CN116271867A - 玩具磁连接件 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于玩具建构套装的建构构件，该建构构件包含连杆，该连杆包括位于连杆的第一端的第一孔和位于连杆的第二端的第二孔。该建构构件进一步包括磁体，该磁体设置在连杆的第一孔中。该建构构件还包含包围连杆的外表面的第一硅胶管和包括螺纹孔的铁磁球单元。该建构构件进一步包括垫圈和螺钉。该螺钉固定地附着到连杆的第二孔和铁磁球单元的螺纹孔，使得螺钉穿过垫圈将球单元连接到连杆。

Description

玩具磁连接件

技术领域

本申请涉及玩具建构构件(toy construction elements)，更具体地说，涉及用于建构玩具结构的磁连接件。

背景技术

市售可得的玩具建构套件(toy construction kit)可包含许多呈塑料棒形式的建构构件(在每个塑料棒的两端设置两个永磁体)和铁磁球。球可磁连接到第一塑料棒的第一磁体和第二塑料棒的第二磁体，用以连接第一塑料棒和第二塑料棒。通过用球将这些塑料棒连接可形成二维和三维结构。

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的玩具。

本申请提供一种玩具建构套装(toy construction set)，该玩具建构套装包括多个第一建构构件和多个第二建构构件。这些建构构件是可连接起来形成一结构的部件或组件。该结构可以是二维的或三维的。该建构构件也被称为磁棍(magnetic stick)。

第一建构构件包括第一圆柱形连杆(link)。该第一连杆包含沿第一连杆的纵轴延伸的第一细长孔。第一孔位于第一连杆的第一端，使得第一孔的开口位于第一端表面。该第一连杆还包含沿第一连杆的纵轴延伸的第二细长孔。第二孔位于第一连杆的第二端，使得第二孔的开口位于第二端表面。

第一建构构件进一步包括第一永磁体。该第一磁体固定地设置在第一连杆的第一孔中，使得第一磁体的一端基本上与第一孔的开口对齐。

第一建构构件还包含第一圆柱形硅胶管。硅胶是一类聚合物。该第一硅胶管包围第一连杆的基本整个外表面。

第一建构构件还包含铁磁球单元，例如金属球。该球单元由铁磁材料(比如，钢)制成。该球单元包含螺纹孔。该螺纹孔从球单元的内部区域延伸到球单元的平坦表面。

该第一建构构件进一步包含螺纹螺栓，例如呈螺钉形式。该螺钉，例如，利用胶水或通过使用已经设置在螺钉上的螺纹旋进第二孔或通过螺栓上的螺纹创建螺纹，固定地附着在第一连杆的第二孔中。该螺钉还固定地附着到铁磁球单元的螺纹孔以将球单元连接到第一连杆的第二端。

在一个实施例中，螺钉包括螺纹部分，螺纹部分的第一端插入第二孔并且螺纹部分的第二端插入球单元的螺纹孔用以将第二孔紧固到螺纹孔。

在另一个实施例中，螺钉包括膨大的头部分和与头部分连接的螺纹部分，头部分设置在第二孔中并且螺纹部分插入球单元的螺纹孔中用以将第二孔紧固到螺纹孔。

第二建构构件包括第二圆柱形连杆。该第二连杆包含第一细长孔。该第一细长孔位于第二连杆的第一端，使得第一孔的开口位于第一端表面。该第二连杆还包含沿所述第二连杆的纵轴延伸的第二细长孔。该第二细长孔位于第二连杆的第二端，使得该第二孔的开口位于第二端表面。

第二建构构件进一步包括第二永磁体。该第二磁体固定地设置在第二连杆的第一孔中，使得第二磁体的端表面基本上与第一孔的开口对齐。

第二建构构件还包括第三永磁体。该第三磁体固定地设置在第二连杆的第二细长孔中，使得第三磁体的端表面基本上与第二孔的开口对齐。

第二建构构件还包含第二圆柱形硅胶管。该第二硅胶管包围第二连杆的基本整个外表面。

第二建构构件的第二磁体适合于磁连接到一个第一建构构件的铁磁球单元。这是通过将第二建构构件的第二磁体定位到一个第一建构构件的铁磁球单元的附近来完成的。然后，铁磁球单元通过磁力附着到第二磁体。

第二建构构件的第三磁体也适合于磁连接到另一个第一建构构件的铁磁球单元。这是通过将第二建构构件的第三磁体定位到其他第一建构构件的铁磁球单元的附近来完成的。

第一建构构件的第一磁体适合于磁连接到又一个第一建构构件的铁磁球单元。这是通过将第一建构构件的第一磁体定位在该又一个第一建构构件的铁磁球单元的附近来完成的。

第一建构构件具有尺寸为大到幼儿不能不小心地吞咽，从而防止它窒息。这提高了第一建构构件的安全性。

第一建构构件的第一连杆可被设置为呈棒形式，而第二建构构件的第二连杆也可被设置为呈棒形式。

在一个实施例中，第一硅胶管由食品级硅胶制成。在另一个实施例中，第二硅胶管也由食品级硅胶制成。食品级硅胶无毒，低过敏性。这使得第一建构构件安全，即使幼儿用户咬第一建构构件的食品级硅胶管。

在一个实施例中，第一硅胶管包括设置在第一硅胶管的外表面上的多个突起。在另一个实施例中，第二硅胶管也包括设置在第二硅胶管的外表面上的多个突起。这些突起可提供自闭症儿童需要的感官刺激。

第一建构构件还可包括至少一个垫圈，该垫圈用于调节球单元的中心距第一磁体的一端和第一孔的开口的距离。该垫圈位于第一连杆的第二孔与铁磁球单元的螺纹孔之间。

本申请还提供一种改进的建构构件，用于玩具建构套装。

该建构构件包括圆柱形连杆。该连杆包含沿连杆的纵轴延伸的第一细长孔。该第一孔位于连杆的第一端，使得第一孔的开口位于第一端表面。该连杆还包含沿连杆的纵轴延伸的第二细长孔。该第二孔位于连杆的第二端，使得第二孔的开口位于第二端表面。

该建构构件进一步包括永磁体。该磁体固定地设置在连杆的第一孔中，使得磁体的一端基本上与第一孔的开口对齐。

该建构构件还包括圆柱形硅胶管。硅胶是一类聚合物。该硅胶管包围连杆的基本整个外表面。

该建构构件还包括铁磁球单元。该球单元由铁磁材料(比如，钢)制成。该球单元包含螺纹孔。该螺纹孔从球单元的内部区域延伸到球单元的平坦表面。

该建构构件进一步包括有螺纹的螺栓。该有螺纹的螺栓固定地附着到连杆的第二孔。该有螺纹的螺栓还固定地附着到铁磁球单元的螺纹孔。

该建构构件具有尺寸为大到幼儿不能不小心地吞咽，从而防止窒息发生。这提高了使用该改进的建构构件的安全性。

该建构构件的连杆可被设置为呈棒形式。

该硅胶管可由安全的食品级硅胶制成，即使幼儿用户咬食品级硅胶管。

该食品级硅胶管可包括多个突起，该多个突起可提供自闭症儿童需要的感官刺激。

该建构构件还包含至少一个垫圈，该垫圈用于调节球单元的中心距磁体的一端和第一孔的开口的距离。该垫圈位于连杆的第二孔与铁磁球单元的螺纹孔之间。

本申请还提供又一个建构构件。这个建构构件包括圆柱形连杆。该连杆包含第一细长孔。该第一细长孔位于连接的第一端，使得第一孔的开口位于第一端表面。该连杆还包含沿第二连杆的纵轴延伸的第二细长孔。该第二细长孔位于连杆的第二端，使得第二孔的开口位于第二端表面。

这个建构构件进一步包括第一永磁体。该第一磁体固定地设置在连杆的第一孔中，使得第一磁体的端表面基本上与第一孔的开口对齐。

这个建构构件还包括第二永磁体。该第二磁体固定地设置在连杆的第二孔中，使得第二磁体的端表面基本上与第二孔的开口对齐。

这个建构构件还包含圆柱形硅胶管。该硅胶管包围连杆的基本整个外表面。

这个建构构件的连杆可被设置为呈棒形式。

这个建构构件的硅胶管可由安全的食品级硅胶制成，即使幼儿用户咬食品级硅胶管。

该食品级硅胶管可包括多个突起，该多个突起可提供自闭症儿童需要的感官刺激的。

附图说明

图1说明了建构套件的玩具磁棍的透视图，

图2说明了图1的玩具磁棍沿AA线的横截面图，

图3说明了建构套件的另一个玩具磁棍的横截面图，

图4说明了从图1和图3的玩具磁棍建构的二维玩具结构的俯视图，

图5说明了从图1和图3的玩具磁棍建构的三维玩具结构的透视图，以及

图6说明了又一个玩具磁棍的横截面图，它是图1的玩具磁棍的变体。

具体实施方式

在以下描述中，提供了详细信息以描述本申请的具体实施方式。然而，对本领域技术人员来说，很显然这些具体实施方式可以在没有这种详细信息的情况下实施。

具体实施方式的一些部件具有相似的部件。相似的部件可以具有相同的名称或相似的部件编号。在适用的情况下，对一个相似部分的描述也适合其他相似部分参考，从而在不限制公开的情况下减少文本的重复。

图1显示了玩具磁棍1的透视图，它适合于建构玩具结构。图2显示了玩具磁棍1的横截面图。玩具磁棍1也称为连接件。

玩具磁棍1包括具有圆柱形食品级硅胶管13的圆柱形棒10、圆柱形磁体16、一个或多个金属垫圈20和铁磁截断球23。磁体16嵌入圆柱形棒10中，而截断球23固定地附着到圆柱棒10。

棒10由塑料制成。它包含第一细长孔26和第二细长孔29。第二孔29具有螺纹。第一细长孔26位于棒10的第一端27，并且它沿棒10的纵轴从第一端27延伸到第一预定位置。第二细长孔29位于棒10的第二端30，并且它沿棒10的纵轴从第二端30延伸到第二预定位置。换一种方式，第一孔26和第二孔29被布置为使得第一孔26和第二孔29的轴线基本与棒10的纵轴对齐。在这个实施例中，棒10的长度约为58毫米(mm)，直径约为9mm。

在此处没有显示的一个具体实施方式中，棒由木材制成。

食品级硅胶管13基本上包围棒10的整个外表面。硅胶管13具有有纹理的外表面。有纹理的外表面包含分布在管13的整个外表面上的多个突起31。食品级硅胶是无毒聚合物。它是无臭的或防臭的，耐污渍的和低过敏性的磁体16是稀土磁体，由钕N45制成。它的尺寸与棒10的第一孔26的尺寸相似。磁体16插入棒10的第一孔26中并且用胶水固定在棒10的第一孔26中，使得磁体16的端表面28与第一孔26的端开口对齐。

截断球23由镀铬钢制成。它抛光后很光亮。它包含球部分33、圆形平坦表面部分36和细长螺纹孔39。球部分33连接到圆形平坦表面部分36，而细长螺纹孔39连接到平坦表面部分36。

球部分33的直径大于棒10的直径。在这个实施例中，球部分的直径大约是20mm。

平坦表面部分36位于棒10的第二孔29或棒10的第二端30的附近。它的面积小于棒10的第二端30的表面积。

螺纹孔39从球部分33的内部区域延伸到平坦表面部分36。该内部区域可位于球部分33的中心的周围。螺纹孔39具有面对棒10的第二孔29的端开口。

螺纹孔39利用螺钉41连接并紧固到第二孔29。胶水添加到全部螺纹上，目的是防止截断球23从玩具磁棍10上分离下来。这个螺钉41指的是没有头部分和柄部分的螺纹部分。垫圈20位于孔39和孔29之间，使得螺钉41穿过第二孔29、垫圈20的中空部分和孔39。

下面描述使用模具形成玩具磁棍1的方法。

该方法包括将液体塑料浇注到具有用于孔29的可伸缩芯的模具中的步骤。模具内部的液体塑料随后硬化形成带孔29的塑料棒10。

然后，将螺钉41的螺纹部分插入截断球23的螺纹孔39中，用以将螺钉41紧固到截断球23。

在此之后，螺纹部分插入棒10的孔29中，将棒10紧固到截断球23。

图3显示了又一个玩具磁棍5。该又一个玩具磁棍5也被称为互连件(interconnector)5。

该又一个玩具磁棍5包括圆柱形棒50，圆柱形棒50具有圆柱形食品级硅胶管53、第一圆柱形磁体56和第二圆柱形磁体59。磁体56和59嵌入圆柱形棒50中。

棒50的尺寸和部件类似于玩具磁棍1的棒10。简而言之，棒50具有位于棒50的第一端67的第一细长孔66，和位于棒50的第二端70的第二细长孔69。

棒50的外表面被食品级硅胶管53所包围，食品级硅胶管53具有带有多个突起31的外表面。

第一磁体56由钕N45制成。第一磁体56用胶水固定在棒50的第一孔66中，使得第一磁体56的端表面68与第一孔66的端开口对齐。第二磁体59也是由钕N45制成。第二磁体59用胶水固定在棒50的第二孔69中，使得第二磁体59的端表面71与第一孔66的端开口对齐。

功能上，参考连接件1，截断球23是为了磁连接到另一个连接件1的磁体16。它还为了磁连接到一个互连件5的第一磁体56或第二磁体59。

磁体16用于磁连接另一个连接件1的截断球23。

参考互连件5，第一磁体56是为了磁连接一个连接件1的截断球23。

第二磁体59是为了磁连接另一个连接件1的截断球23。

请注意，调节或选择连接件1和互连件5的长度，使得当使用连接件1和互连件5形成三角形时，出现60度角。

在使用中，连接件1和互连件5可用于建构三角形结构。三角形结构可包含二维结构和三维结构。二维玩具结构的例子如图4中所示。

下面提供了一个三角形的描述。

在这个三角形中，互连件5磁连接到第一连接件1和第二连接件1a。

这是通过将互连件5的第一磁体56磁连接到第一连接件1的第一截断钢球23来完成的。

然后，将互连件5的第二磁体59磁连接到第二连接件1a的第二截断钢球23a。

然后，将第一连接件1的磁体16磁连接到另一个第一连接件1b的另一个截断钢球23b。

这导致形成一等边三角形。该等边三角形有三条等长的边。该三角形还有三个内角，每个内角都是60度。

一个边由互连件5形成。另一个边由连接件1形成，而最后一个边由连接件1a形成。

连接件1具有垫圈20。该垫圈20起的作用是调整连接件1的长度，使得三角形具有相等的边。换句话说，调节连接件1和互连件5的长度，使得当使用连接件1和互连件5形成三角形时，出现60度角。

详细地说，垫圈20的一个边位于截断球的平坦表面部分36的旁边。垫圈20的另一个边位于连接件1的棒的第二端的旁边。

如在图2中更清楚地看到的，垫圈20的厚度d和平坦表面部分36与截断球28的中心C之间的距离D之和与截断球23的半径R相同。如在图4中更清楚地看到的，这种布置起的作用是调整连接件1的长度，使得三角形具有相等的边。

换句话说，没有垫圈20的情况下，连接件的长度会变短，导致三角形的形状具有不相等的边。

提供与互连件5组合以形成等边三角形的连接件1的另一个方式是调节棒10的长度，使得截断球23的中心C距第二截断球(其附着到第二磁体的端表面)的中心C的距离等于两个截断球的中心C的距离，两个截断球附着到在互连件5的端表面的磁体56或59。

连接件1的描述也适用于连接件1a。

图5显示了由连接件1和互连件5形成的三维玩具结构的另一个示例。连接件1和互连件5磁连接形成多个相互连接的三角形，制成金字塔结构。

图6显示了另一个玩具磁棍1c，它是玩具磁棍1的变体。

这个玩具磁棍1c具有的部件与玩具磁棍1的部件相似。为简单起见，下面仅描述这个玩具磁棍1c与上述玩具磁棍1之间的不同之处。

这个玩具磁棍1c在塑料棒10的第二端具有不同的第二孔29。第二洞29利用不同的螺钉43紧固到截断球23。

详细地说，第二孔29设置为非螺纹孔。这个螺钉43具有头、柄和螺纹部分。不同螺钉43将第二孔29紧固截断球23的螺纹孔39，使得螺钉43的头和柄位于孔29内，而螺纹部分位于螺纹孔39内。

下面描述形成玩具磁棒1c的方法。使用模具形成具有孔29的塑料棒10。

该方法包括将螺钉43放置在模具中的预定位置的步骤，使得螺钉43的膨大的头和柄位于模具内部，螺纹部分位于模具外部。

然后，将液体塑料浇注到模具中。模具内的液体塑料随后硬化形成带有孔29的塑料棒10，其中螺钉43的头和柄固定在孔29中。

然后，将螺钉43的螺纹部分附着到截断球23的螺纹孔39，以使两个孔29和39紧固在一起。

螺钉43的膨大的头具有与塑料棒10紧密连接的优点。

在一般意义上说，改进的玩具磁棒1和1c提供了几个好处。

改进的磁棒对幼儿的使用是安全的。这是因为截断球作为单独的部件牢固地附着到棒，使得改进的磁棒有足够大的尺寸来防止吞咽磁棒并且消除窒息。

这不同于其他包含作为独立部件提供的磁连接的球和棒的磁棒。球可很容易地从棒上分离。然后，幼儿会不小心地吞咽球。

用这些部件组装玩具结构不需要把球和磁棒连接起来。这对儿童来说可能是一个困难的步骤，特别是有特殊需求的儿童，如自闭症儿童。

在玩具结构组装过程中，改进的磁棒的有纹理的食品级硅胶管为儿童提供感官刺激。这可提供自闭症儿童需要的感官强化。食品级硅胶管也提高了口腔安全性，因为它没有毒性。

尽管上面的描述包含许多具体特征，但不应将其理解为限制具体实施方式的范围，而只是提供可预见的具体实施方式的说明。不应特别将上述实施例的优点理解为限制具体实施方式的范围，而应仅解释如果实施所描述的具体实施方式可能取得的成果。因此，具体实施方式的范围应由权利要求书及其等价物确定，而不是由所给出的例子确定。

参考编号

1 玩具磁棍(toy magnetic stick)

1a 玩具磁棍

1b 玩具磁棍

1c 玩具磁棍

5 玩具磁棍

7 结构

8 结构

10 棒(rod)

13 食品级硅胶管

16 磁体

16a 磁体

16b 磁体

20 垫圈

23 铁磁截断球(ferromagnetic truncated ball)

23a 铁磁截断球

23b 铁磁截断球

26 孔(hole)

27 第一端

28 端表面(end surface)

29 孔

30 第二端

31 突起

33 球部分

36 平坦表面部分

39 螺纹孔

41 螺钉(screw)

43 螺钉

50 棒

53 食品级硅胶管

56 磁体

59 磁体

66 孔

67 第一端

68 端表面

69 孔

70 第二端

71 端表面

C 截断球的中心

D 距离

d 厚度

R 截断球的半径

Claims (17)

1.一种玩具建构套装，其包括多个第一建构构件和多个第二建构构件，

所述第一建构构件包括：

第一连杆，所述第一连杆包括位于所述第一连杆的第一端的第一孔，和位于所述第一连杆的第二端的第二孔，

第一磁体，所述第一磁体设置在所述第一连杆的所述第一孔中，

第一硅胶管，所述第一硅胶管包围所述第一连杆的外表面，

铁磁球单元，所述铁磁球单元包括螺纹孔，和

螺栓，所述螺栓固定地附着到所述第一连杆的所述第二孔和所述铁磁球单元的所述螺纹孔，

所述第二建构构件包括：

第二连杆，所述第二连杆包括位于所述第二连杆的第一端的第一孔，和位于所述第二连杆的第二端的第二孔，

第二磁体，所述第二磁体设置在所述第二连杆的所述第一孔中，

第三磁体，所述第三磁体设置在所述第二连杆的所述第二孔中，和

第二硅胶管，所述第二硅胶管包围所述第二连杆的外表面，

其中

所述第二磁体适合于磁连接到一个第一建构构件的铁磁球单元，

所述第三磁体适合于磁连接到另一个第一建构构件的铁磁球单元，

所述第一磁体适合于磁连接到又一个第一建构构件的铁磁球单元。

2.根据权利要求1所述的玩具建构套装，其中所述第一连杆被设置为呈棒形式。

3.根据权利要求1或2所述的玩具建构套装，其中所述第二连杆被设置为呈棒形式。

4.根据权利要求1至3中的一项所述的玩具建构套装，其中所述第一硅胶管由食品级硅胶制造。

5.根据权利要求1至4中的一项所述的玩具建构套装，其中所述第二硅胶管由食品级硅胶制成。

6.根据权利要求1至5中的一项所述的玩具建构套装，其中所述第一硅胶管包括多个突起。

7.根据权利要求1至6中的一项所述的玩具建构套装，其中所述第二硅胶管包括多个突起。

8.根据权利要求1至7中的一项所述的玩具建构套装，其中所述第一建构构件进一步包括至少一个垫圈。

9.一种用于玩具建构套装的建构构件，所述建构构件包括：

连杆，所述连杆包括位于所述连杆的第一端的第一孔和位于所述连杆的第二端的第二孔，

磁体，所述磁体设置在所述连杆的所述第一孔中，

硅胶管，所述硅胶管包围所述连杆的外表面，

铁磁球单元，所述铁磁球单元包括螺纹孔，和

螺栓，所述螺栓固定地附着到所述第一连杆的所述第二孔和所述铁磁球单元的所述螺纹孔。

10.根据权利要求9所述的建构构件，其中所述连杆被设置为呈棒形式。

11.根据权利要求9至10中的一项所述的玩具建构套装，其中所述硅胶管由食品级硅胶制成。

12.根据权利要求9至11中的一项所述的建构构件，其中所述食品级硅胶管包括多个突起。

13.根据权利要求9至12中的一项所述的建构构件，其进一步包括至少一个垫圈。

14.一种用于玩具建构套装的建构构件，所述建构构件包括：

连杆，所述连杆包括位于所述连杆的第一端的第一孔和位于所述连杆的第二端的第二孔，

第一磁体，所述第一磁体设置在所述连杆的所述第一孔中，

第二磁体，所述第二磁体设置在所述连杆的所述第二孔中，和

食品级硅胶管，所述食品级硅胶管包围所述连杆的外表面。

15.根据权利要求14所述的建构构件，其中所述连杆被设置为呈棒形式。

16.根据权利要求14或15所述的玩具建构套装，其中所述硅胶管由食品级硅胶制成。

17.根据权利要求14至16中的一项所述的建构构件，其中所述硅胶管包括多个突起。

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