DK167380B1 - Koblingsmekanisme til et legetoejsbyggesaet - Google Patents

Description

- i - DK 167380 B1

Opfindelsen angår en koblingsmekanisme med et stangfor-met emne og et koblingshoved, hvor koblingsmekanismen er indrettet til at kunne anvendes i et legetøjsbyggesæt indeholdende forskellige byggeelementer med andre typer c koblingsorganer, fx bøsninger og kuglehoveder.

Som følge af teknikkens udvikling inden for legetøjsbyggesæt, hvor det til stadighed bliver muligt at bygge mere og mere komplekse konstruktioner, er der opstået et 10 behov for enkle byggeelementer, der er indrettet til at kunne overføre tryk-/trækkræfter, dels til afstivning af statiske konstruktioner, dels til at kunne bevæge konstruktionernes dele indbyrdes. Denne indbyrdes bevægelse er hidtil blevet varetaget af en kombination af aksler 15 og tandhjul, mens den statiske afstivning er sket med legetøjsbyggesættets kendte komponenter, hvilket har medført konstruktioner, der er mere kompakte end ofte ønskeligt.

20

Til kraftoverføring inden for den mekaniske verden anvendes der ofte ganske tynde, flexible kabler, fx Bow-den-kabler, der fx finder anvendelse i gear- og bremse-kabler på cykler, hvor snoede stålwirer er indrettet til at kunne bevæges inden i en kabelstrømpe. Inderkablets 25 vandring i forhold til kabelstrømpen kan sa udnyttes til at styre positionen af bevægelige dele. Egerne i et cykelhjul er et eksempel på anvendelse af sådanne tynde, kabellignende legemer til mekanisk afstivning.

Konstruktioner af denne art vil imidlertid ikke være hensigtsmæssige til anvendelse i legetøjsbyggesæt, da der ved udformning af kablerne, samt ved indretningen af de midler, der anvendes til at fixere kablerne til den øvrige konstruktion, er taget hensyn til de i praksis 35 - 2 - DK 167380 B1 forekommende kræfter, mens monteringen ofte er vanskelig og kræver en fagmands erfaring.

5 Opfindelsen har derfor til formål at angive en koblingsmekanisme, der skal kunne anvendes i et eksisterende legetø jsbyggesæt til at overføre kræfter mellem forskellige elementer i konstruktionerne bygget med legetøjsbyggesættet, fx til overføring af tryk, træk og rotation 10 mellem de enkelte konstruktionselementer eller fx til stabilisering af en med legetøjsbyggesættet bygget statisk konstruktion, hvor en sådan koblingsmekanisme selvfølgelig skal være let at montere og kunne sammenbygges med forskellige byggeelementer i legetøjsbyggesættet.

15

Dette formål opnås, ved at det stangformede emne har mindst én terminaldel, der er indrettet til at kunne bringes i udløseligt indgreb med koblingshovedet, hvor terminaldelen er indrettet til at kunne optages mellem 20 to fjedrende vægge på koblingshovedet, og at koblingshovedet har sekundære koblingsorganer til sammenkobling med andre til legetøjsbyggesættet hørende dele. Herved opstår der en form for snapvirkning mellem det stangformede emne og koblingshovedet, hvorved disse to dele let 25 kan bringes i indgreb med hinanden og let kan adskilles igen.

Koblingshovedets sekundære koblingsorganer kan fx omfatte et cylinder formet øje, der er indrettet til at kunne 30 optage en cylinderformet bøsning, eller som indvendig i øjet har to i aksial afstand beliggende stoporganer, så at et kuglehoved kan optages drejeligt. Det stangformede emne vil i den foretrukne udførelsesform have et cirkulært tværsnit og en i afstand fra enden beliggende ind-35 snævring til dannelse af terminaldelen. Mindst den ene - 3 - DK 167380 B1 af koblingshovedets fjedrende vægge vil have en krave på tværs af det stangformede emnes aksiale retning. Denne krave vil ved sammenkobling af koblingsmekanismens to 5 dele modvirke aksial bevægelse af det stangformede emne i forhold til koblingshovedet. For at afstive koblingshovedet, vil de to fjedrende vægge normalt være forbundet af et materialeparti, der forløber i det stangformede emnes aksiale retning. Det stangformede emne vil ved 10 sammenkobling med koblingshovedet kunne bringes til at ligge an mod dette materialeparti.

Det stangformede emne kan være indrettet til at kunne føres igennem en rørformet strømpe med en lysning, som 15 modsvarer emnets diameter. Dette lader sig gøre, når det stangformede emne er udformet med en terminaldel, hvis diameter er mindre end eller lig med diameteren af den øvrige del af det stangformede emne. Det stangformede emne vil således kunne anvendes som et slags Bowden-ka-20 bel, hvor kablets vandring i forhold til strømpens ende punkt kan anvendes til at forskyde dele i en konstruktion bygget med legetøjsbyggesættet. Kabelstrømpen kan med fordel fastgøres i en bøsning, hvis ydre diameter modsvarer andre i legetøjsbyggesættet indgående dele, 25 således at kabelstrømpen kan fixeres i eksisterende byggeelementer. Idet koblingshovedet let kan frigøres fra det stangformede emne, vil det være kabelstrømpens diameter, der er begrænsende for, hvilke komponenter kablet kan føres igennem. Det stangformede emne vil fortrinsvis 30 have en terminaldel i hver ende, således at der kan monteres et koblingshoved i hver ende. I nogle tilfælde vil det dog være hensigtsmæssigt, at lade det stangformede emnes ene ende være en integreret part af en i legetøjsbyggesættet indgående komponent. Den kan således direkte 35 være forbundet til stempelstangen i en tryk/trækcylin- DK 167380 B1 m Q m der.

Det stangformede emne kan imidlertid også være tilvirket 5 med en terminaldel med fx et firkantet tværsnit, hvorved koblingsmekanismen vil kunne være i stand til at overføre torsion eller rotation mellem to konstruktionsdele.

Hvis blot det stangformede emne skal anvendes til statisk afstivning, dvs. uden kabelstrømpe, kan det stang-10 formede emnes terminaldel være tilvirket med en diameter, der er større end den øvrige del af emnet, da der således ikke er behov for at føre emnet gennem en snæver strømpe.

15 Opfindelsen skal forklares i det følgende under henvis ning til tegningen, hvor: fig. 1 viser en foretrukken udførelsesform for en kabelende med en terminaldel ifølge opfindelsen; 20 fig. 2 viser en udførelsesform for et koblingshoved ifølge opfindelsen; fig. 3 viser en anden udførelsesform for et koblingsho-25 ved ifølge opfindelsen; fig. 4 viser det i fig. 3 viste koblingshoved set fra siden; 30 fig- 5 viser det i fig. 3 og 4 viste koblingshoved set fra enden; fig. 6 viser et anvendelseseksempel for koblingsmekanismen ifølge opfindelsen; 35 DK 167380 Bl - 5 - fig. 7 viser et andet anvendelseseksempel for en koblingsmekanisme ifølge opfindelsen; 5 fig. 8 viser et tredie anvendelseseksempel for en koblingsmekanisme ifølge opfindelsen; fig. 9 skematisk viser et fjerde anvendelseseksempel for en koblingsmekanisme ifølge opfindelsen; 10 fig. 10 viser en alternativ udformning af et stangformet emne ifølge opfindelsen; og fig. 11 viser et yderligere alternativ for et stangfor-15 met emne ifølge opfindelsen.

På fig. 1 ses en foretrukken udførelsesform for et stangformet emne 10 til en koblingsmekanisme ifølge opfindelsen. Det stangformede emne 10 har en terminaldel, 20 der består af en indsnævring 15, der udgør en integreret del af det stangformede emne 10. Indsnævringen 15 er gennem to keglestubformede afsnit 13, 14 forbundet til henholdsvis det stangformede emne 10's ende 12 og hovedlegeme. Ved en foretrukken udførelsesform vil det stang-25 formede emne 10 have en maximaldiameter svarende til diameteren af hovedlegemet.

, På fig. 2 ses et koblingshoved 20 for koblingsmekanismen, hvor koblingshovedet 20 har to fjedrende vægge 27, 30 som er indrettet til udløseligt at kunne optage og fast holde det stangformede emne 10's terminaldel. Koblingshovedet 20 er et fladt, ovalt legeme med et gennemgående, cylindrisk øje 21 i den ene ende, der er indrettet til drejeligt at kunne optage og fastholde en cylindrisk 35 bøsning på et andet i legetøjsbyggesættet indgående byg- DK 167380 B1 - 6 - geelement. Mellem de to fjedrende vægge 27 findes der en i koblingshovedet 20’s længderetning beliggende cirkulær kanal 23, hvori det stangformede 10's terminaldel kan 5 optages. Mellem de fjedrende vægge 27 på koblingshovedet 20, er der dannet et hulrum, der opdeles i en indre del 24 og en ydre del 22, hvorimellem findes en krave 28, der forløber mellem hulrummene 22, 24 på tværs af koblingshovedet 20's længderetning. Koblingshovedet 20 vil 10 typisk blive fremstillet ved sprøjtestøbning med et plastmateriale, hvorfor koblingshovedet 20 i visse områder vil være tilvirket med udsparinger 25 for at reducere vægtykkelsen og dermed opnå det bedst mulige produkt.

15 Fig. 3 viser et koblingshoved 30, der i hovedsagen svarer til det i fig. 2 viste, hvor et cylinder formet øje er indrettet til drejeligt at kunne optage et kuglehoved, hvorfor øjet har to i aksial afstand beliggende stoporganer 36, der fx kan bestå af to i afstand anbrag-20 te ringe eller som her dele af to sådanne ringe. To fjedrende vægge 37 danner et ydre og et indre hulrum 32, 34, der adskilles af en krave 38. Et stangformet emne 10 kan under sideværts forskydning optages i en i hovedsagen cirkulær kanal 33, der danner bagvæggen for de af de 25 fjedrende vægge 37 dannede hulrum 32, 34. Også her vil der af hensyn til vægtykkelsen være tilvirket nogle tykkelsesreducerende udsparinger 35.

Fig. 4 og 5 viser det i fig. 3 viste koblingshoved 30 30 henholdsvis fra siden og fra enden. På fig. 4 ses, hvorledes den indre del 34 af det mellem de fjedrende vægge 37 dannede hulrum har form som enden 12 på det stangformede emne 10. Bredden af hulrummet 34, dvs. afstanden mellem de to fjedrende vægge 37 i denne del er konstant 35 i hele hulrummets dybde. Enden 12 på det stangformede - 7 - DK 167380 B1 emne 10 vil således ikke støde på modstand, før den når bagvæggen af den indre del 34 af hulrummet. På fig. 5 ses, hvorledes den ydre del 32 af hulrummet er tragtfor-5 met, således at koblingshovedet 30's fjedrende vægge 37 i dette område tvinges fra hinanden ved anbringelse af det stangformede emne 10. Når først det stangformede emne 10 er anbragt i den cylindriske kanal 33, kræves der en kraftig sideværts påvirkning for at bringe det stang-10 formede emne 10 ud af indgreb. Kraven 38, der adskiller hulrummets indre og ydre dele 34, 32, er tilvirket med skrå vægge, der modsvarer det stangformede emnes kegle-stubformede del 13, hvorved kraven 38 på de fjedrende vægge 37 vil give sig, når trækket i det stangformede 15 emne 10 i aksial retning overstiger en vis værdi, hvorfor det stangformede emne 10 ikke vil blive ødelagt ved en eventuel overbelastning.

Som det ses af fig. 2 og 3, er koblingshovedet 20 til 20 optagelse af en bøsning ovalt, mens koblingshovedet 30 til fastholdelse af et kuglehoved er U-formet. Derved kan en bruger umiddelbart se forskel på de to typer koblingshoveder 20, 30.

25 Fig. 6 viser et anvendelseseksempel for en koblingsmekanisme ifølge opfindelsen, hvor et koblingshoved 30 er monteret i den ene ende af et flexibelt kabel 10. Den anden ende af kablet 10 er fastgjort til et stempel 61 i en tryk/trækcylinder 60, hvor kablet 10 føres igennem en 30 åbning i cylinderen 60's endeplade 62. Cylinderen drives af en pumpeindretning 63. To ens elementer 40 og 42 er sammen med træk/trykcylinderen 60 fixeret til en med legetø j sbyggesættet opbygget konstruktion. Disse to byggeelementer 40, 42 har en cirkulær åbning til optagelse af 35 en bøsning henholdsvis 41 og 43. Disse to bøsninger 41, - 8 - DK 167380 B1 43 fastholder hver sin ende af en rørformet strømpe 50 i forhold til de to byggeelementer 40, 42. Strømpen 50 vil fortrinsvis være flexibel og udformet med en lysning, 5 der modsvarer diameteren af det stangformede emne eller kablet 10. Da kablet 10 let kan adskilles fra koblingshovedet 30, vil dette let kunne føres igennem den rørformede strømpe 50. Kablet 10 føres igennem strømpen 50, efter at denne er fastgjort til byggeelementerne 40, 42 10 ved hjælp af bøsningerne 41, 43. Stemplet 61's vandring i træk/trykcylinderen vil således blive overført gennem kablet 10, så at koblingshovedet vil beskrive en tilsvarende vandring i forhold til byggeelementet 40. Denne vandring vil kunne anvendes til bevægelse af andre ikke-15 viste dele af konstruktionen.

Fig. 7 viser et eksempel på en anvendelse af en sådan kabelkonstruktion. Den viste konstruktion kan fx anvendes til at regulere hældningen af en legetøjshelikopter-20 rotor. En spændingsforsyning og -regulering 104 styrer forsyningsspændingen til en elektromotor 100. Elektromotoren 100 har en drivaksel, der gennem en konnektor 105 er forbundet til helikopterens rotoraksel. Akslen føres igennem et fladt byggeelement 120 med huller til opta-25 gelse af aksler og bøsninger. Akslen 110 fastholdes i lodret retning i forhold til det flade byggeelement 120 ved hjælp af positioneringsringe 122, der er anbragt på hver side af det flade byggeelement. Akslen 110 er fastgjort til en ikke vist kardankugle, der er i indgreb med 30 medbringertappe på en indvendig cylinderflade på et krydsformet element 130, hvorved dettes rotation tilvejebringes med akslen 110. Det krydsformede element 130 har fire radialt udragende arme med koblingstappe 132, med hvilke der kan monteres helikoptervinger. En styre-35 ring 140 er drejeligt lejret omkring det krydsformede - 9 - DK 167380 B1 element 130's rørformede del, således at styreringen 140 kan anvendes til at regulere elementet 130's hældning i forhold til vandret. Styreringen 140 har fire radiært 5 udragende arme med kuglehoveder 145. Et koblingshoved 150 af den anden type (30) er fastgjort til det ene af disse kuglehoveder 145. Dette koblingshoved 150 er, som tidligere nævnt, forbundet til et flexibelt kabel 160 og føres ind i en bøsning 180, der strækker sig igennem det 10 flade byggeelement 120, samt et yderligere element 121, hvorved bøsningen er i stand til at fastholde en flexi-bel strømpe 170, hvis anden ende er fastgjort med en bøsning 181 til et byggeelement 185. Kablet 160 er i sin anden ende fastgjort til et koblingshoved 155 af den 15 første type (20), der via en bøsning 190 er fastgjort til en vægtarm eller svingarm 192, der kan drejes omkring en stationær omdrejningsaksel 195. Akslen 195, byggeelementet 185, byggeelementerne 120 og 121 og elektromotoren 100 er fastgjort til stationære konstruk-20 tionsdele, der er udeladt af hensyn til overskuelighe den. Når svingarmen 192 drejes omkring akslen 195, vil kablet 160 forskydes i strømpen 170, og rotationen omkring akslen 195 vil medføre en lineær forskydning af koblingshovedet 150 og dermed ændre hældningen af det 25 krydsformede element 130. Ved at forbinde endnu et af styreringen 140's kuglehoveder 145 til en styreindretning vil man kunne regulere hældningen af det plan, der .udspændes af det krydsformede element. Alternativt kan et af kuglehovederne fixeres i forhold til det flade 30 byggeelement 120, hvorved elementet 130 kun kan vippes omkring en akse.

Fig. 8 viser, at koblingsmekanismen ifølge opfindelsen kan anvendes til at afstive stationære konstruktioner, 35 hvilket er eksemplificeret ved et haleparti til en heli- - 10 - DK 167380 B1 kopter bygget med legetøjsbyggesættets elementer. Halepartiet er konstrueret af lange byggeelementer med gennemgående åbninger til optagelse af aksler. Konstruktio-5 nen består af fem bjælker 210, 220, 230, 240, 250, der er sammenkoblet med aksler og bøsninger, hvorved der dannes et i hovedsagen trapezformet legeme, der udgør helikopterens hale. Da de enkelte bjælker er forbundet drejeligt med hinanden, vil halepartiet ikke umiddelbart 10 være stabilt, hvorfor to afstivningselementer 260, 270 er forbundet mellem de to i hovedsagen parallelle bjælker 210 og 240. Disse afstivningselementer 260, 270 består af et kabel 10, der i hver ende er forsynet med et koblingshoved 20, som er fastgjort til respektive bjæl-15 ker 210, 240 ved hjælp af bøsninger eller aksler gående igennem bjælkens åbninger.

Fig. 9 viser skematisk, hvorledes en kabelkonstruktion af den i fig. 6 angivne art kan anvendes til at styre 20 formen på en i øvrigt semistatisk konstruktion. Konstruktionen udgøres af fire bjælker 300, 301, 302 og 303, der er drejeligt fastgjort til hinanden gennem aksler 380, 381, 382 og 383. Bjælkerne 300-303 danner således et trapez, hvis form kan varieres ved at regulere 25 vinklen mellem to af de i trapezet indgående bjælker 300 og 303. Et Bowden-kabel omfatter en strømpe 350, der er fastgjort til bjælken 300 og et inderkabel 310, der gennem et koblingshoved 320 er fastgjort til bjælken 303 ved hjælp af en bøsning. Inderkablet 310's vandring i 30 strømpen 350 vil således være i stand til at regulere vinklen mellem bjælken 300 og bjælken 303.

Fig. 10 viser en alternativ udførelsesform for et stangformet legeme 10 ifølge opfindelsen med en terminaldel i 35 form af en kugle 12. Dette stangformede legeme vil være

Claims (10)

10 Fig. 11 viser en alternativ udførelsesform for det stangformede legeme, hvor terminaldelen her er tilvirket med en endedel 12 med kvadratisk tværsnit. Det stangformede legeme 10 svarer her i øvrigt til det i fig. 1 viste stangformede legeme, men som følge af endedelens pla-15 ne flader 12a, vil det, hvis koblingshovedet er tilvirket med tilsvarende komplementære plane flader, være i stand til at overføre rotationsbevægelser eller torsion.

20 Patentkrav: 1 Koblingsmekanisme med et stangformet emne (10) og et koblingshoved (20, 30) og indrettet til at kunne anven-25 des i et legetøjsbyggesæt indeholdende forskellige byggeelementer med andre typer koblingsorganer, fx bøsninger eller kuglehoveder, hvilket koblingshoved (20, 30) har sekundære koblingsorganer (21, 31) til sammenkobling med andre til legetøjsbyggesættet hørende dele, k e n -30 detegnet ved, at det stangformede emne (10) har mindst én terminaldel (12-15), der er indrettet til at kunne bringes i udløseligt indgreb med koblingshovedet (20, 30), hvor terminaldelen (12-15) er indrettet til at kunne optages mellem to fjedrende vægge (27, 37) på kob-35 lingshovedet (20, 30). - 12 - DK 167380 B1

2. Koblingsmekanisme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at koblingshovedets (20) sekundære koblings-organer omfatter et cylinderformet øje (21), der er ind- 5 rettet til drejeligt at kunne optage en cylindrisk bøsning.

3. Koblingsmekanisme ifølge krav 1, kendetegnet ved, at koblingshovedets (30) sekundære koblings- 10 organer omfatter et cylinder formet øje (31), og at kob lingshovedet indvendig i øjet har to i aksial afstand beliggende stoporganer (36), så at et kuglehoved ved anbringelse i øjet (31) fastholdes drejeligt af nævnte stoporganer (36). 15

4. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at det stangformede emne har et cirkulært tværsnit og en i afstand fra enden beliggende indsnævring (15) til dannelse af terminaldelen, og at i det 20 mindste den ene af koblingshovedets fjedrende vægge (27, 37. har en krave (28, 38) på tværs af det stangformede emnes aksiale retning, hvilken krave (28, 38) ved sammenkobling af koblingsmekanismens to dele (10, 20; 10, 30. modvirker aksial bevægelse af det stangformede emne 25 (10) i forhold til koblingshovedet (20, 30).

5. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-4, kendetegnet ved, at koblingshovedets to fjedrende vægge (27, 37. er forbundet af et i det stangformede emnes aksiale 30 retning forløbende materialeparti. 1 Koblingsmekanisme ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at det stangformede emne er indrettet til at kunne optages i en rørformet strømpe (50) med en lys- 35 ning, der modsvarer diameteren af det stangformede emne DK 167380 B1 - 13 - (10) og dets terminaldel (12-15).

7. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-6, kendeteg-5 net ved, at det stangformede emne (10) i den bort fra terminaldelen (12-15) vendende ende er integreret med en anden i legetøjsbyggesættet indgående komponent (60-62).

8. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-7, kendeteg-10 net ved, at det stangformede emne (10) har terminaldele (12-15) i respektive ender.

9. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-8, kendetegnet ved, at det stangformede emnes terminaldel (12- 15 15) har et antal i emnets aksiale retning forløbende plane flader (12a), der er indrettet til at kunne bringes i indgreb med modsvarende komplementære flader mellem koblingshovedets fjedrende vægge (27, 37).

10. Koblingsmekanisme ifølge krav 1-8, kende tegnet ved, at det stangformede emnes terminaldel er kugleformet og har en større diameter end den øvrige del af emnet (10). 25 30 35