一种3D打印的拼接玩具及其应用工具的制作方法

本实用新型涉及儿童玩具技术领域，特指一种3D打印成型的、可以稳定连接的拼接积木以及用于该积木组装的应用工具。

背景技术：
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积木是一种儿童玩具，通常是立方的木头或塑料固体玩具，一般在每一表面装饰着字母或图画，容许进行不同的排列或进行建筑活动积木有各种样式，可开发儿童智力，可拼成房子，各种动物等。市面上，传统的积木一般具备多个形状不同的基础单元，每个基础单元具有重复的多个，积木之间不具有稳定连接的关系，在水平面上，通过水平面的支撑，摆设出不同的形状，而在纵向平面上，依靠自身重力叠加，只可一味往上叠加，若是出现受力不均时，积木容易产生坍塌，此种积木一般适合0-2周岁的儿童使用，而对于3岁或者更大的儿童而言，其以及具备了自我创新以及组装的能力，可以应用积木堆积或者拼装成不同的形状或者图案，传统的认知型的积木明显已经不适合。

针对上述，市面上产生了多米诺拼装积木，此种积木也具备多个形状不同的基础单元，每个基础单元具有重复的多个，更重要是，各个不同基础单元之间可以稳定连接。现在市面上的多米诺积木，起多个基础单元之间都是通过卡合连接的，如：于基础单元的正面上设置有圆形的凸起，在基础单元的底面上成型有与圆形凸起配合的卡位，当两者组合时，只需要将两者卡合，两者间即可连接，能够组装形成各种的形状和图案，并且所拼装得出的成品还能随意搬运，更适合儿童使用。但是，即便是此种多米诺，依靠卡合的方式连接，其也具有连接不稳定、不易于拆卸组装等问题。

针对上述，本人提出一种3D打印的拼接玩具及其应用工具。

技术实现要素：
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本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种3D打印的拼接玩具及其应用工具。

为了解决上述技术问题，本实用新型3D打印的拼接玩具采用了下述技术方案：该3D打印的拼接玩具，该拼接玩具包括多数个基础单元，所述的基础单元包括：通过3D打印机一体打印出的本体以及连接件，所述的连接件被限制于本体上并可自转，连接件具有伸出本体上端的螺母部以及向本体下端伸出的螺杆部；当两个基础单元上下叠加，通过位于上方基础单元中的连接件的螺杆部与位于下方基础单元中的连接件中的螺母部之间的螺纹连接，实现两基础单元之间的拼接。

进一步而而言，上述技术方案中，该拼接玩具还包括末端组件，所述的末端组件包括：通过3D打印机一体打印出的本体以及成型于本体上的连接件，连接件被限制于本体上并可自转，连接件的具有显露于本体上端面的螺口槽以及向本体下端伸出螺杆部；所述的末端组件中的本体与基础单元中的本体匹配，且连接件的螺杆部与连接件中的螺母部可匹配连接。

进一步而而言，上述技术方案中，所述基础单元中本体由端面以及沿端面垂直向下的四侧面构成，端面的中央处开设有一穿孔，通过3D打印设备将连接件一体打印并卡嵌于该穿孔内。

进一步而而言，上述技术方案中，所述基础单元的本体端面上形成有凸台，该凸台的形状与四侧面内壁间围成形状对应；当两基础单元上下叠加拼接时，位于下方基础单元的凸台与位于上方基础单元的四侧面内部围成的空间匹配。

进一步而而言，上述技术方案中，所述连接件螺母部内壁设置有内螺纹，连接件的螺杆部上设置有外螺纹；所述的连接件于螺母部以及螺杆部之间还成型有一斗状支撑部，且于支撑部下方成型一凸圈，该凸圈位于本体上穿孔下方，以防止连接件向上脱离本体。

进一步而而言，上述技术方案中，所述的螺母部其外壁上均匀成型有凸起。

进一步而而言，上述技术方案中，所述末端组件的本体由端面以及沿端面垂直向下的四侧面构成，端面的中央处开设有一穿孔，通过3D打印设备连接件一体打印并卡嵌于该穿孔内。

进一步而而言，上述技术方案中，所述末端组件的本体其端面上形成有凸台，该凸台的形状与四侧面内壁间围成形状对应。

进一步而而言，上述技术方案中，所述的连接件包括头部和螺杆部，头部的端面上成型有所述的螺口槽，于螺杆部上位于穿孔的下方成型有被限制凸圈，以防止连接件脱离本体。

进一步而而言，上述技术方案中，该应用工具具有一杆体，于杆体的一端成型有螺母套筒，另一端成型有螺头。

本实用新型中3D打印的拼接玩具的应用工具采用的技术方案为：该应用工具具有一杆体，于杆体的一端成型有螺母套筒，另一端成型有螺头。通过该应用工具可以实现对上述技术方案中基础单元和末端组件的操作

本实用新型是利用3D打印技术的成熟所作出的一种应用。我们知道，按照目前的注塑的加工工艺是无法制作出两个不可分离的零部件的，但是采用3D打印基础，就可以实现两个部件一体成型，并且两个部件之间相互为活动连接并且无法分离。本实用新型就是采用了3D打印技术，通过3D打印机一体打印出的本体以及连接件，或者通过3D打印机一体打印出的本体以及成型于本体上的连接件。由于本体和连接件，以及本体和连接件均采用3D打印设备打印出来，就实现了传统注塑工艺无法实现的效果。这样，当在进行玩具拼接时，基础单元或者末端组件之间的连接就会更加紧固，所拼接的玩具整体牢固度更高。

采用上述技术方案后，本实用新型与现有技术相比较具有如下有益效果：

1、本实用新型具备有多个基础单元以及多个末端组件，基础单元和末端组件之间是通过螺纹转动连接的，通过螺杆部螺纹锁紧于螺母部中，实现两者间的稳定连接，相对于传统的卡合连接的拼装积木，连接更加稳定；

2、本实用新型中的基础单元包括本体以及连接件，连接件被限制于本体内并可转动，连接件成型有螺母部以及螺杆部；末端组件包括本体以及连接件，连接件被限制于本体内并可转动，连接件具有螺杆部，基础单元以及末端组件都是通过3D打印成型的，传统的模具注塑成型无法达到此结构，具有强大的市场竞争力；

3、本实用新型中基础单元与末端组件之间，通过螺杆部与螺母部之间螺纹连接，相对于传统的简易拼装或者简易卡合的玩具，更能开发儿童的动手能力；并且本实用新型中配备有对应的应用工具，能够便于连接件和连接件的转动组合，使用更加方便。

附图说明：

图1是本实用新型中基础单元的立体图；

图2是本实用新型中基础单元的分解图；

图3是本实用新型中基础单元的剖视图；

图4是本实用新型中末端组件的立体图；

图5是本实用新型中末端组件的分解图；

图6是本实用新型中末端组件的剖视图；

图7是本实用新型中基础单元与末端组件的组合示意图；

图8a-8b是本实用新型中基础单元其它实施例的立体图；

图8c-8d是本实用新型中末端组件其它实施例的立体图；

图9是本实用新型中应用工具的立体图1；

图10是本实用新型中应用工具的立体图2。

具体实施方式：

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步说明。

一种3D打印的拼接玩具，该拼接玩具包括：多个基础单元1以及多个末端组件2,多个基础单元1与末端组件2之间任意拼接组合，形成不同的形状，一应用工具3用于辅助多个基础单元1与末端组件2之间的组装。

见图1-3所示，所述的基础单元1包括：本体11以及3D打印成型于本体11上的连接件12，本体11由端面以及沿端面垂直向下的四侧面构成，本实施例中，本体11呈矩形，当然，也可以设计为其他形状，但都是有端面以及多个侧面构成。于端面上成型有凸台13，凸台13上成型有斗状穿孔10，穿孔10贯通本体11端面，连接件12通过3D打印机成型，安装于穿孔10内。连接件12包括：螺母部121、斗状支撑部122以及螺杆部123，支撑部122支撑于穿孔10上，螺母部121伸出端面之上，螺杆部123伸出端面下方，支撑部122下方成型一凸圈124，该凸圈124位于穿孔10下方，以防止连接件12向上脱离穿孔10。

上述的本体11和连接件12都是通过3D打印成型的，通过3D打印设备的参数设定，可以直接将本体11和连接件12打印成型，实现两个部件一体成型，并且两个部件之间相互为活动连接并且无法分离，即连接件12被限制于穿孔10内不可脱离，但可以于穿孔10内自转，传统注塑工艺无法实现的效果。

所述的本体11上的凸台13的面积等于或者略小于四侧面内壁间围成的面积，这样有助于多个基础单元1或者基础单元1与末端组件2间正确卡合组装。所述的螺母部121内壁设置有内螺纹，螺杆部123上设置有外螺纹，螺母部121其外壁上均匀成型有凸起凸起，便于使用者拧动连接件12。在多个基础单元1组装时，将一个基础单元1a安装于另一个基础单元1b之上，凸台13能够引导两者间以正确角度叠加，基础单元1a的螺杆部123a螺纹旋入基础单元1b的螺母部121b内，使两者间稳定连接。

见图4-6所示，所述的末端组件2包括：本体21以及3D打印成型于本体上的连接件22，连接件22被限制于本体21上并可自转，连接件22具有显露于本体21上端面的螺口槽220以及伸出本体21下端的螺杆部222；本体21由端面以及沿端面垂直向下的四侧面构成，端面的中央处开设有一穿孔20，连接件22通过3D打印设备纵向打印成型于该穿孔20内。于本体21其端面上同样形成有凸台23，该凸台23面积等于或略小于四侧面内壁间围成面积，且末端组件2其本体21体积与基础单元1其本体11的体积相等，以便于基础单元1与末端组件件2间组装，本实施例中，本体21与本体11形状相同，呈矩形，当然，也可以设计为其他形状，但都是有端面以及多个侧面构成，且都与本体11形状一致，以方便组装。

凸台23上成型有穿孔20，穿孔20具有斗状侧壁，以增加连接件22与本体21的支撑面积，连接件22包括头部221和螺杆部222，头部221的端面上成型有所述的螺口槽220，于螺杆部222上位于穿孔20的下方成型有被限制凸圈223，以防止连接件22脱离穿孔20。

见图9-10所示，所述的应用工具3具有一杆体31，于杆体31的一端成型有与螺母部形状匹配的螺母套筒32，另一端成型有与螺口槽配合的螺头33，用于在组装时能够轻松转动连接件12或者连接件22。

见图7所示，以基础单元1a、基础单元1b以及末端组件2为例子，进一步说明本专利的使用方式。首先，基础单元1a位于底部，基础单元1b安装于基础单元1a之上，每个基础单元1的底部都会形成空腔，用于基础单元1上对应的螺杆部伸出，并且也用于组装时预留另外一个基础单元1的螺母部伸入的空间。基础单元1b叠加于基础单元1a上，通过基础单元1a上的凸台作用，使基础单元1b正确叠加，此时，通过应用工具3的螺母套筒32套入基础单元1b的螺母部121b上，螺母部121b通过自身外壁的被限制凸起与螺母套筒32配合，施力转动应用工具3时，带动连接件12b转动，使螺杆部123b旋入螺母部121a中，使两者稳定连接。

接着，将末端组件2安装于基础单元1b上，此时，本体21叠加于本体11b上，通过本体11b上的凸台作用，使本体21正确安装，通过螺头33嵌入螺口槽220，施力转动应用工具3时，带动连接件22转动，使连接件22的螺杆部222旋入螺母部121b内，使两者稳定连接，在需要拆卸使，只需安装上述方式反向转动应用工件3，即可拆，使用十分简单，并且多个基础单元1和末端组件2之间能够实现稳定连接。

见图8a-8d所示，本实用新型的基础组件或末端组件还可以同时具有两个本体，当然，也可以是三个、或者四个，以方便进行组合，其组合的方式与图7中的组合方式相同，但是，每个基础单元或末端组件的本体上均设置有对应的连接件，如图8a所示，基础单元具有两个本体，则本体上均设置有连接件，当另一基础单元或者末端组件安装于其上，将相应的螺杆部与螺母部配合连接即可。

当然，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并非来限制本实用新型实施范围，凡依本实用新型申请专利范围所述构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。