CN110869099B - 具有铰接式可连接元件的玩具构件组 - Google Patents

具有铰接式可连接元件的玩具构件组 Download PDF

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Abstract

提供一种构件玩具组和一种互锁件。构件玩具组(10)包含多个互锁件。多个互锁件的每一个包含至少一个连接构件(12)。每个连接构件(12)包括枢轴轮毂(20)，枢轴轮毂(20)具有第一表面(22)和相对的第二表面(24)。多个掣子(30)形成在枢轴轮毂(20)的表面(22、24)两者中。两个轭臂(32)耦接到每个枢轴轮毂(20)。突起(44)从内表面(36)延伸，突起(44)被设定尺寸以被多个掣子(30)中的一个接收。间隙空间(34、46)将轭臂(32)分开。多个间隙空间(34、46)的每一个被设定尺寸以接收和保持另一互锁件的枢轴轮毂(20)，其中所有互锁件上的枢轴轮毂(20)的形状和尺寸一致。

Description

具有铰接式可连接元件的玩具构件组
相关申请
本申请是2016年10月21日提交的申请号为PCT/US2016/058320的待审中的国际申请的部分接续申请案，其主张于2015年10月23日提交的申请号为14/922,105的美国专利申请(现已公布的专利号为9,782,688的美国专利)的权益。本申请还要求2017年3月21日提交的专利号为2017100326的澳大利亚革新专利的优先权。
背景技术
1.发明领域
大致上，本发明涉及玩具构件元件，所述玩具构件元件被设计为互连成链。更具体地，本发明涉及玩具构件元件，其一旦互连到总成中就可以相对于其他连接件移动。
2.现有技术描述
具有互连的塑料部件的玩具构件组在玩具业界是熟知的。大多数这样的构件组以静态方式互连的块体来设计。这些构件块体以
Figure BDA0002209931380000011
系列的构件块体为例。还有其他构件组具有在接合处互连的部件。以这种方式，部件可以互连以形成柔性链。这种构件组由Milner的名称为Chainable Building Blocks的专利号为5,172,534的美国专利举例说明。
专利号为5,172,534的美国专利的构件玩具设计已经商品化，并且在过去二十年中以商标
Figure BDA0002209931380000012
出售。
Figure BDA0002209931380000013
商标现在由KMA Concepts(本申请人)拥有。
Figure BDA0002209931380000021
系列玩具的大部分玩乐价值在于各个元件相互连接以创建柔性链。每个元件都充当链中的一个连结。如此，任何一个元件只能连接到另外两个部件，一个部件在后面，一个部件在前面。得到的链可以弯曲并转变成各种形状，但可用的形状是有限的。此外，玩具元件之间的互连点处几乎没有结构完整性。结果，如果被组装成许多三维形状，则大的链结构在其自身重力的作用下具有弯曲和塌陷的趋势。
本发明是对申请号为5,172,534的美国专利中所示的玩具设计的改进。在改进中，改变了玩具元件的结构，以便实现三个以上元件的互连。以这种方式，玩具构件组不限于形成柔性链。相反，玩具构件元件可以创建三维构建体，其中元件从共同点在各个不同方向上行进。元件之间连接的完整性也得到改善，使得大型构建体保持其被构建的形式。这使得玩具构件组能够被组装成无数种形状，并确保构建体内的部件在需要时可被调节。下面描述并要求保护的改进的设计。
发明内容
本发明是一种包含多个互锁件的玩具构件组件。多个互锁件中的每一个包含至少一个连接构件。在多个互锁件的各个件之间所述多个连接构件的数量是可变化的。
每个连接构件包括枢轴轮毂。所述枢轴轮毂具有第一表面和相对的第二表面，第一表面和相对的第二表面由共同的侧壁分开。所述第一表面和所述第二表面是平行的。
多个掣子被形成在所述枢轴轮毂的第一表面和第二表面两者中。所述多个掣子以径向模式布置。
第一轭臂被耦接到所述枢轴轮毂。第一轭臂具有第一内表面和第一外表面。所述第一内表面和第一外表面被定向成垂直于所述枢轴轮毂的第一表面和第二表面两者。
第一突起从所述第一轭臂的第一内表面延伸。所述突起被设定尺寸以被所述多个掣子中的一个接收。同样地，第二轭臂从所述枢轴轮毂延伸。所述第二轭臂具有第二内表面和第二外表面，其中第二内表面和第二外表面被布置为垂直于所述枢轴轮毂的第一表面和第二表面两者。
第一间隙空间将第一轭臂的第一内表面与第二轭臂的第二内表面分开。如果所述件中存在多于一个连接构件，则在多个所述连接构件之间也存在多个额外的间隙空间。多个间隙空间的每一个被设定尺寸以接收和保持另一件的枢轴轮毂，其中所有多个件上的枢轴轮毂的形状和尺寸是一致的。
附图说明
为了更好地理解本发明，参考以下结合附图考虑的对本发明的示例性实施例的描述，其中：
图1示出了具有多种部件类型的构件玩具组，其中每个部件类型共享相同的连接构件；
图2是包含一个连接构件的第一部件类型的侧视图；
图3是第一部件类型的主视图；
图4是第一部件类型的立体图；
图5是包含两个连接构件的第二部件类型的主视图；
图6是第二部件类型的立体图；
图7是包含不同部件类型的总成的立体图；以及
图8是包含不同部件类型的完整构建体的主视图。
具体实施方式
本发明的构件玩具***包含多种部件。不同的部件可以以多种方式体现。但是，多个部件中的每一个共享一个共同的连接构件。连接构件的数量随部件而变化。出于说明和描述的目的，仅示出了几个示例性部件结构。所示部件代表了本发明所设想的一些最佳模式。然而，所示部件仅仅是示例性的，在解释所附权利要求的范围时不应被视为限制。
参考图1，示出了形成构件玩具组10的示例性部件。构件玩具组10中的所有部件都具有一个或多个连接构件12。所述连接构件12都是相同的。然而，不同的部件具有模制在一起的不同数量的连接构件12。
构件玩具组10中的第一部件14包括单个连接构件12。之后描述连接构件12的结构。构件玩具组10中的第二部件16包含两个连接构件12。在图1中，两个连接构件12显示为并排连接。但是，也可以使用其他定向。后续的部件18可包含任何数目(N)的连接构件12，其中所有连接构件12整合成单一部件。在所有部件14、16、18中的连接构件12的结构是相同的。在部件14、16、18中的唯一差别是形成为单一部件的连接构件12的数量。
参见图2、图3和图4，示出了包含单个连接构件12的第一部件14。连接构件12具有枢轴轮毂20。枢轴轮毂20具有在枢轴轮毂20的相对侧上并且在平行平面中延伸的两个表面22、24。两个平行表面22、24是彼此的镜像，并且通过多边形侧表面26互连。两个平行表面22、24由枢轴轮毂20的厚度间隔开，所述厚度对应于多边形侧表面26的宽度。圆形柱体凹部28形成在平行表面22、24的两者上而临***行表面22、24的中心。两个柱体凹部28是同心的并且被枢轴轮毂20的剩余厚度间隔开。
多个径向掣子30也围绕柱体凹部28形成在每个平行表面22、24中。径向掣子30以径向模式围绕柱体凹部28，其中围绕所述凹部28每15度到90度出现至少一个径向掣子30。
两个轭臂32从枢轴轮毂20延伸。两个轭臂32在平行平面中延伸，该平面垂直于枢轴轮毂20的表面22、24。两个轭臂32由间隙空间34隔开。间隙空间34被设定尺寸以轻微的过盈配合接收另一个连接构件12的枢轴轮毂20。这样，两个轭臂32之间的间隙空间34等于或仅略小于枢轴轮毂20的宽度。
每个轭臂32具有内部平坦表面36和相对的外部平坦表面38。内部平坦表面36面向间隙空间34。外部平坦表面38背向间隙空间34。来自两个轭臂的内部平坦表面36和外部平坦表面38是平行的。两个内柱体延伸部40从轭臂32的两个内部平坦表面36延伸到间隙空间34中。同样地，两个外柱体延伸部42从轭臂32的两个外部平坦表面38远离间隙空间34延伸。内柱体延伸部40和外柱体延伸部42两者被设定尺寸以被接收在另一个连接构件12的柱体凹部28中。
此外，被伸长的突起44从轭臂32的内部平坦表面36延伸到间隙空间34中。被伸长的突起44从内部柱体延伸部40径向延伸。被伸长的突起44被设定尺寸以被另一连接构件12的径向掣子30接收。
参见图5和图6，可以看出，当两个连接构件12A、12B连接在一起时形成第二部件16。当两个连接构件12A、12B被连结在一起时，在不同连接构件12A、12B的轭臂32之间形成第二间隙空间46。连接构件12A、12B之间的间隙空间46与任何一个单个连接构件的轭臂32之间的间隙空间34相同。因此，包含两个连接构件12A、12B的部件将产生三个间隙空间。每个间隙空间34、46被设定尺寸接合另一部件的枢轴轮毂20。如果该部件具有(N)数目的连接构件12，则所述相同部件将具有(N+1)数目的间隙空间。
结合前面的附图参考图7和图8，可以看出，任何两个部件之间的连接构件12可以机械互连。连接构件12借由使第一部件的连接构件12的枢轴轮毂20通过进入另一部件上的轭臂32之间的间隙空间34、46而互连。接触后，会有轻微的过盈配合。这样，一个部件上的两个轭臂32必须略微展开，以允许来自另一个部件的枢轴轮毂20通过。当枢轴轮毂20进入间隙空间34、46中的一个时，一个部件的内部柱体延伸部40或外部柱体延伸部42卡入到不同部件的枢轴轮毂20的柱体凹部28中。
一旦部件被互连，就形成接合连接，使得来自第一部件的连接构件12能够相对于另一部件的连接构件12旋转，反之亦然。当第一部件的连接构件12相对于第二部件的连接构件12旋转时，轭臂32上的被伸长的突起44旋转进入枢轴轮毂20上的各种径向掣子30并从枢轴轮毂20上的各种径向掣子30旋转出。这抵抗任何旋转运动，并且要求在部件之间施加阈值力以使一个部件相对于另一个部件旋转。当一个部件相对于另一个部件移动时，被伸长的突起44在从一个径向掣子30移动到另一个径向掣子30时产生可听见的卡扣噪声。因此将理解，柱体凹部28是与第二部件的柱体延伸部40相互啮合的第一部件上的特征。同样地，第一部件上的径向掣子30是与第二部件的被伸长的突起44相互啮合的特征。这建立了强固，稳定的互连，其不会自行分离或旋转，但可以通过刻意的手动操作容易地分离和旋转。
具有一个连接构件12的部件可以互连以形成长链。在任何点处，可以将具有多个连接构件12的较大部件添加到总成中。这提供了将总成扩展成在多个方向上延伸的多个链的能力。从图7和图8可以看出，通过将具有一个连接构件12的部件与具有多个连接构件12的部件组合，可以建立复杂的形状和结构。径向掣子30和被伸长的突起44的互连防止任何两个部件之间的接合连接在总成的重量下移动。这实现建立大型总成，而不使总成失去稳定性。
应当理解，所示出和描述的本发明的实施例仅是示例性的，并且本领域技术人员可以对实施例做出许多变化。所有这些实施例都旨在被包含在由权利要求限定的本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种包含多个互锁件的构件玩具组，其特征在于，所述多个互锁件中的每一个包含至少一个连接构件，每个连接构件包括：
枢轴轮毂，所述枢轴轮毂具有第一表面和相对的第二表面，其中所述第一表面和所述第二表面是平行的；
多个掣子，所述多个掣子形成在所述枢轴轮毂的所述第一表面和所述第二表面两者中，其中所述多个掣子以径向模式布置；
第一轭臂，所述第一轭臂被耦接到所述枢轴轮毂，其中所述第一轭臂具有第一内表面和第一外表面，其中所述第一内表面和所述第一外表面被布置为垂直于所述枢轴轮毂的所述第一表面；
第一突起，所述第一突起从所述第一轭臂的所述第一内表面延伸，其中所述第一突起被设定尺寸以被所述多个掣子中的一个接收；
第二轭臂，所述第二轭臂被耦接到所述枢轴轮毂，其中所述第二轭臂具有第二内表面和第二外表面，其中所述第二内表面和所述第二外表面被布置为垂直于所述枢轴轮毂的所述第一表面；以及
第一间隙空间，所述第一间隙空间将所述第一轭臂的所述第一内表面与所述第二轭臂的所述第二内表面分开，其中所述第一突起延伸到所述第一间隙空间中，并且其中所述第一间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述枢轴轮毂，其中
所述多个互锁件中的一些包含第一连接构件和第二连接构件，所述第一连接构件和第二连接构件连接在一起成为单一件，
第二间隙空间被设置在所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，其中所述第二间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述枢轴轮毂。
2.根据权利要求1所述的构件玩具组，其特征在于，所述多个互锁件中的一些包含不同数量的所述至少一个连接构件。
3.根据权利要求1所述的构件玩具组，其特征在于，还包括多个柱体凹部，所述多个柱体凹部同心地形成在所述枢轴轮毂的所述第一表面和所述第二表面中。
4.根据权利要求3所述的构件玩具组，其特征在于，还包括从所述第一轭臂的所述第一内表面和所述第一外表面两者延伸的多个柱体延伸部，其中所述多个柱体延伸部被设定尺寸以被所述多个柱体凹部接收。
5.根据权利要求4所述的构件玩具组，其特征在于，所述多个柱体延伸部进一步从所述第二轭臂的所述第二内表面和所述第二外表面两者延伸，其中所述多个柱体延伸部被设定尺寸以被所述多个柱体凹部接收。
6.根据权利要求1所述的构件玩具组，其特征在于，所述枢轴轮毂具有多边形侧表面，所述多边形侧表面将所述第一表面和所述第二表面分开。
7.一种包含多个互锁件的构件玩具组，其特征在于，至少所述多个互锁件的一些包含至少两个连接构件，其中多个连接构件中的每一个包括：
枢轴轮毂，所述枢轴轮毂具有第一表面和相对的第二表面，其中所述第一表面和所述第二表面平行设置；
第一轭臂，所述第一轭臂被耦接至所述枢轴轮毂，其中所述第一轭臂具有第一内表面和第一外表面，其中所述第一内表面和所述第一外表面被布置为垂直于所述枢轴轮毂的所述第一表面；
第二轭臂，所述第二轭臂被耦接到所述枢轴轮毂，其中所述第二轭臂具有第二内表面和第二外表面，其中所述第二内表面和所述第二外表面被布置为垂直于所述枢轴轮毂的所述第一表面；以及
第一间隙空间，所述第一间隙空间将所述第一轭臂的所述第一内表面与所述第二轭臂的所述第二内表面分开，其中所述第一间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述枢轴轮毂，其中
所述至少两个连接构件包括第一连接构件和第二连接构件，每个连接构件具有在所述枢轴轮毂上的共面的第一表面，
其中第二间隙空间被设置在所述第一连接构件和所述第二连接构件之间，其中所述第二间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述枢轴轮毂。
8.根据权利要求7所述的构件玩具组，其特征在于，还包括形成在所述枢轴轮毂的所述第一表面和所述第二表面两者中的多个掣子，其中所述多个掣子以径向模式布置。
9.根据权利要求8所述的构件玩具组，其特征在于，还包括自所述第一轭臂的所述第一内表面延伸的第一突起，其中所述突起被设定尺寸以被所述多个掣子中的一个接收。
10.根据权利要求7所述的构件玩具组，其特征在于，还包括多个柱体凹部，所述多个柱体凹部同心地形成在所述枢轴轮毂的所述第一表面和所述第二表面中。
11.根据权利要求10所述的构件玩具组，其特征在于，还包括从所述第一轭臂的所述第一内表面和所述第一外表面两者延伸的多个柱体延伸部，其中所述多个柱体延伸部被设定尺寸以被所述多个柱体凹部接收。
12.根据权利要求11所述的构件玩具组，其特征在于，所述多个柱体延伸部进一步从所述第二轭臂的第二内表面和所述第二外表面两者延伸，其中所述多个柱体延伸部被设定尺寸以被所述多个柱体凹部接收。
13.一种用于构件玩具组的互锁件，其特征在于，所述互锁件包括：
第一枢轴轮毂；
第二枢轴轮毂；
第一轭臂，所述第一轭臂耦接至所述第一枢轴轮毂；
第二轭臂，所述第二轭臂耦接至所述第一枢轴轮毂；
第三轭臂，所述第三轭臂耦接至所述第二枢轴轮毂；
第四轭臂，所述第四轭臂耦接至所述第二枢轴轮毂；
第一间隙空间，所述第一间隙空间将所述第一轭臂与所述第二轭臂分开，其中所述第一间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述第一枢轴轮毂；
第二间隙空间，所述第二间隙空间将所述第二轭臂与所述第三轭臂分开，其中所述第二间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述第一枢轴轮毂；以及
第三间隙空间，所述第三间隙将所述第三轭臂与所述第四轭臂分开，其中所述第三间隙空间被设定尺寸以接收和保持所述第一枢轴轮毂。
14.根据权利要求13所述的互锁件，其特征在于，所述第一轭臂、所述第二轭臂、所述第三轭臂和所述第四轭臂沿一共同方向平行延伸。
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