玩具搭建組件的制作方法
【專利摘要】一種玩具搭建組件，其包括多個模制的搭建元件，且其中玩具搭建組件進一步包括至少一個層積的搭建元件，其通過逐層搭建塑料材料層而構(gòu)造，類似于在3D打印中，且設(shè)置有聯(lián)接部分，層積的搭建元件可通過該聯(lián)接部分與模制的搭建元件中的一個或多個聯(lián)接在一起。其中層積的搭建元件的聯(lián)接部分設(shè)計為與模制的搭建元件的凸和凹聯(lián)接部分不相容，且其中，玩具搭建組件進一步包括多個模制的適配元件，該適配元件具有設(shè)計為與模制的搭建元件的凸和/或凹聯(lián)接部分相容地聯(lián)接在一起的聯(lián)接部分，以及設(shè)計為與層積的搭建元件的聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分，使得可能獲得一個或多個模制的搭建元件與層積的搭建元件的穩(wěn)定的可釋放的連接。
【專利說明】玩具搭建組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種玩具搭建組件，其包括多個模制的搭建元件，每個搭建元件設(shè)置有第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分，搭建元件可以通過這些聯(lián)接部分相互聯(lián)接，以搭建包括兩個或多個這種搭建元件的結(jié)構(gòu)，且其中，玩具搭建組件進一步包括至少一個層積搭建元件，其通過層疊搭建塑料材料而構(gòu)造，類似在3D打印中，且設(shè)置有聯(lián)接部分，層積的搭建元件可通過該聯(lián)接部分與模制的搭建元件聯(lián)接在一起。
【背景技術(shù)】
[0002]已知包括搭建元件或搭建塊的多種不同實施方式的玩具搭建組件，且在其中一些實施方式中，各搭建元件設(shè)置有多個凸和/凹聯(lián)接部分，例如為聯(lián)接鈕的形式，該連接鈕以這樣的方式從搭建元件的表面突出:使得這些聯(lián)接鈕可以與第二聯(lián)接元件的互補形狀的聯(lián)接器件接合，由此搭建元件中的一個的聯(lián)接鈕完全或部分地接收在第二搭建元件的互補聯(lián)接器件中。
[0003]因而，由于這樣的玩具搭建組件通常包括相對硬且非柔性的、具有相同的基本構(gòu)造和形式的3維塊件和元件，因此這些玩具搭建組件特別適用于搭建相對大塊的構(gòu)造，所述大塊的構(gòu)造目的在于看起來像建筑、機器和其他無機且固定的構(gòu)造，然而，難以僅使用該玩具搭建組件中的搭建元件構(gòu)造具有更有機(organic)形狀的建筑或構(gòu)造，例如雙曲表面
坐寸ο
[0004]現(xiàn)在，已知玩具搭建組件，其中玩具搭建組件自身包括特別設(shè)計的元件，該特別設(shè)計的原件可與玩具搭建組件的其他搭建元件搭建在一起。所述特別設(shè)計的搭建元件由此提供搭建與現(xiàn)實生活的實施方式更相似的建筑或構(gòu)造的可能性。以此方式，其允許使用者在構(gòu)造搭建中具有一定的附加靈活性，因為盡管設(shè)計元件通常制造用于單一目，但是設(shè)計元件還可通過一些想象被用在其他連接中。
[0005]而且，除了眾所周知的制造類似于已知的搭建元件并且可與這些已知的搭建元件聯(lián)接在一起的搭建元件之外，所述搭建元件還通過在彼此上方層疊塑料材料來連續(xù)構(gòu)建搭建元件而制造，同時層的厚度和范圍被控制，以實現(xiàn)層積的搭建元件被建立。這樣的制造方法已知為通用名稱“快速成型”，且這種工藝的示例是3D打印，其中各個層通過在多層中打印熱塑性塑料材料而制造。
[0006]由于用于該3D打印工藝的機床越來越便宜且由此甚至可被私人使用者獲得，因此存在制造個人設(shè)計的機會，且在這樣的工藝中，已知例如制造3D打印的適配器，該適配器可以用作中間件用于將來自各玩具組件制造商的搭建元件聯(lián)接在一起。
[0007]然而，實踐中證明，例如3D打印的搭建元件通常難以用于建立這些搭建元件與現(xiàn)有的模制搭建元件聯(lián)接在一起的可接受的聯(lián)接。這主要是由于關(guān)于聯(lián)接部分的，特別是聯(lián)接部分的尺寸的具有非常精細的公差的生產(chǎn)，難以控制快速成型工藝，且這導(dǎo)致構(gòu)造的搭建元件之間的保持力的質(zhì)量問題，因為需要精細的公差來獲得既不太高也不太低的搭建塊之間的保持力。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在這樣的背景下，本發(fā)明的目的是提供一種玩具搭建組件和制造這樣的玩具搭建組件的方法，由此可能比之前更大程度地通過使用玩具搭建組件搭建個別設(shè)計的構(gòu)造和建
Λ-Α-鞏。
[0009]這通過提供如前序中提到的玩具搭建組件而實現(xiàn)，特別地，其中層積的搭建元件的聯(lián)接部分設(shè)計為與模制的搭建元件的凸和凹聯(lián)接部分不兼容，且其中，玩具搭建組件進一步包括多個模制的適配元件，該適配元件具有設(shè)計為與模制的搭建元件的凸和/或凹聯(lián)接部分相容地聯(lián)接在一起的聯(lián)接部分，以及設(shè)計為與層積的搭建元件的聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
[0010]由于考慮到3D打印的搭建元件不一定能夠便宜且快速地以可能通過模制的搭建元件實現(xiàn)的精細的公差制造，可能由此設(shè)計具有聯(lián)接部分的模制的適配元件，因此可能通過使用更個別設(shè)計的層(例如3D打印的搭建元件)搭建構(gòu)造和建筑，并且同時實現(xiàn)該構(gòu)造或建筑的各部分之間的高質(zhì)量的保持力。
[0011]關(guān)于這一點，需要指出的是，與本發(fā)明相關(guān)的術(shù)語相容和不相容的聯(lián)接部分分別意思是可能或不可能聯(lián)接在一起用于相互保持的聯(lián)接部分。
[0012]關(guān)于這一點，在不使用適配元件的情況下，如果層積的搭建元件不具有允許其與模制的搭建元件聯(lián)接在一起的聯(lián)接部分，則這明顯是有利的。
[0013]特別地，如果層積的搭建元件的聯(lián)接部分被設(shè)計為凹聯(lián)接部分，以及如果相對于層積的搭建元件的凹聯(lián)接部分相容地設(shè)計的適配元件的聯(lián)接部分是凸聯(lián)接部分，則是有利的。
[0014]層積的搭建元件的聯(lián)接部分和與之互補設(shè)計的適配元件的聯(lián)接部分可有利地被設(shè)計為使得在適配元件和層積的搭建元件聯(lián)接在一起之后，適配元件相對于彼此卡住，沒有可能被相互旋轉(zhuǎn)或相對于彼此移位。
[0015]關(guān)于這一點，本發(fā)明的優(yōu)選實施例被設(shè)計為使得層積的搭建元件的聯(lián)接部分被設(shè)計為具有基本方形橫截面且?guī)в兴膫€側(cè)表面的孔道，并且因此適配元件的聯(lián)接部分包括兩個彈性凸片，其被設(shè)計為使得在插入到孔道時它們鄰接抵靠孔道的兩個相對的側(cè)表面，且其中彈性凸片每一個設(shè)置有凸緣，所述凸緣在每個分開的彈性凸片上遠離彼此突出，且其接合布置在孔道處的相應(yīng)設(shè)計的凸緣，以使適配元件在兩個彈性凸片不朝向彼此被擠壓的情況下，不能插入孔道或從孔道移除。
[0016]在進一步優(yōu)選的實施例中，彈性凸片具有對應(yīng)于孔道長度的長度，且凸片具有近端和相對的遠端，在近端處它們固定到適配元件的剩余部分，并且其中彈性凸片的凸緣設(shè)置在遠端處，且其中相應(yīng)的向外突出的凸緣布置在凸緣的近端處。由此兩個元件在聯(lián)接在一起后互鎖，并且僅可通過將兩個彈性凸片對著彼此按壓才可以被釋放。
[0017]在一個實施例中，玩具搭建組件可以是這樣的類型，其中各模制的搭建元件被設(shè)計為在聯(lián)接在一起時，它們僅通過抵靠彼此鄰接并擠壓的凸和凹聯(lián)接部分之間的摩擦力而保持彼此。
[0018]關(guān)于這一點，玩具搭建組件還可包括模制的搭建元件，其除第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分之外還具有第二組相互相容的凸和凹聯(lián)接部分，且其中第一和第二組相互相容的凸和凹聯(lián)接部分相互不相容。
[0019]而且，玩具搭建組件還可以設(shè)計為，第二組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分被設(shè)計為使得其可以通過卡扣功能聯(lián)接在一起。
[0020]關(guān)于最后提及類型的玩具搭建組件，其可在優(yōu)選實施例中包括第一組適配元件和第二組適配元件，所述第一組適配元件具有與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分，所述第二組適配元件具有與第二組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
[0021]此外，本發(fā)明還涉及制造如前述權(quán)利要求中一項或多項所述的玩具搭建組件的方法，該方法包括按任意順序的以下工藝步驟:
[0022]模制，比如噴射模制第一組搭建元件，所述第一組搭建元件設(shè)計為具有第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分。
[0023]制造至少一個層積的搭建元件，其通過在彼此頂部上連續(xù)逐層放置塑料材料而構(gòu)建，類似于在3D打印中，且其中第二搭建元件具有聯(lián)接部分，該聯(lián)接部分被設(shè)計為與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分不相容。
[0024]模制，例如噴射模制一個或多個適配元件，所述適配元件設(shè)計為具有與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分，以及與層積的搭建元件的聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是根據(jù)本發(fā)明的玩具搭建組件的立體視圖，其顯示為局部分解圖。
[0026]圖2、3、4是根據(jù)本發(fā)明的適配元件的不同實施例的立體視圖。
【具體實施方式】
[0027]由此，圖1顯示了 3D打印的搭建元件I的示例，所述搭建元件被設(shè)計為飛機頭，但是其原則上可以容易地通過使用通常公知的且相對便宜的3D打印機打印，所述3D打印機能夠在給定的塑料材料(比如熱塑性塑料)中打印這樣的部件。
[0028]3D打印的搭建元件I在打印工藝中被設(shè)計為包括總共四個基本相同且方形的孔道2，每一個孔道被設(shè)計用來接收所示的四個模制適配元件3中的一個，所述適配元件3例如通過在用于該目的的模具中噴射模制適配元件而制造，所述模具具有對應(yīng)于適配元件形狀的一個或多個型腔，但所述適配元件根據(jù)本發(fā)明也可以已經(jīng)通過使用具有類似的型腔的模制工具的其他工藝制造。
[0029]為了便于理解，附圖中顯示出其中兩個模制適配元件3被安裝在每個單獨的方形孔道中，另外兩個其他適配元件3被顯示為距離方形孔道2 —定距離，適配元件3可被插入并固定到方形孔道2中，因為模制適配元件3每一個在它們的一個端部處設(shè)置有兩個彈性凸片4，凸片4設(shè)計為使得在插入到孔道2時，它們鄰接抵靠孔道2的兩個相對的側(cè)表面，且其中彈性凸片4每一個設(shè)置有凸緣5，該凸緣5在每一個單獨的柔性凸片4上遠離彼此突出，且逐漸接合布置在孔道2處的相應(yīng)設(shè)計的凸緣，以在兩個柔性凸片4沒有沿朝向彼此的方向被擠壓的情況下，使適配元件3不能插入孔道2或從孔道2移除。
[0030]圖1還顯示了形式為模制的搭建元件6的另一個搭建元件，其輪廓這里被顯示為虛線；該搭建元件原則上可以由玩具搭建組件的任何已知的且模制的搭建元件構(gòu)成，但是在這里顯示為具有盒狀本體部分7的模制搭建元件的形式，所述盒狀本體部分7在其頂部側(cè)8處設(shè)置有多個聯(lián)接鈕9形式的聯(lián)接部分，且在其底部側(cè)(未示出)設(shè)置有形成聯(lián)接部分的凹部，所述凹部相對于聯(lián)接鈕9互補地設(shè)計，且以使得兩個或多個這種類型的模制搭建元件6可通過這些聯(lián)接部分聯(lián)接在一起的方式設(shè)計。
[0031]如圖所示，模制的搭建元件6還具有多個貫穿的圓形聯(lián)接孔10，且顯示出這些聯(lián)接孔中的一個布置有上述的模制適配元件3中的一個，該適配元件3 (類似于其他適配元件3)在其另一端處設(shè)置有聯(lián)接部分，該聯(lián)接部分為開槽的聯(lián)接管11的形式，該開槽的聯(lián)接管11與圓形的聯(lián)接孔10互補地設(shè)計，以使聯(lián)接管11可插入到并保持在模制的搭建元件6中。
[0032]圖2、3和4顯示了模制的適配元件12、13和14的其他實施例，所有適配元件設(shè)置有兩個彈性凸片4，其被與圖1中所示的模制適配元件3相同的方式設(shè)計為當(dāng)被插入到3D打印的搭建元件I的管道2中時，它們鄰接抵靠孔道2的兩個相對的側(cè)表面，且其方式使得在兩個彈性凸片4沒有被沿朝向彼此的方向擠壓的情況下，適配元件12、13或14不能插入到孔道2中或從孔道2移除。
[0033]替代圖1所示的模制適配元件3的聯(lián)接管11，圖2、3和4所示的模制適配元件12、
13、14設(shè)計為分別具有聯(lián)接鈕15或聯(lián)接盤16，它們可以通過所述聯(lián)接鈕15或聯(lián)接盤16與除圓形聯(lián)接孔(在圖1中的模制搭建元件6中顯示)之外的其他聯(lián)接部分聯(lián)接在一起。
[0034]盡管關(guān)于玩具搭建組件描述了本發(fā)明，但本發(fā)明可用于其他類型產(chǎn)品，其中模制的玩具搭建元件被給定的產(chǎn)品取代，所述給定的產(chǎn)品可通過模制的適配元件與層積搭建元件聯(lián)接在一起。
[0035]另外，模制的搭建元件6和模制的適配元件3、12、13和14可不同地設(shè)計，可能例如以多種其他方式設(shè)計其聯(lián)接部分，而不脫離本發(fā)明的理念。
【權(quán)利要求】
1.一種玩具搭建組件，其包括多個模制的搭建元件，每個模制的搭建元件設(shè)置有第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分，模制的搭建元件可以通過所述凸和/或凹聯(lián)接部分相互聯(lián)接在一起，以搭建包括兩個或多個這種搭建元件的結(jié)構(gòu)，且其中，所述玩具搭建組件進一步包括至少一個層積的搭建元件，該層積的搭建元件通過塑料材料的逐層搭建而構(gòu)造，如在3D打印中，且層積的搭建元件設(shè)置有聯(lián)接部分，層積的搭建元件可通過該聯(lián)接部分與模制的搭建元件聯(lián)接在一起，其特征在于，層積的搭建元件的聯(lián)接部分與模制的搭建元件的凸聯(lián)接部分和凹聯(lián)接部分不相容地成形，且其特征在于，所述玩具搭建組件進一步包括多個模制的適配元件，該適配元件具有設(shè)計為與模制的搭建元件的凸和/或凹聯(lián)接部分相容地聯(lián)接在一起的聯(lián)接部分，以及設(shè)計為與層積的搭建元件的聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
2.如權(quán)利要求1所述的玩具搭建組件，其特征在于，層積的搭建元件在不使用適配元件的情況下，不具有允許其與模制的搭建元件聯(lián)接在一起的聯(lián)接部分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的玩具搭建組件，其特征在于，層積的搭建元件的聯(lián)接部分被設(shè)計為凹聯(lián)接部分，且其特征在于，相對于層積的搭建元件的凹聯(lián)接部分，相容地設(shè)計的適配元件的聯(lián)接部分是凸聯(lián)接部分。
4.如前述權(quán)利要求中一項或多項所述的玩具搭建組件，其特征在于，層積的搭建元件的聯(lián)接部分和與之互補設(shè)計的適配元件的聯(lián)接部分被設(shè)計為使得，在適配元件與層積的搭建元件聯(lián)接在一起之后，適配元件相對于彼此卡住。
5.如權(quán)利要求4所述的玩具搭建組件，其特征在于，層積的搭建元件的聯(lián)接部分被設(shè)計為孔道，該孔道具有基本方形橫截面，且具有四個側(cè)表面，且其特征在于，適配元件的聯(lián)接部分包括兩個彈性凸片，其被設(shè)計為在插入到孔道時它們鄰接抵靠孔道的兩個相對的側(cè)表面，且其中彈性凸片每一個設(shè)置有凸緣，所述凸緣在每個分開的彈性凸片上遠離彼此突出，且其與布置在孔道處的相應(yīng)設(shè)計的凸緣接合，以在兩個彈性凸片沒有朝向彼此被擠壓的情況下，使適配元件不能插入孔道或從孔道移除。
6.如權(quán)利要求5所述的玩具搭建元件，其特征在于，彈性凸片具有對應(yīng)于孔道的長度的長度，且其特征在于，凸片具有近端和相對的遠端，在近端處它們被固定到適配元件的剩余部分，其中彈性凸片的凸緣被設(shè)置在遠端處，且其中相應(yīng)的向外突出的凸緣布置在凸緣的近端處。
7.如前述權(quán)利要求中一項或多項所述的玩具搭建組件，其特征在于，在聯(lián)接在一起時，它們僅通過彼此抵靠鄰接并擠壓的凸和凹聯(lián)接部分的表面之間的摩擦力而保持彼此。
8.如權(quán)利要求7所述的玩具搭建組件,其特征在于,玩具搭建組件還包括模制搭建元件，其除了第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分之外，還具有第二組相互相容的凸和凹聯(lián)接部分，且其中第一和第二組相互相容的凸和凹聯(lián)接部分相互不相容。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的玩具搭建組件，其特征在于，第二組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分被設(shè)計為使得其可以通過卡扣功能聯(lián)接在一起。
10.如權(quán)利要求8或9所述的玩具搭建組件，其特征在于，其包括第一組適配元件和第二組適配元件，所述第一組適配元件具有與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分，所述第二組適配元件具有與第二組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
11.一種制造如前述權(quán)利要求中一項或多項所述的玩具搭建組件的方法，該方法包括按任意順序的以下工藝步驟: 模制，比如噴射模制第一組搭建元件，所述搭建元件設(shè)計為具有第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分， 制備至少一個層積的搭建元件，其通過在彼此頂部上逐層放置塑料材料而構(gòu)造，如在3D打印中，且其中第二搭建元件具有聯(lián)接部分，該聯(lián)接部分被設(shè)計為與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分不相容， 模制，例如噴射模制一個或多個適配元 件，所述適配元件設(shè)計為具有與第一組相互相容設(shè)計的凸和/或凹聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分，以及與層積的搭建元件的聯(lián)接部分相容的聯(lián)接部分。
【文檔編號】A63H33/08GK103648600SQ201280033532
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月5日
【發(fā)明者】K.W.勞爾森 申請人:樂高公司