TW384230B - Modular construction system with rotation coupling - Google Patents

Description

經濟部中央檩準局員工消費合作衽印製 八7 Β7 五、發明説明（） 本發明係關於模組建構系統，例如用於教育目的或當 作玩具，其該系統包括至少兩個外型部分用於互相可釋放 聯結器藉由聯結器元件，其中該聯結器元件被提供在至少 兩個不同側邊具有一或多徑向地突出唇部及凹陷部分出現 在唇部後如由聯結器方向觀察，而且其中每個外型元件被 提供在至少一壁具有不同尺寸之連續開口如以至少兩個不 同徑方向觀察，其中該較大尺寸是大於或等於最大徑向截 面通過該唇部而且其中該較小尺寸是角於該徑向截面，其 中在該開口位置之該壁厚度係小於或等於在聯結器元件之 該凹陷部分寬度，以至於聯結器產生藉由唇部在開口之接 收及藉由聯結器元件之隨後的徑向轉動及每個外型元件互 相相對。 在本發明之模組建構系統中，元件只可互相被擠入在 特殊互相方向而且隨後藉由轉動被聯結。藉由使用該玩具 ，孩童的空間意識在孩提時代被發展。藉由應用一些唇部 或結合尺寸之開口形狀之複雜度，玩具可被製造適用於多 數年齡層之孩童。上述轉動聯結器可附加地承受相當大高 負載，其提供給與模組建構系統一個更重及更大形式之選 擇。藉由給與該外型元件一相當大形式，在短時間內藉由 互相地聯結一些外型元件獲得相當大建構體積是可能的。 .特別地使用玩具時，這對於孩童將具有相當高激發效果。 此外應該注意的是就申請人知識來說’這方面不被提供於 其他玩具。該實施外型元件及聯結器元件可進一步特別地 良好被製造使用已知注射塑製技術。 4 本'^尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公~ (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-=s 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 在第一較佳實施例中，該聯結器元件被提供具有兩個 或多個唇部在每個至少兩個不同側邊。在第二較佳實施例 ，具有4個唇部。 在進一步較佳實施例中，該聯結器元件包括至少兩組 一或多個唇部被固定於中間元件，其中該與每組唇部相關 之凹陷部分藉由唇部及中間元件所包圍。爲產生外型元件 及聯結器元件之精確互相連接，該中間部分之橫向形狀係 較佳地相同於該外型元件之中間部分。在較佳實施例之進 一步發展，每個外型元件包括在該壁被設置開口，一凹槽 用於接收至少中間元件之部分。在兩個外型元件之聯結狀 態，該相關聯結器元件係以此方法被隱藏。爲方便操縱， 平行聯結器方向運行之溝槽可被安排在中間元件，例如與 工具共同作用。在其他較佳實施例，該中間元件係實質上 以立方體形狀被實施。一組一或多個唇部可被安排在立方 體形狀中間元件之所有6個側邊。這些聯結器元件使得許 多結構之建構，而且更複雜結構。在其他較佳實施例，具 有開口之每個外型元件之至少一側壁之形式及尺寸係相同 於立方體形狀中間元件之側壁之形狀及尺寸。在此實施例 中，該立方體形狀聯結器元件限定，當元件爲一基本單元 或基本模組。藉由選擇該外型元件之尺寸，以至於這些相 對於基本模組之尺寸數倍，較大單元可藉由類似於基本模 組之形狀所建構。 聯結器元件較佳地係以鏡向對稱地被實施，如以橫越 方向觀察者。這在其他聯結器元件間具有優點’該聯結器 5 (請先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) -s 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B? 經濟部中央榡準局員Η消費合作衽印製 五、發明説明（） 元件係較容易製造。此外’鏡向對稱實施例提供建構通常 鏡向對稱結構之選擇。 在另一方面較佳實施例，一組唇部以轉動地被安裝在 中間元件。使用明確的工具，其可放置經過另一開口在外 型元件，該唇部可隨後被轉動至期望位置。 在最簡單形式中’該開口係正方形的。在較複雜的形 式’被提供唇部及共同作用該開口之聯結器元件係實質上 互補該開口形狀。爲獲得較佳夾緊，該壁在進一步較佳實 施例增加至少部分地厚度如以轉動方向觀察在開口之位置 0 定位邊緣係較佳地被安排在至少開口之外邊緣部分。 在以下較佳實施例，裝置被提供用於鎖定該元件抵住 進一步徑向轉動。該裝置較佳地包括共同作用凸輪及凹槽 ，其凸輪個別地凹槽係被安排在唇部後方如以聯結方向觀 察，而且凹槽個別地凸輪共同作用被安排緊鄰在開口之外 型元件內，在較小尺寸之位置。 在另一較佳實施例中，該材料包括塑性的，較佳地 ABS (丙烯晴-丁二烯-苯乙烯樹脂），ASA (丙烯晴-苯乙 烯樹脂）或PA (聚醯胺）。ABS及ASA具有良好耐刮性 及良好剛性。ABS特別地具有非常良好選擇的品質，其提 供補充該模組建構系統許多不同顏色之選擇，其中顏色牢 固性是被確定的。ABS與ASA比較係具有優點，ASA是 較便宜的。ABS及PA之組合具有高度顏色牢固性及高度 不受磨損影響。 6 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) • ΙΊΙIJ. 一衣· 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 五 、發明説明（ 件 A7 B7 本發明參考圖式將更詳細被描述。 圖1顯示本發明模組建構系統之第一實施例； 圖2係顯示在聯結狀態下圖1之第一實施例之不同元 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖3顯示本發明模組建構系統之第二實施例 圖4顯示本發明模組建構系統之第三實施例 圖5顯示本發明模組建構系統之第四實施例 圖6顯示本發明模組建構系統之第五實施例 圖7顯示本發明模組建構系統之第六實施例 圖8A顯示本發明模組建構系統之第七實施例； 圖顯示第七實施例以部分地縱向剖面； 圖9顯示本發明模組建構系統之第八實施例； 圖顯示本發明模組建構系統之第九實施例； 圖U顯示本發明模組建構系統之第十實施例； 圖12顯示本發明模組建構系統之第十一實施例；而且 圖I3顯示本發明模組建構系統之第十二實施例。 圖1顯示本發明模組建構系統之第一實施例。建構系 統1包括一聯結器元件2，其可連結至外型元件3。元件2 被設置中間元件4，在另一側被安排徑向地突出唇部5。凹 陷部分6被定位於在介於唇部5及中間元件4間之一側邊 〇 元件3被提供連續開口 7,其具有不同尺寸如以至少 兩個不同徑向方向觀察。開口 7係在正方形之案例中，其 暗ttc該開口 7具有不同尺寸在兩個不同徑向的方向。最大 本紙張尺度適用中國國宏摁邊_ / \ A / Γ 0 '

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 尺寸係介於正方形之互相相對彎角點間。最小尺寸是介於 正方形之互相相對側邊間。介於唇部5在元件2間之最大 距離現在被選擇以至於這小於介於開口 7之兩個互相相對 彎角點間之距離而且大於介於開口 7之兩個互相相對側邊 間之距離。如以聯結方向A所觀察者，元件3之壁8深度 係小於或等於元件2之凹陷部分6尺寸，如以聯結方向A 所觀察者。 圖2顯示圖1之第一實施例在聯結狀態。聯結發生藉 由插入元件2盡可能進入該元件3之連續開口 7，從顯示 於圖1之位置開始。聯結產生藉由隨後轉動元件2或元件 3以徑向方向如箭頭B所指出。元件3之壁8係以夾緊地 被接收於元件2之凹陷部分6。 爲防止聯結器元件相對互相間不期望徑向轉動，唇部 5被設置在後側如由聯結方向A觀察具有凸輪9。這些凸 輪9可與凹槽1〇共同作用，其凹槽10被排列在鄰近開口 7之元件3內側邊。另一方面，凹槽當然被設置在唇部5， 其中凸輪被提供在元件3。選擇較佳地由彈性材料所製造 ’該材料可在外力影響下彎曲。良好夾緊聯結以此方法及 良好鎖定可被獲得。另一可能性包括使用兩個分開突出在 一距離，該距離等於或大於該唇部寬度，以至於在聯結位 置每個唇不被固定介於一組突出間（未顯示）。 如顯示於圖2者，元件3可被聯結在元件2之另一側 邊。通過中間元件4之截面進一步相對於通過元件3之截 面’以至於在該聯結狀態元件2及3具有相同形式。 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） S - -Ί----- - ......J v-tv - (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 __—____ 五、發明説明（） 圖3顯示本發明模組建構系統u之第二實施例。建構 系統11非常近似於本發明建構系統1。相同元件被提供增 加10之相同參考數字。介於建構系統11及建構系統1之 最明顯差異存在於凹陷部分6被設置凹槽21，其在聯結方 向A運行。這些凹槽提供引起以方向B之徑向轉動以發生 使用按鍵22之選項，顯示於圖4，其係應用於共同作用該 凹槽。不用說，不是凹槽所有技術相等物意謂提供應用區 域或點用於使用之工具。 圖4顯示本發明模組建構系統31之第三實施例。建構 系統31是大致上相似於建構系統1及11。相同元件係被 提供相同參考數字，其係隨後相較於圖1之參考數字增加 30。與先前實施例之明顯差異是中間元件34具有圓形截面 而且被設置溝槽23以聯結方向A運行。由這些溝槽23之 結果，元件32之轉動可相似地發生使用按鍵22。 圖5顯示本發明模組建構系統41之第四實施例。建構 系統41係建構系統11及31之組合。相同元件係被提供相 同參考數字，其係隨後相較於圖3之參考數字增加3〇。建 構系統41具有中間元件44包括一具矩形剖面之元件，其 具有任一側兩圓形剖面之元件被提供在溝槽24。具正方形 截面之元件是容易以手動地轉動，當圓形截面元件及凹槽 可被轉動使用按鍵22。元件43之壁48可被以夾緊地排列 在元件42之凹陷部分46以上述方式，其凹陷部分藉由唇 部45及中間元件44之圓形部分所固定。 圖6顯示本發明模組建構系統51之第五實施例。建構 9__ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公漦) (諳先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) • Hi 、-° 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 A 7 |__________ B7 ' 五、發明説明（） 系統51係顯示極大相似性於建構系統31。相同元件係被 提供相同參考數字，其係大致上相較於圖1之參考數字增 加20。與先前實施例之明顯差異係聯結邊緣58之形狀是 互補於唇部53及邊緣56之結合外形。 圖7顯示本發明模組建構系統51之第六實施例。第六 實施例明顯地相似顯示於圖6之第五實施例。第一差異係 發現在該聯結邊緣之形狀，其邊緣被指定爲58’以分別兩 者。聯結邊緣58’之厚度增加以轉動方向觀察，其在該案 例中係順時針的。藉由轉動聯結器元件52相對於外型元件 53，聯結器結果具有增加的夾緊。較佳地，聯結邊緣58’ 之厚度是最大的以至於防止聯結器元件52離開該外形元件 53，在第一啓始聯結後。聯結邊緣58’之鄰近厚度降低至 最小，從上述以轉動方向所增加。第二差異被發現在凸輪 59，其被排列在唇部55之後方。這些凸輪59與彈扣凹槽 60共同作用以鎖定該聯結狀態。 圖8A顯示模組建構系統61之第七實施例。建構系統 61與圖1及2之建構系統1非常相似。相同元件被提供元 件符號，其數字增加5〇。凹槽69被設置在外型元件63， 圓形開口 67用於接收至少一部份中間元件64。中間元件 64被隱藏在兩個外型元件63之聯結狀態。這係顯示於圖 8B，其顯示在縱向剖面一部份兩個聯結外型元件與聯結器 元件。爲產生該可轉動聯結，唇部65係以轉動地安裝在中 間元件64之任一例。孔7〇被設置用於唇部65之轉動藉由 一工具（未顯示）。適當的工具係較佳地被設計以至於該 10 J---------、-衣-- (諳先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 、?τ • IBB. 用中國國家標準（CNS ) A4規格(210X 297公釐) " 經濟部中央檩準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（） 工具可插入通過在外型元件63之其他開口 67之一以至於 '嚙合孔70以便轉動唇部56用於聯結或分解聯結器元件62 〇 圖9顯示本發明該模組建構系統之第八實施例。該第 八實施例與圖7之第六實施例非常相似。相同元件被提供 於相同元件符號。差異在於聯結唇部及聯結邊緣，這藉由 增加強調符號至元件符號所表示。聯結邊緣58’被設置具 有四個“耳部”用於與唇部55’共同作用在聯結器元件52。 聯結邊緣58’之形狀通常地係互補被設置於唇部55’之聯結 器元件52部分。該耳部每個被設置定位邊緣58”，其被形 成以至於助於聯結狀態之實現。唇部55'被設置用於具有圓 形狀之目的。該位置邊緣58”可被定位於開口之兩側，如 該唇部55’之圓形狀被定位於該唇部之一例或兩側。 圖10顯示本發明該模組建構系統之第九實施例。只有 聯結方塊被顯示。該聯結方塊具有立方體形狀元件74。四 個唇部組合被排列在所有六個側邊。凹陷部分76鄰近每組 唇部75。 圖11顯示本發明該模組建構系統之第十實施例。該第 十實施例與圖8A及8B之第十實施例非常相似。差異在於 中間元件64’之圓形及凹槽69’之相對應圓形。開口 70被 設置在外型元件63，以至於中間元件64’在聯結位置可轉 動。相關記號可應用於中間元件64’以區別開啓及閉鎖位 置。 圖12顯示完全地不同實施例，其在本發明之範疇內。 11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） — (諳先閔讀背面之注意事項再填寫本頁) 、11 經濟、哪中央橾準局員工消費合作社印製 Λ7 B7 五、發明説明（） 聯結器元件82被設置徑向地向內突出唇部85。相對應開 口 87係提供在外型元件83。相似於先前實施例，壁88之 深度係小於或等於唇部85後方之凹陷部分86之尺寸。聯 結發生藉由元件互相間之相對轉動。沒有彈性爲唇部85所 要求。 該最後實施例導致實施本發明原理之方法，本發明可 大致上應用於圖1至11之先前實施例。一元件可被設置徑 向地向內突出“唇部”，其被定位於沿著開口 97之週邊。 該開口之一般形狀也可發現在第二元件92與第一元件聯結 ’但是以互補的外形，包括緊跟一凹陷部分96之唇部95 。藉由提出的定義，該第一元件現在相對於該聯結器元件 。該實施例係槪略地顯示於圖13。爲完整起見，必須注意 的是本發明模組構件系統之元件可被設置在唇部在一測及 具有一開口在另一例因此製造“混合”元件，該元件是聯 結器元件及外型元件。 雖然本發明被顯示參考一案例，其中四個唇部及正方 形或互補地形成開口係顯示於每個案例，對於熟習此技藝 者明顯的是具有至少一唇部之聯結器元件及具有非圓形開 口之外型元件將足以獲得一工作實施例。該聯結器元件較 佳地係被提供兩個或多個元件。 此外，本發明建構系統也特別地適用於商店裝設之系 統應用，例如聯結器元件例如齒輪或相似物。 本發明當然並不限制該描述及說明實施例，但是包括 除了所有可觀察組合外’與先前敘述及附屬圖式一致之其 12 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210x297公釐） Γ.3 (諳先M讀背面之注意事項再填寫本頁) -一° A7 ___B7_ 五、發明說明（） 他實施例皆在附屬申請專利範圍之範疇內。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 元件符號說明 1 建構系統. 2 聯結器元件 3 外型元件 4 中間元件 5 唇部 6 凹陷部分 7 連續開口 8 壁 9 凸輪 10 凹槽 11 模組建構系統 21 凹槽 22 按鍵 23 溝槽 24 溝槽 31 模組建構系統 32 聯結器元件 34 中間元件 41 模組建構系統 44 中間元件 45 唇部 46 凹陷部分 13 K----；---------菜--------旬---------麟 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 __B7 五、發明說明（) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 51 模組建構系統 52 聯結器元件 53 唇部 55 唇部 55, 唇部 56 邊緣 58 聯結邊緣 58, 聯結邊緣 58” 位置邊緣 59 凸輪 60 彈扣凹槽 61 模組建構系統 63 外型元件 64 中間元件 64， 中間元件 65 唇部 67 圓形開口 69 凹槽 695 凹槽 70 嚙合孔 82 聯結器元件 83 外型元件 85 唇部 86 凹陷部分 14 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明（） 87 開口 88 壁. 92 第二元件 95 唇部 96 凹陷部分 97 開口 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 15 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297孓釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種模組建構系統，其用於教育目的或使用於玩具 ，該系統包括至少兩個外形元件用於互相可釋放聯結器藉 由聯結器元件，該聯結器元件被設置在至少兩個不同側邊 具有一或多個徑向地突出唇部及凹陷部分出現在唇部後方 以聯結方向觀察，而且每個外型元件被設置在一壁具有不 同尺寸之連續開口以至少兩個不同徑方向觀察’該較大尺 寸係大於或等於最大徑向截面經過該唇部’而且在該開口 位置之壁厚度係小於或等於在聯結器元件之凹陷部分，以 至於聯結發生藉由接收唇部在開口而且藉由聯結器元件及 每個外型元件之相互隨後徑向轉動。 2. 如申請專利範圍第1項所述之模組建構系統，其中 該聯結器元件被設置兩個或多個唇部在每個至少兩個不同 側邊。 3. 如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該聯結器元件被設置在四個辱部在每個至少兩個不同 側邊。 4. 如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該聯結器元件包括至少兩組一或多個唇部固定於中間 元件，其中與每組唇部相關之該凹陷元件係藉由唇部及中 間部分所包圍。 5. 如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該聯結器元件係以鏡像對稱地實施如以橫方向觀察。 6·如申請專利範圍第4項所述之模組建構系統，其中 該中間元件之橫向形狀係實質上與該外形元件之橫方向形 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） i.—l· I I，— I ----i)J^ I 1 .Γ·' (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂-- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 ' 六、申請專利範圍 狀。 7_如申請專利範圍第4項所述之模組建構系統，其中 每個外形元件包括在具有開口之壁上，凹槽用於接收至少 該中間元件之部分。 8. 如申請專利範圍第4項所述之模組建構系統，其中 平行於聯結方向運行之溝槽係排列在中間元件。 9. 如申請專利範圍第4項所述之模組建構系統，其中 該中間元件係大致上以立方體型式實施。 1〇_如申請專利範圍第9項所述之模組建構系統，其中 一組一或多個唇部被排列在立方體形狀中間元件之所有六 個側邊。 Π .如申請專利範圍第9項所述之模組建構系統，其 中被設置在開口之每個外形元件之至少一壁之型式與尺寸 係相同於該立方體中間元件之壁的型式與尺寸。 I2·如申請專利範圍第1項所述之模組建構系統，其中 數組唇部以轉動地安裝在中間元件。 '' 13.如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該開口具有正方形形狀。 14_如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中設置於該唇部及與開口共同運作之聯結器元件部分之 形狀係大致上互補於該開口之形狀。 15·如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該壁增加至少部分地厚度以轉動方向在開口位置。 16.如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 2 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先鬩讀背面之注意事項再填寫本頁) -^! 訂--- A8 Bg C8 _____D8 六、申請專利範圍 其中定位邊緣被排列在至少一部份該開口周圍邊緣。 如前述申請專利範圍第1項所述之镌組建構系統， 其中該裝置被裝置用於鎖定該聯結器元件抵住進一步徑向 轉動。 18. 如申請專利範圍第17項所述之模組建構系統，其 中該裝置包括共同運作凸輪及凹槽，其凸輪分別地凹槽被 排列在唇部之後方如以聯結方向觀察而且共同運作之凹槽 分別地凸輪係被排列在該外形元件之內側，該元件鄰近於 較小尺寸位置之開口。. 19. 如前述申請專利範圍第1項所述之模組建構系統， 其中該材料包括塑膠。' 20. 如申請專利範圍第19項所述之模組建構系統，其 中該塑膠包括ABS、ASA或ABS及PA之組合。 (請先閎讀背面之注寒項再填寫本頁) > 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印装 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）