CN1864782A

CN1864782A - 带有卡爪组件的玩具结构系统

Info

Publication number: CN1864782A
Application number: CNA2006100809223A
Authority: CN
Inventors: P·L·肖普托夫
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2006-11-22
Also published as: GB2426213B; US7980912B2; US20060264147A1; GB0608946D0; GB2426213A; HK1097790A1

Abstract

一种玩具构造调整装置，具有与另一个卡爪零件的主体部分相互连接的卡爪，同时与其它卡爪相互连接。棘轮组件包含在一些卡爪零件和连接器零件内，并且可与卡爪接合。连接器零件包括与插孔在卡爪零件的主体部分相互连接的销钉。回转销钉具有回转臂，其每个包括一个与连接器零件互连的插孔。轮子装置具有一个带有插孔的轴零件，插孔也连接到销钉上。还有，支柱包括一串隔开的棘轮，或者规则管状八角形多面体，在它们的端部具有与连接器零件接合的插孔。

Description

带有卡爪组件的玩具结构系统

技术领域

本发明涉及玩具构造系统，特别涉及带有多个部件的构造装置，部件具有可以在不同角度相互连接的特点。

背景技术

玩具构造调整装置已经为孩子们以及很多代成年人带来了欢乐。通常玩具分为积木装置或者框架系统。积木装置，例如由塑料、木块或者类似物制造的最基本的矩形块体使得可仅通过堆积块体就能搭建墙体，对于小孩而言是一项简单的任务。简单的垂直结构可通过这种方式装配。积木的附加的相互连接的特性能够实现更牢固、更稳定的堆放和垂直排列，然而这样形成的结构仍然基本由墙体结构限定。墙体系统限定在所能够制造的形状的范围内，但是并不能实现非垂直排列的结构。

框架系统通常包括支柱和用于将支柱的尾端以不同角度和关系连接的连接器。连接器通常为具有多个插孔的毂组件，插孔以固定角度关系承接支柱尾端。这样的玩具的起源可能时Tinkertoy^TM，其中支柱是木销钉，毂是具有接合销钉尾端的孔的圆柱木盘。毂系统是为了在支柱之间限定有限数量和范围的角度连接，由此这些系统不能很好的为玩具搭建者的想象力提供服务。

发明内容

本发明通常包括一种玩具构造调整装置，其由通过复合连接特性来实现结构无限角度性能的组件构成，组件能够以很多不同和复杂的方式进行接合。

这种玩具结构系统的主要组件是一个卡爪零件，其在三个不同的实施例中示出。所有实施例在零件的一端包括相同的卡爪：一个中央体部分，其具有一个沿中轴线延伸的中央开口，和一对从该中央体部分延伸的相互隔开、径向相对的卡爪元件。每个卡爪元件包括一个从中间部分向外延伸的倾斜部分，并支承一个平行于轴线延伸与之隔开的外部。每个卡爪的相对表面都设有一个矩形内轨，其平行于轴线延伸并向轴线突出，每条轨占据大约卡爪中部、相对表面面积的三分之一。同样的，卡爪的每个外表面也设有一个相似的矩形外轨，其平行于轴线延伸并向外部突出，外轨沿着每个卡爪的倾斜部分以及外部延伸。

第一对沟槽以径向相对的放置形成在中间体部分并在相对的卡爪零件之间延伸。第一沟槽隔开并且尺寸设计为容纳另一个这样的零件的内轨并以可拆卸、摩擦配合的方式保持该轨道。由此，例如，两个卡爪可在90°反接位置上以相互配合的方式与卡爪开口滑动接合，每个零件的相对内轨将以相互的方式与其它零件的第一对沟槽接合。不管怎样，相对的内轨作为滑进卡爪开口的相同或相似的第二零件的方形端的导轨。

此外，每个卡爪零件的相对表面的中间部分都设有一个弯曲度，其接触其它卡爪，由此限定一个凹槽卡爪空间，其间隔稍大于相对卡爪表面的更远部分。另外，两个卡爪的两个相对的内轨均在它们的相对表面上具有一个凹槽，该凹槽比相对卡爪表面的曲度浅。而且，每个卡爪设有一对从相对表面伸出的棘爪凸块，并设置在其中内轨的任意一侧，棘爪凸块设置在稍稍偏离各个内轨的凹槽中部的位置上。这些特性功能和意义将在下文中描述。

卡爪零件的不同实施例与上面所述的第一实施例在中央体部分的最近端有所差异，中央体部分与卡爪构造轴向相对。在第二实施例中最近端是细长的，并包括纵向延伸的矩形布置的侧边。在两个相对侧边上第一对沟槽延伸到最近端。此外，第二对沟槽纵向延伸并且设置在边侧的中部。而且，设有第三套沟槽，每一个都在其中一个矩形侧边延伸，并设置在其中最近端的附近，这三个沟槽沿与零件的轴线正交的方向延伸并从那里隔开。所有这些沟槽隔开并且尺寸设计为与另一个卡爪零件的一对相对内轨相互接合。由此，两个卡爪端部不仅可如上面所述方式的相互接合，而且一个零件的卡爪端可与另一个卡爪零件的主体(近侧的)端部接合。后者接合可以多个不同的角度关系布置。

在卡爪零件的第三实施例中，中央体部分在其最近端设有一对轴向分开并固定其上的棘轮。每个棘轮包括一个环形体，环形体优选具有24个排列在附近并以等角度隔开的圆形齿。每个棘轮的直径与卡爪开口的相对内表面的间距基本相等。这两个棘轮由一个环形台肩轴向隔开，台肩尺寸设计为使得它的直径与卡爪零件的内轨的相对表面的间距基本相等。(环形台肩的尺寸设计为在卡爪轨之间形成干涉配合，卡爪承受足够的变形以便以弹性配合的方式在其间承接环形台肩，该配合可以通过手工操作很容易的接合和松开)。

沿支柱零件的长度可设置更多数量的棘轮，支柱也是本发明的一个组件。同样的，一个五角形棘齿零件包括五个以五角形形式端-端连接的杆，而棘轮固定在每个杆的中部，以形成一个用于相互连接到其它装置的毂。

棘轮尺寸设计为以独特并有趣的方式与卡爪零件的结构特征相互配合。首先，当棘轮装置的环形台肩插入卡爪开口时，台肩沿着内轨表面滑动，内轨表面通过与台肩在卡爪内的干涉配合而弹性偏离。同时，这两个临近台肩的棘轮以紧密配合的方式可滑动的容纳在相对卡爪表面之间。当台肩接触卡爪零件的相对内轨上的凹槽时，其中凹槽隔开以便以紧密配合的方式容纳台肩，台肩卡合进入凹槽内。在这个位置上，棘轮由卡爪保持并可绕它们的轴线以任何角度自由转动。

当进一步推动棘轮装置进入卡爪时，棘轮的齿接触卡爪的棘爪凸块，卡爪的弹性弯曲性能使得轮子通过相对的棘爪凸块。在该位置上，棘轮接触卡爪的凹进去的弯曲部分，其尺寸设计为以紧密配合的方式容纳棘轮的外周边。由此棘轮接合在卡爪的最深的凹槽中。另外，棘爪凸块(每一个都以浅接合方式容纳在棘轮的两个相邻齿之间)能够弹性变形以容许棘轮从一个齿接合转动到下一个接合，由此棘轮可以以15°(360°/24个齿＝每齿15°)的增量转动。因此，任意连接到棘轮的装置可以转动15°、30°、45°等等，它们是玩具结构中最常用到的角度。

所有的卡爪零件具有一个中间插孔，其穿过零件的中心纵向伸展。孔的最近的部分形成为八角形，带有八个凹槽，它们平行于轴线从最近端伸展孔的长度那么长的距离。凹槽的目的是用于容纳并匹配下文所述的连接器的销钉。

玩具构造调整装置的又一组件是一个连接器零件，其主要适于与两个不同的卡爪零件的中间插孔相接合。连接器零件包括一个具有一对环形法兰的圆柱形主体，法兰从其中相对端径向向外延伸以在其间限定一个直径减小的环形台肩，台肩具有与棘轮装置的环形台肩基本相同的尺寸。一对销钉从圆柱形主体的相对端轴向延伸。每个销钉包括一个缝，缝穿过其中径向延伸，以提供弹性压缩性能；以及一对肋-状的突起，突起纵向延伸并从缝开口处朝着大约90°的方向。

突起尺寸设计为与所有类型的零件上的孔的凹槽配合，当零件相对彼此转动时，销钉接触并伸展返回到任意凹槽内的位置中。当三个零件(两个卡爪零件和一个连接器)以一前一后的形式装配时，这种弯曲性能满足八个明显不同的位置。销钉内的缝也容许自动调节配合以确保装配时所有的零件得到一个所期望的紧密配合。

玩具构造调整装置的另一个组件是一个适于连接到两个卡爪零件或者两个连接器零件的回转零件。该回转零件包括三个部分：两个臂和一个回转销钉。一个臂包括一个矩形主体和一个从其中一端延伸的U形夹。环容纳在U形夹内，回转销钉延伸穿过U形夹和环以便以不同的角度关系连接它们。回转零件很独特，就在于回转零件的臂能够也以15°的增量转动并锁定到不同位置。回转零件的内部伸展环具有最少的6个凸起，每三个在环内部的一个侧边上，其与回转件的中心孔的24个凹槽接合。这可确保即使当夹持很多装配零件相当大的重量时，可保持回转件的臂的预期位置。当回转件的臂移动到预期位置的另一个角度时，在一端具有一个开口的中心环满足伸展性，打开足够大以容许内部的凸起通过凸起或者中心孔的凹槽，以便接着将中心芯体锁定在一个新的位置上。

另外，回转件具有四个八角形孔，一个在任意一端，一个在任意一侧，穿过芯体(转动的回转轴线)的中心以容纳或承接更多的四个销钉或连接器。由此即使当固定四个零件，回转件可以以15°的增量调节到任意角度上。回转臂以45°进入，由此具有一个315°的弧或者两个臂的摆动角。

简要说来，结构系统的基础元件是三个卡爪零件、具有不同长度和形状(例如线性和五角形)、带有独特结构和锁定特征的连接器销钉、带有独特伸展性能的回转件和确保感觉和锁定位置的内部凸起、轮子和具有连接器销钉特征的联合轴、和八角形支柱。除了连接器五角形棘齿，所有的零件具有相同的带有与之配合的线性凹槽的八角形孔，并容许确定的锁定以及与连接器销钉的定位。这些连接起来形成无限构造可能的不同零件的组合构成了真正独特的构造玩具。

附图说明

图1是本发明的玩具构造调整装置的JSQ卡爪零件的平面设计图。

图2是沿图1中的线2-2的JSQ卡爪零件的剖视图。

图3是图1和2中所示的JSQ卡爪零件的侧视图。

图4是图1-3所示的JSQ卡爪零件的端视图。

图5是图1-4所示的JSQ卡爪零件的透视图。

图6是沿图1中的线6-6的JSQ卡爪零件的剖视图。

图7是J20卡爪零件的透视图，其以链条形式固定在JSQ卡爪零件的卡爪内。

图8是J20卡爪零件的透视图，其以交叉(handshake)形式固定在JSQ卡爪零件的卡爪内。

图9和10是本发明的玩具构造调整装置的一个连接器实施例的平面设计图和端视图。

图11和12是本发明的玩具构造调整装置的JR卡爪的侧视图和端视图。

图13是示意图，显示的是卡爪装置与棘齿装置以及与JSQ卡爪零件的主体部分的接合。

图14是每个卡爪元件的棘爪凸块的放大示意图。

图15是本发明的玩具构造调整装置的JR卡爪零件的透视图。

图16是本发明的玩具构造调整装置的J20卡爪零件的透视图。

图17-18是示意图，显示了本发明的玩具构造调整装置零件之间的一些可能的相互连接。

图19-21是本发明的另一种连接器零件的平面设计图、端视图和透视图。

图22和23是本发明的连接器零件的又一实施例的平面设计图和透视图。

图24是本发明的玩具构造调整装置的回转零件的分解透视图。

图25是安装在如图24所示的回转零件中的回转销钉的剖视图。

图26是回转零件的平面视图，显示了回转臂的转动范围。

图27是本发明的玩具构造调整装置的零件的一个装配实施例的透视图，图28和29显示了玩具构造调整装置的零件之间另外的连接的可能性。

图30是玩具构造调整装置的轮子装置的分解示意图，图31是轮子本身的平面视图。

图32是玩具构造调整装置的装配的另一个实施例的透视图，除了其它组件外还包括一个轮子装置和八角支柱。

图33是玩具构造调整装置的八角支柱零件的透视图。

图34是玩具构造调整装置的五角棘齿零件的平面视图。

图35是玩具构造调整装置的线性棘齿零件的平面视图。

具体实施方式

本发明通常包括一个玩具构造调整装置，它仅利用几个基础零件，由于它的多种连接模式和角度可能性，提供了娱乐性能以及有挑战性的空间造型。

参考图1-6，玩具构造调整装置的基础组件是一个卡爪零件31。三个不同的实施例中都提供有卡爪零件，所有的卡爪零件在零件的一端包括相同的卡爪结构30。具有三种卡爪型零件，即：1)图15示出的JR(带有棘齿的卡爪)；2)图5中示出的JSQ(带有方形端的卡爪)；3)图16示出的J20(仅仅是卡爪，没有棘齿和方形端)。在图1-5中的卡爪零件31是JSQ(带有方形端的卡爪)型的。卡爪结构30包括一个中央体部分32，具有一个沿对称CL轴线纵向延伸的通常为矩形的构造。这四个矩形边的长度和宽度通常相等。中央体部分32包括一个沿CL轴线延伸的中间插孔33和一对从中央体部分延伸的相互隔开、径向相对的卡爪元件34。每个卡爪元件包括包括一个从中间部分32向外延伸的倾斜段36，并且一个外部段37支承在倾斜段的一端。卡爪和中央体部分可由合适的塑料、橡胶和聚合材料(其强硬、有弹性并可注模和类似的生产工艺)整体成形。

卡爪34具有相对的卡爪表面38和外部卡爪表面39。一个内部轨41从相对卡爪表面38向内伸出，并平行于CL轴线延伸。内轨41具有一个矩形横截面结构，并占据相对表面38的大约中间三分之一的宽度。内轨具有平行的、隔开布置的相对表面42。此外，外轨43从平行于CL轴线的外部卡爪表面39处平行于轴线CL向外延伸，同样占据外部表面39的大约中间三分之一的宽度。外轨43具有与内轨41一样的矩形结构。外轨43从倾斜段36以及每个卡爪的外部段37处延伸。

所有的卡爪零件还包括以径向相对的方式形成在中央体部分中的第一对槽46，并在平分零件的卡爪开口的平面内延伸。槽46的主要特征在于它们隔开并且尺寸设计为以紧公差、互补配合的方式容纳任意其它卡爪零件的内轨41，并以可拆卸、摩擦的方式夹持轨内41。由此，例如，如图7所示，一个零件的卡爪可与另一个这样的零件的槽46接合以便以连续链条的效果进行连接，其中J20零件的槽46由JSQ零件的卡爪接合。可选择的是，如图8所示，两个卡爪零件与卡爪开口可以以“交叉”方式在90°的位置上相互配合的滑动接合，每个零件的相对内轨将以相互的方式与该零件的第一对槽46接合。

卡爪包括与构造装置的其它组件接合的加强件。每个卡爪34的两个相对表面38设有一个凹进去的弯曲部分51，其与这一对中的相对的卡爪以对映关系设置。如图1和图5中特别示出的，由此相对弯曲部分51限定了一个比表面38的更远部稍大的卡爪空间。此外，两个卡爪34的两个相对的内轨41每个都具有一个在它们的相对表面42上的凹槽52，凹槽52要比槽51浅。实际上，弯曲表面51和52是两个以轴线CL为中心的同心圆的弧形部分(不同长度)。

此外，每个卡爪34设有一对从凹表面51申出的肋-状棘爪凸块53，并且设置在其中内轨41的任意一侧，棘爪凸块设置在稍稍离开各个内轨41的凹槽中部处，并朝向横穿轴线CL的方向。注意，凸块53向内延伸进入邻接表面38的卡爪开口，由此形成沿表面38滑动的任意物体的障碍，其目的将在下文中详述。还要注意的是，一对棘爪凹槽35设置在卡爪30的每个顶部和底部表面上，每个凹槽35横穿过轴线CL延伸，并设置在每个卡爪元件34的倾斜部36的底部。如图8所示，当两个卡爪零件以交叉方式接合时，每个卡爪的棘爪凸块53与另一个零件的棘爪凹槽35快速接合，以保持两个零件的连接。

如图9-12所示，玩具构造调整装置的另一个基本装置是一种棘轮装置61。每个棘轮装置61包括一对棘轮62，其包括一个具有多个排列在附近并等角度隔开的圆形齿的环形轮。每个圆形齿邻接到一个圆形齿根，以使表面平稳起伏，没有边或者裂缝。在优选实施例中，沿圆柱形周边具有24个齿，使得齿以15°增量相互隔开。两个棘轮通过一个环形台肩63轴向隔开，台肩具有一个与轨41或43的宽度大致相等的轴向宽度。实际上，每个棘轮的轴向宽度基本上与相对卡爪表面38的宽度相同。此外，每个棘轮的直径稍小于卡爪装置的相对弯曲表面51的直径。环形台肩63的直径与每个卡爪的内轨41的相对表面42的间距基本相等。环形台肩62尺寸设计为在卡爪轨表面42之间形成一个干涉配合，卡爪可承受足够的向外的弯曲，以便以弹性配合的方式在其间容纳环形台肩62，弹性配合可以通过人工操作很容易的接合和松开。

玩具构造调整装置的主要方面是通过卡爪装置和棘轮装置实现的机械连接。为了将卡爪装置30连接到另一个零件的棘轮装置61，棘轮装置的环形台肩63插入卡爪开口中，台肩63沿内轨表面42滑动，其通过表面42之间的开口内的台肩63的干涉配合而弹性偏离。同时，临近台肩63的两个棘轮62以紧密配合、自由平移的方式容纳在两个相对卡爪表面38之间。当台肩63与卡爪零件的相对内轨的凹槽表面52(其相互隔开以便以紧密配合的方式容纳台肩63)接触时，台肩迅速卡合在凹槽内。同时，棘轮62的齿与卡爪(图13)的棘爪凸块53接触，卡爪的弹性弯曲使棘爪凸轮能够卡合在每个棘轮的相邻齿之间。这种接合足够强以无限期的保持。

随着棘轮进入卡爪内的进一步的运动，棘轮接触卡爪的凹进的弯曲表面51，其尺寸设计为以紧密配合的方式容纳棘轮的外周边。棘轮通过一个偏心位置(图14)，接着卡合到卡爪的最深凹槽中。另外，棘爪凸块(每一个都以浅接合方式容纳在棘轮的两个相邻齿之间)能够弹性变形以容许棘轮从一个齿接合转动到下一个接合，由此棘轮可以15°(每个齿：360°/24个齿＝每齿15°)的增量转动。因此，任意连接到棘轮的装置可以转动15°、30°、45°等等，它们是玩具结构中最常用到的角度。

如图11、12和15所示，棘轮装置61是一个玩具构造调整装置的JR零件的组成部分。棘轮装置与轴线CL同心的延伸，通道33整个的延伸穿过棘轮部分以及中央体部分32。此外，棘轮装置61包含在图9和10中示出的棘轮连接器零件66内。除了上述的装置61外，连接器零件66还包括一对基本与台肩63相同并同心设置其间的环形台肩67。台肩67从装置61端部整体延伸，一对连接销钉68从台肩67的端部表面同心延伸。每个销钉68上设有一条径向延伸穿过中央体部分的缝69。另外，一对肋-状突起71从销钉表面向外径向延伸，并从缝69的开口处以90°径向对置。

连接销钉68构造为啮合在卡爪零件的中间插孔33内以及任意其它设有相似开口的零件。中间插孔33构造为以互补配合方式接合销钉68并设有8个凹槽72，其沿着八角孔的顶点在内孔内纵向延伸，以限定一个沿着每个内部八角形表面纵向延伸的圆形肋(例如参见图2、4、26、32和33)。销钉68的突起71尺寸设计为卡合任意的凹槽72，缝69容许销钉弹性接触并实现突起向内弯曲并跨过凹槽之间的凸起。由此销钉连接可以由45°的增量(360°/8个凹槽)“标引”，以便任意连接到销钉的物体可以在这些角度增量上延伸。

连接器零件66可用于在同轴上将任意两个卡爪零件连接起来，每个销钉68与卡爪零件中的一个上的孔33啮合。卡爪可朝向任意标引的角度方向，并通过突起68快速接合在凹槽72中来保持在该角度上。由此连接的零件的卡爪可用于连接到其它零件(通过内轨接合在相邻零件的沟槽26内)的中央体部分，其它零件的棘齿装置(通过将台肩62插入内轨41之间)，以及其它下文所述的可能的装置中，并形成一个大型、多样、角度复杂的玩具结构(参见图27和32)。

参照图34，棘轮部件还包含在五角棘齿零件141内，其包括5根以规则五角形的端-端连接的杆142。棘轮装置61设置在每根杆142的中间，由此任意其它能够接合棘轮的零件可连接零件141的任意侧边。因此五角形棘齿零件可用作毂以便连接很多副-装置，其从五角形角度(360°/5＝72°增量)处偏离。还要注意的是连接到零件141的棘轮上的组件可从各个棘轮处在任意标引角度(45°增量)上延伸，由此实现连接到零件141上的装置之间的复杂的角度关系。

参照图35，如前所述的，棘轮还包含在线性棘轮零件144中。多个棘轮62以沿轴线堆积、隔开的方式设置，每两个相邻棘轮62通过环形台肩63隔开。如前所述，每对相邻棘轮实现一个到卡爪零件的连接，由此到卡爪零件的多个连接可在线性棘齿零件上构造，每一个都处在自己与零件144的轴线相对的标引角度上。

返回到图1-6中的JSQ卡爪零件31，中央体部分32设有另一套沿着矩形中间体的相对边纵向延伸的沟槽45。沟槽45基本以与沟槽46相同的形式形成(宽度、深度和纵向排列)，但是由于外轨43的出现而缩短，外轨从每个沟槽45的底面上倾斜上升。同样的，另外一套沟槽48在每个中央体部分的矩形边上延伸，中央体部分与最近端紧紧隔开并定向在与零件的轴线正交的方向上。(注意在卡爪零件JR或J20中没有设置沟槽45和48)。沟槽48也在宽度和深度上与沟槽45或46基本相似。由此卡爪零件可与另一个零件31的沟槽45或46接合，以便这两个零件的卡爪连接，沿着相同的轴线或者平行或者正交偏移。同样的，零件31的卡爪可与另一个这样的零件的沟槽48接合以形成一个连接，其中两个零件的卡爪在不同轴线上偏置。

注意当JSQ零件的沟槽45、46或48通过卡爪装置30(或任意卡爪零件类型)的内轨41而接合，零件的最近端完全插入卡爪开口。如图13和17所示，稍稍延伸进入开口中的突起53被强制弹性分开以提供到最近端的通道。突起53接着卡合到沟槽开口46中(或者45，如果零件绕它的轴线转动90°的话)，冲击沟槽的侧壁以保持JSQ零件的主体部分。即使从JSQ零件的卡爪悬挂重的结构，这种接合仍足够强以实现自我保持。

可在任意卡爪元件34之间形成一个额外的连接，其具有一个十字形状的端部构造和任意沟槽48与JSQ零件的主体上的沟槽45或46的相交点。十字形状的端部是一种在相交点处的沟槽的一种互补干涉配合，使得任意JSQ主体可连接到卡爪元件34的端部。如图18所示，形成了另一个有吸引力的连接，其中两个JSQ零件并排设置，端对端倒转以便卡爪元件34的外表面的倾斜部分以互补角度设置。每个零件的外轨43容纳在其它零件的沟槽45中，并且两个构件以完美的、平齐的配合方式连结。

本发明的玩具构造调整装置还包括其它的某些特征与连接器66相似的连接器零件，它通过带有上标(’)标识的相同的参引数字指示。参照图19-21，连接器76包括一个具有大致为圆柱形构造的中央体部分。一对法兰77从主体径向向外延伸并具有平滑的外围表面。法兰77之间限定的是一个直径减小的环形体78，其具有一个基本上与卡爪内轨表面42的间距相等的直径。为了减缓压力，一组四个的凹槽79延伸到环形体78的表面上。法兰77的直径稍小于凹进部分51的间距，使得法兰可容纳在相对表面38内。环形体78尺寸设计为快速接合在卡爪的相对凹进表面52内。需要注意的是在该接合中没有棘齿连接，当接合在卡爪30中时连接器76自由转动。

连接器76包括一对从中央体的相对端轴向延伸的连接销钉68’。每个销钉包括一个径向延伸穿过中央体的缝69’。此外，一对肋-状突起71’从销钉表面径向向外延伸，并从缝69’的开口处在90°位置处径向对置。如前所述，销钉68’与中间插孔33相互配合及接合。由此除了卡爪中的连接器的棘齿标引的角度方向，连接器76提供了连接器的所有的连接特性。

参照图22和23，连接器76可修改其构造以包括多于两个的法兰77以限定多个环形体78。修改后的连接器76’能够利用销钉68’相互连接，此外为了满足多个互连，其可与多个卡爪装置30接合。在一个纵向延伸零件上的法兰77的大量的排列可包括用于远距离连接的支柱。

如图24所示，玩具构造调整装置的另一个组件是一个回转装置81。该回转装置81包括两个臂零件82和83以及一个回转销钉84。臂82包括一个基本为矩形的固体86，其设有在相对边中的沟槽87，沟槽87设计其尺寸并相互隔开以便通过卡爪装置30的相对的卡爪元件34可接合，而与卡爪的内轨41以紧公差、摩擦配合的方式容纳在沟槽87内，其能够自我支撑但通过人工操作可以很容易的松开。此外，与中间插孔33相似的中间插孔88延伸到主体86的最近端表面。除了通过沟槽87使卡爪连接成为可能外，孔88提供了连接器60或61的可连接性，由此还有其它玩具构造零件的可连接性。

在主体86远端延伸的是U形夹91，其限定了一条延伸进入主体远端的中间缝92。U形夹的端部93是圆形的并过渡为从U形夹91的相对边处延伸的圆锥形轴套94。孔98对齐并穿过每个U形夹端部93和轴套94横向延伸，并适于容纳回转销钉84。需要注意的是孔98的开口96包括一对径向相对的平台97，如前所述，其设置用于承接在销钉84头部的互补平台99。

臂零件83包括一个矩形主体101，其设有在相对侧边中的沟槽102，将沟槽102隔开并设计尺寸以便可由卡爪装置30的相对卡爪元件34接合，卡爪的内轨41以紧公差、摩擦配合的放置容纳在沟槽102内，其能够自我支撑但通过人工操作可以很容易的松开。另外，一个与中心插孔33和88相似的中心插孔(图24中未示出)延伸到主体101的一端以便提供与前述相同的连接性能。从主体101的另一端延伸的是一个叶片形状的突起103，其具有与U形夹端部93和轴套94的曲率基本相同的环状形状。突起103尺寸设计为其宽度和直径能够以紧公差配合的方式容纳在缝92内。相对于环-状形状，开口104轴向延伸穿过突起103，并设有一个内孔表面，该表面上表征有多个平行于孔轴线延伸并以相等角度顺次排列的圆形齿106。平面开口107径向延伸穿过环进入到开口104中，将环分成相等的两部分。

环状部分103适于插入到缝92中，开口104与孔98同心设置。回转销钉84插入开口96并从那里延伸穿过开口104和其它孔98，并通过超声波焊接或者类似方式固定。注意销钉包括一个中间环状体109，其设有多个纵向延伸并隔开的圆形齿111。环状体109设置为承接在环103的开口104内，并且尺寸大小设计为使得齿条106以互补配合的方式与销钉88的齿111配合并啮合。当用足够的力转动两个部分时，分开的环107能使齿条106卡合-松开齿111，产生一种可以标引的棘齿效果，其容许两部分转动固定的角度增量，例如15°或者类似角度。由此连接到主体元件82和83的两个零件可按任意的标引的角度值设置并保持在该位置上。

此外，其它组件可连接到回转连接器81的回转销钉本身。即，如前所述，回转销钉84包括构造成基本上与孔33和88相同的在相对端上的轴向孔115，由此适于容纳任何连接器销钉68、68’或者类似物。参见图25。通过这种装置，除了上述的其它连接可能外，任何类型的零件可连接在回转销钉84的任意一端。

注意主体元件101设有倾斜端108，其从穿过零件的一个假想中部表面以大约45°的角度偏离。如图26所示，这些倾斜表面使得两个臂元件在大约270°的范围内转动。

参照图30-32，玩具构造调整装置的又一个组件是一个轮子装置121，包括轴122和轮子123。轮子123包括一个带有中心孔126的毂124，和一个与毂124宽度基本相等的外部同心凸缘127。腹板128径向延伸以连接毂和凸缘，并设有孔129以降低铸造材料的量同时提供改善的视觉效果。轴122包括一个中间套筒131，该中间套筒131具有一个与孔126的深度基本相等的长度和一个尺寸设计为以自由转动的方式与孔126接合的直径。连接销钉68’从套筒131的一端轴向延伸，棘轮62从套筒131的另一端同轴延伸。此外，与前述孔33、88或115相似的中心插孔133轴向延伸到承接棘轮62’的一端，以提供与前述任意的连接器零件的可连接性。

如图32所示，每个轴零件122延伸穿过轮子123的孔126，棘轮的直径大于孔126的直径以便与毂124的一端临近。轴上的销钉68’可容纳在任意孔33、88或115内以便将轮子固定到玩具结构的另一部分上。在图32中，例如，线性棘齿144在其中的相对端承接两个轮子装置的销钉68’以形成一个简单的轮式卡车。很多其它的轮子装置也是可能的，仅受使用者的想象力和可得到的部件的数量的限制。

玩具构造调整装置的一个附加组件是一个支柱134，在图32和33中示出。支柱134是一个长度远大于宽度的八角形规则多面体，并设置形成相隔一定距离的部件之间的连接。支柱是管状的，具有一个中间圆柱孔136，并且每端都设有一个与中心插孔33、88、115或133基本相似的中心插孔。由此前述的任意的连接器零件都可固定在中间插孔137内以连接其中的两个组件，例如轮子装置、卡转零件、回转装置或者类似装置。注意在图32中，支柱134通过一个连接器连接到回转装置81，其另外一侧通过一个连接器连接到卡爪零件JR上，卡爪零件快速接合到线性棘齿144的中点。如弓形箭头A、B和C所示，与回转装置81一起，这种简单的连接布置提供了三个正交坐标的转动自由度。

注意在此处描述的所有实施例中，为便于将尺寸互补组件很容易的插入或取出，所有边缘设有圆角或圆形构造。为了简化绘图，图中所示的组件都带有尖利的边缘。

不同零件以及它们的连接特性使得儿童或成人能够装配一个复杂的结构，该结构可以在无限角度范围、形式内扩展，并与广范围的毂结构相异，以为使用者提供愉悦的经历。如图27所示，不同的卡爪零件与连接器和线性棘齿144组合以形成一个有趣并密致的结构。同样的，如图28所示，一些其它不明显的连接是指两个JSQ零件的主体部分可以沟槽-沟槽的连接，或者如图29所示，卡爪元件可在一个JSQ主体和另一个JSQ零件之间连接。

为了图示和说明性目的，前面所述的本发明的优选实施例已经得到呈现。它并不意味是无遗漏的或者将本发明限定到所公开的具体形式，不偏离本发明的精神和范围，在上述启示下很多修改和变形都是可能的。选择所述实施例是为了更好的解释本发明的主旨和实际应用，由此使本领域技术人员以不同实施例和不同修改来最好的利用本发明，以满足特定目的。可以预期的是本发明的范围由所附带的权利要求限定。

Claims

1、一种玩具构造调整装置，包括：

至少一个卡爪零件，所述卡爪零件包括一个中央体部分，其具有一条对称轴线；一对卡爪元件，其从所述中央体部分以隔开的方式延伸，以在其间限定一个卡爪开口，所述卡爪元件具有平行于所述轴线延伸的相对的卡爪表面；一对内轨，其平行于所述轴线延伸并且每条都从其中一个所述相对卡爪表面伸出进入到所述卡爪开口内；和在所述中央体部分上的装置，用于可拆卸的与另一个卡爪零件的内轨接合。

2、根据权利要求1的玩具构造调整装置，其中所述内轨在所述相对的卡爪表面的中部延伸并且占据所述相对卡爪表面的大约三分之一。

3、根据权利要求1的玩具构造调整装置，其中所述用于可拆卸的与内轨接合的装置包括第一对沟槽，沟槽与所述内轨相平行的在所述中央体部分上延伸并以互补的方式形成，以便以紧密配合、可拆卸的接合方式容纳所述内轨。

4、根据权利要求3的玩具构造调整装置，其中所述中央体部分包括第一对相对侧边，所述第一对沟槽设置在所述第一对相对侧边内。

5、根据权利要求4的玩具构造调整装置，还包括一对外轨，外轨平行于所述轴线延伸，每一条都从其中一个所述卡爪元件处远离所述卡爪开口延伸，所述外轨与所述第一对沟槽以互补方式形成，以便可以以紧密配合、可拆卸的方式接合在所述第一对沟槽内。

6、根据权利要求4的玩具构造调整装置，其中所述第一对沟槽在一个平面内延伸，该平面等分所述卡爪开口并包含所述轴线。

7、根据权利要求2的玩具构造调整装置，还包括一对凹进的弯曲表面部分，每一个都形成在所述相对的卡爪表面内并与另一个相对设置。

8、根据权利要求7的玩具构造调整装置，还包括一对棘爪凸块，其从每对凹进的弯曲表面部分伸出，所述一对棘爪凸块设置在所述卡爪元件的所述内轨的横向相对的侧边处。

9、根据权利要求8的玩具构造调整装置，其中所述内轨具有彼此相对的内轨表面，还包括一对凹槽，每一个都形成在所述彼此相对的内轨表面中的一个内并彼此相对设置。

10、根据权利要求9的玩具构造调整装置，其中所述凹槽和所述凹进的弯曲表面部分包括以所述轴线为中心的同心圆弧部分。

11、根据权利要求4的玩具构造调整装置，其中所述中央体部分包括第二对相对的侧边，还进一步包括第二对沟槽，沟槽在所述第二对侧边内延伸并与所述第一对沟槽在宽度和深度上基本相同。

12、根据权利要求11的玩具构造调整装置，其中所述中央体部分包括第三对沟槽，其平行延伸并垂直于所述第一和第二对沟槽，所述第三对沟槽与所述第一对和第二对沟槽在宽度和深度上基本相同。

13、根据权利要求9的玩具构造调整装置，还包括一个棘轮组件，每个棘轮组件包括一对沿共同的轴线延伸并隔开的棘轮，并在其间限定一个环形台肩。

14、根据权利要求13的玩具构造调整装置，其中所述棘轮包括多个圆形的外齿，外齿平行于共同的轴线延伸并在棘轮的周边上等分。

15、根据权利要求14的玩具构造调整装置，其中所述环形台肩具有一个与所述彼此相对的内轨表面的间距基本相等的直径，由此所述环形台肩可以以紧密配合、摩擦夹持的方式容纳在所述相对的轨表面之间。

16、根据权利要求15的玩具构造调整装置，其中所述棘轮具有一个比所述相对卡爪表面的所述凹进的弯曲表面部分之间的间距稍小的直径，由此当所述环形台肩插入所述彼此相对的内轨表面之间时，所述棘轮承接在所述凹进的弯曲表面部分之间。

17、根据权利要求16的玩具构造调整装置，其中当所述环形台肩插入所述彼此相对的内轨表面之间时，所述棘爪凸块设置为可拆卸的与所述棘轮的所述圆形齿接合。

18、根据权利要求17的玩具构造调整装置，其中所述棘轮组件从所述卡爪零件的所述中央体部分的一端延伸，所述卡爪元件从所述中央体部分的相对端延伸。

19、根据权利要求17的玩具构造调整装置，还包括第一个连接器零件，其具有一个包括所述棘轮组件的主体，和一对连接器销钉，销钉从所述棘轮组件的相对端轴向延伸。

20、根据权利要求19的玩具构造调整装置，其中每个所述连接器销钉包括一对肋-状突起，其平行于所述销钉的轴线延伸并以径向相对的方式设置。

21、根据权利要求20的玩具构造调整装置，其中每个所述连接器销钉还包括一条径向穿过其中延伸的缝，所述缝朝向与所述肋-状突起径向相对的方向相垂直的方向。

22、根据权利要求21的玩具构造调整装置，其中每个卡爪零件包括一个沿所述轴线延伸的中间插孔，所述中间插孔包括用于在一个标引的角度方向上与所述连接器销钉的所述突起接合的装置。

23、根据权利要求22的玩具构造调整装置，其中所述用于接合所述突起的装置包括：多个在所述中间插孔内纵向延伸的圆形内齿，所述齿间隔足够大以快速-接合插在所述空间孔内的所述连接器销钉上的所述肋-状突起。

24、根据权利要求3的玩具构造调整装置，还包括一个在所述卡爪零件内轴向延伸的中间插孔，还包括第二连接器零件，该零件具有一个管状体和至少一个从所述管状体同轴延伸的连接器销钉，所述销钉尺寸设计为可插入所述中间插孔内，以及用于所述销钉在所述中间孔内的配合连接的装置，用于绕所述管状体的轴线按照标引角度增量转动所述管状体。

25、根据权利要求24的玩具构造调整装置，其中所述用于配合连接的装置包括多个圆形内齿，其在所述中间插孔上纵向延伸并在其中等分。

26、根据权利要求25的玩具构造调整装置，其中所述用于配合连接的装置包括一对肋-状突起，其固定到所述连接器销钉上并平行于所述销钉的轴线延伸，且径向相对设置，所述突起尺寸设计为当所述连接器销钉插入所述中间插孔时，与所述中间插孔的所述圆形齿快速-接合。

27、根据权利要求24的玩具构造调整装置，还包括一个回转零件，其具有第一和第二回转臂和用于以不同角度关系连接所述臂的回转装置，和用于可拆卸的与所述第二连接器零件接合的装置

28、根据权利要求27的玩具构造调整装置，其中所述回转臂包括一个延伸到其中一端的中间插孔，所述中间插孔的尺寸设计为可拆卸的与所述连接器销钉接合。

29、根据权利要求28的玩具构造调整装置，还包括一个U形夹，其从所述回转臂的相对端延伸并限定一个U形夹的缝的开口。

30、根据权利要求29的玩具构造调整装置，还包括一个叶片(blade)端，其从所述第二回转臂延伸并且可接合在所述U形夹的缝的开口内。

31、根据权利要求30的玩具构造调整装置，还包括一个回转销钉，其以转动、角度可调的方式延伸穿过并连接所述U形夹和所述叶片端。

32、根据权利要求31的玩具构造调整装置，还包括用于以标引的角度增量转动所述第一和第二回转臂的装置。

33、根据权利要求32的玩具构造调整装置，其中所述第二回转臂包括一个延伸到其中一端的中间插孔，所述中间插孔尺寸设计为可拆卸的与所述连接器销钉接合。

34、根据权利要求31的玩具构造调整装置，还包括一个纵向延伸穿过所述回转销钉的中间插孔，所述中间插孔尺寸设计为在所述中间插孔的任意一端可拆卸的与所述连接器销钉接合。

35、根据权利要求27的玩具构造调整装置，还包括形成在第一和第二回转臂上的另外的成对的沟槽，所述另外的成对的沟槽中的每一个都平行延伸并以互补的方式形成在所述内轨中，以便以紧密配合、可拆卸接合的方式容纳所述内轨。

36、根据权利要求1的玩具构造调整装置，还包括一个在所述卡爪零件中轴向延伸的中间插孔，一个连接器零件，以及用于将所述销钉与所述中间插孔配合连接的装置，用于绕所述中间插孔的轴线按照标引角度增量转动所述连接器零件。

37、根据权利要求36的玩具构造调整装置，其中所述用于配合连接的装置包括一个从所述连接器零件延伸的连接器销钉，和至少一个纵向延伸并从所述连接器销钉径向突出的肋。

38、根据权利要求37的玩具构造调整装置，其中所述用于配合连接的装置包括多个圆形内齿，其在所述中间插孔内纵向延伸并在其间等分。

39、根据权利要求38的玩具构造调整装置，还包括一对所述突起肋，其固定到所述连接器销钉上并平行于所述销钉的轴线延伸，且径向相对设置，所述肋尺寸设计为当所述连接器销钉插入所述中间插孔时，与所述中间插孔的所述圆形齿快速-接合。