一種積木結構的製作方法

2023-07-12 14:46:31 1

專利名稱：一種積木結構的製作方法
技術領域：
本發明屬於一種積木結構，特別是關於一種可以四十五度角或九十度角組合的積 木結構，可達成多種型態的組合方式。
背景技術：
一般基本的積木構造通常具有一中空底座，由其側壁定義出一中空的開放底 部。積木底座上會形成特定的上層結構(superstructure)，該上層結構的表面設置 (configuration)決定了積木所能實行的組合方式。於組合中一積木的底座會直接接在其 它積木結構的表面設置機構上，其底部側壁會與表面設置機構摩擦夾摯而達到接合固定效 果。一般而言，積木設計者通常都先對積木表面設置上的夾持機構(holding means)進行 設計或變化。在積木組件底部未具備任何夾持機構的基本設計下，積木組件間組合的方式 非常有限。故此，積木組件底座中空部位中亦可設計特定的夾持機構來對應其表面設置中 的夾持機構以達成不同的積木組合型態。如美國專利公告第6，554，676號中所公開的，其 圖1與圖2分別表示了一積木組件的上層夾持機構與底部夾持機構，該專利上層夾持機構 與底部夾持機構的設計可使其積木組件達成數種組合型態，如其圖3與圖4中所示。以往一般已知積木結構因為其夾持機構設計的關係，多僅能以九十度角四方向的 方式接合，組合方式非常呆板。為此，業界開發出許多種積木結構可達成九十度角以外多 方向的積木組合。美國專利公告第3，867，784號中公開了一種可達成四十五度角八方向 組合的積木結構，該積木上層結構的夾持機構為四片呈交叉成對排列的翼片。通過該翼片 與另一積木組件底部外壁的摩擦夾摯，兩積木組件可達到八方向的固定效果。儘管此專利 積木組件具有新穎的表面設置機構設計能達成八方向的組接，其底部卻未設置任何夾持機 構，單純以其積木組件底部的內外壁來與上層夾摯機構接合，其所能達成的積木組合受到 限制。為此，本發明提出了一個改良的積木組件，其具有新穎的底部夾摯結構設計，可改善 現有技術中所存在的問題。

發明內容
本發明提出了一種積木結構，其是可與其它相同的積木結構呈四十五度角或九十 度角的方式組合，有別於一般積木間僅能以九十度角方式結合，又其特殊設計的底部夾持 機構可使本發明結構達成比現有技術的結構更多樣的組合方式。本發明的積木結構包含了一盒形部位，其上有複數組第一夾持機構形成。該第一 夾持機構是由四片彈性翼片成對交叉排列構成；該盒形部位底部為一中空的開放空間，其 內部有第二夾持機構與第三夾持機構形成，該第二夾持機構是由四塊凸梢以四方向排列方 式所構成，其數目及設置位置與該盒形部位上形成的第一夾持機構對應，而該第三夾持機 構是由兩夾梢所構成，其設置於兩第二夾持機構之間。在組合中，本發明積木結構上層的第 一夾持機構可與另一相同積木結構底部的第二夾持機構、第三夾持機構及側壁等部位摩擦 夾摯達成組合固定的效果。
本發明積木結構的側壁上還可設置其它組合機構如榫孔等供榫接件插入，使複數 個積木組件可以側向接合。本發明積木結構的頂壁上還可設置額外的組合機構如榫孔等供其它組合配件插 入，以提供積木更多的組合花樣。本發明的第一目的在於提供一種可以四十五度角或九十度角的方式組合的積木 結構；本發明的另一目的在於改良現有技術中的積木接合機構來達成更具自由度的積 木組合方式；關於本發明的優點與精神，可以藉由以下的發明實施例詳述及附圖得到進一步的 了解。


圖1為根據本發明一實施例中積木組件的頂面立體圖；圖2為根據本發明一實施例中積木組件的底面立體圖；圖3a為根據本發明一實施例中積木組件的俯視圖；圖3b為根據本發明一實施例中積木組件的仰視圖；圖4a描繪了根據本發明的兩積木組件以九十度角組合的第一實施例的頂部透視 圖；圖4b描繪了根據本發明的兩積木組件以九十度角組合的第二實施例的頂部透視 圖；圖4c描繪了根據本發明的兩積木組件以九十度角組合的第三實施例的頂部透視 圖；圖4d描繪了根據本發明的兩積木組件以九十度角組合的第四實施例的頂部透視 圖；圖5a描繪了根據本發明的兩積木組件以四十五度角組合的第一實施例的頂部透 視圖；圖5b描繪了根據本發明的兩積木組件以四十五度角組合的第二實施例的頂部透 視圖；圖5c描繪了根據本發明的兩積木組件以四十五度角組合的第三實施例的頂部透 視圖；圖5d描繪了根據本發明的兩積木組件以四十五度角組合的第四實施例的頂部透 視圖；圖6a描繪了根據本發明的一積木組件與傳統積木組件組合的第一實施例的頂部 透視圖；圖6b描繪了根據本發明的一積木組件與傳統積木組件組合的第二實施例的頂部 透視圖；圖7a描繪了根據本發明一實施例中兩積木組件通過榫接件側向接合的立體圖；圖7b描繪了根據本發明一實施例中兩積木組件通過凸榫與榫槽側向接合的立體 圖；及
圖7c描繪了根據本發明--實施例中積木組件通過頂部榫孔
主要組件符號說明
100積木組件IOOa積木組件
IOOb積木組件101盒形部位
103側壁103a長側壁
103b端壁105頂壁
107第一夾持機構109第二夾持射
111第三夾持機構113翼片
113a翼片113b翼片
115凸梢117夾梢
118積木組件119榫孔
120凸榫121榫接件
122擋片123榫孔
124凸榫125插件
d0 d6間距
具體實施例方式下列描述是提供本發明特定的實施細節，以使本領域技術人員徹底了解這些實施 例的實施方式。然而該領域的技術人員須了解本發明亦可在不具備這些細節的條件下實 施。此外，本發明特定實施例細節描述中使用的術語將以最廣義的合理方式解釋。首先參照圖1，其為根據本發明實施例一積木組件的頂面立體圖，該圖表示了實施 例中積木組件100頂面與部分側面的情形。如圖1所示，本發明的積木組件100包含一盒 形部位101，盒形部位101是由四側壁103與一頂壁105所構成。積木組件100頂壁105 上具有一上層結構(superstructure)，其是用以達成複數積木組合目的的表面設置結構 (configuration)。在本發明，其積木組件100的表面組合設置結構包含了複數個第一夾持 機構107，其可與其它積木組件上相對應的夾持機構摩擦夾摯以達到組合的目的。接著參照 圖2，其為圖1實施例中積木組件100的底面立體圖，該圖表示了實施例中盒形部位101底 部與部分側面的情形。如圖2所示，盒形部位101底部為一中空的開放空間，其內有第二夾 持機構109與第三夾持機構111形成。第二夾持機構109或第三夾持機構111是用以與其 它積木組件頂壁105上對應的第一夾持機構107產生各種形式的摩擦夾摯以使複數個相似 的積木組件形成不同的積木組合。第二夾持機構109與第三夾持機構111的詳細構造與其 各種組合方式將於後續的實施例描述中介紹。現在請參照圖3a與圖3b，其為根據本發明一實施例中積木組件的俯視圖與仰視 圖。如圖3a所示，本實施例中積木組件100的頂壁105上具有兩組第一夾持機構107 — 同形成積木組件100的上層結構，如圖中的方形虛線所示。在實施例中，兩第一夾持機構 107排列成其間具有相同的間距dl，每個第一夾持機構107由四個翼片113所組成，其是以 成對交叉對稱的排列方式設置在該第一夾持機構107方形虛線區域的對角在線。翼片113 設置成其中心翼片端與翼片端之間具有相同的間距d2，而四個外側的翼片端則分別指向頂 壁105的四個角落。須注意，實施例中兩組第一夾持機構107的配置是基於描述方便的考
5慮。在實際應用中，單一積木組件100上可設置兩個以上的第一夾持機構107，其亦可以陣 列(array)而非單列的方式排列，以增加積木組合的變化性。在底部設置方面，如圖3b所 示，盒形部位101內部中空空間中設置有第二夾持機構109與第三夾持機構111。在本發 明中，第二夾持機構109設置的數目與頂壁105上形成的第一夾持機構107數目相同。舉 例言之，圖3a實施例中的積木組件100具有兩組第一夾持機構107，其底部亦會設置兩組 對應的第二夾持機構109。積木組件100所設置的第一夾持機構107越多，其對應的第二 夾持機構109亦會越多。再者，第二夾持機構109設置的位置亦與第一夾持機構107對應， 兩者具有相同的設置中心點(即虛線方塊的中心)，以達到幾何規則組裝的效果。在本發 明中，第二夾持機構109是由四個拱形凸梢115所組成。如圖所示，拱形凸梢115排列成上 下左右四方向設置，每一凸梢115分別朝向盒形部位101內壁其中一面。凸梢115與最鄰 近內壁間有固定的間距d3，在本實施例中，其值約等於第一夾持機構107翼片113的寬度， 以達到夾持機構間適當的摩擦夾摯效果。又，兩相鄰凸梢115間的間距d4須大於翼片113 的寬度，以容許翼片113裝入固定，防止組合後的積木組件移位。另一方面，第三夾持機構 111是排列設置於兩第二夾持機構之間。如同圖3b實施例所示，第三夾持機構111設置在 盒形部位101的側壁中心線，其兩邊則為以其對稱排列的第二夾持機構109。在本發明中， 第三夾持機構111是由兩π字形夾梢117所構成。如圖所示，π形夾梢117是為成對設置， 兩夾梢117分別朝向盒形部位101的兩長側壁。在本實施例中，夾梢117寬約等於圖3a中 第一夾持機構107兩相鄰翼片113間的間距d0，以達到其間摩擦夾摯的效果。而夾梢117 與最鄰近內壁間的間距d5約等於第一夾持機構107翼片113的寬度，以達到其間適當的摩 擦夾摯。通過積木組件100頂部與底部特殊的夾持機構設計，包含第一、第二與第三夾持機 構107、109、111，本發明的結構可達到現有技術無法實施的多種積木組合方式，以下將就實 施例一一描述介紹。首先參照圖4a至圖4d，其為本發明積木結構各種基本的九十度角組合方式。本發 明的結構設計可使兩積木組件以其上各個機構部位在九十度角的方向互相組合。如圖4a 實施例所示，積木組件IOOa利用其底部其中一第二夾持機構109來與積木組件IOOb頂面 上其中一第一夾持機構107夾摯磨合。圖中第一夾持機構107的其中兩翼片113a會抵住 積木組件IOOa內壁的兩個角落，另外兩翼片113b則抵住積木組件IOOa中間部位的內壁。 此例中第二夾持機構109的四個凸梢115於裝入後會置於兩翼片113之間而達到固定效 果，使積木組件IOOa於組裝後不至於上下滑移；而在圖4b的另一實施例中，積木組件IOOa 利用其底部的第三夾持機構111及部分的第二夾持機構109來與積木組件IOOb頂面的第 一夾持機構107接合。圖中積木組件IOOb頂壁上四片翼片113的端點於組合後會與積木 組件IOOa長側壁的內壁中段相抵，而積木組件IOOa的第二夾持機構109與第三夾持機構 111於組合後會裝入積木組件IOOb的四片翼片113之間而達到積木組件固定效果，使積木 組件IOOa於組裝後不至上下滑移；又如圖4c另一實施例所示，積木組件IOOa的第三夾持 機構111於裝入後會與翼片113緊密磨合，翼片113外端則與積木組件IOOa的內壁相抵以 達到固定積木組件的效果。又如圖4d的另一實施例所示，積木組件IOOa的第三夾持機構 111亦可抵住翼片113的外端而達到固定積木組件IOOa的效果。上述圖4a至圖4d各圖為兩積木組件以九十度角度在積木的各個段落相接。現在 下面圖5a至圖5d各圖將描述兩積木組件以四十五度角在積木各個段落相接的實施例。首先參照圖5a，積木組件IOOa與IOOb通過積木組件IOOa內壁及兩凸梢115與積木組件IOOb 的兩翼片113a的摩擦夾摯，積木組件IOOa的外壁則由積木組件IOOb上的兩翼片113b抵 住產生固定效果。在圖5b的實施例中，積木組件IOOa的內壁、凸梢115及一夾梢117會與 積木組件IOOb的翼片113a摩擦夾摯，其外壁則由另一翼片113b抵住達到固定效果。再看 圖5c的實施例，積木組件IOOa的內壁及兩夾梢117分別與積木組件IOOb上的兩翼片113a 摩擦夾摯，而積木組件IOOb上另兩翼片113b則分別嵌入積木組件IOOa兩第二夾持機構 109間達到固定效果。最後在圖5d的實施例中，積木組件IOOb上的三個翼片113a分別與 積木組件IOOa的側壁、夾梢117及第二夾持機構109夾摯固定，而另一翼片113b嵌於積木 組件IOOa的第二夾持機構109之中。圖5a至圖5d的實施例說明了本發明積木組件部分 的四十五度角組合方式，由於本發明積木組件具有特別設計的第二夾持機構109與第三夾 持機構111設置，故可實施許多已知積木結構無法達到的組合形式。本發明的積木組件設計除了可和相同的積木組件互相組合外，亦可與傳統的積木 結構組接，以增加其應用性。如圖6a與圖6b的實施例所示，其為本發明的積木組件116與 傳統式的積木組件118以九十度角度組接的示意圖。在圖中，傳統的積木組件118頂面形 成有八塊圓形凸榫120排列成矩陣形狀，各凸榫120間具有相同的間距d6。在圖6a的九十度角組合方式下，本發明積木組件116底部第二夾持機構109的凸 梢115會嵌入兩凸榫120間達到磨合固定效果。其凸梢115的寬度約等於凸榫120的間距 d6。為達到更佳的固定效果，積木組件116的內側壁角上可設置擋片122，其設計成組接後 積木組件118的凸榫120 —端會被兩凸梢115抵住，另一端則與一擋片122夾摯固定。借 由凸榫120、凸梢115、及擋片122間的夾摯，本發明的積木組件116可以任何九十度角方位 (包含垂直與平行)與傳統的積木組件118組接。圖6b即為本實施例的另一種組接方式。 於本實施例中，本發明的積木組件116隻要與兩凸榫120夾摯即可達到固定效果。在其它實施方式中，積木組件表面上除了具有第一夾持機構107外，還可形成許 多機構來達到更多樣的積木組合效果。如圖7a所示，其為兩積木組件IOOa與IOOb通過榫 孔與榫接件來達到側向接合的例子。在圖中，積木組件IOOa與IOOb兩邊的長側壁103a上 皆形成有兩個榫孔119，該榫孔119穿過積木組件的長側壁103a與另一端長側壁上所形成 的榫孔(未表示)相通。在實施例中，榫接件121為一兩端與中間具有凸緣121b的圓柱形 部件，其長度設計成為兩積木組件IOOa與IOOb寬度的總和。當榫接件121插入兩積木組 件對應的榫孔119中時，榫接件121的凸緣121b會與積木組件榫孔119上的凹槽扣合而達 到固定效果。如圖7a右圖所示，接合後積木組件的長側壁會互相接觸，其端壁103a則會齊 平對合。榫接件121與榫孔119的機構設計可使複數個積木組件側向接合，達到更多樣多 變的積木組合形式。此外，於其它實施例中，如圖7b所示，亦可於積木組件IOOa與IOOb的 長側壁上設置凸榫124與榫槽(未表示)結構，通過兩積木組件凸榫與榫槽的相互扣合，無 須藉由上述額外的榫接件121便可達到複數個積木組件的側向接合。此外，積木組件頂壁上亦可形成其它榫孔機構來提供額外的組合變化，如圖7c所 示，積木組件的兩第一夾持機構107之間有形成一榫孔123，榫孔123中如同榫孔119亦具 有凹槽設計可供其它榫接件扣合，如圖7c的實施例所示，一旗標形式的插件125可插入榫 孔123中與之扣合，此種設計可使積木組件頂部達到更多樣的組合變化。插件125可為各 種積木配件，如旗標、數目、支架等任何形式設計的配件，以提供積木更多的組合花樣。
本發明並未局限於此處所描述的特定細節特徵。在本發明的精神與範疇下，其與 先前描述與附圖相關的許多不同的發明變更是可被允許的。因此，本發明將由權利要求書 來定義涵括其所可能的修改與變更，而非由上方的描述來界定本發明保護範圍。
權利要求
一種積木結構，包含一盒形部位，該盒形部位是包含四面側壁與一面頂壁所構成，該頂壁上形成有一或複數組排列的第一夾持機構，其間具有固定間隔；每組該第一夾持機構皆由四片成對交叉對稱排列的翼片所組成，於交叉處該翼片端與翼片端的間具有固定間距，且各有一該翼片指向該頂壁的四個角落；該盒形部位底部為一中空的開放空間，其內部有第二夾持機構與第三夾持機構形成，該第二夾持機構是由四個呈十字方向設置的凸梢所構成，其設置的數目與位置與該頂壁上形成的第一夾持機構對應，而該第三夾持機構是由兩個夾梢所構成，其位置設置在每兩該第二夾持機構之間。
2.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該積木結構的側壁內面的四個角落上 還設置有擋片可與該第二夾持機構的凸梢達到夾摯效果。
3.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該第一夾持機構間的該間隔約等於兩 倍的該盒形部位側壁壁厚；且該第二夾持機構的凸梢與該相鄰盒形部位內壁的距離約等於 該第一夾持機構的翼片寬度。
4.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該第三夾持機構的夾梢與該相鄰盒形 部位內壁的距離約等於該第一夾持機構的翼片寬度。
5.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該第一夾持機構的翼片端點可與該盒 形部位內壁的四個角落摩擦接合；且該第一夾持機構的翼片端點或側腹可與該盒形部位的 內壁或外壁摩擦接合。
6.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該第二夾持機構的凸梢可與該第一夾 持機構的翼片端點或側壁摩擦接合；且該第三夾持機構的夾梢可與該第一夾持機構的翼片 端點或側壁摩擦接合。
7.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，複數個該積木結構可呈四十五度角相接。
8.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，兩該積木結構可以其頂壁的第一夾持 機構對接。
9.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該盒形部位的側壁、頂壁或以上的組合 上有榫孔形成，可讓複數個該積木結構或其它積木組件插接。
10.如權利要求1所述的積木結構，其特徵在於，該盒形部位的側壁上有凸榫與榫槽形 成，複數個該積木結構可藉由該凸榫與榫槽的接合達到側向連接。
全文摘要
本發明公開了一種積木結構，包含一盒形部位，其上有複數組第一夾持機構形成。該第一夾持機構是由四片彈性翼片構成；該盒形部位底部為一中空的開放空間，其內部有第二夾持機構與第三夾持機構形成，該第二夾持機構是由四塊凸梢所構成，其數目及位置與該盒形部位上形成的第一夾持機構對應，而該第三夾持機構是由兩夾梢所構成，其位置設置於兩第二夾持機構之間。
文檔編號A63F9/12GK101898038SQ20091014361
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月27日 優先權日2009年5月27日
發明者李育菁, 林修禾 申請人:巍世科技有限公司