CN110709148B - 组装结构体 - Google Patents

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Abstract

组装结构体(10)具备一方的端部(10a)被封闭的圆筒部(11)。圆筒部(11)具有：3个凸部(13)，其为圆柱状，从端部(11a)向一方突出；以及凸台部(14)，其为圆筒状，位于该圆筒部(11)内，供别的组装结构体10的3个凸部(13)嵌入其与该圆筒部(11)的内周面之间，圆筒部(11)的内径小于凸部(13)的外径的2倍与凸台部(14)的外径之和，在别的组装结构体(10)的1个凸部(13)被配置于圆筒部(11)的外侧的状态下，别的组装结构体(10)的剩下的2个凸部(13)嵌入凸台部(14)与圆筒部(11)的内周面之间。

Description

组装结构体
技术领域
本发明的一个方面涉及组装结构体。
背景技术
能将各种形状的组装结构体相互连结而创建出任意形态的组装玩具作为培养思考力或情趣等的玩具，不仅广泛受到孩子的喜爱，也广泛受到大人的喜爱。例如，在专利文献1中公开了一种组装结构体，其具备一方的端部被封闭的圆筒部。在该组装结构体中，圆筒部具有：从一方端部突出的3个圆筒状的凸部、以及位于圆筒部内的圆筒状的凸台部。通过在圆筒部的内周面与凸台部之间嵌入别的组装结构体的3个凸部，能将组装结构体与别的组装结构体连结起来。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2016-101219号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述这样的组装玩具中，组装结构体的组装方式受到限制。
因此，本发明的一个方面的目的在于，提供一种能得到变化丰富的组装方式的组装结构体。
用于解决问题的方案
本发明的一个方面的组装结构体具备一方的端部被封闭的圆筒部，其中，圆筒部具有：3个凸部，其为圆柱状，从端部向一方突出；以及凸台部，其为圆筒状，位于该圆筒部内，供别的组装结构体的3个凸部嵌入其与该圆筒部的内周面之间，圆筒部的内径小于凸部的外径的2倍与凸台部的外径之和，在别的组装结构体的1个凸部被配置于圆筒部的外侧的状态下，别的组装结构体的剩下的2个凸部嵌入凸台部与圆筒部的内周面之间。
在该组装结构体中，圆筒部的内径小于凸部的外径的2倍与凸台部的外径之和。也就是说，凸部的外径大于圆筒部的内周面与凸台部之间的距离。因此，当在圆筒部的内周面与凸台部之间嵌入别的组装结构体的凸部的情况下，该凸部被圆筒部的内周面与凸台部夹持，因此，能够将圆筒部与别的组装结构体的圆筒部稳定地连结起来。另外，在别的组装结构体的1个凸部被配置于圆筒部的外侧的状态下，别的组装结构体的剩下的2个凸部嵌入凸台部与圆筒部的内周面之间。这样，即使是通过将别的组装结构体的3个凸部全部嵌入的方法以外的方法，也能够将圆筒部与别的组装结构体的圆筒部稳定地连结起来，因此，能得到变化丰富的组装方式。
在本发明的一个方面的组装结构体中，也可以是，在别的组装结构体的2个凸部被嵌入凸台部与圆筒部的内周面之间的状态下，别的组装结构体的剩下的1个凸部与圆筒部的外侧抵接。在这种情况下，别的组装结构体的凸部与圆筒部的内侧和外侧这两方抵接，因此，能够进一步稳定地将圆筒部与别的组装结构体的圆筒部连结起来。
在本发明的一个方面的组装结构体中，也可以是，当在别的组装结构体的1个凸部被配置于圆筒部的外侧的状态下，别的组装结构体的剩下的2个凸部被嵌入凸台部与圆筒部的内周面之间的情况下，圆筒部相对于别的组装结构体以圆筒部的中心轴为旋转轴进行旋转。在这种情况下，例如能够进一步培养孩子的思考力或情趣等。
在本发明的一个方面的组装结构体中，也可以是，从一方观看，3个凸部配置为：3个凸部的中心成为正三角形的顶点，并且圆筒部的中心轴通过正三角形的重心。在这种情况下，能够从别的组装结构体的3个凸部之中选择任意的2个凸部作为嵌入凸台部与圆筒部的内周面之间的2个凸部。
在本发明的一个方面的组装结构体中，也可以是，还具备与圆筒部为相同形状的圆筒部、以及连接一对圆筒部的连接部。在这种情况下，组装结构体具备一对圆筒部，因此能得到变化进一步丰富的组装方式。
发明效果
根据本发明的一个方面的组装结构体，能得到变化丰富的组装方式。
附图说明
图1是从斜上方观看实施方式的组装结构体的立体图。
图2是从斜下方观看图1的组装结构体的立体图。
图3是图1的组装结构体的顶视图。
图4是图1的组装结构体的仰视图。
图5是用于说明干扰宽度的图。
图6是示出将组装结构体与别的组装结构体进行了连结的状态的俯视图。
图7是用于说明干扰宽度的图。
图8是示出变形例的将组装结构体与别的组装结构体进行了连结的状态的俯视图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细地说明本发明的一个方面的实施方式。在以下的说明中，对相同或相当的要素标注同一附图标记，并省略重复的说明。
图1是从斜上方观看实施方式的组装结构体的立体图。图2是从斜下方观看图1的组装结构体的立体图。图3是图1的组装结构体的顶视图。图4是图1的组装结构体的仰视图。图1～图4所示的本实施方式的组装结构体10与成为其连结对象的别的组装结构体10一起用作组装玩具。别的组装结构体10例如与组装结构体10具有相同的形状。组装结构体10的材质能从强度、耐久性或制造的成本等各种各样的观点出发来进行选择。作为组装结构体10的材质，例如，能列举ABS树脂或PLA树脂等树脂。
组装结构体10具备一对圆筒部11和连接部12。一对圆筒部11是轴向上的一方的端部11a被封闭的圆筒状的构件。一对圆筒部11相互具有相同的形状。一对圆筒部11配置为轴向相互平行。圆筒部11在使组装结构体10与别的组装结构体10连结时作为连结部发挥功能。
连接部12将一对圆筒部11相互连接。连接部12的轴向上的长度是圆筒部11的轴向上的长度的大致一半。连接部12具有从一个圆筒部11的外周面延伸到另一个圆筒部11的外周面的一对侧面12a。一对侧面12a相互相对。一对侧面12a形成为凹状的圆弧面。
一对侧面12a是与圆筒部11的外周面为相同直径且中心角为90°的圆弧面。一对侧面12a间的距离在一对圆筒部11的中点处最短。一对侧面12a间的最短距离与一对圆筒部11的分开距离是同等的。因此，通过以使组装结构体10与别的组装结构体10相互表里反转并旋转90°且将连接部12彼此叠合的方式，使组装结构体10与别的组装结构体10接近，能够使组装结构体10与别的组装结构体10连结为十字状。
圆筒部11具有3个凸部13、以及凸台部14。3个凸部13是从端部11a向轴向的一方突出的圆柱状的构件。在本实施方式中，凸部13是中空的圆柱状的构件。此外，凸部13也可以是实心的圆柱状的构件。3个凸部13例如相互具有相同的形状。凸台部14是从端部11a向轴向的另一方突出的圆筒状的构件。凸台部14的轴向上的长度与圆筒部11的轴向上的长度是同等的。凸台部14在凸台部14的中心轴与圆筒部11的中心轴一致的状态下位于圆筒部11内。在使组装结构体10与别的组装结构体10连结时，在组装结构体10中的凸台部14的外周面与圆筒部11的内周面之间嵌入别的组装结构体10的3个凸部13。
凸台部14具有3个平面部15和3个曲面部16，在3个平面部15，凸台部14的内周面为平面，在3个曲面部16，凸台部14的内周面为曲面。3个平面部15和3个曲面部16沿着凸台部14的圆周方向交替地配置。曲面部16的径向上的厚度为固定值，平面部15的径向上的厚度大于该固定值。
以下，也将圆筒部11的轴向上的一方称为上方，另一方称为下方。从上方观看，3个凸部13配置为：3个凸部13的中心13a成为正三角形的顶点，并且该正三角形的重心G与圆筒部11的中心重叠。从上方观看，可以说3个凸部13的中心13a位于以重心G作为中心且将重心G与中心13a之间的距离作为半径的假想圆c1上。
图5是用于说明干扰宽度的图。在图5中，示出了组装结构体10的顶视图与别的组装结构体10的仰视图以使圆筒部11的中心彼此相互重叠的方式被叠合的状态。别的组装结构体10与组装结构体10具有相同的形状，因此，图5相当于将图3与图4叠合的图。如图5所示，别的组装结构体10的凸部13形成为与圆筒部11的内周部分及凸台部14的外周部分干扰。
圆筒部11的内径比凸部13的外径的2倍与凸台部14的外径之和小了它们干扰的量。也就是说，如图3～图5所示，在未被连结的状态的组装结构体10与别的组装结构体10中，如果将圆筒部11的内径设为d1，将凸部13的外径设为d2，将凸台部14的外径设为d3，将凸部13与圆筒部11干扰的部分的径向上的宽度(干扰宽度)设为α1，并且将凸部13与凸台部14干扰的部分的径向上的宽度(干扰宽度)设为α2，则d1如以下这样表示。
d1＝2d2+d3-2α1-2α2
因此，在使组装结构体10与别的组装结构体10连结时，组装结构体10和别的组装结构体10按干扰的量发生弹性变形。从而，别的组装结构体10的凸部13成为被圆筒部11的内周面与凸台部14的外周面夹持的状态，因此，能够将组装结构体10的圆筒部11与别的组装结构体10的圆筒部11稳定地连结起来。此外，各干扰宽度α1、α2例如能够设定为0.02mm以上且0.08mm以下。
如图4所示，如果将圆筒部11的外径设为d4，并且将圆筒部11的壁厚(径向上的厚度)设为t，则d4如以下这样表示。
d4＝d1+2t
如果将图3所示的假想圆c1的直径设为d5，并且将3个凸部13的外接圆c2的直径设为d6，则d5和d6如以下这样表示。
d5＝d4-2t-d2+2α1
d6＝d1+2α1＝d5+d2-2α1
图6是示出将组装结构体与别的组装结构体进行了连结的状态的俯视图。在图6中配置为，组装结构体10在下方，别的组装结构体10在上方。如图6所示，在使组装结构体10与别的组装结构体10连结时，在别的组装结构体10的1个凸部13被配置于组装结构体10的圆筒部11的外侧的状态下，别的组装结构体10的剩下的2个凸部13嵌入组装结构体10的凸台部14的外周面与圆筒部11的内周面之间。这样，即使是通过将别的组装结构体10的3个凸部13全部嵌入的方法以外的方法，也能够将圆筒部11与别的组装结构体10的圆筒部11稳定地连结起来，因此，能得到变化丰富的组装方式。由此，能够进一步培养孩子的思考力或情趣等。
各尺寸例如能够设为d1＝16.08mm、d2＝4.70mm、d3＝6.73mm、d4＝18.40mm、d5＝11.4mm、d6＝16.10mm、t＝1.1～1.2mm。
另外，在别的上述组装结构体10的2个凸部13被嵌入凸台部14与圆筒部11的内周面之间的状态下，别的组装结构体10的1个凸部13与组装结构体10的圆筒部11的外周部分抵接。这样，别的组装结构体10中的3个凸部13不仅与组装结构体10的圆筒部11的内侧抵接，还与组装结构体10的圆筒部11的外侧抵接，因此能够进一步稳定地将组装结构体10的圆筒部11与别的组装结构体10的圆筒部11连结起来。
另外，当在别的组装结构体10的1个凸部13被配置于组装结构体10的圆筒部11的外侧的状态下，别的组装结构体10的剩下的2个凸部13嵌入组装结构体10的凸台部14的外周面与圆筒部11的内周面之间的情况下，圆筒部11相对于别的组装结构体10以圆筒部11的中心轴为旋转轴进行旋转。在这种情况下，从上方观看，组装结构体10的圆筒部11与别的组装结构体10的圆筒部11的中心间距离d7等于圆筒部11与凸部13的中心间距离，即等于假想圆c1的半径(d5/2)。
图7是用于说明干扰宽度的图。在图7中，示出了组装结构体10的顶视图与别的组装结构体10的仰视图被叠合的状态。图7中的组装结构体和别的组装结构体是相互连结之前的状态。如图7所示，别的组装结构体10的1个凸部13形成为与组装结构体10的圆筒部11的外周部分发生干扰。如果将其干扰宽度设为α3，则在如上述那样d7＝d5/2的情况下，以下的关系成立。此外，干扰宽度α3例如能够设定为0.02mm以上且0.08mm以下。
d4/2＝d5-d2/2+α3
在此，d4/2相当于圆筒部11的外周面的半径，d5相对于中心间距离d7的2倍，并且d2/2相当于凸部13的外周面的半径。
本发明不限于上述的实施方式，能进行各种变形。
图8是示出将变形例的组装结构体与别的组装结构体进行了连结的状态的俯视图。如图8所示，变形例的组装结构体10A在3个凸部13的配置这一点上与组装结构体10不同。在组装结构体10A中，也是在别的组装结构体10A的1个凸部13被配置于组装结构体10A的圆筒部11的外侧的状态下，别的组装结构体10A的剩下的2个凸部13嵌入组装结构体10A的凸台部14的外周面与圆筒部11的内周面之间。这样，在组装结构体10A中，即使是通过将别的组装结构体10A的3个凸部13全部嵌入的方法以外的方法，也能够将圆筒部11与别的组装结构体10A的圆筒部11稳定地连结起来，因此能得到变化丰富的组装方式。
组装结构体10、10A只要具备至少1个圆筒部11即可。
附图标记说明
10、10A…组装结构体，11…圆筒部，12…连接部，13…凸部，14…凸台部。

Claims (6)

1.一种组装结构体，具备一方的端部被封闭的圆筒部，
上述组装结构体的特征在于，
上述圆筒部具有：
3个凸部，其为圆柱状，从上述端部向上述一方突出；以及
凸台部，其为圆筒状，位于该圆筒部内，供别的上述组装结构体的上述3个凸部嵌入其与该圆筒部的内周面之间，
上述圆筒部的内径小于上述凸部的外径的2倍与上述凸台部的外径之和，
上述凸台部具有内周面为平面的多个平面部、以及内周面为曲面的多个曲面部，
上述多个平面部和上述多个曲面部沿着圆周方向交替地配置，
上述多个曲面部是相对于上述凸台部的中央凹陷的面，
上述平面部的径向上的厚度大于上述曲面部的径向上的厚度，
别的上述组装结构体的上述3个凸部被嵌入上述圆筒部的内周面与上述平面部之间。
2.根据权利要求1所述的组装结构体，
在别的上述组装结构体的2个上述凸部被嵌入上述凸台部与上述圆筒部的内周面之间的状态下，别的上述组装结构体的剩下的1个上述凸部与上述圆筒部的外侧抵接。
3.根据权利要求1所述的组装结构体，
当在别的上述组装结构体的1个上述凸部被配置于上述圆筒部的外侧的状态下，别的上述组装结构体的剩下的2个上述凸部被嵌入上述凸台部与上述圆筒部的内周面之间的情况下，上述圆筒部相对于别的上述组装结构体以上述圆筒部的中心轴为旋转轴进行旋转。
4.根据权利要求2所述的组装结构体，
当在别的上述组装结构体的1个上述凸部被配置于上述圆筒部的外侧的状态下，别的上述组装结构体的剩下的2个上述凸部被嵌入上述凸台部与上述圆筒部的内周面之间的情况下，上述圆筒部相对于别的上述组装结构体以上述圆筒部的中心轴为旋转轴进行旋转。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的组装结构体，
从上述一方观看，上述3个凸部配置为：上述3个凸部的中心成为正三角形的顶点，并且上述圆筒部的中心轴通过上述正三角形的重心。
6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的组装结构体，
还具备与上述圆筒部为相同形状的另一圆筒部、以及连接上述圆筒部与上述另一圆筒部的连接部。
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