DE69503909T2 - Verbindungselement für einen bausatz - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft Kupplungselemente für längliche Zugelemente und ist von dem Typ, der in dem Einführungsteil von Patentanspruch 1 definiert ist. Die Erfindung betrifft darüberhinaus die Verwendung eines solchen Kupplungselements als ein Endelement bzw. ein Verbindungselement, wobei es möglich ist, ein längliches Zugelement mittels des Kupplungselements an anderen Elementen in dem Konstruktionsbausatz oder an anderen Zugelementen zu befestigen.
• Der Typ von Bauelementen, die den Gegenstand der Erfindung bilden, wird in Konstruktionsbausätzen einer komplexeren Beschaffenheit verwendet. Ein Beispiel eines solchen Bausatzes ist derjenige, der unter dem Warenzeichen LEGO TECHNICTM verkauft wird. EP-A-560 851 offenbart ein solches Kupplungselement, das längliche, flexible Zugelemente zwischen gegenüberliegenden elastischen Wänden des Kupplungselements aufnimmt. Das tatsächliche Anbringen des Zugelements erfolgt durch Bewegen desselben seitwärts in eine schlüssellochförmige Aushöhlung, in der Schnapp- Verriegelung erfolgt, wenn das Zugelement an zwei Vorsprüngen parallel zu seiner Längsrichtung vorbeigeführt worden ist. Es ist jedoch ein verhältnismäßig großes Moment zum Vorbeiführen an diesen Vorsprüngen erforderlich, und dies ist nicht zweckmäßig, da die beteiligten Teile verhältnismäßig klein und elastisch sind.
• Das entsprechende Prinzip ist aus US 5 061 219 bekannt, wobei die flexiblen Zugelemente hier durch starre, stangenförmige Bauteile ersetzt sind.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Kupplungselements des oben genannten Typs, wobei das Kupplungselement mit flexiblen länglichen Zugelementen verbunden werden kann, ohne daß des notwendig ist, die Zugelemente einem großen Moment in der Querrichtung auszusetzen, um eine Kupplung herzustellen.
• Diese Aufgabe wird gelöst, indem das Kupplungselement wie in dem kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 definiert konstruiert wird, wobei ein Ende des Zugelements in der Aushöhlung in dem Kupplungselement vorgesehen wird, wonach Verriegelung erfolgt, indem ein bewegbarer Teil in eine geschlossenen Stellung bewegt wird, in der er zum Festhalten des Zugelements beiträgt.
• Der bewegbare Teil kann vorteilhafterweise als ein klappbarer Teil mit einer Gelenkachse parallel zu der Längsachse des Zugelements konstruiert sein, da durch Zugkräfte in dem Zugelement verursachte Belastungen gleichmäßig auf dem Teil verteilt werden können. Das Kupplungselement wird zweckmäßigerweise integral mit dem klappbaren Teil durch Spritzgießen von Kunststoffmaterial hergestellt, da die Herstellungskosten des Elements hierdurch verringert werden. Der klappbare Teil kann dann vorteilhafterweise mit Schnapp-Verriegelungsmitteln ausgebildet sein, so daß er in seiner geschlossenen Stellung an dem Kupplungselement durch die Schnapp- Verriegelungsmittel in seiner einen Seite und durch die Gelenkachse in seiner anderen Seite befestigt ist.
• Wie in Patentanspruch 5 ausgeführt ist, kann der Vorsprung vorteilhafterweise an dem bewegbaren Teil in einem U-förmigen Kanal vorgesehen sein, da die Einführung des Zugelements in die Aushöhlung auf diese Weise vollständig ohne Widerstand erfolgt, wobei das Zugelement lediglich eingeführt wird, bis die Endfläche gegen die Bodenwand der Aushöhlung anstößt. Dann führt der U-förmige Kanal an dem bewegbaren Teil das Zugelement während des Schließens in die richtige Stellung und hält es anschließend fest, wenn das Schließen vollendet worden ist. Diese Struktur ist besonders zweckmäßig, wenn das Zugelement axial durch eine Öffnung im Ende des Kupplungselements eingeführt wird, wobei die Öffnung dadurch gebildet wird, daß ein Brückenteil in Verlängerung des bewegbaren Teils vorgesehen wird, wobei der Brückenteil als ein Stützteil für den bewegbaren Teil dient.
• Das Kupplungselement wird besonders zweckmäßig als ein Endelement für ein Zugelement verwendet, wobei es mit Kupplungsmitteln zusätzlich zu der Aushöhlung mit dem klappbaren Teil in seinem anderen Ende zum Verbinden mit anderen, im Bauspielsatz enthaltenen Bauelementen versehen ist. Diese Kupplungsmittel können z. B. eine zylindrische Buchse mit Führungskugeln zum Aufnehmen eines Kugelkopfes oder lediglich eine Buchse zum Aufnehmen einer Querwelle oder Querstrebenwelle darstellen. Weiter kann das Kupplungselement als ein Verbindungselement zwischen z. B. zwei Zugelementen verwendet werden, so daß zwei Zugelemente ein längeres Zugelement nach Verbinden ersetzen können. Es gibt jedoch keinen Grund, der ein Einbauen des Kupplungselements in eine Nabenstruktur verhindern würde, wo es die Grundlage für eine Vielzahl radial vorspringender Zugelemente bildet.
• Die Erfindung soll im folgenden vollständiger in Verbindung mit bevorzugten Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die Zeichnung erklärt werden, in der:
• Fig. 1 eine Draufsicht einer Ausführungsform eines als ein Verbindungselement verwendeten erfindungsgemäßen Kupplungselements ist;
• Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kupplungselements ist; und
• Fig. 3 eine Schnittansicht des Verriegelungsprinzips der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform entlang Linie III-III ist.
• Fig. 1 zeigt ein Zugelement 1 mit einer ringförmigen Verengung 2 nahe seinem einen Ende. Das Zugelement 1 als solches ist an sich in Verbindung mit Konstruktionsbausätzen bekannt und wird in einem solchen Satz verkauft, der als LEGO TECHNICTM bezeichnet wird. Ein Kupplungselement 3 ist mit einer Aushöhlung 5 ausgebildet, um ein Ende des Zugelements aufzunehmen und zu befestigen. Das Kupplungselement 3 ist mit einem klappbaren Teil 4 ausgebildet, der mit einem Einsatz 6 mit einem U-förmigen Kanal zum Umgeben des Endes des Zugelements 1 beim Schließen des klappbaren Teils 4 versehen ist, aus welchem Grunde der U-förmige Kanal des Einsatzes 6 mit einem ringförmigen Vorsprung 7 ausgebildet ist, der mit der Verengung 2 an dem Zugelement 1 zusammenwirkt.
• Das Zugelement 1 wird mit dem Kupplungselement 3 durch Bewegen des Endes des Zugelements 1 durch eine der Öffnung 15 entsprechende Öffnung verbunden, die in Fig. 2 gezeigt ist und die einen Innendurchmesser aufweist, der dem Querschnitt des Zugelements 1 entspricht. Während der Einführung des Zugelements 1 dienen die Kanäle 18 in jedem Ende der Aushöhlung 5 als Führungen für das Zugelement 1. Wenn das Zugelement 1 sich in richtiger Stellung befindet, wird der klappbare Teil 6 um seine Gelenkachse geschwenkt, wodurch der Einsatz 6 mit dem Zugelement 1 in Kontakt kommt, um das Zugelement zu befestigen, bis der klappbare Teil erneut in seine geöffnete Stellung gedreht wird.
• Unter Bezugnahme auf Fig. 3 wird zu sehen sein, daß der klappbare Teil 4 und der Hauptkörper 8 des Kupplungselements 3 integral sind, wobei der Teil durch ein Filmgelenk oder ein integrales Gelenk 12 verbunden ist. Der klappbare Teil 4 wird mittels eines winkelförmigen Wandteils 9 in einer geschlossenen Stellung gehalten, der mit Schnapp-Verriegelungsmitteln 10 ausgebildet ist, die mit komplementären Schnapp-Verriegelungsmitteln an dem Hauptkörper 8 in der Verriegelungsstellung in Eingriff treten. Es wird darüberhinaus zu erkennen sein, daß der winkelförmige Wandteil 9 mittels einer Vertiefung 13 zusätzlich flexibel gemacht ist, so daß sogar eine sehr kleine Kraft auf dem winkelförmigen Wandteil 9 in Richtung des Pfeils A bewirkt, daß die Verriegelungsmittel 10, 11 gelöst werden und daß der klappbare Teil 4 von dem Zugelement 1 gelöst werden kann.
• Fig. 1 zeigt, daß das Kupplungselement mit einer Brückenverbindung ausgebildet ist, die den klappbaren Teil 4 in seiner Verriegelungsstellung ergreift, so daß sie die auf das Gelenk 12 und die Schnapp-Verriegelungsmittel 10 des klappbaren Teils einwirkende Zugkraft vermindert.
• Ein Fachmann wird weiter anerkennen, daß die Verengung 2 und der Vorsprung 7 mit geeigneten geneigten Führungsflächen ausgewählt werden, so daß eine Zugkraft in die durch den Pfeil C gekennzeichnete Richtung an dem Zugelement 1 bewirkt, daß der klappbare Teil 4 und die Bodenwand 19 am Hauptkörper 8 des Kupplungselements sich in der durch die Pfeile B gekennzeichneten Richtung voneinander wegbewegen, wodurch die elastischen Wände des Kupplungselements verhindern, daß die Teile durch eine zu große Zugkraft zerstört werden. Die Teile werden lediglich getrennt, ohne dauerhafter Beschädigung ausgesetzt zu werden.
• Es wird erkannt werden, daß das in Fig. 1 gezeigte Kupplungselement als ein Verbindungselement ausgebildet ist, da es die Enden von zwei benachbarten Zugelementen verbindet. Zum Vergrößern der Verwendbarkeit des Verbindungselements ist es weiter mit Kupplungsmitteln 17 zum Verbinden mit anderen, in dem Bauspielsatz enthaltenden Elementen ausgebildet, und in diesem Fall stellt es ein Durchgangsloch mit Schnapp-Verriegelungskugeln zum Zusammenwirken mit einer Buchse, einer Querwelle oder einer Querstrebenwelle dar.
• Dementsprechend ist das in Fig. 2 gezeigte Kupplungselement als ein Endelement ausgebildet, wobei es mit Kupplungsmitteln 16 zum Verbinden mit anderen Komponenten in dem Bauspielsatz ausgebildet ist. Daher endet das Zugelement z. B. mit einem Kugelkopf, der in dem Kupplungsmittel 16 aufgenommen und festgehalten werden kann, welches in Form einer Buchse mit inneren Verriegelungskugeln oder Verriegelungsvorsprüngen und einer Brücke 16a vorliegt, die ein Bodenlager für den Kugelkopf bildet.
• Es kann weiter festgestellt werden, daß das in Fig. 1 gezeigte Kupplungselement ein kombiniertes End- und Verbindungselement bildet, da es für beide Zwecke dienen kann.
• Es ist klar, daß der Einsatz 6 mit dem U-förmigen Kanal mit einem inneren Vorsprung 7 im Boden der Aushöhlung 5 ausgebildet werden kann, wobei das Zugelement 1 durch eine seitliche Bewegung in den U-förmigen Kanal bewegt werden kann, welche keine beträchtliche Momentbelastung auferlegt, da der Halt anschließend mittels des klappbaren Teils hergestellt wird.
• Es ist ebenso klar, daß das Filmgelenk an der Brückenverbindung 14 befestigt vorgesehen werden kann, und die Gelenkachse des klappbaren Teils 4 sich dann lediglich quer zur Längsrichtung des Zugelements 1 erstrecken wird.
• Andere Ausführungsformen sind auch vorstellbar, in denen der bewegbare Teil bezüglich des Hauptkörpers des Kupplungselements verschiebbar ist, und wo das Zugelement zwischen zwei elastischen Wänden am Hauptkörper aufgenommen wird, wobei die Elastizität der Wände anschließend durch Verschieben des Verriegelungsteils verhindert wird.

Claims (8)

1. Kupplungselement (3) und längliches Zugelement (1) für einen Bauspielsatz, wobei das Zugelement (1) mit einer Verengung (2) in der unmittelbaren Nähe wenigstens eines Endes desselben und von dem Ende beabstandet ausgebildet ist, wobei das Kupplungselement (3) mit einer Aushöhlung (5) zum Aufnehmen eines die Verengung einschließenden Endteils des Zugelements (1) ausgebildet ist, wobei die Aushöhlung (5) mit einem Vorsprung (7) ausgebildet ist, der, wenn er mit der Verengung (2) des Zugelements (1) in Eingriff steht, das Zugelement in der Aushöhlung (5) festhält, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungselement (3) einen bewegbaren Teil (4) mit Verriegelungsmitteln (10) zum Befestigen des bewegbaren Teils in einer geschlossenen Stellung aufweist, in der er als Teil der Aushöhlung (5) zum Festhalten des Zugelements (1) beiträgt, während das Zugelement (1) freigegeben werden kann, wenn der bewegbare Teil (4) eine geöffnete Stellung einnimmt.

2. Kupplungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Teil (4) an dem Kupplungselement (3) über eine Gelenkachse im wesentlichen parallel zu der Längsachse des Zugelements angelenkt (3) ist, wenn derselben ergriffen ist.

3. Kupplungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Spritzgießen von Kunststoffmaterial integral mit dem klappbaren Teil (4) hergestellt ist.

4. Kupplungselement nach den Ansprüchen 2-3, dadurch gekennzeichnet, daß der klappbare Teil (4) Schnapp- Verriegelungsmittel (10) in der Seite aufweist, die von der Gelenkachse (12) weggerichtet ist, und daß die Schnapp- Verriegelungsmittel (10) des Teils mit komplementären Schnapp-Verriegelungsmitteln (11) am Hauptkörper (8) des Kupplungselements zusammenwirken.

5. Kupplungselement nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (7) an dem Teil (4) in einem U-förmigen Kanal (6) vorgesehen ist, der sich in der Längsrichtung des Zugelements erstreckt.

6. Kupplungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushöhlung (5) mit einem Brückenteil (14) im Einlaßende des Zugelements (1) ausgebildet ist, wobei der Brückenteil (14) eine Öffnung für das Zugelement (1) bildet, wobei die Öffnung einen Innendurchmesser aufweist, der dem Querschnitt des Zugelements entspricht.

7. Verwendung eines Kupplungselements nach den Ansprüchen 1-6 als ein Endelement für ein Zugelement (1) in einem Konstruktionsbausatz, wobei dasselbe mit Kupplungsmitteln (16; 17) zum Verbinden mit anderen Bauelementen in dem Konstruktionsbausatz ausgebildet ist.

8. Verwendung eines Kupplungselements nach den Ansprüchen 1-6 als ein Verbindungselement für zwei oder mehr Zugelemente (1), wobei dasselbe mit zwei oder mehr Aushöhlungen zum Aufnehmen von Zugelementen (1) ausgebildet ist.