CN103402594B - 玩具构造系统 - Google Patents

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Abstract

一种玩具构造系统，包括可拆卸地连接的筋状件或链状件（“筋状件”）以连接到至少两个积木块。筋状件是可回复性变形的并且沿至少两个笛卡尔轴提供用于至少两个块中每一者相对于彼此的运动范围。筋状件具有接合部，并且每个块具有相应的接收元件。

Description

玩具构造系统
技术领域
本发明涉及玩具构造块系统，具体地涉及用于连接玩具积木块的连接系统。
背景技术
现有技术中已知的玩具构造系统一般地包括可以组装成结构的数个积木块。这些块通过简单堆叠被组装，或者被构造有具有突起阵列的顶表面和具有类似凹部阵列的底表面，其中凹部适合于连接到另一积木块的突起。通过将积木块的顶部和底部互相连接来组装成结构。但是，由于结构仅仅可以通过堆叠这些块而沿着竖向延伸或者通过重叠所堆叠的积木块而沿着横向延伸，所以这些积木块在通用性方面受限。
在本说明书中，参考了信息的外部来源，包括专利说明书和其他文献，这是一般性地出于提供讨论本发明的特征的上下文目的。除非另有说明，对这些信息来源的参考不能在任何司法管辖下被解释为承认这些信息来源是现有技术或者形成本领域公知常识的一部分。
本发明的目的是提供玩具构造块系统，该系统克服或者至少改善了上述某些缺点或者该系统至少向公众提供有益选择。
本发明的其他目的可以根据仅以举例方式提供的下列描述而变得明显。
发明内容
根据第一方面，本发明在于一种玩具构造系统，该玩具构造系统包括能够可拆卸地连接的筋状件或链状件（“筋状件”）以连接到至少两个积木块，筋状件是可回复性变形的并且沿至少两个笛卡尔轴提供用于至少两个块中每一者相对于彼此的运动范围，筋状件具有接合部，并且每个块具有相应的接收元件。
优选地，所述至少两个积木块具有从顶表面向上延伸的多个突起和位于下表面中的多个凹部，凹部成型为摩擦接合另一积木块的突起。
优选地，筋状件具有多个接合部。
优选地，接合部是筋状件的增大部分。
优选地，接收元件是积木块中的凹部。
优选地，多个接合部位于成角度分开的表面上。
优选地，接合部成型为与接收元件互补并通过过盈配合进行接合。
优选地，接合部被一个或多个突缘保持在接收元件中。
优选地，玩具构造系统还包括具有至少一个细长开槽孔的积木块、具有至少一个孔的另一积木块、和穿过至少两个积木块上的孔进行接合的销，从而促进围绕销的轴线被铰接并绕槽伸长轴线可滑动的连接。
优选地，所述至少一个孔位于从侧表面延伸的突起上。
优选地，所述至少一个孔从顶表面延伸到底表面。
优选地，销具有头部和从头部向下延伸的杆部、以及位于杆部的基部的扩张部。
根据第二广泛方面，本发明在于一种玩具构造系统，该玩具构造系统包括第一积木块，第一积木块具有至少一个细长开槽孔。
优选地，伸长轴线沿着积木块的表面平面突出。
优选地，孔从积木块的顶表面延伸到底表面。
优选地，玩具构造系统还包括具有至少一个孔的第二积木块
优选地，玩具构造系统还包括穿过第一积木块和第二积木块中每一者上的孔进行接合的销，从而促进围绕销的轴线铰接的连接。
优选地，玩具构造系统还包括穿过第一积木块和第二积木块中每一者上的孔进行接合的销，从而促进围绕槽伸长轴线可滑动的连接。
优选地，第二积木块的孔位于从侧表面延伸的突起上。
优选地，销具有头部和从头部向下延伸的杆部、以及位于杆部的基部的扩张部。
优选地，第一积木块或第二积木块、或者第一积木块与第二积木块两者，具有从顶表面向上延伸的多个突起和位于下表面中的多个凹部，凹部成型为摩擦接合另一积木块的突起。
优选地，第一积木块或第二积木块、或者第一积木块与第二积木块两者具有多个接收元件。
优选地，接收元件是积木块中的凹部。
优选地，玩具构造系统还包括能够可拆卸连接的筋状件以连接到至少两个积木块，筋状件是可回复性变形的并且沿至少两个笛卡尔轴提供用于至少两个块中每一者相对于彼此的运动范围，筋状件具有接合部，并且每个块具有相应的接收元件。
优选地，筋状件的主体具有成角度部分。
优选地，筋状件具有多个接合部。
优选地，接合部是筋状件的增大部分。
优选地，多个接合部位于成角度分开的表面上。
优选地，接合部成型为与接收元件互补并通过过盈配合进行接合。
优选地，接合部被一个或多个突缘保持在接收元件中。
在另一方面，本发明在于一种块，该块具有外凸轮廓和内凹轮廓，由此类似的块可以被互相连接；其中，设有从外凸轮廓向下设置的凹部，以锚固从块向外突出的筋状件或链状件。
优选地，凹部被限定为限制互补的筋状件或链状件在凹部中的旋转。
在另一方面，本发明包括与这样的筋状件或链状件在一起的这样的块。
在另一方面，本发明在于一种以下特征的组合或组件，即：
第一块；
第二块，第一块和第二块可选地具有特征结构，由此第一块和第二块可以根据需要被彼此互相连接；以及
链状件，所述链状件可接合每个块，由此根据需要，分开或互相连接的块可以通过链状件被连接。
优选地，所述链状件是柔性的。
优选地，所述链状件是回复性的(resilient)。
优选地，每个块具有开口或其他对接特征结构，链状件的可固定端可以被保持在所述开口或其他对接特征结构中。
在另一方面，本发明是一种适合于这种组合或组件的块。
在另一方面，本发明是一种适合于这种组合或组件的链状件。
在另一方面，本发明在于一种大致如在任一个或多个附图中所示的任意类型的块和/或链状件。
下面的实施例涉及上述任一方面。
本发明的其他方面从下面参照附图仅作为示例给出的描述中会变得显而易见。
在这个说明书中，其中已经对专利说明书、其他外部文献或信息的其他来源做出参考，这是一般性地出于提供讨论本发明的特征的上下文目的。除非另有说明，对这些外部文献的参考不能在任何司法管辖下被解释为承认这些文献或这些信息来源是现有技术或者形成本领域公知常识的一部分。
本说明书中使用的术语“包括”表示“至少部分地由……组成”。当解释本说明书中包括该术语的声明时，在每个声明或权利要求中以该术语作为开端的特征都需要出现，但是其他特征也可以出现。相关术语，例如“包含”和“含有”也以相同方式进行解释。
对于本发明所涉及领域的技术人员来说，在不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，本发明在构造方面的很多改变和广泛不同的实施例和应用将不证自明。本文的公开内容和描述纯粹是说明性的，不是要在任何意义上进行限制。
附图说明
现在将仅借助于示例并参照附图描述本发明，其中：
图1示出由可回复性变形材料制成的筋状件。
图2示出具有多个臂的筋状件。
图3示出积木块的顶侧和从顶表面的多个突起。
图4示出图3的积木块的具有多个凹部的底侧，所述凹部适合于接收另一积木块的突起。
图5a、图5b和图5c示出由图1所示的多个筋状件连接的如图3和图4所示的一对积木块。
图6a、图6b和图6c示出互相连接图3和图4所示的一对积木块的筋状件。
图7示出根据本发明的另一实施例的筋状件。
图8a和图8b示出互相连接一对积木块的多个筋状件。
图9示出具有多个连接头的筋状件。
图10示出使用筋状件来互相连接一对积木块。
图11示出具有开槽孔的积木块。
图12示出用于接合图11所示的积木块的开槽孔的连接销。
图13示出与图12的销和图11的开槽孔一起使用的连接部件。
图14示出与图12的销和图11的开槽孔一起使用的连接部件。
图15示出与积木块和连接部件接合的多个销。
图16示出与积木块和连接部件接合的多个销。
图17示出与积木块、连接部件和多个筋状件接合的多个销。
图18示出部件的实验性实施方式，其说明不由传统的积木块连接机构约束的可能的构造平面。
图19示出部件的另一实验性实施方式，在外观和尺寸功能两方面类似于蹦床。
图20示出本发明的用作位于车身和车轮之间的悬挂机构的所述部件的另一实验性实施方式。
图21示出具有模制螺旋臂截面的图1的筋状件。
图22示出在多个表面上具有接合部的筋状件。
图23示出具有模制弯曲臂截面的图1的筋状件。
具体实施方式
本发明涉及玩具构造系统，该玩具构造系统具有能够可拆卸连接的筋以互相连接至少两个积木块。本发明的构造系统意图能够兼容其他可连接型系统（例如Lego或Megablock构造块系统）或者不可连接系统（例如Haba块系统），从而增强可以组装的结构的复杂性。
根据本发明的第一实施例，图1示出由可回复性变形材料制成的链状件或筋状件10。优选地，筋状件10具有接合部，例如由臂14分开的至少两个连接器头11。其他形式的筋状件10可以包括具有模制筋状件臂14的那些筋状件，这些模制筋状件臂14具有例如图21所示的螺旋截面、或例如图23所示的弯曲臂截面14、或者包括扭曲和弯曲型形状的某些组合以成角度偏离接合部11的那些筋状件。筋状件还可以以图2中的筋状件12所示的多个臂13和接合部为特征，或者筋状件可以具有例如图22中所示位于多个表面上的接合部。
图3和图4示出具有顶表面和底表面的积木块15，该顶表面具有多个突起17，该底表面具有适合于接收另一积木块的突起的凹部18的类似阵列。积木块15的特征还在于散布在突起17下方的多个接收元件，显示为多个第二凹部16。优选地，凹部16沿着块15的边缘排列，并且成形为接收筋状件10的连接器头11。
应当注意，凹部16可以应用于具有任意数量的连接突起17和凹部18的积木块，或者应用于没有其他连接机构的块。块还可以具有任意厚度或形状。优选地，在块具有突起17和凹部18的情况下，它们被量化成能够实现与其他积木块式样兼容的预定分离间隔。
为互相连接多个积木块15，筋状件10的一个头11被压入到积木块的凹部16中，另一个头11被压入到第二积木块的凹部16中。优选地，每个连接器头11和凹部16之间的接合是过盈配合，或者至少是摩擦的，以提供稳定但可拆的连接。根据需要，通过将连接器头11从凹部16提起来分开筋状件10和积木块15。
可替换地，筋状件头11可以被压入到凹部16中，其中该凹部具有部分地围绕筋状件的一个或多个突起或者图3所示的突缘40。筋状件压缩以穿过一个或多个突缘40，并且筋状件一旦进入凹部16就膨胀。为移除筋状件，与筋状件头11相邻的筋状件臂部分被压缩并被提起经过突缘40。突缘40提供稳定连接，该稳定连接允许适中的力沿任意方向被施加到筋状件或积木块并同时保持筋状件位于凹部16内。
仍可替换地，筋状件可以通过将另一积木块放置在顶部上而被保持到适当位置。块的下表面闭合通向凹部的开口，并且防止筋状件被取出。
筋状件10提供在其连接的积木块15之间的运动范围。图5a、图5b和图5c示出由多个筋状件10连接的一对积木块15。筋状件10促进沿多个轴线在块之间的运动范围。例如，块可以通过迫使筋状件被伸展而被彼此拉开。在另一示例中，筋状件可以被扭曲。在另一示例中，筋状件可以被弯曲。图5b和图5c示出如何使筋状件变形以改变积木块15的排列。在互相连接的块之间产生可变角度，使得积木块通常排列的平面能够偏离达到非量化排列的范围。
筋状件10的优选特性是筋状件10必需由可回复性材料制成。即，筋状件10可通过力而变形，并且当筋状件10没有变形超过材料完整性的极限的情况下将大致恢复到其原始尺寸、形状和取向，进一步地该材料可以被称为具有记忆。筋状件优选为基本非弹性，以避免将在变形时产生拉力或推力载荷的显著的力或以其他方式存储显著的机械能。还优选的是，筋状件的变形不需要显著的力，以使得变形易于由儿童实现。适合于制造筋状件的材料包括但不限于硅橡胶。
更优选地，筋状件10沿至少两个笛卡尔轴提供互相连接的积木块的排列。筋状件10有利地允许施加到积木块的拉拽力、弯曲力和扭曲力中的两者或更多者进行组合以成角度和旋转排列，或者至少允许互相连接的积木块之间有至少两个自由度。通过使得积木块排列平面被扩展、旋转和弯曲或者其组合、或者实现很多其他变化，两个或更多个块15可以因此被定位成各种复杂构造。当连接到两个或更多积木块时，筋状件因此沿至少两个笛卡尔轴提供用于这些块中每一者相对于彼此的运动范围。但是，当筋状件变形时，筋状件的回复性使得筋状件偏向筋状件的自然状态。
优选地，筋状件臂部分14具有变化的长度、刚性和角形状。例如，图6a、图6b和图6c示出互相连接两个积木块15并具有短臂部分的筋状件10。筋状件的短臂部分使得相邻积木块能够定位得更接近，并同时保持提供积木块之间的变化排列的能力。
图7示出根据本发明的另一实施例的筋状件20。筋状件20具有多个连接头22和臂部分21。如图所示，连接头22可以被模制在成角度分开的表面上。但是，臂部分可以可替换地被模制成包括成角度部分。连接头之间的具体角度优选是但不限于90度角度。筋状件的宽度优选地对应于积木块15上的突起17之间的宽度，以使得多个类似形状的筋状件能够被相邻地排列。
图8a和图8b示出多个筋状件20，这些筋状件20紧邻以互相连接一对积木块15。积木块之间的单一连接可以更便利，或者多个筋状件可以紧靠表面24以形成用于额外刚度的很多连接。积木块显示为经排列，以使得可获得切面，在该切面上连接其他积木块。图9示出替换形状的筋状件23，该筋状件23沿着臂部分25具有多个连接头22。图10a和图10b示出使用筋状件23来互相连接一对积木块15。优选地，筋状件连接器头的对称性允许积木块取向相对颠倒。例如，图10b的积木块被示出为与图10b所示的积木块相反的取向。
根据本发明的另一实施例，图11至图15示出部件的系统。图11示出积木块30，积木块30具有多个突起17、多个凹部16和延伸顶表面的相当大长度的细长孔或槽31。图13和图14示出具有从顶表面延伸的突起17和从每个端表面突出的突片34的细长连接部件38、39。每个突片34具有孔32、33。如图12所示的销35具有头部37、杆部36和在杆的基部处的增大部40或扩张部。销35用于通过将销杆36穿过孔32、33并穿过槽31插入来将连接部件38、39连接到积木块30的槽31。优选地，杆40的增大部少量地大于孔32、33以及槽31的宽度，以确保销可以被迫穿过每个开口，从而能够被固定而不会自由脱开。
在可替换形式中，伴随裂缝端部分，或者从销的顶端轴向地沿杆部36向下延伸一定程度的狭槽，销可以具有扩张或增大端。在销被迫使穿过槽时，裂缝端部分允许销的与裂缝或狭槽相邻的部分略微被压扁或向内弯曲，其中压扁部分在已经穿过槽后将不被压扁或不弯曲。
在另一可替换形式中，销可以由可回复性变形材料制成。可变形材料具有扩张端和圆头尖端以与孔接合。销在其穿过槽时变形，并且在已经穿过槽之后变回到其大致原始形状。
在另一可替换形式中，销可以是坚硬的和刚性的。优选地，销36的杆部比槽的跨度窄，以允许自由移动。优选地，销利用过盈配合与孔接合。
图15a和图15b示出与积木块30和一对连接部件38、39接合的一对销35。销35通过允许沿着槽31的长度横向移动，而提供在积木块30的连接部件38、39之间的滑动联接。销35还通过使得部件能够绕销轴线旋转，而提供积木块30和连接部件38、39之间的旋转联接。优选地，突片34对准块侧面38的上端或下端，以促进如图15a所示在槽31下方进行连接、或者如图15b所示在槽31下方进行连接，以使得相关积木块高度的范围能够被选择。
图16示出具有多个槽31的积木块39。每个槽31允许通过销35来连接多个连接部件38。每个连接部件38能够绕销枢转，以允许形成复杂几何形状、铰接机构和成角度连接。
图17示出由一对筋状件10连接的一对积木块30。每个积木块30具有一对连接部件38，这对连接部件38通过销35连接到槽31。筋状件10形成积木块30之间的铰接连接。从积木块30延伸的每个连接部件38提供成各种角度和在各种构造面上的其他构造块的连接。
图18示出本发明的所述部件的实验性实施方式。示出屋型结构，其具有墙壁和从墙壁的顶部延伸的屋顶。墙壁沿弯曲取向排列，并通过堆叠多个壁部件42而增高。通过使来自每个块的顶表面的多个突起与每个块的底表面中的多个凹部接合，来堆叠壁部件42。开槽积木块41被连接到壁部件42的顶部。销35与开槽积木块42和多个其他积木块43中的孔接合，以形成连接。多个积木块43被筋状件10互相连接，从而能够实现非平面连接。开槽块41、销35、积木块43和筋状件10使得表面44能够按照与壁部件42的连接机构所通常指定的方向和斜度相独立的方向和斜度，从壁部件43突出。因此，结构可以形成有不受块42提供的连接机构约束的构造平面。
图19示出本发明的所述部件的另一实验性实施方式。多个短筋状件10互相连接多个方形积木块45，以形成表面46。筋状件10的固有柔性使得表面46能够弯曲和屈曲。表面通过多个长筋状件10被悬挂在环绕的多个构造块15内部，并且通过其他积木块47被升高。形成的结构在外观和尺寸功能方面类似于蹦床。
图20示出本发明的所述部件的另一实验性实施方式。车轴托架积木块54可旋转地连接到车轴55和车轮56。车轴托架54的顶部连接到第一块51。一对筋状件52、53的第一端在第一块51的相对端处被连接。筋状件52、53的第二端连接到第二块52，第二块52大致定位于第一块之上。筋状件52、53通过弯曲约180度而排列第一积木块51和第二积木块50。第一筋状件52比第二筋状件53长，以使得第二积木块的一端定位成高于相对端。以此方式，车身可以连接到第二积木块50的上表面，筋状件52用作位于车身和车轮56之间的悬挂机构。通过回复性特性的筋状件来提供悬挂特性。
筋状件52连接到一端，筋状件的相对端连接到第二积木块50。第一块51的相对端具有第二筋状件53，其中相对端。
提供图中所示的积木块，作为可以与所述连接机构一起使用的可能积木块的示例。应当理解，上述连接机构的任意组合可以与上述积木块或其他积木块中的任一者组合，而不脱离本发明的范围。
尽管在前面的描述中已经参考了具有已知等价形式的元件或整数，这些等价形式如同它们被单独阐述那样被包括在内。尽管本发明已经借助示例并参照具体实施例来描述，但是应当理解可以在不脱离本发明的范围或精神的情况下进行修改和/或改进。

Claims (10)

1.一种玩具构造系统，包括：
第一块，所述第一块具有至少一个接收元件；
第二块，所述第二块具有至少一个接收元件，所述第一块和所述第二块具有特征结构，由此能够与其他的块互相连接；以及
可回复性的筋状件，其能够与每个所述块的接收元件接合，由此使得所述第一块和第二块通过所述筋状件被连接；
其中，所述筋状件允许施加到积木块的拉拽力、弯曲力和扭曲力中的两者或更多者进行组合以成角度和旋转排列，或者至少允许互相连接的积木块之间有两个自由度。
2.根据权利要求1所述的玩具构造系统，其中，通过从块的顶表面向上延伸的多个突起和位于块的下表面中的多个凹部提供用于使得块互相连接的所述特征结构，所述凹部成型为摩擦接合另一积木块的突起。
3.根据权利要求1或2所述的玩具构造系统，其中，所述筋状件具有多个接合部，且所述接合部是所述筋状件的增大部分。
4.根据权利要求3中所述的玩具构造系统，其中，所述筋状件的增大部分为突缘，以将所述接合部保持在所述接收元件中。
5.根据权利要求1所述的玩具构造系统，其中，所述接收元件是积木块中的凹部。
6.根据权利要求3所述的玩具构造系统，其中，所述接合部成型为与所述接收元件互补。
7.根据权利要求6所述的玩具构造系统，其中，所述接合部通过过盈配合接合入所述接收元件中。
8.根据权利要求6或7所述的玩具构造系统，其中，筋状件接合部被压入所述接收元件的互补凹部中，且筋状件通过将另一积木块放置在顶部上而被保持到适当位置。
9.根据权利要求1所述的玩具构造系统，其沿至少两个笛卡尔轴提供用于所述块相对于彼此的运动范围。
10.根据权利要求1所述的玩具构造系统，其中，至少一个块具有多个与该块接合的筋状件。
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