CN100368045C - 杆和连接器玩具构造组件 - Google Patents

Abstract

一种尤其用于年幼儿童的杆和连接器玩具构造组件，它包括有连接器元件(30)，该连接器元件(30)形成有一个或多个相对于一毂(35)径向布置的杆夹持插口(41)。该插口(41)在相对侧敞开，从而可侧向插入和取出杆元件(45)。杆元件(45)包括扩大的通常为圆柱状的端部(48)和相邻的缩径杆颈(47)。连接器插口(41)包括杆端容纳部分(44)和杆颈夹持部分(43)。杆元件(45)可插入该连接毂(36、79)中。

Description

杆和连接器玩具构造组件

技术领域

本发明总体上涉及玩具构造组件，尤其涉及这样的构造组件，其中主要的搭建部件由一系列的杆和与该杆相连的连接器组成。

背景技术

这类玩具构造组件的一种非常流行的样式是由K′NEX Industries，Inc销售的产品。早期的美国专利5,061,219、5,137,486、5,199,919和5,350,331提到了K′NEX玩具构造组件的一些特征。虽然K′NEX玩具构造组件不过是在几年前首次推广的，但已变得相当流行且在市场上取得了很大的成功。不过，尽管目前销售的K′NEX构造玩具具备多种优点和许多吸引人的特征，但需要一定水平的手工灵巧性和手指力度，以便充分运用所提供的多个特征。这就限制了现有玩具构造组件向手工灵巧性已发展到适当水平的儿童的可销性。

发明内容

本发明涉及一种杆和连接器玩具构造组件，其在具备现有的K′NEX构造玩具的许多重要有利特征的同时，被专门地优化设计以用于年岁小一些的儿童。为此，该玩具构造组件的部件被这样设计和构造，以使年幼儿童借助最小程度的手工灵巧性和手指力度来装卸部件并随后搭建各种结构和组件。

因此，本发明提出一种杆和连接器玩具构造组件，其包括：

(a)多个由塑料材料模制而成的杆，每个杆具有一杆轴，并包括一个主体部分、一个其一端邻接所述主体部分的杆颈部、以及一个在与所述一端相对的一端邻接所述杆颈部的杆端，

(i)所述杆颈部具有小于所述杆端的对应横向尺寸的横向尺寸；

(ii)一肩部形成于所述杆端与所述杆颈部之间；以及

(b)多个连接器元件，每个连接器元件包括：

(i)一连接器主体，该连接器主体由柔软且易弯曲的塑料材料形成，且具有前侧、后侧以及一周缘；

(ii)所述连接器主体在其内具有一个杆接合插口，该杆接合插口从其一侧贯穿所述连接器主体而延伸到另一侧，并由所述连接器主体的相对侧壁部分限定；

(iii)所述插口具有一个第一预定宽度的杆夹持部分，其一端在所述连接器主体的周缘处敞开，以夹持所述杆的杆颈部；

(iv)所述插口还具有一个邻接所述杆夹持部分的第二端的杆端容纳部分，所述杆端容纳部分具有大于所述第一预定宽度的第二预定宽度，并形成一与所述杆夹持部分的第二端相邻的肩部；

(v)所述插口限定了一插口轴，该插口轴位于所述连接器主体的前侧与后侧之间的平面中，并在所述杆夹持部分的所述相对侧壁部分的中间位置延伸；

(vi)所述杆夹持部分和所述杆颈部具有互补的轮廓，以与所述插口轴共轴地夹住一杆；

(c)所述杆的杆颈部的横向尺寸大于所述杆夹持部分的第一预定宽度，从而所述杆颈部可通过咬合作用侧向压入所述杆夹持部分，随后在所述杆轴与所述插口轴同轴对准的情况下被所述连接器元件弹性夹住；以及

(d)形成于所述杆颈部与所述杆端之间的所述肩部与所述插口的肩部的相对表面接合，以防止从所述杆接合插口中轴向抽出所述杆。

该玩具构造组件的杆元件和连接器元件的大小被设计成适用于幼儿的手，这样各个部件可容易地被几岁(例如四岁和四岁以上)的儿童抓紧和把玩。例如，就杆元件而言，大约0.9525厘米的杆元件直径适合于由小手来抓握和操纵。就预期类型的有利的玩具构造组件而言，以各种长度设置这样的杆元件，其范围从约2.54厘米到约22.86厘米。该玩具构造组件的主要杆元件具有通常为圆形的横截面轮廓，并具有两个端部和一个直径大体均一的中心主体部分。端部凸缘和中心主体部分由缩径并具有预定长度的杆颈分开。

本发明的构造组件还包括连接器元件，其被布置成在固定的方位容纳并夹住杆元件，从而能够组装结构。有利的是，连接器包括一个毂，一个或多个末端开口和侧面开口的杆接合插口相对于该毂径向地定位。在一个典型的构造组件中，连接器可被设置成具有少至一个或多达八个这样的杆接合插口。当设置了一个以上的插口时，它们典型地以例如45度的间隔角隔开。

根据本发明的一个方面，连接器元件由柔软且易弯曲的塑料材料形成，其易于在杆夹持插口的区域中弯曲。插口完全贯穿连接器地从其一侧延伸到另一侧，且在两侧均敞开。插口形成有握住和抓紧杆元件的带凸缘的端部和杆颈的多个特征。该布置方式能使杆元件通过侧向(或横向)咬合运动而安装，从而通过插口的夹持部分的相对的凹入轮廓使得杆元件的杆颈与插口轴轴向对准地被抓紧和固定。杆元件的带凸缘的端部被容纳在插口的一个扩大部分中，以防止杆元件从安装它的插口中轴向抽出。因为连接器元件具有柔软且易弯曲的特性，所以小孩子可容易地组装起部件以形成一个结构。并且，杆至连接器的连接具有相当大的弹性和弯曲能力，从而可最大程度地减小例如因小孩子陷入组装结构的混乱而造成伤害的可能性。

有利的是，该玩具构造组件的一些杆元件由比连接器元件稍硬且更加刚性的材料形成，尽管优选例如在玩耍时偶然要利用足够大的弹力和易弯曲性进行弯曲。杆元件也可采用较软且更容易弯曲的形式来设置，从而可在用上述部件组装结构期间使杆得到有效的成形程度。

为了更完全地理解本发明的上述以及其它特征和优点，可参照下面关于其优选实施例的详细说明和附图。

附图说明

图1是根据本发明构造的一个八插口连接器元件的顶视平面图；

图2是大体上沿图1中的线2-2的截面图；

图3是图1的连接器的侧视图；

图4是大体上沿图1中的线4-4的局部放大截面图；

图5是图1中所圈部分的局部放大图；

图6是本发明的一种连接器元件形式的平面图，其设有五个径向隔开的杆接合插口；

图7是图6的连接器元件的侧视图；

图8是大体上沿图6中的线8-8的截面图；

图9是本发明的另一种连接器元件形式的平面图，其设有四个径向隔开的插口；

图10是大体上沿图9中的线10-10的截面图；

图11是本发明的又一连接器元件形式的平面图，其设有三个径向隔开的插口；

图12是大体上沿图6中的线12-12的局部放大截面图；

图13是本发明的构造组件的典型杆元件的正视图；

图14是大体上沿图13中的线14-14的截面图；

图15是有利地用于本发明构造组件中的特定的短长度杆元件的部分剖开正视图；

图16是图15中的杆元件的端视图；

图17示出了一杆元件和连接器插口的连接方式的局部放大图，其中杆元件与插口轴同轴；

图18是大体上沿图17中的线18-18的局部截面图；

图19是一插口的局部截面图，该插口设有一个带有从中贯穿的中心开口的毂，并示出了位于该毂内的一个杆元件；

图20是一与图19相似的局部截面图，其中连接毂形成有一中心邻接连接板和多个通过其端部抓紧杆元件的构件；

图21是一局部正视图，示出了杆元件与连接器插口相接合的方式，其中杆元件和插口轴成直角；

图22是大体上沿图21中的线22-22的局部截面图。

具体实施方式

现在参照附图，首先参照图1-5，参考标号30大体上表示一个八角位置的连接器元件，其由软的、易弯曲的塑料材料注塑而成，该材料优选为一种肖氏A级硬度约为94的塑料材料。特别有利的是，连接器元件所用的塑料材料可以是一种等级为8402、由DuPont Dow Elastomers销售的产品。这是一种热塑性烯烃弹性体，其理想地适用于预期的目的。等级为8403、肖氏A级硬度值为96的由DuPont Dow Elastomers销售的一种相关材料要比上述最佳材料稍硬些，从而更难让小孩子装卸玩具构造组件的部件。由同一制造商销售的等级为8401的相同材料的肖氏A级硬度值为85，它要比上述最佳材料软一些，从而容易在预定的环境下磨损。

图1的连接器元件30具有八角形的大体结构，且理想地具有大约6.35厘米的位于相对侧面31、32之间的总宽度。连接器元件的主正面与主背面33、34之间的理想厚度约为0.9525厘米。

连接器元件30设有一个中心毂35，其在图1-5所示的结构中限定了一个圆柱状的贯通开口36。该毂的圆柱侧壁稍微伸出连接器的正面33和背面34，从而使毂具有稍大于1.27厘米的总轴长。

多块辐条状的连接板37从毂35径向延伸并与八角形布置的中间壁38相交。径向连接板37和中间壁38限定了大体上为三角形的空间39，其优选通过位于连接器主体的中心面内的连接壁40封闭。

八角形布置的中间壁38形成了由连接器限定的8个径向隔开的杆接合插口41中的每一个的内端。多个插口41被布置在插口轴42上，并相隔45度角。插口41由杆颈夹持部分43和杆端容纳部分44组成，它们的尺寸和形状被专门设计成用于容纳和夹持如图13中所示类型的杆元件45。这些将在后面更为详细地描述的杆元件包括长条中心主体部分46，其具有一般为圆柱状的横截面轮廓，从而形成杆元件的中心部分。杆元件在两端设有缩径的杆颈47和端部凸缘48，该端部凸缘优选且有利地具有与主体部分46的圆柱状轮廓相同的直径。

根据本发明，杆接合插口41从一侧到另一侧地完全贯穿连接器元件30的主体，且在两侧都敞开。优选的是，插口41的杆端容纳部分44在尺寸和形状上非常紧密地与杆元件45的端部凸缘48相贴合。这样，杆元件的端部凸缘部分48在被紧紧限制在杆端容纳部分44内的同时可从一侧通到另一侧。

在本发明的一有利形式中，就主体部分46和端部凸缘48而言，杆元件45具有大约0.9525厘米的基本直径。端部凸缘48的长度可为大约0.635厘米，优选在其外端设有一个明显的斜面或倒角49，例如斜度为45度的0.15875厘米的斜面。连接器插口的杆端容纳部分44的形状和尺寸被设计成与所述的杆元件的端部凸缘48的形状和尺寸紧紧相合，以便紧贴地将端部凸缘48限制在杆端容纳部分44内。

有利的是，杆元件45的杆颈47呈圆柱状，其直径大约为0.635厘米，并且在优选实施例中，在端部凸缘48和杆体46的相对端面50、51之间分别具有约0.8128厘米的轴长。例如，如图5所示，一个连接器插口41由相对的侧壁52、53限定，其内部部分52a、53a与中间壁38连接。在由侧壁的外部部分52b、53b限定的插口的杆颈夹持部分43中，侧壁部分之间的最小间隔(见图1中的标号54)要比杆颈47的直径小得多。在一个优选实施例中，杆颈夹持部分的入口尺寸大约为0.53848厘米。侧壁的外部部分52b、53b形成有圆柱状凹槽55、56(见图4和5)，其与插口轴42同轴。凹槽55、56限定了直径大约为0.635厘米的一圆柱的多个区段。这样，杆元件45的杆颈47就可被侧向地压入插口的杆颈夹持部分43中(从任一侧)。典型地，杆元件的轴与插口轴平行，杆元件被侧向地推入插口中，杆元件的端部凸缘48与杆端容纳部分44对准。杆元件的杆颈47在杆元件被施加侧压力的情况下与相对的侧壁52、53分开，该侧壁可根据需要弹性地偏斜，以容许杆元件的杆颈47进入相对的凹槽55、56中。有利的是，侧壁的外部部分52b、53b汇聚性地成锥形，如图4所示，从而在将杆元件侧向压入插口中时，使侧壁的外部部分52b、53b容易向外移动。当杆元件的杆颈位于相对的凹槽55、56之间时，杆元件由此与插口轴42轴向对准地被紧紧夹持并固定。容纳在杆端容纳部分44中的杆元件的端部凸缘48将杆元件锁定住，以防止在任一方向上轴向移动。

为了能让年幼儿童容易装卸，将杆元件45侧向插入杆夹持插口中所需的作用力不必太大。同时，必须充分地将杆元件夹持并固定在插口41中，从而能组装起一个有效的结构。为此，希望圆柱状凹槽55、56的弦对角57有利地为60到70度，优选大约为64度。在连接器采用了所述材料的情况下，这种比例的凹槽55、56提供了足够的保持力，而不会过度妨碍儿童的装卸操作。

在本发明的一个优选实施例中，相邻的一对杆接合插口41的各自侧壁52、53通过一体的带角外壁60连接，该带角外壁60限定了连接器的外圆周壁。侧壁52、53和外壁60限定了一个大致为三角形状的开口61，其优选由一中心板62封闭，该中心板62优选位于连接器主体的中心面上，从而给四边形的舌状元件63增加了一个刚性元件，该舌状元件63由侧壁52、53和连接外壁60组成。如图1所示，将相邻的成对的容纳杆元件的插口41隔开的舌状元件63与连接器的主体内部连接，该主体内部由径向壁37和中间壁38限定。

外壁60起到多种功能。它们提供了多个钝头而柔软的接触区域，从而最大程度地减小了由无意识的接触造成任何损伤的可能性。此外，通过将一个插口的杆颈夹持部分连接到相邻插口对应的杆颈夹持部分上，每个插口都有助于在一定程度上彼此支承，这正是从连接器采用的塑料材料的柔软和易弯曲特性出发所希望达到的。

在图6-8所示的改进插口中，连接器形成有5个杆接合插口41，并同样在径向上间隔开45度角。除了所提到的外，连接器70的插口41和其它主要元件的基本结构和形状与图1中的连接器元件30的相同。一个主要区别在于，在连接器主体相对的末端处的杆接合插口71、72在一侧没有邻近的插口。因此，有利的是，通过肋75加固形成插口71、72的外壁的外侧壁73、74，该肋75沿着连接器的底壁76延伸，优选从一侧末端延伸到另一侧末端。这样，鉴于中间插口的侧壁从相邻插口的连接侧壁中获取了支承措施，末端插口的外侧壁依靠肋75可达到这种加固作用。

通过比较图2与图8可以看出，在图2中，毂35具有一个从其一轴端延伸到另一轴端的圆柱状通道36。相反，在图8中，毂77形成有一个中心隔离壁78和多根环形的内部夹持肋79。可在任何形式的连接器中设置如图2所示的贯穿通道36。不过，特别希望在至少选定的如图1所示的八角形连接器元件30的毂中设置贯穿通道。其它插口结构以及其它八角形插口可优选设有带隔离壁78的盲毂通道，如图8所示。

现在参照图12，毂77在中心壁78的每一侧形成有三根环形肋79。环形肋79的最小直径稍小于杆端部凸缘48的直径。有利的是，根圆直径即相邻肋79之间间隔80的直径稍大于端部凸缘48的直径。这样，在端部凸缘48的直径为0.9525厘米时，肋79的最小直径可适宜地约为0.9398厘米，而根圆直径80可有利地约为0.9652厘米。当杆端48被插入毂槽的开口端81中时，圈环79发生变形并扩张，且足以用来紧紧地夹住端部凸缘48，如图20所示。这种布置方式使得杆和连接器能通过将杆末端向前地插入盲毂槽中而“叠加”，如图20所示。

图9-11出了连接器元件90、91的其它形式，其分别形成有四个和三个杆接合插口。连接器元件90、91的结构部件基本上与图6的连接器元件70相同，即多个插口41成45度角地排列，末端的插口71、72在一侧通过加强肋92、93支承，该加强肋92、93与图6的加强肋75所起的作用相同。所描述的所有连接器元件均由柔软且易弯曲的塑料材料形成，例如前面所述的等级为8402的热塑性烯烃弹性体。

在本发明的一个优选实施例中，主杆元件45由一种比用于形成各种连接器元件的材料要硬的材料形成。有利的是，主杆元件可由一种通用的聚丙烯形成，比如由Himont Incorporated销售的材料。一种洛氏硬度值(R标度)为105的材料是合适的。有利的是，杆元件基于直角三角形的结构以一系列的长度模制。这样，该系列中长度较大的杆元件就适合于沿着采用三个连接器形成的等边直角三角形的斜边安装，其中三角形的直角边通过系列中下一较短尺寸的两根杆形成。直角三角形的两短边由较短杆的长度构成，加上从杆接合插口的内端到连接毂的中心轴的距离。同样，沿着直角三角形斜边的总距离由较长杆的长度构成，加上从连接器插口的内端到杆接合连接毂的中心的距离。有利的是，该系列中最短的杆具有并排连接两连接器的尺寸，其外壁60基本上相接触。对系列中杆的最大长度没有什么理论上的限制。不过，实践中对于典型的玩具构造组件来说，总长度约为22.098厘米的杆为适合的最大值。

优选的是，杆元件45的主体部分46并没有形成为实心圆柱，因为这对于强度而言是不需要的并且将增加不必要的重量和成本。优选的是，主体部分46具有呈肋状的结构，如图14所示。中心连接板100沿着杆体的直径从一边延伸到另一边。肋101、102成直角地从中心连接板延伸，且相互间隔开。连接板100和肋101、102在其外部末端限定了一个圆柱状的包络面，其与端部凸缘48的圆柱外表面相一致。

如图13所示，杆元件的杆颈47有利地形成有相对尖的角部103，在此处杆颈与端部凸缘48的内表面50相接。在其相对端，杆颈与具有半径例如为0.1016厘米的倒圆角的杆元件45的端面51汇合。

杆元件45端部的结构优选与连接器插口41的结构紧密贴合。杆颈47在端面50、51之间形成有大约0.8128厘米的长度，且插口的内肩部105与连接器的外侧面31之间的杆颈夹持部分43的长度也采用基本相同的尺寸，如图17所示。这有助于使杆紧密牢靠地配合并连接在连接器上。

如图4所示，侧向入口表面104朝呈圆柱状轮廓的夹持表面55、56汇聚成锥形，从而使杆颈47容易从侧向进入夹持位置。在本发明的一个优选实施例中，可对称且相互成约22度角地设置相对的一对表面104。

虽然设想通过使杆端侧向移入和移出杆夹持插口41来实现杆在连接器上的装卸，但还应认识到，因为形成连接器材料的柔软且易弯曲的性质和年幼儿童期望使用玩具装置相对任性的天性，杆可能会以其它方式从连接器上被强行卸下。例如，连接器可固定不动，而与之连接的杆在与连接器相同的平面内通过其外端强行移动。如果采用该方式施加了足够大的作用力，连接器插口41就会被强行打开，杆端48的一侧会强行移动离开保持肩部105，从而会通过插口41的开口前端将杆强行抽出。在所示实施例的杆和插口结构中，借助杆端48和杆端容纳部分44的轮廓能最大程度地减小对连接器的损坏。这样，杆元件45的通常倒圆角的内缘106能在需要时使偏斜的杆滑过肩部105，而不会对柔软的塑料材料造成过度磨损。肩部105的内角边缘105a也优选略微倒圆，例如形成半径为0.079375厘米的圆角。此外，杆端48的倾斜外部前缘49还容易从插口41中取出偏斜杆，而不会有过度的磨损。这是有利的，因为可通过连接器所使用的柔软且易弯曲的材料让幼儿的手安全而容易地进行操作，而不会加速连接器的磨损。

在本发明的构造玩具装置的一有利形式中，如图15所示，其基于前述直角三角形序列的一系列的最短杆具有这样的尺寸，即，其与位于同一平面内的两个连接器110、111接合，其外表面部分基本上邻接。为此，如图15所示，最短杆112由一对通过直径均一的圆柱状区段114连接的相对的杆端113组成，其长度大致与较长杆元件45的两个杆颈47的长度相对应，如图13所示。在具有在此之前提到的普通尺寸的玩具构造组件中，短杆112的总长大约为2.9718厘米。

作为一种安全特征，图15的杆112在其相对端113设有多个面朝外的凹槽116、117，其在杆的相对端边缘的周围形成了多个角部和边缘118、119。这些角部和边缘的目的是在杆被孩子含在口中时提供一种刺激物。在这样的情况下，如果角部和/或边缘118、119与接近喉咙或气管的区域相接触，就希望产生一种作呕反射，从而在问题产生之前让孩子将杆吐出并扔掉。

有利的是，希望构造组件的某些杆元件(尤其是那些长度较大的杆元件)具有相对柔韧且易弯曲的性质。这容许采用多种形状和轮廓将柔韧的杆装到结构中。为此，有利的是，所选的较长杆可由一种可从QST，Inc.，St.Albans VT得到的相对柔软且易弯的材料模制。所述材料的肖氏A级硬度值约为90，稍软于形成连接器的材料，从而容许杆易于弯曲成不同形状。就杆端、杆颈和主体部分而言，可弯曲杆的基本横截面和外部结构与由较硬的聚丙烯材料制成的杆相同，且软杆在各个方面都是以与硬杆相同的方式起作用的，除了它们可弯曲性能之外。在本发明的一个典型的构造玩具装置中，至少最长(例如22.098厘米)杆中的一些杆优选由Monprene MP材料形成。

如图19和20所示，设在连接器元件中的不同类型的毂结构容许根据制造商的需要执行不同的功能。例如，在图19中，连接器元件30具有一个毂35，其形成有一个完全贯穿毂的平滑圆柱状开口36。一杆45可通过开口36，杆的中心主体部分46可在连接器元件内旋转或可旋转地支承连接器元件。杆也可在毂内滑动，正如所能理解的那样。

在图20所示的布置方式中，毂77形成有一个中心隔离壁78，其限定了相对的盲槽77a。一根或两根杆45的端部48可插入盲槽中，且通过环形肋79紧紧夹持在其内。优选的是，盲槽的深度大约为0.635厘米，其大致与杆端部48的轴向长度相同，这样杆端就完全容纳在毂槽77a内并被毂槽77a夹住。该结构在可用玩具构造组件制造的玩具结构的设计上提供了很大的灵活性，尤其容许了连接器元件以侧向隔开的关系连接在一起。

图21、22示出了一种以与连接器的平面成直角地将杆45组装到连接器元件30(或70，90，91)上的可替换布置方式。这是通过以直角将杆设置在连接器上并将杆的杆颈47推到连接器插口41的开口外端中实现的。杆颈47的直径(大约为0.635厘米)稍大于由侧壁的外部部分52b、53b限定的插口开口(大约为0.53848厘米)，这样将杆颈47交叉插到插口中就需要插口被强制打开到一定程度，这是由舌状元件63的侧向挠曲实现的。

杆45被推到插口41中，直到杆颈47到达插口扩大的杆端容纳部分44(图21)。插口侧壁52、53接着弹性地靠近其正常位置，以将杆颈47保持在杆端容纳部分44内。

在本发明的一个特别优选的实施例中，杆颈47的轴向长度稍小于连接器元件30在其侧面33、34之间的厚度。例如，连接器元件30的厚度可约为0.9525厘米，而杆颈47的轴向长度可约为0.8128厘米。因此，当在图22中所示的垂直方位上将杆颈47压入插口41中时，杆颈47相对端的肩部50、51将在肩部50、51的表面面对着连接器的表面33、34的区域中与连接器的侧壁33、34接合且将其向内压。这在以所述方式组装时提供了杆与连接器之间理想的紧密配合。

特别有利的是，短杆112的圆柱状杆颈114具有大约1.7018厘米的总长，其稍小于两个并排连接器的厚度。因此，最短的杆112也可被交叉地安装到一对并排连接器的插口中，从而在该结构中与之连接在一起。

本发明的玩具构造组件特别适于被手工灵巧性和手指力度还没有充分发育的儿童使用。特别重要的是，它将可使小手容易抓紧并操纵的连接器元件和杆相对大的尺寸与可让小手容易装卸部件的连接器的柔软且易弯曲的性质结合起来。该玩具构造组件的元件虽然与众所周知的K′Nex构造组件有一些类似点且结合有其多个有利特征，但在相当多的方面与之不同。其中之一就是连接器材料相对于杆的较硬材料的相对柔软性。另一点在于，连接器插口的杆颈夹持部分与杆的杆颈接合并夹住它，从而与接合杆的插口轴向对准地固定杆。杆通过不同方式与连接器交叉接合地固定，或者将杆的杆颈交叉地插到连接器插口中，或将带凸缘的杆端插入这样设置的连接器的盲槽中。

连接器元件柔软且易弯曲的性质也是一个重要的安全特征，因为它容许安装的杆在无意识接触时偏斜。它还容许通过侧向插入杆夹持插口中而安装的杆依靠在连接器平面内的扭曲运动而取下来。即便不想以这种方式取下杆，也可认识到，未成年的小孩常会用多种无意识的方式玩弄部件，并且本发明的构造组件适应这样的行为。

部件相对大的尺寸自身就是一个安全特征，因为未成年的小孩不可能将较大的部件放到他们的嘴里。即便孩子们这样做，引发任何伤害的可能性也很小。通过增加经由作呕反射吐出部件的可能性，又给较小尺寸的杆加入了额外的安全特征，从而可最大程度地减小可能意外窒息的危险。

当然，应该理解，在此示出并描述的本发明的特定形式仅仅是代表性的，显然可对之作出一定的变化而不会脱离所公开内容的清楚教导。因此，应参照下面随附的权利要求来确定本发明的全部范围。

Claims (43)

1.一种杆和连接器玩具构造组件，其包括：

(a)多个由塑料材料模制而成的杆，每个杆具有一杆轴，并包括一个主体部分、一个其一端邻接所述主体部分的杆颈部、以及一个在与所述一端相对的一端邻接所述杆颈部的杆端，

(i)所述杆颈部具有小于所述杆端的对应横向尺寸的横向尺寸；

(ii)一肩部形成于所述杆端与所述杆颈部之间；以及

(b)多个连接器元件，每个连接器元件包括：

(i)一连接器主体，该连接器主体由柔软且易弯曲的塑料材料形成，且具有前侧、后侧以及一周缘；

(ii)所述连接器主体在其内具有一个杆接合插口，该杆接合插口从其一侧贯穿所述连接器主体而延伸到另一侧，并由所述连接器主体的相对侧壁部分限定；

(iii)所述插口具有一个第一预定宽度的杆夹持部分，其一端在所述连接器主体的周缘处敞开，以夹持所述杆的杆颈部；

(iv)所述插口还具有一个邻接所述杆夹持部分的第二端的杆端容纳部分，所述杆端容纳部分具有大于所述第一预定宽度的第二预定宽度，并形成一与所述杆夹持部分的第二端相邻的肩部；

(v)所述插口限定了一插口轴，该插口轴位于所述连接器主体的前侧与后侧之间的平面中，并在所述杆夹持部分的所述相对侧壁部分的中间位置延伸；

(vi)所述杆夹持部分和所述杆颈部具有互补的轮廓，以与所述插口轴共轴地夹住一杆；

(c)所述杆的杆颈部的横向尺寸大于所述杆夹持部分的第一预定宽度，从而所述杆颈部可通过咬合作用侧向压入所述杆夹持部分，随后在所述杆轴与所述插口轴同轴对准的情况下被所述连接器元件弹性夹住；以及

(d)形成于所述杆颈部与所述杆端之间的所述肩部与所述插口的肩部的相对表面接合，以防止从所述杆接合插口中轴向抽出所述杆。

2.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)至少一些所述杆由硬度大于所述连接器元件的塑料材料形成。

3.如权利要求2所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述一些杆由聚丙烯形成，且所述连接器元件由热塑性烯烃弹性体形成。

4.如权利要求3所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述热塑性烯烃弹性体的肖氏A级硬度值小于96且大于85。

5.如权利要求2所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)至少一些所述杆由聚丙烯形成且相对刚硬；以及

(b)至少另外一些所述杆由比聚丙烯软的材料形成，且与所述一些杆相比相对柔韧。

6.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述插口的所述杆端容纳部分和所述杆端具有紧密贴合的横截面结构，从而由所述杆端容纳部分紧紧限制住所述杆端，并使所述杆处于一个位于所述连接器主体的前侧与后侧之间的中心面中或与该中心面平行地布置。

7.如权利要求6所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆端为圆柱状，且在其与所述杆颈隔开的一端设有一个带斜面的角部轮廓，该角部轮廓延伸出所述杆端长度的25％，从而可通过在所述中心面内或与所述中心面平行地用力枢转所述杆来迫使所述杆从所述插口中退出。

8.如权利要求7所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆端形成有一个平滑的外表面，从而在迫使杆从插口中退出期间可最大程度地减小所述插口的壁的磨损。

9.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器主体形成有一个圆柱状槽，其具有一个与所述前侧和后侧成直角的槽轴；

(b)所述圆柱状槽的尺寸被设计成用于容纳一杆端。

10.如权利要求9所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽完全贯穿所述连接器主体；

(b)所述杆为圆柱状，且除了与位于所述杆相对端的杆端相邻地设置的所述杆颈的部分外具有均一的直径；以及

(c)所述圆柱状槽的尺寸被设计成适于紧紧容纳所述杆，以使之可在所述槽内旋转。

11.如权利要求9所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述槽轴与所述插口轴成直角地相交；以及

(b)所述连接器主体形成有多个成一角度阵列的杆接合插口，每个插口限定了一个与所述槽轴相交的插口轴。

12.如权利要求9所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽的尺寸被设计成紧紧容纳并保持一杆端。

13.如权利要求12所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽具有一中心隔离壁。

14.如权利要求12所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽由一个圆柱状的壁形成，该壁设有一个或更多个环形收缩环，该收缩环的尺寸被设计成紧紧容纳并保持一杆端。

15.如权利要求14所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述一个或更多个环形收缩环具有弧形的横截面结构，以限定出稍小于所述杆端直径的最小环直径和稍大于所述杆端直径的最大环直径。

16.如权利要求11所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器主体形成有八个呈以45度角间隔开的角度阵列的杆接合插口；以及

(b)所述圆柱状槽相对于所述插口居中地布置。

17.如权利要求11所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器主体具有被布置成一个小于八个插口的角度阵列的杆接合插口，在该角度阵列中，插口之间以45度角隔开，且在所述角度阵列外，位于该角度阵列的相对末端处的杆接合插口以较大的角度隔开，该较大的角度大于45度；

(b)位于以45度角隔开的一对带角相邻插口之间的连接器主体部分形成所述相邻成对插口的壁部；以及

(c)所述连接器主体具有在所述角度阵列外沿着其弦对角为所述较大角的一侧延伸的加强肋，所述加强肋在所述角度阵列的各末端处加强杆接合插口的外侧。

18.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)插口的杆夹持部分包括与所述连接器主体的前侧和后侧相邻的相对侧入口部分和位于所述入口部分之间的中心位置处的呈凹入轮廓的凹入夹持部分；

(b)在所述杆侧向移动到所述杆夹持部分中期间，所述连接器主体任一侧的所述入口部分接触和引导杆颈，从而敞开所述杆夹持部分，并允许所述杆颈与所述凹入夹持部分相接合。

19.如权利要求18所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述入口部分包括相对的向内汇聚的壁。

20.如权利要求18所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆颈部呈圆柱形状，所述凹入夹持部分具有圆柱状的轮廓，并具有与所述杆颈的直径紧密对应的直径；

(b)所述凹入夹持部分的弦对角为60-70度。

21.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器主体在所述杆接合插口的区域中具有预定的厚度；以及

(b)所述杆颈的长度相对于所述连接器主体的预定厚度被确定为可使所述杆颈交叉地插入所述插口中，其中所述杆的轴与所述插口轴成直角关系。

22.如权利要求21所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆颈的长度稍小于所述连接器主体的预定厚度，从而在将所述杆颈交叉地插入所述插口中时，在所述插口附近的区域中压缩所述连接器主体的材料。

23.如权利要求17所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)以45度角隔开的相邻插口以均一的距离径向向外地与所述槽轴间隔开；

(b)所述连接器主体包括一个位于所述相邻插口之间并形成每个所述插口的一侧的公共中间舌状元件；

(c)所述舌状元件具有一个相对于其外部部分相对窄的内部部分和一个相对于所述内部部分相对宽的外部部分，所述相对窄的内部部分形成所述相邻插口的内侧部分，而所述相对宽的外部部分形成所述相邻插口的外侧部分；

(d)所述舌状元件在其相对窄的内部部分侧向可弯曲地连接在所述连接器主体的相邻部分上，从而在组装杆元件与连接器主体时允许所述舌状元件侧向偏斜。

24.如权利要求21所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆颈具有稍小于所述连接器主体的厚度尺寸两倍的长度，从而可将所述杆元件交叉地插入两个并排连接器元件的插口中。

25.如权利要求24所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆端形成有多个限定出边缘和角部的端面特征。

26.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)至少一些所述杆具有横向尺寸大于所述杆颈部的主体部分。

27.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器元件由热塑性烯烃弹性体形成；

(b)所述杆由硬度大于所述热塑性烯烃弹性体的材料形成。

28.如权利要求27所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述热塑性烯烃弹性体的肖氏A级硬度值小于96且大于85。

29.如权利要求27所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)至少一些所述杆由聚丙烯形成且相对刚硬；以及

(b)至少另外一些所述杆由比聚丙烯软的材料形成，且比所述至少一些杆更柔韧。

30.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器主体形成有一个圆柱状槽，其具有一与所述前侧和后侧成直角的槽轴；

(b)所述圆柱状槽的尺寸被设计成用于容纳一杆端。

31.如权利要求30所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽完全贯穿所述连接器主体；以及

(b)所述圆柱状槽的尺寸被设计成适于紧紧容纳所述杆，以使之可在所述槽内旋转。

32.如权利要求30所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述槽轴与所述插口轴成直角地相交；

(b)所述连接器主体形成有多个成一环形阵列的杆接合插口，每个插口限定了一与所述槽轴相交的插口轴。

33.如权利要求30所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽的尺寸被设计成紧紧容纳并保持一杆端。

34.如权利要求33所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述圆柱状槽具有一中心隔离壁。

35.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆的主体部分的横向尺寸大于所述杆颈部的横向尺寸；

(b)所述连接器主体在所述杆接合插口的区域中具有预定的厚度；以及

(c)在所述杆端和所述本体部分之间，所述杆颈部相对于所述连接器本体的预定厚度具有这样的长度，以可使一杆的杆颈部交叉地插入所述插口中，其中所述杆的轴与所述插口的轴成直角关系。

36.如权利要求35所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆颈部的长度小于所述连接器本体的预定厚度，从而在将所述杆颈部交叉地插入所述插口中时，在邻近所述插口的区域中压缩所述连接器本体的材料。

37.如权利要求35所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆颈具有所述连接器主体的预定厚度的两倍的长度，从而可将所述杆交叉地插入两个并排连接器元件的插口中。

38.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述连接器元件中形成一个沿着一槽轴排列的槽，该槽轴与所述插口轴成直角地布置；

(b)所述槽适于容纳与所述槽轴对齐的一杆的杆端。

39.如权利要求38所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述槽具有一中心隔离壁，且其尺寸设置为紧贴地容纳并夹持所述杆端。

40.如权利要求38所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述槽延伸穿过所述连接器元件，且其尺寸设置为宽松地容纳一杆的杆端和本体部分，以容许所述杆相对于所述连接器元件转动。

41.如权利要求1所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

(a)所述杆的主体部分具有垂直于所述杆轴的横向尺寸，该横向尺寸大于所述杆颈部的横向尺寸。

42.如权利要求3所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

所述热塑性烯烃弹性体的肖氏A级硬度值为94。

43.如权利要求27所述的杆和连接器玩具构造组件，其特征在于，

所述热塑性烯烃弹性体的肖氏A级硬度值为94。

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