TWM483115U - 模組化建構組件 - Google Patents

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Description

模組化建構組件
本創作乃是關於一種模組化建構組件，特別是指一種包含多個梁式元件以及多個關節元件之模組化建構組件。
模組化建構組件適合作為小朋友發揮創造力的玩具，亦可作為工業用的一次性道具，例如臨時且低價組裝的挖礦機器人或地雷探索車等。但是，市場上習知的模組化建構組件缺乏變化性，通常皆以一、兩種方式將其元件相互組合，且元件之間組合的角度，方向以及固定度亦是有限。
本創作所要解決的技術問題，在於提供一種模組化建構組件，其可形成多元化的結構，選擇性地限制其元件之間相對的旋轉以增加該元件間的固定度，並且具有粗壯的梁式結構。
為了解決上述的技術問題，本創作提供一種模組化建構組件，包括多個梁式元件、多個第一種關節元件以及多個第二種關節元件。
該梁式元件為長條形結構，標準型態為直條型但不限於此。該些第一種關節元件以及該些第二種關節元件具有兩種卡榫部位用以卡合於梁式元件中。第一種卡榫部位為圓柱形且用以卡合於梁式元件中斷。第二種卡榫部位為方柱形且用以卡合於梁式元件兩端。圓柱形卡榫卡合時可旋轉。方柱形卡榫卡合時無法旋轉。 該些卡榫部位亦可多元化地配置於該些關節元件上。透過多種方式組合梁式元件與關節元件，本創作之模組化建構組件得以形成多元化的結構。透過方形卡合，本創作更牢固地限制元件之間的旋轉。
另外，因本創作之梁式元件為雌性結構，故其體積較大，得以提供較大的支撐力以及美觀。
為使能更進一步瞭解本創作之特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作之詳細說明與附圖，但是此等說明與所附圖式僅係用來說明本創作，而非對本創作的權利範圍作任何的限制。
1‧‧‧第一種關節元件
10‧‧‧塊狀本體
103‧‧‧樞軸孔
11‧‧‧圓柱卡榫
111‧‧‧圓柱端面
112‧‧‧圓柱側面
12‧‧‧方柱卡榫
121‧‧‧方柱端面
122‧‧‧方柱側面
123‧‧‧卡榫定位孔
2‧‧‧第二種關節元件
21‧‧‧圓柱卡榫
211‧‧‧圓柱端面
22‧‧‧方柱卡榫
221‧‧‧方柱端面
222‧‧‧方柱側面
223‧‧‧卡榫定位孔
3‧‧‧梁式元件
30‧‧‧長型本體
301‧‧‧穿孔
31‧‧‧夾持臂
313‧‧‧夾持臂定位孔
4‧‧‧定位元件
圖1為本創作模組化建構組件的爆炸圖。
圖2A為本創作之一第一種關節元件的立體圖(一)。
圖2B為本創作之一第一種關節元件的立體圖(二)。
圖2C為本創作之一第一種關節元件的立體圖(三)。
圖2D為本創作之一第二種關節元件的立體圖(一)。
圖2E為本創作之一第二種關節元件的立體圖(二)。
圖2F為本創作之一第二種關節元件的立體圖(三)。
圖2G為本創作之一梁式元件的立體圖(一)。
圖2H為本創作之一梁式元件的立體圖(二)。
圖3A為本創作模組化建構組件的剖面圖(一)。
圖3B為本創作模組化建構組件的剖面圖(二)。
圖3C為本創作模組化建構組件的剖面圖(三)。
圖4為本創作另一實施例之第一種關節元件的立體圖。
圖5為本創作另一實施例之梁式元件的立體圖。
圖6為本創作模組化建構組件的爆炸圖。
如圖1所示，本創作之模組化建構組件包括多個梁式元件3、多個第一種關節元件1以及多個第二種關節元件2。
圖2A至2C係本創作一實施例之第一種關節元件1的立體圖。該第一種關節元件1包含一塊狀本體10以及至少一個卡榫部位。該塊狀本體10必須含有至少一平面表面。本實施例之塊狀本體10為多面體。各卡榫部位由該塊狀本體10之一平面表面大致垂直向外延伸。該些卡榫部位分為兩種形式：圓柱卡榫11以及方柱卡榫12。
沿著各圓柱卡榫11之延伸方向，該圓柱卡榫11之剖面為圓形。各圓柱卡榫11具有一圓柱端面111以及一圓柱側面112。該圓柱端面111為圓形平面且與該圓柱卡榫11之延伸方向大致垂直。該圓柱側面112環繞該圓柱卡榫11之延伸方向且為曲面。
沿著各方柱卡榫12之延伸方向，該方柱卡榫12之剖面大致為方形。各方柱卡榫12有一方柱端面121以及四方柱側面122。該方柱端面121大致為平面方形且與該方柱卡榫12之延伸方向大致垂直。該些方柱側面122環繞該方柱卡榫12之延伸方向且各為長方形平面。另外，各個方柱卡榫12可設有一對卡榫定位孔123。各卡榫定位孔123穿設於方柱卡榫12之二相對方柱側面122且與另一卡榫定位孔123大致垂直交叉。值得注意的是，該方柱端面121之邊長大於該圓柱端面111之直徑；此特徵之用意以下續以說明。
圖2D至2F係本創作一實施例之第二種關節元件2的立體圖。該第二種關節元件2包含相互連接之二個卡榫部位。亦即，與該第一種關節元件相比，該第二種關節元件具有剛好二個卡榫部位，且該二個卡榫部位直接相互連接而非透過一塊狀本體將其連接成一體。第二種關節元件2之卡榫部位亦分為圓柱卡榫21以及方柱卡榫22兩種形式，其結構分別如同第一種關節元件1之圓 柱卡榫11以及方柱卡榫12的結構。
圖2G至2H係本創作一實施例之梁式元件3的立體圖。該梁式元件3包含由彈性材料製成之一長型本體30以及二對夾持臂31。該二對夾持臂31分別設於該長型本體30兩端。沿著梁式元件3之長度方向，各長型本體30之剖面為長方形且理想為正方形，而各夾持臂31之剖面為ㄇ字型。各對夾持臂31之間定義一具有一方型開口之夾持空間，用以卡扣一方柱卡榫12/22。另外，各個夾持臂31可設有一夾持臂定位孔313。各長型本體30設有至少一對穿孔301於預設距離上。各穿孔301穿設於長型本體30之二相對側面且與另一穿孔301大致垂直交叉。各穿孔301用以卡扣一圓柱卡榫11/21。
具體來說，如圖1，圖3A，圖3B及圖6所示，將該方柱卡榫12/22以其延伸方向插入該對夾持臂31間即可完成卡合。為了增加卡合度，該方柱卡榫12/22之方柱端面121/221之邊長可略大於該夾持空間之方形開口之邊長。因該方柱卡榫12/22沿著其延伸方向之剖面大致為方形，故該方柱卡榫12/22可以四個旋轉方位插入該對夾持臂31間，其中各個旋轉方位之間相差90度的倍數。因該對夾持臂31材質具有彈性，故可稍微向外擴展以輕鬆地接受該方柱卡榫12/22。該對ㄇ形夾持臂31實質完全包圍該方柱卡榫12/22，使該方柱卡榫12/22無法側向移動。再者，當該方柱卡榫12/22卡合於該對夾持臂中31，該方柱卡榫12/22的側面122/222與一夾持臂31內側之間的法向力使該方柱卡榫12/22無法在該對夾持臂31中旋轉。最後，無論該方柱卡榫12/22以哪個旋轉方向卡合於該對夾持臂中31，該方柱卡榫12/22之二卡榫定位孔123/223之一必與該對夾持臂31之二夾持臂定位孔313對齊，以致一定位元件4(如圖3A及3B之螺絲)可穿設於該些定位孔123/223/313中，使該方柱卡榫12/22無法沿其延伸方向位移。於本實施例中，該定位元件4為一螺絲，該對夾持臂31之一夾持臂 定位孔313的內壁為垂直面，而該對夾持臂31之另一夾持臂定位孔313的內壁為斜面以容置該定位元件4的螺絲頭。更詳細地說，具有斜面的夾持臂定位孔313具有兩個開口，而較遠離另一夾持臂31的開口大於較近於另一夾持臂31的開口。綜上所述，該方柱卡榫12/22可輕鬆地插入該對夾持臂31間，而且其二者間每一自由度的位移均被簡單且牢固地限制。
具體來說，如圖1，圖3A及圖3C所示，將該圓柱卡榫11/21以其延伸方向插入一長型本體30之一穿孔301即可完成卡合。因該圓柱卡榫11/21沿著其延伸方向之剖面為圓形，故該圓柱卡榫11/21可以任何旋轉方位插入該長型本體30之穿孔301。該圓柱卡榫11/21完全插入該長型本體30之穿孔中301，使該圓柱卡榫11/21無法側向移動。與方柱卡榫12/22不同的是，當圓柱卡榫11/21在長型本體30之穿孔中301，唯有到摩擦力限制圓柱卡榫11/21在穿孔301中旋轉，故此自由度並非完全固定。
如圖3A所示，當一第二種關節元件2由一圓柱卡榫21以及一方柱卡榫22組成且該圓柱卡榫21卡合於一梁式元件3之穿孔301，因該方柱端面221之邊長大於該圓柱端面211之直徑，故該方柱卡榫22會抵頂於該梁式元件3之長型本體30上。此特徵幫助使用者輕鬆地將該第二種關節元件2之圓柱卡榫21以一致的一預設距離插設於一梁式元件中3。
藉由梁式元件3與卡榫部位之間的兩種卡合方式(一方柱卡榫12/22與一對夾持臂31的零自由度卡合，以及一圓柱卡榫11/21與一長型本體30的一自由度卡合)以及該些卡榫在關節元件上多元化的配置，該些梁式元件3可以多種方式組合，例如以串聯連接(如圖3B所示)，以並聯連接(如圖3C所示)，多個梁式元件3以不同角度從一關節元件1/2延伸(如圖6所示)，一個梁式元件3大致垂直地從另一梁式元件3的長型本體30延伸(如圖3A所示)，可旋轉的連接，不可旋轉的連接，等。本創作之梁式元件3間的 組合關係可多元化。
值得注意的是，雌性部位自然必須比對應的雄性部位大。因該梁式元件之卡合部位(穿孔301與夾持臂31定義之夾持空間)均為雌性部位，而關節元件1/2之卡合部位均為雄性部位，故相對於雄性的梁式元件與雌性的關節元件的大小比值，本創作之雌性梁式元件3與雄性關節元件1/2的大小比值較大。因此，在限制關節元件大小的情況下，本創作之梁式元件3可以相對地大。較大的梁式元件3不僅可提供較大的支撐力，與瘦小的梁式元件相比更具美觀。
圖4係本創作另一實施例之二個第一種關節元件1的立體圖。該些第一種關節元件1之塊狀本體10各設有一樞軸孔103。一樞軸元件(如一螺絲)可穿設於該二樞軸孔103中，使該二個第一種關節元件1以樞軸方式相互連接。
圖5係本創作另一實施例之梁式元件3的立體圖。該梁式元件3之長形本體30非直條狀，而具有弧度。
綜上所述，本創作之方型方柱卡榫無法在一對夾持臂中旋轉；藉由梁式元件與卡榫部位之間的兩種卡合方式以及該些卡榫在關節元件上多元化的配置，該些梁式元件可以多種方式組合；且本創作之雌性梁式元件體積較大，可提供較大的支撐力及美觀。
以上所述僅為本創作的實施例，其並非用以限定本創作的專利保護範圍。任何熟習相像技藝者，在不脫離本創作的精神與範圍內，所作的更動及潤飾的等效替換，仍為本創作的專利保護範圍內。
1‧‧‧第一種關節元件
11‧‧‧圓柱卡榫
12‧‧‧方柱卡榫
122‧‧‧塊狀側面
123‧‧‧卡榫定位孔
2‧‧‧第二種關節元件
21‧‧‧圓柱卡榫
22‧‧‧方柱卡榫
222‧‧‧塊狀側面
223‧‧‧卡榫定位孔
3‧‧‧梁式元件
30‧‧‧長型本體
301‧‧‧穿孔
31‧‧‧夾持臂
313‧‧‧夾持臂定位孔

Claims (8)

  1. 一種模組化建構組件，包括：多個第一種關節元件，各具有一塊狀本體以及至少一卡榫部位選自由一方柱卡榫以及一圓柱卡榫組成的群組，其中該塊狀本體設有至少一平面表面，且該卡榫部位由該塊狀本體之一平面表面大致垂直向外延伸；多個第二種關節元件，各具有二卡榫部位選自由一方柱卡榫以及一圓柱卡榫組成的群組，其中該二個卡榫部位相互連接；以及多個梁式元件，各具有由彈性材料製成之一長型本體以及二對夾持臂，其中該二對夾持臂分別設於該長型本體兩端，沿著梁式元件之長度方向各夾持臂之剖面為ㄇ字型，各對夾持臂之間定義一具有一方型開口之夾持空間用以卡扣一方柱卡榫，該長型本體設有至少一對穿孔於預設距離上，各穿孔穿設於長型本體之二相對側面且與另一穿孔大致垂直交叉，且各穿孔用以卡扣一圓柱卡榫。
  2. 如請求項1所述之模組化建構組件，進一步包括一定位元件，其中各個夾持臂進一步設有一夾持臂定位孔，各個方柱卡榫進一步設有一對卡榫定位孔，各卡榫定位孔穿設於該方柱卡榫之二相對側面且與另一卡榫定位孔大致垂直交叉，當該方柱卡榫卡合於該對夾持臂中時，該二夾持臂定位孔與該對卡榫定位孔之一對齊且該定位元件穿設於該夾持臂定位孔與該卡榫定位孔中。
  3. 如請求項2所述之模組化建構組件，其中各對夾持臂之一夾持臂之夾持臂定位孔之內壁為垂直面，而該對夾持臂之另一夾持臂之夾持臂定位孔之內壁為斜面，且具有斜面內壁的夾持臂定位孔之遠離另一夾持臂的開口大於該具有斜面內壁的夾持臂定位孔之近於另一夾持臂的開口。
  4. 如請求項1所述之模組化建構組件，進一步包括一樞軸元件，其中至少二個第一種關節元件進一步包括一樞軸孔，且該樞軸元件穿設於二個第一種關節元件之樞軸孔中。
  5. 如請求項1所述之模組化建構組件，其中該梁式元件之長型本體沿一直線延伸。
  6. 如請求項1所述之模組化建構組件，其中該梁式元件之長型本體沿一曲線延伸。
  7. 如請求項1所述之模組化建構組件，其中該方柱卡榫之方柱端面之邊長大於該圓柱卡榫之圓柱端面之直徑。
  8. 如請求項1所述之模組化建構組件，其中該方柱卡榫之方柱端面之邊長大於該夾持空間之方形開口之邊長。
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