專利名稱：全方位立體積木的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種積木玩具。
目前，習用的立體積木，如
圖14、15所示(美國專利號5545070)，元件100系呈扁平的多邊形，在其一面上設有數個凸柱110，在其背面的相對于前述設置凸柱110處設有凹槽120，再，于該元件100周緣的每一邊的中央設有一徑向向外的卡合槽130，其卡合槽130的靠近該元件100的中心端處各設有一橫向的卡合槽140，元件100在凸柱110的一面的中心處，另設有一相同的凸柱1110，其背面的元件100相對應處亦設有與前述凹槽120相同的凹槽1210，再者，如
圖16、17所示，習用的旋轉連接扣件200系由兩外形相同，但180度相對設置的基件210構成，每一基體210呈一扁平矩形，其寬度可與前述元件100的卡合槽130成緊配合，在基體210的一端設有一圓柱230，在其另一端相對于前述元件100的卡合槽140處設有卡合件2130，在基體210的一面上設有與前述元件100的凸柱110相同的一凸柱2110，在其背面的相對于前述設置凸柱2110處設有凹槽2120，在兩基件210的圓柱230內，以一轉軸220樞接，使該兩基件210可以該轉軸220為圓心面旋轉，然而，若將旋轉連接扣件200的兩基件210各施以足夠的反向力時，可使兩基件210相背對軸離轉軸220而破壞旋轉連接扣件200，再者，元件與元件間雖可借旋轉連接扣件200作平面并聯延伸，但構成較大面積的平面時，則將因旋轉連接扣件200的可旋轉性而造成表面的曲折。
鑒此，本實用新型的目的是提供一種全方位立體積木，以元件與旋轉扣件互相結合可作各種角度變化，形成曲面組合，且結合時表面不易曲折松動。
本實用新型的目的是這樣實現的一種全方位立體積木，其特征是可多塊組裝的元件10及旋轉連接扣件20，元件10呈扁平的正多邊形，在其一正面設有數個凸柱11，而在其背面相對凸柱11處設有相應的凹槽12，又在正多邊形元件的每一邊邊緣中央位置設有一徑向朝外的卡合槽13，該卡合槽13內連通一橫向卡合槽14；旋轉連接扣件20是由一主構件21和一付構件22組成，其中主構件21是由一圓柱體216及在該圓柱體216軸向中央一側設有一嵌合塊211組成，在該嵌合塊211一側面上設有與元件10的凸柱11相同的凸柱212，該凸柱211相對的背面設有凹槽213，在該嵌合塊211外側還設有與元件10的卡合槽14相配合的卡合件214，又在相對嵌合塊211處的圓柱體216另一側橫向設有一凹槽215；付構件22包括與主構件21的凹槽215相嵌合的凸塊221、該凸塊221外側橫向的嵌合塊222，該嵌合塊222一側的凸柱223，該凸柱223相對背面的凸槽224，以及該嵌合塊222外側具有與元件10的卡合槽14相應處的卡合件225；付構件22以凸塊221嵌接在主構件21的凹槽215內，并且以一轉軸貫穿圓柱體216樞接主構件21和付構件22；在元件10上設有固定連接扣件30，它是由一軸體31及與該軸體31軸向中央設有兩側對稱的各一嵌合塊32組成，在該嵌合塊32的一側面上設有與元件10的凸柱11相同的凸柱321，在該凸柱321相對背面設有與凸柱321相對的凹槽322，該嵌合塊32外側相對元件10的卡合槽處處設有卡合件33；元件10的凸柱11、凹槽12皆分別與旋轉連接扣件20的凹槽213、224、凸柱212、223、固定連接扣件30的凹槽322、凸柱321互相卡緊配合。
上述元件10的卡合槽14兩端內側具有階狀結構141，上述旋轉連接扣件20的卡合件214、225兩端具有相應的階狀結構2141、2251，上述固定連接扣件30的卡合件33兩端也具有相應的階狀結構331；上述元件10為扁平的正三邊形；上述扁平正三邊形設有數個凸柱11的同一面正三邊形中心處設有一相同的凸柱11；上述元件10為扁平的正四邊形；上述扁平的正四邊形設有數個凸柱11的同一面正四邊形中心處設有一相同的凸柱11；上述元件10為扁平的正五邊形；上述元件10為扁平正六邊形。
由于采用上述方案結構穩固、組裝易定位，組合造型物的外形更為完整。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1本實用新型的正四邊形元件前視圖。
圖2本實用新型的正四邊形元件后視圖。
圖3本實用新型的
圖1的3-3剖面圖。
圖4本實用新型的
圖1的4-4剖面圖。
圖5本實用新型的旋轉連接扣件的組合立體圖。
圖6本實用新型的旋轉連接扣件的分解立體圖。
圖7A本實用新型的旋轉連接扣件的主構件前視圖。
圖7B本實用新型的旋轉連接扣件的主構件左視圖。
圖7C本實用新型的旋轉連接扣件的主構件右視圖。
圖7D本實用新型的旋轉連接扣件的主構件后視圖。
圖7E本實用新型圖7A的7E-7E剖面圖。
圖8A本實用新型旋轉連接扣件的付構件前視圖。
圖8B本實用新型旋轉連接扣件的付構件左視圖。
圖8C本實用新型旋轉連接扣件的付構件右視圖。
圖8D本實用新型旋轉連接扣件的付構件后視圖。
圖8E本實用新型圖8A的8E-8E剖面圖。
圖9本實用新型固定連接扣件的外觀立體圖。
圖9A本實用新型固定連接扣件的付構件前視圖。
圖9B本實用新型固定連接扣件的付構件右視圖。
圖9C本實用新型固定連接扣件的付構件后視圖。
圖9D本實用新型圖9A的9D-9D剖面圖。
圖10本實用新型的元件與固定連接扣件組合的立體圖。
圖11A本實用新型三邊形元件前視圖。
圖11B本實用新型三邊形元件后視圖。
圖11C本實用新型
圖11B的11C-11C剖面圖。
圖12A本實用新型的五邊形元件前視圖。
圖12B本實用新型的五邊形元件后視圖。
圖13A本實用新型的六邊形元件前視圖。
圖13B本實用新型的六邊形元件后視圖。
圖14習用的四邊形元件俯視立體圖。
圖15習用的四邊形元件仰視立體圖。
圖16習用的旋轉連接扣件組合立體圖。
圖17習用的旋轉連接扣件分解立體圖。
圖中元件10、凸柱11、凹槽12、卡合槽13、橫向卡合槽14、階狀結構141、旋轉連接扣件20、主構件21、嵌合塊211、凸柱212、凹槽213、卡合件214、階狀結構2141、凹槽215、圓柱體216、付構件22、凸塊221、嵌合塊222、凸柱223、凹槽224、卡合件225、階狀結構2251、轉軸23、固定連接扣件30、軸體31、嵌合塊32、凸柱321、凹槽322、卡合件33、階狀結構331、扁平正三邊形元件101、扁平正五邊形元件102、扁平正六邊形元件103。
如
圖1、2所示，元件10系呈扁平的正多邊形，如正四邊形(
圖1中所示)，其一面上設有數個凸柱11、在其背面的相對于前述設置凸柱11處設有凹槽12，又于該元件10周緣的每一邊的中央設有一徑向向外的卡合槽13，在卡合槽1 3的靠近元件10的中心端處各設有一橫向的卡合槽14，在卡合槽14的兩端內側各具有一階狀結構141，該階狀結構141系以該卡合槽14長度方向的中央對稱鏡射設置(如圖4所示)。
元件10的相關尺寸比例，若以r為一單位，圖中所示的四邊形元件10的邊長為13r，厚度為2r，凸柱11直徑為2r，高度為0.8r；凹槽12雖為不規則形狀，但其內部可構成一直徑為2r、深度為1.5r的內切圓121；卡合槽13的寬度為2r，深度為1.75r；卡合槽14的深度為0.5r，寬度為5r；階狀結構141系由卡合槽14的端部向內延伸0.5r，由卡合槽14底部向上延伸0.5r(如圖3、4所示)。
各元件10間可以凸柱11與凹槽12互相卡合成緊配合，元件10的厚度可與元件10的卡合槽13相卡合成緊配合，使一元件10與另一元件10可以面與面相結合。
如圖5、6所示，旋轉連接扣件20系由一主構件21與一使構件22構成，如圖7A至圖7E所示，主構件21系由一圓柱體216為主體，垂直于圓柱體216軸向的圓柱體216中央一側設有一嵌合塊211，在嵌合槽211的一側面上設有與前述元件10的凸柱11相同的一凸柱212，在其背面的相對于前述設置凸柱212處設有凹槽213，在該嵌合塊211外側相對于前述卡合槽14處設有卡合件214，該卡合件214兩端相對應于前述元件10的階狀結構141處設有可與其相嵌合的階狀結構2141，又在相對應前述嵌合塊211處的圓柱體216的另一側橫向設有一凹槽215。
如圖8A至圖8E所示，使構件22系包括一可與前述主構件21的凹槽215相嵌合的凸塊221，使凸塊221外側橫向設有一嵌合塊222，使嵌合塊222的一側面上設有一與前述元件10的凸柱11相同的凸柱223，在其背面的相對于前述設置凸柱223處設有凹槽224，在嵌合塊222外側相對于前述卡合槽14處設有卡合件225，在卡合件225兩端相對應于前述元件10的階狀結構141處設有可與其相嵌合的階狀結構2251。
如圖6所示，付構件22借其凸塊221嵌合在主構件21的圓柱件216中尖所設的凹槽215內，以一轉軸23貫穿樞接，使主構件21的嵌合槽211與卡合件214、使構件22的嵌合塊222與卡合件225系以前述轉軸23為對稱中心軸呈相互鏡射設置，且主構件21與付構件22可以該轉軸23為圓心而旋轉。
如圖7A至圖7E，圖8A至圖8E所示，元件10與元件10、元件10與旋轉連接扣件20的配合，故主構件21、付構件22存在有一定的相關尺寸比例，如圖7A至圖7E所示的主構件21，以r為一單位，圓柱體216直徑為2r，長度為14.2r；嵌合塊211長度為1.75r、寬度為2r、厚度為2r；凸柱212直徑為2r，高度為0.8r；凹槽213雖為矩形，但是，其內部可構處一直徑為2r、深度為1r的內切圓2131；卡合件214長度為5r、寬度為0.5r、厚度為2r；階狀結構2141系由卡合件214的端部向內延伸0.5r，由卡合件214底部向上延伸0.5r，構成一缺口狀；凹槽215系伸入圓柱件216內2r、寬度為0.8r。
如圖8A至圖8E所示，付構件22，以r為一單位，其凸塊221伸出長度為2r；嵌合塊222長度為1.75r、寬度為2r、厚度為2r；凸柱223直徑為2r、高度為r；凹槽224雖為矩形，但其內部可構成一直徑為2r、深度為1r的內切圓2241；卡合件225長度為5r、寬度0.5r、厚度為2r；階狀結構2251系由卡合件225的端部向內延伸0.5r，由卡合件225底部向上延伸0.5r，構成一缺口狀。
前述元件10的凸柱11可與旋轉連接扣件20的凹槽213、224互相卡合成緊配合；元件10的凹槽12可與旋轉連接扣件20的凸柱212、223互相卡合成緊配合；元件10的卡合槽13可與嵌合塊211、222卡合成緊配合；元件10的卡合槽14與旋轉連接扣件20的卡合件33互相卡合成緊配合。
如圖9至圖9D所示，本實施例包括至少一固定連接扣件30，系以一軸體31為主體，垂直在軸體31軸向的軸體31中央兩側相對各設有一嵌合塊32，在嵌合塊32的一側面上設有與前述元件10的凸柱11相同的凸柱321，在其背面的相對于前述設置凸柱321處設有凹槽322，在該嵌合塊32外側相對于前述元件的卡合槽14處設有卡合件33，該卡合件33兩端相對應于前述元件10的階狀結構141處設有可與其相嵌合的階狀結構331。
固定連接扣件30的尺寸比例如下以r為一單位，軸體31寬度為2r、長度為14.2r；嵌合塊32伸出長度為1.75r、寬度為2r、厚度為2r；凸柱321直徑為2r，高度為0.8r；凹槽322雖為矩形，但其內部可構成一直徑為2r、深度為1r的內切圓3221；卡合件33長度為5r、寬度為0.5r，厚度為2r；階狀結構331系由卡合件33的端部向內延伸0.5r，由卡合件33底部向上延伸0.5r，構成一缺口狀。
前述元件10的凸柱11可與固定連接扣件30的凹槽322互相卡合成緊配合；元件10的凹槽12可與旋轉連接扣件30的凸柱321互相卡合成緊配合；元件10的卡合槽13可與嵌合塊32卡合成緊配合，元件10的卡合槽14與固定連接扣件30的卡合件33互相卡合成緊配合，由于固定連接扣件30系一體成型，無法旋轉，故在元件10的平面并聯延伸時，可使組裝易定位(如
圖10所示)，尤其適于大面積平面造型物。
如
圖11A、11B及11C所示，元件101系為扁平正三邊形，各邊均具一卡合槽13、14，其凸柱11系設置在相對應于其中心的三角形的一面上的元件101卡合槽13兩側對稱各一，相對于凸柱11的扁平三邊形的元件101背面設有凹槽12，以r為一長度單位時，該扁平正三邊形的元件101邊長為23.3923r，其卡合槽13兩側凸柱的間距為10r，該元件101上設有凸柱11的一面中心處設有一相同的凸柱11。
如
圖12A及12B所示，元件102為扁平正五邊形，其一邊與間隔該邊的另一邊上的卡合槽13兩側對稱設有凸柱11，該元件102的背面對稱于卡合槽13兩側的各邊上設有中心距與前述凸柱11中心距相同的凹槽12，以r為一長度單位時，該元件102的邊長為14.3634r，凸柱11的中心距為10r。
如
圖13A及13B所示，元件103系為扁平正六邊形，其一邊與間隔該邊的另一邊上的卡合槽13兩側對稱設有凸柱11，該元件103的背面對稱于卡合槽13兩側的各邊上設有中心距與前述凸柱11中心距相同的凹槽12，以r為一長度單位時，該元件103的邊長為14.6618r，凸柱11的中心距為10r，該元件103的面中心處設有一相同的凸柱11。
權利要求1.一種全方位立體積木，其特征是可多塊組裝的元件(10)及旋轉連接扣件(20)，元件(10)呈扁平的正多邊形，在其一正面設有數個凸柱(11)，而在其背面相對凸柱(11)處設有相應的凹槽(12)，又在正多邊形元件的每一邊邊緣中央位置設有一徑向朝外的卡合槽(13)，該卡合槽(13)向內連通一橫向卡合槽(14)；旋轉連接扣件(20)是由一主構件(21)和一付構件(22)組成，其中主構件(21)是由一圓柱體(216)及在該圓柱體(216)軸向中央一側設有一嵌合塊(211)組成，在該嵌合塊(211)一側面上設有與元件(10)的凸柱(11)相同的凸柱(212)，該凸柱(211)相對的背面設有凹槽(213)，在該嵌合塊(211)外側還設有與元件(10)的卡合槽(14)相配合的卡合件(214)，又在相對嵌合塊(211)處的圓柱體(216)另一側橫向設有一凹槽(215)；付構件(22)包括與主構件(21)的凹槽(215)相嵌合的凸塊(221)、該凸塊(221)外側橫向的嵌合塊(222)，該嵌合塊(222)一側的凸柱(223)，該凸柱(223)相對背面的凸槽(224)，以及該嵌合塊(222)外側具有與元件(10)的卡合槽(14)相應處的卡合件(225)；付構件(22)以凸塊(221)嵌接在主構件(21)的凹槽(215)內，并且以一轉軸貫穿圓柱體(216)樞接主構件(21)和付構件(22)；在元件(10)上設有固定連接扣件(30)，它是由一軸體(31)及與該軸體(31)軸向中央設有兩側對稱的各一嵌合塊(32)組成，在該嵌合塊(32)的一側面上設有與元件(10)的凸柱(11)相同的凸柱(321)，在該凸柱(321)相對背面設有與凸柱(321)相對的凹槽(322)，該嵌合塊(32)外側相對元件(10)的卡合槽處處設有卡合件(33)；元件(10)的凸柱(11)、凹槽(12)皆分別與旋轉連接扣件(20)的凹槽(213)、(224)、凸柱(212)、(223)、固定連接扣件(30)的凹槽(322)、凸柱(321)互相卡緊配合。
2.按權利要求1所述的全方位立體積木，其特征是上述元件(10)的卡合槽(14)兩端內側具有階狀結構(141)，上述旋轉連接扣件(20)的卡合件(214)、(225)兩端具有相應的階狀結構(2141)、(2251)，上述固定連接扣件(30)的卡合件(33)兩端也具有相應的階狀結構(331)。
3.按權利要求1所述的全方位立體積木，其特征是上述元件(10)為扁平的正三邊形。
4.按權利要求3所述的全方位立體積木，其特征是上述扁平正三邊形設有數個凸柱(11)的同一面正三邊形中心處設有一相同的凸柱(11)。
5.按權利要求1所述的全方位立體積木，其特征是上述元件(10)為扁平的正四邊形。
6.按權利要求5所述的全方位立體積木，其特征是上述扁平的正四邊形設有數個凸柱(11)的同一面正四邊形中心處設有一相同的凸柱(11)。
7.按權利要求1所述的全方位立體積木，其特征是上述元件(10)為扁平的正五邊形。
8.按權利要求1所述的全方位立體積木，其特征是上述元件(10)為扁平正六邊形。
專利摘要本實用新型涉及一種積木玩具。它具有可多塊組裝的元件、旋轉連接扣件及固定連接扣件,其中旋轉連接扣件是由主構件和副構件組成,主構件由一圓柱體為主體、并且垂直于該圓柱體軸向中央一側具有一凹槽,而副構件以其凸塊嵌合該凹槽內,并以一轉軸貫穿樞接主構件和副構件;多塊組裝的元件上的凸柱、凹槽分別皆與旋轉連接扣件、固定連接扣件上的相應凹槽、凸柱相互卡緊配合。從而,結構穩固,組裝易定位,組合造型物外形更為完整。
文檔編號A63H33/04GK2274514SQ9624123
公開日1998年2月18日 申請日期1996年11月1日 優先權日1996年11月1日
發明者劉政樹 申請人:劉政樹