一种积木结构的制作方法

专利名称：一种积木结构的制作方法
技术领域：
本发明属于一种积木结构，特别是关于一种可以四十五度角或九十度角组合的积 木结构，可达成多种型态的组合方式。
背景技术：
一般基本的积木构造通常具有一中空底座，由其侧壁定义出一中空的开放底 部。积木底座上会形成特定的上层结构(superstructure)，该上层结构的表面设置 (configuration)决定了积木所能实行的组合方式。于组合中一积木的底座会直接接在其 它积木结构的表面设置机构上，其底部侧壁会与表面设置机构摩擦夹挚而达到接合固定效 果。一般而言，积木设计者通常都先对积木表面设置上的夹持机构(holding means)进行 设计或变化。在积木组件底部未具备任何夹持机构的基本设计下，积木组件间组合的方式 非常有限。故此，积木组件底座中空部位中亦可设计特定的夹持机构来对应其表面设置中 的夹持机构以达成不同的积木组合型态。如美国专利公告第6，554，676号中所公开的，其 图1与图2分别表示了一积木组件的上层夹持机构与底部夹持机构，该专利上层夹持机构 与底部夹持机构的设计可使其积木组件达成数种组合型态，如其图3与图4中所示。以往一般已知积木结构因为其夹持机构设计的关系，多仅能以九十度角四方向的 方式接合，组合方式非常呆板。为此，业界开发出许多种积木结构可达成九十度角以外多 方向的积木组合。美国专利公告第3，867，784号中公开了一种可达成四十五度角八方向 组合的积木结构，该积木上层结构的夹持机构为四片呈交叉成对排列的翼片。通过该翼片 与另一积木组件底部外壁的摩擦夹挚，两积木组件可达到八方向的固定效果。尽管此专利 积木组件具有新颖的表面设置机构设计能达成八方向的组接，其底部却未设置任何夹持机 构，单纯以其积木组件底部的内外壁来与上层夹挚机构接合，其所能达成的积木组合受到 限制。为此，本发明提出了一个改良的积木组件，其具有新颖的底部夹挚结构设计，可改善 现有技术中所存在的问题。

发明内容
本发明提出了一种积木结构，其是可与其它相同的积木结构呈四十五度角或九十 度角的方式组合，有别于一般积木间仅能以九十度角方式结合，又其特殊设计的底部夹持 机构可使本发明结构达成比现有技术的结构更多样的组合方式。本发明的积木结构包含了一盒形部位，其上有复数组第一夹持机构形成。该第一 夹持机构是由四片弹性翼片成对交叉排列构成；该盒形部位底部为一中空的开放空间，其 内部有第二夹持机构与第三夹持机构形成，该第二夹持机构是由四块凸梢以四方向排列方 式所构成，其数目及设置位置与该盒形部位上形成的第一夹持机构对应，而该第三夹持机 构是由两夹梢所构成，其设置于两第二夹持机构之间。在组合中，本发明积木结构上层的第 一夹持机构可与另一相同积木结构底部的第二夹持机构、第三夹持机构及侧壁等部位摩擦 夹挚达成组合固定的效果。
本发明积木结构的侧壁上还可设置其它组合机构如榫孔等供榫接件插入，使复数 个积木组件可以侧向接合。本发明积木结构的顶壁上还可设置额外的组合机构如榫孔等供其它组合配件插 入，以提供积木更多的组合花样。本发明的第一目的在于提供一种可以四十五度角或九十度角的方式组合的积木 结构；本发明的另一目的在于改良现有技术中的积木接合机构来达成更具自由度的积 木组合方式；关于本发明的优点与精神，可以借由以下的发明实施例详述及附图得到进一步的 了解。


图1为根据本发明一实施例中积木组件的顶面立体图；图2为根据本发明一实施例中积木组件的底面立体图；图3a为根据本发明一实施例中积木组件的俯视图；图3b为根据本发明一实施例中积木组件的仰视图；图4a描绘了根据本发明的两积木组件以九十度角组合的第一实施例的顶部透视 图；图4b描绘了根据本发明的两积木组件以九十度角组合的第二实施例的顶部透视 图；图4c描绘了根据本发明的两积木组件以九十度角组合的第三实施例的顶部透视 图；图4d描绘了根据本发明的两积木组件以九十度角组合的第四实施例的顶部透视 图；图5a描绘了根据本发明的两积木组件以四十五度角组合的第一实施例的顶部透 视图；图5b描绘了根据本发明的两积木组件以四十五度角组合的第二实施例的顶部透 视图；图5c描绘了根据本发明的两积木组件以四十五度角组合的第三实施例的顶部透 视图；图5d描绘了根据本发明的两积木组件以四十五度角组合的第四实施例的顶部透 视图；图6a描绘了根据本发明的一积木组件与传统积木组件组合的第一实施例的顶部 透视图；图6b描绘了根据本发明的一积木组件与传统积木组件组合的第二实施例的顶部 透视图；图7a描绘了根据本发明一实施例中两积木组件通过榫接件侧向接合的立体图；图7b描绘了根据本发明一实施例中两积木组件通过凸榫与榫槽侧向接合的立体 图；及
图7c描绘了根据本发明--实施例中积木组件通过顶部榫孔
主要组件符号说明
100积木组件IOOa积木组件
IOOb积木组件101盒形部位
103侧壁103a长侧壁
103b端壁105顶壁
107第一夹持机构109第二夹持射
111第三夹持机构113翼片
113a翼片113b翼片
115凸梢117夹梢
118积木组件119榫孔
120凸榫121榫接件
122挡片123榫孔
124凸榫125插件
d0 d6间距
具体实施例方式下列描述是提供本发明特定的实施细节，以使本领域技术人员彻底了解这些实施 例的实施方式。然而该领域的技术人员须了解本发明亦可在不具备这些细节的条件下实 施。此外，本发明特定实施例细节描述中使用的术语将以最广义的合理方式解释。首先参照图1，其为根据本发明实施例一积木组件的顶面立体图，该图表示了实施 例中积木组件100顶面与部分侧面的情形。如图1所示，本发明的积木组件100包含一盒 形部位101，盒形部位101是由四侧壁103与一顶壁105所构成。积木组件100顶壁105 上具有一上层结构(superstructure)，其是用以达成复数积木组合目的的表面设置结构 (configuration)。在本发明，其积木组件100的表面组合设置结构包含了复数个第一夹持 机构107，其可与其它积木组件上相对应的夹持机构摩擦夹挚以达到组合的目的。接着参照 图2，其为图1实施例中积木组件100的底面立体图，该图表示了实施例中盒形部位101底 部与部分侧面的情形。如图2所示，盒形部位101底部为一中空的开放空间，其内有第二夹 持机构109与第三夹持机构111形成。第二夹持机构109或第三夹持机构111是用以与其 它积木组件顶壁105上对应的第一夹持机构107产生各种形式的摩擦夹挚以使复数个相似 的积木组件形成不同的积木组合。第二夹持机构109与第三夹持机构111的详细构造与其 各种组合方式将于后续的实施例描述中介绍。现在请参照图3a与图3b，其为根据本发明一实施例中积木组件的俯视图与仰视 图。如图3a所示，本实施例中积木组件100的顶壁105上具有两组第一夹持机构107 — 同形成积木组件100的上层结构，如图中的方形虚线所示。在实施例中，两第一夹持机构 107排列成其间具有相同的间距dl，每个第一夹持机构107由四个翼片113所组成，其是以 成对交叉对称的排列方式设置在该第一夹持机构107方形虚线区域的对角在线。翼片113 设置成其中心翼片端与翼片端之间具有相同的间距d2，而四个外侧的翼片端则分别指向顶 壁105的四个角落。须注意，实施例中两组第一夹持机构107的配置是基于描述方便的考
5虑。在实际应用中，单一积木组件100上可设置两个以上的第一夹持机构107，其亦可以阵 列(array)而非单列的方式排列，以增加积木组合的变化性。在底部设置方面，如图3b所 示，盒形部位101内部中空空间中设置有第二夹持机构109与第三夹持机构111。在本发 明中，第二夹持机构109设置的数目与顶壁105上形成的第一夹持机构107数目相同。举 例言之，图3a实施例中的积木组件100具有两组第一夹持机构107，其底部亦会设置两组 对应的第二夹持机构109。积木组件100所设置的第一夹持机构107越多，其对应的第二 夹持机构109亦会越多。再者，第二夹持机构109设置的位置亦与第一夹持机构107对应， 两者具有相同的设置中心点(即虚线方块的中心)，以达到几何规则组装的效果。在本发 明中，第二夹持机构109是由四个拱形凸梢115所组成。如图所示，拱形凸梢115排列成上 下左右四方向设置，每一凸梢115分别朝向盒形部位101内壁其中一面。凸梢115与最邻 近内壁间有固定的间距d3，在本实施例中，其值约等于第一夹持机构107翼片113的宽度， 以达到夹持机构间适当的摩擦夹挚效果。又，两相邻凸梢115间的间距d4须大于翼片113 的宽度，以容许翼片113装入固定，防止组合后的积木组件移位。另一方面，第三夹持机构 111是排列设置于两第二夹持机构之间。如同图3b实施例所示，第三夹持机构111设置在 盒形部位101的侧壁中心线，其两边则为以其对称排列的第二夹持机构109。在本发明中， 第三夹持机构111是由两π字形夹梢117所构成。如图所示，π形夹梢117是为成对设置， 两夹梢117分别朝向盒形部位101的两长侧壁。在本实施例中，夹梢117宽约等于图3a中 第一夹持机构107两相邻翼片113间的间距d0，以达到其间摩擦夹挚的效果。而夹梢117 与最邻近内壁间的间距d5约等于第一夹持机构107翼片113的宽度，以达到其间适当的摩 擦夹挚。通过积木组件100顶部与底部特殊的夹持机构设计，包含第一、第二与第三夹持机 构107、109、111，本发明的结构可达到现有技术无法实施的多种积木组合方式，以下将就实 施例一一描述介绍。首先参照图4a至图4d，其为本发明积木结构各种基本的九十度角组合方式。本发 明的结构设计可使两积木组件以其上各个机构部位在九十度角的方向互相组合。如图4a 实施例所示，积木组件IOOa利用其底部其中一第二夹持机构109来与积木组件IOOb顶面 上其中一第一夹持机构107夹挚磨合。图中第一夹持机构107的其中两翼片113a会抵住 积木组件IOOa内壁的两个角落，另外两翼片113b则抵住积木组件IOOa中间部位的内壁。 此例中第二夹持机构109的四个凸梢115于装入后会置于两翼片113之间而达到固定效 果，使积木组件IOOa于组装后不至于上下滑移；而在图4b的另一实施例中，积木组件IOOa 利用其底部的第三夹持机构111及部分的第二夹持机构109来与积木组件IOOb顶面的第 一夹持机构107接合。图中积木组件IOOb顶壁上四片翼片113的端点于组合后会与积木 组件IOOa长侧壁的内壁中段相抵，而积木组件IOOa的第二夹持机构109与第三夹持机构 111于组合后会装入积木组件IOOb的四片翼片113之间而达到积木组件固定效果，使积木 组件IOOa于组装后不至上下滑移；又如图4c另一实施例所示，积木组件IOOa的第三夹持 机构111于装入后会与翼片113紧密磨合，翼片113外端则与积木组件IOOa的内壁相抵以 达到固定积木组件的效果。又如图4d的另一实施例所示，积木组件IOOa的第三夹持机构 111亦可抵住翼片113的外端而达到固定积木组件IOOa的效果。上述图4a至图4d各图为两积木组件以九十度角度在积木的各个段落相接。现在 下面图5a至图5d各图将描述两积木组件以四十五度角在积木各个段落相接的实施例。首先参照图5a，积木组件IOOa与IOOb通过积木组件IOOa内壁及两凸梢115与积木组件IOOb 的两翼片113a的摩擦夹挚，积木组件IOOa的外壁则由积木组件IOOb上的两翼片113b抵 住产生固定效果。在图5b的实施例中，积木组件IOOa的内壁、凸梢115及一夹梢117会与 积木组件IOOb的翼片113a摩擦夹挚，其外壁则由另一翼片113b抵住达到固定效果。再看 图5c的实施例，积木组件IOOa的内壁及两夹梢117分别与积木组件IOOb上的两翼片113a 摩擦夹挚，而积木组件IOOb上另两翼片113b则分别嵌入积木组件IOOa两第二夹持机构 109间达到固定效果。最后在图5d的实施例中，积木组件IOOb上的三个翼片113a分别与 积木组件IOOa的侧壁、夹梢117及第二夹持机构109夹挚固定，而另一翼片113b嵌于积木 组件IOOa的第二夹持机构109之中。图5a至图5d的实施例说明了本发明积木组件部分 的四十五度角组合方式，由于本发明积木组件具有特别设计的第二夹持机构109与第三夹 持机构111设置，故可实施许多已知积木结构无法达到的组合形式。本发明的积木组件设计除了可和相同的积木组件互相组合外，亦可与传统的积木 结构组接，以增加其应用性。如图6a与图6b的实施例所示，其为本发明的积木组件116与 传统式的积木组件118以九十度角度组接的示意图。在图中，传统的积木组件118顶面形 成有八块圆形凸榫120排列成矩阵形状，各凸榫120间具有相同的间距d6。在图6a的九十度角组合方式下，本发明积木组件116底部第二夹持机构109的凸 梢115会嵌入两凸榫120间达到磨合固定效果。其凸梢115的宽度约等于凸榫120的间距 d6。为达到更佳的固定效果，积木组件116的内侧壁角上可设置挡片122，其设计成组接后 积木组件118的凸榫120 —端会被两凸梢115抵住，另一端则与一挡片122夹挚固定。借 由凸榫120、凸梢115、及挡片122间的夹挚，本发明的积木组件116可以任何九十度角方位 (包含垂直与平行)与传统的积木组件118组接。图6b即为本实施例的另一种组接方式。 于本实施例中，本发明的积木组件116只要与两凸榫120夹挚即可达到固定效果。在其它实施方式中，积木组件表面上除了具有第一夹持机构107外，还可形成许 多机构来达到更多样的积木组合效果。如图7a所示，其为两积木组件IOOa与IOOb通过榫 孔与榫接件来达到侧向接合的例子。在图中，积木组件IOOa与IOOb两边的长侧壁103a上 皆形成有两个榫孔119，该榫孔119穿过积木组件的长侧壁103a与另一端长侧壁上所形成 的榫孔(未表示)相通。在实施例中，榫接件121为一两端与中间具有凸缘121b的圆柱形 部件，其长度设计成为两积木组件IOOa与IOOb宽度的总和。当榫接件121插入两积木组 件对应的榫孔119中时，榫接件121的凸缘121b会与积木组件榫孔119上的凹槽扣合而达 到固定效果。如图7a右图所示，接合后积木组件的长侧壁会互相接触，其端壁103a则会齐 平对合。榫接件121与榫孔119的机构设计可使复数个积木组件侧向接合，达到更多样多 变的积木组合形式。此外，于其它实施例中，如图7b所示，亦可于积木组件IOOa与IOOb的 长侧壁上设置凸榫124与榫槽(未表示)结构，通过两积木组件凸榫与榫槽的相互扣合，无 须借由上述额外的榫接件121便可达到复数个积木组件的侧向接合。此外，积木组件顶壁上亦可形成其它榫孔机构来提供额外的组合变化，如图7c所 示，积木组件的两第一夹持机构107之间有形成一榫孔123，榫孔123中如同榫孔119亦具 有凹槽设计可供其它榫接件扣合，如图7c的实施例所示，一旗标形式的插件125可插入榫 孔123中与之扣合，此种设计可使积木组件顶部达到更多样的组合变化。插件125可为各 种积木配件，如旗标、数目、支架等任何形式设计的配件，以提供积木更多的组合花样。
本发明并未局限于此处所描述的特定细节特征。在本发明的精神与范畴下，其与 先前描述与附图相关的许多不同的发明变更是可被允许的。因此，本发明将由权利要求书 来定义涵括其所可能的修改与变更，而非由上方的描述来界定本发明保护范围。
权利要求
一种积木结构，包含一盒形部位，该盒形部位是包含四面侧壁与一面顶壁所构成，该顶壁上形成有一或复数组排列的第一夹持机构，其间具有固定间隔；每组该第一夹持机构皆由四片成对交叉对称排列的翼片所组成，于交叉处该翼片端与翼片端的间具有固定间距，且各有一该翼片指向该顶壁的四个角落；该盒形部位底部为一中空的开放空间，其内部有第二夹持机构与第三夹持机构形成，该第二夹持机构是由四个呈十字方向设置的凸梢所构成，其设置的数目与位置与该顶壁上形成的第一夹持机构对应，而该第三夹持机构是由两个夹梢所构成，其位置设置在每两该第二夹持机构之间。
2.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该积木结构的侧壁内面的四个角落上 还设置有挡片可与该第二夹持机构的凸梢达到夹挚效果。
3.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该第一夹持机构间的该间隔约等于两 倍的该盒形部位侧壁壁厚；且该第二夹持机构的凸梢与该相邻盒形部位内壁的距离约等于 该第一夹持机构的翼片宽度。
4.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该第三夹持机构的夹梢与该相邻盒形 部位内壁的距离约等于该第一夹持机构的翼片宽度。
5.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该第一夹持机构的翼片端点可与该盒 形部位内壁的四个角落摩擦接合；且该第一夹持机构的翼片端点或侧腹可与该盒形部位的 内壁或外壁摩擦接合。
6.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该第二夹持机构的凸梢可与该第一夹 持机构的翼片端点或侧壁摩擦接合；且该第三夹持机构的夹梢可与该第一夹持机构的翼片 端点或侧壁摩擦接合。
7.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，复数个该积木结构可呈四十五度角相接。
8.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，两该积木结构可以其顶壁的第一夹持 机构对接。
9.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该盒形部位的侧壁、顶壁或以上的组合 上有榫孔形成，可让复数个该积木结构或其它积木组件插接。
10.如权利要求1所述的积木结构，其特征在于，该盒形部位的侧壁上有凸榫与榫槽形 成，复数个该积木结构可借由该凸榫与榫槽的接合达到侧向连接。
全文摘要
本发明公开了一种积木结构，包含一盒形部位，其上有复数组第一夹持机构形成。该第一夹持机构是由四片弹性翼片构成；该盒形部位底部为一中空的开放空间，其内部有第二夹持机构与第三夹持机构形成，该第二夹持机构是由四块凸梢所构成，其数目及位置与该盒形部位上形成的第一夹持机构对应，而该第三夹持机构是由两夹梢所构成，其位置设置于两第二夹持机构之间。
文档编号A63F9/12GK101898038SQ20091014361
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者李育菁, 林修禾 申请人:巍世科技有限公司