CN1683038A

CN1683038A - 用于磁构玩具的长度可调连接臂

Info

Publication number: CN1683038A
Application number: CNA2004100849594A
Authority: CN
Inventors: 史蒂文·H·巴兰奇
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-10-08
Publication date: 2005-10-19
Also published as: WO2005099851A1; US20050227574A1

Abstract

本发明涉及一种用于构建玩具几何结构的长度可调连接臂。在优选实施例中，长度可调连接臂包括第一构件，它可以滑动并伸缩地安装在第二构件上，并且可以相对于第二构件有选择地定位。连接臂的每端都包含一个包纳地支撑的磁铁以与可磁化体磁连接，通过有选择地将由第一构件支撑的锁扣置于与在第二构件中多个轴向间隔的开口中的一个包纳啮合的位置，可以有选择地调节连接臂两端之间的轴向距离。多个开口中的每一个在尺寸和比例上都设计成允许锁扣可释放并包纳地夹持在开口中。在另一实施例中，第一构件上具有与第二构件上的内螺纹啮合的外螺纹，从而通过第一构件相对于第二构件的轴向平移而可选择地确定连接臂两端之间的轴向距离。

Description

用于磁构玩具的长度可调连接臂

技术领域

本发明涉及一种磁构玩具中用于构建几何结构的连接臂。

背景技术

磁构玩具中的连接臂是刚性结构的，通常在臂的端部装有磁铁来和可磁化体连接以形成一个几何雕塑。此雕塑的形状可以通过使用长臂或短臂替换个别连接臂中的一或多个来改变，由此产生一个新的视觉效果。因此，若要改变雕塑，就需要卸下具有固定长度的连接臂，并使用具有较长或较短固定长度的臂替换该连接臂。因此，为了得到新的视觉效果，就需要将原来的结构部分解体，在某些情况下甚至需要完全解体。现有技术中的磁轴承连接臂是刚性地构造的，由于其长度固定，所以就限制了具有固定长度连接臂的玩具几何雕塑的类型。而且，形成各种雕塑所需不同长度连接臂的物理数量实际上也提高了与磁构玩具的制造和销售相关的成本。

因此非常必要拥有如下的连接臂：它们具有可以调节的长度，这样不必拆卸结构即可改变原始的雕塑，从而无需拆卸或替换任何限制雕塑的连接臂，就可以很容易得到许多不同的视觉效果。

发明内容

因此，根据本发明，提供了一种具有连接臂的磁构玩具，连接臂的长度可以在玩具的几何结构建造前、之中或之后进行调节。

本发明涉及一种具有可调节长度的连接构件的磁构玩具。在优选实施例中，连接构件包括第一构件，第一构件具有远端、近端以及纵轴线。一个磁铁由第一构件在邻近其远端处包纳地支撑以与优选地具有球形的可磁化体磁连接。连接构件包括第二构件，第二构件具有第一端、第二端以及延伸轴，当构件装配完毕后，第一构件和第二构件的轴共线。第一构件与第二构件在装配后可以允许第一构件和第二构件之间的相对伸缩运动，这样第一构件就可以相对于第二构件有选择性地双向移动。一个磁铁也由第二构件在邻近第二端处包纳地支撑从而与可磁化体磁连接。在本发明的实施例中，可以使用调节装置有选择地调整第一构件的远端与第二构件的第二端之间的轴向距离，其中调节装置对外力做出响应。

在优选实施例中，调节装置包括一个锁扣，它由第一构件在距其远端一个固定轴向距离处支撑并且位于构件的远端与近端之间。锁扣可以相对于第一构件径向移动并且在第一构件弹力的偏压下能够返回相对于第二构件的俘获位置。第二构件具有轴向延伸的孔隙，其中可伸缩地容纳第一构件，还具有轴向延伸的通道，通道与孔隙连通以接收锁扣并在锁扣相对于第二构件充分地径向移动时允许锁扣轴向移动。多个轴向间隔、横向延伸的开口与通道和孔隙连通；其中每个开口的尺寸与比例都设计成与第二构件以固定的关系包纳地夹持住锁扣，由此防止锁扣的轴向移动。一旦锁扣的径向移动足够大，锁扣就从与开口的包纳啮合中脱扣，这样的脱扣就允许锁扣轴向移动到另一个开口中，从而允许有选择地调节第一构件的远端与第二构件的第二端之间的轴向长度。

在另一实施例中，调节装置包括与内螺纹啮合的外螺纹，其中外螺纹在第一构件的远端与近端之间至少部分地轴向延伸，内螺纹在第二构件的第一端与第二端之间至少部分地轴向延伸。施加在第一或第二构件上的外扭矩会使构件彼此间产生轴向平移，这样第一构件的远端就可以相对于第二构件有选择地双向移动。此实施例中的外螺纹最好是与第二构件的内蜗杆螺纹啮合的蜗杆螺纹，从而在构件置于它们各自的远端与第二端之间的选定的轴向长度后提供摩擦阻力以防止第一构件与第二构件之间出现相对移动。

附图说明

通过以下的说明书、权利要求以及附图，可以更好地理解这些以及其它的特征和优点，其中：

图1是本发明中长度可调的连接构件的实施例在装配配置中的透视图。

图2是图1所示本发明实施例的透视图，显示了长度可调的连接构件的第一和第二构件。

图3是图2中所示第二构件的俯视图。

图4是沿图3中线B-B截取的剖视图。

图5是图3的侧视图。

图6是沿图3中线D-D截取的剖视图。

图7是沿图3中线E-E截取的后视图。

图8是沿图3中线F-F截取的正视图。

图9是图2中所示长度可调连接构件的第一构件的俯视图。

图10是沿图9中线H-H截取的剖视图。

图11是图9的侧视图。

图12是沿图10中线J-J截取的剖视图。

图13是沿图10中线K-K截取的正视图。

图14是本发明另一个实施例的分解透视图，显示了长度可调连接构件的第一和第二构件。

图15是长度可调连接构件在装配配置下的局部剖视图。

图16是使用图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12和13中所示长度可调连接构件构建的几何雕塑的透视图。

具体实施方式

图1是本发明优选实施例的透视图，它显示了用于磁构玩具的长度可调连接臂1。长度可调连接臂1包括第一构件2和第二构件3，它们以可伸缩的关系安装，从而可以使第一构件2相对于第二构件3作相对双向运动。图2显示了安装之前的第一构件2和第二构件3。

参看图2，从图中可看出，第一构件2具有纵轴线4，第二构件3具有延伸轴线6，当部件装配完毕后，两个构件的各自轴线共线。第一构件2在邻近其远端7处带有第一磁铁8以与可磁化体9磁性地连接以构成几何雕塑(如图16所示)。

在优选实施例中，第一构件2是由硬质塑性材料制成的，它具有足够的弹性以保持名义上的平衡形状；然而，金属材料或其它具有能够返回名义形状的弹性特性的材料也可以用于第一构件2或第二构件3或者两个构件的构建。

在向由第一构件2在介于其远端和近端之间的固定距离处支撑的锁扣12施加外力时，优选实施例中的长度可调连接臂就可以有选择地置于预定的长度上。在第一构件2的远端7和近端11的中间，锁扣12由第一构件2在离远端7的一个固定轴向距离处支撑。由锁扣12沿侧面延伸，在图9中可进一步看到，锁扣12与台肩13和14邻接，台肩13和14与锁扣12形成一个整体。如果沿径向将锁扣12推离它的名义平衡位置，锁扣12通过以伸缩的关系轴向地滑动从而有选择地调节远端7与第二构件3的第二端22的距离，从而允许第一构件2相对于第二构件3有选择地放置。在优选实施例中，纵向槽16从第一构件2的近端11沿轴向及横向延伸；槽16使锁扣12可以沿径向按压，这样锁扣就弹性地偏离以返回到其如图2所示的名义平衡位置。从图2中可看出，槽16和近端空腔17连通，近端空腔至少部分轴向地延伸到第一构件2中；图12和13显示了近端空腔17与槽16连通，在图10和图11中可以看出，槽16至少部分地由第一构件2的近端11沿轴向延伸。在图2和图10中显示了邻近远端7的第一构件2的外部结构。图2和图10都显示了在远端7附近部分地包纳第一磁铁8的圆锥体18，并且第一磁铁被包纳地夹持在远端7中。

参看图2，第二构件3的结构可以看作具有一个沿轴向延伸的孔隙19，它在第一端21是敞口的；孔隙19是圆柱形的，并且它至少部分地沿第二端22的方向轴向延伸。在邻近第二端22处，第二磁铁23包纳地夹持在第二构件3中，它允许与球形可磁化体9进行磁连接(如图16所示)。圆锥体26在第二端22处围绕第二磁铁23，如图4所示。为了使锁扣12能够相对于第二构件3轴向放置，通道24与沿轴向延伸的孔隙19连通，并且在第一端21处也是敞口的，因此可以使锁扣12继而使第一构件2能够相对于第二构件3双向前进。轴向间隔的开口27与轴向延伸的孔隙19以及通道24均连通。轴向间隔的开口27的尺寸与比例设计成在与锁扣12充分地咬合时，锁扣12将被夹持在开口27中，而第一构件2相对于第二构件3的进一步轴向运动就受到阻止。在优选实施例中，多个与通道24和轴向延伸的孔隙19连通的开口27与锯齿28和29相对设置。然而，开口27也可以是与孔隙19以及通道24连通的向侧面延伸开的槽，或者也可以是其它配置，只要尺寸与比例设置成可包纳地夹持锁扣12即可。

因此，当第一构件2与第二构件3伸缩配合时，为了有选择性地调节如图1-13所示优选实施例中的连接臂1，锁扣12将被置于通道24中并且相对于第二构件3的双向位移对齐。通过沿径向逆着第一构件3的悬臂位移在槽16的允许下施加的弹性偏压力充分地移动锁扣12，锁扣12就从被包纳的啮合开口27脱扣；这就使锁扣12可以相对于第二构件3沿通道24做轴向移动。只要尺寸与比例设计得能包纳地夹持住锁扣12，任何一种开口27都可用来定位锁扣12，因此，就可以有选择地确定从第一构件2的远端7到第二构件3的第二端22的轴向距离。由前面的说明可知，当锁扣12处于它的名义平衡位置并且与任一开口27啮合时，它将被地包纳地夹持，从而阻止第一构件2相对于第二构件3的双向运动。

图14和图15显示了本发明的另一实施例。在此实施例中，长度可调连接臂1’和上述实施例一样，包括一个第一构件2’和一个第二构件3’，其中第一构件2’具有纵轴线4’，第二构件3’具有延伸轴线6’。图14显示了装配之前的实施例，并且从图14可看出，在装配完毕后，轴线4’和轴线6’共线。

在优选实施例中，第一构件2’具有远端7’和第一磁铁8’，其中第一磁铁8’被包纳地支撑在第一构件中邻近其远端7’处。远端7’也同优选实施例中的远端7一样做成圆锥状并且包围着第一磁铁8’。圆锥体18’是第一构件2’的优选结构端，然而诸如角锥之类的其它结构也同样适用。同样的，第二构件3’具有第一端21’、第二端22’、圆锥体26’以及如图15所示在邻近第二端22’处被包纳地支撑的第二磁铁23’。第二构件3’具有轴向延伸的孔隙19’，其内部攻丝出尺寸和比例设计成与外螺纹5’啮合的螺纹20’(如图15所示)，从而允许在第一构件2’和第二构件3’之间出现轴向移动。在图15所示的实施例中，外螺纹5’与内螺纹20’都是蜗杆螺纹，当第一构件2’相对于第二构件3’轴向平移时，它们在啮合时可以提供足够的摩擦阻力来防止第一构件2’与第二构件3’之间的双向相对移动。当然，螺纹也可以是其它的结构，但是应该允许第一构件2’相对于第二构件3’轴向移动，并且构造成在第一构件2’与第二构件3’被有选择地相对于彼此定位于远端7’和第二端22’之间预定轴向距离后，能够提供足够的摩擦阻力来防止其轴向移动。

尽管已经显示并描述了磁构玩具的长度可调连接臂的实施例，但是应该理解，可以不背离此处所述权利要求的范围和精神而对本发明做出多种改动。

Claims

1.一种用于与磁构玩具中可磁化体磁连接的长度可调连接臂，包括：

a)第一构件，具有远端、近端和纵轴线；

b)第一磁铁，由第一构件包纳地支撑在邻近所述远端处；

c)第二构件，具有第一端、第二端以及与所述水平轴线共线的延伸轴线，其中第一构件相对于第二构件以伸缩关系安装，从而允许所述第一构件相对于所述第二构件的双向移动；

d)第二磁铁，由所述第二构件在邻近所述第二端处包纳地支撑；

e)与所述第一构件和所述第二构件相关的调节装置，调节装置响应外力而将所述远端与所述第二端之间的轴向距离调节到预定的轴向长度。

2.如权利1所述的长度可调连接臂，其中所述调节装置包括由所述第一构件在所述远端和近端之间支撑的锁扣，其中锁扣可以相对于所述第一构件沿径向移动，并且所述第二构件具有轴向延伸的孔隙，在其中用于伸缩地接收所述第一构件，第二构件还具有与所述孔隙连通以接收所述锁扣的轴向延伸通道；所述第二构件上具有多个轴向间隔、横向延伸的开口与孔隙和通道连通，并且其中每个所述开口的尺寸与比例都设计成能够相对于第二构件以固定关系包纳地夹持所述锁扣，由此防止所述锁扣的轴向移动，其中一旦径向位移足够大，所述锁扣就从与所述开口的包纳啮合中脱扣，从而允许所述锁扣双向移动，这样就可以有选择地调节所述远端与所述第二端之间的轴向长度。

3.如权利2所述的长度可调连接臂，其中多个轴向间隔且横向延伸的开口中的至少一个是锯齿。

4.如权利3所述的长度可调连接臂，其中所述第一构件是圆柱状的并且呈圆锥形地邻近所述远端，所述第二构件是圆柱状的并且以圆锥形地邻近所述第二端。

5.如权利1所述的长度可调连接构件，其中所述的调节装置包括：

a)外螺纹，至少部分地在第一构件的所述远端与近端之间轴向延伸。

b)内螺纹，至少部分地在所述第二构件的所述第一端与第二端之间轴向延伸以与所述外螺纹咬合，从而允许所述第一构件相对于第二构件的轴向平移。

6.如权利5所述的长度可调连接构件，其中所述第一构件是圆柱状的。

7.如权利5所述的长度可调连接构件，其中所述第一构件在邻近所述远端处是圆锥状的。

8.如权利5所述的长度可调连接构件，其中第二构件是圆柱状的。

9.如权利5所述的长度可调连接构件，其中第二构件在邻近所述第二端处是圆锥状的。

10.一种磁构玩具组合，包括：

a)可磁化体；以及

b)与所述可磁化体磁连接的长度可调连接构件，所述长度可调连接构件包括第一构件，具有远端、近端以及纵轴线；第一磁铁，由所述第一构件在邻近所述远端处包纳地支撑；第二构件，具有第一端、第二端以及延伸轴线；第二磁铁，由第二构件在邻近所述第二端处包纳地支撑，其中所述第一构件相对于所述第二构件以伸缩的关系安装，这样所述延伸轴线就与所述水平轴线共线，还包括与所述第一构件和所述第二构件相连的调节装置，它响应外力，从而将所述远端与第二端之间的轴向距离调节到预定的轴向长度。

11.如权利10所述的组合，其中所述调节装置包括由所述第一构件在所述远端与近端之间支撑的锁扣，其中所述锁扣可以相对于所述第一构件径向移动，并且其中所述第二构件具有轴向延伸的孔隙，其中伸缩地接收所述第一构件，所述第二构件还具有与所述孔隙连通的轴向延伸通道以接收所述锁扣；所述第二构件具有多个与孔隙和通道连通的轴向间隔、横向延伸的开口，并且其中每个所述开口的尺寸与比例都设计成能够相对于第二构件以固定的关系包纳地夹持所述锁扣，由此防止所述锁扣的轴向移动，其中一旦所述锁扣的径向位移足够大，所述锁扣就从与所述开口的包纳啮合中脱扣，从而允许可选择地调节所述远端与所述第二端之间的轴向长度。

12.如权利10所述的组合，其中多个轴向间隔、横向延伸的所述开口中的至少一个是锯齿。

13.如权利10所述的组合，其中所述第一构件是圆柱状的并且呈圆锥形地邻近所述远端。

14.如权利10所述的组合，其中所述第二构件是圆柱状的并且呈圆锥形地邻近所述第二端。

15.如权利10所述的组合，其中所述调节装置包括：

16.如权利15所述的组合，其中所述第一构件是圆柱状的。

17.如权利15所述的组合，其中所述第一构件在邻近所述远端处是圆锥状的。

18.权利15所述的组合，其中所述第二构件是圆柱状的。

19.如权利15所述的组合，其中所述第二构件在邻近所述第二端处是圆锥状的。