CN114007470A - 模块化圣诞树 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模块化圣诞树(10)，其包括三个或更多个侧部结构(12)和中心支撑结构(14b)，侧部结构从地板升起，以使树具有锥形形状，中心支撑结构向外延伸以支撑侧部。每个侧部(12)包括通过连接件联接在一起的细长部件(16a‑c)，连接件允许将一系列细长部件分离以用于存储拆卸的圣诞树。每个中心支撑结构包括支撑每个侧部的毂，并且还可以包括从毂延伸到每个侧部的辐条。毂、辐条和侧部通过连接件联接，该连接件允许拆卸树以用于存储。

Description

模块化圣诞树

技术领域

本发明涉及一种模块化圣诞树。特别地，本发明涉及一种包括如下零件的模块化圣诞树，零件可以被组装以形成人造圣诞树并且随后被拆卸并紧凑地存储。

背景技术

人造圣诞树传统上包括支架、人造树干和设置有人造针的人造树枝，以模拟真的圣诞树的外观。通常人造圣诞树可以至少部分地拆卸或折叠成更紧凑的构造以用于存储。然而，这种传统的人造圣诞树在其存储状态下仍然体积庞大，并且需要相当大的体积。因为圣诞树一年中存储约11个月，因此其季节性性质加剧了这个问题。此外，这种人造圣诞树大量使用不环保的PVC。

一些人造圣诞树具有非传统的设计。例如，美国外观设计专利No.832133示出了一种人造圣诞树，其具有底座、类似于树干的中心竖直支撑件以及一系列象征性地模拟树枝的等级。每等级包括成组的三个板条，当从上方观察时三个板条布置成六臂星号的形状，它们的中心在竖直支撑件处交叉。等级竖直间隔开，并且等级从上到下逐渐变宽，使人造圣诞树具有锥形形状。

美国外观设计专利No.624452示出了另一种非传统的圣诞树。树具有底座、类似于树干的中心竖直支撑件和一系列只有很小的间隔的相互层叠放置的板条。板条的中心与竖直支撑件重合，并且每个板条相对于前面的板条稍微旋转以形成螺旋形状。板条的长度从上到下逐渐变长，使树具有锥形形状。

发明内容

在此背景下，并且根据第一方面，本发明在于一种模块化圣诞树，1.一种模块化圣诞树，其包括：三个或更多个侧部结构，其构造为从诸如地板的支撑表面倾斜地升起，其中，三个或更多个侧部结构倾斜地布置，以使模块化圣诞树具有从上到下变宽的锥形形状。树还包括多个中心支撑结构，其向外延伸以支撑三个或更多个侧部结构。多个中心支撑结构的宽度从模块化圣诞树的顶部到底部增大，以跟随模块化圣诞树的锥形形状。

每个侧部结构包括一系列细长部件，细长部件通过连接件联接在一起，连接件允许将一系列细长部件分离以存储拆卸的圣诞树。一系列细长部件包括最上方细长部件、中间细长部件和最下方细长部件。细长部件通过连接件相互联接，使得细长部件的端部在重叠部分重叠以形成锯齿形(锯齿形的较长的支腿沿着每个细长部件伸展，并且锯齿形的较短的支腿穿过重叠部分跨过细长部件伸展)。连接件设置在重叠部分处。

多个中心支撑结构包括上部中心支撑结构和一个或多个下部中心支撑结构。上部中心支撑结构包括上部毂，上部毂具有围绕其侧面设置的联接表面，所述联接表面用于三个或更多个侧部结构中的每一个。

一个或多个下部中心支撑结构中的每一个包括下部毂，下部毂具有围绕其侧面设置的联接表面，所述联接表面用于三个或更多个侧部结构中的每一个。一个或多个下部中心支撑结构中的每一个还包括与多个侧部结构相对应的多个径向延伸的辐条。每个联接表面都通过连接件联接到辐条的端部，该连接件设置为允许辐条在组装树时联接到下部毂的相关联的联接表面并且在拆卸树时与下部毂的相关联的联接表面分离。每个辐条在其另一端部通过连接件支撑侧部结构的中间细长部件，该连接件设置为当允许当组装树时将中间细长部件与相关联的辐条相联接并且当拆卸树时将中间细长部件与相关联的辐条相分离。

上部中心支撑结构可以包括或可以不包括与侧部结构(如至少一个下部中心支撑结构)的数量相对应的多个径向延伸的辐条。上部毂的每个联接表面可以直接地联接到其相关联的侧部结构的最上方细长部件，或者可以通过径向延伸的辐条间接地联接到其相关联的侧部结构的最上方细长部件。

通过这种方式，模块化圣诞树采用由连接件保持在一起的有限数量的组件来生成与简化的、但清晰可辨的圣诞树相对应的真实尺寸的三维结构。此外，模块化圣诞树的侧部结构可以角度等分，使得模块化圣诞树在从任何角度观察时都维持其特性形状(例如，圣诞树可以具有以72°间隔布置的五个侧部结构)。组件可以设计简单并且以模块化方式组装。当组装时，组件形成坚固的结构，其高度与真的圣诞树(诸如家中发现的家用圣诞树)相似，并占据相似的占地空间。有利地，拆卸的组件可以以紧凑的方式存储并且占据的体积比类似尺寸的人造圣诞树的存储要求小得多。

现在，将描述模块化圣诞树的更多可选特征。

如上所述，上部毂的每个联接表面可以通过连接件支撑其相关联的侧部结构的最上方细长部件，连接件设置为允许最上方细长部件与上部毂的相关联的联接表面直接联接和分离。因此，与下部中心支撑结构相比，上部中心支撑结构可以不包括任何辐条。这确保了模块化圣诞树的顶部较窄，并有助于圣诞树的锥形。

替代地，上部中心支撑结构还可以包括与侧部结构(如下部中心支撑结构)的数量对应的多个径向延伸的辐条。上部毂的每个联接表面可以通过连接件联接到辐条的端部，连接件设置为允许在组装树时将辐条联接到相关联的联接表面，并且在拆卸树时与相关联的联接表面分离。每个辐条通过连接件在其另一端支撑侧部结构的最上方细长部件，连接件设置为允许最上方细长部件在组装树时联接到相关联的辐条，并且在拆卸树时与相关联的辐条分离。辐条的长度可以较短并且远离侧部结构的最上方细长部件的上端，使得最上方细长部件仍然可以在树的顶部处相交在一点，或者以彼此非常接近的方式结束。

有利地，中心支撑结构的毂沿模块化圣诞树的中心竖直轴线竖直对准，并且每个中心支撑结构的径向延伸的辐条具有相同的长度，长度从中心毂跨越以联接到侧部结构。虽然中心支撑结构内的辐条可以相同，但是中心支撑结构之间的辐条可以不同。例如，为了形成模块化圣诞树的锥形，中心支撑结构的辐条的长度可以从模块化圣诞树的顶部到底部增大(其中，树包括具有径向延伸的辐条的至少两个中心支撑结构)。每个中心支撑结构的辐条可以是相同的，即是通用设计。这种通用性有助于减少制造时间和成本。不同的中心支撑结构的辐条可以是类似的设计，只是它们的长度不同。例如，每个辐条的端部可以是相同的并且可以包括允许连接到毂和侧部结构的相同的构造，只是平坦的中心部段的长度是变化的。比如，每个辐条可以具有一个竖直端面以与毂的联接表面匹配，并且可以具有倾斜端表面以与侧部结构的细长部件的成角度的侧面匹配。

可以使用用于各种接头的许多不同类型的连接件。有利地，相同类型的连接件可用于所有或大部分接头。例如，简单的榫接对接接头可用于所有或一些接头。榫接对接接头可包括一个或多个简单销。每个销都接收在要联接的两个组件中所设置的孔中。孔的尺寸可以对应于销的尺寸，使得实现紧密配合。紧密配合应该允许相对容易地联接和分离两个组件，还提供组装的圣诞树所需的结构完整性。孔可以具有锥形，以便在它们的开口处比在孔的底部处更宽。孔的底部的尺寸可以对应于销的宽度尺寸。这种锥形可以是逐渐的或可以是台阶式的。例如，孔可以包括两个台阶，因此具有随着孔的加深尺寸变窄的三个部段。锥度可以是孔的开口宽度的5％或更小。这在将销插入孔中时提供了更大的公差，并且在拆卸圣诞树时也简化了接头的分离。销可以是木制的或金属的，并且横截面可以是圆形的(当从端部观察时)，但也可以使用其他形状，诸如方形、矩形、椭圆形和跑道形。相同尺寸的销可用于多个接头或者甚至所有接头，这是因为这减少了制造时间和成本。

因此，在上部毂直接联接到最上方细长部件的情况下，设置在上部毂和最上方细长部件之间的每个连接件可以包括销，该销定位在设置在上部毂的联接表面中的孔内和设置在最上方细长部件中的对准孔。此外，或替代地，设置在下部毂和辐条之间的每个连接件可以包括销，销定位在设置在下部毂的联接表面中的孔内和设置在辐条的端部中的对准孔。设置在辐条和细长部件之间的每个连接件可以包括销，销定位在设置在辐条的另一端的孔内和设置在细长部件中的对准孔。在该段落中描述的每个接头可以包括接收在单对对准孔中的单个销或者可选地接收在两对对准孔中的两个销，这为接头提供了更大的刚性。

为了为组装的圣诞树提供更大的结构完整性，设置在两个细长部件的重叠部分处的每个连接件可以包括一对销，该对销定位在设置在细长部件中的成对对准孔内。每对定位销可以沿着相关联的重叠部分的长度分离。

作为包括接收在相应孔中的平销的简单榫接对接接头的替代，可以形成更复杂的榫接对接接头。例如，任何连接件都可以包括凸轮螺母和凸轮销。在这样的布置中，凸轮销被拧入一个组件中并且其头部被接收在设置在其他组件中的孔中。该孔终止于容纳凸轮螺母的腔室中，使得凸轮销的头部被接收在凸轮螺母内。腔室延伸到组件的侧面以接近凸轮螺母。旋转凸轮螺母使凸轮螺母的凸轮表面紧靠凸轮销的头部，从而将组件拉到一起并紧固接头。例如，设置在细长部件的重叠部分处的每个连接件可以包括(1)定位在设置在细长部件中的相对应的成对对准孔内的定位销和(2)凸轮螺母和凸轮销。然后，可以将凸轮销拧入一个细长部件中，并且将其头部接收在设置在另一个细长部件中的孔中。旋转凸轮螺母使凸轮螺母的凸轮表面紧靠凸轮销的头部，从而将细长部件紧固在一起。

对于所有的成对的相邻辐条，相邻辐条之间的角度可以相同，以满足也以相同角度等分的侧部结构。这为模块化圣诞树提供了令人愉悦的对称性。

如上所述，对模块化圣诞树的多个组件使用通用设计是有利的，这是因为它减少了制造时间和成本。它还有助于组装模块化圣诞树，这是因为组装者需要较少的技能来区分相似但不同的零件。

为此，毂可以共享通用设计。即使对于直接联接到最上方细长部件的上中心支撑结构的上部毂以及联接到辐条的一个(或多个)下中心支撑结构的一个(或多个)下部毂也是如此。毂可以具有正多边形形状的水平横截面，多边形的边数等于侧部结构的数量。其他布置是可能的。例如，毂的边可以是侧部结构的数量的两倍。这可能是有利的，这是因为它允许在制造商提供不同设计的模块化圣诞树的情况下使用通用设计。可以提供六边形和三边形模块化圣诞树，其中，六边形毂的每一边都用于六边形树中，并且六边形毂的交替边用于三边形树中。

中间细长部件可以共享通用设计，并且最下方细长部件可以共享与中间细长部件的设计可以相同或不同的通用设计。最上方细长部件可以共享与中间细长部件的设计可以相同或不同的通用设计。

圣诞树的模块化性质非常适合提供不同高度的树木。比如，每个侧部结构中的中间细长部件的数量可以变化以改变树的高度。在树中占据相同高度的细长部件可以被考虑是树的“层”，并且因此可以通过调整层数来改变树的高度。因此，制造商可以简单地制造通用设计的细长部件，并根据所需的树的高度提供不同数量的细长部件。类似地，所有者可以构建一棵不同高度的模块化圣诞树，例如，如果期望或需要的话(例如，搬到较小的家后)，制作一棵较短的圣诞树。

不同数量的层可能需要不同数量的中心支撑结构。例如，模块化圣诞树可以包括多个等级，每等级包括两层的细长部件和中心支撑结构。因此，对于每个侧部结构，一系列联接的细长部件可以在由支撑结构支撑的细长部件和未被支撑结构支撑的细长部件之间交替。这将提供以下设计：(i)具有三个中间细长部件以及上部中心支撑结构和一个下部中心支撑结构的树；(ii)具有五个中间细长部件以及上部中心支撑结构和两个下部中心支撑结构的树；(iii)具有七个中间细长部件以及上部中心支撑结构和三个下部中心支撑结构的树。

此外，制造商可以根据所需的侧部的数量提供不同数量的细长部件、辐条和不同的毂设计。这允许供应具有一系列编号侧部并且独立地一系列不同的层或等级(以及因此的高度)的模块化圣诞树。例如，制造商可以保持通用设计的最上方细长部件的、通用设计的中间和最下方细长部件、五边形毂、六边形毂和八边形毂以及三种不同长度的辐条和销的库存，总共制作九个组件。这允许具有三边、四边、五边、六边和八边的树，并且具有两个、三个或四个等级的树。因此，九个组件的库存允许十五种不同的树设计。如果使用具有多于两层细长部件的等级，则甚至可能有更多设计。

这也为模块化圣诞树的所有者提供了好处。所有者可以省略一个或多个侧部，例如以允许将树放置得更靠近墙壁或靠在墙壁上。此外，如果需要，所有者可以使用更少的侧部结构，例如使得六边树可以构建为三边树。可以对树进行其他改变，只需要购买一些组件而不是另一棵完整的树。例如，希望将五边树改变为具有均匀分隔的侧部的四边树的使用者可以简单地购买新毂。相反，想要具有更多边的树的使用者可以仅购买每个附加的侧部结构所需的侧部部件并且可能购买新毂。

可选地，毂、辐条和细长部件由木材制成，木材为硬木或软木。这比许多人造圣诞树中使用的塑料更环保。连接件也可以由木材制成，诸如木销。可以使用金属零件，例如用于上述凸轮螺母和销，这是由于这避免了与使用塑料相关的负面环境问题。

通过阅读本发明的以下详细描述，本领域技术人员将清楚进一步的可选特征。

附图说明

为了更容易地理解本发明，现在将仅通过示例的方式参考附图，其中：

图1和图2是组装的人造圣诞树的立体图；

图3是图1和图2的人造圣诞树的俯视图；

图4是图1至图3的人造圣诞树的一部分的立体图，该立体图示出了两层圣诞树；

图5是图1至图3的人造圣诞树的中间细长部件的俯视图、侧视图和仰视图；

图6是图1至图3的人造圣诞树的最上方细长部件的俯视图、侧视图和仰视图；

图7是图1至图3的人造圣诞树的毂的俯视图和侧视图；

图8是图1至图3的人造圣诞树的辐条的俯视图、侧视图和仰视图；

图9是图1至图3的人造圣诞树的组装侧面的侧视图；

图10是图1至图3的人造圣诞树的组装的中心支撑结构的俯视图；

图11是图1至图3的人造圣诞树拆卸并装入存储箱时的立体图；

图12至图16是具有不同数量的侧部、层和中心支撑结构的不同设计的组装的人造圣诞树的立体图；

图17和图18是用于联接侧部部件的替代连接件的侧视图和细节；和

图19和图20是用于联接侧部部件的替代连接件的侧视图。

具体实施方式

图1至图3中示出模块化人造圣诞树10。圣诞树10具有五个侧部12(在本文中也称为侧部结构)，并且每个侧部12具有锯齿形。侧部12成角度，使得圣诞树10具有底座宽而顶部窄的锥形。图1至图3的示例性圣诞树10大约1.5m高并且具有大约1.2m的底座直径。

模块化圣诞树10没有中心树干，并且替代地由其五个侧部12支撑在地板上。三个中心支撑结构14在不同的高度支撑侧部12，并为圣诞树10提供刚性。树10具有图中所示的中心竖直轴线11。中心支撑结构14相对于该轴线11居中地布置，并从轴线11向外延伸。

圣诞树10的五个侧部12在圣诞树10的顶部相交并作为一系列重叠的侧部部件16向下延伸。每个侧部部件16是细长的。侧部部件16是倾斜的而不是竖直的，因此有助于圣诞树10的锥形。侧部部件16的端部在重叠部分重叠以使每个侧部12具有锯齿形。在两个侧部部件16相交的地方，较高的侧部部件16相较于较低的侧部部件16定位在内侧(即，更靠近树10的中心轴线11)。每个侧部12包括在两端联接到其他侧部部件16的四个中间侧部部件16b。每个侧部12还包括底部侧部部件16c，该底部侧部部件在一端联接到中间侧部部件16b并且在其另一端搁置在地板上。该另一端相对于底部侧部部件16c的长度成角度，使得整个另一端抵靠地板搁置。最后，每个侧部12还具有顶部侧部部件16a，该顶部侧部部件在一端联接到中间侧部部件16b并且在其另一端由上部中心支撑结构14a支撑。

上部中心支撑结构14a包括其中心定位在树10的中心轴线11上的毂18。毂18具有五边形横截面，其周缘不随高度变化，使得毂18包括五个相同的竖直联接表面20。每个顶部侧部部件16a的上端在联接表面20处与毂18联接。

还提供了两个下部中心支撑结构14b。每个下部中心支撑结构14包括毂18，该毂18具有与上部中心支撑结构14的毂20相同的设计。每个毂18的中心定位在树10的中心轴线11上。在下部中心支撑结构14b中，毂18通过五个辐条22联接到侧部12。对于每个辐条22，其一端联接到毂18的联接表面20，并且其另一端联接到中间侧部部件16b。辐条22从位于树10中心的毂18水平延伸。下部中心支撑结构14b中的每个辐条22具有与下部中心支撑结构14b中的其他辐条22相同的长度。然而，圣诞树10的锥形要求辐条22的长度在下部中心支撑结构14b之间变化，长度从圣诞树10的顶部到底部增加。

中心支撑结构14设置为使得，每隔一层侧部部件14，每个侧部12的交替的侧部部件14由中心支撑结构14支撑。每个侧部12的顶部侧部部件16a由上部中心支撑结构14a，并且每个侧部12的第二和第四中间侧部部件16b由下部中心支撑结构14b支撑。因此，模块化圣诞树10包括三个等级24，每等级24包括中心支撑结构14和十个侧部部件16。直接由中心支撑结构14支撑的第一层的侧部部件16中的五个侧部部件，并且另一层的五个侧部部件16布置在上方并且与第一层的侧部部件16直接联接，因此该另一层的五个侧部部件16由中心支撑结构14间接地支撑。图4示出了等级24中的包括下部中心支撑结构14b的一层。如将了解的，可以通过简单地添加或移除等级24来制造更大或更小高度的模块化圣诞树10。图12至图16中示出了一些示例，并且这些示例将在下面更详细地描述。

使用连接件将毂18、辐条22和侧部部件16保持就位，在该示例中，连接件由销26提供，销26接收在具有恒定(或基本恒定)宽度的协作孔中以形成榫接对接接头。所有销26都为通用设计，使得它们具有相同的尺寸和形状。在该示例中，销26的横截面是圆形的，但是也可以使用其他形状，诸如椭圆形、跑道形、方形或矩形横截面。现在将参照图5至图10解释毂18、辐条22和侧部部件16如何连接在一起，使得它们可以根据树10的拆卸和存储的需要而分离。

中间侧部部件16b和底部侧部部件16c都共享与图5所示的设计相对应的通用设计。每个中间和底部侧部部件16b和16c是细长的，并且高度也大于深度。在该示例中，中间和底部侧部部件16b和16c具有325mm×44mm×19mm的尺寸。因此，中间和底部侧部部件16b和16c中的每一个包括两个端部30、两个宽边32和两个窄边34。

端部30以相同的角度倾斜切割(在该示例中以提供45°和135°的内角)，使得当从侧面观察时，中间和底部侧部部件16b和16c形成平行四边形(根据英式英语的平行四边形)。中间和底部侧部部件16b和16c中的每一个设置有五个盲孔28，其宽度与每个销26相同并且长度是每个销26的长度的一半。一对盲孔28设置在每个窄边34中，其中窄边34以钝角与端部30相交，如图5中所看到的。每对中的孔28沿侧部部件16的长度对准。中间和底部侧部部件16b和16c中的每一者的第五盲孔28沿窄边34中的一者设置在中间。

图6示出顶部侧部部件16a都共享通用设计，该设计与中间和底部侧部部件16b和16c略有不同。每个顶部侧部部件16a的一端36a与中间和底部侧部部件16b和16c的端部30相同。该端部36a联接到中间侧部部件16b。另一端36b联接到顶部毂18并且包括两个侧边，即以直角相交的短边136b和长边236b。长边236b抵靠顶部毂18的竖直联接表面20，使得在组装模块化圣诞树10时直角与顶部毂18的顶部对准。因此，当组装圣诞树10时，长边236b是竖直的，并且短边136b从顶部毂18的顶部水平地延伸一小段距离。长边236b相对于边32和34的取向确定了模块化圣诞树10的侧部12与竖直方向成一定角度，这将在下面更详细地描述。

如在图6中最清楚地看到的，当从侧面观察时，每个顶部侧部部件16a具有近似梯形形状(如果忽略短边136b，并且采用梯形的英式英语含义)。因此，与中间和底部侧部部件16b和16c不同，顶部侧部部件16a具有比另一个窄边40b短的一个窄边40a。对于中间和底部侧部部件16b和16c，较短的窄边40a设置有中心孔28和与端部36a相邻的一对孔28。端部36b的长边236b设置有第四盲孔28，其宽度也与每个销26相同并且长度是每个销26的长度为一半。在该示例中，顶部侧部部件16a具有370mm×44mm×19mm的尺寸。

为了组装每个侧部12，通过将销26放置到顶部侧部部件16a或中间侧部部件16b的一对盲孔28的每个盲孔28中，将顶部侧部部件16a联接到中间侧部部件16b。然后，将销26的剩余暴露部分插入到顶部侧部部件16a或中间侧部部件16b中的另一者的一对盲孔28的每个盲孔28中，从而将顶部侧部部件16a和中间侧部部件16b相联接。中间侧部部件16b对准，使得设置在其窄边34中的盲孔28与设置在顶部侧部部件16a的长边236b中的盲孔28在同一侧。在该实施例中，盲孔28具有恒定(或基本恒定)的宽度并且尺寸设计为匹配销26以提供紧密配合，使得顶部侧部部件16a和中间侧部部件16b需要施加合理的力来将它们拉开。为顶部侧部部件16a和中间侧部部件16b之间的每个接头提供一对销28提供了侧部部件16a和16b之间的期望对准，并且为侧部12提供了自支撑所需的强度。中间侧部部件16b的两端30将与顶部部件16a的端部36a对准。

接着，将另一个中间侧部部件16b联接到现有的中间侧部部件16b。另一对销26用于将来自现有中间侧部部件16b的未使用的一对盲孔28与另一中间侧部部件16b的一对盲孔28相联接。中间侧部部件16b被对准，使得设置在它们的窄边34中的盲孔28都在同一侧。重复该步骤以构成每个侧部12所需数量的侧部部件16。对于图1至图3的圣诞树10，该步骤重复四次以产生具有顶部侧部部件16a、四个中间侧部部件16b和底部侧部部件16c(记住中间侧部部件16b和底部侧部部件16c的设计是相同的)的侧部12。当完成之后，产生如图9所示的侧部10。中间侧部部件16b的所有端部30将以相同的角度对准。端部30可以是水平的或者可以以不同的角度对准，例如以生成悬置。如上所述，端部30所采用的角度由端部36b的长边236b相对于顶部侧部部件16a的边32和34的取向来确定。

侧部部件16的组装顺序无关紧要。尽管前面的描述从顶部侧部部件16a和中间侧部部件16b开始，侧部12的组装可以从两个中间侧部部件16b开始或者从中间侧部部件16b和底部侧部部件16c开始。

现在将更详细地描述中心支撑结构14。图1至图3的圣诞树10中的所有毂18共享图7中所示的毂18的通用设计。每个毂18具有五边形顶表面42和五边形底面44，以及围绕其侧面布置的五个联接表面20。在该示例中，毂18的尺寸为60mm×63mm×44mm。盲孔28在每个联接表面20中居中地设置。另一盲孔28在顶表面42中居中地设置。每个盲孔28的宽度与每个销26的宽度相同并且长度为每个销26的长度的一半。

对于上部中心支撑结构14a，每个顶部侧部部件16a使用销26直接联接到顶部毂18。即，为了继续组装圣诞树10，将销26放置到设置在五个联接表面20中的每个孔28中。然后，通过将销26的暴露端插入到设置在顶部侧部部件16a的端部36b的长边236b中的盲孔28中，将每一个侧部12的顶部侧部部件16a联接到毂18。通过以这种方式将所有五个侧部12联接到顶部毂18，圣诞树10松散地保持在一起，尽管需要下部中心支撑结构14b来加固圣诞树10，并且将侧部12保持成准确的对准和使侧部12相对于竖直保持在所需的角度。

来自每个下部中心支撑结构14b的辐条22共享与图8所示的设计相对应的通用设计。每个辐条22沿其长度是细长的，并且高度也大于宽度。因此，每个辐条22包括两个端部46、两个宽边48和两个窄边50。一个端部46a被切割成方形，并且另一端46b被倾斜切割以匹配侧部12与竖直方向形成的角度。每个辐条22设置有两个盲孔28，它们的宽度与每个销26的宽度相同并且长度是每个销26的长度的一半。在辐条22的每个端部46中设置一个盲孔28。如上所述，不同的下部中心支撑结构14b的辐条22具有不同的长度。在该示例中，上部辐条22的尺寸为195mm×44mm×19mm，并且下辐条22的尺寸为310mm×44mm×19mm。辐条22的端部维持不变，并且每个辐条22的平坦的、中间部分的长度增加或减少。这确保方形端部46a维持方形并且倾斜端46b以相同的角度终止于所有辐条22。

辐条22可以如下联接到下部中心支撑结构14b的毂18。销26被放置到设置在毂18的五个联接表面20中的每个孔28中。然后，通过将销26的暴露端插入到设置在辐条22的方形端部46a中的盲孔28中，将每个辐条22联接到毂18。图10示出了以这种方式形成的下部中心支撑结构14b，其中，所有五个辐条22都联接到毂18。

通过将下部中心支撑结构14b联接到圣诞树10的侧部12来继续模块化圣诞树10的组装。销26放置在设置于每个辐条22的倾斜端46b中的盲孔28中。然后，每个下部中心支撑将结构14b以正确的高度向上提供至树10的侧部12(即，侧部部件16的正确层使得辐条22延伸为与那些侧部部件16相交)。将设置在每个中间侧部部件16b的窄边34中的盲孔28推到销26中的一者的暴露部分上。当一对下部中心支撑结构14b中的每一者的所有五个辐条22以这种方式联接时，形成图1至图3的模块化圣诞树10。所有组件都通过榫接对接接头联接，并且组件的形状设计为使得当将组件完全推到一起时，联接的组件的表面彼此邻接。在圣诞树10以这种方式完全组装的情况下，侧部12和中心支撑结构14为圣诞树10提供刚性，并且还确保侧部12的正确对准。

当组装时，顶部侧部部件16a的端部36b将在它们与顶部毂18相交的地方竖直对准，如上所述。在该示例中，顶部侧部部件16的长边236b相对于边32和34成角度，使得中间和底部侧部部件16b和16c的端部36a和30略微远离水平线成角度(15°)，从而针对每个端部36a和30生成悬置。这也意味着底部侧部部件16c的底端30不平靠在水平地板上。相反，仅底端30的边接触地板。已经发现减少的接触面积可以提供更多的地板抓地力。替代地，顶部侧部部件16的长边236b可以相对于边32和34成角度，使得中间和底部侧部部件16b和16c的端部36a和30采用与水平方向成15°以外的角度，或可以与水平方向对准。在后一种情况下，底部侧部部件16c的底端30将平靠在水平地板上。而且，中间和底部侧部部件16b和16c的端部36a和30所采用的角度也可以通过改变从如上所述的45°切割端部36和30的角度而改变。

设置在顶部毂18的顶表面42中的孔28允许将更多装饰物如星星或仙女安装在树10的顶部。装饰物可以通过放置到孔28中而直接地安装到树10，或间接地通过将另外的安装结构(诸如桅杆)放置在孔28中而间接地安装到树。附件也可以固定到设置在顶部毂18的顶表面42中的孔28，以允许模块化圣诞树10悬挂在诸如天花板等结构上。附件可以是挂钩。

可以向模块化圣诞树10添加其他装饰。例如当组装树10时，可以通过使用侧部部件16的对用于支撑金属丝、丝带或灯提供支撑的水平表面的端部30，将这些物品围绕树10串起来。替代地，侧部部件16可设有允许装饰物被悬垂的特征，例如孔、挂钩或凹口。由于模块化圣诞树10不包括支撑树干，因此在树10的底座产生大的、连续的存储区域。这可用于存储圣诞礼物。因此，模块化圣诞树10解决了真的和传统的人造圣诞树的一些缺点，同时在节日期间提供了与圣诞树相同的焦点。

模块化圣诞树10可以由许多不同的材料制成。木材是优选的，尽管不是必需的。例如，图1至图3的树10完全由木材制成。任何硬木都可以使用，并会产生有吸引力的外观。然而，较便宜的模块化圣诞树10可由软木或加工木材制成，诸如刨花板或纤维板(如中密度纤维板)。组装时看不见的销26非常适合软木的使用。虽然由于木材提供了更环保的圣诞树10因此它是优选材料，但这并不排除将金属或甚至塑料用于圣诞树10的所有或一些组件。为了补偿使用塑料和金属零件的一些环境缺点，零件可以使用增材制造工艺制成，与制作木制组件所需的减材制造工艺相比，该增材制造工艺可以减少浪费。

每个侧部部件16与竖直方向成30°对准。然而，相邻侧部部件16的重叠意味着每个侧部12相对于竖直方向的总角度更小。图1的示例性圣诞树10大约1.5m高，并且底座直径为大约1.2m，对于每个侧部12赋予大约21°的总角度。对于图1至图3的圣诞树10的侧部部件16，已经发现相对于竖直方向的25°至35°(可以是近似值)的范围和在30mm和100mm之间的重叠为具有描述的中间侧部部件16b的长度的模块化圣诞树10提供了令人愉悦的整体外观，然而，使用的中间侧部部件16b越长，重叠的改变可以越大。可以改变这些值以使树10生成不同的外观从而适应个人口味。

模块化圣诞树10可以在节日结束时很容易地拆开，以允许紧凑的存储。侧部部件16、辐条22和毂18可以被拉开。销26可以从盲孔28中移除，或者可以留在原位，因为它们占据很少的附加空间。然后，可以将拆卸的侧部部件16、辐条22、毂18和销26装入箱52中以进行存储。图11示出了图1至图3的被装入箱52中的1.5m乘1.2m的圣诞树10，箱52的外部尺寸为0.5m×0.35m×0.1m，体积仅为0.0175m³。如将了解的，这比传统的人造圣诞树要紧凑得多。同等大小的人造树的存储要求通常为1.25m×0.5m×0.35m，体积更大，为0.22m³。通过考虑可以将十二个图1至图3的模块化圣诞树10存储在用于传统圣诞树的单个箱中，可以最好地说明这种差异。

对于任何特定的模块化圣诞树10，箱52的尺寸可以非常小，因为它只需要包括一个尺寸，该尺寸至少与树10的最长组件的长度相同。

本领域技术人员将了解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，上述实施例可以在许多不同方面变化。

模块化圣诞树10的侧部12的数量可以与图1至图3中所示的五个不同。而且，每个侧部12中的侧部部件16的数量可以与图1至图3中所示的六个不同。增加和减少每个侧部12中的侧部部件16的数量可以改变树10的高度和宽度，因此当与图1至图3中所示的三个中心支撑结构14相比时，可以使用不同数量的中心支撑结构14。此外，侧部部件16的长度可以变化(并且在单个树10中的侧部部件16的长度可以变化，例如朝向树10的顶部具有较短的侧部部件16)，同样当组装树10时，侧部部件16与竖直方向成的角度可以变化。图12至图16中示出了各种示例。

图12示出了相对于图1至图3的圣诞树10具有添加到最下方等级24的每个侧部12的附加侧部部件16的模块化圣诞树10。因此，每个侧部12包括七个侧部部件16，并且树10仍然包括三个中心支撑结构14。

图13示出了仅具有四个侧部12的较短的模块化圣诞树10，每个侧部12具有四个侧部部件15。树10也仅需要两个中心支撑结构14。当从上方观察时，此时毂18的横截面为方形，从而围绕每个毂18的侧面提供四个联接表面20。

图14示出了仅具有三个侧部12、但是每个侧部12具有八个侧部部件16的更高的模块化圣诞树10。圣诞树10的增加的高度由四个中心支撑结构14支撑。在三个侧部12的情况下，当从上方观察时毂18可以是三角形横截面。然而，在图14的该树10中，使用了具有六边形横截面的毂18，交替的侧面用作联接到顶部侧部部件16a或辐条22的联接表面20。盲孔28可以仅设置在交替的侧面。替代地，可以在六个侧面中的每一个中设置盲孔28。这是有利的，这是由于其允许通用六边形毂18的库存，以用于三边和六边模块化圣诞树10。

图15示出了另一个更高的模块化圣诞树10，其具有六个侧部12并且每个侧部12八个侧部部件16。树10由四个中心支撑结构14支撑，每个中心支撑结构14具有六边形毂18。

图16示出了其他变型。并非该模块化圣诞树10的所有层都具有相同数量的侧部部件16。底部四层包括六个侧部12并且由具有六边形毂18的两个中心支撑结构14支撑。超出第四层继续有替代的侧部12，使得存在具有三个侧部12的四个上层。上层由具有六边形毂18的两个中心支撑结构14支撑，仅交替的侧部12提供联接表面20。

模块化圣诞树10主要设计用于家庭用途，诸如在家中或办公室中。因此，树10的典型高度可以是从0.5m到3m。然而，更高的树当然是可能的，例如树10可以是5m或更高并且可以用于户外展示。

人造圣诞树10的模块化性质允许在如何使用圣诞树10方面具有更大的灵活性。例如，模块化圣诞树10可用于角落或靠着平坦的墙壁。当靠着平坦的墙壁使用时，可以省略一个或多个侧部12及其支撑辐条22。在树10具有偶数个侧部12的情况下，然后可以使树10与平坦的壁齐平地站立。比如，图15的六边树10可以省略两个相邻的侧部12以及支撑这些省略的侧部12的辐条22。然后可以放置树10，使得相隔180°的其余侧部12抵靠平坦的墙壁搁置。对于270°的角落，如果需要，可以从树10中省略一个或多个侧部12。例如，图13的四边树10可以简单地抵靠角落放置。五边树到八边树10可以省略单个侧部12。

尽管上面描述了直的侧部部件16，但也可以使用其他形状。在不偏离所需圣诞树形状的情况下，可以改变形状。例如，当组装时，侧部部件16可以弯曲成在它们的顶部更陡并且在它们的底部更缓。可以为侧部部件16提供其他形状和细节。而且，辐条22不必是直的。中心支撑结构14的数量也可以变化，并且可以被比图1至图3中所示的交替层更多或更少的层分离，包括针对每层的中心支撑结构14。每个中心支撑结构14不需要支撑每一个侧部12。比如，一个中心支撑结构14可以支撑侧部12的一半，并且相邻的中心支撑结构14可以支撑侧部12的另一半。

图中所示的树10均包括不具有辐条22的上部中心支撑结构14a。情况不必如此。比如，所有中心支撑结构14可以都具有辐条22。最上方中心支撑结构14可以设置在侧部部件16的第二层。在这样的布置中，所有侧部部件16的通用设计可以用作不再需要对顶部侧部部件16a进行不同的设计。

图中所示的辐条22都是整体结构，其提供从毂18跨越到侧部12的单个零件。然而，可以替代地使用多件式辐条22。例如，图中的一体式辐条22可以分成两个或更多个零件，这些零件可以例如使用与上述那些类似的榫接对接接头在它们的端部进行联接。

不需要使用圆柱形销26。可以使用具有除圆形之外的横截面形状的销26，诸如椭圆形、跑道形、方形、矩形等。显然，盲孔28应当具有相应的横截面形状。对于非圆形横截面形状，可能仅需要单个销26来将侧部部件16彼此联接。例如，细长的跑道形状可以在两个侧部部件16之间提供强度并且没有旋转运动。

可以对盲孔28的形状进行修改。在上述实施例中，盲孔28具有恒定的并且与销26的宽度相对应的宽度。图17和图18示出了该设计的变型，在该变型中，盲孔28具有锥形的设计，以便其开口处比其底部处更宽。每个盲孔28的底部的尺寸可以对应于销26的宽度。如图18中更清楚地看到，每个盲孔28包括两个台阶，并且因此随着每个盲孔28加深，具有变窄尺寸的三个部段28a、28b、28c。底部部段28c具有与销26相同的宽度。例如，如果使用直径为3mm的销26，则部段28c的直径可以是3.00mm，部段28b的直径可以是3.05mm并且部段28a的直径可能是3.10mm。替代地，锥形可以是逐渐的，使得盲孔28的形状为截头圆锥形。当将销26插入到盲孔28中时，锥形盲孔28提供更大的公差，并且在拆卸圣诞树10时也便于接头的分离。

而且，也可以使用榫接对接接头以外的接头。可以使用诸如木榫、榫眼和榫头、燕尾榫和半搭接接头之类的接头。这些都可以使用所有木制零件制成。图17和图18示出了另一种形式的榫接对接接头。这种接头利用了平板家具常用的常规凸轮销和凸轮锁组合。

图19和图20示出了以这种替代方式联接的两个侧部部件16。一对等宽的盲孔28使用平榫26联接。然而，另一对盲孔28被修改。一个盲孔28只是做得更小，并且用于容纳凸轮销56。凸轮销54在一端设置有螺纹56，并且在另一端设置有螺丝头58。使用与螺丝头58接合的螺丝刀将凸轮销56拧入一个侧部部件16中。这对盲孔中的另一个盲孔28被由宽边32形成的较大宽度的盲孔62补充。孔62的尺寸设计为对应于凸轮锁60，使得凸轮锁60容纳在孔62中。从图19可以看出，凸轮锁60的一侧设置有十字头64以接收螺丝刀(槽可以代替十字头64使用以接收平头螺丝刀)。众所周知，凸轮锁60还具有设置在其侧面的开孔，该开孔部分地由倾斜的凸轮表面限定。凸轮锁60放置在孔62中，且该开孔面向另一个盲孔28。开孔的尺寸设计为当侧部部件16如图20所示地放置在一起时，接收凸轮锁56的螺丝头58(图18中省略了凸轮锁60，使得可以更清楚地看到螺丝头58的位置)。然后，使用螺丝刀旋转凸轮锁60，使得凸轮表面被推靠在螺丝头58上，从而牵拉两个侧部部件16彼此牢固接合。这种接头为模块化圣诞树10提供了更大的刚性，尽管组装和拆卸所需的时间量略有增加。

如果需要，可以在其他接头中使用凸轮销和凸轮锁组合。例如，两个这样的组合可用于联接侧部部件16，或者组合可用于将中间侧部部件16b联接到辐条22，或者将顶部侧部部件16a联接到毂18(在这种情况下，凸轮销26可以方便地拧入毂18中，其中，顶部侧部部件16a设置有凸轮锁60并且其容纳孔62。

虽然上面提供了组装顺序的示例，但许多其他顺序也是可能的。例如，中心支撑结构14可在侧部12之前组装。替代地，树10可逐层组装。例如，中间侧部部件16b可以联接到每个侧部的底部侧部部件16c，然后辐条22可以联接到每个侧部12，然后辐条22联接到毂18。接着，可以将两层侧部部件16联接到每个侧部12，并且添加另一个中心支撑结构14等。拆卸树10的零件的顺序也可以改变。销26首先放置到哪个零件并不重要。比如，当毂18和辐条22要联接时，销可以放置在毂18或辐条22中。

Claims (17)

1.一种模块化圣诞树，其包括：

三个或更多个侧部结构，其构造为从诸如地板的支撑表面倾斜地升起，其中，所述三个或更多个侧部结构相对于所述支撑表面倾斜地布置，以使所述模块化圣诞树具有从上到下变宽的锥形形状；以及

多个中心支撑结构，其向外延伸以支撑所述三个或更多个侧部结构，所述多个中心支撑结构的宽度从所述模块化圣诞树的顶部到底部增大，以跟随所述模块化圣诞树的锥形形状；

其中：

每个侧部结构包括相联接的一系列细长部件，所述细长部件通过这样的连接件联接在一起使得允许将所述一系列细长部件分离以存储拆卸的圣诞树，其中，所述一系列细长部件包括最上方细长部件、中间细长部件和最下方细长部件，所述细长部件通过所述连接件相互联接，使得所述细长部件的端部在重叠部分重叠以形成锯齿形，所述连接件设置在所述重叠部分处；

所述多个中心支撑结构包括上部中心支撑结构和一个或多个下部中心支撑结构；

所述上部中心支撑结构包括上部毂，所述上部毂具有围绕其侧面设置的联接表面，所述联接表面用于所述三个或更多个侧部结构中的每一个，其中，每个联接表面联接至其相关联的侧部结构的所述最上方细长部件；并且

所述一个或多个下部中心支撑结构中的每一个包括下部毂和与多个侧部结构相对应的多个径向延伸的辐条，所述下部毂具有围绕其侧面设置的联接表面，所述联接表面用于所述三个或更多个侧部结构中的每一个，其中，每个联接表面都通过这样的连接件联接到辐条的端部使得允许所述辐条在组装所述树时联接到所述下部毂的相关联的联接表面并且在拆卸所述树时与所述下部毂的相关联的联接表面分离，并且其中，每个辐条在其另一端部通过这样的连接件支撑侧部结构的中间细长部件使得允许组装所述中间细长部件并且将所述中间细长部件从相关联的辐条上拆卸下来。

2.根据权利要求1所述的模块化圣诞树，其中，所述上部毂的每个联接表面通过这样的连接件支撑其相关联的侧部结构的所述最上方细长部件使得允许所述最上方细长部件与所述上部毂的相关联的联接表面联接和分离。

3.根据权利要求1所述的模块化圣诞树，其中，所述上部中心支撑结构还包括与所述多个侧部结构相对应的多个径向延伸的辐条，其中，所述上部毂的每个联接表面通过这样的连接件联接到辐条的端部使得允许组装所述辐条并且允许所述辐条从所述上部毂的相关联的联接表面上拆卸下来，并且其中，每个辐条在其另一端部通过这样的连接件支撑侧部结构的最上方细长部件使得允许组装所述最上方细长部件并且将所述最上方细长部件从相关联的辐条上拆卸下来。

4.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，包括至少两个中心支撑结构，所述中心支撑结构包括多个径向延伸的辐条，其中，所述至少两个中心支撑结构中的每一个的所述多个径向延伸的辐条具有跨越所述毂到所述侧部结构的相等的长度，并且所述辐条的长度从所述模块化圣诞树的顶部到底部增加。

5.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中：

设置在下部毂和辐条之间的每个连接件是定位在设置于所述下部毂的所述联接表面中的孔和设置在所述辐条的端部的对准孔内的销；或者

设置在上部毂和最上方细长部件之间的每个连接件是定位在设置于所述上部毂的联接表面中的孔和设置在所述最上方细长部件中的对准孔内的销；或者

设置在辐条和细长部件之间的每个连接件是定位在设置于所述辐条另一端部的孔和设置在所述细长部件中的对准孔内的销；或者其任何组合。

6.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，设置在所述细长部件的重叠部分处的每个连接件包括定位在设置于所述细长部件中的相对应的成对对准孔内的成对销。

7.根据权利要求6所述的模块化圣诞树，其中，每对销沿着相关联的重叠部分的长度分离。

8.根据权利要求7所述的模块化圣诞树，其中，设置在所述细长部件的重叠部分处的每个连接件包括(i)定位在设置于所述细长部件中的相对应的成对对准孔内的销和(ii)凸轮螺母和凸轮销，其中，所述凸轮销被拧入到所述细长部件中的一者中，并且所述凸轮销的头部接收在设置于所述细长部件中的另一者的孔中，其中，所述孔终止于容纳所述凸轮螺母的腔中，使得所述凸轮销的头部接收在所述凸轮螺母内，并且其中，旋转所述凸轮螺母导致所述凸轮螺母的凸轮表面紧靠所述凸轮销的头部，从而将所述细长部件紧固在一起。

9.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，对于所有成对的相邻辐条，相邻的辐条之间的角度相同。

10.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，所述毂共享通用设计。

11.根据权利要求10所述的模块化圣诞树，其中，所述毂具有正多边形形状的水平横截面，并且所述多边形的边数等于所述侧部结构的数量或者等于侧部结构的数量的两倍。

12.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，所述中间细长部件共享通用设计和/或所述最下方细长部件共享通用设计。

13.根据权利要求12所述的模块化圣诞树，其中，所有所述中间细长部件和所述最下方细长部件使用通用设计。

14.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，所述最上方细长部件共享通用设计，所述通用设计可选地与所有的所述中间细长部件和/或所述最下方细长部件相同。

15.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，对于每个侧部结构，联接的所述一系列细长部件在由支撑结构支撑的细长部件和未被支撑结构支撑的细长部件之间交替。

16.根据权利要求15所述的模块化圣诞树，其中，每个侧部结构包括：

三个中间细长部件，并且所述模块化圣诞树包括一个下部中心支撑结构；

五个中间细长部件，并且所述模块化圣诞树包括两个下部中心支撑结构；或者

七个中间细长部件，并且所述模块化圣诞树包括三个下部中心支撑结构。

17.根据前述权利要求中任一项所述的模块化圣诞树，其中，所述毂、辐条和细长部件由木材制成。

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