專利名稱：磁力玩具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及包括磁棒和磁性金屬球的磁力玩具。更具體地說，本發(fā)明是有關(guān)于以具有磁性的單根金屬絲或多根金屬絲的絞線作為中芯為特征的磁力玩具，該中芯套著由柔韌的合成樹脂材料所制成的套體，當(dāng)磁性端部圓盤緊固于該被套著的中芯各端后，就形成了磁棒，其能夠自由地形成各種形狀，比如直的、彎的、和曲的線型，并且能和其它的磁性部件組裝起來從而形成三維的組裝結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
世界上商業(yè)化玩具的典型代表有樂高拼裝玩具產(chǎn)品(Lego products)，長期玩這種玩具時(shí)，有提高兒童創(chuàng)造性的功能。
在樂高拼裝玩具產(chǎn)品中，許多各種形狀的組件能根據(jù)兒童個(gè)人的喜好和想法組裝成各種結(jié)構(gòu)。因此，樂高拼裝玩具產(chǎn)品被認(rèn)為是能幫助提高兒童的想象力和創(chuàng)造性的玩具，并且其能形成不同數(shù)目和尺寸的組件，而組件的尺寸比例通常依據(jù)年齡進(jìn)行控制，由此兒童可以一直玩這種樂高拼裝玩具產(chǎn)品，直到長成十幾歲的青少年。
然而，由于需要特殊的組件形狀來組裝特殊結(jié)構(gòu)，樂高拼裝玩具產(chǎn)品存在局限性。另外，每個(gè)樂高拼裝玩具產(chǎn)品的組件由一個(gè)長方體或正方體的三維形狀組成。因此，如果兒童有基于幾個(gè)主題的樂高拼裝玩具套件，其全部組裝組件要占據(jù)很大的儲(chǔ)存空間。另外，由于在許多混雜的組件中找出所需組件需要的時(shí)間變長，組裝一個(gè)特定結(jié)構(gòu)也就需要更長的時(shí)間。
為解決樂高拼裝玩具產(chǎn)品的這些缺點(diǎn)，已經(jīng)開發(fā)出了磁力玩具，其通過允許兒童籌劃新的幾何設(shè)計(jì)并建造它們，而不依賴于相關(guān)的特定主題的基本設(shè)計(jì)，利于提高兒童的創(chuàng)造性。
一般來說，磁力玩具由磁棒和金屬球組成，各個(gè)磁棒覆有合成樹脂覆蓋物，且各個(gè)磁棒有一個(gè)金屬桿和置于該金屬桿每一端的磁性端部圓盤。多個(gè)磁棒通過金屬球連續(xù)地連接起來，從而形成了所需的模型或結(jié)構(gòu)。
也就是說，各種具有三維結(jié)構(gòu)的組裝模型能通過組合磁棒和金屬球而形成。因此，兒童能憑借玩磁力玩具，加強(qiáng)他們的空間感、創(chuàng)造性以及對幾何組裝結(jié)構(gòu)的理解。
圖1及2A和2B簡要地表示了一種具有代表性的磁力玩具。
圖1是傳統(tǒng)的磁力玩具實(shí)際使用時(shí)的透視圖。再者，圖2A和2B分別表示構(gòu)成圖1的傳統(tǒng)磁力玩具的磁棒及其基本的組裝結(jié)構(gòu)。
如附圖所示，傳統(tǒng)的磁力玩具包括多個(gè)磁棒1和多個(gè)金屬球2，其中各磁棒1由金屬桿12、置于金屬桿12每一端的磁性端部圓盤11、套于金屬桿12的由合成樹脂制成的套體13、以及端部圓盤11外端S的外表面和邊緣組成。通過各個(gè)金屬球2，多個(gè)磁棒1連接起來。在磁棒1中，磁性端部圓盤11置于金屬桿12的每一端，使得磁棒1能夠作為具有圓截面的圓柱型磁鐵發(fā)揮作用，這樣磁棒1的一端為N極，其另一端為S極。
磁棒1的每一端通過磁力吸附于金屬球2。這樣一來，連接結(jié)構(gòu)基本為三角形?；谶@樣的形狀，可以完成更大更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。
磁性端部圓盤11由機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性極好的稀土釹(Nd)構(gòu)成，其通過保持高性能的磁性起到降低最終磁力產(chǎn)品的尺寸和重量的作用。端部圓盤11裝在金屬桿12的每一端而產(chǎn)生密集的磁力線，結(jié)果磁力加強(qiáng)了約1000G。通過加強(qiáng)的磁力，任何具有連接在一起的多個(gè)磁棒1和多個(gè)金屬球2的組裝結(jié)構(gòu)能得到牢固的維持。
傳統(tǒng)的磁力玩具在最小化儲(chǔ)存空間需求方面是優(yōu)越的，這歸功于其包含了金屬球和磁棒。另外，由于磁性端部圓盤11用來連接磁棒和金屬球，所以就不用擔(dān)心丟失個(gè)別的磁棒和金屬球。這樣一來，傳統(tǒng)磁力玩具適合構(gòu)建包含接點(diǎn)和線體的幾何模型，但是不適于組裝具有曲線形狀例如為環(huán)形的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。
因此，進(jìn)一步需要圓弧型磁棒和彎曲成各種角度和長度比例的磁棒，以及直線型磁棒。然而，傳統(tǒng)磁力玩具不能滿足以上需求，并且具有僅容許制備較為簡單的組裝結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)。
為解決與傳統(tǒng)磁力玩具相關(guān)的問題，第02-35767和20-26771號(hào)韓國實(shí)用新型申請公開了磁力玩具。
在第02-35767號(hào)韓國實(shí)用新型申請公開的磁力玩具中，金屬球置于金屬條(相當(dāng)于金屬桿)之間，磁性端部圓盤裝在兩個(gè)連接在一起的金屬條的各端，然后，兩個(gè)金屬條和金屬球以及端部圓盤的邊緣套上由合成樹脂制成的套體，因此，加了套的磁棒可以金屬球?yàn)橹行膹澢?。由于磁棒可以適當(dāng)?shù)貜澢A(yù)定的角度，所以可以產(chǎn)生各種形狀結(jié)構(gòu)。然而，以上磁力玩具的不足在于不能將磁棒變?yōu)閳A弧形。
另外，第20-26771號(hào)韓國實(shí)用新型申請(名稱玩具)公開的磁力玩具的特征在于用多個(gè)磁棒形成各種形狀，包括半圓型、1/4圓型或者彎成直角或鈍角的形狀，因此獲得了更多的各種結(jié)構(gòu)形狀。然而，因?yàn)橐性S多具有以上各種形狀的磁棒的緣故，選擇合適磁棒所需要的時(shí)間就會(huì)增加，導(dǎo)致所需結(jié)構(gòu)的組裝時(shí)間延長。由于要制備各種形狀磁棒，生產(chǎn)率也就降低了。
還有，由于不可能制備所有可能的磁棒形狀，所以組裝結(jié)構(gòu)盡管可以有多種形狀，但還是有限的。另外，構(gòu)建結(jié)構(gòu)僅依賴于大量生產(chǎn)的磁棒的形狀。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明是鑒于上述已有技術(shù)中產(chǎn)生的問題而開發(fā)的，本發(fā)明的目的是提供一種包含多個(gè)磁棒和多個(gè)金屬球的磁力玩具，其特征在于，只要各個(gè)磁棒有基本的直線形，各個(gè)磁棒能夠自由地形成為各種形狀，例如具有各種角度和長度比例的彎型、曲型或其組合，由此即使在磁棒種類最小化之時(shí)，也能構(gòu)建幾乎所有可能的組裝結(jié)構(gòu)。


從下面配合附圖所作的詳細(xì)說明，本發(fā)明的上述和其它目的、特征和其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)更明顯易懂，附圖中圖1是表示傳統(tǒng)磁力玩具實(shí)際使用時(shí)的透視圖。
圖2A和2B分別為用于圖1傳統(tǒng)磁力玩具的磁棒以及該磁力玩具基本組裝結(jié)構(gòu)的剖面圖；圖3是依據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的磁力玩具的透視圖；圖4是圖3中的磁力玩具的剖面圖；圖5是適用于依據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的磁力玩具的磁棒的中芯的透視圖；圖6A和6B分別為圖3中磁力玩具的磁棒的環(huán)形緊固帽體的透視圖和剖面圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁力玩具的磁棒的剖面圖；圖8A和8B分別為圖7中的磁棒的中芯緊固帽體的透視圖和剖面圖；圖9是本發(fā)明具有相同形狀的磁棒的各種形狀的前視圖；圖10A和10B分別是本發(fā)明具有不同長度的磁棒及其形成的各種形狀的前視圖；以及圖11是依據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的磁力玩具的磁棒的透視圖。
具體實(shí)施例方式
基于本發(fā)明，磁力玩具包括多個(gè)磁棒和多個(gè)金屬球，其特點(diǎn)是各個(gè)磁棒能夠自由地形成為各種形狀并能回復(fù)到它們的初始狀態(tài)。
在該磁力玩具中，每一個(gè)磁棒具有由帶磁性的、可以重復(fù)塑形的金屬材料構(gòu)成的磁性線芯，有柔韌性的合成樹脂，例如PVC(聚氯乙烯)、PP(聚丙烯)或者聚氨脂構(gòu)成的套體，以及緊固于該中芯各端的磁性端部圓盤。依靠磁性金屬絲中芯和柔韌性套體，磁棒能夠自由地形成為各種形狀，例如，像圓型或半圓型這樣的曲型，以及具有各種角及長度比的彎型。
為了確保磁性金屬絲中芯的塑性變形，普遍采用由含碳量不超過0.2wt％的碳鋼或者含有碳作為攙雜物的純鐵所制成的金屬線。另外，可以采用具有磁性而且與以上金屬線具有相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和柔韌性的金屬絲。碳鋼中，最好采用低碳鋼，例如美國汽車協(xié)會(huì)準(zhǔn)許的含碳量不超過0.08wt％的SAE1006。
然而，如果該中芯包含的碳超過0.2wt％，就會(huì)由于對塑性變形存在高阻力，而導(dǎo)致該中芯在重復(fù)變形后折斷，所以也就難以自由形成該中芯。這樣一來，磁力不能從一個(gè)磁性端部圓盤轉(zhuǎn)移到另一個(gè)磁性端部圓盤，從而降低了磁棒的整體磁力。
在金屬絲作為該中芯的情況下，變形阻力隨著金屬絲的直徑變大而增大。因此，要把多根各具小直徑的金屬絲擰在一起用以替代單根大直徑的金屬絲。當(dāng)采用這些絞絲(在下文中，‘線’是指多根絞合在一起的金屬絲，而‘金屬絲’是指單根絲)時(shí)，套體材料會(huì)插入這些金屬絲。此時(shí)，作為該中芯的線和套體間的束縛力可望增大。
參照圖3和圖4，依照本發(fā)明第一實(shí)施例的磁力玩具分別用透視圖和剖面圖進(jìn)行表示。圖5是依照本發(fā)明第二實(shí)施例用在磁力玩具的磁棒中的線的透視圖。
如附圖所示，該磁力玩具包括多個(gè)磁棒31和多個(gè)磁性金屬球32。在該磁力玩具中，每一個(gè)磁棒31的組成部分有能夠接受重復(fù)的塑性變形的磁性金屬絲中芯31A，覆蓋除了中芯31A的各端之外的外表面的合成樹脂構(gòu)成的套體31B，置于由套體31B套著的中芯31A各端的磁性端部圓盤31C，以及環(huán)形緊固帽體31D。該環(huán)形緊固帽體31D具體地表示于圖6A和6B，其包括形成于其中心部分而暴露該磁性端部圓盤31C的外端S中心的通孔H，置于端部圓盤31C的外端S的邊緣來支承端部圓盤31C的環(huán)形凸緣部分F，以及從凸緣部分F的邊緣一體延伸、與端部圓盤31C一起緊固于套體31B的每一端的圓柱部分B。各個(gè)磁性金屬球32通過磁棒31的端部圓盤31C磁吸附于磁棒31的每一端。
這樣，中芯31A包含單根金屬絲M或多根金屬絲絞合在一起的線W。
盡管每一個(gè)套體31B可以利用粘合劑粘附于環(huán)形緊固帽體31D的圓柱形部分B的內(nèi)表面，但是粘附力可能隨著時(shí)間而降低。畢竟，因?yàn)橹貜?fù)的塑性變形在接觸表面上帶來的剪力，會(huì)使得套體31B從環(huán)形緊固帽體31D分離。為了減少上面的問題，在套著套體31B的中芯31A的各端裝入環(huán)形緊固帽體31D的圓柱形部分B的情況下，圓柱體B的外表面部分地和套體31B壓合，由此圓柱形部分B咬合住套體31B。或者，套體31B各端的外表面以及環(huán)形緊固帽體31D的圓柱形部分B的內(nèi)表面刻有螺紋使環(huán)形緊固帽體31D可以旋擰到套體31B的各端。這樣，套體31B和環(huán)形緊固帽體31D之間的緊固力增強(qiáng)，而磁性端部圓盤可拆卸地裝置于其間。
另外，在該磁力玩具中，由于磁棒31重復(fù)的塑性變形產(chǎn)生的剪力，中芯31A會(huì)與套體31B在其之間的邊界處分離。因此，中芯31A可能移動(dòng)到套體31B的一邊，或者中芯31A每一端可能傾斜于磁性端部圓盤31C，使得中芯31A的各端與磁性端部圓盤31C的內(nèi)端S’脫離，或者中芯31A的各端與端部圓盤31C之間的接觸面積減少，這樣就極大地減少了磁棒31的磁力。
因此，在依據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的磁力玩具的磁棒中，中芯緊固帽體31E最好用于磁性端部圓盤31C和磁性線芯31A之間。
如圖7以及圖8A和8B所示，中芯緊固帽體31E包括圓盤部分P，以及從圓盤部分P一體延伸并在其內(nèi)外表面都刻有螺紋的第二個(gè)圓柱形部分B’。套著套體31B的中芯31A的各端裝入這樣形成的中芯緊固帽體31E。
在被套著的中芯31A緊固于中芯緊固帽體31E前，該帽體31E處于未刻螺紋的狀態(tài)。因此，被套著的中芯31A的各端裝入中芯緊固帽體31E中，然后中芯緊固帽體31E的圓柱形部分B’被壓合。由此，圓柱形部分B’在其內(nèi)外表面上都刻上了螺紋。也就是說，由于圓柱形部分B’在緊固于中芯31A的狀態(tài)下被壓合而刻上螺紋，圓柱形部分B’的內(nèi)表面更加牢靠地緊固于套體31B的外表面。同時(shí)，中芯緊固帽體31E的圓柱形部分B’的外表面的谷或內(nèi)表面的脊咬合著套體31B的外表面，使得中芯緊固帽體31E更牢固地緊固于套體31B。
另外，中芯緊固帽體31E的圓盤部分P的內(nèi)端通過電阻焊接工藝緊固于中芯31A的各端。因此，圓盤部分P不會(huì)因磁棒31的任何塑性變形脫離中芯31A。另外，在磁性端部圓盤31C放置于圓盤部分P的外端后，圓盤緊固帽體31D刻有螺紋的內(nèi)表面旋擰到中芯緊固帽體31E的圓柱形部分B’的外表面上。
在磁棒31中，用能夠重復(fù)接受靈活的塑性變形的金屬絲或線作為中芯。如圖9所示，磁棒31可以自由形成各種形狀，例如半圓型、圓型、彎型、曲型以及直線型。因此，可以產(chǎn)生具有各種形狀的所需的組裝結(jié)構(gòu)。
構(gòu)造本發(fā)明的磁力玩具的磁棒基本上制造成直線型。由于磁棒本身是柔韌的，所以能自由地形成所需的形狀。也就是說，只要有不同長度的直線型磁棒，就可以組裝多種具有復(fù)雜形狀的結(jié)構(gòu)，這可以從圖10A和10B看到。
現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖11，其表示的是依照本發(fā)明第四實(shí)施例的磁力玩具的磁棒，磁棒的套體31B有多個(gè)沿套體31B的軸向形成的環(huán)槽來提高套體31B與中芯31A的塑性變形性。
工業(yè)應(yīng)用如上所述，本發(fā)明提供了一種包含多個(gè)磁棒和多個(gè)磁性金屬球的磁力玩具。每一個(gè)磁棒可以反復(fù)塑性變形，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)玩具難以建造的各種組裝結(jié)構(gòu)，從而喚起了兒童的興趣。另外，由于磁棒本身能夠自由地形成不同的形狀，所以需要很少的不同形狀的磁棒，因此提高了生產(chǎn)率并且減少了制造成本。
盡管已經(jīng)披露了本發(fā)明的較佳實(shí)施例用于說明本發(fā)明的目的，但是在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的范圍和精神下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員將可作各種可能的改進(jìn)、增加和替代。
權(quán)利要求
1.一種磁力玩具，包含多個(gè)磁棒和多個(gè)磁性金屬球，其特征是每一個(gè)磁棒包括由柔韌性金屬材料制成的磁性線中芯，套著該中芯的除該中芯各端以外部分的、由合成樹脂制成的套體，置于該中芯各端的磁性端部圓盤，以及將磁性端部圓盤緊固于該中芯的環(huán)形緊固帽體，其具有形成于其中心部分的通孔，置于端部圓盤外端的邊緣來支承端部圓盤的環(huán)形凸緣部分，以及從凸緣部分的邊緣一體延伸、與端部圓盤一起緊固于套體的每一端的圓柱部分；以及每一個(gè)磁性金屬球磁性吸附于磁棒的每一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是上述中芯包含單根金屬絲或多根金屬絲絞合在一起的線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是上述中芯由含碳不超過0.2wt％的碳鋼或者含有碳作為攙雜物的純鐵所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是用于上述套體的合成樹脂包含聚氯乙烯、聚丙烯或者聚氨脂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是套體各端的外表面以及環(huán)形緊固帽體的內(nèi)表面刻有螺紋使環(huán)形緊固帽體可以旋擰到套體的各端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是套體的外表面有多個(gè)沿套體軸向形成的環(huán)槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力玩具，其特征是還包括套著套體的中芯的各端與磁性端部圓盤之間的中芯緊固帽體，該中芯緊固帽體包括置于中芯各端的圓盤部分，以及從圓盤部分一體延伸并在其內(nèi)外表面都刻有螺紋、使其緊固于套體各端外表面的第二個(gè)圓柱形部分。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種磁力玩具，其由磁棒和磁球構(gòu)成，并能自由地形成各種形狀。在該磁力玩具中，每一個(gè)磁棒(31)包含磁性線中芯(31A)、套著中芯(31A)的套體(31B)、置于中芯(31A)的磁性端部圓盤(31C)以及將端部圓盤(31C)緊固于中芯(31A)的環(huán)形緊固帽體(31D)。環(huán)形緊固帽體(31D)包括支承端部圓盤(31C)的環(huán)形凸緣部分(F)，以及與凸緣部分(F)成為一體并且旋擰到套體(31B)的各端、與端部圓盤(31C)一起緊固于套體(31B)的圓柱形部分(B)。磁性金屬球(32)靠磁力吸附于磁棒(31)的各端。
文檔編號(hào)A63H33/04GK1787863SQ03826649
公開日2006年6月14日 申請日期2003年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月20日
發(fā)明者尹奉錫 申請人:尹奉錫