專利名稱：建造系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有單獨(dú)建造元件或部件的建造系統(tǒng)，這些元件或部件可通過(guò)至 少一個(gè)球-插口接頭或插口 -插口接頭來(lái)彼此連接。 一基本的建造元件具有本體，本體的 一端有球，另一端有插口 ，或兩端都是球，或兩端都是插口 。也可構(gòu)思其它的建造元件，其對(duì) 于單個(gè)元件可具有多于或少于兩個(gè)的連接件。 —個(gè)建造元件或部件的球可拆卸地插入到另一元件的插口內(nèi)。插口也被稱之為鉗 口，插口具有至少兩個(gè)被開口分開的花瓣?duì)畈糠?，所述開口位于該花瓣?duì)畈糠值膬蓚?cè)上。當(dāng) 插口內(nèi)部的至少一個(gè)棘爪突入到球上的多個(gè)凹坑中的至少一個(gè)內(nèi)時(shí)，球_插口接頭可在某 些定向上"鎖定"。由于鉗口花瓣?duì)畈糠值妮喞?插口互連中的可用定向范圍至少是2Ji 球面度。球可包括規(guī)則圖形的凹坑，它們可使連接實(shí)現(xiàn)良好的小幅控制和可再現(xiàn)的重新定 向。 諸元件也可以許多方式進(jìn)行互連，例如，兩種類型的插口 -插口連接，其中互連元 件的縱向軸線是共線的。在插口 -插口連接中，一個(gè)元件的花瓣?duì)畈糠峙c第二元件的花瓣 狀部分相連接。第三類型的插口 -插口連接允許諸元件形成一鏈，使諸元件的縱向軸線平 行、共面并與鏈的方向正交。諸元件也可讓第一元件的插口抓住第二元件的本體來(lái)進(jìn)行互 連。對(duì)于插口 -本體的連接，兩個(gè)元件的縱向軸線成正交，且第一元件的對(duì)稱平面和第二元 件的縱向軸線之間的角度可進(jìn)行360度的連續(xù)調(diào)整。在插口 _本體連接中，通過(guò)連接三個(gè) 元件可形成一閉合的系統(tǒng)。該建造組可包括不同規(guī)格范圍的元件和具有一種以上規(guī)格范圍 的連接件的元件。 部件和連接件在大小、構(gòu)造和材料特性方面可構(gòu)造成供肌力和協(xié)調(diào)性方面尚在發(fā) 育的幼童使用。連結(jié)兩個(gè)部件(諸如一球連接到一插口內(nèi))所需的力可以是很有限的，從插 口中拆卸球所需的力也可以是有限的。諸部件的大小做成讓兒童的整個(gè)手可牢固地抓住， 以便施加最大的力以將一個(gè)部件配合到第二部件的匹配零件內(nèi)。


圖1是一兒童玩根據(jù)本發(fā)明的建造系統(tǒng)的立體圖。
圖2是該建造系統(tǒng)的建造部件的側(cè)視圖。
圖3示出連結(jié)在一起的兩個(gè)建造部件。
圖4是建造系統(tǒng)的另一建造部件的立體圖。
圖5是連結(jié)在一起的兩個(gè)建造部件的立體圖。
具體實(shí)施例方式
圖1在標(biāo)號(hào)10處示出兒童12使用根據(jù)本發(fā)明的建造系統(tǒng)的各部件。兒童12拿 住兩個(gè)建造部件100A和100B并正準(zhǔn)備將它們組裝在一起成為單個(gè)單元。諸部件的大小可 完全被兒童的小手抓住。兒童可一個(gè)手拿一個(gè)部件，牢牢地抓住它們，以將一個(gè)部件配合到 另一個(gè)部件。還顯示了其它的部件，它們可進(jìn)一步組裝成一組裝好的單元。
—基本建造部件100顯示在圖2中。建造部件100可由彈性體化合物制成。建 造部件100有一細(xì)長(zhǎng)的大致圓柱形的本體112，其一端有從本體112延伸出的插口或鉗口 114，在第二端有一附連到本體112的基本上球形的球116。插口 114通過(guò)一寬度小于本體 112直徑的頸部118在一端附連到本體112。球116在相反端處也通過(guò)寬度小于本體112 直徑的頸部120附連到本體112。頸部118和120的橫截面可以是圓形、橢圓形、矩形或其 它形狀。 圖中的類似部件可使用類似的編號(hào)。 再參照?qǐng)Dl，部件100A和100B端部對(duì)端部地連接顯示為形成不同結(jié)構(gòu)的一部分。 用一個(gè)手施加作用力推在部件100A上，另一個(gè)手沿相反方向推在部件100B上，直到插口配 合到球?yàn)橹?，這樣，就可將球116插入到插口 114內(nèi)?；蛘?，兒童12可將一個(gè)部件放置在地 板上，用兩個(gè)手拿住第二部件并下推將拿住的部件的球插入到地板上的部件的插口內(nèi)，從 而將球116推入插口內(nèi)。也可將部件100A的插口配合到部件100B的插口內(nèi)來(lái)連結(jié)部件。
圖3在標(biāo)號(hào)200處顯示了包括球116A的第一部件100A和包括插口 114B的第二部 件100B。部件100A和100B沒(méi)有連結(jié)，正在靠近到一起，使球116A插入并配合到插口 114B。
在圖3的標(biāo)號(hào)250處，部件100A和100B彼此已經(jīng)配合，球116A位于插口 114B內(nèi)。 部件100A被部件100B保持住。為了分離兩個(gè)部件，可沿相反方向?qū)Ω鱾€(gè)部件施力以克服 插口 114B的保持力。 部件100可構(gòu)造成與設(shè)定范圍的作用力工作。當(dāng)設(shè)定范圍內(nèi)的插入力或推力施加 到部件上，使插口足夠地?fù)锨蛹{球116時(shí)，部件100就可將球116配合在插口 114內(nèi)。 當(dāng)設(shè)定范圍內(nèi)的拉力施加到部件上，克服插口 114的保持力并使插口撓曲而將球移出時(shí)， 部件100就可從插口 114內(nèi)脫出球116。在玩的過(guò)程中，該保持力可保持部件之間的配合。
部件組可設(shè)計(jì)和構(gòu)造成適用于不同的年齡組。第一組部件可構(gòu)造成其拔出和配合 的力范圍低于第二組的部件。第一組部件可設(shè)計(jì)成適合于學(xué)齡前兒童，他們還沒(méi)有發(fā)育出 學(xué)齡兒童的肌力。第二組部件可設(shè)計(jì)成具有較大的拔出和配合力，以供發(fā)育更成熟的學(xué)齡 兒童使用。 第三組部件可設(shè)計(jì)用于各種應(yīng)用，其中組裝的部件在蠻力操作時(shí)，即在工業(yè)的應(yīng) 用、學(xué)生演示項(xiàng)目或博物館的傳遞展示時(shí)，必須保持配合。這些部件組可設(shè)計(jì)成具有甚至更 大的配合力和拔出力。 可選擇部件材料，匹配構(gòu)造好的零件，以便用有限的力，就像兒童所能施加的力， 就可連結(jié)和拆開諸部件。由于元件設(shè)計(jì)、元件厚度和/或材料的成分，為學(xué)齡前兒童設(shè)計(jì)的 插口的撓曲部分在有限的力氣就可進(jìn)行撓曲。部件材料可以至少部分地進(jìn)行選擇以限制表面之間的滑動(dòng)摩擦，從而在組裝時(shí)，只要施加較小的力就可將部件組裝到插口內(nèi)。
為學(xué)齡前兒童使用而設(shè)計(jì)的元件和部件的表面和邊緣可構(gòu)造成限制組裝所需的 力的大小。例如，連接件和元件的邊緣和角可大半徑地倒圓，以在接觸到匹配的部件元件 時(shí)，限制偏置元件的任何"連根拔除(stubbing)"。 匹配元件的表面可有紋理，以便限制一個(gè)部件與第二部件配合和/或脫離所需的 插入力和拔出力。凹坑、表面粗糙度、突起、光滑度或其它表面特征可用來(lái)限制部件的摩擦、 連根拔除和撓曲，以將它們構(gòu)造成適用于學(xué)齡前兒童。 部件可由彈性體化合物制成，化合物包括以下物質(zhì)中的一種或多種ABS、 PVC、聚 丙烯、聚乙烯、聚酯、天然橡膠、合成橡膠、尼龍、丙烯酸的或其它合成材料或天然材料。部件 可注塑模制。單獨(dú)的部件可包括一種以上材料。部件的端部元件可由不同于部件本體的材 料組成。部件還可包括由金屬或其它材料組成的結(jié)構(gòu)特征，它們可增加結(jié)構(gòu)強(qiáng)度并增加對(duì) 周圍材料的支承。 或者，部件可由木材、金屬、玻璃、礦石、纖維或其它材料制成。 部件100的大小可做成用于合適的年齡組，并設(shè)計(jì)具有該年齡組的配合力和拔出 力。作為用于學(xué)齡前兒童的部件100的實(shí)例，再次參照?qǐng)D2，本體112可包括3. 5英寸至5 英寸的長(zhǎng)度以及1. 0英寸至1. 4英寸的直徑，分別表示在標(biāo)號(hào)A和B處。球116可具有1. 3 英寸至1. 9英寸的直徑，頸部118和120可具有0. 4英寸至0. 5英寸的直徑，分別表示在標(biāo) 號(hào)C和D處。插口 114可在鉗口的花瓣?duì)畈糠种g具有0.9至1.4英寸的開口，以及1.3 英寸至1.9英寸的長(zhǎng)度，分別表示 在標(biāo)號(hào)E和F處。在一個(gè)頸部或兩個(gè)頸部的底部可有一 圓角，這可增加強(qiáng)度。 球116可在表面上包括多個(gè)小凹坑?；蛘?，球的表面可有紋理或是光滑的。這些 尺寸和特征僅是示例而已，實(shí)際的部件可以大一些或小一些，或包括不同的或附加的特征。
作為用于學(xué)齡前兒童的部件100的另一實(shí)例，仍參照?qǐng)D2，本體112可包括3. 5英 寸的長(zhǎng)度以及1. 0英寸的直徑，分別表示在標(biāo)號(hào)A和B處。球116可具有1. 9英寸的直徑， 頸部可具有0.5英寸的直徑，分別表示在標(biāo)號(hào)C和D處。插口 114可在鉗口的花瓣?duì)畈糠?之間具有1. 0英寸的開口 ，以及1. 9英寸的長(zhǎng)度，分別表示在標(biāo)號(hào)E和F處。
圖4示出部件300的一個(gè)替代的結(jié)構(gòu)，其包括本體302、第一插口 304、第二本體插 口 306和球308。本體插口 306顯示位于本體302的中部，并可構(gòu)造成接納另一部件的本 體。 圖5示出與部件402連結(jié)的圖4的部件300，該部件402類似于圖2的部件100。 部件402配合到部件300的本體插口 306。連結(jié)的部件400包括兩個(gè)插口和兩個(gè)球，并可用 來(lái)構(gòu)成其它的結(jié)構(gòu)。部件300還可設(shè)計(jì)成令其配合力和拔出力符合和合適于所選定的年齡組。 所述的系統(tǒng)和組件僅是示例而已，并不用作為有任何的限制。連接件的數(shù)量可以 多于或少于以上所示。連接件的定向或位置可在各實(shí)例中變化。也可使用所給部件的任何 合適的結(jié)構(gòu)或組合，或其等價(jià)物以便執(zhí)行類似的功能。 盡管特別顯示和描述了建造系統(tǒng)和使用方法的實(shí)施例，但還可作出許多變體。本 發(fā)明可包括一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的或相互依賴的發(fā)明，這些發(fā)明涉及到各種特征、功能、元件和 /或特性的不同的組合，它們中的一個(gè)或多個(gè)可定義在以下的權(quán)利要求書中。各種特征、功能、元件和/或特性的其它組合和子組合可在以后的本申請(qǐng)或相關(guān)申請(qǐng)中要求保護(hù)。如此 的變型，不管其涉及到不同的組合還是涉及到相同的組合，不管其范圍是不同、更寬、更窄 還是相等，都將它們看作被包括在本發(fā)明的主題范圍之內(nèi)。對(duì)目前未要求保護(hù)的權(quán)利要求 的可用性或重要性的正確評(píng)價(jià)可不在目前予以實(shí)現(xiàn)。因此，以上實(shí)施例僅是說(shuō)明性的，實(shí)施 例沒(méi)有單個(gè)的特征或元件或其組合，對(duì)于本申請(qǐng)或以后的申請(qǐng)所要求保護(hù)的所有可能的組
合是關(guān)鍵的。每個(gè)權(quán)利要求定義以上描述中所揭示的本發(fā)明，但任何一個(gè)權(quán)利要求不必要 包括可能要保護(hù)的所有特征或組合。如果權(quán)利要求書中引用"一個(gè)"或"第一"元件或其等 價(jià)物，則如此的權(quán)利要求書可包括一個(gè)或多個(gè)如此的元件，既不要求也不排斥兩個(gè)或更多 個(gè)如此的元件。此外，用來(lái)標(biāo)識(shí)元件的諸如第一、第二或第三之類順序的指示詞，只是用來(lái) 在諸元件之間加以區(qū)別，并不表示需要或限制數(shù)量的這樣的元件，且不表示這樣的元件的 特定位置或順序，除非另有具體表述。
權(quán)利要求
一種建造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個(gè)建造部件，每個(gè)建造部件包括圓柱形本體，其具有第一端、第二端以及直徑；設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第一端上的插口，其中，頸部形成在所述插口和所述圓柱形本體之間，所述頸部的寬度小于所述圓柱形本體的所述直徑；以及設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第二端上的基本上球形的元件；其中，第一建造部件的球形元件的大小做成能被接納在第二建造部件的插口內(nèi)。
2. 如權(quán)利要求1所述的建造系統(tǒng)，其特征在于，所述頸部的所述寬度在約0.4英寸至約 0.5英寸之間，其中，所述圓柱形本體的所述直徑在約l.O英寸至約1.4英寸之間。
3. 如權(quán)利要求1所述的建造系統(tǒng)，其特征在于，所述圓柱形本體的所述直徑對(duì)所述頸 部的所述寬度之比在約1. 1至1. 9之間。
4. 一種建造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 多個(gè)建造部件，每個(gè)建造部件包括 圓柱形本體，其具有第一端和第二端； 設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第一端上的插口 ；以及 設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第二端上的基本上球形的元件， 其中，頸部形成在所述球形元件和所述圓柱形本體之間，所述頸部具有寬度；其中，第一建造部件的球形元件的大小做成能被接納在第二建造部件的插口內(nèi)；以及 其中，所述球形元件的所述直徑對(duì)所述第二頸部的所述寬度之比小于3. 75。
5. 如權(quán)利要求4所述的建造系統(tǒng)，其特征在于，所述球形元件的所述直徑在約1. 3英寸 至約1. 9英寸之間，其中，所述頸部的所述寬度在約0. 4英寸至約0. 5英寸之間。
6. —種建造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 多個(gè)建造部件，每個(gè)建造部件包括圓柱形本體，其具有第一端、第二端以及介于約l.O英寸至約1.4英寸之間的直徑；設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第一端上的插口 ；以及 設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第二端上的基本上球形的元件，其中，頸部形成在所述球形元件和所述圓柱形本體之間，所述頸部的寬度在約0.4英 寸至約0. 5英寸之間；其中，第一建造部件的球形元件的大小做成可被接納在第二建造部件的插口內(nèi)。
7. —種建造系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括 多個(gè)建造部件，每個(gè)建造部件包括 圓柱形本體，其具有第一端、第二端以及直徑； 設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第一端上的插口；以及設(shè)置在所述圓柱形本體的所述第二端上的基本上球形的元件，其中，頸部形成在所述 球形元件和所述圓柱形本體之間，所述頸部具有寬度；其中，第一建造部件的球形元件的大小做成能被接納在第二建造部件的插口內(nèi)；以及 其中，所述圓柱形本體的所述直徑對(duì)所述頸部的所述寬度之比大于2. 8或小于2. 7。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有單獨(dú)建造元件或部件的建造系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有通過(guò)至少一個(gè)球-插口接頭或插口-插口接頭可彼此連接的單獨(dú)建造元件或部件。一基本的建造元件具有本體，本體的一端有球，另一端有插口，或兩端都是球，或兩端都是插口。也可構(gòu)思其它的建造元件，這些建造元件對(duì)單個(gè)元件可具有多于或少于兩個(gè)連接件。
文檔編號(hào)A63H33/08GK101720247SQ200880004622
公開日2010年6月2日 申請(qǐng)日期2008年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者J·品斯科爾 申請(qǐng)人:鷹飛能玩具公司