一种转向机构及积木的制作方法

本实用新型涉及积木技术领域，具体涉及一种转向机构及积木。

背景技术：

相关领域中，转向功能已成为拼插玩具中不可或缺的一部分，用户可以根据拼插玩具中已有的结构组装配合形成转向结构，但搭建相对复杂，且搭建完成后体积较大，结构较为复杂；因而在一些拼插玩具中，为用户提供有将多个齿轮整合为一转向结构的积木块，但由于结构的限制，使得其两侧仅能传递不一致的转向，从而使得应用场景受限。

技术实现要素：

本实用新型的目的之一是，提供一种转向机构，该转向机构可以使得通过其进行转向的位于其两侧的部件能够具有相同的转向，从而满足更多的转向需求，且使得整体体积较小，搭建较为简单。

本实用新型的目的之二是，提供一种具有上述转向机构的积木，使得用户可以通过多个转向机构的配合连接，实现不同的转向需求。

根据本实用新型的第一方面，提供一种转向机构。所述转向机构包括：

壳体，形成容纳空间；

第一锥齿轮；

第二锥齿轮，其中心处开设有第二轴孔；

第三锥齿轮，其中心处开设有第三轴孔；和

第四锥齿轮；

所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮安装于所述容纳空间后，所述第一锥齿轮和所述第四锥齿轮的轴线共线，所述第二锥齿轮和所述第三锥齿轮的轴线共线，相邻的所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮相互啮合；

其中，所述第二轴孔和所述第三轴孔均为通孔，且所述第二轴孔与所述第三轴孔贯通设置。

可选的，还包括传动轴，所述传动轴的外壁上设置有凹槽，所述第二轴孔的内壁上设置有第二凸起，所述传动轴通过所述凹槽与所述第二凸起配合连接后贯穿所述第三轴孔，所述传动轴与所述第三轴孔间隙配合，使得第三锥齿轮可旋转的设置于所述传动轴上。

可选的，所述第一锥齿轮包括：

第一锥齿部，朝向所述第四锥齿轮设置；

第一连接部，设置于所述第一锥齿部远离所述第四锥齿轮的一端，所述第一连接部包括第一圆环部，所述第一圆环部的内壁设置有第一限位凸起。

可选的，还包括传动轴，所述传动轴的外壁上设置有凹槽，所述第一连接部中心处开设有第一轴孔，所述第一轴孔的内壁设置有第一凸起，所述第一凸起与所述凹槽配合。

可选的，所述第四锥齿轮包括：

第四锥齿部，朝向所述第一锥齿轮设置；

第四连接部，设置于所述第四锥齿部远离所述第一锥齿轮的一端，所述第四连接部包括第四连接凸起及环绕所述第四连接凸起设置的第四圆环部，所述第四连接凸起的外表面设置有U形槽；

其中，所述U形槽用于与所述第一限位凸起配合连接，所述第四圆环部的内径与所述第一圆环部的外径相适配。

可选的，所述第四连接凸起为圆柱形。

可选的，所述第二锥齿轮包括：

第二锥齿部，所述第二锥齿部朝向第三锥齿轮的方向设置有第二圆柱筒体；

第二连接部，设置于所述第二锥齿部远离所述第三锥齿轮的一端，所述第二连接部包括第二圆环部，所述第二圆环部的外径与所述第四圆环部的外径相等。

可选的，所述第三锥齿轮包括：

第三锥齿部，所述第三锥齿部朝向第二锥齿轮的方向设置有第三圆柱筒体；

第三连接部，设置于所述第三锥齿部远离所述第二锥齿轮的一端，所述第三连接部包括第三圆环部，所述第三圆环部的外径与所述第四圆环部的外径相等。

可选的，所述第二圆柱筒体与所述第三圆柱筒体间隙配合；

所述第一锥齿部和所述第四锥齿部与所述第二圆柱筒体和所述第三圆柱筒体的圆周面间隙配合。

可选的，所述壳体为中空的正立方体结构，与所述第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部相对应的正立方体侧面上分别开设有供所述第一连接部、第二连接部、第三连接部和第四连接部伸出的圆孔；

其中，所述第一连接部对应的圆孔下方设有用于固定所述第一锥齿轮的肩部。

可选的，所述壳体包括第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体通过卡扣连接形成所述容纳空间；

其中，所述容纳空间包括四个容纳腔，分别用于固定所述第一锥齿轮、所述第二锥齿轮、所述第三锥齿轮和所述第四锥齿轮。

根据本实用新型的第二方面，提供一种积木，所述积木包括如上任一所述的转向机构。

本实用新型的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本实用新型实施例的转向机构，通过两轴孔贯通的结构，使得通过传动轴连接于第二锥齿轮和第三锥齿轮两侧的部件能够具有与传动轴相同的转向，进而满足其两侧所连接的部件转向相同的转向需求，实现较多的换向结构，且整合在一壳体中，使得整体结构较为简单，用户拼插较为方便，因而具有较广的应用场景，用户体验较好。

本实用新型实施例的积木，具有如上所述的转向机构，通过两个以上的转向机构间的配合连接，能够实现所需的转向需求，满足不同的拼插需求，具有不同的应用场景。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本实用新型。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

图1是本实用新型一示例性实施例的转向机构的示意图；

图2是图1所示的转向机构的爆炸图；

图3是本实用新型另一示例性实施例的转向机构的示意图；

图4是图3所示的转向机构的爆炸图。

图中的附图标记分别为：

10、壳体；

11、第一壳体；

12、第二壳体；

13、卡扣；

14、圆孔；

21、第一锥齿轮；

211、第一锥齿部；

212、第一连接部；

22、第二锥齿轮；

220、第二轴孔；

2201、第二凸起；

221、第二锥齿部；

222、第二连接部；

223、第二圆柱筒体；

23、第三锥齿轮；

231、第三锥齿部；

232、第三连接部；

233、第三圆柱筒体；

24、第四锥齿轮；

241、第四锥齿部；

242、第四连接部；

243、第四连接凸起

2431、U形槽。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本实用新型相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本实用新型的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本实用新型使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本实用新型。在本实用新型和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本实用新型可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本实用新型范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

图1、图2是本实用新型一示例性实施例的转向机构的结构示意图；图3、图4是本实用新型另一示例性实施例的转向机构的结构示意图；

如图1-4所示，转向机构包括壳体10、第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23及第四锥齿轮24；该壳体形成有容纳空间，第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23和第四锥齿轮24安装于该容纳空间后，第一锥齿轮21和第四锥齿轮24的轴线共线，第二锥齿轮22和第三锥齿轮23的轴线共线，且相邻的锥齿轮间相互啮合，即该四个锥齿轮形成一个四边形且互相啮合的结构；该种结构可以使得一个锥齿轮的主动转动能够带动其他三个锥齿轮从动转动。该第二锥齿轮22和第三锥齿轮23的中心处分别开设有第二轴孔220和第三轴孔，可用于插入传动轴；其中，第二轴孔和第三轴孔均为通孔，且第二轴孔220与第三轴孔贯通设置，即传动轴可以贯穿第二锥齿轮22和第三锥齿轮23，且可以与第二锥齿轮22或第三锥齿轮23转动配合。该两轴孔贯通的结构，使得通过传动轴连接于第二锥齿轮22和第三锥齿轮23两侧的部件能够具有与传动轴相同的转向，即能够实现该转向机构两侧所连接的部件转向相同。

在积木拼插过程中，采用该转向机构可以实现较多的传动结构，能够满足较多的拼插需求，从而具有更广的应用场景；且本实用新型将实现转向结构的四个锥齿轮组装于所述外壳的容纳空间中，使得其整体外形结构较为简单且不易拆散，同时，整体占用体积较小，用户拼插较为方便、搭建较为简单，体验较好。

在一实施例中，还可以包括传动轴，该传动轴的外壁上设置有凹槽，第二轴孔220的内壁上设置有第二凸起2201，传动轴通过凹槽与第二凸起2201配合连接后贯穿第三轴孔，传动轴与第三轴孔间隙配合，使得第三锥齿轮23可旋转的设置于所述传动轴上；其中，第二轴孔220内的第二凸起2201与传动轴上的凹槽配合连接，使得传动轴与第二锥齿轮22相对固定，即该传动轴随第二锥齿轮22旋转而旋转，与第二锥齿轮22的转动方向一致而与第三锥齿轮23的转向相反，且由于传动轴与第三轴孔间隙配合，故传动轴与第三锥齿轮23在转动方向上无干涉，因而贯穿第三锥齿轮23的传动轴的转向仍保持与第二锥齿轮22的转向相同，从而能够满足转向机构的第二锥齿轮22与第三锥齿轮23两侧所连接部件的转向相同。

上述实施例中，采用凹槽与凸起的配合固定，实现的传动轴与锥齿轮的传动结构；在另一实施例中，还可以采用在传动轴上设置凸起、在轴孔内设置凹槽的结构实现传动，可以在第二轴孔220及第三轴孔内均设置凹槽，则设置有凸起的传动轴可以选择第二锥齿轮22或第三锥齿轮23配合连接，从而实现不同的转向，以配合不同的传动需求。

需要说明的是，传动轴与轴孔还可以采用其它的传动配合结构，例如过盈配合的传动轴与轴孔，或采用异形传动轴与轴孔配合紧固等，本实用新型对此并不进行限制，在此不再赘述；本实用新型实施例以设置凹槽的传动轴与设置凸起的轴孔配合传动的结构为例，以下将对第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23和第四锥齿轮24的相应结构进行示例性说明：

在一实施例中，所述第一锥齿轮21可以包括第一锥齿部211和第一连接部212；其中，第一锥齿部211朝向第四锥齿轮24设置，第一连接部212设置于第一锥齿部211远离第四锥齿轮24的一端；该第一连接部212包括第一圆环部，第一圆环部的内壁设置有第一限位凸起。第一锥齿轮21远离第四锥齿轮24的一端设置有第一限位凸起，用于与动力源或其它部件连接固定。

进一步的，该第一连接部212中心处开设有第一轴孔，该第一轴孔的内壁设置有第一凸起，该第一凸起用于与传动轴的凹槽配合，使得第一锥齿轮21可以有传动轴传动转动，作为主动锥齿轮，以驱动第二锥齿轮22、第三锥齿轮23，并间接驱动第四锥齿轮24。

在另一实施例中，第四锥齿轮24可以包括第四锥齿部241和第四连接部242；其中，第四锥齿部241朝向第一锥齿轮21设置，第四连接部242设置于第四锥齿部241远离第一锥齿轮21的一端；该第四连接部242包括第四连接凸起243及环绕第四连接凸起243设置的第四圆环部；该第四圆环部及第四连接凸起243可以与第一限位凸起配合连接，从而可以将转向机构的第一锥齿轮21与另一转向机构中的第四锥齿轮24组合固定为一体，实现所需的转向结构。

在上述实施例中，第一锥齿轮21与第四锥齿轮24的配合连接可以采用凸起与槽的配合结构，具体的，可以在第四连接凸起243的外表面设置有U形槽2431(可根据需要进行形状的设置，本实用新型在此不再赘述)，该U形槽2431用于与第一限位凸起配合连接，且第四圆环部的内径与所述第一圆环部的外径相适配；采用该种结构可以使得第一圆环部插入第四连接部242内，并通过U形槽2431与第一限位凸起的配合限位固定为一体。

进一步的，该第四连接凸起243可以设置为圆柱形或正立方形等形状，本文以圆柱形为例，外表面设置有U形槽2431的圆柱形第四连接凸起243，其截面呈类似十字形，其加工相对简单，且与第一限位凸起的拼接更为稳固。

本实用新型实施例中，以第一锥齿轮21作为主动锥齿轮，第四锥齿轮24作为可与第一锥齿轮21配合传动转向的结构，第二锥齿轮22和第三锥齿轮23可以为由第一锥齿轮21驱动的从动锥齿轮，现针对第二锥齿轮22和第三锥齿轮23的结构进行示例性说明：

在一实施例中，第二锥齿轮22可以包括第二锥齿部221和第二连接部222；其中，该第二锥齿部221朝向第三锥齿轮23的方向设置有第二圆柱筒体223，第二连接部222设置于该第二锥齿部221远离所述第三锥齿轮23的一端，第二连接部222包括第二圆环部，该第二圆环部的外径与该第四圆环部的外径相等；第二锥齿轮22与第一锥齿轮21啮合，由第一锥齿轮21驱动转动，从而带动传动轴转动，实现转向。

进一步的，第三锥齿轮23可以包括第三锥齿部231和第三连接部232，其中，该第三锥齿部231朝向第二锥齿轮22的方向设置有第三圆柱筒体233，第三连接部232设置于第三锥齿部231远离所述第二锥齿轮22的一端，该第三连接部232包括第三圆环部，该第三圆环部的外径与第四圆环部的外径相等。第三锥齿轮23与第一锥齿轮21啮合，由第一锥齿轮21驱动转动，实现转向。

需要说明的是，该第二圆柱筒体223与所述第三圆柱筒体233间隙配合；第一锥齿部211和第四锥齿部241与第二圆柱筒体223和第三圆柱筒体233的圆周面间隙配合，从而使得四个锥齿轮的位置更加相对固定，配合更加可靠，同时，不影响各锥齿轮间的相互转动。

在上述实施例中，第二锥齿轮22与第三锥齿轮23结构相同，均与第一锥齿轮21啮合，由第一锥齿轮21驱动转动，且另一侧与第四锥齿轮24啮合，从而能够驱动第四锥齿轮24的转动。其中，第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23和第四锥齿轮24安装于一壳体10中，该壳体能够容纳该四个锥齿轮，且能够使得四个锥齿轮的位置相对固定。

在一实施例中，该壳体10包括第一壳体11和第二壳体12，该第一壳体11和该第二壳体12通过卡扣13连接形成容纳空间；其中，该容纳空间包括四个容纳腔，分别用于固定第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23和第四锥齿轮24。采用第一壳体与第二壳体通过卡扣连接组合的方式形成具有收容四个锥齿轮的容纳空间的壳体，使得外壳整体装配相对简单，需要时，还可以相对简便的更换其内部锥齿轮结构。

在另一实施例中，该壳体10可以为中空的正立方体结构，且与第一连接部212、第二连接部222、第三连接部232和第四连接部242相对应的正立方体侧面上分别开设有供所述第一连接部212、第二连接部222、第三连接部232和第四连接部242伸出的圆孔14；圆孔14的设置可以进一步使得第一锥齿轮21、第二锥齿轮22、第三锥齿轮23及第四锥齿轮24与壳体配合紧固，且整体体积及质量可以进一步减小，使得该转向机构的应用可以更加灵活。

更进一步的，该第一连接部212对应的圆孔14下方还设置有用于固定第一锥齿轮21的肩部，从而使得作为主动锥齿轮的第一锥齿轮21相对于壳体更加稳固。

需要说明的是，本实用新型实施例的转向机构可以作为转向箱进行拼插，也可以如图3、图4所示，设置为带台阶的减速箱，应用于积木拼插中，其壳体可以根据需要设置为不同结构以满足不同需求，本实用新型在此不再赘述。

本实用新型还提供了一种积木，该积木包括如上所述的转向机构，可以通过多个转向机构的配合连接传动转向，从而实现不同的转向需求，满足较多的拼插需求，且其整体外形结构较为简单，不易拆散，占用体积较小，使得用户体验较好。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。