專利名稱：具有彈性接合框體的幾何板片的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種幾何板片的連接結構，更詳而言之，指一種具鏤空狀彈性端角的幾何板片，通過該彈性端角的彈性變形，以使該卡置槽的槽壁可受力產(chǎn)生彈性外張，當該連接桿順利推入該卡置槽后可彈性回復原位，以活動連接該幾何板片與連接桿。
背景技術：
目前于市面上銷售的幾何板片，其形狀及尺寸變化多樣。與本案的研發(fā)背景有關的，如美國1977年10月25日公開Harvey的第4,055,019號專利，該專利是以兩平板單元(plate element)以邊對邊(edge-to-edge)的結合方式構成彼此的連接關系。平板單元的每一邊均具有至少一凹部與凸出部，該凸出部的軸長與凹部軸長相當，并且在鄰近凹部其中一端的平板單元側壁上設一細小的槽，使凹部其中一端的壁板形成一彈性壁板，該彈性壁板具有些微彈性活動的能力。當凹部與凸出部相嵌時，該彈性壁板可彈性受力外張，讓粒狀凹凸結構得以順利相嵌，使其中一平板單元的凹部可讓另一平板單元的凸出部合適地嵌入其中，并利用彼此的粒狀凹凸結構相嵌構成活動樞轉的關系。上述專利中所述的細小槽與彈性壁板，提供了往后許多幾何板片相互嵌連的部位具有彈性活動的設計概念。
又如美國1995年12月5日公開Engel的第5,472,365號專利，該專利也是多邊形平板片系統(tǒng)的單元，平板單元也以邊對邊(edge-to-edge)的結合方式構成彼此的連接關系。但與上揭美國專利案不同的是，平板單元的連接關系是由實心圓柱狀的連接軸所構成，而不是平板側邊的凹部與凸出部。該案的平板單元每一邊均具有一凹部，而連接軸的軸長與凹部軸長相當，兩個預備相連的平板單元的凹部可以分享嵌接一個連接軸，且利用彼此的粒狀凹凸結構相嵌構成活動樞轉的關系。同樣的，在鄰近凹部兩端的平板單元側壁上也開設一細小的槽，使凹部兩端的壁板均形成具有微彈性活動能力的彈性壁板。當連接軸嵌入凹部時，該兩彈性壁板可受力推擠彈性向外張開，讓粒狀凹凸結構得順利相嵌后，并回復原位以使該連接軸可彈性卡固于該凹部內(nèi)。
就目前市面上所販售的積木產(chǎn)品而言，由于銷售的使用者年齡層與訴求目的不同，一般制造商多會制造數(shù)種大小尺寸不同的產(chǎn)品供以不同年齡層的使用者選用。尺寸體積較大的積木，因為容易取拿、組成的造型單純、簡單，所以適合幼齡兒童使用。而尺寸體積較小的積木，則適合拿取穩(wěn)定性較佳的熟齡兒童或大人使用。在相同包裝、相同售價的條件下，小尺寸積木所能制造的數(shù)量相較更多，所能組成的造型也較為精致美觀，且組合變化可以更多樣化。例如眾所周知的廠商樂高(LEGO blocks)，其相同設計的積木產(chǎn)品，也有大、中、小數(shù)種尺寸規(guī)格，其中小的甚至只有花生粒般大小，即是為了因應各種年齡層消費者的不同所產(chǎn)生的。
相同地，幾何板片也需要多種大小尺寸不同的產(chǎn)品，以供不同年齡層的消費者使用，然而上述二種習用技術應用于小尺寸板片時卻存在著下列問題。
如圖1所示的等邊三角形幾何板片，若該幾何板片邊長縮小至32mm時，由于幾何板片的端角頸部1要保持適當?shù)膶挾?約3mm)才不致于容易斷裂，且該凹槽2的較佳深度約為3mm，因此該端角的邊長約需要7.5mm；再者，設于凹槽2兩側的彈性壁板3也要保持適當?shù)膶挾炔拍墚a(chǎn)生良好的彈性并且不會很快斷裂，因此實際操作時彈性壁板3的較佳寬度約1.5mm，兩個彈性壁板3即占用凹槽2約3mm的空間長度。而位于彈性壁板3旁側的細小槽4寬度也大約維持在1mm(因為細小槽在模具中由一鋼片所構成，若細小槽寬度小于1mm，該鋼片將變得相當薄弱并容易受損)，兩個細小槽4占用凹槽2的2mm的空間長度。因此實際剩下的凹槽2軸長僅有1.2cm左右。因此連接軸5也只能具有1.2cm的軸長，然而如此短小的連接軸實在太小，不但不易取拿、手感不佳，據(jù)此連接的小板片也易因扭距縮小，導致扭力集中，構成的立體積木實體結構的穩(wěn)定性也受影響。而且整塊幾何板片因為尺寸減小，其周邊凹凹凸凸的造型相較之下更顯得復雜怪異，不但不符合幾何板片的簡單原則，更會增加開模時的困難度與成本。
利用上述細小槽與彈性壁板的設計原則，本實用新型設計人也有相關專利前案問世。如2002年5月30日公開的美國第2002/0065017 A1號(目前進行領證程序中)。該專利案平板單元的連接關系也是由連接軸所構成，但連接軸的斷面形狀概呈扁狀橢圓形，而不是美國案Engel的第5,472,365號的實心圓柱形。兩個預備相連的平板單元的凹部可以分享嵌接一個連接軸，且利用彼此的粒狀凹凸結構相嵌構成活動樞轉的關系。但屬于本實用新型設計人的前案的連接軸供平板單元分享的面積顯然較大，連接較為穩(wěn)定，而且連接軸與幾何板片的厚度相當，組合物件的表面維持相當?shù)钠秸?，觸感較佳，組合物表面平整美觀。但是圓柱形的連接軸會使板片的連接處變得圓厚而突出，組合物表面不平整，而且被結合的平板單元樞轉不滑順。因此本實用新型設計人利用其第2002/0065017 A1號先前發(fā)明案連接軸的優(yōu)點，并特別針對小尺寸板片制造時該細小槽設置所衍生的問題為目標，再改良該幾何板片的彈性接合結構，使其具有下述的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
習用的幾何板片可正常應用于大尺寸產(chǎn)品，但若直接將習用技術縮小比例制造小尺寸產(chǎn)品時，為避免該端角頸部寬度過細，與該彈性壁板、細小槽制作開模困難度等問題，因此該凹槽與連接軸的尺寸受限，不但不易取拿、手感不佳，且易因連接軸扭距縮小，導致扭力集中，組成成品的結構穩(wěn)定性也受影響。本實用新型是希望改良并簡化現(xiàn)有幾何板片的復雜結構，特別是針對小尺寸的幾何板片制造時，可減少制造的困難度，并維持該卡置槽與連接桿的長度，不但可增進幾何片與連接桿接合的穩(wěn)定度，更方便該連接桿的取拿，提升手感與重量感。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是一種具有彈性接合框體的幾何板片，至少兩幾何板片本體，其中該幾何板片本體為一至少三邊形的平面片體，并于該幾何板片本體的各側邊凹設有一卡置槽；一連接桿，該連接桿的長度約略等于該卡置槽，并于其兩端各設有一對連接部，其中，該連接桿兩端的連接部凹設有扣合凹點；其特征在于，該幾何板片本體還包含有貫穿每一端角的穿孔，使得各端角形成一彈性框體，其中，該彈性框體于卡置槽的兩內(nèi)側壁上設有突出的卡固突點；該彈性框體可產(chǎn)生彈性應變，提供該卡置槽微略彈性外張的空間，使該卡固突點可順利推入該連接桿兩端的扣合凹點內(nèi)相互嵌合。
換言之，本實用新型是一種具有彈性接合框體的幾何板片，其各端角處穿設有一穿孔，使得各端角形成一鏤空狀的彈性框體，該卡置槽內(nèi)的兩側壁上設有突出的卡固凸點，且該連接桿兩端的連接部對應凹設有扣合凹點，通過該彈性框體產(chǎn)生的彈性變形，使得該卡置槽側壁產(chǎn)生外擴，以利該扣合卡固點順利嵌入該扣合凹點后，該彈性框體彈性回復原位，以彈性卡置固定住該連接桿，以活動連接兩幾何板片。
因采用上述方案，本實用新型具有的進步效果是本實用新型構成形狀簡單，開模設計容易，特別針對小尺寸制造時，可減少制造的困難度，降低產(chǎn)品的失敗瑕疵率；且該端角頸部的寬度于小尺寸幾何板片上仍能保有一定寬度，避免端角頸部過細而導致易斷裂或破損的缺陷產(chǎn)生，也能同時維持該卡置槽與連接桿的長度，不但可增進幾何片與連接桿接合的穩(wěn)定度，更方便該連接桿的取拿，改善手感與重量感。
以下結合附圖和實施例，對本實用新型的結構及其優(yōu)點作進一步的說明。


圖1為習用縮小尺寸的的幾何板片平面示意圖。
圖2為本實用新型幾何板片的立體分解圖。
圖3為本實用新型幾何板片的平面示意圖。
圖4為本實用新型第二實施例的平面示意圖。
圖5為本實用新型第三實施例的平面示意圖。
圖6為本實用新型不同實施例的立體組合示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，本實用新型一種具彈性接合框體的幾何板片，其主要包含至少兩幾何板片本體10，該幾何板片本體10為彈性塑料所制成，其外型概呈一正三角邊形的平面片體，該幾何板片本體10各側邊轉折處形成一端角11，且各端角11中央處穿設有一穿孔12，其中，該穿孔12的形狀相對平行于該幾何板片本體10側邊，使該端角11形成一鏤空狀的彈性框體13，并于該幾何板片本體10的側邊中央處向內(nèi)凹設有一卡置槽15，以形成一容置空間，且各端角11基部向內(nèi)形成一端角頸部14；其中，該卡置槽15兩側壁面上突設有卡固突點16；至少一連接桿20，該連接桿20的長度約略等于該卡置槽15，并于其兩側各設有一對連接部21，其中該連接部21的兩端凹設有卡固凹點22；明了上述結構后，以下針對本實用新型的動作原理作一詳細說明當使用者欲將該幾何板片本體10與連接桿20組合時，只需將該連接桿20一端的連接部21靠合于該卡置槽15的卡固凹點22處，再將另一端施力推入該卡置槽15內(nèi)，當該彈性框體13受力推擠時，該彈性框體13會產(chǎn)生彈性應變，致使該卡置槽15兩側壁面向外側張開，致使該卡置槽15的開口寬度增加，利該卡固突點16可順利推入該卡固凹點22內(nèi)；而當該卡固突點16推入該卡固凹點22后，彈性回復原位置以卡置固定該幾何板片本體10與該連接桿20；反之，欲自該幾何板片本體10拆卸下該連接桿20時，也只需將該連接桿20一端向外側橫向推移，致使該彈性框體13向外側擴張后，使一端的卡固突點16順利脫離該卡固凹點22，即可取下該連接桿20；通過上述動作，該連桿20可活動連結兩幾何板片本體10，并使其可活動翻轉或折疊，甚至使用者可將多片幾何板片本體10與連桿20相互銜接組合成各種平面或立體的造型；請參閱圖4所示，其為本實用新型的第二實施例，該幾何板片本體30其外型概呈一正方形的平面片體，該幾何板片本體30各側邊轉折處形成一端角31，且各端角31中央處穿設有一穿孔32，其中，該穿孔32的形狀相對平行于該幾何板片本體30側邊，使該端角31形成一鏤空狀的彈性框體33，并于該幾何板片本體30的側邊中央處凹設有一卡置槽35，以形成一容置空間，且各端角31基部向內(nèi)形成一端角頸部34；其中，該卡置槽35兩側壁面上突設有卡固突點36；再請參閱圖5所示，其為本實用新型的第三實施例，該幾何板片本體40其外型概呈一五角邊形的平面片體，該幾何板片本體40各側邊轉折處形成一端角41，且各端角41中央處穿設有一穿孔42，其中，該穿孔42的形狀相對平行于該幾何板片本體40側邊，使該端角41形成一鏤空狀的彈性框體43，并于該幾何板片本體40的側邊中央處凹設有一卡置槽45，以形成一容置空間，且各端角41基部向內(nèi)形成一端角頸部44；其中，該卡置槽45兩側壁面上突設有卡固突點46；本實用新型的實施例并不僅僅只局限在上述三種實施例，也可應用制成其他不同外型或多邊型的幾何板片本體10，更可搭配不同形狀的幾何板片本體10，以該連接桿20將其連結組合，如圖6圖面所示，即可將一三角邊形的幾何板片本體10與正方邊形的幾何板片本體30以一連接桿20將其連結組合；本實用新型具有下列優(yōu)點a.利用塑膠材料本身的彈性，并于幾何板片的端角11、31、41均設置一穿孔12、32、42，使該端角11、31、41呈鏤空狀，并可微略左右彈性擺動，提供該卡置槽15、35、45微略彈性外擴變形的空間，該連接軸20即可順利地嵌入該卡置槽15、35、45中，利用該卡固突點16與該卡固凹點22彼此嵌合。據(jù)此，本實用新型的幾何板片10、30、40即不必設置先前技術中所述細小的槽以及可彈性活動的彈性壁板。
b.因為不需設置細小槽及彈性壁板，因此卡置槽15、35、45即不會被上述結構占據(jù)空間，該卡置槽可依據(jù)幾何板片的邊長以及各端角頸部14、34、44的結構強度做最適當?shù)难由欤撨B接軸20也可保持一得以穩(wěn)固連接的適當長度。以32mm邊長的等邊三角形幾何板片為例，由于端角頸部14、34、44要保持適當?shù)膶挾炔挪恢掠谌菀讛嗔?，因此凹槽的較佳軸長為17mm。與先前技術中32mm邊長的等邊三角形板片相比較，本實用新型卡置槽15、35、45及連接軸20的可用長度顯然較長，可增加連接的穩(wěn)定性。
c.先前技術中具有細小槽及彈性活動壁板的幾何板片，于縮小尺寸制造時，其具有凹凸的邊緣于相較下更顯得造型復雜怪異。本實用新型將該卡置槽15、35、45單純化，使整塊板片邊緣更為平整，造型平坦、簡單，更容易拿取。
d.因為本實用新型連接軸20的可用長度較先前技術的連接軸為長，因此可增加連接軸20的取拿面積，以方便使用者拿取，改善手感、與重量感。
e.本實用新型的幾何板片不具有細小槽及彈性活動壁板，因此模具內(nèi)即不必設置用以形成細小槽的鋼片，因此減少了模具易受損處，對于延長模具的使用壽命也有所助益。先前技術中因考慮鋼片結構強度及厚度而衍生的問題即不存在，且本實用新型簡單的外型設計更可以減少模具制造的困難度與成本。
雖然本案是以一個最佳實施例做說明，但本領域普通技術人員能在不脫離本案精神與范疇下做各種不同形式的改變。以上所舉實施僅用以說明本實用新型而已，并非用以限制本實用新型的范圍。舉凡不違本案精神所從事的種種修改或變化，均屬于本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權利要求1.一種具有彈性接合框體的幾何板片，至少兩幾何板片本體(10)(30)(40)，其中該幾何板片本體(10)(30)(40)為一至少三邊形的平面片體，并于該幾何板片本體(10)(30)(40)的各側邊凹設有一卡置槽(15)(35)(45)；一連接桿(20)，該連接桿(20)的長度約略等于該卡置槽(15)(35)(45)，并于其兩端各設有一對連接部(21)，其中，該連接桿(20)兩端的連接部(21)凹設有扣合凹點(22)；其特征在于，該幾何板片本體(10)(30)(40)還包含有貫穿每一端角(11)(31)(41)的穿孔(12)(32)(42)，使得各端角(11)(31)(41)形成一彈性框體(13)(33)(43)，其中，該彈性框體(13)(33)(43)于卡置槽(15)(35)(45)的兩內(nèi)側壁上設有突出的卡固突點(16)(36)(46)；該彈性框體(13)(33)(43)可產(chǎn)生彈性應變，提供該卡置槽(15)(35)(45)微略彈性外張的空間，使該卡固突點(16)(36)(46)可順利推入該連接桿(20)兩端的扣合凹點(22)內(nèi)相互嵌合。
專利摘要本實用新型公開了一種具有彈性接合框體的幾何板片，其至少包含兩幾何板片，其中該幾何板片為一至少三邊形的平面片體，并于該幾何板片的各側邊凹設有一卡置槽，其中，該卡置槽內(nèi)的兩側壁上系設有突出的卡固突點；一連接桿，該連接桿的長度約略等于該卡置槽，并于其兩端各設有一對連接部，其中，該連接桿兩端的連接部對應凹設有扣合凹點；該卡置槽與連接桿的兩端利用該卡固突點與扣合凹點相嵌構成活動樞轉的關系；該幾何板片包含貫穿每一端角的穿孔，使得各端角形成一彈性框體，該彈性框體可產(chǎn)生彈性應變，提供該卡置槽微略彈性外張的空間。
文檔編號A63H33/04GK2614758SQ03240678
公開日2004年5月12日 申請日期2003年3月20日 優(yōu)先權日2003年3月20日
發(fā)明者黃德立 申請人:黃德立