專利名稱：用于模塊化玩具組件的磁性接頭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種這種類型的磁性玩具領(lǐng)域，該類型的玩具包括多個結(jié)構(gòu)化模塊元件，例如EP-A-1724715中公開的類型，更適當?shù)厣婕按判越宇^裝置，下文中稱為用于包括模塊化結(jié)構(gòu)元件的玩具的“磁性接頭”，所述磁性接頭適于實現(xiàn)玩具的兩個或更多結(jié)構(gòu)元件之間更大的組裝和錨固自由度和能力。通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭，可以很靈活的方式實現(xiàn)具有二維/三維幾何形狀的玩具組件，例如用于再現(xiàn)紀念碑、城堡、通用建筑、靜態(tài)和/或動態(tài)玩具和模仿真實環(huán)境或僅是幻想環(huán)境的結(jié)構(gòu)簡單或復(fù)雜的玩具組件。
背景技術(shù)：
長時間以來，在結(jié)構(gòu)玩具領(lǐng)域中，市場上出現(xiàn)了設(shè)有模塊化元件的不同玩具系統(tǒng)，商業(yè)上公知的例如商標為“Meccano”、“Lego”、“K’ nex”、“Geomag”和其它的所述玩具系統(tǒng)特別適于開發(fā)創(chuàng)造力。除了不同部件的形狀之外，這些玩具的彼此不同主要在于連接系統(tǒng)。具體地，“Meccano”的特征在于點型連接系統(tǒng)，其中平面狀金屬條設(shè)有以固定步長間隔開的多個孔，其中條與條之間的連接通過螺帽和螺栓裝置實現(xiàn)，其中球必需被插入兩個或更多部分重疊的條的對準孔中。除了需要一定的動手能力，該連接系統(tǒng)僅當螺栓和螺帽并未很強力地緊固時能夠使得條之間相對旋轉(zhuǎn)，另外，玩具的條之間的位置、朝向和連接僅可在平面內(nèi)、在單個孔處調(diào)整。“Lego”則由多個由塑料材料制成的適于彼此固定地接合的小積木組成，每個積木在相對側(cè)具有突起和/或空穴，其中積木的突起與一個或更多積木的空穴接合，突起和空穴僅允許在兩個相反側(cè)彼此固定地接合，防止任何相對移動。作為對這種類型的積木之間的所述連接系統(tǒng)的替代，US-A-3196579、US-A-4026086和EP-A-1093834公開了模塊化積木或塊之間的磁性連接系統(tǒng)，然而，磁體被以永久方式嵌入或固定，這同樣也不可能使玩具的結(jié)構(gòu)元件之間發(fā)生任意移動，除非使用特殊部件，此外，由于磁體被固定地布置，這使得不可能改變連接點。“K’nex”的特征則在于連接點的機械系統(tǒng)，其中使用卡扣結(jié)合裝置，該裝置也僅通過適當?shù)貙Ｓ貌考试S玩具的結(jié)構(gòu)元件之間的限制移動。在EP-A-1080476和EP-A-1742715中的一些實施例和應(yīng)用中公開了“Geomag”。特別地，EP-A-1080476涉及一種包括金屬球和磁條的磁性玩具組件,金屬球和磁條適于能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)建二維或三維結(jié)構(gòu)，其特征在于閉合的磁路，例如顯著增加磁性錨固力的回路。此夕卜，在Geomag系統(tǒng)中，盡管球允許玩具組件的磁條旋轉(zhuǎn)和定向，但這種旋轉(zhuǎn)和定向僅能夠繞球本身發(fā)生。如果一方面，僅使用球和磁條能夠?qū)崿F(xiàn)構(gòu)造出不同形狀和尺寸的簡單和復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，然而，從美學(xué)觀點、模塊化的觀點和玩耍的創(chuàng)造力方面出發(fā)，在某種意義上所述使用導(dǎo)致限制。構(gòu)成接近本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的EP-A-1742715則建議了 EP-A-10808476的球和磁條的不同實施方式和使用。特別地，EP-A-1742715公開了一種玩具組件，包括多個非磁性材料的結(jié)構(gòu)和模塊元件，其適于被包含在玩具組件的構(gòu)造中，且同時具有結(jié)構(gòu)和美學(xué)功能，其中，取決于在玩具的構(gòu)造期間所述模塊元件的組合和布置，模塊元件能夠結(jié)合所述元件的美學(xué)特征和幾何形狀而改造且適于組合以便實現(xiàn)任何類型的結(jié)構(gòu)。該玩具的結(jié)構(gòu)元件通過限定支撐骨架的磁性連接元件被保持在組裝狀態(tài)，支撐骨架包括可移除地插入玩具的結(jié)構(gòu)元件的通孔中的磁條和設(shè)置在玩具的相鄰結(jié)構(gòu)元件之間的金屬球和/或鐵磁性塊元件。由條、球元件提供的磁性連接系統(tǒng)盡管一方面只要具有用于結(jié)構(gòu)元件之間連接的適當支撐磁性骨架就能構(gòu)造成不同類型的玩具組件，但是另一方面同樣也限制了所述結(jié)構(gòu)元件的模塊性和自由改變所述結(jié)構(gòu)元件的相對位置和朝向的能力。例如在US-A-1236234、US-A-3998004、US-A-6626727 和 US-A-6969294 中公開了其它模塊化磁性玩具。
通過對市場上存在的不同模塊玩具和前文提到的專利中公開的玩具進行的詳細分析，得出如下結(jié)果所述玩具的部件具有有限的可玩性，同一玩具不很靈活且不適于再現(xiàn)多種類型的游戲結(jié)構(gòu)或玩具組件或所述玩具結(jié)構(gòu)復(fù)雜且昂貴。除了前文指出的缺陷，以前已知的機械和磁性連接系統(tǒng)的限制包括在玩具組件的構(gòu)造期間和之后不能有效改變玩具元件之間的錨固點和朝向，只能以極受限制的方式或在設(shè)計階段預(yù)建立的方式進行改變。為了部分解決所述問題，W02008/043535公開了使用用于不同形狀和類型的玩具的結(jié)構(gòu)元件，包括在布置于特定接觸區(qū)域的適當?shù)目昭ㄖ锌梢苿拥拇朋w。然而，也在這種情況下，用于使玩具元件相互接觸和磁性錨固的點或區(qū)域必需總是在設(shè)計階段預(yù)預(yù)先建立，不能連續(xù)改變或變化所述錨固點或區(qū)域以便在玩具的構(gòu)造期間針對不同的組裝需求來改變所述點或區(qū)域。發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種用于連接玩具組件的模塊化結(jié)構(gòu)元件的磁性接頭裝置，通過該裝置能夠直接由使用者在開始構(gòu)造玩具時或在此期間自由選擇和/或改變玩具的結(jié)構(gòu)元件之間的接觸錨固區(qū)域和/或錨固點，且連續(xù)改變；因而，關(guān)于相同構(gòu)造塊的形狀和類型以及還關(guān)于玩具的結(jié)構(gòu)和美學(xué)特征或其它需求，顯著地實現(xiàn)限定和/或改變玩具的結(jié)構(gòu)元件之間的接觸和錨固點的選擇、它們的位置的方向的可能性。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種適于連接如前文限定的玩具的結(jié)構(gòu)元件的磁性接頭裝置，通過該裝置，在組裝狀態(tài)下玩具的不同元件可根據(jù)一個或更多方向和/或平面被不同地定位和/或定向，以及通過同時使玩具的每個結(jié)構(gòu)元件相對于同一結(jié)構(gòu)元件的縱軸線相對旋轉(zhuǎn)，玩具的兩個或更多元件在一個或更多接觸區(qū)域或點可彼此錨固。本發(fā)明的進一步的目的是提供一種用于可組合玩具的結(jié)構(gòu)組件，包括多個模塊化結(jié)構(gòu)元件和多個磁連接元件，其中玩具的結(jié)構(gòu)元件的形式或形狀相同和/或不同，且適于選擇性地彼此組合，以便通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置穩(wěn)固地保持在組裝狀態(tài)。因此，玩具的創(chuàng)造力和玩耍多樣性顯著提高，同樣提高的還有下述的這些可能性在所述玩具的構(gòu)造期間容易改變各結(jié)構(gòu)元件的布置和排列，且在待組裝的結(jié)構(gòu)元件的類型、位置和數(shù)量、以及在錨固點和/或區(qū)域上的選擇方面沒有任何約束或限制一所有這些都隨著將被構(gòu)造的玩具的形狀和美學(xué)特征而變化?；诒景l(fā)明的技術(shù)問題包括提供用于連接模塊化玩具的不同結(jié)構(gòu)元件的磁性接頭裝置，該接頭裝置使得使用者完全沒有任何約束——無論是在定位連接點還是將被組裝的玩具結(jié)構(gòu)元件的任何組件的形狀和/或美學(xué)特征方面。

發(fā)明內(nèi)容
通過根據(jù)權(quán)利要求I的磁性接頭裝置、以及通過根據(jù)權(quán)利要求10的包括結(jié)構(gòu)元件和磁性接頭裝置的玩具組件，能夠?qū)崿F(xiàn)這些和其它目的。根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供一種磁性接頭裝置，其適于可脫開地連接兩個或更多可組合玩具組件的具有結(jié)構(gòu)和美學(xué)功能的模塊化結(jié)構(gòu)元件，其中玩具結(jié)構(gòu)元件包括、非導(dǎo)磁材料的本體，其設(shè)有至少一個端部敞開的縱向通孔且設(shè)有具有至少一個槽的外表面，該槽在端部表面之間延伸且在端部表面處敞開；和其中，所述接頭裝置包括可滑動地且可移除地插入和定位到所述玩具組件的結(jié)構(gòu)元件的所述縱向通孔中的第一磁條，其特征在于，包括鐵磁材料的主金屬銷，其能夠滑動地和可移除地插入且定位到所述第一結(jié)構(gòu)元件的縱向槽中，所述縱向槽設(shè)有用于保持所述金屬銷的側(cè)部鄰接表面；其中，插入第二結(jié)構(gòu)元件的通孔的第二磁條的一端被磁性錨固到插入到所述第一結(jié)構(gòu)元件的所述縱向槽中的所述主金屬銷；和其中，所述第二磁條的另一端被磁性錨固到保持用鐵磁性塊元件。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提供一種用于可組合玩具的結(jié)構(gòu)組件，包括多個模塊化結(jié)構(gòu)玩具元件，和多個磁性錨固元件，其中玩具的結(jié)構(gòu)元件通過如前文限定的磁性接頭裝置被保持在組裝狀態(tài)。玩具的結(jié)構(gòu)元件根據(jù)將被構(gòu)造的玩具組件的類型而可具有任何形狀，例如棱柱、圓柱、或任何其它形狀；此外，玩具的所述結(jié)構(gòu)元件可由任何類型的非導(dǎo)磁材料(例如塑料、木材、紙板或它們的組合)或其組合制造。玩具的結(jié)構(gòu)元件還可以具有任何尺寸例如，玩具結(jié)構(gòu)元件可包括具有基本長度的模塊元件、具有所述基本長度的約數(shù)長度的模塊元件。玩具結(jié)構(gòu)元件可在外表面的一個或更多側(cè)面和/或端部具有用于不同類型的金屬錨固銷的插入的縱向和/或橫向端部敞開槽，以及可能的交叉通孔。槽在側(cè)面和兩端敞開，使得磁性接頭的至少一個金屬銷能夠引入、滑動和移除。特別地，槽具有提供有或成形有用于在與同一槽垂直的方向上保持金屬銷的側(cè)部鄰接表面的狹縫。磁條可以是任何形式，只要其適于在每端提供磁極即可。此外，可以提供具有不同厚度、截面和/或長度的金屬銷，例如具有小于收容槽的厚度和/或截面尺寸，所述金屬銷適于自由地滑動且可沿槽定位。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，用于容納金屬銷的縱向和/或橫向槽有利地能夠用于插入玩具的面板或其它附加元件。


根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置以及包括結(jié)構(gòu)元件和磁性接頭裝置的玩具組件的這些和進一步的特征將更好地從以下描述和附圖的例子中得出，其中
圖I是玩具的兩個結(jié)構(gòu)元件在通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的組裝狀態(tài)下的透視圖；圖2是根據(jù)圖I的線2-2的放大剖視圖；圖3是根據(jù)圖2的線3-3的進一步放大詳細圖；圖4是玩具結(jié)構(gòu)元件的第一側(cè)視圖；圖5是與圖4的結(jié)構(gòu)元件類似的玩具結(jié)構(gòu)元件的第二側(cè)視圖；圖6是根據(jù)圖4的線6-6的剖視圖；圖7是根據(jù)圖4的線7-7的剖視圖；圖8至18示出用于根據(jù)本發(fā)明的接頭裝置的磁性錨固元件和不同結(jié)構(gòu)元件的幾 個圖；圖19以部分視圖和部分剖視圖的方式示出兩個聯(lián)接的玩具結(jié)構(gòu)元件，其中金屬銷防止所述結(jié)構(gòu)元件的橫向位移；圖20示出根據(jù)圖19的線20-20的剖視圖，其中金屬銷使得兩個個玩具結(jié)構(gòu)元件能夠沿銷的縱向軸線相互滑動；圖21示出三個結(jié)構(gòu)元件之間通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的銷的連接；圖22示出通過輔助連接元件和根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)磁性接頭裝置連接的成角布置的兩個玩具結(jié)構(gòu)元件；圖23示出包括輔助面板的玩具結(jié)構(gòu)元件的組件的前視圖；圖24示出根據(jù)圖23的線24_24的剖視圖；圖25通過示例方式示出由玩具結(jié)構(gòu)元件和根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置獲得的椅子的透視圖；圖26是根據(jù)圖25的線26_26的放大剖視圖；圖27示出通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置而處于組裝狀態(tài)的、由不同玩具結(jié)構(gòu)元件獲得的飛機的透視圖；圖28是圖27的飛機的分解圖；圖29至33示出通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置連接的、組裝的結(jié)構(gòu)元件的其它示例。具體實施例方式現(xiàn)在將參考圖I至3的示例公開適于構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的玩具組件的磁性接頭裝置和模塊化元件的組件的新特征和一些優(yōu)選實施例。圖I至3通過示例方式示出兩個主要結(jié)構(gòu)元件10，其適于被組合以用于構(gòu)造玩具組件，下文中簡稱為所述“結(jié)構(gòu)元件”，其通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置而處于組裝狀態(tài)；還需指出的是，與接頭裝置的磁性錨固元件不同，玩具的“結(jié)構(gòu)元件”應(yīng)該被理解成是在玩具的構(gòu)造中具有專門的美學(xué)和結(jié)構(gòu)功能的任何元件。特別地，具有基本模塊長度的第一、豎向布置的主結(jié)構(gòu)元件由附圖標記10. I表示，而長度為前述結(jié)構(gòu)元件10. I的基本模塊長度的約數(shù)(submultiple)的第二主結(jié)構(gòu)元件由10. 2表示。結(jié)構(gòu)元件10. I和10. 2包括非導(dǎo)磁材料(例如塑料材料、木材、其它適合材料或其任何組件)的棱柱形細長體，具有由平坦的側(cè)面11限定的外表面，該平坦的側(cè)面沿縱向軸線在端部表面12之間延伸，每個結(jié)構(gòu)元件10的側(cè)面11和端部表面12限定了與玩具的其它結(jié)構(gòu)元件相互接觸的表面。結(jié)構(gòu)元件10. I和結(jié)構(gòu)元件10. 2在示出的情況下都具有至少一個通孔15，該通孔沿縱向軸線在本體的整個長度上延伸；此外，結(jié)構(gòu)元件10. I和10. 2在外表面的一個或更多側(cè)面11上具有至少一個縱向的端部敞開的槽16，其與通孔15 —起在玩具的結(jié)構(gòu)元件10的端部表面12之間與本體的縱向軸線平行地延伸。在玩具10的結(jié)構(gòu)元件具有在兩個側(cè)面11之間延伸的橫向通孔17的情況下，縱向槽16與所述橫向孔17交叉。圖2和圖3更詳細地示出根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭和玩具結(jié)構(gòu)元件的組件的特征。如圖所示，磁性接頭裝置包括鐵磁材料或其它導(dǎo)磁材料的主金屬銷18，該銷被插入且適于可移除地定位于第一結(jié)構(gòu)元件10 (例如圖I的結(jié)構(gòu)元件10. I)的槽16中。磁性 接頭裝置還包括細長磁條19，其適于可移除地插入第二結(jié)構(gòu)元件10. 2的通孔15中，從而由例如第一永磁體20A的磁極構(gòu)成的磁條19的極端?？吭诮Y(jié)構(gòu)元件10. I的側(cè)面11上，從而將磁條19的所述極端磁性地錨固至金屬銷18。因而，金屬銷18被吸引抵靠于槽16的縱向狹縫的兩側(cè)邊緣的鄰接表面21上，兩個鄰接表面21之間的空間(且因此狹縫的寬度)必需小于銷18的截面的尺寸，以便限制所述銷18，防止其沿著與槽16垂直的方向被移除。圖2還示出由第二永磁體20B提供的磁條19的另一極端被磁性錨固到鐵磁性材料的塊元件——例如位于非導(dǎo)磁材料的另外結(jié)構(gòu)元件23的凹座內(nèi)的金屬球22 ;通過所述球22被由磁體20B產(chǎn)生的磁力吸引，所述另外結(jié)構(gòu)元件被壓靠到主結(jié)構(gòu)元件10. 2的與結(jié)構(gòu)元件10. I接觸端相反的端部。在圖2中，由磁體20A和20B產(chǎn)生的、分別與金屬銷18和金屬球22關(guān)聯(lián)的磁力線示意性地由FA和FB示出。因而，由于由磁條19的磁體分別在金屬球22和在金屬銷18上產(chǎn)生的相反的磁性吸引力，玩具的兩個結(jié)構(gòu)元件10. I和10. 2通過該磁性接頭裝置被牢固地組合到一塊且保持在其組裝狀態(tài)下。如已經(jīng)討論的那樣，主金屬銷18和磁條19必需分別具有比槽16和通孔15的截面尺寸小的截面尺寸，以便使得所述主金屬銷18和所述磁條19能夠用手可滑動地插入、定位和自由移除。還要說明的是，可替代地，金屬球22和另外的結(jié)構(gòu)元件23可由任何其它導(dǎo)磁材料的塊元件替代，如以下參考圖23的示例討論的。此外，構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的一部分的主金屬銷能夠具有任何長度，或玩具組件可包括不同長度的金屬銷。再次參考圖1-3，由于在這種情況下銷18具有顯著小于槽16的長度，結(jié)果顯然所述銷18可沿槽16自由地滑動且定位——無論是銷18被插入時還是后續(xù)的過程，以便改變處于它們組裝狀態(tài)的兩個玩具結(jié)構(gòu)元件10. I和10. 2之間的區(qū)域或錨固點；最后，從同樣的圖中能夠確定一個或兩個結(jié)構(gòu)元件10. I和10. 2可繞與銷18垂直的軸線成角地旋轉(zhuǎn)，該軸線與磁性條19的縱向軸線一致。圖4至7以不同視圖和剖視圖更詳細地示出玩具結(jié)構(gòu)元件的一些特征，因此，在這些圖中使用與以前附圖相同的附圖標記，以表示相同或等同的部件。在圖4的情況下，結(jié)構(gòu)元件10設(shè)有三個在相對側(cè)面11之間延伸的交叉通孔17，而在圖5的情況下，結(jié)構(gòu)元件10設(shè)有在側(cè)面11的整個長度上延伸的縱向槽16。
在不同類型和/或設(shè)計的玩具構(gòu)造中，在一些情況下必需要布置具有不同長度或不同形狀和/或尺寸的結(jié)構(gòu)元件10，并且必須要布置各種形式或形狀的結(jié)構(gòu)元件或不同類型的結(jié)構(gòu)元件。在圖I至7中，示出一些平行六面體形狀的結(jié)構(gòu)元件10，然而，根據(jù)將要獲得的玩具的類型，結(jié)構(gòu)元件10可以是任何其它幾何形狀，例如棱柱、圓柱、圓錐或其它形狀。而且，結(jié)構(gòu)元件10的長度和橫向尺寸可以是任意的；然而，在結(jié)構(gòu)元件和磁性錨固裝置的組件中，可能需要布置多個相同長度和/或形狀的結(jié)構(gòu)元件，和/或布置不同長度和/或形狀的結(jié)構(gòu)元件。例如，結(jié)構(gòu)元件的組件可包括具有例如與圖I的結(jié)構(gòu)元件10.1相同的預(yù)定基本長度的第一組主結(jié)構(gòu)元件，和長度小于前述主結(jié)構(gòu)元件、與結(jié)構(gòu)元件10. 2相同(例如具有等于主結(jié)構(gòu)元件的長度的2/3的長度)的第二組第二結(jié)構(gòu)元件，和可能的第三組模塊化結(jié)構(gòu)元件10. 3，其長度小于前述結(jié)構(gòu)元件的長度，例如等于主結(jié)構(gòu)元件的長度的1/3。通常，不同組結(jié)構(gòu)元件的所有或部分結(jié)構(gòu)元件將具有縱向通孔15，和/或在至少一個面或與組件的其它結(jié)構(gòu)元件的側(cè)部接觸表面上的至少一個縱向槽16，其中用于根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝 置的金屬銷18可以被可移除地插入縱向槽16中。另外還建議的是，結(jié)構(gòu)元件10或某些結(jié)構(gòu)元件在一個或更多表面上具有一個或更多橫向槽，該橫向槽如在圖4和圖5中由16’示意性地表示的那樣呈敞開或封閉環(huán)形狀。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的磁性錨固元件和模塊化結(jié)構(gòu)元件的玩具組件中，除了相同和/或不同形狀和/或尺寸的模塊化結(jié)構(gòu)元件，設(shè)置接頭裝置的其它結(jié)構(gòu)元件和/或磁性連接元件是有用的。如在以下公開的，圖8至18通過示例方式示出多個結(jié)構(gòu)元件和磁性和/或機械連接元件；在不同圖中，使用以前圖中的相同附圖標記以便表示相同或等同部件。圖8、9、10示出類型相同但是長度不同的三個模塊化結(jié)構(gòu)元件10. 1、10. 2和10. 3，其中圖9和圖10的結(jié)構(gòu)元件是圖8的主結(jié)構(gòu)元件10. I的約數(shù)，特別地，圖8的結(jié)構(gòu)元件10. I設(shè)有縱向槽16和三個交叉通孔17，圖9的結(jié)構(gòu)元件10. 2設(shè)有兩個交叉通孔17，而圖10的結(jié)構(gòu)元件10. 3在沿三個垂直方向上取向的不同側(cè)面上具有一個交叉孔17、中央通孔25和槽16。圖11則示出與圖2的元件23相同的另外的保持元件，在圖11的情況下，除了用于容納金屬球22的座23’，保持元件23包括軸向通孔15和縱向槽16，其適于分別與圖8、9和10的任何玩具結(jié)構(gòu)元件10的通孔15和槽16對準。圖12示出磁性條19的優(yōu)選的、非限制性實施例，其可以具有任何形式，只要其適于磁性連接根據(jù)前述附圖的玩具組件的結(jié)構(gòu)元件10即可。因此，磁條19可以具有任何形式或形狀，且可以具有任何長度一只要所述磁條19在其每一端具有磁極(如圖12中的20A和20B表示)即可。例如，磁條19在其兩端可包括永磁體20A、20B，其由鐵磁性材料的中間磁芯24磁性連接，該中間磁芯24在兩個磁體20A和20B的相對磁極之間延伸；磁體20A、20B和金屬磁芯24由合成樹脂的涂層24’保護。如以前討論的，在本發(fā)明的領(lǐng)域中，其它類型或不同形式的磁條19同樣適用。圖13示出長度減少的主金屬銷18，其與圖2的主金屬銷18相同。通常，金屬銷18具有略小于槽16的直徑的直徑——如以前描述的，槽16具有其形狀能提供兩個側(cè)部鄰接表面21的縱向狹縫，防止銷18沿與槽16垂直的方向離開。
圖14則示出比前文的銷18的長度長——例如等于或大于結(jié)構(gòu)元件10的槽16的長度——的主金屬銷18’。圖15示出用于在根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的相對端阻擋磁條19的金屬球22，而圖16、17和18示出導(dǎo)磁材料制成的三個不同的另外的銷，這些銷適于可移除地插入對應(yīng)結(jié)構(gòu)元件10的縱向通孔15中。特別地，圖16、17和18示出三個不同類型輔助金屬銷，它們可以是圓柱或多邊形形狀，并且可以具有任何長度，以便與結(jié)構(gòu)元件10的通孔15的長度一致，或可替代地，與單個玩具元件的外表面的對應(yīng)縱向狹縫16的長度和/或與交叉孔17的長度一致。特別地，圖16示出第一類型的金屬銷25. 1，該銷在一個或更多側(cè)面上設(shè)置有平坦表面26，這些表面具有預(yù)定間距，所述間距與結(jié)構(gòu)元件10的交叉孔17之間的間距對應(yīng)；以這種方式，在玩具組件的構(gòu)造中，銷25. I的平坦表面26與結(jié)構(gòu)元件10的孔17對準，能夠?qū)崿F(xiàn)與一個或更多從一側(cè)或相對側(cè)插入孔17中的磁條19的磁性連接。圖17示出第二類型的輔助金屬銷25. 2，該銷25. 2包括三個交叉通孔27，該交叉 通孔的直徑與圖13和14中示出的主金屬銷18和18’的直徑對應(yīng)。圖18示出第三類型的金屬銷25. 3，其具有三個交叉通孔27和在一個或更多側(cè)面上的平坦表面28，所述平坦表面在銷的整個長度上延伸；因而，不同類型的金屬銷18、18’和25可以是分離地或連接到一起地使用，以磁性和/或機械連接玩具的結(jié)構(gòu)元件。同樣通過示例的方式，圖19至22示出根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的進一步的特征；在這些圖中，同樣使用以前附圖的相同附圖標記以便表示類似或等同部件。特別地，從圖19中示出由磁條19接合的金屬銷18連接兩個結(jié)構(gòu)元件10. 2和10. 3，通過磁性錨固力防止所述兩個結(jié)構(gòu)元件10. 2和10. 3橫向位移，相反地，圖20示出兩個結(jié)構(gòu)元件10. 2和10. 3在金屬銷18的縱向方向上可相對于彼此相對滑動的能力。圖21示出通過磁條19和單個金屬銷18使三個以相互90°布置的結(jié)構(gòu)元件10. I、
10.2和10. 3磁性和機械連接的可能性，該金屬銷18部分延伸到兩個相鄰結(jié)構(gòu)元件10. I和
10.3的槽16中而磁性錨固到結(jié)構(gòu)元件10. 2的磁條19。圖22示出輔助連接元件29的使用，該輔助連接元件具有楔形或三角形截面，所述輔助連接元件29具有與結(jié)構(gòu)元件10. I、10. 2的相互接觸表面，其設(shè)有用于插入相應(yīng)金屬銷18的槽；從而，兩個結(jié)構(gòu)元件10可以通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置而被中間連接元件29磁性錨固；顯然，連接元件29的接觸表面之間的角度可以有所不同，例如大于或小于示出的角度。剩余的圖23至33示出了根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)元件和接頭裝置的磁性連接元件在玩具構(gòu)造中的一些應(yīng)用。同樣地，在圖23至33中使用與以前附圖相同的附圖標記，以便表示相同或等同的部件。圖23和24示出兩個豎向布置的結(jié)構(gòu)元件10B，其通過限定根據(jù)本發(fā)明的相應(yīng)磁性接頭裝置的磁條19和金屬銷18與兩個水平結(jié)構(gòu)元件IOA連接；同樣的圖還示出插入兩個豎直結(jié)構(gòu)元件IOB的槽16中的中央面板30。同樣的圖還示出了在雙箭頭W的方向上移動和定位兩個豎直結(jié)構(gòu)元件IOB的能力，以便使用不同尺寸的面板30。從圖23中，進一步示出兩個水平結(jié)構(gòu)元件IOA通過相應(yīng)磁條19和兩個橫向鐵磁性面板31彼此磁性錨固。圖25示出通過模塊化結(jié)構(gòu)元件10和根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置構(gòu)造的椅子，而圖26詳細地示出扶手和前腿之間的磁性接頭裝置。
該椅子通過組裝多個模塊化結(jié)構(gòu)元件10獲得，這些模塊化結(jié)構(gòu)元件10由如圖26中詳細地示出的磁條19和金屬銷18錨固；從同一圖26中進一步示出相同的磁性接頭裝置，限定椅子的座的任何材料的面板32可通過將面板32組合在腿的磁條19和扶手的金屬銷18之間來錨固。上面所有關(guān)于圖25的椅子的描述也適于組裝任何元件組，以用于構(gòu)造例如以下圖28至33中示出的任何類型玩具。圖28和29通過示例方式示出構(gòu)造飛機的情 形，以及結(jié)構(gòu)組件和根據(jù)本發(fā)明的接頭裝置的進一步的特征；基于該特征，用于容納金屬銷18的槽16用于磁性和/或機械連接玩具的其它部件。如在圖28的分解圖中更好地示出的，飛機由適于利用根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置和用于不同組成部件的機械接頭來手工組裝的多個元件組成，特別是附圖示出了構(gòu)成飛機的中央主體的模塊化結(jié)構(gòu)元件10、構(gòu)成駕駛艙的前部元件33、構(gòu)成翼的兩個橫向元件34、構(gòu)成尾部的后部元件35和代表后部的噴氣發(fā)動機的輔助元件36。構(gòu)成飛機的不同部件通過根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置和通過槽和舌類型的機械連接元件而保持為組裝狀態(tài)。特別地，駕駛艙33通過插入元件10的通孔15中的磁條19和插入駕駛艙33的槽16中的金屬銷18而連接到飛機的中央結(jié)構(gòu)元件10，而發(fā)動機模塊36通過與磁條19的后磁極磁性接合的球22連接到結(jié)構(gòu)元件10。相反，兩個翼34和尾部元件35具有適于插入結(jié)構(gòu)元件10的縱向槽16中的縱向肋37，所述翼34和所述尾部元件35在兩側(cè)上被駕駛艙33和發(fā)動機36限制。以下圖29至33以非限定方式示出通過根據(jù)本發(fā)明的磁性和/或機械連接元件而磁性連接玩具組件的不同結(jié)構(gòu)元件的進一步的可能性，同樣地，在所有圖中使用與前面附圖相同的附圖標記，以便表示相同或等同部件。圖29示出三個軸向?qū)实慕Y(jié)構(gòu)元件10，其中兩個橫向元件的磁條19被磁性錨固到插入中央結(jié)構(gòu)元件的縱向通孔中的金屬銷25，而在兩端磁性連接到結(jié)構(gòu)元件10的兩個金屬面板由31表不。圖30示出圖29的三個結(jié)構(gòu)元件10的對準布置，其中金屬銷25部分地突出到中央元件10的縱向通孔中，且部分突出到左手側(cè)元件10的縱向通孔中，同樣地，右手側(cè)元件10的磁條19部分地突出到中央元件的縱向通孔中。因而，實現(xiàn)了在軸向方向上的磁性連接和機械連接，所述機械連接防止了在橫向于結(jié)構(gòu)元件10之間的縱向?qū)瘦S線的方向上的任何移動。圖31示出三個結(jié)構(gòu)元件10的布置，其中中央元件10的磁條19被磁性錨固到插入左手側(cè)結(jié)構(gòu)元件10的槽16中的金屬銷18，以及所述磁條19通過交叉孔17被磁性錨固到右手側(cè)結(jié)構(gòu)元件10的通孔中的金屬銷25。圖32示出兩個結(jié)構(gòu)元件10的“T型”布置，其中插入豎直元件10的通孔15中的磁條19經(jīng)由孔17與插入水平元件10的通孔17中的金屬銷25. I磁性錨固；此外，磁條19被磁性錨固到插入在豎直結(jié)構(gòu)元件10的下端的交叉孔17中的金屬銷25. 2 ;在同樣的圖中還標示出主金屬銷18，其被插入豎直結(jié)構(gòu)元件10的槽26中且同時進入輔助銷25. 2的交叉通孔27中。最后，圖33示出構(gòu)造如下玩具組件的可能性該組件包括由磁條19可旋轉(zhuǎn)地支撐的例如鼓39形式的旋轉(zhuǎn)元件，磁條19在兩個橫向結(jié)構(gòu)元件10之間延伸且磁性錨固到金屬銷25。在之前描述的示例中，模塊化結(jié)構(gòu)元件10、磁條19和主金屬銷18和18’都被圖示為直線元件的形式，然而，也可以提供弧形結(jié)構(gòu)元件10、磁條19和金屬銷18和18’，其延伸例如等于、大于或小于90°的圓弧，從而實現(xiàn)玩具組件和不同結(jié)構(gòu)元件10之間的磁性連接系統(tǒng)的多樣性。根據(jù)所有在附圖的例子中描述和示出的，應(yīng)該理解本發(fā)明涉及用于構(gòu)造玩具的模塊化結(jié)構(gòu)元件之間的特定磁性接頭裝置，還涉及包括模塊化結(jié)構(gòu)元件10的玩具組件，其中使用根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置。在任何情況下，應(yīng)該理解所有參考附圖給出的描述和圖 示都是以根據(jù)本發(fā)明的磁性接頭裝置的特征和一些可能應(yīng)用的說明性方式給出，因此，可以對組成根據(jù)本發(fā)明的玩具組件和磁性接頭裝置的不同部件的形狀和尺寸進行其它變型或改變，而不脫離所包含的權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種磁性接頭裝置，其適于可脫開地連接兩個或更多具有結(jié)構(gòu)和美學(xué)功能的玩具組件的結(jié)構(gòu)元件(10)，其中每個結(jié)構(gòu)元件(10)包括 非導(dǎo)磁材料的本體，其設(shè)有至少一個端部敞開的縱向通孔(15)且設(shè)有具有至少一個槽(16)的外表面(11 )，該槽在端部表面(12)之間延伸且在端部表面處敞開；和 其中，所述接頭裝置包括可滑動地且可移除地插入和定位到所述玩具組件的結(jié)構(gòu)元件(10)的所述縱向通孔(15)中的第一磁條(19)，其特征在于，包括 鐵磁材料的主金屬銷(18 ;18’)，其能夠滑動地和可移除地插入且定位到第一結(jié)構(gòu)元件(10. I)的縱向槽(16)中，所述縱向槽(16)設(shè)有用于保持所述金屬銷(18 ;18’)的側(cè)部鄰接表面(21)； 其中，插入第二結(jié)構(gòu)元件(10. 2)的通孔(15)的第二磁條(19)的一端被磁性錨固到插入到所述第一結(jié)構(gòu)元件(10. I)的所述縱向槽(16)中的所述主金屬銷(18 ;18’)；和 其中，所述第二磁條(19)的另一端被磁性錨固到保持用鐵磁性塊元件(22 ；25 ;31)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的磁性接頭裝置，其特征在于所述金屬銷(18;18’ ；25)具有與所述玩具組件的所述結(jié)構(gòu)元件(10)的所述槽(16)或通孔(15)的長度相同或不同的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I的磁性接頭裝置，其特征在于所述結(jié)構(gòu)元件(10)包括至少一個交叉通孔(17)，所述交叉通孔與所述縱向通孔(15)交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的磁性接頭裝置，其特征在于所述結(jié)構(gòu)元件(10)包括至少一個側(cè)面(11)上的、橫向延伸到所述縱向通孔(15)的至少一個槽(16’)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的磁性接頭裝置，其特征在于包括與玩具組件的結(jié)構(gòu)元件(10)的縱向通孔(15)或交叉通孔(17)相適應(yīng)的另外的金屬銷(25)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I或5的磁性接頭裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)元件(10)、磁條(19)和金屬銷(18;18’ ；25)是直線形的或弧形形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5的磁性接頭裝置，其特征在于結(jié)構(gòu)元件(10)的縱向通孔(15)和槽(16)以及磁條(19)和金屬銷(18 ;18’ ；25)具有圓柱形和/或多邊形形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的磁性接頭裝置，其特征在于所述另外的金屬銷(25)具有至少一個交叉通孔(27)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5的磁性接頭裝置，其特征在于所述另外的金屬銷(25)包括至少一個側(cè)部平坦表面(28)。
10.一種結(jié)構(gòu)玩具系統(tǒng)，包括 第一組可磁性錨固的條形細長框架元件(19)，所述框架元件在每端具有磁極； 鐵磁性材料的第二組特定形狀的框架元件(22，29)，其可磁性錨固到所述第一組框架元件的所述細長框架元件(19);和 非磁性材料的第三組模塊化結(jié)構(gòu)元件(10)，每個結(jié)構(gòu)元件(10)具有相互的側(cè)部配合臺肩表面和端部配合臺肩表面(11，12)； 其中每個結(jié)構(gòu)元件都具有在相應(yīng)的一對端部配合臺肩表面之間延伸的端部敞開的細長通孔(15)， 每個結(jié)構(gòu)元件(10)的細長通孔(15)的截面直徑大于所述細長框架元件(10)的對應(yīng)截面直徑，從而每一個細長框架元件(19)能夠滑動地移動穿過結(jié)構(gòu)元件(10)的細長通孔(15)并能從所述細長通孔滑動地移除；和至少一個磁性接頭裝置； 其中所述磁性接頭裝置包括可滑動且可移除地插入且能定位在第一結(jié)構(gòu)元件(10)的端部敞開的縱向槽(16)中的金屬銷(18，18’)，所述槽(16)設(shè)有用于保持金屬銷(18，18’)的側(cè)部鄰接表面(21)； 其中插入第二結(jié)構(gòu)元件(10)的通孔(15)中的第二細長框架構(gòu)件(19)的一端磁性錨固到插入第一結(jié)構(gòu)元件(10)的縱向槽(16)中的金屬銷(18，18’)，和 其中第二細長框架構(gòu)件(10)的另一端磁性錨固到保持用鐵磁性元件(22，25，31)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I的玩具組件，其特征在于所述結(jié)構(gòu)元件(10)能夠從第一組結(jié)構(gòu)元件(10. I)和至少第二組結(jié)構(gòu)元件(10. 2，10. 3，23)中選取，所述第一組結(jié)構(gòu)元件具有基本 模塊長度，所述第二組結(jié)構(gòu)元件具有小于第一組結(jié)構(gòu)元件(10. I)的長度的模塊長度。
全文摘要
結(jié)構(gòu)元件的套件，具有用于形成玩具組件的磁性接頭，其中玩具的每個結(jié)構(gòu)元件(10)包括非磁性材料的本體，其設(shè)有在至少一個側(cè)面(11)上的至少一個縱向槽(16)，和在端部表面(12)之間平行于結(jié)構(gòu)元件(10)的縱向軸線延伸的至少一個通孔(15)。導(dǎo)磁材料的軸向可滑動金屬銷(18)被可移除地可插入第一結(jié)構(gòu)元件(10.1)的縱向槽(16)中，可移除地插入玩具的第二結(jié)構(gòu)元件(10.2)的通孔(15)中的磁條(19)在其一端磁性錨固到裝于玩具的第一結(jié)構(gòu)元件(10.1)的槽(16)內(nèi)的金屬銷(18)。
文檔編號A63H33/04GK102725041SQ201180007007
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者克勞迪奧·維琴泰利 申請人:克勞迪奧·維琴泰利