专利名称：玩具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种玩具，特别地、但非排它性地，涉及一种供婴幼儿使用的玩具。
背景技术：
公知的磁性结构玩具中，含有磁体的短棒通过钢球轴承结合在一起。在该结构玩具中， 使用的球轴承和磁棒的尺寸使其不适合婴幼儿使用，因为这样尺寸的小块有被婴幼儿吞咽而 使之哽住的危险。此外，这些小块也使得只具有有限灵巧度的婴幼儿难以操作这些玩具。
磁体和球轴承之间的接头的特性使得可以构造非常牢固的三角形形状和基于三角形的三 维物体。但是，其它形状和非基于三角形的物体就极为脆弱，并在其自身重力的作用下可能 倾斜、倒塌。例如，容易建构一个作为坚固构造体的规则四面体，但却很难构造一个立方体， 即使形成了，也可能在非常微小的压力下倒塌。
由于结构主要受限于由三角形构成的形状且组装玩具的零件尺寸小，由棒和球轴承构成 的物体很难用于玩耍；换句话说，此组装玩具的游戏只在于组装的行为，且一旦组装成物体， 物体可以作为观赏，但小孩子能对该物体所作的很有限。
发明内容
本发明的目的在于克服上述在先技术存在的缺点，提供一种玩具，该玩具包括
-至少一个第一结构元件，该第一结构元件包括至少一个磁体，并具有至少一个第一啮合部 分；
-至少一个第二结构元件，该第二结构元件包括至少一种被所述磁体吸引的材料，并具有至 少一个适于与所述第一啮合部分相啮合的第二啮合部分，这样所述磁体和所述材料之间的
磁力使得所述第一和第二结构元件保持彼此啮合；其中，所述第一和第二啮合部分分别包 含用于防止该第一和第二啮合部分在啮合时相对于彼此旋转的第一和第二防转部件。
通过提供磁性结构玩具，其部件在啮合时不能相对彼此旋转，可明显增加构造的形状的
数量。例如，别种情况下会因其自重而倒塌的构造体在本发明的情况下也能形成。此外，所 述第一和第二结构元件之间的接头远比传统此类玩具的接头更稳定，这意味着能够形成可玩 耍的玩具，从而玩具的玩耍价值不仅在于某一形状的构造过程，并且也在于用被构造的形状 进行玩耍的过程中。例如，该更稳定的接头允许结构元件中的一个元件作为轮子，从而使得 例如简单汽车的构造体可以形成。类似地，可将结构元件组装成一排，这些结构元件从接头 处水平延伸时能支撑其自重。在现有技术中，从球轴承延伸出去的一个以上的结构元件会绕 球轴承的表面旋转，从而导致构造体下垂倒塌。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一啮合部分包括至少一个延长部分，所述第二啮 合部分包括至少一个孔，该孔至少部分延仲入所述第二结构元件中并适T容纳所述延长部 分。
通过使孔部分延伸入所述第二结构元件，可以容易地形成足够大尺寸的结构元件，这些 结构元件不会有被婴幼儿吞咽并使其哽住的危险，并且容易供婴幼儿操作。需要注意的是， 简单地增加所述球轴承的尺寸并不能得到满意的结果，因为球轴承会因此变得很重而变得危 险，如果掉落，将难以被接住，特别是对婴幼儿而言。
所述第一和第二防转部件中的一个可包括至少一个形成于其各自啮合部分表面的突起， 而所述第一和第二防转部件中的另一个可包括至少一个形成于另一啮合部分表面的凹陷。
所述第一和第二防转部件中的一个也可包括多个凹陷，该多个凹陷围绕所述相应的啮合 部分的所述表面形成波浪形。
所述波浪形的多个凹陷使得通过所述两个结构元件的稍微分开和一个相对另一个的旋 转，多个结构位置可被进入。从而，实现了自由建构许多不同形状和为小孩提供一些关于怎 样将这些形状组合在一起的指导之间的平衡。这对于只有有限灵巧度的婴幼JL特别重要。
所述波浪形可优选为正弦曲线。
设计为正弦曲线形状的好处是通过将一个结构元件轻轻拉离另一个，并使它们相对彼 此旋转，可以实现从一个凹陷到另一个凹陷的旋转；这常常只需有限的灵巧度就PJ"实现，并 且婴幼儿也能很快学会。
在另一个优选实施例中，第一和第二结构元件被拉离一个足够远的距离，使得所述啮合 部分能够相对彼此旋转，所述突起从一个凹陷来到相邻的另一个凹陷，此时释放所述第一和/ 或第二结构元件，该第一和第二结构元件之间的磁力强到足够将它们拉回到彼此啮合的状态。通过确定所述凹陷和突起的深度大小，使得当所述第一和第二结构元件被拉开到可以使 其相对彼此旋转的足够远的距离时，所述金属材料仍处于所述磁体的磁力范围之内、可被(磁 力)拉回，从而使得所述两结构元件再次完全啮合；这样设计的优点在于使得所述结构元件 极其适合于只具有有限灵巧度的婴幼儿操作。因此婴幼儿们可用本发明的玩具建构那些他们 用现有技术的玩具不可能建构出的形状。
在进一步的实施例中，所述第一结构元件包括延长部分，该延长部分中具有至少一个磁 体；所述第二结构元件包括含铁的球体，该球体至少部分地被容纳于非磁性材料制成的套中。
以下将以例证而非限定的方式，结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
图1是本发明实施例的结构元件的透视图2是三个图1中结构元件的透视图，包括其中一个结构元件的局部剖视图； 图3是两个图1中结构元件的放大图4 7为用所述图1中结构元件构成的形状和结构的例子。
具体实施例方式
参见图1 3，图中玩具包括第一结构元件12和第二结构元件14。图l中示出了所述第 一和第二结构元件的例子，包括棒16，直角棒18,头状物20和轮子22。所述第二结构元件 的例子包括接头24，主体26和末端28。
所述第一结构元件12包括至少一个磁体30。图2棒16的局部剖视图中，棒16的两端 各有一个磁体30。使用两个小而强的磁体可减小棒16的总重量，因为所述结构元件的其余 部分均由塑料制成。
所述第二结构元件14包括一种能够被吸附到磁体30上的^"料，这种材料的典型存在形 态是钢球轴承32。
所述第一和第二结构元件中的任何一种，12和14，都具有各自的第一或第二啮合部分 34或36。所述第一结构元件12的延长部分38构成所述第一啮合部分34。形成于包裹球轴
承32的塑料套42内的孔40构成所述第二啮合部分36。所述塑料套42大大增加了所述第二 结构元件例如接头24的尺寸，使得其尺寸足够大到没有被小孩吞咽而哽住的危险，同时也并 没有显著地增加球星轴承32的重量。
所述延长部分38的尺寸适合伸入孔40中，并使得延长部分38的端面44与作为塑料套 42的一部分的表面46邻接。当所述第一和第二啮合部分34和36啮合时，面44和46就彼 此邻接，所述磁体30对所述球轴承32的吸引力足以保持所述第一和第二结构元件啮合在一 起。所述第一和第二结构元件保持彼此啮合，直到有足够大的力克服磁力而将它们分离。该 分离力大于数个结合在一起的第一和第二结构元件的重力，但又是一个小孩能够容易地施加 的力。
所述第一和第二啮合部分还包括第一和第二防转部件，当所述第一和第二啮合部分彼此 啮合时，所述防转部件阻止那些部件相对彼此旋转。在所述第一啮合部分34中，所述第一防 转部件为正弦波形表面48，该正弦波形表面48形成于延长部分38的壁面上，并包含六个凹 陷50。在所述第二啮合部分36中，所述第二防旋部件为一对突起52，该一对突起52分别位 于孔40相对的两侧(附图上只能看到一个)，并形成在孔40的壁面上。
参见图4，该图展示了一个能由本发明的玩具来形成的结构的示例。该结构由十个棒16 和七个接头24构成。通过将延长部分38插入孔40中来实现棒16与接头24的连接、从而组 装成所述结构。所述两个突起52与相对的一对凹陷50啮合，若突起和凹陷没有完全排列在 初始啮合位置，可导致棒16轻微地旋转。
图4中所示的结构有一个U形基座，其由三根棒16和四个接头24构成。其中一个接头 24连接着另一根从U形基座平面以与该基座平面成60度的夹角延伸出去的棒，该倾斜棒的 另一端与另一个接头24相连，该另一个接头24又连接垂直伸出的另一个棒，该另一个棒继 续与另外的接头和棒相连接。从图4中可以清楚地看出，包裹着接头24的球轴承32的套42， 与突起52和凹陷50—起，使得这种类型的结构能够形成并能支承其自重。通过突起52和凹 进50形成这种能够承受它们自身重量的结构。若没有所述套和防转部件，图4中的结构将在 其自身重量下倒塌。
一个有着有限动作技能的人就能够很容易使两个结构元件组放置到大致正确的位置使之 啮合在一起。在磁场力和凹陷与突起的互动的共同作用下，所述结构元件被拉到正确的方位。 为了改变第一结构元件相对于第二结构元件的方位，可将所述第一元件从第二元件处稍微拉 开，然后旋转。当所述突起没有被拉得足够远到完全处于所述凹陷50的外部时，随着一个结
构元件相对于另一个(结构元件)旋转，所述突起与波浪形凹陷的曲面相啮合，并将被引导 得沿所述曲面移动。当被释放后，所述结构元件将把彼此拉回到完全啮合的新位置。
图5中展示了另一个结构的例子，该结构利用图1所示的部件组成了一个人形。类似地， 图6展示了一个昆虫形结构，图7展示了一个轮式车辆结构。轮子22的轮轴上设有波浪形凹 陷50，以便于与主体26的孔40中的突起52啮合锁定而使之不能转动。所述轮子装配在轮 轴上，因此可以绕含有磁体的轮轴自由旋转。
所有这些结构， 一旦形成，其本身就成了可以玩耍的玩具了。从而，玩具10就在玩具建 构和再次被建构的过程中提供了所谓的玩耍价值。
本领域技术人员可知以上的实施方式仅仅是以例证的形式来描述，而没有任何限定意义， 各种替代和修正可能仍属于权利要求书中定义的本发明的范围。例如，可以不在轮子的轮轴 上设置波浪形凹陷50，而使轮子和轮轴相对彼此为固定，在这种结构中当轮子22与主体26 结合在一起时，所述轮轴和轮子不被阻止旋转；然而，由于面44和46彼此啮合，所述轮子 22将不会很自由地旋转，这就提供了一种与包括能绕其轮轴自由旋转的轮子的实施例相比， 满意度稍低的玩具。
权利要求
1.一种玩具，包括- 至少一个第一结构元件，该第一结构元件包括至少一个磁体，并具有至少一个第一啮合部分；- 至少一个第二结构元件，该第二结构元件包含至少一种被所述磁体吸引的材料，并具有至少一个适于与所述第一啮合部分相啮合的第二啮合部分，从而所述磁体和所述材料之间的磁力使得所述第一和第二结构元件保持彼此啮合；其中，所述第一和第二啮合部分分别包含用于防止所述第一和第二啮合部分在啮合时相对于彼此旋转的第一和第二防转部件。
2. 根据权利要求1所述的玩具，其特征在于所述第一啮合部分包括至少一个延长部 分，所述第二啮合部分包括至少一个孔，该孔至少部分延伸入所述第二结构元件中并 适于容纳所述延长部分。
3. 根据权利要求1或2所述的玩具，其特征在于所述第一和第二防转部件中的其中 一个可包括至少一个形成于其各自啮合部分表面的突起，而所述第一和第二防转部件 中的另 一个可包括至少 一个形成于另 一啮合部分表面的凹陷。
4. 根据权利要求3所述的玩具，其特征在于所述第一和第二防转部件中的其中一个 包括多个凹陷，该多个凹陷构成波浪形围绕在其各自的啮合部分的表面上。
5. 根据权利要求4所述的玩具，其特征在于所述波浪形为正弦曲线。
6. 根据权利要求3-5中任一项所述的玩具，其特征在于当第一和第二结构元件被拉 离一个足够远的距离，使得所述啮合部分能够相对彼此旋转，所述突起从一个凹陷来 到相邻的另一个凹陷，释放所述第一和/或第二结构元件，该第一和第二结构元件之间 的磁力强到足够将所述第一和第二啮合部分拉回到彼此啮合的状态。
7. 根据以上任一项权利要求所述的玩具，其特征在于所述第一结构元件包括延长部 分，该延长部分中具有至少一个磁体；所述第二结构元件包括铁球，该铁球至少部分 地被容纳于非磁性材料制成的套中。
8. 上文结合附图充分描述的玩具。
全文摘要
本发明公开了一种玩具，特别是适合于早期教育的玩具。该玩具包括第一结构元件(棒，直角棒，轮子，头状物)，该第一结构元件包括至少一个磁体和至少一个啮合部分。所述玩具还包括第二结构元件(接头，主体或末端)，该第二结构元件包括至少一个球轴承和至少一个连接到所述第一啮合部分的第二啮合部分。连接好之后，通过与一系列波浪形凹陷啮合的突起来阻止所述第一和第二啮合部分相对彼此旋转，所述突起形成于其中一个啮合部分上，所述凹陷形成于另一个啮合部分上；这就使得可用该玩具构建更多的形状。
文档编号A63H33/04GK101104113SQ20071013869
公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月1日 优先权日2007年3月1日
发明者菲利普·汉特曼 申请人:艾力科技有限公司