CN112295248A - 榫卯结构建筑模型搭建***和搭建方法 - Google Patents

榫卯结构建筑模型搭建***和搭建方法 Download PDF

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Abstract

榫卯结构建筑模型搭建***，搭建***包含一个连接结构件A，所述的连接结构件A包括一上下平面均为正方形且中心开设有用于连接的孔的四方体，在四方体的四个角部一体连接有四个相同的长肋条，所述的长肋条外表面轴向上开设有燕尾槽，相邻的两个长肋条之间形成的开口卡槽，长肋条的两侧面上开设有弧形槽，两侧面上开设的弧形槽的弧形端部偏离长肋条侧面的端部；所述的搭建***包括一个平板梁构件，平板梁构件的榫头B与连接结构件A的开口卡槽之间可形成榫卯连接。本建筑模型可以对建筑模型进行扭曲、变形、坍塌等多种方式下的试验和演示。

Description

榫卯结构建筑模型搭建***和搭建方法
技术领域
本发明涉及智力开发中的模型搭建，特别涉及建筑模型搭建***和搭建方法，属于智力开发玩教具技术领域。
背景技术
模型搭件是少年儿童智力开发的一条重要途经，其中建筑模型是模型搭建中的一种重要类型，目前市场上能够搭建建筑模型的主要有两大类：木质、塑料。木质玩教特点：绿色、环保；但是相互组合性能差，空间架构拓展性弱，活动结构呈现困难。塑料玩具特点：优点空间造型方便，组合性强，形象表现丰富；缺点是环保性差；开模注塑工艺决定了其无法支持多形象、多主题展示，同时，因为材质的问题，用户无法对其时个性化加工，再创造（如锯，钻，打磨，上色和再造型等）。 目前的玩教具连接方式有以下几类，第一类连接方式存在如木玩世家中一种或多种尺寸比较厚的木质连接件，连接方式有：一是一种或多种木质连接件之间无连接的积木块叠加；二是一种或多种木质连接件之间通过螺纹之间的固定连接，在这样的连接方式中，第一种连接方式无法搭建结构牢固的玩教具，如果模型拓展的空间大的话积木的使用量极大；第二种连接方式因连接方便过于单一，无法实现多维空间结构呈现，同时木材尺寸大，也无法实现细腻的结构及活动结构。还存在这样的木质玩教具，该玩教具搭建包括多块含一或多块的木板，通过胶、钉、固定的凹凸孔，搭建的不同的建筑模型，这样的只能为实现教育体系中单一的知识点和单一的领域的教育目的服务，并且一旦搭建成该目的的模型，将无法为其他的教育的知识点和领域服务。该搭建***无法重复使用，制作难度高，无法对板材进行二次加工，造成材料的浪费如木板立体拼装模型。第二类的连接方式存在如乐高积木中一种或多种塑料模块之间进行相互穿插实现一种或多种塑料模块叠加，此种类玩具体系属于封闭的组合***，开发度差，只能表现相对单一的概念。申请人通过多年的研发，在中国专利号ZL2016105280953中公开了一套独立开发的玩教具搭建***和搭建方法，可以方便的进行框架的形成和拓展，但该***在搭建是还是以木板为主形成墙面、顶面，底面一般无法形成，木板一样也需要太多型号或者现场加工，而且木板在多次插接后容易松动，造成模型结构不牢固，连接松垮、容易变形，还有目前的各种搭建玩具在墙面搭建中均存在在多向拓展时不能牢固连接、搭建后立体性差等诸多方面的问题，还有目前的建筑模型搭建侧重于模型的外观，很少触及建筑物结构中的结构力学、载荷等深层次的教育开发，因为目前的模型搭建后构件之间没有能够进行力学承载的可靠连接以及挂载试验重块的结构。
发明内容
本发明的目的在于克服目前的智力开发中所用的玩教具在搭建建筑模型中存在的上述问题，提供一种榫卯结构建筑模型搭建***和搭建方法。
为实现本发明的目的，采用了下述的技术方案：榫卯结构建筑模型搭建***，所述的搭建***包含一个连接结构件A，所述的连接结构件A包括一上下平面均为正方形且中心开设有用于连接的孔的四方体，在四方体的四个角部一体连接有四个相同的长肋条，所述的长肋条外表面轴向上开设有燕尾槽，相邻的两个长肋条之间形成的开口卡槽，长肋条的两侧面上开设有弧形槽，两侧面上开设的弧形槽的弧形端部偏离长肋条侧面的端部；
所述的搭建***包括一个平板梁构件，所述的平板梁构件包括一个长方体板，在长方体板上下两个面上开设有一行贯穿孔，在每个贯穿孔左右两侧开设有贯穿上下两个面的连接槽，所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽、弧形凹槽、外平槽，相邻的两个连接槽外端之间形成榫头A，一个平板梁构件上的榫头A与另一个平板梁构件上的连接槽可形成榫卯连接结构，在长方体的前后端面上均一体设置有两个榫头B，两个端面上的榫关于长方体板长度方向上的中线对称，所述的榫头B具有一个头部和一个颈部，头部的直径大于颈部，颈部内端一体连接在长方体上，一个平板梁构件上的榫头B与任一连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下宽度方向上的中间，两侧的连接槽关于长方体宽度方向上的中线对称；
平板梁构件的榫头B与连接结构件A的开口卡槽之间可形成榫卯连接。
进一步的；所述的搭建***还包括一个连接构件B，所述的连接构件B包括一长方体，在长方体上下两个面上开设有一个贯穿孔，在贯穿孔两侧分别开设有贯穿上下两个面的连接槽，所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽、弧形凹槽、外平槽，在长方体的两个侧面上均一体设置有榫头C，所述的榫具有一个头部和一个颈部，头部的直径大于颈部的直径，颈部内端一体连接在长方体上，两个连接件上的榫头C与连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下面的中间，两个连接槽关于长方体长度上的中线对称，连接槽的两侧的面关于长方体宽度上的中线对称，榫头C与连接结构件A的开口卡槽、平板梁构件的连接槽之间均可形成榫卯连接，平板梁构件上的榫头B与连接构件B的连接槽之间可形成榫卯连接。
进一步的；所述的长方体每个侧面上一体设置有两个榫头C，两个侧面上的榫头C关于长方体宽度方向上的中线对称，同一侧面上的两个榫头C关于长方体长度方向上的中线对称。
进一步的；所述的搭建***还包括圆棒、木板。
榫卯结构建筑模型搭建搭建方法，采用上所述的搭建***，在建筑模型的转角部位采用圆棒连接多个连接构件A，所述圆棒插设在连接构件中心开设的用于连接的孔中将多个连接构件A串接，在连接构件A不同方位的开口卡槽中连接平板梁构件形成建筑模型全部或部分墙面、全部或部分顶面，所述的平板梁构件通过榫头B与连接构件A的开口卡槽之间通过榫卯结构连接。
进一步的；在平板梁构件之间设置有木板。
进一步的；所述的建筑模型还包括底面，底面直线部位采用两个平板梁构件两端的榫头B与连接构件B两端的连接槽之间通过榫卯结构连接，在底面的转角处第一个平板梁构件一端的榫头B与第一个连接构件B一端的连接槽，第一个连接构件B的榫头C与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接，第二个平板梁构件一端的榫头B与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接。
本发明的积极有益技术效果在于：一是本建筑模型在搭建元件很少的情况下能实现多种建筑模型的搭建；二是本建筑模型搭建中通过榫卯连接，连接结构牢固可靠，在这种情况下可以对建筑模型进行扭曲、变形、坍塌等多种方式下的试验和演示，对建筑结构中的结构力学概念进行教育和渗透，增强了智力开发和认识的深度、高度，三是本搭建***搭建后采用的结构件上均具有连接结构，能够对不同结构建筑模型在不同部位进行载荷和破坏的试验和演示，使少年儿童产生更多的认知和探索兴趣。
附图说明
图1是平板梁构件的示意图。
图2是连接结构件A的示意图。
图3是连接结构件B的示意图。
图4是本发明的搭建模型之一。
图5是本发明的搭建模型之二。
图6是本发明的搭建模型之三。
图7是本发明的搭建模型之四。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施，提供本发明的实施实例，这些实施实例仅仅是对本发明的阐述，不限制本发明的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“左”、“右”、“底”“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。
结合附图对本发明进行进一步详细的解释，附图中各标记为：100：连接结构件A；101：正方体；102：长肋条；103：弧形槽；104：燕尾槽；105：正方形且中心开设的用于连接的孔；200：平板梁构件；201：平板梁上的贯穿孔；202：平板梁上的连接槽；203：内平槽；204：弧形凹槽；205：外平槽；206：榫头A；207：榫头B；208：头部；209：颈部；300：连接构件B；301：连接构件B上的贯穿孔；302：连接构件B上的连接槽；303：榫头C；400：木板。
如附图所示，榫卯结构建筑模型搭建***，所述的搭建***包含一个连接结构件A100，所述的连接结构件包括一上下平面均为正方形且中心开设有用于连接的孔的四方体101，105所示为正方形且中心开设的用于连接的孔；在四方体的四个角部一体连接有四个相同的长肋条102，所述的长肋条外表面轴向上开设有燕尾槽104，相邻的两个长肋条之间形成的开口卡槽，长肋条的两侧面上开设有弧形槽103，弧形槽是开口卡槽的一部分，两侧面上开设的弧形槽的弧形端部偏离长肋条侧面的端部。
所述的搭建***包括一个平板梁构件200，所述的平板梁构件包括一个长方体板，在长方体板上下两个面上开设有一行贯穿孔，201所示为平板梁上的贯穿孔；在每个贯穿孔左右两侧开设有贯穿上下两个面的连接槽，202所示为平板梁上的连接槽；所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽203、弧形凹槽204、外平槽205，相邻的两个连接槽外端之间形成榫头A206，一个平板梁构件上的榫头A与另一个平板梁构件上的连接槽可形成榫卯连接结构，在长方体的前后端面上均一体设置有两个榫头B207，两个端面上的榫关于长方体板长度方向上的中线对称，所述的榫头B具有一个头部208和一个颈部209，头部的直径大于颈部，颈部内端一体连接在长方体上，一个平板梁构件上的榫头B与任一连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下宽度方向上的中间，两侧的连接槽关于长方体宽度方向上的中线对称； 平板梁构件的榫头B与连接结构件A的开口卡槽之间可形成榫卯连接。
所述的搭建***还包括一个连接构件B300，所述的连接构件B包括一长方体，在长方体上下两个面上开设有一个贯穿孔，在贯穿孔两侧分别开设有贯穿上下两个面的连接槽，301所示为连接构件B上的贯穿孔；302所示为连接构件B上的连接槽；所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽、弧形凹槽、外平槽，三段连接槽与平板梁构件上的结构相同，在长方体的两个侧面上均一体设置有榫头C303，榫头C与榫头B结构相同，所述的榫具有一个头部和一个颈部，头部的直径大于颈部的直径，颈部内端一体连接在长方体上，两个连接件上的榫头C与连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下面的中间，两个连接槽关于长方体长度上的中线对称，连接槽的两侧的面关于长方体宽度上的中线对称，榫头C与连接结构件A的开口卡槽、平板梁构件的连接槽之间均可形成榫卯连接，平板梁构件上的榫头B与连接构件B的连接槽之间可形成榫卯连接。
更为详细的，所述的连接构件B的长方体每个侧面上一体设置有两个榫头C，两个侧面上的榫头C关于长方体宽度方向上的中线对称，同一侧面上的两个榫头C关于长方体长度方向上的中线对称。
所述的搭建***还包括圆棒、木板400。圆棒在在中国专利号ZL2016105280953中有图示。
榫卯结构建筑模型搭建搭建方法，采用上所述的搭建***，在建筑模型的转角部位采用圆棒连接多个连接构件A，所述圆棒插设在连接构件中心开设的用于连接的孔中将多个连接构件A串接，在连接构件A不同方位的开口卡槽中连接平板梁构件形成建筑模型全部或部分墙面、全部或部分顶面，所述的平板梁构件通过榫头B与连接构件A的开口卡槽之间通过榫卯结构连接。在平板梁构件之间设置有木板。图4、图5、图7都是采用上述方法搭建的建筑模型，当一根平板梁不足以覆盖整个墙面、顶面的长度是，可采用两根平板梁通过连接件相连接，连接件可采用现有技术中的构件。
所述的建筑模型还包括底面，底面直线部位采用两个平板梁构件两端的榫头B与连接构件B两端的连接槽之间通过榫卯结构连接，在底面的转角处第一个平板梁构件一端的榫头B与第一个连接构件B一端的连接槽，第一个连接构件B的榫头C与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接，第二个平板梁构件一端的榫头B与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接。图6是包括底面的建筑模型，在底面的转角处采用了上述的连接。
在详细说明本发明的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围，且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (8)

1.榫卯结构建筑模型搭建***，其特征在于：所述的搭建***包含一个连接结构件A，所述的连接结构件A包括一上下平面均为正方形且中心开设有用于连接的孔的四方体，在四方体的四个角部一体连接有四个相同的长肋条，所述的长肋条外表面轴向上开设有燕尾槽，相邻的两个长肋条之间形成的开口卡槽，长肋条的两侧面上开设有弧形槽，两侧面上开设的弧形槽的弧形端部偏离长肋条侧面的端部；
所述的搭建***包括一个平板梁构件，所述的平板梁构件包括一个长方体板，在长方体板上下两个面上开设有一行贯穿孔，在每个贯穿孔左右两侧开设有贯穿上下两个面的连接槽，所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽、弧形凹槽、外平槽，相邻的两个连接槽外端之间形成榫头A，一个平板梁构件上的榫头A与另一个平板梁构件上的连接槽可形成榫卯连接结构，在长方体的前后端面上均一体设置有两个榫头B，两个端面上的榫关于长方体板长度方向上的中线对称，所述的榫头B具有一个头部和一个颈部，头部的直径大于颈部，颈部内端一体连接在长方体上，一个平板梁构件上的榫头B与任一连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下宽度方向上的中间，两侧的连接槽关于长方体宽度方向上的中线对称；
平板梁构件的榫头B与连接结构件A的开口卡槽之间可形成榫卯连接。
2.根据权利要求1所述的榫卯结构建筑模型搭建***，其特征在于：所述的搭建***还包括一个连接构件B，所述的连接构件B包括一长方体，在长方体上下两个面上开设有一个贯穿孔，在贯穿孔两侧分别开设有贯穿上下两个面的连接槽，所述的连接槽分为三段，从靠近贯穿孔向远离贯穿孔依次为内平槽、弧形凹槽、外平槽，在长方体的两个侧面上均一体设置有榫头C，所述的榫具有一个头部和一个颈部，头部的直径大于颈部的直径，颈部内端一体连接在长方体上，两个连接件上的榫头C与连接槽之间可形成榫卯连接结构，所述的贯穿孔位于上下面的中间，两个连接槽关于长方体长度上的中线对称，连接槽的两侧的面关于长方体宽度上的中线对称，榫头C与连接结构件A的开口卡槽、平板梁构件的连接槽之间均可形成榫卯连接，平板梁构件上的榫头B与连接构件B的连接槽之间可形成榫卯连接。
3.根据权利要求2所述的榫卯结构建筑模型搭建***，其特征在于：所述的长方体每个侧面上一体设置有两个榫头C，两个侧面上的榫头C关于长方体宽度方向上的中线对称，同一侧面上的两个榫头C关于长方体长度方向上的中线对称。
4.根据权利要求1所述的榫卯结构建筑模型搭建***，其特征在于：所述的搭建***还包括圆棒。
5.根据权利要求1所述的榫卯结构建筑模型搭建***，其特征在于：所述的搭建***还包括木板。
6.榫卯结构建筑模型搭建搭建方法，采用权利要求1至5任一权利要求所述的搭建***，其特征在于：在建筑模型的转角部位采用圆棒连接多个连接构件A，所述圆棒插设在连接构件中心开设的用于连接的孔中将多个连接构件A串接，在连接构件A不同方位的开口卡槽中连接平板梁构件形成建筑模型全部或部分墙面、全部或部分顶面，所述的平板梁构件通过榫头B与连接构件A的开口卡槽之间通过榫卯结构连接。
7.根据权利要求6所述的榫卯结构建筑模型搭建搭建方法，其特征在于：在平板梁构件之间设置有木板。
8.根据权利要求6所述的榫卯结构建筑模型搭建搭建方法，其特征在于：所述的建筑模型还包括底面，底面直线部位采用两个平板梁构件两端的榫头B与连接构件B两端的连接槽之间通过榫卯结构连接，在底面的转角处第一个平板梁构件一端的榫头B与第一个连接构件B一端的连接槽，第一个连接构件B的榫头C与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接，第二个平板梁构件一端的榫头B与第二个连接构件B的连接槽通过榫卯结构连接。
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