具有低插入力连接主体的结构玩具的制作方法

专利名称：具有低插入力连接主体的结构玩具的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及结构玩具，尤其涉及结构玩具使用的连接件。
背景技术：
结构玩具在现有技术中是公知的，在不同年龄的孩子当中尤其流行。早期的结构玩具相对原始，由块，钉，销，栓和板等组成的木制元件构成。但是近几年，已经发展了更现代和多数情况下更复杂的模制塑料结构玩具。而本领域的从业者制造的结构玩具的种类实际上是无穷的，这种结构玩具通常包括多个与各种连接机构组合使用的结构元件。这些连接机构方便该多个元件组合成各种更大的结构、造型或诸如车辆或类似物等的其他玩具。
由于具有儿童开发专家所鼓励的多种开发活动，结构玩具经常得到他们的认可和鼓励。这些开发活动包括空间关系的练习，几何形式的识别和处理以及结合想象力和创造力的结构分析。不出人意料的是，结构玩具所提供的长期流行性和开发益处促使玩具领域的从业者开发了各种结构玩具。例如，授权给Wengel的美国专利US 3,827,177提出了一种结构玩具，该结构玩具具有多个绕着边缘限定了简约网格部分的扁平元件，以及形成有多条径向狭槽的多个稍带弹性的连接件。扁平元件的简约网格部分容纳在弹性连接件的径向槽中以提供更复杂的结构的相互连接和组装。
授权给Willis的美国专利US 3,564,758提出了一种用于组装玩具的其上带有连接件的多边形构造元件，具有各种形状的连接件，例如三角形，矩形或八角形，每个连接件均限定有多条向内延伸的槽以容纳插入的扁平结构的元件。
授权给Thomas的美国专利US 3,855,748提出了一种游戏场组装系列，其包括具有至少两种不同尺寸的多个扁平元件。其中一个元件基本上大于另一个元件，所有元件在战略位置均形成有凹口。这些配合的凹口方便了元件间的相互连接以形成更复杂的结构。
授权给Ellefson的美国专利US 4,789,370提出了一种用于玩具盘的结构元件相互锁定的装置，该装置具有相对薄且平的结构元件。这些结构元件形成有用于容纳相配合的薄且平元件的向内延伸的凹口。在凹口的每一侧均限定有向内延伸的凸台，同时薄且平元件在狭槽的每一侧形成有孔穴。这些孔穴方便槽的内部膨胀以便于元件插入。
授权给Levinrad的美国专利US 4,334,868提出了一种结构套件，其具有细长的连接件和相配合的面板。这些细长的连接件不能相互连接，但是能够连接到面板上。这些细长的连接件包括具有纵向槽的细长主体，其中纵向槽以紧密配合方式容纳相互连接的面板的边缘部分。
授权给Glickman的美国专利US 5,061,219提出了一种结构玩具，其具有多个轮毂状的连接件和多个细长的结构元件。轮毂状的连接件限定有一个或多个夹紧插座，这些夹紧插座与结构元件的端部配合以方便彼此间的连接，这种连接允许结构元件绕着其主轴旋转。
授权给Krog的美国专利US 5,984,756提出了一种玩具结构系统，其具有多个细长的构造元件，每个构造元件在端部均具有一容纳凹口。该结构系统还包括多个相互连接的元件，每个连接元件均支撑多个向外延伸的头部结构件。这些头部结构件构造成以咬合连接方式容纳在端部凹口中。
结构玩具的其它实例记载在授权给Davis的美国专利说明书US285,463、授权给Choi的美国专利US 5,681,201及授权给Cleaver等人的美国专利US 6,231,416B1中。
在某些相关领域中，从业者致力于提供各种结构件和由相互连接的面板构成的展示件。然而这些结构件和展示件的需求和挑战通常不同于结构玩具的相应需求和目标，令人惊讶的是，类似的结构件和组合件在本领域中已经有所发展。例如，授权给ChiChe的美国专利US 4,124,958提出了一种用于可调节的展示结构件的球形连接件，该连接件具有一个主体，该主体限定有至少一个部分球形外表面，至少一个插入到该部分球形外表面的扁平外表面，至少一个形成在部分球形外表面中的狭槽，该狭槽垂直于扁平表面并容纳在一板状元件中。
授权给Klaric的美国专利US 277,727提出了一种结构连接件，该结构连接件具有限定有多个向内延伸的径向狭槽的球形主体。该主体还限定有基本平行于这些狭槽并延伸通过球形主体的主要直径的轴向通道。
授权给Silvius的美国专利US 3,687,500提出了一种用于薄板构件的连接结构，该连接结构用在连接的相互垂直的材料中。这些连接件包括限定有以90度间隔隔开的向内的狭槽的小的扁平元件。每个连接件可以作为一块由柔性和可变形材料制成的板构成，也可以具有位于坚硬材料构成的夹紧板之间的一个或多个柔性材料构成的板。
授权给Davis的美国专利US 4,365,454提出了一种结构系统，该系统由多个扁平主体构成，这些主体具有形成在边缘处的凹槽，一具有相对的扁平部分的中部铰接连接件配合在凹槽中，以提供扁平主体部分间的相互连接。
授权给Pasin的美国专利US 6,004,182提出了一种临时结构，该结构由多个面板构成，每个面板具有沿着特定边形成的杆件。形成狭槽的多个细长连接装置容纳面板的这些支撑杆件。连接件被用来以一种相互连接的方式容纳主体部件的各端部以形成一种封闭的连接结构。
授权给Hunts的美国专利US 5,647,181和授权给Hsiao的美国专利US5,470,139，分别提出了一种多狭槽的结构连接件，该连接件用在形成其上具有多个扁平元件的组合结构中。
用于构成诸如围墙或展示台等各种结构的其它结构件元件公开在授权给Angle的美国专利US 5,472,365、授权给Auer美国专利US 4,557,091、授权给Kaufman的美国专利US 1,818,404、授权给Benz等人的美国专利US6,283,365B1、授权给Piersch的美国专利US 5,222,902和授权给Walton的美国专利US 4,291,512中。
最后，授权给Schauer的美国专利US 5,357,761和授权给Landreth等人的美国专利US 6,176,953B1提出了用于连接塑料材料的方法。
尽管已经如上所述对结构玩具进行了一些实质性的开发和上面提到的其它领域发现的相关结构，但是结构玩具仍然存在下述需求平衡一方面要保证的拆装的简易性和容易性与另一方面要保证的组装后的结构的强度和刚性之间的矛盾。在极大程度上，结构玩具被设计成提供在这些需求之间有效地折衷的特征。拆装的容易性和简易性对于较小孩子使用的结构玩具尤其重要。
因此在本领域提出了进一步改进结构玩具的需求。对结构玩具提出的一个特别的需求是具有拆装的简易性和构造后的结构的安全性和强度。

发明内容
因此，本发明的一个总体目的是提供一种改进的结构玩具。本发明的一个更特别的目的是提供一尤其适用于小孩子的改进的结构玩具。本发明的另一特别的目的是提供一改进的结构玩具，该玩具便于结构元件和连接元件间插入的容易性或低插入力地插入的同时提供具有相对刚性和牢固构造的结构。
根据本发明，提供了一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面和多条狭槽，每条狭槽从外表面向内延伸并终止在主体内的一加大底切部分；和多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，所述边缘的形状和尺寸被构造成能插入所述狭槽中的一个中，主体由一种弹性材料形成，使得当边缘之一插入到所述狭槽之一时，狭槽弹性变形以将连接主体固定到板件上，板件的组合通过所述连接主体连接在一起以形成玩具结构。
根据本发明的另一视图，提供了一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面、一条通过三维主体的通道和多条狭槽，每条狭槽从外表面向内延伸并终止在主体内的一加大底切部分；多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，所述边缘包括形状和尺寸被构造成能插入狭槽中的一个的边缘部分；一个头部元件，该头部元件具有一脸部、一通道和一用于容纳选择的连接主体之一的一部分的内部空腔；和一个尺寸构造成能够容纳在所述通道中的细长杆件，所述主体由一种弹性材料形成，使得当边缘部分之一插入到狭槽之一时，狭槽弹性变形以将所述连接主体固定到所述板件上，板件的组合通过连接主体连接在一起以形成包括附属肢体的玩具结构，利用杆件通过通道，连接主体以垂直排列方式堆叠，头部元件容纳在所述连接主体中的最上面一个上。
根据本发明的另一透视图，提供了一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面和多条狭槽，每条狭槽从外表面向内延伸并终止在主体内的一加大底切部分，每条狭槽还包括一对弹性的柔性肋条和一对与每条柔性肋条相邻的防护狭槽，其中一对弹性的柔性肋条具有形成所述狭槽的内侧面的内部表面，所述防护狭槽提供了所述肋条间的间隙以及所述主体的周边部分以便于所述肋条的弯曲；多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，边缘包括形状和尺寸被构造成能插入狭槽中的一个的边缘部分，主体由一种弹性材料形成，使得当边缘部分之一插入到所述狭槽之一时，狭槽弹性变形以将连接主体固定到所述板件上，板件的组合通过连接主体连接在一起以形成玩具结构。
附图概述相信具有新颖性的本发明的特征记载在附属的权利要求中。通过下面结合附图的描述，可以更好地理解本发明及其目的和优点，各图中类似的元件用类似的附图标记表示，其中

图1是根据本发明的构造的球形连接主体的透视图；图2是图1中显示的球形连接主体的顶视图；图3是图1中显示的球形连接主体的侧视图；图4是图2中显示的球形连接主体沿线2-2剖开的横截面图；图5是根据本发明构造的另一球形连接主体的透视图；图6是根据本发明构造的一细长杆件的透视图；图7是根据本发明构造的另一球形连接主体的透视图；图8是图7中显示的球形连接主体的顶视图；图9是图7中显示的球形连接主体的侧视图；图10是图8中显示的球形连接主体沿线10-10剖开的横截面图；图11是根据本发明构造的另一球形连接主体的顶视图；图12是图11中显示的球形连接主体的侧视图；图13显示了根据本发明构造的另一球形连接主体；图14是图13中显示的球形连接主体沿线14-14剖开的横截面图；图15是根据本发明构造的一立方形连接主体的透视图；
图16是图15中显示的连接主体的顶视图；图17是图15中显示的连接主体的侧视图；图18是图16中显示的立方形连接主体沿线18-18剖开的横截面图；图19是根据本发明构造的另一立方形连接主体的透视图；图20是图19中显示的连接主体的顶视图；图21是图19中显示的连接主体的侧视图；图22是图20中显示的连接主体沿线22-22剖开的横截面图；图23是根据本发明构造的另一连接主体的透视图；图24是图23中显示的连接主体的顶视图；图25是图24中显示的连接主体沿线25-25剖开的横截面图；图26是根据本发明构造的一圆柱形连接主体的透视图；图27是图26中显示的连接主体的顶视图；图28是根据本发明构造并具有无法描述的形状的连接主体的透视图。
图29是根据本发明构造的另一圆柱形连接主体的顶视图；图30是根据本发明构造的一三角形连接主体的顶视图；图31是根据本发明构造的一八角形连接主体的顶视图；图32是根据本发明构造的一矩形的扁平板件的透视图；图33是图32中显示的板件沿线33-33剖开的局部横截面图；图34是根据本发明构造的一圆形的扁平板件；图35是图34中显示的圆形板件沿剖面线35-35剖开的局部横截面图；图36是根据本发明构造的另一矩形板件的透视图；图37是图36中显示的板件沿剖面线37-37剖开的局部横截面图；图38是根据本发明构造的一正方形结构件的透视图；图39是根据本发明构造的一圆形结构件的透视图；图40是根据本发明构造的一圆形节段件的透视图；
图41是根据本发明构造的一花瓣形元件的透视图；图42是根据本发明构造的一稍许呈椭圆形的元件的顶视图；图43是根据本发明构造的一泪滴形元件的顶视图；图44是根据本发明构造的一三角形元件的顶视图；图45是根据本发明构造的一臂状元件的顶视图；图46是根据本发明构造的一支腿形元件的顶视图；图47是图40中显示的元件沿剖面线47-47剖开的局部横截面图；图48是根据本发明构造并限定为一半圆柱形形状的另一板件的透视图；图49是根据本发明构造并限定为一四分之一圆柱形形状的另一板件的透视图；图50是根据本发明构造的连接体和板件的局部横截面图；图51是图50中显示的连接体和板件在板件进入连接体的典型插入时的局部横截面图；图52是根据本发明构造的另一板件插入一连接主体的局部横截面图；图53是根据本发明构造的另一板件插入一连接主体的局部横截面图；图54是本发明的一板件和另一连接主体在插入前的局部横截面图；图55是图54所示局部横截面图在板件插入连接主体时的视图；图56是用本发明的结构玩具构造成的一典型复杂结构的透视图；图57是根据本发明的结构玩具构造并形成的一典型造型的透组装视图；图58是图57中形成造型的头部和相连球形主体的局部横截面图；图59是根据本发明构造以形成一可动物体的一组件的透视图；图60是根据本发明构造以形成一珠宝饰物的一组件的透视图；
最佳实施例的详细描述从总体看，下面结合附图1到58的说明材料描述了本发明的结构玩具的各种元件处于单个及组装状态的情形。本发明的结构玩具包括多个各种形状的稍带弹性的连接主体，每个主体限定有一个或多个狭槽，每个狭槽容纳通常呈扁平状的元件和部件。这些连接主体实际上可以被构造成任何立体形状，并以例子的方式在图1到4和图7到14中限定为球形。其它的例子是图15到25中显示的矩形和立方形连接主体，以及图26、27和29中显示的圆柱形连接主体。一具有无法形容的形状的连接主体以另一例子的方式显示在图28中。一限定为三棱柱的连接主体显示在图30中，而一限定为八棱柱的连接主体显示在图31中。图32到47显示了各种不同形状的连接板件和元件的例子，而图48和49显示了弯曲元件和板件。
利用连接主体，这些板件和元件可以被连接在一起以形成更精致的结构。基本的组装是将板件或元件的边插入连接主体的狭槽中。根据本发明的一个主要方面，新型的夹紧机构可操作地位于连接主体的狭槽中并作用在板件或扁平元件的边缘部分上，以同时提供插入的简易性和可靠安全的连接。插入和连接机构的例子显示在图50到55中。图56显示了利用本发明精心构造的结构的实例，而利用本发明的结构玩具构造的具有代表性的玩具图形结构的实例显示在图57和图58中。
更特别地，图1显示了根据本发明构造的一个球形连接主体的透视图，该连接主体用标号10表示。连接主体10最好用稍有弹性的材料制成并限定有一带有一通道12的外表面11。通道12整个延伸通过连接主体10并限定了球形连接主体10的一轴线17。连接主体10还限定了一条从表面11向内延伸并终止在一内部的大型底切部分15的狭槽13。连接主体10还限定有一条与狭槽13相对并从表面11向内延伸的第二狭槽14。一个底切16形成在槽14的内部。根据下面所述的构造方法，槽13和槽14被用来以一种牢固插入的方式容纳如图32所示的连接板件的边缘部分。底切15和16在板件插入过程中协作来提供连接主体10的弯曲以容纳板件插入。本发明的结构件的构造方法将在下面参照附图50到55更详细地描述。但是，这里值得注意的是，形成连接主体10的弹性元件以及狭槽13、14以及底切15、16的结构共同作用获得具有插入简易性和最小插入力的安全连接。此外，通道12用于容纳一如图6中显示细长的杆件，以提供容纳诸如图57中显示的构造玩具图形430的结构制件。
图2是连接主体10的顶视图，显示了该连接主体的球形外表面11，该球形外表面具有向下延伸通过的通道12。连接主体10还限定有一对相对的向内延伸的狭槽13和14，每个狭槽均终止在内部的底切部分15和16。
图3是连接主体10的侧视图，显示了该连接主体的球形外表面11和形成在其上的具有底切15的狭槽13。
图4是连接主体沿附图2中4-4剖开的横截面图。如上所述，连接主体10限定有一通常为球形的外表面和沿连接主体的主轴17延伸的通道12。在本发明的较佳的构造方法中，所示的连接主体10由一种单一的模制实体材料构成。连接主体10的材料选择是要提供足够的刚性和强度来支撑组合结构的一部分，利用这种组合结构，连接主体10可以形成如图56中显示的构造结构。此外，构造连接主体10的材料最好还具有足够的弹性，以提供上述将一插入板件容纳在连接主体狭槽中的所需的变形。
图5是另一球形连接主体的透视图，其用标号20表示。连接主体20与连接主体10的区别在于没有狭槽13和14。这样，连接主体20提供了一连续的外表面21并具有一通过主轴23延伸的轴向通道22。诸如连接主体20的一连接主体的功能性操作是限制诸如杆件30(见图6)等合适元件插入或通过通道22。
图6是具有端部31和32的细长的圆柱形杆件30的透视图。杆件30可以用在本发明的结构玩具中以下面在图57中显示的方式来构造结构部分。
图7是根据本发明构造的一连接主体的另一构成的透视图，通常用标号40表示。连接主体40通常与连接主体10类似，主要不同在于设置有四条径向延伸的狭槽而不是连接主体10中显示的两条相对的狭槽。这样，连接主体40限定有一通常为球形的外表面41和延伸通过该连接主体的通道42。多个径向延伸的槽43和44、45和46从球形表面41向内延伸并终止在各加大的底切部分47、48、49和50处。连接主体40最好由稍具弹性的材料，诸如模制塑料或类似物构成。槽43到46的作用也是被用来在构造更复杂的结构时容纳一个或多个扁平元件或板件。通道42用于容纳诸如杆件30(见图6)等圆柱形元件的全部或一部分。
图8是连接主体40的顶视图，其中显示了球形表面41和向内延伸的狭槽43到46，每个狭槽均限定有各自的加大的底切部分47到50。通道42延伸通过连接主体40。
图9是连接主体40的侧视图，其中显示了球形表面41和向内延伸的狭槽43。狭槽43终止在一加大的底切部分47处。
图10是主体40沿图8中的线10-10剖开的横截面图。如上所述，连接主体40限定有一通常为球形的外表面41和延伸通过整个连接主体的通道42。连接主体40还限定有多个向内延伸的诸如狭槽44和46的狭槽，这些狭槽依次终止在加大的底切部分48和50处。
通过比较连接主体40和连接主体10(见图1)，很明显这些连接主体间的主要区别在于连接主体具有容纳全部四块插入板件的能力，而连接主体10是用来容纳一对板件。但是在每种情况中，连接结构最终是相同的，该连接结构是材料弹性和强度特征以及狭槽和底切部分的物理结构的组合。
图11是连接主体的另一构成的顶视图，通常用标号60表示。连接主体60与连接主体10和40(见图1和7)的相似之处在于具有一通常为球形的表面61和延伸通过整个连接主体的轴向通道62。连接主体60不同于上述连接主体10和40之处在于提供了一种改进的狭槽结构。设置在主体60上的狭槽结构使用了一种新型的底切和肋组合来加强连接主体的夹紧和强度特性。再次地，连接主体60最好用稍带刚性并稍带弹性的材料，诸如模制塑料或类似物构成。
连接主体60包括一对相对的向内延伸的狭槽63和69，每个狭槽终止在各自的加大的底切64和70处。此外，狭槽63限定有一对位于狭槽63两侧的防护狭槽65和66，这两个防护狭槽与狭槽63组合形成一对肋条67和68。肋条67和68以及底切64和防护狭槽65和66配合并以下面在图54和55中显示的方式为连接板件的边缘部分提供柔性连接。这里值得注意的是，由于设置了防护狭槽65和66，肋条67和68能够向外弯曲，而连接主体60的其它部分不变形。
类似地，狭槽69终止在一加大的底切70处并包括位于狭槽69两侧的防护狭槽71和72。从而形成一对连接肋条73和74。同样地，由于防护狭槽71和72的存在，肋条73和74能够弯曲，而不再引起连接主体60的其它部分变形。并且图54和55中显示的该连接机构将在下面更详细地描述。但是，这里值得注意的是，一板件的边缘部分可以插入狭槽63或狭槽69中而不使连接主体60的其它部分变形。换句话说，这意味着板件边缘位于狭槽63内的插入不会由于板件的相应边缘位于或未位于狭槽69中而影响其插入力。以这种方式，对于狭槽63和69的插入力基本保持一致，而与位于连接主体内的其它板件的存在无关。这在诸如图13显示的连接主体80的连接主体中尤其重要，其中连接主体80使用更多个连接狭槽，从而容纳更多个板件。
图12是连接主体60的侧视图。为了便于连接主体60的构成，该连接主体用一对半球部分75和76构成，该对半球部分75和76单独形成并随后沿着一条接缝77形成。半球部分75和76可以利用各种已知的加工方法连接而成。这种连接的一个实例在下面的图14中显示，该图是一种利用声波焊接来固定两个半球部分的构成方法的示意图。可选择地，半球部分75和76也可以利用诸如粘结连接或类似的其它构成方法连接在一起。本发明的重点在于得到通常为球形的连接主体的成形。如上所述，连接主体60限定有一条终止在一加大的底切64处的狭槽63。并且如上所述，一对防护狭槽65和66形成在狭槽63的两侧以突出柔性肋条67和68。
图13是根据本发明构造的另一连接主体的顶视图，并通常用标号80表示。连接主体80限定了一通常为球形的外表面81和一条向下延伸通过整个连接主体80的通道85。连接主体80还限定有多个向内延伸的狭槽86、87、88和89。狭槽86到89终止在各自的加大的底切90到93处。一对防护狭槽94和95形成在狭槽86的两侧以形成一对柔性肋条96和97。类似地，一对防护狭槽98和99形成在狭槽87的两侧以形成一对柔性肋条100和101。一对防护狭槽102和103形成在狭槽88的两侧以形成一对柔性肋条104和105。一对防护狭槽106和107形成在狭槽89的两侧以形成一对柔性肋条108和109。
如上所述，显示在诸如连接主体80的连接主体中的由向内延伸的狭槽、防护狭槽和柔性肋条组合构成的连接机构，将在下面的图54和55中更详细地显示。在连接狭槽的每侧设置柔性肋条使得该狭槽能够弯曲以容纳板件的边缘部分的插入，而不会使该连接主体的其它部分变形。这样，连接主体80通常保持其球形而不管在构造一个更复杂的结构时是否将一个或多个板件插入一个或多个连接狭槽中。这产生了本发明结构的一个非常重要的优点，即将一板件的边缘部分插入一给定狭槽中所需的插入力保持相对恒定，而不管是否将狭槽保持为空或已经容纳了一插入的板件。这因此提供了与小孩子相适应的可靠插入力并使得本发明的结构玩具的构成更精确和一致地提供了连接主体和板件所需的插入力特性。
图14是沿图13中的线14-14剖开的连接主体80的横截面图。如上所述，连接主体80通常呈球形并限定有一通常为球形的外表面81。与图12中显示的连接主体60类似，连接主体80由一对通常对称的半球部分82和83构成。半球部分82和83沿着一条接缝84接触并利用声波焊接或其它构成技术固定在一起。半球部分82限定有一凹槽110，而半球部分83限定有一相应形状的凸台111。凸台111和凹槽110构造并形成为提供图14中所示的嵌套连接。由于在固定半球部分82和83时使用超声焊接，因此利用普通构成方法在凸台111上形成一能量集中器112以方便该连接。连接主体80的其它部分包括一条延伸通过整个连接主体的通道85以及终止在各自的底切部分91和93的向内延伸的狭槽87和89。
图15是根据本发明构造的另一连接主体的透视图，通常用标记120表示。连接主体120限定有一通常为立方体形的主体121，该立方体形主体121具有一条向下延伸通过整个主体121的通道122。主体121还限定有多条向内延伸并终止在各自的加大的底切127、128、129和130处的狭槽123、124、125和126。狭槽123到126通常对应于连接主体40的狭槽43到46(见图8)。这样，狭槽123到126可以被用来以图50到53中显示的方式容纳板件的边缘部分。此外，通道122被用来容纳诸如图6中显示的杆件30的一细长的圆柱形元件。在其最佳构成中，主体121由诸如模制塑料或类似的稍带弹性的刚性材料形成。应当注意的是，除了主体121的立方体形状，连接主体120基本上以与上面详细描述的球形主体相同的方式起作用。此外，诸如连接主体120的连接主体的使用将在下面的图56和57中显示。
图16是连接主体120的顶视图。如上所述，连接主体120限定有一通常为立方体形的主体121，该立方体形主体121由一种合适的模制塑料材料或类似物质形成。此外，如上所述，主体121限定有向内延伸并终止在加大的底切127到130处的狭槽123到126。如上所述，加大的底切127到130方便了板件的边缘部分插入到狭槽123到126中。基本上，加大的底切127到130的加大尺寸方便了当狭槽123到126的表面由于板件的插入而被迫向外时主体121的弯曲。此外，最好如下面在图50到53中所示，底切部分的加大尺寸有助于在与板件的各种边缘结构配合时的辅助连接安全。
图17是连接主体120的侧视图。如上所述，连接主体120包括一立方形主体121，该立方形主体121最好由一种模制塑料材料或类似材料构成并限定有多条诸如图17中显示的狭槽123的狭槽。
图18是沿图16中的线18-18剖开的连接主体120的横截面图。该连接主体120通常为立方体形状并包括一立方体形主体121，该立方形主体121最好由一种模制塑料材料或类似材料构成。连接主体120包括终止在各自的加大的底切部分128到130处的向内延伸的狭槽124和126。此外，连接主体120包括一条延伸通过立方形主体121的通道122。我们记得通道122的尺寸最好构造成容纳诸如图6中显示的杆件30的一延伸杆件的一部分。
图19是根据本发明构造的另一连接主体的透视图，通常用标记140表示。连接主体140通常为立方体形，其与连接主体120(见图15)的区别在于其上形成的多条向内延伸的狭槽相应于该立方体形主体的对角线取向。特别地，连接主体140包括一最好由模制塑料或类似材料构成并在其上限定有一向下延伸通道142的立方体形主体141。在立方体形主体141的角部，形成有相应的多条向内延伸的狭槽143、144、145和146。狭槽143到146分别终止在加大的底切部分147、148、149和150处。
图20是连接主体140的顶视图。如上所述，连接主体140包括一模制塑料构成的立方体形主体141，该立方体形主体141具有形成在其上的向下延伸的通道142。多条狭槽143、144、145和146分别从立方体形主体141的每个角向内延伸。狭槽143到146分别终止在加大的底切147到150处。如上所述，立方体形主体141最好由稍带弹性的模制塑料材料或类似材料形成。
图21是连接主体140的侧视图，该连接主体140具有一其上形成有一狭槽143的立方形主体141。狭槽143终止在一加大的底切部分147处。
图22是沿图20中的线22-22剖开的连接主体140的横截面图。如上所述，该连接主体140限定有一最好由一种模制塑料材料或类似材料构成的立方体形主体141。该立方形主体141限定有一条延伸通过的通道142以及多条诸如狭槽144到146的狭槽。狭槽144到146终止在加大的底切部分148到150处。板件的边缘部分在连接主体140的狭槽中的连接显示在图50到53中。这里值得注意的是，立方体形主体141的弹性以及向内延伸的狭槽和加大的底切部分的结构均有助于这种插入并提供了一作用在插入板件上的定位力。
图23是根据本发明构造的另一连接主体的透视图，通常用标记160表示。连接主体160具有与连接主体120(见图15)类似的立方体形状，但是具有改进的狭槽结构。连接主体160包括由两个半部162和163形成的立方体形主体161。多条向内延伸的狭槽165、166、167和168形成在该立方体形主体161上。狭槽165到168的结构更清楚地显示在下面的图24中。但是，这里值得注意的是，狭槽165到168使用与图13中显示的本发明的球形实施例的狭槽86到89的结构相似的改进狭槽结构。该改进结构有助于板件的边缘部分插入每条狭槽中而不使立方形主体161的其它部分变形。
图24是连接主体160的顶视图。连接主体160由两个半部162和163(见图23)以下面在图25中显示的方式固定在一起。连接主体160限定有一条向下延伸通过半部162和163的通道164。此外，连接主体160限定了多个向内延伸的狭槽165、166、167和168。狭槽165到168分别终止在加大的底切部分170到173处。一对防护狭槽175和176形成在狭槽165的两侧以形成柔性的肋条185和186。类似地，一对防护狭槽177和178形成在狭槽166的两侧以形成柔性肋条187和188。以同样的方式，一对防护狭槽179和180形成在狭槽167的两侧以形成柔性肋条221和222，一对防护狭槽181和182形成在狭槽168的两侧以形成柔性肋条223和224。连接主体160的这种结构以与图13中的连接主体80基本上相同的方式起作用，诸如图32中显示的板件310的板件的多个边缘部分可以插入狭槽165到168中的一个或全部，而不会引起连接主体160的其它部分的明显变形。使柔性肋条邻接每条狭槽的操作将在下面的图54和55中更详细的描述。但是，这里值得注意的是，在每条狭槽中，一对柔性肋条能够向外弯曲以容纳插入板件的边缘部分并提供作用在其上的保持力。重要的是，邻接每条狭槽的那对柔性肋条的弯曲不会使该连接主体160的其它部分变形。
图25沿图24中的线25-25剖开的连接主体160的横截面图。连接主体160由半部162和163沿着一条共同接缝169形成一个立方体形主体。半部162形成一条凹槽183而半部163形成一容纳在其中的相应形状和尺寸的凸台184。半部162和163之间可以利用超声波焊接或诸如粘结、化学连接或类似方法等其它构成技术固定在一起。连接主体160限定有一条延伸通过的通道164以及多条诸如狭槽166和168的向内延伸狭槽。狭槽166和168分别终止在加大的底切部分171和173处。在连接主体160的最佳构成中，半部162和163由诸如模制塑料或类似物等的弹性材料构成。
图26是根据本发明构造的另一连接主体的透视图，通常用标记190表示。连接主体190包括一通常为圆柱形的主体191，该圆柱形的主体191限定一向下穿过主体191全部的通道192。另外，圆柱形的主体191限定有多条向内延伸的狭槽193、194、195和196，狭槽193到196分别终止在加大的底切部分197到200。在连接主体190的最佳构成中，圆柱形主体191最好由诸如模制塑料或类似物等的弹性材料构成。图27是连接主体190的顶视图。如上所述，连接主体190包括一通常为圆柱形的主体191，该圆柱形的主体191限定有一条延伸通过的中心通道192。圆柱形主体191另外还限定有多条向内延伸的狭槽193、194、195和196。狭槽193到196分别终止在加大的底切部分197到200处。在操作中，诸如板件310的板件的一个或多个边缘部分可以插入狭槽193到196。在该插入过程中，主体191在加大的底切部分197到200的协作下稍稍变形以便于将连接主体190连接到板件。
图28是根据本发明构造的另一连接主体的透视图，通常用标记210表示。连接主体210具有一无法形容的形状的主体211，该主体211限定有一条向下延伸通过的通道212。主体211另外还限定有多条向内延伸的狭槽213、214、215和216，每个狭槽限定有各自的加大的底切部分217、218、219到220。连接主体210以与上述连接主体基本相同的方式起作用并具有容纳各种形状的连接主体的能力。
图29是根据本发明构造的另一连接主体的顶视图，通常用标记230表示。连接主体230限定有一圆柱形主体231，该圆柱形主体231具有一条向下延伸通过的通道232。连接主体230与连接主体190(见图26)相似，主要区别在于容纳板件的边缘或类似物的柔性肋条狭槽结构的使用。更特别地，连接主体230包括多条向内延伸的狭槽233、234、235和236，每个狭槽终止在各自的加大的底切部分237、238、239到240。一对防护狭槽241和242形成在狭槽233的两侧以形成柔性的肋条265和266。类似地，连接主体230在狭槽234的两侧限定有防护狭槽243和244以形成柔性肋条267和268。类似地，一对防护狭槽245和246形成在狭槽235的两侧以形成柔性肋条306和307，一对防护狭槽247和248形成在狭槽236的两侧以形成柔性肋条308和309。狭槽233到236以及相应的柔性肋条和防护狭槽以下面在图54和55中的方式起作用来容纳和固定一个或多个板件的边缘部分。如上所述，柔性肋条和防护狭槽结构的重要性在于连接主体230提供在板件的边缘部分插入过程中的狭槽膨胀，而不会引起连接主体230其余部分的变形。
图30是根据本发明构造的另一连接主体的顶视图，通常用标记250表示。连接块250限定有一三棱柱形主体251，该三棱柱形主体251具有一条向下延伸通过的通道252。连接块250包括向内延伸的狭槽253、254和255，每条狭槽分别终止在加大的底切部分256、257和258处。一对防护狭槽259和260形成在狭槽253的两侧以形成一对柔性肋条。相应地，一对防护狭槽261和262形成在狭槽254的两侧以提供一对柔性肋条。最后，一对防护狭槽263和264形成在狭槽255的两侧以形成一对柔性肋条。狭槽253到255的操作基本上与图54和55中显示的狭槽的操作相同。
图31是根据本发明构造的另一连接主体的顶视图，通常用标记270表示。连接主体270包括一八棱柱形主体271，该八棱柱形主体271具有一条延伸通过的中心通道272。八棱柱形主体271的八个面支撑有一柔性肋条狭槽结构，该柔性肋条狭槽结构基本上与图29和30中显示的结构相同。这样，连接主体270包括多条向内延伸的狭槽273、274和275、276、277、278、279和280，每条狭槽均终止在各自的加大的底切部分281到288处。一对防护狭槽290和291形成在狭槽273的两侧以形成柔性肋条335和336，一对防护狭槽292和293形成在狭槽274的两侧以形成柔性肋条337和338。类似地，一对防护狭槽294和295形成在狭槽275的两侧以形成一对柔性肋条339和349，一对防护狭槽296和297形成在狭槽276的两侧以形成一对柔性肋条353和354。一对防护狭298和299形成在狭槽277的两侧以形成柔性肋条363和364，一对防护狭槽300和301形成在狭槽278的两侧以形成柔性肋条379和380。一对防护狭槽302和303形成在狭槽279的两侧以形成一对柔性肋条381和382，一对防护狭槽304和305形成在狭槽280的两侧以提供一对柔性肋条383和384。
图32、34和36是板件310、320和330的透视图。板件310和330通常限定为正方形的形状而板件320限定为一基本上呈圆形的形状。此外，板件310、320和330还提供了可用边缘结构部分的各种例子，每一边缘结构可以结合上述连接主体而容易地用在本发明的结构玩具中。对于本领域的技术人员来说很明显，显示的各连接结构可以用于与诸如在图38到46以及图48和49中显示的各种形状的板件的不同形状的板件相结合，这并不脱离本发明的精神和范围。这样，应该理解到，图32、34和36以及图38到46、图48和49中显示的可以用在本发明的结构玩具中的板件没有形状的限制。
更特别地，图32是根据本发明构造的一板件的透视图，通常用标记310表示。板件310通常为正方形的形状并具有扁平状，同时限定有多条边缘311、312、313和314。
图33是板件沿图32中的线33-33剖开的横截面图。板件310包括一具有位于两侧的倒角表面314和316的边缘部分313。此外，一个卷边部分315形成在倒角表面314和板件310的剩余部分相交处。表面316限定有一相对于扁平状的板件310的角度317。倒角表面314和316有助于边缘313以下面在图50到55中显示的方式插入到一个连接主体的狭槽中。特别是在图52中显示了以板件310中显示的方式构成的板件的特定特征。
图34显示了一通常为圆形的板件，通常用标号320表示。板件320通常为扁平状并限定有一外边缘321。
图35是板件320沿图34中的线35-35剖开的横截面图。板件320限定有一支撑一向上延伸的卷边部分323的边缘部分321和一倒角表面322。倒角表面322有助于边缘321插入到连接主体的狭槽中，而卷边323帮助边缘321固定在连接主体的狭槽中。下面的图53显示了一诸如板件320的板件插入到一连接主体的狭槽中的状态。
图36是根据本发明构造的一板件的透视图，通常用标号330表示。板件330通常为正方形的形状并限定有多条边缘331、332、333和334。
图37是板件330沿图36中的线37-37剖开的部分横截面图。板件330限定有一通常为圆柱形的边缘334，该边缘334提供了插入并保留在一连接主体狭槽中的容易性。后面的图50和51显示了诸如板件330的一板件插入到一连接主体狭槽中的状态。
图38、39和40是用在本发明的结构玩具中的不同形状和结构的板件的其它实例。图38显示了一通常为正方形的板件，并通常用标号340表示，该板件340限定有一条外边缘343和一个孔341。图39显示了一通常为圆形的板件并通常用标号344表示，该板件344具有一中心孔345和一条外边缘346。图40显示了一圆形片断板件，其通常用标号347表示并限定有一条外边缘348。而板件340、344和347各自的边缘343、346和348可以根据用于板件的上述任一形状形成，已经发现可以方便地用图47中显示的方式形成边缘343、346和348。在板件340、344和347的预期使用中，其整个尺寸的选择基本上小于上述位于给定的结构玩具中的板件以提供结构的多样性。
图41、42和43显示了根据本发明构造的板件的其它可替换形状，通常分别用标号350、355和360表示。板件350、355和360通常形成为花瓣形、树叶形和泪滴形，它们用在本发明的结构玩具内的各种美学主题中。但是，对于本领域技术人员来说很明显，不同形状的板件可以用来获得不同主题的游戏设置，而不脱离本发明的精神和范围。更特别地，板件350限定了一条花瓣形外边缘352和一个孔351。板件355限定了一条树叶形外边缘356，而板件360限定了一个孔361和一条通常呈泪滴形的外边缘362。
图44显示了一个三角形板件，通常用标号365表示并具有一外边缘366。外边缘366可以用所述的任一边缘结构构成。
为了进一步增加本发明的结构玩具的柔性，使用其它形状的元件来便于形成诸如在图57中显示的玩具造型等的玩具造型。这样，图45显示一通常用标号370表示的板件，该板件具有一外边缘371，该外边缘多次弯曲以形成一支臂部分373和一手掌部分374。一个孔372形成在手掌部分374中。类似地，图46显示了一具有外边缘376的板件375，该外边缘376多次弯曲以形成一支臂部分377和一脚掌部分378。
图47是板件347沿图40中的线47-47剖开的部分横截面图。板件347限定了一梯形边缘部分348。边缘部分348的该梯形特征有助于边缘348插入到一连接狭槽中。该插入动作显示在图54和55中。
图48是根据本发明构造的一弯曲板件的透视图，通常用标号480表示。板件480通常为圆柱形并限定有一对平行的直边481和483。板件480还限定有一对通常弯曲的圆形边482和484。根据本发明，弯曲板件480的边481到484仍然具有以上述方式插入到一连接主体的狭槽中的能力。在该实例中，板件480的曲率半径足够大以保持其在一连接主体的狭槽中的连接。
图49显示了一根据本发明构造的弯曲板件的透视图，其通常用标号490表示。板件490通常呈圆柱形的形状并通常为四分之一圆柱。这样，弯曲板件490限定有一对平行的直边491和493以及一对圆柱形的弯边492和493。如上面在描述板件480时所述，板件490的曲率半径足够大以便于以与上述扁平状板件相同的方式将其边缘部分插入到连接主体的连接狭槽中。
图50是显示一板件典型地插入到一连接主体的典型狭槽中的部分横截面图。在图50所示的位置，板件处于其边缘与进入形成在连接主体上的狭槽的入口对齐的位置。
更特别地，一个连接主体120具有一通常为立方体形的主体121，该立方体形的主体121限定有一条终止在一加大的底切部分130处的狭槽126。连接主体120还限定有具有加大的底切部分127和129的狭槽123和125。一条通道122形成在连接主体120的大致中心处。板件330形成有一通常为圆柱形的边缘部分334。
当边缘334如图所示地位于进入狭槽126的入口处时，使用者迫使板件330和边缘334沿着箭头325所示方向进入狭槽126中。形成主体121的材料的弹性特性，使得主体121沿箭头326和327所示向外弯曲到图50中虚幻线所示的扩张位置。然后，使用者继续促使边缘34进入狭槽126中，直到边缘34容纳在加大的底切130处。值得注意的是，狭槽126向外弯曲以容纳板件330的边缘部分334的加大尺寸是通过底切130来协助完成的。使用者继续驱使板件330的边缘334进入狭槽126中，直到圆柱形边缘334容纳在底切130中。
图51是图50中显示的连接主体120和板件330随后完成上述边缘插入动作的部分横截面图。如图51中所示，板件330的边缘334位于连接主体的狭槽内并牢固地保持在那里。
更特别地，连接主体120具有一通常为立方体形的主体121，该立方体形的主体121限定有一条终止在一加大的底切130处的狭槽126。连接主体120还限定有具有加大的底切部分127和129的狭槽123和125。一条通道122形成在连接主体120的大致中心处。板件330形成有一通常为圆柱形的边缘部分334。
对于本领域的技术人员来说很明显，构成连接主体的材料的弹性特性使狭槽126的侧部提供了靠在板件330的表面上的正向压力。另外，对于本领域的技术人员来说很明显的是圆柱形边缘334的加大尺寸与底切130的加大尺寸相配合来使板件330固定在连接主体120内。
板件330的拆除过程基本上与上述插入过程相反，使用者简单地相对于连接主体120在板件330上施加一拉拽力以克服弹性保持力并拽出板件330。
图52是连接主体狭槽和板件边缘连接的另一种组合的部分横截面图。连接主体120包括一个其上限定有一条狭槽126的立方体形主体121。狭槽126终止在一加大的底切部分127处。一板件357限定有一边缘部分358，该边缘部分358具有梯形表面和一卷边部分359。在图52显示的插入位置，边缘358被迫通过狭槽126并使立方体形主体121以与上述在图50中类似的方式向外弯曲，以便于卷边部分359进入底切部分127中。一旦卷边359进入加大的底切部分127，形成立方体形主体121的材料的弹性迫使狭槽126靠在板件357上以固定边缘358。可以理解到，抽出板件357的相反动作引起当卷边359通过狭槽126时的立方体形主体的相应的向外弯曲。
图53是一与图52类似的部分横截面图，其显示了连接主体和板件的另一可替换的组合方式。更特别地，连接主体120包括一立方形主体121，该立方形主体121限定有一终止在一加大的底切部分127处的狭槽126。一板件320包括一边缘321，该边缘321具有一倒角表面322和一向上的延伸卷边323。以与上述在图50中显示的操作类似的过程，板件320被迫进入狭槽126中，使得当卷边323通过狭槽126进入底切127时狭槽126向外弯曲。随后，连接主体120的弹性特性引起狭槽126抵靠在板件320上的封闭动作。结果是，狭槽126的表面作用在板件320上的摩擦力以及卷边323进入底切127的扩张保持了板件320到连接主体120的牢固连接。
图54和55是显示一板件和一连接主体间的连接的部分横截面图，其中连接主体具有使用诸如图11到13，图23和24以及图29到31中显示的防护狭槽和柔性肋条的改进的狭槽结构。图54显示了一板件位于要插入到连接主体的狭槽中的位置处，而图55显示了该板件已经插入并固定到一连接主体上。
更特别地，一连接主体160限定有一条具有一加大的底切部分173的狭槽168。连接主体还包括有一对位于狭槽168两侧的防护狭槽181和182。位于狭槽168两侧的防护狭槽182和183的存在形成了一对柔性肋条223和224。板件347限定有一梯形边缘348。
在所示位置，板件347的边缘348位于狭槽168的入口处。随后，使用者在迫使板件347以箭头225所示方向进入狭槽168中。边缘248插入狭槽168促使柔性肋条223和224在箭头226和227所示的方向向外弯曲。值得注意的是，柔性肋条223和224的向外弯曲分别由防护狭槽182和181调节。结果是，连接主体160的其它部分不会由于板件347的插入而变形。然后，当使用者继续促使板件347进入狭槽168中并当柔性肋条223和224向外弯曲以容纳边缘348的插入，边缘348最终降至最低点并抵靠在加大的底切部分173处。在该点(图55所示)，板件347完全插入连接主体160内。
图55是图54所示局部横截面图在板件347插入连接主体160时的视图。
更特别地，连接主体160限定有一条具有一加大的底切部分173的狭槽168。连接主体还包括有一对位于狭槽168两侧的防护狭槽181和182。位于狭槽168两侧的防护狭槽182和183的存在形成了一对柔性肋条223和224。板件347限定有一梯形边缘348。
在图55中显示的弯曲插入位置，柔性肋条223和224提供了抵靠在板件347上的抓紧力，其有助于保持板件347处于一牢固连接。为了显示，边缘348的另一可替换的边缘结构以虚线表示的369显示，来展示一加大的卷边在边缘结构348内的使用。在该实例中，加大的卷边369与底切部分173配合来紧一步将板件347固定在狭槽168中。
图55还显示了本发明的结构玩具的构成，该构成允许实际负荷作用在利用本发明的连接主体和板件构成的各种结构上。例如，如果板件347承受一由箭头367所示方向上的重大负荷，一个启动或旋转力则作用到板件347上，其也处于由箭头367所示的方向上。在该实例中，柔性肋条223和224的柔性特性使得肋条224在箭头368所示的方向上向外弯曲。当柔性肋条224在箭头368所示的方向上向外弯曲时，在该重大负荷作用下防护狭槽181变窄直到柔性肋条224的外端接触到防护狭槽181的下表面。在这一点上，肋条224的进一步弯曲被连接主体160的下面部分所抵抗来提供一基本上大于负荷力的抵抗力。以这种方式，板件和连接主体间的结构连接有助于在负荷下的相对较小的调节，而抵抗在重大负荷下屈从的倾向。这为当本发明的结构玩具被用于构造各种复杂和承载结构时提供了优势。
图56是利用本发明的结构玩具构成的一复杂结构的透视图。可以理解的是图56中显示的结构只是用于说明，不同形状和结构的其它各种结构也可以用本发明的结构玩具构成而不脱离本发明的精神和范围。这样，该组合结构通常用显示在附图56中的标号390表示，其可以看作是用多个通常为扁平状的板件通过上述类型的互锁的连接主体相互固定在一起而构成。结构390包括一对通过连接主体以直角关系固定的板件391和393。板件391和393的连接是通过将它们的边缘部分插入连接主体410的合适的狭槽中而方便地进行的。此外，板件392通过多个通常为球形的连接主体413、414和422固定到板件391和393的上边缘。再次，连接主体和板件间的连接利用上述边缘插入到连接主体的狭槽部分的动作来完成。此外，结构390包括一具有边缘311、312、313和314的板件310，该板件通过连接主体413和414固定到板件391和391构成的组合结构上。一个具有外边缘366的三角形板件365通过连接主体415和416固定到板件310的边缘314上。
结构390还包括一对通过连接主体412以直角关系固定在一起的板件396和397。此外，板件397通过附着一连接主体411而稳定在其垂直位置。尽管在该透视56中看不出，但是可以理解到板件396也固定到连接主体410上来进一步稳定结构390。一板件417分别通过连接主体423和424以及连接主体427和428相互地固定到板件396和397的上边缘。此外，一三角形板件398通过主体427和428固定到板件417上和397上。
板件394通过连接主体423和424固定到板件396和417上。板件394还利用连接主体425和426支撑一三角形板件395。
一个设计奇怪的弯曲板件399通过连接主体422固定到板件392和393上。此外，一对较小的板件400和401分别通过连接主体420和421固定到板件399上。
图56中显示的各种连接主体是上述各种连接主体的例证，也可以根据本发明在诸如结构390的结构内可互换地使用。通过增加其它的连接主体和板件或者通过选择性地拆除并重新定位连接主体或板件之一，儿童使用者可以改变和修正该整个结构。从图56中认识到本发明的重要方面在于上述各种形状的连接主体可以互换地使用来形成一更复杂的板件结构，其组装过程仅仅是板件的插入操作。
图57是根据本发明构造了一玩具造型的透视组装图，并通常用标号430表示。玩具造型430可以理解为是各种玩具造型的例证，也可以用连接主体和板件的不同组合来构造。可以理解的是，本发明的板件和连接主体能够构造成各种不同的玩具造型，它们全部落在本发明的精神和范围内。
更特别地，玩具造型430包括一具有多条向内延伸的狭槽143、144、145和146的连接主体140。每条狭槽分别终止在加大的底切147、148、149和150处。连接主体140还限定有一条延伸通过的通道142。另外根据本发明，一具有下端31的细长杆件30插入到通道142中以提供一垂直支撑。此外，一对板件460和462分别插入到狭槽144和146来为玩具造型430提供进一步的支撑。一个通常为圆柱形并限定有一条从中通过的通道447的元件446容纳杆件30为位于连接主体140的上表面上。然后，一通常为球形并限定有一条从中通过的通道441的连接主体440容纳杆件430并位于元件446之上。连接主体440限定有一对向内延伸的狭槽442和443。玩具造型430还包括一对支臂元件450和453。支臂元件450包括一支臂部分451和一手掌部分452。支臂部分451插入连接主体440的狭槽442中，类似地，支臂元件453包括一支臂部分454和手掌部分456。支臂部分454插入狭槽443中。
圆柱形元件444限定有一个孔445并组装在杆件30上和位于连接主体440的上部。一个连接主体431限定有一条中心通道434和一对向内延伸的狭槽432和433。连接主体431组装在杆件30的端部32上。端部32延伸进入但未完全通过连接主体431。
一头部单元470限定有通常为半球形的元件，该半球形元件限定有一内部空腔472(最好见图58)。头部元件470还限定有一富于想象力的脸部标记473。头部元件470在其上部还限定有一孔471。头部元件470的内部结构将在后面的图58中更详细地描述。但是，这里值得注意的是头部元件470的内部空腔472的尺寸和形状构造成使得头部元件470能够位于并部分覆盖在诸如连接主体431的一球形元件的上表面上。头部元件470和球形连接主体431的组合提供了一个的富于想象的头部和脸部造型的仿真。玩具造型430由一具有向下延伸的柱497的顶冠形元件496完成。头部元件位于连接主体431上使得孔471与通道434对齐，柱497可以通过孔471进入通道434的上部以将顶冠元件496固定在其位置处。该完成的玩具造型随后可以用在儿童使用者设计的各种游戏模式中。但是，在本发明的最佳构成中，以与玩具造型430类似的方式组装成的多个玩具造型可以用在与诸如图56中显示的结构390的结构的组合中。
根据本发明的一个重要方面，可以利用本发明的结构玩具提供的各种连接主体和板件来构造多个和各种玩具造型。例如，一个具有向下延伸的柱件499的可替换的顶冠元件498可以用来替代上述组装中的顶冠元件496。另外，一个具有一孔501和一内部空腔505的头部元件500可以替代头部元件470并组装到连接主体431上来改变玩具造型430。通过其它实例，富于想象力的板件460和462可以被一对腿部元件502和503替代，这些腿部元件类似地插入连接主体140的狭槽144和146中。造型430的上述变形只是出于例证的目的而提供的。但是，对于本领域的技术人员很明显的是，利用本发明的结构玩具的可互换元件和连接主体可以构造成多个不同及变化的玩具造型。
图58是头部元件470的内部结构的部分剖开透视图。对于本领域的技术人员来说很明显的是，头部元件470的结构是诸如图57中显示的头部元件500的可替换头部元件的相应结构的例证。头部元件470在结构上基本上呈半球形并限定有一球形内部空腔472。头部元件470还限定有一个孔471和一脸部473。正面部分包括头部470的脸部473，该脸部用虚线显示以便于显示头部元件470的内部结构。在其最佳构成中，头部470还包括一对向内延伸的凸缘部分475和476。凸缘475和476的尺寸和形状选择地相应于并合适地位于连接主体431的狭槽432和433中。这样，当头部组装在连接主体431的上部使孔471与连接主体431的通道434对齐时，凸缘475和476容纳在连接主体的狭槽432和433中。凸缘475和476与狭槽433的配合便于头部元件470相对于玩具造型的其它部分的正确对齐，并提供头部元件470和连接主体431之间的牢固连接。
图59是根据本发明构造的一可动件的透视图，并通常用标号510表示。可动件510用多个诸如上述的具有不同尺寸、形状和结构连接主体和板件及一个细长的柔性元件511构成。在其最佳构成中，柔性元件511有一根线或相对较细的绳子构成。但是，元件511也可以有一种单纤维丝的材料构成，例如渔线或类似物。可替换地，柔性元件511也可以由缎带或其它材料形成。
结构510包括一个具有多个连接在其上的板件513、514、515和516的连接主体512，其中的连接是通过以上述方式将每个板件的部分插入形成在连接主体512上的狭槽来得到的。此外，柔性元件511通过连接主体512的狭槽中的一个。结构510还包括一个固定到柔性元件511上的连接主体520和一连接主体521。连接主体520和521为球形并根据上述任一结构构成。一个细长的弯曲板件522固定在形成于连接主体521上的一选择的狭槽中。柔性元件511的下端通过简单地打结或其它方式连接到板件522和连接主体521上，元件511的下端通过形成在连接主体521上的狭槽，其中连接主体521容纳有板件522。板件522限定有一用标号538表示的重心。根据构造一个可方便地悬挂的可动件以及从柔性元件511的相对稳定的水平取向的期望，结构510的其它部分固定到板件522上并均匀分布在重心538的两侧。对于本领域的技术人员来说很明显的是，连接主体和板件的各种不同组合可以连接到板件522上来提供不同的外观，同时满足这种大体的平衡标准。
在结构510中，一个立方形连接主体523通过插入板件522上的一狭槽而固定到板件522的一端。一对板件524和538容纳在形成于连接主体523上的其它狭槽中以牢固连接。一对球形连接主体525和526固定到下部板件538上。连接主体525还支撑有一板件527，而连接主体526还支撑有一个板件528。
在板件522的另一侧，一个通常为立方形的连接主体529通过插入板件522上的狭槽而固定到板件522的下边缘。此外，三个板件530、533和536固定在形成于连接主体529中的其它狭槽中。板件536还支撑有一球形连接主体537，而板件530还支撑有一连接主体531，该连接主体531又支撑有一向下延伸的板件532。通过将连接主体534固定到板件533，板件533又支撑一板件535来完成结构510的构成。
对于本领域的技术人员来说很明显的是，各种板件边缘和形成在各种连接主体上的狭槽之间的方便的边缘插入连接有助于得到组装一诸如结构510的复杂结构的一种简单、方便和有趣的方法。对于本领域的技术人员来说很明显的是，这种方便的连接允许在正在进行的基础上的其它变化来为儿童使用者提供增加的开发行为。
图60是根据本发明构造的一珠宝饰品的透视图，通常用标号540表示。在珠宝饰品540的组装中，选择以用来组装的各种板件和连接主体是从上述限定有同孔的连接主体和板件中选出的。此外，一个如图59所述的柔性元件511，包括细长的柔性绳子或线或其它可替换的被用来固定选出的各种板件和连接主体，通过将柔性元件简单的穿过形成在板件和主体上的通道和孔而得到饰品40的内含物。
更特别地，珠宝饰品540可以例如是一条项链或手镯，其包括多个连接主体543、548和551，每个连接主体均具有一如上所述的形成在其上的通道。相应地，多个板件541、544、546和550也是从上述板件中选出并限定有从中通过的孔。例如，板件550在其上限定有一孔553。此外，珠宝饰品540包括多个普通珠子542、545、547、549和552来进一步增加珠宝饰品540的整体魅力。对于本领域的技术人员来说很明显的是，可由柔性部件511串起的板件和连接主体的实质上无尽的变化，提供了珠宝饰品540的可选择的组合。根据本发明的一个重要方面，在珠宝饰品540中，多个板件可以被固定到穿在柔性元件511上的连接主体中的一个或多个上。这种连接通过将板件的边缘部分插入到选择的连接主体内的普通狭槽中而向前执行。该连接已经在上面详细描述，并如图60中所示的其它板件554和555到连接主体548上的连接。类似地，一个板件556在一个普通狭槽(未示)处部分地插入到连接主体543中以固定该板件556。对于本领域的技术人员来说很明显的是，也可以使用其它连接主体来固定于穿在柔性元件511上的各种板件上以进一步增强得到的珠宝饰品结构。例如，连接主体557通过边缘插入到一连接主体狭槽中而固定在板件544上。
所显示的是一个结构玩具，该结构玩具具有多个通常为扁平状的板件，这些扁平状的板件可以通过多个连接主体连接。这些连接主体限定有合适的狭槽结构，该狭槽结构通过尤其适用于小孩子的牢固连接的简单组装方式容纳板件的边缘部分。该结构玩具在使用上是柔性的并便于构成相对复杂和变化的结构以及富于想象力的玩具造型。整个结构玩具也可以根据希望构造来提供与预期使用相一致的外观和特征。整个结构玩具的元件可以用相对廉价的模制塑料部件构成并适合于大量生产和大规模销售。
尽管已经显示并描述了本发明的特定实施例，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，可以不脱离本发明在其更宽方面内进行各种变化和变形。因此，附属权利要求的目标是覆盖所有落入本发明的真实精神和范围内的变化和变形。
权利要求
1.一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面和多条狭槽，每条狭槽从所述外表面向内延伸并终止在所述主体内的一加大底切部分；和多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，所述边缘的形状和尺寸被构造成能插入所述狭槽中的一个中；所述主体由一种弹性材料形成，使得当所述边缘之一插入到所述狭槽之一时，狭槽弹性变形以将所述连接主体固定到所述板件上，所述板件的组合通过所述连接主体连接在一起以形成玩具结构。
2.如权利要求1所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些是矩形的。
3.如权利要求2所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些是圆形的。
4.如权利要求3所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些是三角形的。
5.如权利要求4所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些通常限定为玩具造型的附属肢体形状，其包括具有手的手臂和带有脚的腿部。
6.如权利要求5所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些限定为曲面。
7.如权利要求1所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些是圆形的。
8.如权利要求1所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些是三角形的。
9.如权利要求1所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些通常限定为玩具造型的附属肢体形状，其包括具有手的手臂和带有脚的腿部。
10.如权利要求1所述的结构玩具，其中，至少所述板件中的一些限定为弯曲的平面。
11.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述狭槽包括通常平直隔开的侧表面和其中所述加大的底切部分通常呈圆柱形节段地与所述侧表面相连。
12.如权利要求11所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括一与所述外边缘相邻的加大的卷边。
13.如权利要求12所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括一与所述加大的卷边相对的倒角表面。
14.如权利要求11所述的结构玩具，其中，所述加大的卷边通常呈圆柱形。
15.如权利要求11所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括一与所述外边缘相邻的倒角表面。
16.如权利要求11所述的结构玩具，其中，每个所述狭槽包括位于其两侧的防护狭槽，从而形成一对位于所述狭槽两侧的柔性边缘。
17.如权利要求16所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括一与所述外边缘相邻的加大的卷边。
18.如权利要求17所述的结构玩具，其中，所述加大的卷边通常呈圆柱形。
19.如权利要求16所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括一与所述加大的卷边相对的倒角表面。
20.如权利要求16所述的结构玩具，其中，每个所述板件包括与所述外边缘相邻的倒角表面。
21.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体的三维主体包括通常为球形的主体。
22.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体的三维主体包括通常为棱柱形的主体。
23.如权利要求1所述的结构玩具，其中，每个所述三维主体包括多个表面。
24.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体包括至少一些球形主体，每个球形主体具有一从中形成的通道。
25.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体包括至少一些通常为立方体形的主体，每个立方体形的主体具有一从中形成的通道。
26.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体包括至少一些限定为矩形棱柱形状的主体，每个矩形棱柱形状的主体具有一从中形成的通道。
27.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体包括至少一些限定为三棱柱形状的主体，每个三棱柱形状的主体具有一从中形成的通道。
28.如权利要求1所述的结构玩具，其中，所述多个连接主体包括至少一些通常为圆柱形的主体，每个圆柱形的主体具有一从中形成的通道。
29.如权利要求24所述的结构玩具，还包括一容纳在所述通道中并延伸超过所述连接主体的细长的杆件。
30.如权利要求25所述的结构玩具，还包括一容纳在所述通道中并延伸超过所述连接主体的细长的杆件。
31.如权利要求26所述的结构玩具，还包括一容纳在所述通道中并延伸超过所述连接主体的细长的杆件。
32.如权利要求27所述的结构玩具，还包括一容纳在所述通道中并延伸超过所述连接主体的细长的杆件。
33.如权利要求28所述的结构玩具，还包括一容纳在所述通道中并延伸超过所述连接主体的细长的杆件。
34.一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面、一条通过所述三维主体的通道和多条狭槽，每条狭槽从所述外表面向内延伸并终止在所述主体内的一加大底切部分；和多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，所述边缘包括形状和尺寸被构造成能插入所述狭槽中的一个的边缘部分；一个头部元件，该头部元件具有一脸部、一通道和一用于容纳选择的所述连接主体之一的一部分的内部空腔；和一个尺寸构造成能够容纳在所述通道中的细长杆件；所述主体由一种弹性材料形成，使得当所述边缘部分之一插入到所述狭槽之一时，狭槽弹性变形以将所述连接主体固定到所述板件上，所述板件的组合通过所述连接主体连接在一起以形成包括附属肢体的玩具结构，利用所述杆件通过所述通道，连接主体以垂直排列方式堆叠，所述板件容纳在所述连接主体中的最上面一个。
35.如权利要求34所述的结构玩具，其中，所述最上面的连接主体通常为球形。
36.如权利要求35所述的结构玩具，其中，所述头部元件包括一对支撑在所述内部空腔内的凸缘，其中内部空腔容纳在一对形成在所述最上面连接主体上的狭槽中。
37.如权利要求36所述的结构玩具，还包括一个可接受地位于所述头部元件上的第一顶冠元件，该顶冠元件具有延伸进入所述头部元件上的孔中的第一柱件。
38.如权利要求37所述的结构玩具，还包括一个可接受地位于所述头部元件上的第二顶冠元件，该顶冠元件具有延伸进入所述头部元件上的孔中的第二柱件，所述第一和第二顶冠元件可互换地形成不同的玩具造型外观。
39.一种结构玩具，包括多个连接主体，每个连接主体限定有一三维主体，该三维主体具有一外表面和多条狭槽，每条狭槽从所述外表面向内延伸并终止在所述主体内的一加大底切部分，所述狭槽还包括一对弹性的柔性肋条和一对与每条所述柔性肋条相邻的防护狭槽，其中一对弹性的柔性肋条具有形成所述狭槽的内侧面的内部表面，所述防护狭槽提供了所述肋条间的间隙以及所述主体的周边部分以便于所述肋条的弯曲；和多个通常为扁平状的板件，每个板件具有相对的表面和外边缘，所述边缘包括形状和尺寸被构造成能插入所述狭槽中的一个的边缘部分；所述主体由一种弹性材料形成，使得当所述边缘部分之一插入到所述狭槽之一时，狭槽弹性变形以将所述连接主体固定到所述板件上，所述板件的组合通过所述连接主体连接在一起以形成玩具结构。
40.一种结构玩具，包括一个具有外表面和一条从所述外表面向内延伸的三维主体；一个通常为扁平状的附属肢体，该附属肢体具有相对的通常为平坦的表面，该附属肢体的形状和尺寸被构造成能插入所述狭槽中；和一个连接到主体上的头部元件；所述主体由一种弹性材料形成，使得当所述附属肢体插入到所述狭槽时，狭槽弹性变形以将所述连接主体固定到所述附属肢体上。
41.如权利要求40所述的结构玩具，其中，所述主体通常为球形。
42.如权利要求40所述的结构玩具，其中，所述头部元件包括一对支撑在所述内部空腔内的凸缘，其中内部空腔容纳在一对形成在所述最上面连接主体上的狭槽中。
43.如权利要求40所述的结构玩具，还包括一个可接受地位于所述头部元件上的第一顶冠元件，该顶冠元件具有延伸进入所述头部元件上的孔中的第一柱件。
44.如权利要求43所述的结构玩具，还包括一个可接受地位于所述头部元件上的第二顶冠元件，该顶冠元件具有延伸进入所述头部元件上的孔中的第二柱件，所述第一和第二顶冠元件可互换地形成不同的玩具造型外观。
45.一种结构玩具，包括一个头部元件；和多个顶冠元件，每个顶冠元件可操作地连接到所述头部并具有一对眼睛仿真元件；其中，玩具造型的一部分可以由所述头部和所述顶冠之一组装而成，所述玩具造型的仿真人物可以通过用所述顶冠中的另一个代替顶冠之一来变化。
46.如权利要求45所述的结构玩具，其中，所述主体通常为球形。
47.如权利要求45所述的结构玩具，还包括一个可接受地位于所述头部元件上的第一顶冠元件，该顶冠元件具有延伸进入所述头部元件上的孔中的第一柱件。
48.如权利要求1所述的结构玩具，还包括一个细长的柔性元件，其中所述多个板件通过所述连接主体而被连接在一起，以形成一个具有重心的延伸结构，其中所述柔性元件在所述重心位置固定到所述延伸结构上，使得所述延伸结构可以作为一可动件从所述柔性元件悬挂。
49.如权利要求1所述的结构玩具，还包括一个细长的柔性元件，其中每个所述板件限定有一位于其上的孔，每个所连接主体限定有一位于其上的通道，所述柔性元件通过所述孔和通道以形成一珠宝饰品。
全文摘要
多个连接主体(10，40)由各种形状的弹性材料形成，如模制塑料或其它弹性材料。每个连接主体限定有多条向内延伸的狭槽，这些狭槽形成用于多个配合的基本上为扁平状板件的容纳机构。利用连接主体形成彼此间的相互连接，这些板件组装形成更复杂的结构。在另一实施例中，用于向内延伸的狭槽的复杂结构包括位于狭槽两侧的柔性肋条和与这些肋条相邻的防护狭槽。在另一实施例中，利用特殊元件，如富于想象力的头部元件，其带有富于想象力的脸部和腿部部件，连接主体和板件可以组装在一起形成复杂的富于想象力的造型。
文档编号A63H33/10GK1615168SQ02827452
公开日2005年5月11日 申请日期2002年3月26日 优先权日2002年3月26日
发明者理查德·B·曼维尔, 詹姆斯·P·米尔斯－温克勒, 阿门·丹尼利恩 申请人:马特尔公司