CN113842648A - 一种积木玩具搭建元件以及搭建套件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种积木玩具搭建元件以及搭建套件，属于积木玩具技术领域。包括：梁体，其设置为长方体结构，梁体的轴向两端均设有连接端孔，梁体设有至少一组孔组件，孔组件包括过孔、十字孔、连接圆孔以及沉头圆孔，过孔、十字孔、连接圆孔以及沉头圆孔分别开设于梁体的四个侧壁且四个孔之间形成有空腔，连接端孔、过孔、十字孔、连接圆孔以及沉头圆孔均与空腔连通，过孔对准连接圆孔，十字孔对准沉头圆孔。一根梁体的一组孔组件可连接二至三根梁体，由此，只需要一种规格的梁体，就能组成不同的立体结构，极大地提高了搭建乐趣，同时更能促进学生创造力的发展。

Description

一种积木玩具搭建元件以及搭建套件

技术领域

本发明属于积木玩具技术领域，具体涉及一种积木玩具搭建元件以及搭建套件。

背景技术

随着科学技术的发展，机器人教学加入到了信息技术课堂中，成为小学信息技术教育不可或缺的一个学习板块，为学生的学习提供了更广阔的平台。通过将积木玩具应用到机器人教学中，将其作为一种培养学生“多元智能发展”的教学工具，不仅激发了学生对科学的浓厚兴趣，同时也促进了学生创造力的发展。

然而，目前现有的积木玩具，例如“乐高积木”的科技梁，其梁体设有多个通孔，但由于梁体的两侧封闭，只有上下具有通道，若要用这种梁体搭成一个完整的立体结构，需要使用到各种不同形状的梁体以及连接件相配合，在这一过程中，虽可以促进学生想象力、创造力的发展，但由于部分不同梁体具有特定的形状，因此导致两个特定形状的梁体之间的连接关系是固定的，反而限制了学生的想象力与创造力，也就是说，这类积木玩具无法通过单一的梁体搭配部分简单的连接件实现立体结构的搭建。

为了提高单一梁体的连接适配性，尽可能采用更少的梁体来组成立体结构，目前现有技术中一种申请号为：CN201621446976.2的实用新型专利，公开了一种经由轴套连接的积木套件，包括第一梁组件、第二梁组件、插销组件和延长轴套；其中，第一梁组件中形成有第一插孔，第二梁组件中形成有第二插孔；积木套件组装时，延长轴套套在插销组件上，而且插销组件的第一端插入第一梁组件的第一插孔，插销组件的第二端插入第二梁组件的第二插孔，其中延长轴套处于第一梁组件和第二梁组件之间。

上述的这种梁体轴向两端设有两个圆孔，并且沿轴线方向上设有多组孔组件，一组孔组件包括两个圆孔以及两个方孔，这种梁体的结构即可进行立体结构的拼接，但是由于梁体上设置的只有圆孔和方孔并且采用插销进行连接，那么同一组上的孔组件只能插入一根插销，也就是说梁体的径向一组上，只有一个孔可以得到应用，若要搭建出一个较为复杂的立体结构，仍需通过其他梁体的配合，导致在搭建积木时存在局限性。

发明内容

本发明是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种只采用一种规格的梁体以及多个简单连接件即可搭建复杂立体结构的一种积木玩具搭建元件以及搭建套件。

本发明可通过下列技术方案来实现：

一种积木玩具搭建元件，包括：

梁体，其设置为长方体结构，所述梁体的轴向两端均设有连接端孔，所述梁体设有至少一组孔组件，所述孔组件包括过孔、十字孔、连接圆孔以及沉头圆孔，所述过孔、所述十字孔、所述连接圆孔以及所述沉头圆孔分别开设于所述梁体的四个侧壁且四个孔之间形成有空腔，所述连接端孔、所述过孔、所述十字孔、所述连接圆孔以及所述沉头圆孔均与所述空腔连通，所述过孔对准所述连接圆孔，所述十字孔对准所述沉头圆孔。

作为本发明的进一步改进，所述梁体沿轴线方向设有多组所述孔组件时，奇数组的所述孔组件的排布方式相同，偶数组的所述孔组件的排布方式相同，相邻两组的所述孔组件的排布方式不同。

一种积木玩具搭建套件，包括：

连接插片，其设有螺纹孔，所述连接插片可从所述过孔或所述十字孔插入所述空腔内；

多根所述梁体可通过同一组所述孔组件连接。

作为本发明的进一步改进，三根所述梁体可通过同一组所述孔组件连接且连接后三根所述梁体分别沿XYZ轴方向设置。

作为本发明的进一步改进，还包括连接组件，其两端分别与两个所述梁体连接，四根所述梁体可通过所述连接组件在同一组所述孔组件内进行连接。

作为本发明的进一步改进，所述连接组件包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件以及所述第二连接件均呈L形结构设置并可组合形成长方体结构。

作为本发明的进一步改进，所述第一连接件包括一体连接的第一连接部以及第一拼接部，所述第一连接部设有第一沉头连接孔，所述第一拼接部设有凹槽以及螺母安装孔，所述凹槽与所述第一沉头连接孔连通，所述螺母安装孔用于安装螺母并与所述凹槽连通。

作为本发明的进一步改进，所述第二连接件包括一体连接的第二连接部以及第二拼接部，所述第二连接部设有所述第一沉头连接孔，所述第二拼接部设有所述凹槽以及第二沉头连接孔，所述凹槽与所述第一沉头连接孔连通，所述第二沉头连接孔与所述凹槽连通。

作为本发明的进一步改进，当所述第一沉头连接孔、所述连接圆孔或所述连接端孔、所述螺纹孔处于同一直线上时，所述第一连接件以及所述第二连接件即可通过螺栓与所述梁体连接。

作为本发明的进一步改进，当所述第一连接件与所述第二连接件组成长方体时，所述第二沉头连接孔与所述螺母安装孔位于同一直线上并连通。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、三根梁体可通过其中一根梁体的一组孔组件连接，在连接后，三根梁体分别沿XYZ轴方向设置，极大地提高了空间利用率，另外，这种搭建模式只需要通过一种规格的梁体搭配简单的连接件就能组成不同的立体结构，极大地提高了搭建乐趣，同时更能促进学生创造力的发展。

2、连接插片可根据需要插入的孔的形状的不同，设置不同的形状，使得连接插片可从过孔或十字孔插入到空腔内，直至连接插片与连接圆孔或沉头圆孔相抵接，此时连接插片的螺纹孔与其两侧的孔连通，由此提高了两根梁体之间连接的多样性。

3、梁体沿轴线方向设有多组孔组件时，奇数组的孔组件的排布方式相同，偶数组的孔组件的排布方式相同，相邻两组的孔组件的排布方式不同，这种间隔式的结构设置，可以使得梁体的连接方式更为灵活，更有利于连接方式的布局。

4、四根梁体可通过连接组件在同一组孔组件内进行连接，在原有的通过同一组孔组件使得三根梁体连接后形成XYZ结构的基础上，只需增加连接组件，即可额外地增加一根梁体，也就是说，以一根梁体的一组孔组件为基准，可以沿着三个方向连接三根梁体，更进一步地提高了本积木玩具在搭建立体结构时的可创造性。

5、两根梁体之间具有三种连接方式，包括端部与端部连接、端部与侧部连接、侧部与侧部连接，连接更为灵活。

附图说明

图1是本发明的积木玩具搭建套件的三根梁体连接后的结构示意图；

图2是本发明的图1的剖视图；

图3是本发明的积木玩具搭建套件的四根梁体连接后的结构示意图；

图4是本发明的图3的剖视图；

图5是本发明的两根梁体端部对端部连接的结构示意图；

图6是本发明的连接组件的结构示意图；

图7是本发明的梁体与十字轴连接后的结构示意图；

图8是本发明的其中一种连接插片的结构示意图。

图中，100、梁体；101、空腔；110、连接端孔；110、连接圆孔；120、过孔；130、十字孔；140、连接圆孔；150、沉头圆孔；200、连接插片；210、螺纹孔；300、连接组件；310、第一连接件；311、第一连接部；3111、第一沉头连接孔；312、第一拼接部；3121、凹槽；3122、螺母安装孔；320、第二连接件；321、第二连接部；322、第二拼接部；3221、第二沉头连接孔；330、十字轴。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方法作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1-5所示，本发明提供了一种积木玩具搭建元件，包括：

梁体100，其设置为长方体结构，梁体100的轴向两端均设有连接端孔110，梁体100沿轴线方向设有至少一组孔组件，孔组件包括过孔120、十字孔130、连接圆孔140以及沉头圆孔150，在本实施例中，过孔120、十字孔130、连接圆孔140以及沉头圆孔150分别开设于梁体100的四个侧壁且四个孔之间形成有空腔101，连接端孔110、过孔120、十字孔130、连接圆孔140以及沉头圆孔150均与空腔101连通，其中，同一组的孔组件内，过孔120对准连接圆孔140，十字孔130对准沉头圆孔150。

也就是说，本实施例中的梁体100的四个侧壁面上分别开设有过孔120、十字孔130、连接圆孔140以及沉头圆孔150四个不同的孔，而这四个不同的孔在连接时分别起到不同的作用，由此提高了梁体100在与梁体100或其他连接配件连接时的多样性。

优选地，梁体100沿轴线方向设有多组孔组件时，奇数组的孔组件的排布方式相同，偶数组的孔组件的排布方式相同，相邻两组的孔组件的排布方式不同，这种间隔式的结构设置，可以使得梁体100的连接方式更为灵活，更有利于连接方式的布局。

如图1-8所示，本发明还提供了一种积木玩具搭建套件，包括：

连接插片200，其设有螺纹孔210，在本实施例中，连接插片200可根据需要插入的孔的形状的不同，设置不同的形状，使得连接插片200可从过孔120或十字孔130插入到空腔101内，直至连接插片200与连接圆孔140或沉头圆孔150相抵接，此时连接插片200的螺纹孔210与其两侧的孔连通，故在此不对连接插片200的各种不同形状进行详细描述，而由于连接插片200插入方式的不同，使得连接插片200上的螺纹孔210将会与不同的孔连通，由此提高了两根梁体100之间连接的多样性；

另外，在本实施例中，连接插片200通过插拔的方式与梁体100连接，提高了连接插片200与梁体100进行装卸时的便捷性。

三根梁体100可通过其中一根梁体100的一组孔组件连接，并且在连接后，三根梁体100分别沿XYZ轴方向设置，也就是说，本实施例只需通过一种规格的梁体100，就能组成不同的立体结构，极大地提高了搭建乐趣，同时更能促进学生创造力的发展。

本实施例与现有的积木玩具的最大区别点在于：现有的积木玩具例如背景技术中提到的申请号为：CN201621446976.2的发明专利，其第一梁组件(相当于梁体100)和第二梁组件之间通过插销连接，其中，第一梁组件和第二梁组件的同一组孔组件也是包含了四个插孔，但是当一根插销插入到一组孔组件的某个插孔内后，同一组孔组件就不能再插入插销，这就导致一根梁组件通过一组孔组件只能连接一根梁组件，而无法形成三根梁组件通过同一组孔组件进行连接的结构，导致其在连接组成立体结构时需要通过不同结构的梁组件相组合，存在较大的局限性。

优选地，三根梁体100通过同一组孔组件连接时，一个螺栓位于第一根梁体100的空腔101内，并从连接圆孔140处向外伸出后连接第二根梁体100，另一个螺栓可从第一根梁体100的沉头圆孔150处插入，并从十字孔130处向外伸出后连接第三根梁体100，由此即可使得三根梁体100在连接后形成XYZ形结构，具体阐述如下：

首先，当两个梁体100需要进行连接时，其具有多种连接方式，包括侧部与侧部连接、端部与侧部连接以及端部与端部连接，具体连接方式如下：

1、侧部与侧部连接：

(1)连接插片200从一根梁体100的十字孔130中插入，螺纹孔210与梁体100的连接圆孔140和过孔120相连通，此时将螺栓从另一根梁体100的过孔120中穿过，并依次穿过两个梁体100的连接圆孔140后与螺纹孔210连接。

(2)连接插片200从一根梁体100的过孔120中插入，螺纹孔210与梁体100的十字孔130以及沉头圆孔150连通，此时将螺栓从另一根梁体100的过孔120中穿过，并依次穿过连接圆孔140、沉头圆孔150后与螺纹孔210连接，或是依次穿过连接圆孔140、十字孔130后与螺纹孔210连接。

2、端部与侧部连接：

首先在一根梁体100的端部的一组孔组件内插入连接插片200，连接插片200可根据实际需要从十字孔130、过孔120或沉头圆孔150中插入，此时将螺栓从另一根梁体100的过孔120中穿过，并依次连接圆孔140、连接端孔110后与螺纹孔210连接。

3、端部与端部连接：

这种情况需要借助额外的连接组件300，具体在下文中指出。

优选地，还包括连接组件300，其两端分别与两个梁体100连接，四根梁体100可通过连接组件300在同一组孔组件内进行连接，在原有的通过同一组孔组件使得三根梁体100连接后形成XYZ结构的基础上，只需增加连接组件300，即可额外地增加一根梁体100，也就是说，以一根梁体100的一组孔组件为基准，可以沿着三个方向连接三根梁体100，更进一步地提高了本积木玩具在搭建立体结构时的可创造性。

如图3-6所示，优选地，连接组件300包括第一连接件310以及第二连接件320，第一连接件310以及第二连接件320均呈L形结构设置并可组合形成长方体结构，其中，第一连接件310与一根梁体100连接，第二连接件320与另一根梁体100连接，在实际连接过程中，首先选定一根梁体100作为基准梁，另外三根梁体100均通过这一根基准梁的其中一组孔组件进行连接。

具体的，首先将三个连接插片200分别插入到三根待连接的梁体100端部的孔组件内，连接插片200的螺纹孔210与梁体100连接端孔110连通，再将一根螺栓依次穿过基准梁的过孔120、连接圆孔140、第一根梁体100的连接端孔110后与螺纹孔210连接，此时第一根梁体100与基准梁完成连接。

优选地，第一连接件310包括一体连接的第一连接部311以及第一拼接部312，第一连接部311设有第一沉头连接孔3111，第一拼接部312设有凹槽3121以及螺母安装孔3122，凹槽3121与第一沉头连接孔3111连通，螺母安装孔3122用于安装螺母并与凹槽3121连通，凹槽3121的设置是为了螺栓更好地通过并穿过第一沉头连接孔3111。

具体的，将一根螺栓依次穿过第一沉头连接孔3111、基准梁的沉头圆孔150和十字孔130、第二根梁体100的连接端孔110后与螺纹孔210连接，此时第二根梁体100与基准梁完成连接，并且第一连接件310与基准梁同样完成连接。

优选地，第二连接件320包括一体连接的第二连接部321以及第二拼接部322，第二连接部321设有第一沉头连接孔3111，第二拼接部322设有凹槽3121以及第二沉头连接孔3221，凹槽3121与第一沉头连接孔3111连通，第二沉头连接孔3221与凹槽3121连通。

具体的，将一根螺栓依次穿过第二沉头连接孔3221、第三根梁体100连接端孔110后与螺纹孔210连接，此时第三根梁体100与第二连接件320完成连接，再将第二连接件320与第一连接件310相拼合，直至第二拼接部322与第一拼接部312上下对应设置且第二拼接部322的第二沉头连接孔3221与第一拼接部312的螺母安装孔3122连接，再通过螺栓穿过第二沉头连接孔3221后与螺母安装孔3122内的螺母连接，这样就可以使得第二连接件320与第一连接件310连接，也就是说，第三根梁体100通过第二连接件320和第一连接件310与基准梁完成连接，到此，三根梁体100均与基准梁完成连接，并且连接点均位于基准梁的一组孔组件上。

同时，第一连接件310和第二连接件320所组成的连接组件300，还可直接应用于两根梁体100端部对端部的连接，只需简单地通过螺栓将第一连接件310与一根梁体100端部的连接插片200连接，再通过螺栓将第二连接件320将另一根梁体100端部的连接插片200连接，使得第一连接件310与一根梁体100完成连接，同时第二连接件320与另一根梁体100完成连接，再将第一连接件310与第二连接件320按上述步骤完成连接后，即可完成两根梁体100端部对端部的连接。

如图8所示，优选地，还包括十字轴330，其可插设于十字孔130以及过孔120，具体的，两根梁体100之间可通过十字轴330进行连接，当十字轴330的两端从两根梁体100的十字孔130处插入空腔101内时，十字轴330处于固定状态，当十字轴330的两端从两根梁体100的过孔120插入空腔101内直至与连接圆孔140抵接时，十字轴330可进行转动，十字轴330作为一种连接配件，可提高积木搭建时的多样性。

另外，本实施例通过梁体100、连接插片200以及连接组件300即可组装成不同的立体结构的方案，不仅仅可应用于积木玩具的搭建上，现实中的各种工程作业也可采用这种结构，因此本实施例的保护范围不应只限定于积木玩具，若其他技术领域也采用了本实施例的结构，也应属于本实施例的保护范围内。

而本实施例在文中描述的连接圆孔140、沉头圆孔150、第一沉头连接孔3111、第二沉头连接孔3221，仅仅是作为本实施例较佳的一种实施方式所采用的孔的形状进行命名，但并不限定于只能采用这种圆孔的形状，而沉头孔也只是为了螺栓在连接后不会向外凸出，并不是代表只能对这个孔进行沉头处理，因此，若是其他专利在连接作用上与本实施例中的各个孔相同的情况，也应属于本实施例的保护范围内。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”、“一”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，四个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种积木玩具搭建元件，其特征在于，包括：

梁体，其设置为长方体结构，所述梁体的轴向两端均设有连接端孔，所述梁体设有至少一组孔组件，所述孔组件包括过孔、十字孔、连接圆孔以及沉头圆孔，所述过孔、所述十字孔、所述连接圆孔以及所述沉头圆孔分别开设于所述梁体的四个侧壁且四个孔之间形成有空腔，所述连接端孔、所述过孔、所述十字孔、所述连接圆孔以及所述沉头圆孔均与所述空腔连通，所述过孔对准所述连接圆孔，所述十字孔对准所述沉头圆孔。

2.根据权利要求1所述的一种积木玩具搭建元件，其特征在于，所述梁体沿轴线方向设有多组所述孔组件时，奇数组的所述孔组件的排布方式相同，偶数组的所述孔组件的排布方式相同，相邻两组的所述孔组件的排布方式不同。

3.一种积木玩具搭建套件，包括如权利要求1或2所述的搭建元件，其特征在于，还包括：

连接插片，其设有螺纹孔，所述连接插片可从所述过孔或所述十字孔插入所述空腔内；

多根所述梁体可通过同一组所述孔组件连接。

4.根据权利要求3所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，三根所述梁体可通过同一组所述孔组件连接且连接后三根所述梁体分别沿XYZ轴方向设置。

5.根据权利要求3所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，还包括连接组件，其两端分别与两个所述梁体连接，四根所述梁体可通过所述连接组件在同一组所述孔组件内进行连接。

6.根据权利要求3所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，所述连接组件包括第一连接件以及第二连接件，所述第一连接件以及所述第二连接件均呈L形结构设置并可组合形成长方体结构。

7.根据权利要求6所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，所述第一连接件包括一体连接的第一连接部以及第一拼接部，所述第一连接部设有第一沉头连接孔，所述第一拼接部设有凹槽以及螺母安装孔，所述凹槽与所述第一沉头连接孔连通，所述螺母安装孔用于安装螺母并与所述凹槽连通。

8.根据权利要求7所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，所述第二连接件包括一体连接的第二连接部以及第二拼接部，所述第二连接部设有所述第一沉头连接孔，所述第二拼接部设有所述凹槽以及第二沉头连接孔，所述凹槽与所述第一沉头连接孔连通，所述第二沉头连接孔与所述凹槽连通。

9.根据权利要求8所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，当所述第一沉头连接孔、所述连接圆孔或所述连接端孔、所述螺纹孔处于同一直线上时，所述第一连接件以及所述第二连接件即可通过螺栓与所述梁体连接。

10.根据权利要求8所述的一种积木玩具搭建套件，其特征在于，当所述第一连接件与所述第二连接件组成长方体时，所述第二沉头连接孔与所述螺母安装孔位于同一直线上并连通。

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