CN101094709B - 具有可移除磁性框架的结构模件化系统 - Google Patents

具有可移除磁性框架的结构模件化系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种系统，所述系统包括多个非磁性材料的模件块(10、14)，它们可被组装以形成模仿例如建筑物、洋娃娃、动物、机动车或任何其他奇特组件的组合；用于连接所述块的框架包括：以可移除的方式设在所述组合的每个模件块(10、14)中或相邻块之间的相应基座(13、17)中的多个磁性框架元件(11、12)。所述模件块(11、12)和框架的磁性框架元件具有在组件的组装状态中可相互接合的侧翼表面(18、19)。

Description

具有可移除磁性框架的结构模件化系统 
技术领域
本发明涉及包括多个限定了结构组件的形状和外观的模件块的结构系统，所述模件块通过可移除的磁性框架被保持在组装状态下。 
结构系统的模件块可为各种形状的并且可以不同的方式相互组装或与磁性框架元件组装以形成任何领域中的任何类型的构造，例如用于玩具结构上、显示器结构上、家具上或者要求自由度和高组合度以及结构块的模件性的任何其他应用上。 
本发明还涉及用于组件构成的工具箱，包括一组模件块和用于组件的组合的多组磁性可锚固框架元件。 
背景技术
已以各种方式提出了包括磁性可锚固框架元件的结构系统，例如用在玩具工业中，用于形成各种类型和形状的组合，其中通过永磁体将独立的玩具部件保持在组装状态下。 
例如在US-A-1.236.234、DE-A-31 52 024和EP-A-1 093 834中示出了包括模件化元件的磁性玩具。 
具体地，US-A-1.236.234涉及包括多个结构块的磁性玩具，具有固定地嵌在所述结构块中以便于将所述结构块保持在组装状态下的永磁体。 
以基本相似的方式，DE-A-31 52 024和EP-A-1 093 834示出了磁性玩具，其中使用多个基本几何形状的结构块，包含能够使得所述块以各种方式组装的永磁体。 
而US-A-4.038.775、US-A-4.118.888和US 4.186.515又示出了包括用于洋娃娃、人类或动物的模件元件的磁性玩具，具有装有可移除附件的身体，所述可移除附件可通过允许其关节联接的球接头磁性地锚固于所述身体。 
在所有情况中，洋娃娃或动物的身体都包含磁体和用于传导磁通量的金属板，被设计成形成用于磁性连接玩具各个附件的成形极件。 
因此从前面的描述中可以明显地看出，在所有情况下，系统或者其一部分的各个部件永久地包括一个或者多个永磁体，利用所述永磁体可组装玩具部件并且与另一个部件磁锚固；不存在从块中移除磁体以及不同或独立地使用同一磁体和块用于不同组件或者不同的用途的可能性。 
还可以明显地看出，对于目前已知的磁性系统，部件之间的组合和锚固的可能性有限，这取决于相同部件的特定特征以及磁体在各个块中的固定布置。 
所有这些，除了限制构造选择和组合用于构成所述系统的各个部件的自由度以外，还有限制孩子或者人在它们使用过程中的组合技能和想象的趋势。 
另外，对于特定用途，部件本身大体上已经被设计和产生，不可能用于不同于初始设计它们的用途的其他目的或者应用。 
从DE-A-39 10 304、US-A-2.970.388和WO-A-99/60583中也了解到用于形成用于玩具或用于教育性目的的组件或网状结构的模件系统，其使用两种类型的磁性可锚固模件；具体地，他们建议使用杆部件形式的第一类型框架元件，以及球形式的第二类型框架元件，它们可被磁性地锚固于所述杆部件以构成任何类型的网状结构。除玩具领域以外，WO-A-99/60583还建议用于形成可用在其他技术领域中的网状结构、保持整体上未改变的各个部件的形状、结构和磁性特征的各种磁性模件的使用。 
因此已设计出排他地用于其特定用途(不同于前述磁性玩具)的这些类型的磁性模件；没有一种已知现有技术文献建议或给出不同于其初始设计的任何可能用途。 
在所有情况中，除非采取非经济地且成本高的解决方法，否则结构可能性以及构成这些玩具的独立元件的使用方面的特异性显著地限制了它们的可行性应用以及其应用上的灵活性。 
发明目的 
本发明的主要目的是提供一种结构系统，所述结构系统使用模件块和特定磁性框架用于不同地组装和可移除地连接系统的各种块，能够提供显著的使用灵活性和高度的模件性，以及通过当前已知的磁性系统不可能获得的组件或组成物的结构。 
本发明的另一个目的是提供一种如前面所述的结构系统，所述系统除高度模件性以外，还极具有经济性、易于使用、同时适于用在不同的技术领域中。 
本发明的另一个目的是提供一种具有磁性框架的结构系统，依此可形成任何尺寸和/或用于任何用途的复杂结构或组成，它们是高度稳定并且其特征在于具有高结构阻力；在复杂组成的情况中，优选地还可用于除玩具以外的用途，例如用于家具或显示器结构或用于其他用途，它们都要求各种部件的快速和容易的组装，而无需使用工具和/或特定装置。 
本发明的另一个目的是提供一种如前面所述的结构系统，所述系统使用某些磁性部件作为所述系统的组成部分，可用于所述块之间的连接以及用于独立用途。 
本发明的具体目的是提供一种用于玩具、家具零件等的模件系统，从而可形成特定的平面和/或三维结构或建筑物结构、人类、动物或纯假想结构、保持广泛的选择自由度和系统的各个元件的组合的自由度，以及它们相对于所形成的每种独立组合物的形状、尺寸和特征的不同用途。 
发明内容
本发明实现了上述的这些和其他目的。 
本发明提供了一种结构模件系统，包括： 
用于构成组件的多个由非磁性材料制成的成型块元件，所述块元件具有圆周接触表面； 
用于将所述组件的成型块元件保持在组装状态下的多个可磁性锚固框架元件； 
其特征在于，所述块元件包括细长通孔和侧翼表面，其中所述细长通孔的端部开放，所述框架元件包括： 
第一细长框架元件，其可移除地设置于所述块元件的细长通孔中，并且在所述侧翼表面之间延伸； 
第二成型框架元件，其适于抵靠在所述块元件的所述侧翼表面上； 
所述第一细长框架元件和第二成型框架元件可彼此磁性地接合并布置在所述组件中以提供可移除的磁性框架； 
其中，所述第二成型框架元件由所述第一细长框架元件磁性锚固并抵靠在所述块元件的侧翼表面上从而保持所述组件的组装状态。 
本发明还提供了一种用于构建具有模件元件的磁性结构的模件化组件，其特征在于，包括： 
不可磁化材料的至少第一组成型块元件，具有从侧翼表面延伸的通孔； 
以可移除的方式可设在所述通孔中的至少第二组细长框架元件；以及 
可磁性锚固于所述第二组细长框架元件的至少第三组成型框架元件。 
本发明是基于以下原理的，即，使用非磁性材料的、各种形状并能够不同地组装的模件块以便于与多种以可移除的方式设置或容纳在相应孔中和/或安放在相同模件块中的可磁性锚固的框架元件相组合，模仿任何类型的结构或组合，从而在组件构成期间每次都在模件块与支撑磁性框架之间形成适合于组合的形状、尺寸和特征的连接。 
依照本发明的第一方面，已提供了用于玩具、家具、显示结构和相似组件的结构的结构模件系统，包括： 
用于构成组件的多个成型块元件，所述块元件具有圆周接触表面； 
用于组装所述组件的成型块元件的多个可磁性锚固框架元件； 
其特征在于，所述框架元件包括： 
以可移除的方式设置于所述组件的至少一个块元件的细长通孔中的第一细长框架元件，在侧翼表面之间延伸； 
适于靠在所述侧翼表面上的第二成型框架元件； 
所述第一和第二框架元件可彼此磁性地接合并布置得用于提供将所述块元件保持在所述组件的组装状态下的可移除磁性框架。 
依照本发明的另一方面，已提供了块的结构模件系统，其中：磁性框架包括第一组可磁性锚固杆状元件，以及第二组可磁性锚固框架元件，每个都具有用于靠在模件块的侧翼表面上的圆周表面，分别用于在模件块的组装状态中与杆状元件磁性连接。 
依照本发明，系统的块可为不同尺寸和/或各种形状的模件元件形式的，以模仿各种空间结构的结构和/或功能零件，例如模仿各种民间的玩具结构或工业建筑或其他类型的组合。 
最好，前述第一和第二组框架元件由各种可组合的并且可相互磁性锚固的和/或锚固于覆层块中的杆状元件的不同的成型主体元件构成；然而，不排除以下情况，即，对于与所述第一和第二组框架元件相组合和/或取代所述第一和第二组框架元件的某些应用来说，可使用在其一端具有加宽头的细长框架元件，同时提供用于与另一个磁性框架元件磁性连接的锚固表面和用于靠在模件块的相应侧翼表面的侧翼表面两者。 
依照本发明的另一个特征，所述覆层块可适于和/或用于形成各种形状和种类的玩具：例如，机动车、木偶、洋娃娃、动物、机器人或纯假想的生物，具有可移除的附属物和适合的关节，可不时地快速并容易地组装和拆卸它们，同时对于网状结构的结构来说，以与前述几个现有技术文献所建议的相似的方式，保持以完全传统的方式不同地使用磁性框架元件的可能性。 
附图说明
从以下结合附图的描述中将更加明白本发明的这些和其他特征和范围，所述附图以非限制性的方式示出了多个示例，其中举例说明了以不同方式构成的模件块和框架元件，以及几个可行的组合或其部分。具体地： 
图1示出了通过本发明所涉及的几种模件块以及几种框架元件获得的普通组合的正视图； 
图2示出了图1上部部分的分解图； 
图3示出了图1中间部分的分解图； 
图4示出了关节接合； 
图5示出了第一覆层块； 
图6示出了图5块的替换方案； 
图7示出了处于组装状态中的两个不同的覆层块； 
图8示出了另一个块； 
图9示出了第一杆状框架元件； 
图10示出了第二球形框架元件； 
图11示出了第三磁性框架元件； 
图12示出了三角柱形式的第四磁性框架元件； 
图13示出了圆柱体形式的第五磁性框架元件； 
图14示出了通过图10的球部件获得的三角形接头； 
图15示出了通过图11的立方体形状部件获得的四边形接头； 
图16示出了通过图12的棱镜部件获得的三角形接头； 
图17示出了通过图10的球部件获得的线性接头； 
图18示出了覆层块的变体； 
图19示出了覆层块的另一个变体； 
图20示出了沿图19的线20-20所截的剖面图； 
图21示出了基本成份和可能的磁性框架和覆层块设置； 
图22示出了覆层块和磁性框架的另一个可能的实施例； 
图23示出了覆层块的另一个变体； 
图24示出了覆层块的另一个变体； 
图25示出了覆层块的另一个变体； 
图26示出了覆层块的另一个实施例； 
图27示出了组合和覆层块的其他实施例，以及磁性框架元件的不同设置； 
图28示出了转动元件的组件； 
图29示出了普通机动车的顶篷的细节； 
图30示出了一个磁性框架元件的一个变体； 
图31示出了一个磁性框架元件的另一个变体； 
图32示出了可通过几个覆层块和相应的磁性框架元件获得的木偶； 
图33示出了沿图32的线33-33的细节的剖面图； 
图34示出了处于直立状态下的图32木偶的下肢的细节； 
图35示出了处于弯曲状态下的前面的图的同一个下肢的细节。 
具体实施方式
在下文中将参照图1，给出包括本发明所涉及的模件块和磁性框架的普通建筑结构的第一实施例以及模件块和框架的磁性框架元件的多个可行实施例中的一些的描述。 
下文中参照附图所给出的描述仅是为了示出本发明的基本特征、其多个应用以及各种形状块元件和系统的框架元件的几个优选实施例；然而也指明在本发明的范围内，取决于将形成的类型和特定组合，模件块和磁性框架元件的其他实施例也是可行的。 
还指出，对于本说明书来说，术语“磁性框架元件”应理解为表示由至少一个永磁体构成或包括至少一个永磁体的任何磁性活动锚固元件和可通过感应而能磁化的任何铁磁性元素两者，能够进行相邻框架元件之间和框架结构之间的磁性连接以支撑和锁定任何类型的模件块，与它们的形状和尺寸无关。例如，磁性框架元件可为DE-A-39 10304、WO-A-99/60583或WO-A-03/003388中所描述和示出类型的，所理解的内容合并于该说明书中。 
图1示出了通过组装本发明所涉及的不同形状的模件块以及系统的磁性框架元件而获得的建筑玩具的普通结构。 
如所示的，所述结构包括由附图标记10、14表示的多个模件块，所述模件块能够提供组合的结构和美感部件，例如模仿圆柱、横梁、壁和/或拱形零件。 
图1的结构还包括通常由附图标记11表示的多个第一类型的磁性框架元件以及通常由附图标记12表示的多个第二类型的磁性框架元件；磁性框架元件11和磁性框架元件12两者都提供了磁性框架，其中框架元件的所有零件都以可移除的方式容纳在块10中的相应基座中，或者以在整个组合的块之间限定各种连接点的方式被设置在相邻模件块之间。 
如前面所述的，模件块10可为各种形状和尺寸的，或者可与图1中由附图标记14表示的另一种类型的块相组合，其中块14的形状是矩形的并且用作结构的一些壁的封闭元件。 
图1的各种模件块10、14主要起到美观的作用，其中通过由可移除的磁性框架元件11和12构成的框架执行块之间的连接，如前面所述的。 
依照本发明，模件块10由任何类型的不能磁化的材料构成，诸如木材、硬纸板、塑料材料、金属、玻璃或不能磁化的材料的其他适合的组合。 
模件块10的形状和横截面可为任意的。例如其形状可为直线形的、曲线形的、正方形的、圆形的、多边形的或其他可能形状的；同样，模件块10的横截面又可为三角形的、正方形的、矩形的、多边形的、圆柱形的或任何其他适合的形状的或其组合。模件块10也可包括适当的侧翼表面、以及用于容纳磁性框架元件或靠在磁性框架元件上的一个或多个基座，如前面所述的。 
可通过任何方式与期望用途相关地制定磁性框架元件11和12的形状和尺寸。 
具体地，在图1的示例中使用正方形截面的块10，其端表面位于正交平面中，或者相对于纵向轴或块的侧壁形成角度；还使用圆柱形框架元件11，以及球形和立方体形状的磁性框架元件12，如图中所示的。 
模件块10、14与磁性框架元件11和12可为相同或不同的尺寸的，以允许较高的组合自由度；或者可具有适合于形成特定结构或组合的 各种模件形状和尺寸。 
如示出了图1上部部分的分解图的图2中所示的，每个模件块10都可包括一个或多个适合于布置得用于以可移除的方式容纳磁性框架元件的基座，或者可包括用于磁性框架元件11和/或12的侧翼表面，磁性框架元件11和/或12用于块10、14的连接，如各种示例中所示的。 
更具体地，参照图2的分解图，其中图1的三个上部块由附图标记10.1、10.2和10.3表示，每个块都具有在两端开口的纵向孔13，其限定了用于容纳细长杆形状的第一磁性框架元件11的基座，在该示例中，所述细长杆形状的第一磁性框架元件11包括两个轴向极化的永磁体15，设置在铁磁性材料的中间核心元件16的两端处，以在磁体15的具有相反极性的磁极之间引导磁通量。 
中心块10.1，以及侧部块10.2和块10.3，在每个端部处设有半球形基座17，所述基座17被设计得用于部分地容纳框架的球形元件12.1和12.2。 
用于容纳框架的球形元件12.1和12.2的每个基座17又装有用于抵靠球形元件12的侧翼表面18，在该特定示例中侧翼表面18延伸得远至块10.1、10.2和10.3端部处的接触表面19。 
而且，侧翼表面18的曲率半径与球形元件12.1和12.2的曲率半径相对应或比球形元件12.1和12.2的曲率半径宽，因此球形元件12.1和12.2可自由地设置在所述基座中以及从基座中移除。 
形成用于细长杆形状元件11的基座的孔13又具有略大于磁性杆元件11的直径或横断面尺寸。因此，依照本发明，杆形状框架元件11和球形框架元件12可部分或完全并自由地设置于块10的各个基座中以及从所述基座中移除。 
因此在组合时，每个磁性框架元件11都可被容易地插入到块10的相应基座13中，或沿轴向对齐的基座13旋拧于相邻块中；磁性框架元件12又可被插入到各个基座17中。这样，块10两端处的框架元件12被磁性锚固于框架元件11，靠在侧翼表面18，一经完成结构就 形成包括连接框架的组件，其中磁性框架元件和模件块可容易地拆卸和回收用于相同或不同的组合或者用于另一种用途。 
在图1和图2的示例中，块10之间的每个接触表面19都位于与块本身的纵向轴形成预先设定的角度的平面中，以便于与相邻块的相对端处的相似倾斜表面19相接触，从而防止由于球形元件12导致的块10之间的分离或相对滑移，同时根据其纵向轴保持使得一个块相对于另一个块在接触表面19上转动的可能性；这样它们被牢固地保持在一起。应该注意的是，在图2的示例中，纵向延伸到侧翼表面18之间的块10的孔13的轴线与半球形基座17的轴线形成给定角度，半球形基座17的轴线与穿过所述同一个基座的几何中心的直线重合，所述直线垂直于接触表面19的平面；然而，如接下来的几幅图中所示的，这两条轴线可彼此对齐、或重合、或设在90°下，以使得球形元件12或等效的磁性框架元件可被设在块10的一侧上或可从块10的一侧上移除。 
图3的附图示出了与前面的图2基本相似的情况，示出了图1组合的中央部分。 
图3不同于图2之处在于，其形状为立方体的磁性框架元件12.4由平坦侧翼表面分隔，所述平坦侧翼表面被设计得与位于垂直于块自身的纵向轴的平面中的块10.4、10.5和10.6端部处的相应平坦侧翼表面18′相接触。另外，在图3的示例中，磁性框架元件11可自由地插入到块10.4、10.5和10.6的各个基座13中，同时框架元件12.4可被自由地定位在前述块之间。 
最后，应该注意的是，在图3的示例中，用于磁性框架元件12.4和12.5的侧翼表面18′在模件块的端部处与接触表面19′重合。 
作为图2和图3方案的替换，可考虑在每个块10的一个或两个相对侧上，形成相对于块的纵向轴具有彼此不同的倾斜角的接触表面，如图4中由19″表示的；因此，在相对接触表面之间形成角α，这可在相邻块之间实现关节联接或枢转移动。 
图5示出了模件块的另一个可行实施例；具体地，其中示出了图 1两个块14中的一个，基本由设计得用于形成横向封闭壁的正方形或矩形元件构成，如果需要的话，可装有设计得用于模仿建筑物或任何其他类型结构或目的的门、窗或其他美观特征的孔；在图5的示例中，块14装有两个用于引入磁性杆元件11的侧部孔13，磁性杆元件11在所述块的两个侧表面之间延伸。 
作为图5的块14的替换形式，如图6中所示的，可考虑使用板20，所述板20可被插入到设在模件块10或玩具的其他块的一个或多个侧部上的纵向狭缝21中，狭缝21相互隔开并彼此平行。 
图7示出了关于前面所述那些的块10的两个可行实施例；在图7中与前面的图中相同的附图标记用于表示相似或等效的零件。 
具体地，图7示出了具有用于容纳球形磁性框架元件12的不同长度和不同形状基座的两个模件块10.7和10.8。 
更具体地，块10.7具有用于插入细长磁性杆元件11的纵向孔13，其在两端处朝向例如其形状为半球形或半圆柱形或适当形状的相应基座17打开，所述基座17用于部分地容纳用于锚固块10并使得块10相互连接的的磁性框架元件12。 
在所示图7中，附图标记22用于表示相对于块10.7的纵向孔13的横向孔，从横向块中部分地伸出的杆状磁性框架元件11的一端可旋拧于所述横向孔22中，例如块10.8的端部局部地形成能够增强块之间连接的磁性或机械连接，从而防止任何相对滑移，并能使得它们在接触平面上转动。 
在图7的块10.8的示例中，还示出了关于用于磁性框架元件的外壳以及用于相邻块之间相互连接的可能的变体。 
实际上，块10.8在一端处设有基座17′，其形状被构成得用于完全容纳磁性框架元件12，无论是否需要这样。基座17′的深度可等于或大于框架元件12的直径、厚度、长度或相应尺寸，以使得框架元件12可与块的端表面19的平面成切线地设置，或完全被设置于其中；当基座17′一定要容纳球形或圆柱形框架元件时，以及当所述基座的深度等于框架元件的直径或尺寸时，这样相邻块的框架元件11和12之 间的磁性锚固就是可行的，除非相邻块的框架元件11是突出的。 
图8示出了块10的另一个可行实施例；这里，与前面图中相同的附图标记用于表示相似或等效的零件。 
图8的块10不同之处在于，在纵向孔13的两端处，在其每一端处都装有用于部分地容纳例如球形或圆柱形框架元件的基座17。 
在图8中，附图标记18用于表示用于框架元件12的侧翼表面，而附图标记19′和19″用于表示相邻块之间的两个倾斜接触表面，或允许关节联接或枢转移动。 
图9、10、11、12和13通过示例示出了用于形成本发明所涉及的结构系统中的磁性框架的一部分的磁性框架元件11和12的多个实施例中的几个。 
图9示意性地示出了可以任何方式获得的细长杆状的磁性框架元件11；例如，框架元件11可由铁磁性材料的简单的圆柱形或多边形杆构成。 
作为替换，杆11可由一个永磁体构成，或者包括至少一个永磁体和可与磁体直接接触的通过感应而磁化的铁磁性元件，以便于在其一端处提供具有与磁体本身的磁极相对应的磁极的磁性锚固表面，从而形成一种极性延伸。 
依照前面图2中所示的另一个实施例，细长元件11可在其两端处包括永磁体15，例如形状为管状的中间分隔物16在它们之间延伸，两个磁体15被固定在所述中间分隔物16上；所述分隔物16也可由铁磁性元件、塑料材料或任何其他类型的材料构成。最后，应该注意的是，第一类型的框架元件11可以任何方式具有极平坦、凹入、凸出的表面或不同形状的表面，以适于第二类型框架元件12的接触表面。 
图10示出了具有球形的磁性框架元件12，而图11示出了图1结构中所示的立方体形状的框架元件12。 
图12和13分别示出了棱镜形状和圆柱形的磁性框架元件12，其可独立使用，或与前面图的框架元件组合使用。 
在图10、11、12和13的示例中，框架元件12可以与图9的细长 杆状元件11完全相似的方式由铁磁性材料或永磁体构成，或者包括至少一种永磁体。 
图14、15、16和17示出了普通组合的一些连接点的几个示例，其使用前面图示例所涉及的各种形状的磁性框架元件12；另外，在这些图中与前面图中相同的附图标记用于表示相似或等效的零件。 
具体地，图14示出了三个块10之间的连接点，其中使用图10所涉及的球形框架元件12，在理论上可认为其圆周表面由多个局部侧翼表面构成，所述侧翼表面与模件块10的侧翼表面一致。 
图15示出了四个块10之间的连接点，其中使用图11所涉及的立方体状框架元件12。 
图16示出了用于三个块10的连接点，其中使用与图12相似的棱镜状磁性框架元件12。 
最后，图17示出了两个块10之间的连接点，通过球形或圆柱形元件12连接。 
前面的视图示出了磁性框架元件11、12和模件块10以及与一些连接点相对应的块10的布置的多个可行实施例中的一些；无论如何不应认为其是对落在本发明范围内的所有可能修正或变型的限制；例如，作为前面图的平坦连接点的替换或代替所述平坦连接点，可形成三维连接点。 
在以下图中还通过示例示出了块10的其他实施例，其中在这些图中与前面图中相同的附图标记用于表示相似或等效的零件。 
图18示出了例如具有正方形、多边形或圆形截面的细长模件块10，装有纵向开口端孔13、用于部分地容纳磁性球元件12的第一基座17、以及用于完全容纳用于块10之间锚固的磁性球元件12的第二基座17′。附图标记22′表示块10一端处的半横向孔，被设计得用于与相邻块10的相似半孔22′相组合以使得杆元件11的一端可插入其中。 
图19和20示出了装有纵向开口端孔13以及装有两个用于完全容纳框架元件12的基座17′以及横向孔22的块10；在该示例中，与前面图的示例中一样，基座17、17′和孔13彼此同轴地设置。 
图21示出了借助于本发明所涉及的可移除磁性框架元件11和12形成的各种块10和14的可行组件的示例。 
具体地，图21的示例清楚地示出了通过细长杆元件11的作用保持一个压在另一个之上的相邻块10和/或14，所述细长杆元件11磁性地连接于靠在块10和/或14的相应侧翼表面18上的球元件12。 
图22和23示出了模件块10的其他可行形状，模件块10可具有突出和/或凹入的部分10A、10B或10′、10″，它们可通过简单地重叠或将其装配在一起而连接。 
应该注意的是，在图22和23中，用于细长杆状元件11的基座13′、13″和13″′是由处于组装状态下的相邻块10中的轴向对齐孔构成的。 
图24至27示出了与模件块10以及磁性框架元件11和12的形状和设置相关的其他实施例，在这些图中与前面图中相同的附图标记用于表示相似或等效的零件。 
图24示出了两个线性块，具有用于容纳磁性框架元件11和12的相应基座。图24的块10不同于前面那些块之处在于，在一端上存在部分球形或部分圆柱形的基座17″；图24的块10不同之处还在于，在一端上以与基座17″同轴的方式装有突出边缘10′，所述突出边缘10′被设计得可插入到设在相邻块10的相对端上的基座17′中。 
与图3的示例不同，图25示出了使用立方体状或圆柱形的框架元件12，具有比块10的横断面尺寸小的尺寸，以便于完全被容纳在两个相邻块10的相对端处的相应基座中。图23、24和25的方案除能够进行块的磁性锚固以外，还可以预防块10之间的任何横向移动和侧向弯曲。 
与前面图不同，图26示出了作为与图24的线性块的替换方案的拱形模件块10，其中用于框架元件11的孔被不同地布置。 
最后，图27通过示例示出了柱状结构，其中细长杆状框架元件11具有不同的长度，并且锚固磁性框架元件11都部分地延伸到一个块10的孔13中，并且部分地延伸到相邻块10的孔13中。另外，在 该示例中，磁性框架元件11的设置用于防止各种块10的任何侧向移动和/或弯曲。 
图28示出了本发明的另一个可行应用。具体地，图28示出了设计得通过可能的转动与部分示出的块24相连接的可移动块23；例如块23可构成普通机动车的轮子，或具有插入到块24端部处的适合基座25中的毂23′的其他可移动部分；借助于前述类型的磁性框架元件11和12，轮子23通过可能的转动在块24上保持组装状态。 
图29示出了奇特结构，例如用于普通机动车的顶篷27；如前面所述的，顶篷27借助于磁性框架元件11和12固定于横向块28。 
在到目前为止所述的示例中，通过使用与第二类型的磁性框架元件12相组合的第一类型的杆状元件11实现各种模件块10之间的组装和锚固，它们以不同形状构成并具有侧翼表面，能够形成块之间的连接。 
在一些示例中，通过多种方法，可仅使用框架元件11，和使用具有不同形状的细长框架元件，例如图30和31中所示的。 
在图30和31的示例中，框架元件11包括具有加宽头11A的杆，设计得在组件或任何类型的结构构成期间插入到适合的基座中或靠在块10的侧翼表面上；例如，图30和31的磁性框架元件11可用于取代图28中的框架元件11和12。 
而在图30中，头11A由独立部分构成，例如由铁磁性材料盘或直接固定于杆11的磁体或通过塑料材料的护套26固定于杆11的磁体构成，在图31的示例中，头11A与磁性框架元件11的杆11形成一个整体。 
最后，图32、33、34和35还示出了关于具有模件元件的磁性玩具的本发明的应用，示出了具有人类特征的普通木偶；所述木偶包括身体30和例如包括头31、手臂32和腿33的可移动附加物。 
与前述示例相似，在图32的示例中，身体30、手臂32和腿33也由与前面所述那些相似的成型块10构成，以及由用于身体30的特定块构成，所述特定块可通过以可移除的方式容纳在玩具的模件块中 的适当基座中的磁性框架元件11和12磁性地彼此连接，如前面所述的。 
可通过与用于插入中央球12的基座17模制成一个整体获得木偶的身体30，所述基座17在身体的后侧开口，如图33中所示的；或者可将身体30制成为两个独立部分，如与图32中的中心球12相对应的虚线所示的。 
相反，木偶的身体30可由前部和后部半壳构成，所述前部和后部半壳例如装有压配合于适当孔中的销，或装有能够使得它们接合或脱离的其他保持装置；每个半壳都可形成有用于容纳限定肩部和臀部的关节连接的球元件12的基座，以及形成有用于细长杆元件11的基座，所述细长杆元件11用于将球元件12保持在它们的基座中，转而将它们自身锚固于中心球12。 
头31或其他附加物可装有磁体34或等效磁性锚固元件11，其以可移除的方式插入到身体30上部边缘的适当孔中，以将其自身磁性地锚固于横向设置在用作肩部关节连接的球元件12之间的细长杆元件11。 
另外，如作为其示例在图34和35中示出的手臂32和腿33可包括图4中所示的第一类型的两个块10，其能够形成肩部、肘部、手腕、臀部、膝部和踝部的关节连接，其中手腕和踝部的球元件12又部分地装配于其形状构成得模仿手和脚并包含磁体36、37的块34、35中。 
前面图的示例以举例的方式示出了用于普通建筑物和木偶的本发明的几个应用，其中使用由铁磁性元件或磁体构成或包括至少一个磁体和/或至少一个铁磁性元件的磁性框架元件11和12。 
在某些示例中或对于某些应用，必须具有较大的磁性锚固力，例如约数千克范围内的锚固力，因此难以相互组装或拆卸与前述框架元件11组合或取代框架元件11的本发明所涉及的磁性结构的各种部件，其中使用简单的永磁体，可使用磁性框架元件或在其一端或两端上装有可磁力地激活或退活的锚固头的框架元件，如同一个发明人的WO-A-03/003388中所描述的，所理解的内容合并于该说明书中。 
简要地说，每个锚固头都包括定子和具有轴向对齐的永磁体的转子单元，因此转子单元可在其中磁通量在锚固头中短路的规则退活位置与其中所有或部分磁通量朝向磁性锚固元件循环的一个或多个规则激活位置之间转动。 
依照一个变体，锚固头可包括两个轴向对齐永磁体定子单元，其中一个包括一组电气线圈以使得电流脉冲循环，其中电流脉冲循环能够交替地逆转磁体的极性并引起锚固头激活或退活。 
从所述的和附图中所示出的可以清楚的是，本发明提供了一种包括由非磁性材料制成的多个模件块的系统，所述模件块具有适当的形状和尺寸以能够完成特定组合的构成，从而模仿任何物体，其中通过由多个磁性框架元件构成的可移除框架将各种块都保持在组装状态下，其中锚固框架元件可自由地插入到所述块中形成的相应基座中以及从中移除，同时保持重新使用所述块和磁性框架元件的可能性，以形成其他结构或其他类型的组合。 
因此，应该理解的是，所述的和附图中所示出的仅作为示例给出，用于示出本发明所涉及的块和磁性锚固框架元件的基本特征，以及其可行应用。因此，在不脱离所附权利要求的保护范围的前提下，可关于各种块的形状、尺寸或结构，以及关于各种框架元件、其基座以及侧翼表面的形状、尺寸和特征作出其他修正或改变。 

Claims (30)

1.一种结构模件系统，包括：
用于构成组件的多个由非磁性材料制成的成型块元件(10)，所述块元件(10)具有圆周接触表面(19)；
用于将所述组件的成型块元件(10)保持在组装状态下的多个可磁性锚固框架元件(11、12)；
其特征在于，所述块元件包括细长通孔(13)和侧翼表面(18)，其中所述细长通孔(13)的端部开放，所述框架元件(11、12)包括：
第一细长框架元件(11)，其可移除地设置于所述块元件(10)的细长通孔(13)中，并且在所述侧翼表面(18；；18’；)之间延伸；
第二成型框架元件(12)，其适于抵靠在所述块元件(10)的所述侧翼表面(18；18’)上；
所述第一细长框架元件(11)和第二成型框架元件(12)可彼此磁性地接合并布置在所述组件中以提供可移除的磁性框架；
其中，所述第二成型框架元件(12)由所述第一细长框架元件(11)磁性锚固并抵靠在所述块元件(10)的侧翼表面(18)上从而保持所述组件的组装状态。
2.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述块元件(10)包括用于容纳所述第二成型框架元件(12)的至少一个基座(17)，所述至少一个基座装有所述侧翼表面(18)。
3.依照权利要求2所述的模件系统，其特征在于，所述基座(17)适于部分地容纳所述第二成型框架元件(12)。
4.依照权利要求2所述的模件系统，其特征在于，所述基座(17)适于完全容纳所述第二成型框架元件(12)。
5.依照权利要求3所述的模件系统，其特征在于，用于第一细长框架元件(11)的所述通孔(13)和用于第二成型框架元件(12)的基座(17)具有纵向对齐轴线。
6.依照权利要求3所述的模件系统，其特征在于，用于第一细长框架元件(11)的所述通孔(13)和用于第二成型框架元件(12)的基座(17)具有成角度设置的轴线。
7.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述块元件(10)装有至少一个纵向狭缝(21)。
8.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述块元件(10)包括平坦接触表面(19)。
9.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述块元件(10)包括与所述通孔(13)横向布置的至少一个横向孔(22)。
10.依照权利要求9所述的模件系统，其特征在于，所述横向孔(22)被设在块元件(10)的中间位置中。
11.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，半个横向孔(22)被设在块元件(10)的至少一端处。
12.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)和/或第二成型框架元件(12)包括至少一个磁体(15)。
13.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)和/或第二成型框架元件(12)由至少一个磁体(15)构成。
14.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，一些所述第一细长框架元件(11)和第二成型框架元件(12)包括至少一个磁体，并且另一些所述第一细长框架元件(11)和第二成型框架元件(12)由铁磁性元件构成。
15.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，一些所述第一细长框架元件(11)和第二成型框架元件(12)由一个磁体构成，并且另一些所述第一细长框架元件(11)和第二成型框架元件(12)由铁磁性元件构成。
16.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)包括至少一个磁体(15)和至少一个铁磁性元件(16)。
17.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)包括第一和第二磁体(15)以及中间分隔物(16)。
18.依照权利要求17所述的模件系统，其特征在于，所述分隔物(16)是由铁磁性材料制成的。
19.依照权利要求17所述的模件系统，其特征在于，所述分隔物(16)是由不可磁化材料制成的。
20.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)由圆柱形和/或多边形杆状元件构成。
21.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第二成型框架元件(12)具有从球形、立方体、圆柱形、棱镜、板形中选择出来的几何形状。
22.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述块元件(11)包括匹配部分(10′、10″)。
23.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述模件块元件(11、23)包括可转动连接部分(23′、25)。
24.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)装有加宽固定头(11A)。
25.依照权利要求1所述的模件系统，其特征在于，所述第一细长框架元件(11)在至少一个端部装有磁性可激活和可退活的锚固头。
26.用于构建具有模件元件的磁性结构的模件化组件，其特征在于所述模件化组件包括：
不可磁化材料的至少第一组成型块元件(10)，具有从侧翼表面(19)延伸的通孔(13)；
以可移除的方式可设在所述通孔(13)中的至少第二组细长框架元件(11)；以及
可磁性锚固于所述第二组细长框架元件(11)的至少第三组成型框架元件(12)。
27.依照权利要求26所述的模件化组件，其特征在于，所述第一组成型块元件(11)包括不同形状的块。
28.依照权利要求26所述的模件化组件，其特征在于，所述第二组框架元件(11)包括具有相同长度的杆元件(11)。
29.依照权利要求26所述的模件化组件，其特征在于，所述第二组框架元件(11)包括具有不同长度的杆元件(11)。
30.依照权利要求26所述的模件化组件，其特征在于，所述第三组框架元件(12)包括具有不同形状的框架元件。
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