沿着部分连结件的对称线或对称平面进行测量,此幅度与积木的厚度相同。
范例部分连结件117B、117D是连结件的截断部分(更具体而言是双截断部分),该连结件在两个不同的径向水平被截断,其中部分连结件顶部与第一表面同高,部分连结件顶部与第二表面同高。在此范例,穿孔在部分连结件顶部与部分连结件基部形成,穿孔是连结件插孔的部分插孔室。
在此范例,部分连结件的形成是透过连结件在两个截断平面的两个截断平面,这两个平面是平行的,且其分开距离小于连结件径向幅度的一半。在此范例,部分连结件是连结件平分平面的一部分,或者是沿着部分连结件侧向对称线径向的参考连结件或组合连结件的一小部分,更具体而言是一半连结件插孔的一部分。因此,部分连结件的径向幅度小于参考连结件或组合连结件径向幅度的一半。
在某些实施例,部分连结件的形成是透过连结件在两个截断平面的两个截断平面,这两个平面是平行的,且其分开距离等于或大于连结件径向幅度的一半。
在某些实施例,部分连结件位在第一表面与第二表面的中间,在这种实施例中,部分连结件顶部不会与第一表面相交,或者在第一表面上形成顶部孔。另一方面,范例积木1200的部分连结件与第一表面相交,以在第一表面上形成部分连结件顶部孔,并与第二表面相交,以在第二表面上形成部分连结件基部孔。
范例部分连结件是连结件插孔的分裂部分,具有跟随连结件外围剖面的外围剖面。连结件的外围剖面是外围方向的独特剖面,此方向垂直于并围绕耦合轴。外围方向对连结件外围的耦合方向是正切的。范例参考连结件14、16具有轴对称外围剖面,这在此范例是圆形剖面,而部分连结件跟随部分连结件径向水平之间的参考连结件外围剖面。
母部分连结件117B、117D是由空心连结部分所构成,具有缩进外围表面116的部分插孔室。部分插孔室的深度可相比于公连结件的轴向幅度,或者足以与兼容公连结件的突出部分进行稳固但可拆离的接合。同样地,部分连结件117B、117D的连结部分具有基部部分,此基部部分的延伸是沿着由外围表面116与第二表面114的相交所形成的边缘。连结部分自第二表面114延伸,并朝第一表面1112延伸,以形成沿着部分连结件侧向对称线的径向幅度(或轴向幅度,就连结件113的耦合轴而言)。部分连结件117B、117D的基部部分在边缘上,更具体而言是角边缘,此为部分连结件117A的侧向幅度,更具体而言是插孔室的侧向幅度。部分插孔室自第二表面延伸,并朝第一表面延伸时,会在顶部部分收敛。部分连结件,更具体而言是部分插孔室,自第二表面延伸,并朝第一表面延伸时,会具有逐渐变窄的外围剖面或径向幅度,而变成锥形的过程跟随对称于对称线的一对凹曲线。凹曲线是参考连结件或组合连结件的圆形外围剖面的外围剖面部分。
第二中间积木1300是由基本积木与复数连结件结构所构成。连结件结构是本文所述的部分连结件。第二中间积木1300与中间积木1200相同,虽然部份连结件的方向不同,但是由相似的部分连结件与部分连结件排列所构成,本文纳入关于中间积木1200的说明以供参考。具体而言,第二中间积木1300的部分连结件排列与第二中间积木1300的部分连结件呈镜像对称。换言之,第二中间积木1300的部分连结件与第二中间积木1300的部分连结件是镜像对称的。更具体而言,部分连结件在由外围表面16与第二表面114形成的边缘上具有横向幅度,当部份连结件自第二表面朝第一表面延伸时,横向幅度会逐渐变大,也就是展开扩大。换言之,部分连结件自第二表面朝第一表面延伸时,会分歧成顶部部分。部分连结件自第二表面朝第一表面延伸时,其外围剖面会展开扩大,而展开会跟随对称于对称线的一对凹曲线。相反地,部分连结件自第一表面朝第二表面延伸时,其外围剖面会逐渐变窄,而变成锥形的过程会跟随对称于对称线的一对凹曲线,如图14B3与图14B4所示。
顶部或第一中间积木1100是由基本积木与复数连结件结构所构成。连结件结构是本文所述的部分连结件。中间积木1100外围表面16上的部分连结件都是母部分连结件,每一个部分连结件都是连结件的次要分裂部分,且在由外围表面16与第二表面形成的边缘上具有一个孔,部分连结件端会在抵达第一表面前停止。
底部或第四中间积木1400是由基本积木与复数连结件结构所构成。连结件结构是本文所述的部分连结件。中间积木1100外围表面16上的部分连结件都是母部分连结件,每一个部分连结件都是连结件的次要分裂部分,且在由外围表面16与第一表面形成的边缘上具有一个孔,部分连结件端会在抵达第一表面前停止。在此范例,第一中间积木100的部分连结件与第一中间积木1400的部分连结件是实质上镜像对称的。
在此范例,第一中间积木100第一侧向表面116上的第一部份连结件117A是凹陷,用以提供间隙插孔,以符合突出超过第一表面的第二中间积木1200第一部份连结件117A的部分连结件顶部,并非用以与另一个部分连结件协作以形成组合母连结件。同样地,第四中间积木1400第一测像表面116上的第一部份连结件117A是凹陷,用以提供间隙插孔,以符合突出超过第二表面的第二中间积木1300第一部份连结件117A的部分连结件顶部,并非用以与另一个部分连结件协作以形成组合母连结件。
在此范例,外围表面16的组合连结件镜像对称于划分平面,该划分平面是第二中间积木1200的第二表面,或是第三中间积木1300的第一表面。这种镜像对称是一种范例,组合连结件可能会朝积木的顶部表面或底部表面向上移动。一般而言,对称配置会增加灵活度,而非对称配置会强化方向性。
图13A的范例中,第一与第二表面的连结件是相容且相辅或互补的。在其他实施例,第一与第二表面的连结件是相容且非相辅或非互补的。例如,第二中间积木1200第一与第二表面的连结件可能全都是公连结件,而第三中间积木1300第一与第二表面的连结件可能全都是母连结件。例如,第二中间积木1100第一与第二表面的连结件可能全都是公连结件,第二中间积木1200第一与第二表面的连结件可能全都是母连结件,或者可能在第一表面有母连结件,在第二表面有公连结件。
图表显示可利用积木1100、1200、1300、1400组成的不同积木组件20、30、40、50A-50D、60A与60B。
如图12A-12C所示,组合公连结件在组件30的第一侧向表面形成。组合公连结件是与第一表面12、112的范例连结件13、113相同的完整公连结件,虽然积木组件20的主体厚度小于组合公连结件的总径向幅度或最大径向幅度。组合母连结件在第三侧向表面上形成。组合母连结件是第一表面14、114上完整母连结件15、115的基本部分或主要径向部分(多于75%、多于80%、多于85%、等于或少于90%或95%)。虽然组合母连结件的总径向幅度少于完整连结件的径向幅度,但组合连结件的基本部分或主要径向部分的作用在多数(若非全部)实际应用上与完整连结件相同。对应组合母连结件在组件30的第二侧向表面上形成,而第一侧向表面上组合公连结件的耦合轴是对齐的。本文应用积木组件40的表面术语以做简洁说明。
如图10A-10C所示,组合公连结件在组件10的第一侧向表面上形成。对应组合母连结件在组件10的第二侧向表面上形成。组合公连结件是第一表面12、112上范例连结件13、113的完整公连结件的对分,其最大径向幅度在第二表面上。组合母连结件是第二表面14、114上范例连结件15、115的完整母连结件的对分,其最大径向幅度在第二表面上,且其外围剖面与组合公连结件的外围剖面对齐。
如图11A-11C所示,组合公连结件在组件20的第一侧向表面上形成。对应组合母连结件在组件20的第二侧向表面上形成。组合公连结件是第一表面12、112上范例连结件13、113的完整公连结件的对分,其最大径向幅度在第一表面上。组合母连结件是第二表面14、114上范例连结件15、115的完整母连结件的对分,其最大径向幅度在第一表面上,且其外围剖面与组合公连结件的外围剖面对齐。组件20实质上是组件10的镜像对称组件。其他可能的积木组合示于图15A1、图15B1与图15C1。
如图15C1与图15C2所示,与第一表面或第二表面的连结件不兼容的组合母连结件在外围表面上形成。
透过范例积木1300的侧向链接所形成的范例积木60A示于图15D1与图15D2。在此范例,第一组件积木1200第二侧向侧上的部分连结件连接相邻组件积木第一侧向侧的兼容且相辅部分连结件,该相邻组件积木与第一组件积木1200相同。在此范例,相邻积木的第一表面是对齐并同高的,且相邻组件积木是利用结合剂扣紧的。
透过范例积木1300的侧向链接所形成的范例积木60B示于图15E1与图15E2。在此范例,第一组件积木1300第二侧向侧上的部分连结件连接相邻组件积木第一侧向侧的兼容且相辅部分连结件,该相邻组件积木与第一组件积木1300相同。在此范例,相邻积木的第一表面是对齐并同高的,且相邻组件积木是利用结合剂扣紧的。
积木1200与积木1300特别适合用于建造模块化时代等。例如,外围表面的不同面向侧向侧的部分连结件会促进模块化部件的有效、快速对齐,这表示在建造业等领域的实质经济价值。
此外,积木1200与积木1300可以进行侧向连结,例如与对齐或同高于积木1300第二表面的积木1200第一表面,反之亦然。
各种侧向连结可能性提供大众有用的选择与组合,而且是有利的。
额外的范例积木组件70、80是利用具有矩形或方形第一表面的积木所构成的,示于图16A-1-16A3与图16B1-16B2。
范例积木组件90A、90B、90C是利用具有非矩形或非方形第一表面的积木所构成的,示于图16C1-16C3、图16D1-16D2与图16E1-16E2,此内容并未偏离本发明的揭露范围。在这些范例,第一表面是三角形或梯形。当然,第一表面与对应表面在不失一般性地情况下,可以是任何形状的。例如,第一表面可以是圆形、椭圆形、正多边形、不规则多边形,或非几何形状。
组件90B的范例积木具有等边三角形的第一表面。等边三角形第一表面有助于积木的侧向和圆柱连结。
此外,相邻积木藉由堆栈和侧向链接进行连接的综合功能,让使用模块化积木的3D建造更灵活、迅速、多产。
虽然利用各种实施例进行揭露,但实施例是范例,不得用以限制揭露范围。
例如,本文所述的范例积木是做为玩具或类似玩具的应用所使用的玩具积木,而积木组件是玩具或类似玩具的积木组件。然而,本文所述的积木也可以是机器积木等非玩具积木,瓷砖、砖块等建造积木,和/或其他工业积木,积木组件是模块化制造的机器或机器零件、模块化制造的结构、模块化制造的结构部件、模块化制造的结构性部件、模块化制造的固定装置和/或固定装置零件和/或固定装置次组件。
做为玩具组件用于玩具应用时,组件积木具有介于1cm-15cm的标准径向幅度(或宽度或侧向幅度),以及介于0.3mm(迷你积木)-5cm的标准轴向幅度(或厚度)。例如,径向幅度可以是以公分为单位,1(迷你积木)、1、1.5、2、2.5、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.2、12、12.5、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.8、18、18.5、19、19.5、20cm或以上(巨型积木),或者由任何前述数值组合的一个范围或数个范围做为单一限制范围或数个限制范围。例如,轴向幅度可以是以公分为单位,1(迷你积木)、1、1.5、2、2.5、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10cm或以上巨型积木),或者由任何前述数值组合的一个范围或数个范围做为单一限制范围或数个限制范围。
用于工业用途时,如机器、建筑、结构、零件的模块化建造,可以倍数提高前数述值,10、20、30、40、50、60、70、80、90、10、110、120倍,或者由任何前述数值组合的一个范围或数个范围做为单一限制范围或数个限制范围;组件积木的材料可以是热塑性塑料、碳纤维、纤为玻璃、金属或其他坚硬度高且弹性小的可塑形材料。
虽然利用卡入接合或卡入连结与卡入连结件说明积木组件,积木的连接或连结可透过其他不失一般性的按压机制或方法。
虽然本文所描述和显示的范例连结件是经调整以进行卡入配合接合的卡入连结件,但本文所述的连结件可以是用于按压配合接合的「按压配合」连结件,或是用于按压配合接合的「磨擦配合」连结件,除非内文另有规定。
一般而言,卡入配合连结件是由具有卡入配合匹配特性的接合部分所构成。「卡入」、「卡入配合」与「卡入式配合」于本文是可交替使用的,除非内文另有规定。在此叙述与说明,以及与具有耦合轴的连结件或接合部分有关的内文,「紧密配合接合」与「耦合接合」是可交替使用的,轴向与耦合轴有关,是沿着耦合轴的方向,而径向与耦合轴有关,径向幅度是以径向为方向,除非内文另有规定。
「第一」、「第二」、「第三」、「第四」等词是仅供方便参考的通用术语,并非用以表示优先性、顺序或次序,除非内文另有规定。应解决与前述通用术语有关的纷争,以给予合理的意义以供解读。
虽然本文使用单数与复数术语,但若内文允许或规定,单数术语可准用于复数情况,而复数术语可准用于单数情况。
虽然利用范例与实施例进行揭露,但范例与实施例是非限制性的,不得用以限制揭露范围。