結構建築裝置用的過載保護建築構件的製作方法
2023-06-19 22:19:06
專利名稱：結構建築裝置用的過載保護建築構件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在權利要求1的介紹部分中所限定的那種類型的玩具建築裝置。本發明還涉及分別在權利要求3和權利要求8的介紹部分中所限定的那種類型的螺絲和建築構件。
具有這種類型建築構件的玩具建築裝置已眾所周知，並在「DUPL0TOOLO」商標下銷售。上述構件是用塑料如ABS樹脂製造的，預定用於保護它們免遭由機械過載而引起的破壞。因此，本專利申請人在以前已經提出一個關於在螺絲或螺母中使用的限制轉矩的連接的國際專利申請PCT/DK95/00198。
本發明的目的是提供一種玩具建築裝置，該玩具建築裝置由一種外螺紋的螺絲和一種具有內螺紋襯套的建築構件組成，此處即使將一很大的轉矩施加到用螺釘擰在一起的部件上，也能保護這些部件免遭破壞。
實現這一目的在於，無論是該螺杆還是襯套都用塑料製成，具有如權利要求1特徵部分中所述的縱向槽。
由此，如果該部件受到一個超過某一量值的轉矩作用，它保證該螺杆可以被壓縮，或是該襯套可以被膨脹。應該注意的是，如果該螺絲在距螺紋一定距離處受到一個橫向轉矩的作用，則這兩個部件將相互分開。因而，如果該螺絲被擰緊得超過了完全擰緊的程度，則它保證帶螺紋的部件可以相互脫開。這樣就提供一種限制的轉矩聯接，以防止由扭力所引起的過載。
如權利要求2中所述，最好有幾個槽，這些槽將帶螺紋的部件分段式分成幾個有彈性的梁。
如果是螺絲裝有槽，則這些槽在該螺絲的通常是鈍頭的帶螺紋端中通過一個對角式或徑向式分岔槽相互連接可能是有利的。
如果這些槽設置在一個建築構件的襯套中，則合適地安排該襯套，以便從其中一個平面側成直角延伸到該建築構件中。
該襯套通常通過一個對使用者不可逆的快速連接固定到該建築構件的平面上。這裡，將是襯套端面離開該平面，該平面裝有用於撓性偏轉的槽。另外，該襯套的兩端可在周邊上相互連接，然後此處正好是該襯套的開槽的中間帶螺紋部分，保證撓性偏轉。
本發明還涉及一種螺絲，該螺絲具有一個帶外螺紋部分的塑料制空心杆。該螺絲適裝入玩具建築裝置中包含的另一個構件上的一個孔中，該孔具有相應的螺紋部分。該孔通常為塑料注模襯套形式，該塑料注模襯套作為該建築構件中的一個插入件。沿著該螺絲的螺杆長度部分，該螺絲形成一個槽，該槽沿螺紋部分向著該螺杆的端部延伸。
如果該螺絲在其縱向方向上受到由扭力或橫向力產生的拉力的負載，則它的帶槽螺杆將起彈性梁的作用，當該拉力達到一定量值時，這些彈性梁向裡彎曲，因而相互配合的螺紋部分彼此脫開，並且該螺絲因此從建築構件中鬆開而不會受到永久性損壞。
在一個優選實施例中，該螺絲具有兩個直徑上相互對置定位的槽。在一個特別合適的實施例中，該螺絲形成三個縱向槽，這三個縱向槽將螺杆的螺紋部分分成同樣尺寸的三段。所生成的彈性梁保證該螺絲被相同的力鬆開而與所施加的力的方向無關。
此外，本發明涉及一種用於玩具建築裝置的建築構件。該建築構件包括一個圓柱形塑料襯套，該塑料襯套具有一個內螺紋，以便裝入一個具有相應螺紋部分的螺杆。該襯套至少形成一個沿螺紋部分延伸的槽。
如果螺絲受到一定量值的載荷，則該襯套的有槽部分朝外彎曲，因而從具有螺孔的襯套中鬆開該螺絲。該襯套經常用注模法由塑料製造，並在隨後同該建築構件的主體組裝在一起。如果該槽在與芯體脫模相同的方向上取向，則對作為該主體的一個整體部分的襯套經常是有利的。
該建築構件的襯套常常具有幾個縱向槽，這些縱向槽具有相同的軸向範圍，並且它們將該襯套分段式分成幾個彈性部分。一般地說，如果形成幾個彈性梁，就更容易將該襯套加工成所需尺寸，從而獲得預期的彈性性能。當螺釘形成幾個槽時，上述情況也適用於螺絲。如果這些槽在圓周上等距離排列，則可以最容易地實現螺絲和襯套各自的與方向無關的壓縮和膨脹。
下面將結合優選實施例並參照附圖更充分地說明本發明，附圖中
圖1為具有按照本發明的一個螺絲和一個襯套的兩個建築構件的示意側視圖；圖2為圖1中所示帶槽螺絲的側視放大圖；圖3為圖2中所示螺絲的縱向剖面圖；圖4為按照本發明的一個螺絲和處在連接位置中的建築構件的另一實施例的部分截面圖；圖5為圖4中沿著V-V線所示的該連接的截面圖；圖6為在按照本發明的建築構件中一個襯套的優選實施例的截面圖，所述襯套在相應於圖5的連接中示出。
圖7為在按照本發明的建築構件中一個襯套的另一實施例的截面圖，所述襯套在相應於圖5的連接中示出；及圖8為一個按照本發明具有軸向終止槽的襯套的又一個實施例的截面圖。
圖1示出兩個建築構件10和11，這兩個建築構件在「DUPL0TOOL0」商標下銷售。在專利EP-A-0612262中說明了使用這些構件的某些可能性，從該專利中看出，該建築構件10還似乎有一個塑料螺絲12形式的轉動式安裝插入件。該螺絲12滑動式安裝，以便它能在兩個止動器之間完成軸向移動。用一種適合這一目的的工具旋入該螺絲(該螺絲包括在建築裝置中)來加固這種聯接，當用建築構件的聯接雙頭螺栓將它們連接到上側而用互補的聯接機構或凹槽連接到下側時，這種聯接就實現了。
螺絲12本身單獨在圖2和3中示出，亦即它已經從圖1中所示的建築構件10中取出。該螺絲12被製成象一個空心塑料件，並具有一個主體部分13，該主體部分13有兩個圓形的凸出部分18和19，這兩個圓形凸出部分18和19作為上述螺絲軸向位移時的止動器用。螺杆部分14和主體部分13或一整體，並且它具有一個外螺紋16。在本發明的一個優選實施例中，該螺絲由於具有一個軸向延伸的槽17，所以是獨特的。
該所示的實施例實際上包括兩個槽17，這兩個槽17在螺絲的軸向方向上延伸，並在該螺絲件的鈍頭底端20中會合。對本發明來說，重要的是該槽沿著整個螺紋部分徑向延伸，該螺紋嚙合一個襯套或一個螺孔上相應的帶螺紋部分。
從圖3將會看到，主體部分13形成一個空腔15，該空腔15在螺絲的端部處是開口的，並適合裝入和保持上述工具的尖頭部，以便該螺絲隨著該工具轉動。
圖4示出擰入圖1中所示建築構件11上側內的襯套20的圖2和3的螺杆。該襯套20具有與該螺杆的螺紋16配合的內螺紋21。本發明已發現，當該配合的螺紋部分具有比較大的螺距和很少螺圈時特別合適。在本發明特別合適的實施例中，該螺絲具有稍多於一圈、而該襯套具有稍少於一圈的螺紋。由此，當利用杆13的開槽形成的梁向裡彎曲或撓曲時，該螺絲的實際螺圈正好必須通過該襯套上的相應螺圈。
還應指出，該螺圈的橫截面成圓形可能有利，因為否則的話，如果重複分離，在該螺紋上會產生明顯的磨損。但是，即使該螺圈具有一個三角形橫截面，和即使存在幾圈，只要將螺紋部分安裝成具有必要的彈性，本發明就會很好地工作。
當在如圖4所示的方向A上向螺絲施加力時，將會出現一個翻轉點22，使該螺杆成為一個向內擺動的梁，用箭頭a示出。因而螺圈16、21在區域23中可以相互通過。
圖5示出按照本發明的一個螺絲的另一個實施例，該圖5示出一個相應於沿著圖4中V-V線所取部分的橫截面。該螺紋不同之處在於，它的螺杆13具有三個在圓周上等距離隔開的槽17。因而形成三個基本上均勻的梁，所述螺紋部分16設置在所述梁上。具有內螺紋部分21的襯套11相當於圖4中所示的襯套。
圖6為本發明的又一個實施例的截面圖，此處該襯套11形成兩個縱向槽24，此兩個縱向槽24保證上面設有螺紋部分21的襯套11的部件可以向外彎曲或撓曲，因而使螺絲能以與關於圖4所說明的相同方式脫開。
和圖6一樣，圖7示出一種連接，此處是襯套裝有槽24，在本實施例中有三個等距離排列的槽24。圖8示出該襯套11的縱向截面，從圖8中將會看到，該槽24不必直接通過襯套延伸，但可以終止在橋接件25中，可是該橋接件提供必要的撓性。
為分開螺紋部分所需的轉矩不是由螺紋的重疊(即用於螺圈相互通過所需的位移)和螺圈數目決定。能夠進行位移的容易程度取決於在螺杆或襯套中形成的梁的彈性性質。亦即這些性質取決於壁厚、材料選擇、在圓周方向上的寬度、與螺紋部分有關的槽的長度和位置，以及取決於這些槽是軸向延伸還是成螺旋形。因此，沒有任何東西能阻止槽在縱向方向上延伸，除了例如用一個與螺旋方向相反的螺距可以阻止槽在縱向方向上延伸以外。
本發明在上面已經說明了一種襯套；而且只要它是裝有槽的螺絲，在本發明範圍內就可將其用於一個具有孔的實心件中，該孔裝有螺紋，它正好是所需要的帶螺紋的開孔。
當該螺紋部分具有兩個沿徑向定位的縱向槽時，在某些情況下，在偏離該槽約四分之一圈的區域內中斷或取消該螺圈可能是有利的。螺絲和襯套二者最好用塑料製造。如ABS樹脂、HI-POM或一種具有類似性質的塑料。
權利要求
1.一種玩具建築裝置，由一種螺絲和一種建築構件組成，該螺絲具有一個空心塑料杆，杆的外側形成一個螺紋部分，該建築構件具有一個帶相應的內螺紋部分的塑料襯套，其特徵在於，該襯套或螺杆沿著其長度部分形成至少一個槽，所述槽沿著螺紋部分延伸。
2.按照權利要求1的一種玩具建築裝置，其特徵在於，該襯套和/或螺杆形成幾個縱向槽，這些縱向槽具有相同的軸向範圍，並將該螺杆和/或襯套分段式分成幾個彈性部分。
3.一種用於玩具建築裝置的螺絲，包括一個空心塑料杆，該杆的外側形成一個螺紋部分，該螺紋部分裝入該玩具建築裝置中包含的另一個構件上具有相應螺紋部分的孔中，其特徵在於，該螺杆沿著其長度部分形成至少一個槽，所述槽穿過該螺紋部分延伸。
4.按照權利要求3的一種螺絲，其特徵在於，該螺杆形成幾個縱向槽，這些縱向槽具有相同的軸向範圍，並將該螺杆分段式分成幾個彈性部分。
5.按照權利要求3或4的一種螺絲，其特徵在於，該螺杆具有兩個槽，因而使該彈性部分成為半圓柱體。
6.按照權利要求3或4的一種螺絲，其特徵在於，該螺杆在圓周方向上具有三個等距離排列的槽。
7.用於玩具建築裝置的一種建築構件，包括一個圓柱形塑料襯套，該塑料襯套具有一個內螺紋部分，以裝入具有一個相應螺紋部分的螺杆，其特徵在於，該襯套沿著其長度部分形成至少一個槽，所述槽穿過該螺紋部分延伸。
8.按照權利要求7的一種建築構件，其特徵在於，該襯套形成幾個縱向槽，這些縱向槽具有相同的軸向範圍，並且將該襯套分段式分成幾個彈性部分。
9.按權利要求7或8的一種建築構件，其特徵在於，該襯套具有兩個槽，因而使該彈性部分成為半圓柱體。
10.按照權利要求7或8的一種建築構件，其特徵在於，該襯套在圓周方向上具三個等距離排列的槽。
全文摘要
一種玩具建築裝置由一種螺絲和一種建築構件組成，該螺絲具有一個塑料制的空心主體，其外部形成一個帶螺紋的部分，該建築構件具有一個塑料襯套，該襯套具有一個相應的內螺紋部分。襯套或螺杆沿著其長度部分形成至少一個槽，所述槽沿著該螺紋部分延伸。因此該螺紋部分在受到一個可能的過載而損壞之前，就會分開。
文檔編號A63H33/10GK1163580SQ95196220
公開日1997年10月29日 申請日期1995年11月14日 優先權日1994年11月14日
發明者尼爾斯·施密特·克裡斯藤森 申請人:英特萊格公司