CN1148245C - 玩具积木组 - Google Patents

Abstract

一种包括数个积木元件的玩具积木组，此积木元件各设有铰接部，铰接部第一和第二形式制出互补配对的形状，使两积木元件的铰接部构成可拆卸的相互连接，从而在积木元件间形成铰链连接。铰接部的第一形式具有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二形式包括第一组，该第一组设有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二组未设置此种齿部，铰接部第一形式的所述齿部和铰接部第二形式的第一组彼此面对，当铰接部相互连接时齿部彼此啮合。

Description

玩具积木组

本发明涉及一种玩具积木组，该积木组包括数个积木元件，此积木元件设有铰接部，所述铰接部包括铰接部第一形式和铰接部第二形式，所述铰接部第一和第二形式制成互补配对形状，使在两铰接元件上的铰接部为可拆卸地相互连接，从而在积木元件间构成铰链连接，因此，积木元件可绕由铰链连接所限定的公共铰接轴线转动。

这种玩具积木元件至今已有多种实施例，其中元件上设有铰接部的自然构成具有铰接功能的结构。

已知的玩具积木组的铰接部是为具体目的而制造的，例如使其可使两个积木元件彼此间成任意角度。这种已知的铰接部例子从英国专利申请No.2 288 551可知，该专利公开了一种积木系统，该系统包括设有适于两积木元件彼此铰链连接的铰接部。此积木组于是包括两种不同铰接形式，这两种铰接形式均允许积木元件彼此间成任意角度设置。

法国专利申请No.2 534 484公开了另一种系统，该系统包括许多积木元件，每一积木元件具有铰接部，用于可拆卸地将两个积木元件相互连接，且铰接部允许积木元件彼此成任意角度。

美国专利No.5 582 488公开了另一种积木系统，该系统包括一种用于连接诸如积木元件的相互连接装置，所述连接装置设有铰接部，该铰接部具有齿部，该齿部与处于彼此连接中的另一连接元件上的齿部啮合，从而允许被连接的两连接装置连接，并彼此间成不连续的多个角度。

因此，本发明的目的在于提供一种在第一段中提及的这种形式的玩具积木组，该积木组只用少数几个子元件，既可实现允许两积木元件彼此成任意角度的铰接功能，又可有利于实现使积木元件彼此间成不连续的角度的铰接功能。

这是根据本发明实现的，其中，铰接部的第一形式具有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二形式包括第一组和第二组，该第一组设有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二组未设置齿部，铰接部第一形式的所述齿部和铰接部第二形式的第一组彼此面对，当铰接部相互连接时齿部彼此啮合。

因此，根据本发明，保证了只用三个基本积木元件，便可构成可获得任意连续的角度的铰链连接，以及另一种能容易地设置成数个不连续的角度位置的铰链连接，第一形式的铰接部虽然总设有齿部，但均可用于上述两种情况。这种设置的另一效果还在于，对于一种给定结构，其中希望将其铰接结构改变，从可设置成数个不连续的角度位置改变为可设置成任意角度位置，或者反之，这仅仅需要更换相应积木元件中铰接部的一个元件，这就便于使用人将给定玩具积木组改变功能。

在一推荐实施例中，形状互补的铰接部的形状，制成当铰接部互相连接或彼此分离时，至少其中之一被强制弹性变形。铰接部用于相互连接的单独元件诸如铰接螺栓或类似元件可以取消，因为铰接部可以方便的方式获得具有卡锁效果的相互连接。

如果在形状互补铰接部的齿部具有给定形状与高度的齿是特别有利的，且如果形状互补的铰接部设置成可相对于公共铰接轴线运动一段距离，所述距离大于齿的高度，这样，相互连接之两积木元件上的铰接部，借助于互补的铰接部不致分离，因为两积木元件绕公共铰接轴线彼此相对转动。积木元件因此可彼此相对转动至不连续的角度而并不需要将铰接部彼此拆开。

铰接部的第一种形式可有利地包括设置成彼此相距一段距离的两凸耳，这样铰接部的第一种形式中的每一凸耳具有本质上为平面的内侧面，该内侧面面对两凸耳中另一凸耳的相应内侧面，因此此两凸耳间形成一由该内侧面所限定的空间，所述两内侧面本质上彼此平行，并垂直于公共铰接轴线。因此，此两内侧面可构成有效导的向面，该导向面防止不希望的扭转及由此而使铰接部的彼此脱离。

在这种连接中的另外优点在于，如果连接部第一形式制成本质上为平面且彼此平行的两外侧面，该两外侧面可插入铰接部第一形式之两凸耳之内侧面间，且如果第一铰接部两侧面上和铰接部第二形式的两外侧面上设有形状互补配对的销和孔，当铰接部相互连接时，该销、孔限定了铰接轴线。

在这种连接中，连接部的第二形式可有利地制成一个独的凸缘，该凸缘设置两彼此背对的外侧面，使铰链连接装配时所引起铰接部的弹性变形由两凸耳部容纳。

在本发明一推荐实施例中，两凸耳固定在积木元件一端背向积木元件之设置该凸耳的端面上，其齿部包括数个设置在圆弧上的齿，该圆弧的中心在公共铰接轴线上，每一齿背向公共铰接轴线。其它相同的情况下，可实现具有较大齿的齿部，然而，尽管如此，允许在铰接的积木元件之间各个不连续的角度间的角度较小。

在这种连接中，如果连接部第二形式的齿部由数个齿构成，该齿与每一外侧表面对齐，并面对公共铰接轴线，这样是有利的。

在铰接部第二形式的齿部可有利地由一个或两个齿构成，如果铰接部第一形式的齿部额外由大量的齿构成，借助于给定数量的齿，可实现两积木元件间较大的相对转动总角度。

铰接部第一形式中的齿部可有利地绕圆弧延伸大于90°的角度，并推荐沿圆弧绕公共铰接轴线超过大约180°，从而使铰链连接实现极大的可运动性。

对于本发明将参考附图在下面给予充分的说明，其中

图1示出根据本发明之第一积木元件从斜上方观察的透视图；

图2示出根据本发明之第二积木元件从斜上方观察的透视图；

图3示出根据本发明之第三积木元件从斜上方观察的透视图；

图4示出图1和2所示积木元件处于装配状态的侧视图；

图5示出图1和3所示积木元件处于装配状态的侧视图；

图6示出根据本发明之第四积木元件从斜上方观察的透视图；

图7示出图2和4所示积木元件处于装配状态的侧视图；

图8图3所示积木元件替换实施例从斜上方观察的透视图；

图9为图6和8所示积木元件处于装配状态的侧视图；

图1示出积木元件1，该积木元件包括设有四个连接柱6的体部5，所述连接柱6允许其它设有与之互配的连接部可拆卸地安装在连接柱6上。积木元件1，像其它在其它附图中所示积木元件那样，可用作整个积木系统中的元件，为清楚起见附图未示出那些积木元件。

根据本发明，图1所示积木元件1设有第一铰接部21，该铰接部包括两个凸耳8，该凸耳从积木元件1的体部5突出，所述凸耳具有两本质上平行的内侧面11，此内侧面彼此面对，并设置在彼此具有准确距离处。每一所述内侧面上设有销10，该销的形状为截顶圆锥。此外，凸耳8各具有齿部9，该齿设置在凸耳8上相对于积木元件1的体部5的远端。每一齿部包括数个沿圆弧设置的齿，该圆弧的圆心与销10的中心一致，因此处于由销所限定的铰接轴线上。

图2示出另一元件2，此元件也具有体部7，该体部设有允许元件2与其它元件可拆卸地相互连接的连接柱。元件2设有铰接部22第二形式，该铰接部与图1所示铰接部21的第一形式互补配对，于是，连接部21、22可相互连接以构成具有公共铰接轴线的铰链连接。

可以看出，图2所示铰接部包括凸缘12，该凸缘具有两朝向相反、彼此平行的外侧面13，于是凸缘12具有的宽度，允许使凸缘12恰好插入图1所示元件1的两凸耳8间的槽，迫使两凸耳8产生彼此远离的弹性变形，直至销10伸入图2所示凸缘12的孔14中。于是保证销10可在孔14中转动，从而保证具有公共铰接轴线的铰接功能。

为方便凸缘12插入两凸耳8之间，凸缘12上制出槽16，该槽的形状使销10可在槽16中运动，但槽16的宽度小于销10之截顶圆锥根部的最大宽度，这样，两凸耳8要求一定程度的弹性变形以便销10推入并通过槽16。

图3示出了根据本发明之第三元件3，此元件基本上相当于图2所示元件2，唯一的区别在于图2中所示齿部15被取消。

因此，图1、2和3所示上述三种元件的适当组合，可构成具有不同特性的铰链连接，即：一种允许两积木元件彼此本质上可相互自由转动的铰链连接，和另一种需要增大力才能使积木元件彼此相对转动，或才能易于使两积木元件处于不连续的数个离散的角度位置的铰链连接。

这在图4和5中显示得更清楚，图4示出了图1和2所示积木元件1、2，所述积木元件的相互连接如上所述，可见在元件1上凸耳8上的齿部9与其它元件上的齿部15啮合，于是两积木元件相互连接成可绕公共轴线17相对转动。

当元件1、2装配成如图所示时，由于两齿部9、15彼此啮合，并由于凸耳8具有弹性，且允许锥销相对于铰接轴线运动而并不使铰接部21、22脱离啮合，此两元件可容易地设置在准确限定的数个不同夹角的位置。这些位置的数目取决于齿部9、15的齿数。

当图1和3所示元件相互连接时，如图5所示，齿部9将不具有仍何技术作用，因为如上所述，元件3并未设置与第一元件1上齿部啮合的齿部。因此，第一元件可相对于元件3自由转动至无数多个角度位置，这样可实现本质上自由转动，不过，如果需要，在积木元件的铰接部间可具有摩擦。

图6示出了第四积木元件4，该元件基本上相当于图1所示积木元件1，不过，其区别在于图1中的齿部9从元件4上去除了。

从图7可见，图6所示元件4可与图2所示元件相互连接，不致产生铰链连接被限定在数个离散角度位置的结果，因为元件4上没有齿，意味着元件2上的齿在这种铰链连接中没有技术作用。

因此，包含图示全部元件的积木组可灵活使用，从而使用人在建立具有不连续角度位置或不具有不连续角度位置的铰链连接方面具有大的自由度。不过，显然合理的灵活性只靠使用数个不同的铰接部，即，设有齿部的第一铰接部，和形状为互补配对、具有或不具有齿部的的铰接部。

图8示出了图3所示积木元件的替换实施例，其中，积木元件3除设有增加摩擦的材料制成的块23外，实际相当于图3所示积木元件，增加摩擦的材料例如橡皮或类似材料，这样，当如图8所示积木元件3与图6所示积木元件相互连接时，可获得如图9所示铰链连接，从中可见两凸耳8以其最外端部贴靠用摩擦材料制成的块23，从而实现增加阻力以反抗两积木元件3、4彼此相对转动。

Claims (12)

1.一种玩具积木组，该积木组包括数个积木元件，此积木元件各设有铰接部，所述铰接部包括铰接部第一形式和铰接部第二形式，所述铰接部第一和第二形式制出互补配对的形状，使两积木元件构成可拆卸的相互连接，从而在积木元件间形成铰链连接，因此，积木元件可绕由铰链连接所限定的公共铰接轴线相互转动，其特征在于，铰链连接的第一形式具有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二形式包括第一组和第二组，该第一组设有齿部，该齿部设置在距公共铰接轴线特定距离处，铰接部的第二组未设置齿部，铰接部第一形式的所述齿部和铰接部第二形式的第一组彼此面对，当铰接部相互连接时齿部彼此啮合。

2.如权利要求1所述的玩具积木组，其特征在于，形状互补配对的铰接部的形状制成使至少其中之一可通过铰接部的相互连接或彼此分离而被迫弹性变形。

3.如权利要求2所述的玩具积木组，其特征在于，形状互补配对的铰接部的齿部具有给定形状和高度的齿，而形状互补配对的铰接部设置成可相对于公共铰接轴线运动一段距离，所述距离大于齿的齿高，这样，两积木元件上互补配对的铰接部，借助于互补配对的铰接部相互连接而不致分离，因为两积木元件绕公共铰接轴线彼此相对旋转。

4.如上述权利要求其中之一所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第一形式包括两凸耳，该凸耳设置成沿横向彼此相距一段距离，从而第一形式之铰接部两凸耳之每一凸耳具有为平面的内侧面，该内侧面面向两凸耳之另一凸耳的内侧面，因此，两凸耳之间形成一由两内侧面所限定的空间，所述内侧面平行并垂直于公共铰接轴线。

5.如权利要求4所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第二形式具有平面且相互平行的外侧面，该外侧面可插入第一形式铰接部两凸耳的内侧面之间，铰接部第一形式的内侧面和铰接部第二形式的外侧面设有形状互补配对的销和孔，当铰接部互相连接时该销和孔限定了铰接轴线。

6.如权利要求5所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第二形式由单个凸缘构成，该凸缘设有彼此相背的两外侧面。

7.如权利要求4所述的玩具积木组，其特征在于，两凸耳固定在积木元件一端，该端背向积木元件的设置该凸耳的端面，其齿部包括数个设置在圆弧上的齿，该圆弧的中心在公共铰接轴线上，每一齿背向公共铰接轴线。

8.如权利要求6所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第二形式的齿部由数个齿构成，该齿对齐每一外侧面并面向公共铰接轴线。

9.如权利要求1所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第二形式的齿部由一个或两个齿构成，而铰接部第一形式的齿部由大量齿构成。

10.如权利要求9所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第一形式的齿部沿圆弧分布所延伸的角度大于90°，

11.如权利要求10所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第一形式的齿部沿圆弧分布所延伸的角度为180°或更大。

12.如上述权利要求1所述的玩具积木组，其特征在于，铰接部第一形式的其它组具有增大摩擦元件，该元件设置成使增加摩擦元件贴靠两积木元件中与之相互连接的互补配对设置的铰接元件。

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