CN1167484C - 借助于榫头通过咬合作用进行互连的玩具组装套件 - Google Patents

Abstract

一种玩具组装套件，包括有匣状组装构件，该匣状组装构件在水平面内具有这样的尺寸，即其尺寸为一水平标准尺寸(L)的整数倍，而在垂直方向上，具有大于水平标准尺寸的高度(H)。该组装构件在第一表面上具有一管状开口。所述构件被设置成具有一能够导入到所述管状开口中的榫头。在其自由端部，该榫头是可挠曲的并且具有突伸出来的边缘(23)，用于与管状开口的第二端部发生咬合作用，并且该榫头具有一突伸出来的部分(21)，该部分(21)用于确保所述榫头能够仅以对应于水平标准尺寸(L)的深度导入到所述管状开口中。该组装套件还包括有组装构件(30)，该组装构件(30)带有位于其顶面上的联接柱销(31)和一带有一管状联接装置(33)的空腔(32)，从而使得两个这样的构件能够利用联接柱销(31)与空腔(32)和管状件(33)的侧面相接触来进行互连。所述管状件具有内部边缘(40，42)，从而使得一榫头可以通过与该管状件的内部边缘发生咬合作用而导入到该管状件中。

Description

借助于榫头通过咬合作用进行互连的玩具组装套件

本发明涉及一种带有匣状组装构件的玩具组装套件，该匣状组装构件在由两个相互垂直的方向所限定的水平平面内具有这样的尺寸，即等于一第一标准尺寸(a first module)的整数倍，而在垂直于该平面的第三方向上具有第三尺寸，即其高度，其处于所述第一标准尺寸的1～2倍之间。至少一个组装构件在第一侧面上具有一管状开口，并且这些构件均带有一榫头，该榫头能够通过咬合作用而被导入到所述管状开口中。

公知并且以商标“LEGO TECHNIC”进行销售的这种玩具组装套件提出了更大的挑战并且为用户提供了许多选择的机会，来如同真实的建造物那样进行富有想象力地组装。榫头的长度在所述那两个相互垂直的方向上与组装构件中的标准尺寸相一致，并且借助于仅在该平面上对榫头进行连接来将两个或者多个组装构件互连起来，从而使得组装构件被并排互连起来。

在这些现有的组装套件中，组装构件还在一侧面上带有联接柱销(coupling studs)，而另一侧面则是中空的，以便能够接收另一组装构件上的联接柱销。但是，由于借助于榫头进行互连的组装系统是一个独立的组装系统，所以这种对组装构件进行互连的可行方式并非本发明的先决条件。

US 2885822中公开了一种由中空砌块构成的玩具构造套件。侧壁上具有通向砌块内部的开口。互连夹具有分裂的相对端部，端部上均带有咬合卷边，用于插入到两个砌块侧壁上的开口中，并且可松脱性地将这些砌块相互邻接进行固定。

EP 228103中公开了中空可堆叠组装构件，该组装构件带有联接柱销和一相对的空腔，该空腔用于接收另一构件上的联接柱销。联接柱销具有一用于接收一联接销的开口。该联接销延伸穿过所述构件，并与另一构件上的联接柱销相接合。

所希望的是能够具有这样一种玩具组装套件，其中借助于榫头通过咬合作用来进行互连也是沿纵向方向上的一种选择，在该纵向方向上组装构件的尺寸大于在其他两个方向上的标准尺寸。这将成为一个问题，即榫头的尺寸要小于组装构件的高度。从而如果希望这些现有的组装构件在构件的纵向方向上(高度)带有管状开口并且该管状开口与水平开口具有相同的构形，那么这些纵向开口将必须具有这样的长度，即榫头的自由端部将无法足够深地进入到这些开口中，从而由它们形成咬接配合。

本发明消除了该问题，即纵向延伸的管状开口的特点在于在距离开口端部的一定距离处具有一内部凸缘，该距离对应于第一标准尺寸与该管状开口的第一端部的距离。

据此，也能够在纵向方向上通过利用与并排互连情况下相同的榫头来对组装构件进行互连。从而，组装构件可以如同纵向那样借助于带有榫头的相同类型的连接套管水平互连，并且在纵向方向上的互连操作可以借助于柱销与空腔侧壁之间纯粹的摩擦配合来与公知的互连方式相结合。由此可以获得格外强有力的相互连接，增大了对分离操作的抵抗力。

根据本发明的玩具组装套件还允许新的组装构件来与公知的“LEGO TECHNIC”组装构件进行互连，此时所述公知的组装构件被枢转了90度，从而使得联接柱销被水平取向。此时，即可利用柱销与空腔侧壁之间的纯粹摩擦配合来与公知构件进行水平组装。

最后，根据本发明的两个组装构件可以通过使得它们的空腔相互正对而它们的联接柱销朝向相反方向来进行互连。

在下文中，将参照一优选实施例及附图对本发明进行描述，其中：

附图1是一公知玩具组装构件的透视性俯视图；

附图2是附图1中所示公知组装构件的透视性仰视图；

附图3图示出了在一个以商标“LEGO TECHNIC”进行销售的公知玩具组装套件中的现有组装构件；

附图4是附图3中所示现有组装构件的剖视图，此时这些组装构件处于互连状态；

附图4A和4B均示出了一种公知的玩具组装构件；

附图5是一根据本发明的玩具组装套件的纵向剖视图；

附图6是类似于附图5中的两个组装构件的纵向剖视图，此时这两个组装构件相互叠置互连；

附图7是附图6中所示的两个组装构件的纵向剖视图，此时带有一连接榫头；而

附图8是类似于附图5中的两个组装构件的纵向剖视图，此时这两个组装构件被以另外一种可选择方式进行互连，并且利用了一个连接榫头。

附图1和2图示出了现有的玩具组装构件，该组装构件的外形如同长方形匣子，该长方形匣子具有正方形的水平轮廓，并且其边长为2L，高度为H。这些组装构件在它们的顶面上具有四个圆柱形的联接柱销10，这些联接柱销10被排布成由这些联接柱销的中心构成一边长为L的正方形。在所述构件的下端部是通向该构件中空腔11的开口。这些现有的组装构件可以通过将这些构件相互叠置来进行互连，以便使得这些构件中的一个上的联接柱销10进入到第二构件中的空腔11内，从而使得联接柱销与空腔的侧壁摩擦配合，并且与所述空腔11中的中心部处的管状联接构件12摩擦配合。这些均在美国专利No.3005282中进行了描述。

附图3图示出了另外一种公知的玩具组装构件。一匣状组装构件15的宽度为L，而其长度为宽度L的六倍，并且在其顶面上，具有一排六个管状联接柱销16，该管状联接柱销16具有与附图1和2中所示构件上的联接柱销10相同的外径。一第二匣状组装构件17的宽度为L，而其长度为宽度L的两倍，并且在其顶面上具有两个管状联接柱销16。位于组装构件15和17上的联接柱销中心之间的距离与所述组装构件的宽度相等，即均等于L。组装构件15和17在其底部均具有一(未示出的)空腔，该空腔能够接收另一组装构件上的联接柱销10或者16。在附图3中，组装构件17被组装在组装构件15的顶部上，并且从而使得位于所述构件15上的两个联接柱销16均被接收在构件17内部的空腔中。

在附图3中所示出的现有组装构件15和17均分别具有一个和五个穿通的开口18，这些开口18均具有圆形横剖面并且在两个相对侧面之间延伸。各个开口18均在两个端部处，即在所述组装构件的相应侧面上具有一凹槽19，该凹槽19是一个开口直径略微增大的较短部分。

附图3还示出了两个现有的连接套管20。这两个连接套管20均呈管状并且在它们的中心部具有一突伸出来的环形凸缘或者轴环21，并且在该凸缘21的两个侧面上，连接套管具有两个相反取向的管状榫头。连接套管中这两个榫头中的每一个均在其自由端部带有两个轴向延伸的开槽22，该开槽22从榫头的端部开始延伸，并且从所述端部向内延伸一定的距离。另外，在各个榫头的端部设置有两个棱或者卷边23，这些棱或者卷边23基本上在开槽22之间呈环形延伸。所述开槽22能够使得榫头的端部在径向方向上发生挠曲。

正如由附图3中的虚线所暗示出的那样，连接套管中的榫头可以被导入到开口18中，从而使得连接套管20可以被用来对两个所示类型的组装构件进行互连。卷边23赋予榫头的端部一厚度，使其略微地大于穿通的开口18的直径。将榫头的端部导入到一开口18中将使得卷边23——即具有圆形轮廓的部分——在其到达开口18中管状部分前方的过渡部分时，开始触及凹槽19。据此，榫头端部的两个部分将一同受压，以便将所述榫头导入到开口18中，并且卷边23也将滑过开口18中管状凸缘部分的内侧。榫头凸缘21将从而受迫与凹槽19相配合，以阻止该榫头完全穿过所述开口，并且卷边23也将受迫与开口18另一端部上的凹槽19相配合，这就意味着榫头的挠曲端部将再次膨胀来产生咬合作用，在此时卷边23将阻碍榫头的抽出。

在附图4中示出了这些内容，其中两个组装构件15a和15b被以这样一种方式相互邻接定位，即它们的开口18呈一直线，并且在各个组装构件15a和15b上的开口18中具有一连接套管20。此时，连接套管中的凸缘21被定位在两个相邻接的凹槽19中，并且所述榫头的卷边23被定位在所述构件自由侧面的各个对应凹槽19中。从而这两个组装构件15a和15b借助于连接套管20而相互连接起来。被互连起来的构件可以轻易地通过拉脱操作而分离开，从而使得连接套管20的挠曲端部受压，并且卷边23将滑过开口18中管状部分的内侧，从而使得在咬合作用下将榫头轻易地从开口中抽出，从而将构件分离开。

附图4A和4B中的公知玩具组装构件均具有一突伸出来的套管，该套管对应于套管20的一半，并且一体成形在其一外侧壁上。该突伸出来的套管从而成为所述构件中不可分离的部分。

附图5示出了一个根据本发明的玩具组装构件30，该构件30具有与附图1和2中所示的公知组装构件相同的外部尺寸，即高度为H，边长为2L。在该组装构件30的顶面上具有圆柱形的联接柱销31，该联接柱销31与附图1和2中所示构件上的柱销10属于相同类型。和附图1和2中所示的构件一样，构件30具有一位于底部处的空腔32，和一设置在中心处的联接管33，该联接管33与构成所述空腔中向上界定部分的上侧壁永久性连接。与附图1和2中所示公知构件不同的是，位于组装构件30上的联接管33具有一穿通的开口34，从而该联接管33在其下端部35处和上端部36处开口，该开口位于由四个联接柱销31所限定的正方形的中心部位处。联接管33可以以对应于附图3和4所示组装构件中开口18的方式在其内部接收一榫头或者连接套管。

附图6示出了两个组装构件30a和30b，这两个组装构件30a和30b与所述组装构件30相同。组装构件30a和30b以这样一种公知方式相互叠置连接，即以该公知方式可以对两个如同附图1和2中所示的构件那样的组装构件进行互连。在此时，组装构件30a上的四个联接柱销31a已经被以这样一种方式接收在了组装构件30b的空腔32b内，即如同美国专利No.3005282中所描述的那样，联接柱销31a与环绕空腔32b的内壁摩擦接触，并且与联接管33b的外侧摩擦接触。

附图5还图示出了联接管33怎样具有不同直径的部分。中心部分37具有最小的直径，该直径对应于附图3和4中所示现有组装构件中开口18的直径。在联接管33的上端部具有一凹槽38，该凹槽38的直径大于中心部分37的直径，从而由该凹槽形成了一个带有垂直于所述管状件纵轴的表面的边缘。此处的凹槽38对应于附图3和4中所示组装构件上的凹槽19。

在距离下端部35的特定距离处，联接管33具有一第一部分39，该第一部分39的直径大于中心部分37的直径，但是小于凹槽38的直径。在中心部分37与第一部分39之间的过渡部分处，形成一第一边缘40，该第一边缘形成了一个垂直于所述管状件的纵轴并且向上面朝上端部36的表面。

另外，联接管33还在其上端部处，以及距离凹槽38的特定距离处，具有第二部分41，该第二部分41的直径大于中心部分37的直径并对应于第一部分39的直径。在中心部分37与第二部分41之间的过渡部分处，形成有一第二边缘42，由该第二边缘42形成了一个垂直于管状件的纵轴并且向下面朝下端部35的表面。

联接管33内部的这种构造使得其能够自下端部35及上端部36接收一榫头或者一连接套管20的一个端部。这一点从附图7和8中将会得以明白。

附图7示出了以与附图6中相同的方式互连在一起的相同玩具组装构件30a和30b，并且此外具有两个相反取向的榫头的连接套管20已经配合在了两个组装构件中的同轴联接管33a和33b内。连接套管20的凸缘21位于组装构件30a与30b之间的交界处，从而使得该凸缘21位于组装构件30a中的凹槽38a与组装构件30b中联接管33b的下端部35b之间。凸缘21的直径大于所述第一部分39a的直径并且大于第二部分41b的直径，这也就意味着连接套管无法比所示出的位置更深入地进入到联接管33a和33b中。连接套管如同前面结合附图3和4所描述的那样被导入，边缘42a与连接套管的卷边23a通过咬合作用而协同工作，并且边缘40b与连接套管的卷边23b通过咬合作用而协同工作。

通过一连接套管来对两个组装构件30a和30b进行组合意味着用于如附图6中所示那样保持所述构件结合在一起的力由连接套管所产生用于保持所述构件结合在一起的力进行补足。从而在所述构件之间获得格外强有力的联接作用。

附图8图示出了另外一种互连方式，其中两个玩具组装构件30b和30c已经借助于一互连套管20底对底互连起来。在这里，连接套管上的凸缘21位于组装构件中联接管的两个下端部35b和35c之间，并且该连接套管的卷边23b和23c位于所述组装构件中联接管的各个相应第一部分39b和39c内。在此时，组装构件30b和30c借助于连接套管20以对应于附图4中所披露的方式独占性地保持在一起，并且如同前面结合附图4所描述的那样进行组装和分离。

根据本发明的玩具组装构件30完全能够与附图1至4中所示的现有玩具组装构件相匹配，并且它们能够借助于联接柱销10、16和31以一种公知方式进行互连，与组装构件中的空腔11和32及这些空腔中的联接管12和33摩擦配合。

根据本发明的玩具组装构件30还可以借助于连接套管20与附图3和4中所示的现有组装构件进行独占性互连，该连接套管20上的一个榫头被从下端部35导入到联接管33中，而其上的另一榫头则被导入到一装构件15或者17中的开口18内。

Claims (1)

1.一种玩具组装套件，包括有：

第一类型的匣状组装构件(15，17)，该组装构件(15，17)在第一方向上具有第一尺寸，该第一尺寸是一第一标准尺寸(L)的第一整数倍，而在垂直于该第一方向的第二方向上具有第二尺寸，该第二尺寸是第一标准尺寸(L)的第二整数倍，并且在垂直于第一方向并且垂直于第二方向的第三方向上具有第三尺寸(H)，该第三尺寸(H)大于第一标准尺寸(L)但小于该第一标准尺寸(L)的二倍，该第一类型的组装构件具有一个顶壁，该顶壁带有在第一和第二方向上延伸的外表面，并且具有突伸出来的联接柱销(10，16)，该第一类型的组装构件还具有四个侧壁，由这四个侧壁形成一个空腔，该空腔带有一个与所述顶壁相对的空腔开口，用于以可松脱的配合方式接收另一组装构件上的联接柱销，

和一连接件(20)，该连接件(20)带有一对相反的榫头，该榫头在其自由端部处是可挠曲的并且具有突伸出来的边缘(23)，该连接件的长度等于所述第一标准尺寸(L)的二倍，并且在相反的榫头之间具有一凸缘(21)，该凸缘(21)的直径大于榫头的直径并且具有一定的长度，并且

至少两个第一类型的组装构件具有等于1的第一整数倍，并且具有两个垂直于第一方向的相对外表面，在这两个相对的外表面之间延伸有至少一个管状开口(18)，该管状开口(18)的直径小于所述凸缘的直径，两个相对的外表面在所述管状开口的各个端部处具有第一凹槽(19)，该第一凹槽(19)的直径大于凸缘(21)的直径并且其深度对应于所述凸缘(21)长度的一半，管状开口被加工成能够接收一连接件上的榫头，使得所述凸缘座放在一个外表面上的所述第一凹槽(19)中，并且该榫头上突伸出来的边缘与相对外表面上的所述第一凹槽咬接配合，

其特征在于，所述组装套件包括有第一类型的其它组装构件，其中所述的第一和第二整数倍均大于或者等于2，所述顶壁具有至少四个以正方形结构排布的联接柱销，和一带有管状开口(34)的管状联接构件(33)，该管状联接构件(33)从所述顶壁延伸入所述联接空腔中，并且相对于所述正方形设置在其中心部位处，所述顶壁具有一开口，该开口通向管状联接构件的内部，并且在通向所述管状联接构件内部的开口位置处，具有一第二凹槽(38)，该第二凹槽(38)的直径大于凸缘(21)的直径并且其深度对应于所述凸缘长度的一半，管状联接构件在与所述顶壁相对的位置处具有一自由端部(35)，该自由端部(35)与所述联接空腔开口的距离等于所述凸缘长度的一半，管状联接构件(33)中的管状开口(34)具有一中心部分(37)，该中心部分(37)具有较小直径，并且其相对端部在所述第二凹槽(38)与自由端部(35)之间形成有第一和第二边缘(40，42)，

管状联接构件(33)中的管状开口(34)被加工成能够接收一连接件上的一榫头，使得所述凸缘(21)座放在该管状联接构件(33)的自由端部(35)上，并且该榫头上突伸出来的边缘(23)与中心部分(37)的第一边缘(40)咬接配合，所述管状联接构件(33)中的管状开口(34)被加工成能够接收一连接件上的一榫头，使得所述凸缘(21)座放在所述顶壁上的所述第二凹槽(38)中，并且该榫头上突伸出来的边缘(23)与所述中心部分(37)的第二边缘(42)咬接配合。

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