一种可收缩及展开的环状玩具

技术领域

本发明涉及玩具领域，特别是一种可收缩及展开的环状玩具。

背景技术

剪式机构目前有很广泛的应用和发展，它的特点是伸缩比大，可延伸长距离和大跨度，而当它收缩以后所占空间很小，因此被应用于许多行业中，特别是玩具领域。目前大多数玩具中的剪式机构的应用中采用的是单面剪式机构或双平行的剪式机构，大多数的剪式机构在玩具中都是直线伸缩的结构，应用非常单一。

发明内容

针对上述缺陷，本发明的目的在于提出可收缩及展开的环状玩具，其由十一个剪式单元组成，组成剪式单元更多，且儿童握持时可以顺畅的使得环状玩具收缩或展开，使得玩具使用更加简单方便，富有趣味性。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种可收缩及展开的环状玩具，其包括十一个首尾相接成环状玩具的剪式单元；所述剪式单元分为十个插接剪式单元和一个对接剪式单元，所述剪式单元包括：上层板和下层板；所述上层板中部设有中心铰接部，所述上层板的外侧边设有第一铰接部和第二铰接部；所述中心铰接部、所述第一铰接部和所述第二铰接部依次连线为三角形，且所述中心铰接部所在顶角夹角角度为147.2727度；所述上层板和所述下层板形状及结构相同；所述上层板的中部铰接部和所述下层板的中部铰接部铰接，且使得所述上层板中第一铰接部和所述下层板中第二铰接部位于对应剪式单元的同侧，所述上层板中第二铰接部和所述下层板中第一铰接部对应剪式单元的同侧；所述对接剪式单元中上层板和下层板上下叠置时设有对接间隙，所述对接间隙不小于所述插接剪式单元的厚度；十个所述插接剪式单元中所述上层板中所述第一铰接部与相邻的剪式单元中所述下层板的第一铰接部铰接；所述剪式单元中所述上层板中所述第二铰接部与相邻的剪式单元中所述下层板的第二铰接部铰接；使得所述上层板和所述下层板叠置；十个所述插接剪式单元依次铰接成类圆环结构，所述类圆环结构的缺口处两侧的所述插接剪式单元中的第一铰接部和第二铰接部分别与所述对接剪式单元两侧的第一铰接部和所述第二铰接部铰接，形成圆环结构；所述对接剪式单元中所述上层板设有第一握持杆，所述下层板设有第二握持杆；所述对接剪式单元中所述中部铰接部设有复位扭簧，所述复位扭簧的一端与所述对接剪式单元中所述上层板固定，所述复位扭簧的另一端与所述对接剪式单元中所述下层板固定。

更优的，所述上层板和下层板包括三角板部和半圆形花瓣部；所述三角板部为正三角形状，所述半圆形花瓣部为半圆形状；所述半圆形花瓣的直线边与三角板部的一条直线半边重合，所述第一铰接部和所述第二铰接部分别位于所述三角板部外侧边的两个顶角处，且所述第二铰接部位于与所述半圆形花瓣正对的顶角处。

更优的，所述中部铰接部、所述第一铰接部和所述第二铰接部均为设置于所述上层板或下层板的转轴孔；所述转轴孔内穿设有铰接转轴，所述铰接轴的两端设有限位凸台，所述剪式单元限位安装在两个限位凸台之间；所述复位扭簧套设于所述铰接转轴的外部。

更优的，所述第一握持杆和所述第二握持杆包括连接段和握持段；所述第一握持杆的连接段与所述上层板的半圆形花瓣部的周边连接，且所述第一握持杆的延长线穿过所述上层板的中部铰接部；所述第二握持杆的连接段与所述下层板的半圆形花瓣部的周边连接，且所述第一握持杆的延长线穿过所述下层板的中部铰接部；所述第一握持杆和所述第二握持杆中的握持段相向弯折设置。

更优的，所述圆环结构的圆心为中心点，取垂直与所述圆环结构所在平面且同时经过所述中心点和所述对接剪式单元中所述中部铰接部的平面为对称面；所述对接剪式单元中，所述第一握持杆和所述第二握持杆关于对称面对称设置。

更优的，所述握持段设有橡胶把手套。

更优的，所述上层板和所述下层板由塑料材质制成。

更优的，所述半圆形花瓣部的外壁涂设有装饰层。

本发明的实施例的有益效果：

所述环状玩具采用十一个剪式单元组成，其任意一个剪式单元中所述上层板和所述下层板发生相对转动，都能带动环状玩具整体收缩或展开，使得环状玩具能在实现大圆环和小圆环变化的同时，也能使得环面的结构发生更多样的变化；所述环状玩具中各层板采用了错位叠置的安装方式，使得环状玩具结构紧凑和牢固外，还能提高圆环结构的收缩和展开比例；使得所述环状玩具的变化更加多样；此外，为了便于儿童玩耍，所述环状玩具还设有复位扭簧和两个握持部，儿童可以主动对所述环形玩具施力，再配合所述复位扭簧的作用力实现所述环状玩具的动态变化，使得所述环形玩具的趣味性显著提高。

附图说明

图1是本发明的一个实施例中所述剪式单元的结构示意图；

图2是图1所示实施例中的另一个视角的透视结构示意图；

图3是本发明的一个实施例中所述环状玩具处于收缩状态时的结构示意图；

图4是图3所示实施例中的另一个立体视角的结构示意图；

图5是图3所示实施例中的侧视结构示意图；

图6是本发明的一个实施例中所述环状玩具处于展开状态时的结构示意图；

图7是图6所示实施例中的另一个立体视角的结构示意图；

图8是本发明的一个实施例中所述环状玩具处于收缩状态时的透视结构示意图；

图9是本发明的一个实施例中所述环状玩具处于展开状态时的透视结构示意图。

其中：剪式单元10，插接剪式单元11，对接剪式单元12，上层板101，下层板102，中心铰接部103，第一铰接部104，第二铰接部105，中心铰接部所在顶角夹角β；第一握持杆121，第二握持杆122，复位扭簧123，连接段1201，握持段1202。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

本申请的一个实施例，如图1至图9所示，一种可收缩及展开的环状玩具，其包括十一个首尾相接成环状玩具的剪式单元10；所述剪式单元10分为十个插接剪式单元11和一个对接剪式单元12，所述剪式单元10包括：上层板101和下层板102；所述上层板101中部设有中心铰接部103，所述上层板101的外侧边设有第一铰接部104和第二铰接部105；所述中心铰接部103、所述第一铰接部104和所述第二铰接部105依次连线为三角形，且所述中心铰接部103所在顶角夹角角度为147.2727度；具体的，所述顶角夹角在理论上精准角度参数为147.272727，小数点后以27无限循环，应用至实际结构中能精确至小数点后四位就已经可以满足本领域技术人员实现该技术方案；所述上层板101和所述下层板102形状及结构相同；所述上层板101的中部铰接部和所述下层板102的中部铰接部铰接，且使得所述上层板101中第一铰接部104和所述下层板102中第二铰接部105位于对应剪式单元10的同侧，所述上层板101中第二铰接部105和所述下层板102中第一铰接部104对应剪式单元10的同侧；所述对接剪式单元12中上层板101和下层板102上下叠置时设有对接间隙，所述对接间隙不小于所述插接剪式单元11的厚度；十个所述插接剪式单元11中所述上层板101中所述第一铰接部104与相邻的剪式单元10中所述下层板102的第一铰接部104铰接；所述剪式单元10中所述上层板101中所述第二铰接部105与相邻的剪式单元10中所述下层板102的第二铰接部105铰接；使得所述上层板101和所述下层板102叠置；十个所述插接剪式单元11依次铰接成类圆环结构，所述类圆环结构的缺口处两侧的所述插接剪式单元11中的第一铰接部104和第二铰接部105分别与所述对接剪式单元12两侧的第一铰接部104和所述第二铰接部105铰接，形成圆环结构；所述对接剪式单元12中所述上层板101设有第一握持杆121，所述下层板102设有第二握持杆122；所述对接剪式单元12中所述中部铰接部设有复位扭簧123，所述复位扭簧123的一端与所述对接剪式单元12中所述上层板101固定，所述复位扭簧123的另一端与所述对接剪式单元12中所述下层板102固定。

当相邻的剪式单元10之间的所述上层板101和下层板102贴合安装时，如果要让所述环状玩具收缩和展开比更大，相邻的剪式单元10只能一剪式单元10贴合和叠置设置，这样的设置方案会导致环状玩具厚度增大，结构不够紧凑；如果为了避免增加环状玩具的厚度，就只能将相邻剪式单元10共面设置，这样的设置方案又会直接导致相邻的剪式单元10无法实现更大的转动角度，共面的层板会在转动过程中彼此形成阻碍，导致环状玩具的收缩和展开比更小，应用效果很差。

本实施例中，所述环状玩具先由是个插接剪式单元11依次铰接成类圆环结构，再利用一个对接剪式单元12将类圆环状玩具连接成一个完整的圆环结构；其中由于所述插接剪式单元11中所述上层板101和所述下层板102之间设有对接间隙，对接间隙可以让相邻的插接剪式单元11中层板之间上下错开叠置且能自由转动，由于所述环状玩具是由十一个剪式单元10组成的，当在十个剪式单元10的基础上增加一个剪式单元10时，除了铰接点的具体位置设置需要重新设置外，第一个所述插接剪式单元11和第是一个所述插接剪式单元11是不能顺利对接的，因此必须要有所述对接剪式单元12将两者对接，所述对接剪式单元12的两个层板分别位于第一个所述插接剪式单元11和第是一个所述插接剪式单元11两侧，从而既可以将第一个所述插接剪式单元11和第是一个所述插接剪式单元11顺利对接，也不会对第一个所述插接剪式单元11和第是一个所述插接剪式单元11的转动形成阻碍。

所述复位扭簧123可以根据需要，使得所述环状玩具再复位作用下保持收缩趋势，也可以保持展开趋势；当所述环状玩具受到外部作用力时，如果外部作用力克服所述复位扭簧123的作用力，所述环状玩具会发生对应形状变化，当外部作用力消失或减小，所述环状玩具会在所述复位扭簧123的作用力下恢复至收缩状态或展开状态。

所述环状玩具采用十一个剪式单元10组成，其任意一个剪式单元10中所述上层板101和所述下层板102发生相对转动，都能带动环状玩具整体收缩或展开，使得环状玩具能在实现大圆环和小圆环变化的同时，也能使得环面的结构发生更多样的变化；所述环状玩具中各层板采用了错位叠置的安装方式，使得环状玩具结构紧凑和牢固外，还能提高圆环结构的收缩和展开比例；使得所述环状玩具的变化更加多样；此外，为了便于儿童玩耍，所述环状玩具还设有复位扭簧123和两个握持部，儿童可以主动对所述环形玩具施力，再配合所述复位扭簧123的作用力实现所述环状玩具的动态变化，使得所述环形玩具的趣味性显著提高。

更优的，所述上层板101和下层板102包括三角板部和半圆形花瓣部；所述三角板部为正三角形状，所述半圆形花瓣部为半圆形状；所述半圆形花瓣的直线边与三角板部的一条直线半边重合，所述第一铰接部104和所述第二铰接部105分别位于所述三角板部外侧边的两个顶角处，且所述第二铰接部105位于与所述半圆形花瓣正对的顶角处。所述上层板101和所述下层板102设置成这种特殊形状后，在所述环状玩具展开或收缩时，可以使得每个剪式单元10的转动角度更大，即使相邻的剪式单元10中各个层板对应位于相同的转动平面上，也能进一步的增大每个剪式单元10内部所述上层板101和下层板102之间的转动角度，且可以减少对相邻剪式单元10内部转动结构的阻碍。

所述上层板101和下层板102叠置且铰接的具体实施方式很多，本实施例中为了进一步保证结构稳定性和转动顺畅，采用了转轴孔和铰接转轴的技术方案，具体为：所述中部铰接部、所述第一铰接部104和所述第二铰接部105均为设置于所述上层板101或下层板102的转轴孔；所述转轴孔内穿设有铰接转轴，所述铰接轴的两端设有限位凸台，所述剪式单元10限位安装在两个限位凸台之间；所述复位扭簧123套设于所述铰接转轴的外部。

更优的，所述第一握持杆121和所述第二握持杆122包括连接段1201和握持段1202；所述第一握持杆121的连接段1201与所述上层板101的半圆形花瓣部的周边连接，且所述第一握持杆121的延长线穿过所述上层板101的中部铰接部；所述第二握持杆122的连接段1201与所述下层板102的半圆形花瓣部的周边连接，且所述第一握持杆121的延长线穿过所述下层板102的中部铰接部；所述第一握持杆121和所述第二握持杆122中的握持段1202相向弯折设置。所述握持杆设计成弯折状，可以避免两个握持杆扩张角度过大，便于儿童握持；所述连接段1201均穿过对应位置的中部铰接部，可以使得儿童掰动所述握持杆改变所述圆环结构时，更加省力，操作顺畅。

更优的，所述圆环结构的圆心为中心点，取垂直与所述圆环结构所在平面且同时经过所述中心点和所述对接剪式单元12中所述中部铰接部的平面为对称面；所述对接剪式单元12中，所述第一握持杆121和所述第二握持杆122关于对称面对称设置。在儿童使用所述环状玩具时，双手分别握持所述第一握持杆121和第二握持杆122，就很自然的使得所述圆环结构的中心点与和所述对接剪式单元12中所述中部铰接部及儿童身体近似在同一个平面上，这样一方面方便儿童对所述环状玩具施力玩耍，也可以避免环状玩具在玩耍时因为中心与儿童身体偏移过多，避免出现大幅度晃动。

更优的，所述握持段1202设有橡胶把手套。所述橡胶把手既增加了儿童手部握持所述环状玩具的静摩擦力，保证握持牢固，方便儿童对环状玩具施力玩耍，也可以避免两个所述握持杆件靠近时伤及儿童手部，保证了碗具的使用安全。

具体的，所述上层板101和所述下层板102由塑料材质制成。

更优的，所述半圆形花瓣部的外壁涂设有装饰层。

所述环状玩具具有更多的剪式单元10，每个剪式单元10内有两个层板，即所述上层板101和所述下层板102，更多的层板数量可以让所述环状玩具应用更广泛；比如当在所述环状玩具上涂设装饰层，更多的层板让装置面更大，进而使得环状玩具的装饰效果更加多样变化更多。所述装饰层的具体图案和问题，本领域技术人员可以根据玩具变化效果自行设置。

当所述环状玩具中的剪式单元10个数是非质数时，例如为六个时，每个剪式单元10中两个板件彼此铰接的中部铰接点和相邻剪式单元10之间铰接的外部铰接点的具体设置位置很多样，而且本领域技术人员很容易发现其基本规律，六个剪式单元10组成的圆环结构很轻易就能得到，而为了使得剪式单元10增多，扩大圆环结构的应用范围，当组成环状结构的剪式单元10个数增加，且变成是非质数时，其各个铰接点的位置设置方案的研发就变得非常困难，因此也成为现有技术中一大研发难点。当本实施例中所述环状玩具中圆环结构应用至工业领域，由于圆环结构中剪式单元10数量大幅度增加，也是有显著的技术效果的，比如：用于工业冲床和压床中作为转盘送料机器手，整个所述结构为可以转动圆盘状结构，每个剪式单元10的层板上均可以设置具有抓取工件的夹爪或吸盘等现有抓料机构。该转盘送料机器手可以完成以下工序：1.前一个剪式单元10将工件放入冲床磨具；2.圆环结构收缩3.冲床冲压工件；4.转盘转到下一个剪式单元10，圆环结构展开抓料机构抓住工件；5.转盘转到下一个剪式单元10将新工件放入冲床磨具；6圆环结构收缩；7.冲床冲压；如此循环，既可以实现多工位循环上下料冲压操作。同理，此外该机构可以同时配饰至多工位工业加工中，每一个或多个剪式单元10可以配套为加工设备上下料操作，使得多个加工设备能实现同步加工，进而提高了加工设备工作效率。因此应用效果上来看，当组成环状结构的剪式单元10个数越多，环状结构在动态伸缩过程中维持圆环形状更好，且剪式单元10数量越多应用范围也会更广。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。