CN107073345A - 可变姿态玩具连接件 - Google Patents

Abstract

一种连接件，其联接至多个Lego积木块或Lego式积木块，所述连接件构造成提供用于与其互连的多个积木块的多个三维定向。

Description

可变姿态玩具连接件

相关申请

本申请是于2014年9月1日提交的美国专利申请序号14/474,276的部分继续申请，并且要求于2015年8月30日提交的美国临时专利申请序号62/211,822的权益，因此要求每一项上述提及申请的优先权，并且上述的每个申请的所示内容通过整体引述而并入本文。

技术领域

所述公开为本发明的实施方案，其涉及积木连接件及连接系统和方法等等。

背景技术

玩具积木连接件，例如由Mega Bloks，Built to Rule，K'nex，Kre-O等制造的玩具积木连接件在三维平面中只能为其连接的积木块提供有限程度的移动和定位。如美国专利5,433,549、5,733,168、6,000,984、6,213,839、6,461,215、6,676,474、6,843,700和PCT/DK1991/000373中所示和描述的一样，柔性塑料缆线，绳，塑料杆和塑料管已被用于连接积木。其他现有技术系统包括机械组系列5118,7471,8002,8074,8412,8437,8440,8444,8445,8457,8479,8482,8483,8485,8828,8836,8839,8856和9748。

如图1A所示，端部P1经由颈部P3而连接到可弯曲塑料杆P2。前端P1，杆P2和颈部P3的形状设计成使其被接收在接收积木块P10的互补狭槽P11-P13中。因此，带有颈部P3且设置在杆P2的任一末端上的端部P1的塑料杆P2用于束缚积木块(该积木块可联接接收积木块P10)，前提是颈部P3和端部P1能够接收在接收积木块狭槽P11-P13中。在图1B所示的替代布置中，接收积木块P10包括有夹紧部P5，口部P6和齿部P7，所述齿部P7与被接收在积木块P10内的塑料杆P2中的内凹部/颈部P3接合。在该布置中，现有技术的接收积木块P10依赖于齿部P7和凹部P3之间的塑料-塑料联接，从而将杆P2保持在积木块P10中，例如压接连接。

所有这些连接系统存在如下缺点：在重复使用和/或暴露于高温时强度降低，沿垂直于其横截面的方向加载时易于损坏，和/或缺乏以任何形态弯曲并同时还基本保持三维空间中的形态的能力，例如受到负载而萎缩或屈曲。

发明内容

通过具有可变姿态，连接件可以在三维空间中具有不受范围限制的位移，并且能够在加载和/或卸载构造中保持其形态。这种连接件可以用作积木的通用结合部。

可变姿态连接件可以使用以下形式中的一个或多个来连接积木：积木块孔口本身，积木块孔口与积木块内的中间部件的组合，和/或单独的布置在积木块内的插槽或适配器或布置在积木块内的插槽或适配器与积木块的其他特征组合。

附图说明

图1A-1B显示了如前所述的现有技术。

图2和15显示示例性的创新积木连接系统的示例性实施方案。

图3A-D，4A-G，5,6A-B，7A-C，8-10,11A-C，12A-B，13,16A-D，17A-D和18A-D显示以示例性的创新积木块系统和组装方法形式使用的积木块和连接件其他的示例性实施方案。

图14A-D显示用于在示例性创新积木系统和组装方法的其他形式中使用的其他示例性积木块和连接件的适配器的其他示例性实施方案。

在附图中，相同的附图标记指示不同附图中的对应的部分。附图、零件和其他描述应当理解为可互换的，并且可以根据本文所述的所示内容和目的以任何类似的方式进行组合，并且应当理解为与美国专利申请序列号14/474,276和美国临时专利申请序列号62/211,822中的公开内容一致。

具体实施方式

如图2所示，示例性连接件2可以构造成装配在接收示例性积木块10(以下称为积木块或砖块10，其可能是Lego式的砖块)的开口5内。示例性砖块10可由塑料，橡胶或金属制成，但优选由PLA或ABS塑料制成。示例性砖块10可以是棱形、立方体、球形、圆锥形、金字塔形或任何其他形式的多面体形状。在组装时，示例性连接件2的头部1和尾部0可以位于示例性积木块10的腔体9内。在示例性实施方案中，示例性连接件2的头部1不需要进入示例性积木块10的出口6。示例性积木块10的开口5和出口6还可以用作用于将示例性积木块10连接到其它积木块的适配器。例如，在示例性积木块10中，开口5的尺寸可以设置成装配在另一个示例性积木块(未显示)的出口6内。相反，示例性积木块10的出口6的尺寸可以设置成适合于另一个示例性积木块开口5的尺寸。根据这些实施方案，示例性连接件2与示例性积木块10之间的接合可以考虑为结合部20。

在一个实施方案中，示例性连接件2由金属制成并且具有柔性但同时也具有可变姿态。可变姿态的一个例子为，示例性连接件2可以弯曲成任何形态，而对移动自由度没有任何限制，并且基本保持三维空间中的形态。作为可变姿态的另一个示例，示例性连接件2可以配置为对处在三维空间的不同位置中的至少两个积木块10进行处理(所述积木块10适配成接收示例性连接件2)，并且基本能够一直保持这些位置，而不需要借助除连接件2之外的任何其它可移动部件。因此，示例性连接件2可以是对其相互连接的示例性积木块进行定位的专用装置。如此，示例性连接件2可以允许示例性积木块在三维空间中相对于彼此平移、旋转和/或保持位置不变。此外，可替代地，示例性连接件2可将多个不同的积木块系统联接接在一起，例如，将积木块联接合到K'nex件。

在另一个实施方案中，示例性连接件2可以具有以下示例性特征中的一个或多个：(i)线形的形状；(ii)由以下的一种或多种和/或它们的组合和/或电镀变体制成：铝、铜、铁或黄铜；(iii)尺寸设置成使其可被接收在示例性积木块10的开口5和/或出口6内；(iv)尺寸设置成其可以被接收在织物、柔性塑料或弹性管内(参见图16A-D)；(v)尺寸设置成使其直径在示例性积木块10的开口5与出口6直径之间的直径范围内；(vi)约0.123英寸至约0.193英寸的直径；(vii)约5至约14规格的线；或(viii)电枢线。在示例性实施方案中，示例性连接件2的直径为大约0.12574英寸，并且由柔性铝电枢线制成。虽然示例性连接件2的横截面优选为圆形，但也可考虑示例性连接件2为多个横截面，这取决于其联接的示例性砖块。

例如，示例性连接件2可以构造成使其和/或其头部1或尾部0可摩擦装配至示例性积木块10的开口5，出口6和/或如本文所述的其它这种孔口内，只要产生这种开口5，出口6和/或其它此类孔横截面的示例性积木块10材料不超过其弹性模量(例如，横截面可以与示例性连接件2、头部1和/或尾部0的横截面相同或更小)。在涉及多个横截面的情况下，可以使用平均横截面来确定可应用的弹性模量。示例性连接件2的平均横截面可以是如下形式的横截面：在连接件2的一端至连接件2上的在横截面沿着连接件2的长度保持基本不变的情况之前的某点的横截面。

示例性连接件2可包含在任何其它材料或材料的组合中，并且由任何其他材料或材料的组合制成，所述其它材料或材料的组合导致与由具有一个或多个前述特征和可变姿态的结构实现的属性相同。例如，金属线可包括在弹性管内，从而使得两者的组合一起形成示例性连接件2，该两者的组合可具有下面的金属线的柔性和可变姿态(例如，图16A-D和17A-D的示例性实施方案及相关的公开)。材料领域的所述领域技术人员能够识别其它材料，该材料能够制成单个的示例性连接件2以用于实现金属连接件件2实施方案的一个或多个的前述要求，该材料例如聚合物和塑料，只要最终的复合物具有可变姿态即可。

示例性连接件2可以在三维空间中具有多个定向，可以将联接到连接件2的积木块定位在三维空间中。在图2中的说明性实施方案中，以笛卡尔坐标系(x，y，z)标示的三维空间中的任何数目的不同的点可建立成单个示例性连接件2的长度。例如，示例性链接2上的点“A”具有示例性坐标(0，0，0)，这意味着示例性连接件2的该部分可以用作原始位置点或比较点。具有坐标(-1，1，-1)的点“B”能够表示连接件2的该部分在三维空间中位于点“A”之后和之上的平面中。具有坐标(1.5，-0.5，1)的点“C”可以标示示例性连接件2的该部分在点“A”之前和之下的平面中。因此，示例性连接件2可被配置为基本保持联接到示例性连接件2的积木块在三维空间中位置。由于示例性连接件2的柔性，示例性连接件2也可以配置成从而确保当砖块从一个位置移动到另一个位置时，示例性连接件2的部件在三维空间中具有不同的位置。示例性连接件2的其它能够的定向布置也可以参考图11C，15，17B-D及其相关的，相互关联的并且可互换的公开内容来进行理解。

如图3A-D所示，头部1可以被认为是示例性连接件2的可以用于将示例性连接件2连接到示例性砖块10的部分，尽管尾部0可具有用于相同或不同的砖块10的相同或相似的功能。因此，头部1没有限制性的起始点，但可以包括示例性连接件2的一端。同样，尾部0没有限制性的起始点，而是可包括示例性连接件2的与头部1相对的另一端。示例性连接件2可以为如图3A所示，其具有头部1，所述头部1包括锥形或球形端部11和一个或多个螺纹或绕组12。虽然以这种方式成形，但端部11也可以是平的、凹的或任何其它表面。在如图3B和3C所示的另一示例性实施方案中，示例性连接件2可具有头部1，头部1包括围绕连接件的圆周和/或外周围的凸起或弯曲的凹部3。在如图3D所示的另一示例性实施方案中，示例性连接件2可以具有头部1，所述头部1包括由一个或多个凹部3隔开的一个或多个盘3a。这种轮廓可以通过3D打印、激光加工、激光烧结、CNC加工、车床加工、铸模、挤出、攻丝和/或压膜加工而制成。

图4A所示的说明性实施方案中，示例性连接件2可以具有包括有圆形表面3的头部1。图4A中的示例性连接件2可穿过开口5而被接收在示例性砖块10内。在该说明性实施方案中，示例性砖块10可以是内部中空的，使得其可以具有带有内表面8和外表面7的腔体9。示例性插槽15可设置在示例性砖块10的腔体9内。示例性插槽15可以使其不会阻碍开口5或出口6的使用，从而允许示例性砖块10与其他积木块组合。

如图4A所示，示例性插槽15可以包括通道16，示例性连接件2可以容纳在通道16中。通道16的尺寸和形状可以被设置为，当连接件2的头部1位于示例性插槽15内时，与通道16互补。可替代地，通道16的尺寸和形状可以使连接件2的头部1在示例性插槽15内摩擦装配。例如，如图4B所示，当球形表面3被插入具有示例性插槽15的示例性砖块10中时，所述球形表面3挤压圆柱形通道16的壁，而同时通道16的壁压靠球形表面3。以这种方式，通道16可以模制成使压缩表面15a保持或支撑连接件2的头部1，以便保持头部1被接收在示例性插槽15中，并因而被保持在示例性砖块10中。根据另一示例性实施方案，通道16的尺寸和形状可以设置成用于支撑示例性连接件2，但同时也允许本领域技术人员已知的其他示例性积木块通过，例如可如图5和14D所示。

参考图4C的说明性实施方案，示例性砖块10内的另一个示例性插槽15可以包含波纹状通道16，所述波纹状通道16具有用于夹持或支撑示例性连接件2的一个或多个夹持部17，所述连接件2可以具有包括圆盘3a和凹部3的头部1。示例性波纹状通道16可具有相同的特征，例如与头部1的形状互补，或者略小于头部1以便通过压缩表面15a来建立摩擦装配，或者通道16不会与连接件2和/或头部1互补，从而在通道16内产生更多的夹持、缠紧和/或支撑表面。

如图4D所示的示例性实施方案中所示，示例性结合部20可以包括带有头部1的示例性连接件2，头部1包括由在示例性插槽15中的夹持部17支撑的凹部3分隔的交替的盘3a。如果连接件2经历趋于将其从示例性插槽15移动的力，例如拉力，则夹持部17的弹性可使夹持部17允许连接件2的头部1在被插入插槽15中时进入并基本阻止头部1从示例性插槽15中脱离。在图4F和4G所示的替代性实施方案中，可以修改夹持部17(例如，倾斜的夹持部17a)以允许其更容易地从示例性插槽15移动和/或可以修改圆盘3a(例如碗状盘3b)以使示例性连接件2的头部1更容易地从夹紧槽移动。

在图4F的说明性实施方案中进一步所示出的可以是具有翼部15a的示例性插槽15。示例性翼部15a可以被配置为被接收在位于示例性砖块10内的示例性裂隙8a内。尽管翼部15a可示出为从圆形插槽15的圆周的单个延伸部，但翼部15a的形状也可以设置为围绕示例性插槽15的外表面螺旋，使得当与互补的螺旋的裂隙8a相遇时，这种述插槽15可以旋入示例性砖块10中。因此，裂隙8a和翼部15a之间的示例性相互作用可进一步增加示例性插槽15在示例性结合部20中的支撑能力。

关于通孔裂隙8a，例如可如图4E所示，在带有此类通孔7a的示例性砖块10内接收示例性插槽15具有的额外优点可在于：所述的接收通过将销或铅笔尖插入通孔7a以按压位于通孔裂隙8a中的翼部15而从示例性砖块10被释放。在这样做时，示例性插槽15可以被从腔9释放。

参考图5的说明性实施方案，示例性连接件2可以包括用于在通道16内被接收的头部1以及从其自身的表面结构延伸的中间肋3c/3d，所述中间肋3c/3d可以与头部1上的表面结构相同或不同并且靠近或远离头部1，用于接收在各个示例性砖块10中的各个插槽15的各个通道16a中。第一示例性砖块10₁可以通过示例性插槽15而被联接到示例性连接件2的头部1，以便使得连接件2不经由通道16从示例性砖块10₁开口5通过至出口6。凹槽3c和延伸部3d还可以通过第二贯穿插槽15₁而与第二示例性砖块10₂摩擦装配，第二贯穿插槽15₁的贯穿通道16a允许示例性连接件2从示例性砖块10₂的开口5完整通过至出口6。可替代地，一个或多个示例性砖块10₃可包括通道16b，所述通道16b可以滑动地或摩擦地接合示例性连接件2的非波纹表面。可替代地，示例性砖块10₃也可以滑动地或摩擦地接合示例性连接件2的波纹和非波纹表面两者。尽管示例性砖块10₃可以呈现为较小的示例性砖块，例如1x1的板，但示例性砖块10₃可以为任何尺寸和形状，并具有通过其表面的通道16b。

示例性多表面的连接件2能够与多个示例性砖块10_n(其中n是任意整数)相互作用，以在其可变姿态的表面上为其他示例性积木块(例如示例性积木块100)提供构建点。换句话说，示例性砖块10₂可以由连接件2的头部1和尾部0(例如，示例性积木块体10₃)中间的表面结构锚定。尽管这种示例性砖块已经显示为带有贯穿插槽15₁，但是其他形式的示例性砖块10₂和10₃(具有和不具有使示例性连接件2完全通过的示例性插槽15)都是合适的。因此，示例性连接件2可以用作在其柔性表面上构建多个积木块结构的基础，并且可以用作示例性积木组件100的通用支架。

参照图6A-B的说明性实施方案，示例性砖块10可以包含示例性插槽15，其包括带有螺旋螺纹18的通道16，所述螺旋螺纹18用于与示例性螺纹连接件2的头部1、尾部0和/或末端11相对应的螺纹12互补。在这些说明性实施方案中(并且可以在其他实施方案中使用)，示例性插槽15可以具有圆形表面15c以减少材料使用和制造成本。可替代地，圆形表面15c可采取邻近开口5或出口6的漏斗状结构形式，以便于在通道16内接收示例性连接件2。示例性插槽15也可以为多孔的或海绵状的材料组成。

如图6B所示，螺纹18可以与这种螺纹12互补，以允许螺纹连接件2和示例性螺纹插槽15之间的牢固连接。可替代地，带有螺纹12的示例性螺纹连接件2可以与没有螺纹18的插槽15一起使用，并依赖于示例性插槽15的弹性模量用以支撑这种螺杆连接件2的螺纹。在上述实施方案中使用示例性螺纹插槽15的一个优点可以是：在螺纹连接件2及其螺纹表面12与示例性插槽15之间建立更大程度的表面接触。对于带有螺纹头1、螺纹12及在螺纹12远侧的凹部3的示例性连接件2，可以使用示例性插槽15，该示例性插槽15具有靠近通道16入口的夹持部17和远离入口的螺纹18，从而使示例性螺纹连接件2可以螺纹拧入示例性插槽15中并可通过夹持部17而被限制移动。

如图7A所示，示例性砖块10可以是实心的(除了开口5和出口6以外)，在开口5中可以建立带有螺纹壁18的通道16，而出口6用于接收邻接的示例性砖块10。示例性螺旋连接件2然后可以拧入示例性砖块10中，如图7B所示。根据图7B的说明性实施方案，示例性螺旋连接件2可以被接收在螺杆通道16内，并使用其从螺旋连接件2的头部1和/或尾部0延伸的螺纹12而被拧入螺纹壁18中。例如，螺杆通道16可以位于邻近存在于开口5和/或出口6上的螺纹18。在示例性实施方案中，即使示例性砖块10可以具有嵌入其中的螺纹通道16或位于开口5和/或出口6内侧的螺纹18，但具有螺纹通道16的示例性砖块10能够使用开口5和出口6的几何形状而组装至其它砖块(未示出)。对于在插槽15中具有螺纹通道16的其它实施方案也同样如此。螺纹通道16可以通过钻入示例性砖块10并使用丝锥和模具而形成，从而建立用于示例性螺旋连接件2的通道的螺丝18。可替代地，也可以使用车床。可替代地，也可以使用本领域技术人员已知的3D打印技术来制造包含螺旋通道的示例性砖块10。可以在包含螺旋连接件2的任何其它公开的实施方案中设置使螺纹通道16到达开口5和/或出口6的延伸螺纹。

其它示例性的螺纹砖块10可以通过图7C和图8-10显示。在图8的说明性实施方案中，示例性螺旋砖块10可以具有多个不同尺寸、螺纹和定向的螺杆通道16。如图所示，图8的示例性螺杆砖块10在示例性砖块10的不同侧面中可以包括一种类型的螺纹通道16p和16q以及另一种类型的螺纹通道16r。虽然示例性砖块10可以显示为直的，但是对于示例性砖块10而言并不必须如此。当示例性砖块10包括围绕球形表面的一个或多个螺纹通道16s时，这种示例性砖块10可以允许在三维空间中的不同平面中同时设置多个螺纹连接件2，例如图9。示例性砖块10可以在其表面内(包括在示例性砖块10表面的拐角或其他点上)具有一个或多个成角度的螺纹通道16s/16t。在其它示例性实施方案中，多个螺纹通道16可设置在示例性砖块10上，使得它们在非正交位置处相对于彼此以及示例性砖块10进行定向。

所显示的示例性混合积木块50可以使用3D打印或本领域技术人员已知的其它形成方法来构成。如图10所示，示例性混合积木块50可以包括示例性插槽15，其位于螺纹通道18和开口5之间的腔9中。因此，这种示例性混合积木块50可允许具有螺纹12和凹部3的示例性螺纹连接件2沿着其长度在示例性积木块50内拥有多个联接区域。如图10所示，示例性连接件2可以拧入示例性积木块50中，同时还被示例性套筒15的夹持部17夹紧。如图所示，示例性套筒15可以用作示例性积木块结合部20的膜片或摩擦垫圈。如在别处所描述的，连接凹部3、螺纹12和表面3a-g的变化和顺序可以在示例性连接件2的上下方向上使用。因此，示例性混合积木块50可以具有多个插槽15和接收腔9(所述接收腔9可具有或没有轮廓，例如螺纹18)，且可以任何顺序容纳特定的示例性连接件2和/或增加对这种连接件2的保持。

参考图11A-C的说明性实施方案，示例性蛤壳形砖块30(以下称为“砖块30”)可以包括多个示例性砖块部分，例如10a和10b(分别具有内表面8a和8b)，所述砖块部分10a和10b通过柔性部分31联接。根据其他说明性实施方案，柔性部分31可以被配置成允许示例性砖块30像蛤壳一样打开和关闭，从而当关闭时，在外表面7、内表面8a和8b、开口5或出口6中的一个或多个中基本没有间隙。示例性蛤形砖块30可以在其半部10a/b的外表面7中包含凹狭槽34，用于在凹狭槽34中接收支架35。如图11C所示，优选地由弹性物(例如橡胶)制成的支撑件35显示为围绕示例性砖块30紧紧地缠绕，同时示例性连接件2自由地移动到示例性砖块30的外部。

作为示例性连接件2的可变姿态和通用定向的另一示例性实施方案可以在图11C中进一步示出。如图11C所示，示例性连接件2可以在点“A”处离开示例性砖块30。示例性连接件2可以在点“B”处波动，使其进入点(0.5,0.5，-0.5)，这意味着由于连接件2的该部分上升并行进至右侧，因此其位于点“A”之后。在坐标(1,2，-0.75)处的点“C”显示出，示例性的连接件2可以进一步弯曲到点“B”之后，同时保持竖直向上并在水平面中处于比“A”点更靠前。进一步显示了示例性连接件2的通用定位，位于尾部0的终点11(其在其上显示出带有螺旋螺纹12)处的点“D”可以具有坐标(-2,4,1)，从而显示出示例性连接件2的尾部0可以在其起始点后面弯曲并且从起始点向前行进，即使其在原点后面(如点“B”和“C”)开始弯曲。如前所述，示例性连接件2将被配置为能够在三维空间中保持在该构造中被联接到其任一端的砖块。可替代地，示例性连接件2由于其柔性而可以被配置成当使联接到其端部的砖块移动时改变这些所示的坐标。

参考图12A-B及图13，示例性多孔砖块60可以为在其构造中具有多个腔/孔的一种砖块。关于图12A中所示的示例性多孔砖块60，这种示例性砖块60可以具有从其外表面7延伸的一个或多个开口5、通向一个或多个出口6和附加腔9a的第一腔体9、以及一个或多个可具有一个或多个裂隙8a的内表面8。在示例性实施方案中，示例性多孔砖块60可以是ErlingLego式的砖块。

在根据图12B的说明性特征的另一个实施方案中，示例性多孔砖块60可以在其内表面8内接收示例性插槽15，所述示例性插槽15被配置为装配在示例性多孔砖块60的腔9中的一个中，以便封闭出口6。一种示例性插槽15可具有一个或多个翼部15a，翼部15a配置成被接收在示例性多孔砖块60的腔体9中的一个中的裂隙8a内。将示例性插槽15示例性装配在示例性多孔砖块60内可以提供通过开口5的通道16，以用于在其中接收示例性连接件2。示例性通道16可以是包含一个或多个夹持部17的波纹状通道16。虽然可以显示为波纹状通道16，但是可以考虑任何其他的通道16(例如螺纹通道)以及这种示例性砖块60的根据其他实施方案的波纹状开口5和/或出口6。

参考图13，单独的示例性多孔砖块60或与示例性插槽15组合的示例性多孔砖块60可以连接到示例性砖块组件100，在示例性砖块组件100中示例性多孔砖块60的腔9被示例砖块组件100中的周围的示例砖块封闭，所述腔9可接收示例性连接件2。示例性砖块组件100可以包括与示例性多孔砖块60相容并且容纳其附接部和/或连接部的一个或多个砖块。如图13的说明性实施方案中所示，示例性连接件2可以通过示例性多孔砖块60的开口5而被接收，示例性多孔砖块60在其腔体9内容纳示例性插槽15并且由示例性砖块组件100并列设置，从而使示例性插槽15基本被限制在示例性多孔砖块60之内。

在图14A，14B，14C和14D的说明性实施方案中，可以显示连接件机构的其它机构。例如，图14A示出了示例性砖块70，其包含通过其厚度的通道5/6，用于接收直径比示例性连接件2大得多的部件。这种示例性砖块70可以在的Technic套件或其它非积木系统中找到，例如K'nex。示例性砖块70可具有围绕或邻近其通道5/6的表面轮廓7a，例如表面7中的凹陷。

如图14B所示，具有尾部0的示例性连接件2可以放置在由通道5/6连接的示例性砖块70的腔9内。适配器插槽19可以具有被配置为插槽15的其它所示通道的示例性通道16。示例性适配器插槽19可以具有一个或多个锚固件19a，锚固件19a基本与示例性砖块70的表面轮廓7a互补。示例性锚固件19a可以采取唇型、凸边或栓钉形式，但也可以是可用于将适配器插槽19保持在示例性砖块70内、保持在示例性砖块70表面轮廓7a上、或保持在示例性砖块70中的裂隙8a上(参见图14C)中的任何其它结构。示例性表面轮廓7a和裂隙8a可以在示例性砖块70内使用，以允许将适配器插槽19摩擦装配在示例性砖块70腔9内。

在图14C所示的示例性适配砖块70系统中，示例性连接件2可使其尾部0保持在适配器插槽19的通道16内。示例性砖块70腔9内的一个或多个裂隙8a可接收一个或多个适配器表面轮廓19b。适配器插槽19可以具有实心部分，该实心部分阻止示例性连接件2进一步移动到通道16中。可替代地，适配器插槽19的通道16可允许示例性连接件2完全穿过通道16，如图14D所示。

示例性连接件2可变姿态的一个示例可以在图15中示出。根据该说明性实施方案，图15可以显示出示例性积木块10和50在三维空间中的定位。如分别由示例性积木块10和50的点“A”和“B”的坐标所示，示例性连接件2可以将示例性积木块及其邻接的组件100和200分别定位在三维空间中的不同位置上。这些示例性积木块可以通过示例性连接件2的柔性而相对于彼此进一步移动。示例性连接件2可以设置在三维空间的不同部分中，如图15所示，参考示例性连接件2部分上的点“C”和“D”的坐标。根据该说明性实施方案，示例性连接件2的可变姿态可以基本将示例性连接件2上述部分保持在它们所示的形态中，如坐标“C”和“D”。此外，示例性连接件2的可变姿态可以基本在一段时间之内将示例性积木块10和50(或其它示例性积木块30/40/60/70)及其相应的邻接组件100和200分别保持在它们的坐标“A”和“B”上。

本领域技术人员可理解使用其他技术来将示例性连接件2固定到示例性砖块10/30/40/50/60/70的各种其他方法和方式。可打开或“锁定”示例性连接件2的示例性头部1的示例性砖块10/30/40/50/60/70可以根据构造的需要而采取不同形式和变型。它们可能涉及带有门、卡扣或其他可移动部件的示例性砖块10/30/40/50/60/70，其允许示例性连接件2的示例性头部1进入，然后保持不离开示例性砖块10/30/40/50/60/70。对于所有示例性实施方案，无论是根据本文所示的组合显示、描述还是理解，示例性砖块10/30/40/50/60/70、支架35和/或插槽15/19可使用本领域技术人员已知，并已在美国专利申请号14/474,276中显示的3D打印机进行打印。在示例性实施方案中，示例性插槽15可以在示例性砖块10内被3D打印，同时形成示例性砖块10。可替代地，示例性砖块10可以是由3D打印的，并且插槽15可以在示例性砖块10(例如，示例性混合砖块50)内被同时进行3D打印。示例性砖块10和插槽15子系统的3D打印制造可能特别适合于这种构造的大规模生产并且减少了制造后两个结构进行物理组装的需要。

在示例性实施方案中，示例性可变姿态连接件2可以被制造成符合2010年6月美国消费者产品安全委员会玩具测试实验室测试手册标准，其全部内容通过引用而并入本文。在一个实施方案中，示例性可变姿态连接件2将满足第9.2章的一个或多个条款和全部第18章，特别是2010年6月美国消费品安全委员会玩具测试实验室测试手册里的第9.2.4章尖锐点测试，9.2.5章锐利边缘测试和9.3.6章弯曲测试。

如图16A-D示例性实施方案中进一步所示，示例性连接件2可以包含直径为D_M的部件2A和厚度为T_C的涂层或覆盖物2B。覆盖物或涂层2B可以是本文所述的覆盖物、涂层和/或管件中的一个或多个，并且可以是可移除的或永久地附接到部件2A。部件2A可以由柔性金属制成。可替代地，部件2A可由与涂层2B结合的具有可变姿态的任何其它材料或材料的组合制成。由部件2A和涂层2B组成的示例性连接件2可以具有直径D，但是不带涂层2B的示例性连接件2也可以具有相同或相似的直径D。

示例性涂层2B可以是选自聚异戊二烯(例如橡胶，天然橡胶)，聚乙烯，聚苯乙烯，聚氨酯，丁腈橡胶，丁基橡胶，SBR橡胶，氯丁橡胶，硅树脂，聚丁二烯和以及本领域技术人员已知的其它柔性弹性体。优选地，示例性弹性体可以被着色，以匹配一个或多个示例性可变姿态连接件2联接和/或互连的示例性砖块10/30-70。另外，涂层2B可以具有形成在其上的结构，以允许连接件2的最外表面和其他Lego式的砖块之间的连接。本领域技术人员应理解增塑剂用于改善示例性涂层2B的柔韧性和延展性的用途。

在示例性实施方案中，示例性连接件2能以特别地尺寸设计成摩擦装配在ErlingLego块60上使用的圆形开口5内，以及可摩擦装配在其它带有这种开口(积木块10/30/40/50/70)的，并且示例性连接件2仍然可在三维空间中被操控和设置姿态，同时基本保持它们的型态，例如具有可变姿态。根据这样的示例性实施方案，示例性连接件2可以具有约0.0625英寸的D_M和约0.03125英寸的T_C。在另一示例性实施方案中，示例性连接件2可以具有足够的尺寸以摩擦装配在用在机械组积木块系统和/或Erling积木块中的圆柱形开口5内，并且仍然在三维空间中被操控和设置姿态，同时基本保持它们的型态，例如，具有可变姿态。根据这样的示例性实施方案，示例性连接件2可以具有约0.0125英寸的D_M和约0.00074英寸的T_C。在又一示例性实施方案中，可参考图16来进一步讨论，示例性连接件2可以具有带T_C的涂层2B，该T_C具有这样的尺寸和弹性，从而使得当进入示例性积木(例如积木块10/30-70)的开口5和/或6时进行偏转，但是对该积木块的开口5/6的内表面8施加不大于形成积木块10/30-70的开口5和/或6的结构的弹性模量的力，参见图16D。在如图16A所示的一个示例性实施方案中，D为大约0.1257英寸的可变姿态连接件2可以具有907A或907C的铝电枢线部件2A，其具有大约0.06285英寸的D_M，并且所述可变姿态连接件2可以涂覆有基本大约等于其长度的弹性体2B，其具有大约0.031925英寸的T_C。更具体地来说，这种弹性体2B可以是某种类型的橡胶。

在第一实施方案中，2*T_C+D_M可以是Lego式积木块中的示例性开口5/6的直径。在第二实施方案中，2*T_C+D_M稍大于Lego式积木块中的示例性开口5/6的直径。在第三实施方案中，2*T_C+D_M等于Erling Lego积木块60中的圆柱形开口5的直径。在第五实施方案中，2*T_C+D_M等于或略大于Erling Lego积木块60中圆形开口5的直径。当2*T_C+D_M大于连接件2头部1或尾部0插入其中的孔的直径的情况下，具有这种T_C和D_M的示例性连接件2可利用其弹性特性或采用示例性积木块体开口5/6的弹性模量的优点。弹性体涂层2B可以因其响应于接触力而变形的能力而得以利用，并且由此允许使用者将包含带有这种涂层的部件2A的连接件2插入到类似Lego式积木块开口中，同时保持类似摩擦的接触，减少积木块开口上的磨损，保持与金属非接触和/或最小的制造成本。此外，可替代地，弹性体涂层2B可以允许连接件2具有大于积木块开口5和/或6的直径D，这是因为这样的涂层2B可以在被插入积木块开口5和/或6中时变形。

根据如图16B所示的示例性实施方案，示例性连接件2可包括长度为L_M的部件2A和长度为L_C的涂层2B。在示例性实施方案中，L_C具有与示例性金属部件2A大致相同的长度。在另一个示例性实施方案中，L_C为金属部件2A长度的约85-95％之间，使涂层覆盖金属部件2A全部但除了金属部件2A的端部长度，例如L_T，这足以将该示例性实施方案的连接件2联接在示例性积木块10/30-70中。在另一个示例性实施方案中，L_C是所需的任何长度，其在连接件2的任一侧或两侧暴露的金属部件2A的端部上留出了约0.090-0.150英寸(例如L_T＝0.090-0.150)。在另一示例性实施方案中，涂层2B可以在所有侧面上通过示例性面涂层2C包覆金属部件2A，如图16C所示。在另一个示例性实施方案中，其中Lego式砖块10/50/60/70用于接收长度为L_C的示例性连接件2，长度L_C可以不大于L_M长度的大约110-115％，使连接件不干扰试图装配在Lego式砖块10内的其他结构(例如，其他Lego式砖块10，其他示例性连接件2)。在一个示例性实施方案中，其中L_T是可以在其上建立轮廓3a-e和3g的部件2A的长度，这种轮廓3a-d和3g可以设置成使足够的轮廓3a-e和3g可以摩擦地接合示例性积木块10/30-70的开口5/6，或示例性插槽15的示例性开口16。L_C可以是L_M，T_C，D_M，D，L_T及其组合的函数。在此上下文中，“的函数”是指涉及L_M，T_C，D_M，D，L_T中的一个或多个的一个或一系列的任何已知的数学运算和涉及L_M，T_C，D_M，D，L_T中的一个或多个的操作。

在示例性实施方案中，所有长度L_M和L_C可以基于示例性Lego式积木块10的螺柱和/或Lego拉伸单元(“LDU”)的数量，例如两个螺柱长度，三个螺柱长度，四个螺柱长度等此类本领域普通技术人员可以理解的单位。在示例性实施方案中，长度L_C和/或L_M可以在从连接件2的最前端测量的约4LDU至约8LDU之间。在该示例性实施方案中，长度L_C和/或L_M可以避免连接件2与其它通过示例性积木块10行进的结构发生干扰。在另一个示例性实施方案中，长度L_C和/或L_M可以在从示例性连接件2的最前端(例如，部分2C/D或仅由部件2A支撑的头/尾1/0)测量的长度为约2LDU至约16LDU之间。在其他示例性实施方案中，长度L_C和/或L_M可以具有与本领域技术人员已知的最小和/或最长的Lego式积木块相同的LDU长度。L_T可以是足以允许UNF细螺纹#0,7螺纹，0.010英寸倒角和在涂层2B和最近侧螺纹12之间的0.0125英寸螺纹让切区域的金属部件2A的长度。

在替代实施方案中，如图16B所示，示例性可变姿态连接件2可包括长度为L_M的部件2A，其具有波纹状端部3a-d/g和/或螺纹端部12以及与头部/尾部1/0相对的终端11。在该说明性实施方案中，涂层2B可以在距离L_C上基本覆盖金属部件2A，并且留下用于轮廓3或螺纹12的暴露长度L_T。其中L_M是具有螺纹的部件2A的长度，螺纹端部12的类型及长度可以用于示例性连接件2的长度(L_M，L_C和L_T)，可以在表1中示出(L_T的值和螺纹类型/螺纹数量可以对应示例性砖块或积木块10/30-70的通道16，16a-b和通道螺纹18的长度和/或螺纹中的一个或多个和/或插槽15/15₁中的通道和螺纹的长度和螺纹，包括插槽结构15a，17和/或17a使用的间隔和长度)：

表1

在如图16B-C中所示的说明性示例性实施方案中，示例性连接件2可以具有远离连接件2轴线的螺纹部分12，例如，它们位于部件2A的直径外部，带有或不带有涂层2B。虽然螺纹部分12可以为如图16B所示，但波状部分3a-e/g也可以就位使用，或者根据图16C的说明性实施方案使用，从而使它们各自的高度或所有这种波状部分的平均高度中的一个或多个延伸超过部件2A的非螺纹/非波状部分直径D_MnT。在示例性实施方案中，螺纹区段12可以具有高度H_T，其能使螺纹区段12与连接件2(例如，具有和不具有涂层2B的连接件2)的中心横截面相比具有相同或略大的D。在示例性实施方案中，螺纹部分12的高度H_T可为距离垂直于连接件2横截面延伸的轴线大约0.0625英寸。在示例性实施方案中，螺纹部分12可由本领域技术人员已知的螺纹辊轧或其他此类冷辊轧加工工艺制成。在示例性实施方案中，(H_T+D_MnT)与D的比例在约0.80至约1.64之间。在替代性示例性实施方案中，H_T与D_MnT的比例在约0.05至约0.20之间。在示例性连接件2具有多个波状部分3a-e/g的情况下，可通过取如前所述的平均横截面来计算D_MnT，并可通过获取多个波状部分3a-e/g中的每一个波峰和波谷的平均值并与D_MnT相比较来计算H_T，其中D_MnT上方的所有波峰和波谷均为正值，而在D_MnT下方的所有波峰和波谷均为负值。

在如图16C所示的说明性示例性实施方案中，直径为D的示例性连接件2可基本在其整个长度L_M上具有涂层2B，从而使L_C可以代表连接件2的操作长度。本领域技术人员可以理解，图16C可显示出具有覆盖在柔性管2B中金属部件2A的示例性连接件2的实施方案。可替代地，图16C可以显示出示例性连接件2的不同表面特征，但是应当理解，任何所示的特征都可与其它特征分离建立或者拥有不同的距离、深度，并且具有不同的形状，角度，尺寸，构造和性质。例如，示例性连接件2可以具有涂层2B，其中涂层2B可以在连接件2的头部1和尾部0处具有螺纹12。可替代地，示例性连接件2的涂层2B可以沿其长度L_C仅具有波状部分3a-e/g，而不包含螺纹。参照图16C所示和/或描述的任何表面几何形状，可以同样适用于任何其它附图的示例性连接件涂层，例如涂层2B，其他附图包括但不限于图3A-D，16A-B，5,11C和15。

如图16C进一步所示，示例性部件2A可以拥有大直径D_M和小直径D_m。对于具有较小直径D_m的示例性部件2A，D_m可以将尺寸设定为接合涂层/管2B的一个或多个内部波状部分3f。示例性波状部分3f可允许涂层/管2B更好地粘附到部件2A，可允许更大的抵抗撕裂，磨损，例如响应于组件2A的弯曲或移动而与涂层/管2B脱离或过度拉伸涂层/管2B。如图16C中进一步所示，涂层波状部分3e可以为本文所述的任何涂层3a-d/f/g/h，包括同类组合和样式。

如图16C中进一步所示，示例性面涂层2C可以位于示例性连接件2的头部1和/或尾部0处。示例性面涂层2C可以具有与涂层/管2B相同或更小的摩擦力。示例性面涂层2C/2D可以为示例性金属部件2A提供软区域或柔性缓冲区域，以允许此类连接件2满足2010年6月的美国消费品安全委员会实验室测试第18节中的任何玩具测试手册的要求，特别是第9.2和18章的所有条款，尤其是第9.2.4章尖锐点测试，9.2.5章尖锐边缘测试和9.3.6章挠曲测试。尽管面涂层2C/2D可以用于满足上述测试，如本文所示，包含基本沿着其长度的但具有暴露的金属面和/或端部的柔性涂层的完整的金属连接件2或连接件2，也可以配置成满足这些测试。在示例性实施方案中，面涂层2C/2D可以在0.5D和/或0.5D_M的高度处具有最大量的材料。在另一示例性实施方案中，面涂层2C/2D可具有不同横截面(例如，圆形，直线形)的一个或多个波峰，波谷和/或突起。

在一个实施方案中，涂层2B可具有从外部波状部分3a-e/g和/或螺纹12到内部波状部分3f测量的厚度T_C1。在另一个实施方案中，涂层2B可以具有从涂层2B的非波状部分表面到部件2A径向最内表面测量的厚度T_C2。在该实施方案中，如果正方形区域内的表面与部件2A的轴线保持相同的垂直距离，则涂层2B的表面区域可以被认为是“非波状的”。在另一个实施方案中，涂层2B可具有从涂层2B的波状表面3e到部件2A最大径向内表面测量的厚度T_C3。在另一个实施方案中，涂层2B可具有从面涂层2C的外表面到组件2A最接近表面测量的厚度T_C4的面涂层2C。在另一个实施方案中，涂层2B可具有从连接件2的最远端到组件2A的最远端测量的厚度T_C5的面涂层2D。

在示例性实施方案中，T_C1，T_C2和T_C3基本相等。在另一示例性实施方案中，T_C1，T_C12或T_C3中的一个或多个不大于约0.01英寸至约0.05英寸，例如0.031925英寸。在又一示例性实施方案中，T_C2总是小于T_C1。可替代地，在另一示例性实施方案中，T_C3基本等于T_C1。在又一示例性实施方案中，T_C3可以是表1中的示例性螺纹12的任何值。在另一示例性实施方案中，T_C4基本等于T_C5。可替代地，T_C4可以大于，小于T_C5或为其几分之一或为T_C5的几倍。在另一示例性实施方案中，L_C不必等于L_M+T_C4。在这样的示例性实施方案中，涂层2B可以具有位于L_M-T_C4处的涂层表面，特别是当部件2A的端部在其轴向极值处具有它们自己的波状部分3f时。

根据图16D的示例性实施方案，柔性涂层2B具有第一高度X₁，其可以是距离连接件2的中心的径向高度，厚度T_C或具有限定的参考点的其它测量值。当通过开口5联接时，示例性连接件2可以具有在其涂层2B中形成的并且可以处于高度X₂处的连接波状部分3h。X₂可以略小于涂层2B的高度X₁。连接件2的可以联接在示例性积木块10/30-70内的部分可以具有处于高度X₃处的涂层2B，该高度X₃至少小于高度X₁，并且在某些实施方案中可以小于高度X₂。在示例性实施方案中，比率X₂/X₁可以在约0.925至约0.999之间。在另一个示例性实施方案中，比率X₃/X₁可以在约0.8725至约0.9999之间。在示例性实施方案中，对于可以在示例性积木块10/30-70的开口5内侧上施加摩擦力的弹性和柔性涂层2B而言，X₃/X₁可以在约0.95至约0.90之间。

根据图16D的说明性实施方案，示例性连接件2的示例性头/尾1/0的接触积木块10/30-70的开口5的部分可以是长度L_K。在示例性实施方案中，L_K可以小于从示例性积木块10开口5最外边缘到腔体8测量的积木块10的开口5的深度，例如，深度的1/4，深度的1/2或者深度的3/4。可替代地，L_K可以使示例性积木块10内的示例性连接件2的自由长度(显示为L_F)不干扰试图装配在Lego式砖块10内的其他结构(例如，其他Lego式砖块10，其他示例性连接件2)。另外可替代地，L_K可基于示例性Lego式积木块10的螺柱和/或LDU的数量，例如两个螺柱长度，三个螺柱长度，四个螺柱长度等。在示例性实施方案中，长度L_K可以在从开口5最前端测量的长度上为约1至约3LDU之间。在示例性实施方案中，长度L_F可以在从示例性腔体9边缘和示例性积木块10/30-70的示例性开口5所测量的长度上为约1至约2LDU之间。可替代地，L_F可以从示例性积木块10/30-70内的表面测量，其中所述表面(i)位于与开口5正交的平面中，或(ii)其中心轴线与开口5的中心轴线正交。

进一步参考图16D，示例性连接件2可经由开口5或任何其它所示孔径通过将示例性弹性体涂层2B从高度X₁(开口5的外侧)压缩到高度X₂(开口5边缘外部或内部)，到高度X₃(开口5内侧)而被联接到示例性积木块10/30-70。在可替代的实施方案中，涂层2B可以恢复其曾经在前述示例性积木块的腔8内的原始高度X₁的一部分，全部或不能恢复，其中该腔高度为X₄。示例性内部涂层2B的高度X₄可以是涂层2B上沿着L_F的任何点处的高度。在示例性实施方案中，比率X₄/X₁可以为约0.975至约0.999之间。示例性涂层2B可以具有包含部件2A的结合部2J，该结合部2J可以包含下述方式中的一种或多种：粘合剂，焊接，缝合和/或将材料浸渍到部件2A中，或者它们的组合。可替代地，在涂层2B为管的情况下，结合部2J可以为部件2A与涂层2B之间基本非永久的结合部。

另一关于可变姿态的示例性实施方案可以参考图17A-C。在图17A的说明性实施方案中，示例性连接件2具有可由柔性金属制成的部件2A和例如为弹性体或柔性塑料涂层的涂层2B，所述示例性连接件2可以通过开口5而被联接到一个或多个示例性积木块10/30-70。一个或多个积木块10/30-70还可以与一个或多个积木块100/200可移除地或一体地联接，积木块100/200可以与积木块10/30-70、本文所描述的积木块，或现有技术中的任何常规积木块相同。

在连接件2和开口5之间的接合处，示例性连接件2的示例性金属部件2A可以沿着由开口5限定的距离L_K和超出开口5的壁的距离L_F建立，和/或建立在一个或多个示例性积木块10/30-70的示例性腔9内。如前所述，可由柔性金属制成的部件2A可仅沿着长度L_K定位，而涂层厚度2C可沿着长度L_F建立。可替代地，组件2A可沿着L_K和L_F定位。L_F与L_K的比率R可以小于约1.0，在可选的实施方案中不大于约0.75。在另一个实施方案中，L_F的长度可以约等于连接部2C的厚度T_C4。在另一个实施方案中，L_F的长度可以大约等于连接部2D的厚度T_C5。本领域普通技术人员通过查看图16A-D和17A-D的相关实施方案，将能够理解从本文所示内容得出的L_C，L_M，L_F，L_K，T_C4和/或T_C5之间的多种相互关系。在示例性实施方案中，本领域技术人员将能够理解在一个或多个积木块10/30-70的开口5内保持一定长度的部件2A的益处，用以增加涂层2B与一个或多个玩具块10/30-70的开口5表面之间的摩擦和/或接触力。

进一步参考图17A-D的说明性实施方案，示例性连接件2可以联接到一个或多个示例性积木块或砖块10/30-70，例如积木块，Lego式积木块，混合积木块，3D打印积木块，其本身可以连接到一个或多个积木块/砖块100/200或与其一体形成。示例性连接件2可以沿着x轴线进入一个或多个积木块和/或砖块10/30-70的开口5。与示例性连接件2相交的一个或多个积木块和/或砖块的表面的相切平面可以垂直于部件2A的最中心轴线。在该连接处，用于连接件2的中心轴线与一个或多个积木块和/或砖块10/30-70的相交的x轴，y轴和z轴一起形成结合部20，可认为它们的原点位于此处。然而，本领域技术人员可以确定沿着示例性连接件2和/或部件2A和2B，或一个或多个示例性积木块和/或砖块10/30-70的其它位置，其可以用作x轴，y轴和z轴的原点，详情参见例如图2和图15。

参考图17A的说明性实施方案，示例性连接件2的部件2A可以从开口5基本沿着x轴延伸，而涂层2B可以从或不从开口5基本沿着x轴延伸，这是由于涂层2B中的不同波状部分3/3a-h、在部件2A上间断地施用涂层2B，和/或涂层2B的其它构造而决定的。然而，在另一个示例性实施方案中，涂层2B可以基本沿着与部件2A相同的轴线延伸，尽管其可能不会完全覆盖示例性连接件2的部件2A。此外，虽然涂层2B可以基本沿着与部件2A相同的轴线(例如x轴)延伸，但示例性涂层2B可从或不从与部件2A相同的点延伸(例如，仅部件2A可以沿长度L_F建立，而部件2B仅沿着长度L_K开始出现到离开，正如在图16B中说明性所示的示例性连接件的情况)。

参考图17B的说明性实施方案，在使用中，示例性连接件2可以在使用者施加力时弯曲(例如，由使用者移动连接件2和/或联接至连接件2的砖块或积木块10/30-70/100/200产生的定位力，并且不仅由作用在连接件2和/或与其连接的砖块或积木块10/30-70/100/200上的重力产生的)。这种定位力可以使示例性连接件2具有型态或构造ρ。在示例性实施方案中，ρ可以包括“肘状”弯曲(其可基本为直角)或其他弧形弯曲。在示例性结合部20中，沿着长度L_K曲率ρ最小直到没有，但是可以沿着示例性连接件2(具有或不具有涂层2B)在开口5面向外部的端部处和/位置X₂处至少存在一些曲率ρ。示例性曲率ρ可以是示例性连接件2的一个或多个弯曲部分，并且不必仅是示例性连接件2位于开口5处的部分。

参考图17C的说明性实施方案，示例性连接件2可沿着x轴从一个或多个示例性积木块或砖块10/30-70延伸，然后由使用者沿y和/或z方向弯曲，以便具有姿态型态或构造ρ。同样如图所示，部件2A的一部分和端盖2C的部件2的厚度T_C4可以一起覆盖长度L_F的距离。所示的距离L_K可以仅为连接件2的一部分，连接件2的头部1可能太长而不能装配在特定的一个或多个积木块或砖块的开口5内。然而，示例性连接件2可以被配置成使由柔性覆盖物2B压靠金属部件2A而产生的来自开口5的摩擦力分别用于将示例性连接件2牢固地锚定在开口5内。

如图17C所示，示例性连接件2可以通过使用者的力而弯曲成正和负x，y和/或z轴方向上的一个或多个构造，如先前所述。在任何一个示例性构造中，包括与图17C-D相关的示例性显示的部分，示例性连接件2可以在一段时间上基本保持其型态ρ。在示例性实施方案中，ρ可以在开口5处具有原点(如从x轴，y轴和z轴的原点所示)，并且可以与示例性连接件2的为砖块/积木块10/30-70内的长度L_K的一部分的部件2A的端点(点Q)、平行于y/z轴的开口5的最外边缘(点R)，以及沿ρ长度的所有点(图17C-D中所示的虚线)(一个或多个点S)形成三角形。

在可变姿态的示例性实施方案中，可变姿态三角形(“T”)可以分别具有长度QS与RS，RS与RQ以及RQ与QS之间的角度α，β和γ。在示例性实施方案中，α始终是QS与RS之间的锐角，而β和γ可以分别是RS与RQ以及RQ与QS之间的任何角度。在另一示例性实施方案中，仅当ρ中的示例性连接件2的部分自身重迭时，β和γ可以基本为90度。对于示例性连接件2的特定长度，对于给定的ρ仅对于所有三角形T中的一个三角形T而言β可基本为90度。对于示例性连接件2的特定长度，对于给定的ρ对于所有三角形T中的多个三角形T而言β和γ可基本为90度。

在另一示例性实施方案中，三角形T可具有在x，y和z轴上的坐标。在另一示例性实施方案中，三角形T可在x轴上具有坐标，并且仅在y轴和z轴中的一个上具有坐标。在另一示例性实施方案中，QR可以是三角形T或T_X的x轴长度，其可基本等于部件2A沿长度L_K的长度。在又一示例性实施方案中，QR和/或T_X基本位于部件2A的中心轴线上。在又一示例性实施方案中，QR和/或T_X基本位于示例性连接件2的中心轴线上。

示例性连接件2的示例性可变姿态可取决于塑性的截面模量和/或面积惯性矩。在示例性实施方案中，示例性连接件2可被配置为使其塑性的截面模量(Z)由等式1进行定义：

等式1：

其中D_M-AVG可为针对关于L_M加L_T的组件2A的所有D_m和D_M的平均值(达到了组件2A具有这样的波状化端点的程度)，并且T_C-AVG可以是所有T_C1，T_C2，T_C3，T_C4和T_C5的平均值，用于关于L_C的覆盖物2B。优选地，具有部件2A和2B的可变姿态连接件2可以具有小于约1.4000的Z_p。更优选地，可变姿态连接件2可具有小于约0.58333的Z_p。

在可变姿态的另一示例性实施方案中，示例性连接件2可被配置成使部件2A的面积惯性矩(“I”)小于或等于用于覆盖物2B的面积惯性矩。在一个实施方案中，示例性连接件2的面积惯性矩越小，则示例性连接件2的可变姿态性越大。在示例性实施方案中，示例性可变姿态连接件2的I_C/I_M的比率可大于约1但小于约50。在可变姿态的替代实施方案中，I_M可以小于约4.9×10^-6in⁴，且优选地，小于或等于约7.4×10^-7in⁴。根据这些和其它示例性实施方案，用于示例性连接件2的I_C可小于约2.821×10^-5in⁴。

由于通过开口5而插入示例性积木块10/30-70中，示例性连接件2可带有涂层2B，该涂层2B可以对一个或多个示例性积木块和/或它们的混合体的开口5施加下述的恢复力(F_R)，所述恢复力(F_R)例如通过等式2描述：

等式2:F_R＝AE[(X₂-X₁)/X₁]

其中A是长度L_K内的示例性涂层2B的面积。示例性A等于涂层2B的厚度T_C，长度L_K的乘积和数量pi(π)与连接件2直径D的乘积。可替代地，A可以等于L_K和πD的乘积。可替代地，F_R和A可以是力和/或长度L_K上的面积的导数。在另一替代实施方案中，A可以来自本领域技术人员已知的用于确定涂层2B在长度L_K内面积的任何其它公式。E是示例性涂层2B的弹性模量。恢复力F_R可表示由涂层2B在示例性开口5的内表面上的受压部分施加的力。

由于示例性连接件2头/尾1/0的示例性长度L_K通过开口5而被插入示例性积木块10/30-70中，所述示例性连接件2头/尾1/0的示例性长度L_K可以至少通过施加在涂层2B上的摩擦力F_F而被保持在其中，所述摩擦力F_F根据例如等式3表示：

等式3:F_F＝(F_R)(μ)

其中F_R是已偏转的涂层2B的恢复力，μ是示例性积木块10/30-70的开口5的摩擦系数。因此，示例性涂层2B相对于开口5的尺寸可允许更大的摩擦力以将示例性连接件2保持在示例性积木块10/30-70内。可以通过将涂层2B刚性附接到示例性金属部件2A来增加摩擦力F_F。在积木块10/30-70由塑料(例如ABS或PLA塑料)制成的实施方案中，具有附着有涂层2B的金属线部件2A的示例性连接件2可以更大程度地利用由于涂层2B对在示例性积木块10/30-70内的插入响应而偏转所产生的恢复力F_R。可应用等式3来确定由示例性积木块10/30-70的开口5在涂层2B上的阻力所产生的涂层2B的摩擦力(F_Fc)，其中μ是针对涂层2B的材料的。示例性涂层2B与部件2A的结合使用可以使示例性连接件2在示例性积木块10/30-70的开口5内得到更稳健地保持，并且积木块可以以同种方式结合。

在另一示例性实施方案中，如图18A-D所示，所显示类型的示例性连接件2可以是集成连接件2E，其可以与Lego式积木块或砖块80一体地形成，和/或是焊接连接件2F，其可以机械地/化学地附接到积木块/砖块90。积木块/砖块80/90可以是与积木块100/200之一联接或一体形成的任何积木块或砖块10/30-70的形式，和/或可以是任何其他所示或为本领域技术人员所知的积木块或砖块的形式。在示例性实施方案中，包括连接件2E的材料可以首先形成，然后在制造积木块80时与模具或制造工具一体形成，从而使连接件2E可以在积木块80形成和/或被制造积木块80的材料“捕获”时被嵌入在积木块80内，以便形成一个部件。示例性连接件2E可以通过在本领域技术人员已知的方法(例如增加凹槽，粗糙，形成波状，冷轧)增加连接件2E的整合成形端部上的表面积以及增加其他表面积的方式被预处理从而并连接到积木块80。连接件2E的示例性整合成形端部可以是所显示的连接件2的头部1或尾部0段中的一个或多个。

在替代实施方案中，图18A和18C显示出了示例性焊接连接件2F可以通过粘合剂，压焊，振动焊接，烧结，焊接或塑料焊接的方式而被粘附到或被Lego式积木块或砖块90保持。连接件2F对于Lego式砖块90的附着位置可以在联合部92处，该联合部92沿着由Lego式砖块90界定的连接件2F的长度可以是间断或基本连续的。在示例性实施方案中，连接件2E和2F，Lego式积木块80和90，部件2A和涂层2B可以与本文中玩具连接件和相关系统的任何所示内容互换，相互关联，组合，替代使用和/或修改。

示例性集成连接件2E可以嵌入在积木块80中，如18B所示。示例性整体连接件2E可具有基本等于或小于积木块80的厚度T_BR的总直径D。可替代地，示例性连接件2E可以具有与积木块80集成的直径D_M的部件2A。根据该示例性实施方案，部件2A可具有可以与积木块80集成的一个部分和不与积木块80集成的剩余部分(“自由”部分)，剩余部分可以是单独的部件2A，具有覆盖物2B的部件2A，以及所显示的任何形式的其它连接件2形式、部件，覆盖物和所示的相互关系的形式。例如，示例性连接件2E可以在等于长度(i)L_K，(ii)L_K+_LF和/或(iii)L_T的长度上与积木块80集成。可替代地，示例性连接件2E可在其头部1处带有螺纹12或波状部3a-h，以使其与积木块80更好地形成一体。在另一实施方案中，积木块80可以是更复杂形式的应用于涂层连接件2的面覆盖物2C/D。

示例性焊接连接件2F可以联接到如图18C所示的积木块90。示例性焊接连接件2E可以具有可基本等于，大于或小于积木块90的厚度T_BR的总直径D。在示例性实施方案中，积木块90可在其用于焊接连接件2F的表面中具有储存部Φ，从而使连接件2F直径D的一部分与积木块90厚度T_BR相交。在另一个示例性实施方案中，积木块90联合部92可以形成为使连接件2F的直径D可以与表面Γ或积木块90的厚度T_BR互连。连接件2F的示例性直径D或积木块90的表面Γ可以被加工以增加其表面积，从而允许示例性联合部92在连接件2F的示例性直径D与积木块90的表面Γ之间。虽然联合部92可以显示为填充在直径D与积木块90表面Γ之间的整个区域中，但是这并不必须是此类情况，并且可存在空气间隙、通道和腔体而不影响上述目的。如前所述，联合部92可以由粘合剂或胶水，熔化的塑料或环氧树脂，焊料，缝合线，短纤维，振动焊接，压力焊接，烧结边缘和/或那些本领域技术人员已知的其它焊接形式制成。在连接件2F可为具有厚度T_C的覆盖物2B的涂覆连接件的示例性实施方案中，厚度T_C可以在联合部部分92处比连接件2F上的其它部分小，用以考虑化学/机械增强作用，从而使得连接件2F连接到砖块90。可替代地，具有螺纹12和/或波状部3a-h的连接件2F的未涂覆部分也可以与联合部部分92相互作用，并且可为连接件2F上用于与积木块90连接的底部部分。根据该实施方案，较小的直径D_m可用于将连接件2F焊接到积木块90，而较大的直径D可存在于由联合部92和表面Γ形成的联合区域的外部。示例性表面Γ可以等于大约0.465*D或大约1.500*T_C。

在图18D的示例性实施方案中，示例性的集成Lego式积木块80/90还可以使使用者的力施加到其整合连接件2E或焊接连接件2F，以使上述任一连接件保持位于x，y和z平面方向上的型态ρ。型态ρ的原点可以在示例性连接件2E/2F的轴线与Lego式积木块80/90的正交表面的接合点处建立。如果Lego式积木块80/90不具有正交表面，则与接触连接件2E/2F的第一表面相切的平面可以适合作为用于原点的平面，但本领域技术人员也可以选择其它合适的原点。示例性整体连接件2E或焊接连接件2F的ρ可以与示例性连接件2的ρ相同或相似，例外是积木块80/90必然涉及该型态。换句话说，积木块80/90，如同精致的表面涂层2C/2D一样，为具有连接件2E/2F的积木块。在示例性实施方案中，用于集成连接件2E或焊接连接件2F的I_M<I_C。根据该示例性实施方案，示例性可变姿态整体形成连接件2E或可变姿态的焊接连接件2F的I_C/I_M的比率可以大于约1但小于约55。

虽然示例性连接件2可以在横截面中示出并且通过图16A-D，图17A-D，以及图18A-D完全示出，但本领域技术人员应易于理解，这些图示可应用于来自不同有利位置的整个或部分示例性连接件2的部分、子部分、端部及其组合，并且可应用于任何其它相关所描述的实施方案。

在参考上述所示内容和前述相互关联且可互换的说明性实施方案之后，本领域技术人员可以得出许多进一步的变化和修改，上述实施方案仅以示例的方式给出，并且不旨在限制此处描述的本发明的相关实施方案的范围和精神。虽然已经显示了许多示例性砖块10/30-90，但这些示例性砖块可为与其他示例性积木集成的部件，并无需孤立存在。因此，除其自身功能外，应预料到示例性砖块10/30-90及其不同的表面结构和尺寸可以结合使用并作为现有可用的积木系统的组成部分。

Claims (10)

1.一种玩具连接件，包括：包括有金属部件的可变姿态装置，所述可变姿态装置的直径与Lego式积木块中的圆柱形开口的直径基本相等，所述Lego式积木块选自由Erling Lego积木块和Lego机械组积木块组成的组。

2.根据权利要求1所述的玩具连接件，其中，所述可变姿态构件还包括位于所述金属部件上的涂层。

3.根据权利要求2所述的玩具连接件，其中，所述金属部件和涂层的直径等于或大于所述圆柱形开口的尺寸。

4.根据权利要求1所述的玩具连接件，其中，所述可变姿态装置还包括金属构件上的轮廓，位于所述金属构件上的涂层，或其组合。

5.根据权利要求1所述的玩具连接件，其中，所述连接件被配置为与Lego式积木块相连接，使其以角度α，β和γ形成可变姿态三角形。

6.根据权利要求5所述的玩具连接件，其中，所述连接件能够制成适当形式，使角度β和角度γ在不同构造中能够大于90度。

7.一种用于Lego式积木块的连接件，其包括金属线和围绕所述金属线的涂层，其中，所述涂层的第二力矩面积与所述金属线的第二力矩面积的比率小于约50。

8.根据权利要求7所述的连接件，其中，L_F与L_K的比率约小于1。

9.根据权利要求7所述的连接件，其中，所述连接件构造成联接到Lego式积木块，从而形成具有角度α，β和γ的可变姿态三角形。

10.根据权利要求8所述的连接件，其中，所述连接件构造成联接到Lego式积木块，从而形成具有角度α，β和γ的可变姿态三角形。