CN104857728A - 建构性玩具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种建构性玩具，该建构性玩具包括可以组装在一起以形成多种三维结构的至少两种不同类型的多个元件。这些元件包括主元件，该主元件包括具有N个花键齿的第一接合特征，其中，N为不小于三的整数，并且该主元件包括具有N’个花键齿的第二接合特征，其中N’＜N。

Description

建构性玩具

技术领域

本公开内容涉及建构性玩具。

特别地，本公开内容涉及包括可以组装在一起以形成多种三维结构的许多元件的建构性玩具。

背景技术

现有技术中已知具有分开的搭建元件的建构性玩具。搭建元件可以组合以构造成用于儿童娱乐及教育的形状。

例如，欧洲专利申请0837724(J C Mott,Morphun ResearchLimited(多纷研究有限公司))描述了一种构建性玩具，该构建性玩具包括多个主搭建元件，该主搭建元件具有设置作为接合特征的花键齿。该结构的问题在于搭建元件在尺寸方面不能变化太大，因为每个元件必须足够大以容置在形状方面与其他搭建元件互补的花键接合特征。因此，搭建元件的任何成品组件将是种类有限的。

虽然难以理解，在通过花键接合特征连接的建构性玩具的生产中涉及大量的工程学技巧和精度。与配合特征相关的尺寸、形状、弹性和性能必须全部考虑到以提供由儿童容易地组装及拆装的玩具，同时还提供了当元件组装时的有效接合。

因此，为了保持不同尺寸的搭建元件之间的有质量的相互作用，通常对于大的元件和小的元件两者使用相同尺寸和构型的花键结构。这样做实际上是期望的，因为具有不同花键结构的元件的制造和生产增加了设计和制造的复杂性，因此增加了成本。

然而，对于不同尺寸的元件，最小的元件的尺寸受应用于其的花键结构的尺寸的限制。这是因为对于待附接的花键结构以及为使用者提供合宜地定尺寸的元件以进行抓持同时使元件相互接合和脱离需要特定量的基础材料。

替代性地，所有搭建元件可以在具有不同尺寸的所有搭建元件上使用小的花键接合特征，然而，这可能意味着较大的搭建元件不能像其使用较大的花键接合特征时一样被牢固地保持在一起。

因此，非常期望的是包括具有可以以由儿童所需容易性和满意性来接合及脱离的不同尺寸的多个元件的建构性玩具。

发明内容

根据本发明，提供了如所附权利要求中阐述的建构性玩具。本发明的其他特征将从从属权利要求以及以下描述中变得明显。

因此，提供了建构性玩具，该建构性玩具包括能够组装在一起以形成多种三维结构的至少两种不同类型的多个元件，所述元件包括主元件，该主元件包括：具有N个花键齿的第一接合特征，其中N为不小于三的整数；具有N’个花键齿的第二接合特征，其中，N’＜N。

主元件可包括第三接合特征，该第三接合特征在形状方面与具有与第一接合特征或第二接合特征相同的设计但非与两者都相同的设计的接合特征互补并且构造成与所述接合特征接合。

主元件可包括第三接合特征，该第三接合特征不同于第一接合特征和第二接合特征并且具有(N’+1)个花键齿。

主元件可包括第四接合特征，该第四接合特征包括柱、光面孔口(plain aperture)或花键孔口中的至少一者。

玩具还可包括附加元件，该附加元件包括在形状方面与主元件的第一接合特征、第二接合特征、第三接合特征或第四接合特征中的一个接合特征互补并且构造成与这个接合特征接合的接合特征。

附加元件可具有至少两个表面并且在两个表面上设置有具有大致相同的形式、形状和尺寸的接合特征，一个表面上的接合特征相对于另一表面上的接合特征成角度地设置。

附加元件可包括又一接合特征，该又一接合特征不同于附加元件的其他接合特征。

该又一接合特征可包括柱、光面孔口或花键孔口中的至少一者。

主元件或附加元件中的一者或更多者可以呈具有多个平的侧表面的积木的形式，所述表面中的至少一个表面设置有第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的至少一个接合特征，或者设置有在形状方面与第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的一个接合特征互补的并且构造成与这个接合特征接合的接合特征。

主元件可设置为呈具有多个平的侧表面的积木的形式，其中，在表面中的至少一个表面上设置有第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的至少一个接合特征，或者设置有在形状方面与第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的一个接合特征互补并且构造成与这个接合特征接合的接合特征；以及在所述表面中的同一表面或另一表面上设置有第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的不同的一个接合特征，或者设置有在形状方面与第一接合特征、第二接合特征或第三接合特征中的一个接合特征互补并且构造成与这个接合特征接合的接合特征。

主元件可以设置为花键轴，该轴的一个端部设置有M个花键齿，所述M个花键齿从轴径向地向外延伸并且在形状方面与建构性元件的接合特征互补并且构造成与该接合特征接合；该轴的另一端部设置有具有M’个花键齿的凹部，所述M’个花键齿从凹部的内表面径向地向内延伸，其中M为与M’的值不同的整数。

附加元件可设置为花键轴，该轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从第一凹部的内表面径向地向内延伸；该轴的另一端部设置有具有M’个花键齿的第二凹部，所述M’个花键齿从凹部的内表面径向地向内延伸，其中，M为与M’的值不同的整数。

主元件可设置为花键轴，该轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从第一凹部的内表面径向地向内延伸；该轴的另一端部设置有“T”型件，该“T”型件具有从其延伸的许多花键齿M’并且在形状方面与建构性元件的接合特征互补并且构造成与该接合特征接合，其中，M为与M’的值不同的整数。

主元件可设置为花键轴，该轴的一个端部设置有从该轴径向地向外延伸的M个花键齿，该轴的另一端部设置有“T”型件，该“T”型件具有从其延伸的许多花键齿M’，该轴的每个端部在形状方面与建构性元件的不同的接合特征互补并且构造成与该不同的接合特征接合，其中，M为与M’的值不同的整数。

花键轴可设置为铰接轴，该铰接通过设置在介于轴的端部之间的区域处的万向接头提供。

M可以是具有比N大的值的整数；以及M’可以是具有比N’大但是比N小的值的整数。N可以等于6；N’可以等于2；M’可以等于4；以及M可以等于12。

因此，本发明提供了建构性玩具，在该建构性玩具中，所述元件具有不同尺寸的接合特征，并且该玩具包括许多主过渡元件，所述许多主过渡元件具有与建构性玩具的其他元件共同的尺寸和构型的接合特征。

附图说明

现在将参照附图对本公开内容的示例进行描述，附图中：

图1至图4示出了根据本公开内容的主元件的第一示例的多个视图；

图5至图6示出了根据本公开内容的主元件的第二示例的多个视图；

图7至图10示出了根据本公开内容的主元件的第三示例的多个视图；

图11至图14示出了根据本公开内容的主元件的第四示例的多个视图；

图15至图18示出了根据本公开内容的主元件的第五示例的多个视图；

图19至图22示出了图1至图4的主元件与根据本公开内容的附加元件的组合的多个视图；

图23至图26示出了如图19至图22中所示的根据本公开内容的附加元件中的一个附加元件的多个视图；

图27至图30示出了如图19至图22中所示的根据本公开内容的附加元件中的一个附加元件的多个视图；

图31至图34示出了根据本公开内容的附加元件的另一示例的多个视图；

图35至图37示出了根据本公开内容的附加元件的又一示例的多个视图；

图38至图40示出了根据本公开内容的附加元件的又一示例的多个视图；

图41至图43示出了根据本公开内容的附加轴元件的多个视图；

图44至图46示出了根据本公开内容的替代性附加轴元件的多个视图；

图47至图50示出了根据本公开内容的主元件的第六示例的多个视图；

图51至图52示出了图47至图50的主元件与根据本公开内容的类似于图23至图26的附加元件的附加元件组合的多个视图；

图53至图55示出了根据本公开内容的附加元件的又一示例的多个视图；

图56至图59示出了根据本公开内容的附加元件的又一示例的多个视图；

图60至图63示出了图53至图55的附加元件与根据本公开内容的图27至图30中所示的附加元件组合的多个视图；

图64至图67示出了根据本公开内容的呈铰接轴的形式的过渡元件的示例；

图68至图71示出了根据本公开内容的铰接轴的另一示例的多个视图；

图72至图77示出了根据本公开内容的铰接轴的又一示例的多个视图；以及

图78至图80示出了图64至图77的铰接轴示例的组合的多个视图。

具体实施方式

图1至图4示出了根据本公开内容的建构性玩具的主(或“过渡”)元件的第一示例的多个视图。元件10的横截面为多边形并且具有五个大致平的外表面12、14、16、18和20。本公开内容的玩具元件的许多示例在横截面上为多边形并且具有四个或五个大致平的外表面，如在描绘其的附图中可明显看出的。主元件可选地被称作“过渡”元件，因为其能够实现具有不同连接(或“接合”)特征的不同尺寸的块的连接。也就是说，主元件提供了从一种尺寸的建构性元件至另一种尺寸的建构性元件的过渡。

图1至图3示出了元件10的五个大致平的表面12、14、16、18和20。图4示出了元件10的下面/内部视图，并且示出了由限定敞开腔22的壁限定五个表面12、14、16、18和20，在敞开腔22中定位有三个中空的且敞开的圆筒形基座24。基座24从限定表面20的壁的下面延伸。

元件10包括第一接合特征30，该第一接合特征30具有许多花键齿32，例如N个花键齿，其中N是不小于3的整数。花键齿32从半圆形的基部(或突出部)34延伸，该半圆形的基部(或突出部)34从元件10的表面12延伸。

主(或“过渡”)元件10也设置有第二接合特征40，该第二接合特征40具有许多花键齿42，例如N’个花键齿。在所示示例中，第一接合特征30设置有6个花键齿并且第二接合特征设置有2个花键齿。N和N’两者均为整数，并且N’为小于N的值。

主(或“过渡”)元件10还包括不同于第一接合特征和第二接合特征的第三接合特征50，该第三接合特征50具有许多花键齿52，例如(N’+1)个花键齿。在所示示例中，第三接合特征50在形状方面与设计与第二接合特征40相同(即，同样的)的接合特征互补，并且构造成与该接合特征接合。替代性地，第三接合特征可以设置有在形状方面与设计与第一接合特征相同(即，同样的)的接合特征互补，并且构造成与该接合特征接合。

第二接合特征40的花键齿42直接从主(或“过渡”)元件10的表面14延伸。第三接合特征50的花键齿52直接从主(或“过渡”)元件10的表面18中的凹部54的壁延伸。在图1至图4中所示的示例中，设置有另外的两个第三接合特征50，所述两个第三接合特征50均设置在主(或“过渡”)元件10的表面16上。

接合特征30、40被称作“凸形”接合特征，并且接合特征50被称作“凹形”接合特征。

虽然在图1至图4的示例中示出了一个凸形第二接合特征40和三个对等的凹形特征50，但是元件10也可以设置有不同数量的凸形接合特征40和凹形接合特征50/以及凸接合特征40和凹接合特征50的不同组合。同样地，本公开内容的任何示例可设置有与附图中呈现的那些接合特征相比具有不同数量、组合和相关尺寸的接合特征。

如图4中所示，基座24示出为包括延伸离开限定表面20的壁的柱，并且还包括平面孔口60，但也可以设置花键孔口替代。孔口60在最靠近限定表面20的壁的端部处封闭。

图5至图6中示出了主(或“过渡”)元件62的第二示例的多个视图。主元件62除了下述方面之外与图1至图4中所示示例相同：柱66设置在元件62的表面20上。柱66为圆柱形的并且在其远离表面20的端部处为封闭的。

图7至图10中示出了主元件64的第三示例的多个视图。主元件64除了下述方面之外与图1至图4中所示的主元件相同：设置有凹形第一接合特征30’替代图1至图4中所示的设置在圆筒形突出部34上的凸形第一接合特征30，该凹形第一接合特征30’包括许多花键齿，例如N+1个花键齿32，所述许多花键齿32从主元件64的表面12中的凹部34’(或凹槽)延伸。在所示示例中有七个花键齿。

图11至图14示出了与图1至图4中所示的主(或“过渡”)元件类似的主(或“过渡”)元件70的第四示例的多个视图，唯一的不同之处在于该主元件70设置有正方形横截面而不是矩形横截面，并且设置有较少的具有许多花键齿——比如(N’+1)个花键齿——的第三(tertiary)接合特征50。此外，主元件70的腔22设置有中空的柱，像如在对图4的相关描述的基座24。

在图15至图18中从多个角度示出了主(或“过渡”)元件80的第五示例除了下述方面之外与图11至图14中所示的实例相同：元件包括从元件80的表面20延伸的基座/柱66，如参照图5的示例描述的那样。

图19至图22示出了如图1至图4中所示的主元件10与附加元件90、92组装的多个视图。当然，附加元件90包括在形状方面与主元件10的第一接合特征30互补并且构造成与该第一接合特征30接合的接合特征94。在所示示例中，附加元件90包括两个接合特征94，所述两个接合特征94在形状方面与主元件10的接合特征30互补并且构造成与该接合特征30接合，并且该附加元件90还设置有与主元件10的接合特征30相同的两个接合特征30。在所示示例中，附加元件90具有长度与主元件10的表面12的长度相同的一侧，并且具有更深的深度。附加元件90通过将凹形接合特征94滑动成与主元件10的凸形第一接合特征30接合而与主元件10接合。

在图19至图22中所示的示例中，也示出了与主元件10接合的较小的附加元件92。在所示示例中，较小的附加元件92具有长度为主元件10的表面12的大约一半长度的一侧。

如稍后关于图27至图30的描述，花键结构在较小的元件92上设置为与主元件10的第二接合特征40和第三接合特征50的那些接合特征相同的凸形接合特征和凹形接合特征。例如，较小的附加元件92包括接合特征96，该接合特征96在形状方面与主元件10的第三接合特征50互补并且构造成与该第三接合特征50接合。

第二附加元件92与设置在另一元件92上的接合特征接合，并且与主元件10的第三接合特征50接合。如较大的附加元件90一样，较小的附加元件92通过使具有N’个花键齿的接合特征滑动成与主元件10的接合特征50的接合而通过该具有N’个花键齿的接合特征接合。

图21和图22示出了相同结构的不同视图，其中，图22示出了组装的元件10、90、92的下面或“内部视图”。

图23至图26示出了附加元件91的替代性示例的多个视图，该附加元件91与图19至图22中所示的附加元件90类似。附加元件91除了关于设置在上表面102上的柱100的方面之外与附加元件90相同。柱100延伸离开表面102，并且柱100在柱100的远离表面102的端部处是敞开的。附加元件91设置有如先前参照图19以及主(或“过渡”)元件的多个示例描述的凸形接合特征30和凹形接合特征94。如图25和图26中所示，附加元件90、91的下面包括中空的圆筒形元件104，该中空的圆筒形元件104延伸了中空的附加元件90、91的整个深度。设置有从元件的壁和中央基座104延伸的许多导引件106，其中导引件特征106的端部远离其延伸的表面，并且所述许多导引件106被间隔开使得其将整齐地并且带有摩擦地与设置在其他元件上的柱100接合。

图27至图30示出了图19至图22中所示的较小附加元件92的多个视图。较小的元件92的接合特征与如图1至图4中接合特征40、50所示的具有许多花键齿——例如N’个花键齿——的第二接合特征以及具有许多花键齿——例如(N’+1)个花键齿——的第三接合特征相同。此外，块元件94的底面与图1至图4的示例的块元件的底面类似，其中，在一端处敞开的中空圆筒形基座24设置在块的中央并且延伸离开元件92的大的平的表面。当然，基座/柱24可以具有与图1至图4中所示示例的基座/柱不同的尺寸。柱24还包括光面孔口60，但也可以设置花键孔口来替代。孔口60在最靠近壁限定的一端处是封闭的。

在图31至图34中从多个角度示出了附加元件93的另一示例，并且该附加元件93除了下述方面之外与图27至图30中所示的附加元件92相同：柱/基座66设置在元件93的大的平的表面上。

图35至图37示出了附加元件95的另一替代性示例的多个视图，该示例除了设置在元件95的中央的花键孔口97之外与图27至图30的示例相同。花键孔口97延伸了元件95的整个高度，并且呈在两个端部处均敞开的花键中空圆筒形式。在所示示例中，孔口设置有6个花键齿，但是可以根据其需要连接的元件的形状和形式设置不同数量的花键齿。

在图38至图40中从不同角度示出了附加元件120的另一替代性示例。这与图27至图30中所示示例类似，并且元件120为三角形横截面替代多边形横截面元件92。如参照图27至图30的示例性元件92描述的，在该元件120的表面中的三个表面上设置有类似于第二接合特征40和第三接合特征50的接合特征。就本公开内容的任何示例而言，也可以设置有相对于附图中呈现的那些接合特征具有不同数量、组合和/或相对尺寸的接合特征的元件。

图41至43示出了附加元件130的又一示例的多个视图。附加元件130包括花键轴，该花键轴在形状方面与图7至图10的第三主元件64示例的凹形第一接合特征32’互补并且构造成与该凹形第一接合特征32’接合。也就是说，轴130的花键齿构造成在形状和间隔方面与主元件64的凹部34互补使得轴130可滑入凹入的花键齿32’中并且与凹入的花键齿32’接合。轴130也构造成配装在为与图1至图15的示例共有的基座/柱24的内侧。

图44至46示出了替代性花键轴140的多个视图，该替代性花键齿140具有与图1至图18中所示的主元件示例的第二接合特征40相同的尺寸和间隔。附加轴元件140具有花键齿42，该花键齿42构造成在形状方面与如图1至图18中所示的第三接合特征50互补并且构造成与该第三接合特征50接合。也就是说，轴140构造成滑入从第三接合特征50的凹部54延伸的花键齿52并且与所述花键齿52接合。附加元件140也构造成配装在图23至图34中所示的较小的附加元件的中空柱/基座内，并且也在形状方面与图35至图37中所示的附加元件95的孔口/柱24的花键齿互补并且构造成与所述花键齿接合。附加元件140也构造成与在图38至图40的附加元件120中所示的凹形接合特征接合。

因此，附加轴元件130构造成联接具有主元件和附加元件的凹形接合特征30’的元件，从而提供用于将主元件和附加元件配装在一起的方式。因此，建构性玩具元件的组件可沿离开如图19至图22中所示的搭建方向延伸。也就是说，附加元件130可允许元件添加至图20中所示的示例，使得建构性玩具组件延伸入页面中并且/或者延伸出页面。

同样地，附加轴元件140可用于通过附接具有在形状方面与轴140的接合特征互补的凹形接合特征50的较小附加元件而延伸建构性搭建物，使得其如在图20中所示大大地延伸入页面中和或延伸出页面。

图47至图50示出了第六示例的主/过渡元件150的多个视图。该主元件150包括与图1至图18的示例的特征类似的特征，其中，主元件150具有凸形第一接合特征30、凸形第二接合特征40和凹形接合特征50，其中，第一接合特征30、第二接合特征40和第三接合特征50具有不同数量的花键齿。然而，在该示例中，当第一接合特征30具有许多花键齿，例如N个花键齿——其中N为不小于三的整数并且在所示示例中N＝6——时，该示例的花键齿32小于图1至图18中所示示例的那些花键齿。此外，在图47至图50的示例中所示的突出部34小于图1至图18中所示的突出部。

如图49、图50中所示，在元件150的背面上设置有第四接合特征152，该第四接合特征152设置为在一端部处敞开的圆筒，其中花键齿154从圆筒152的内表面朝向圆筒152的中央延伸。该圆筒152用于与图44至46中所示的轴140接合并且在形状方面与该轴140互补。

图51至图52示出了通过借助第一接合特征30和第二接合特征30’联接至附加元件160的主元件150的多个视图。附加元件160的该示例类似于图19至图22中所示的元件90，然而，其可具有不同的尺寸，例如其尺寸是元件90的尺寸的一半或四分之一。

图53至图55中所示的附加元件170类似于图11至图14中所示的附加元件，其中，包括具有相同的形状和构型的接合特征，也就是说如参照图1至图18描述的接合特征。也就是说，附加元件170具有与如图1至图18中所示具有花键齿42的第二接合特征40的那些类似的接合特征40。设置在块170的表面中的所有表面或一些表面上的接合特征14具有彼此大致相同的形式、形状和尺寸。然而，位于一个表面上的接合特征相对于另一表面上的接合特征成角度地(例如所示以直角、垂直)设置。

同样地，在图56至图59的示例中，示出了呈多边形板182形式的附加元件180的各种视图，该多边形板182具有上表面184和相反表面186以及提供在设计方面与图1至图18的示例共同的接合特征40的花键齿42。因此，接合特征40在两个表面184、186两者上为大致相同的形式、形状和尺寸，然而，在一个表面上的接合特征相对于另一表面上的接合特征成角度地设置，并且在所示示例中，在一个表面上的接合特征相对于另一表面上的接合特征呈直角地设置。

图60至图63中所示的示例性组件示出了联接至元件92(如图27至图30中所示)的元件170。因此，块170上的花键齿42的布置允许附加元件92中的一个附加元件沿一个离开附加块170的方向延伸，并且块170上的花键齿的布置使得另一元件92可以沿不同的方向例如垂直的方向(如所示)延伸离开块170。这样增加了根据本公开内容的建构性玩具的建构性功能，以允许牢固的并且能够容易地接合和分离的沿不同方向延伸的联接，从而允许以三维方式构建形状。

明显地，其他元件可以添加至该构型，例如，图1至图52的示例以凸形接合特征和凹形接合特征适当地接合并联接所提供的任何组合。也就是说，所设置正确的凸形接合特征与适当的凹形接合特征联接并接合，那么建构性玩具可以被组装。

图64至图67示出了另一示例的过渡元件190的多个视图。在该示例中，元件190为铰接轴。该铰接通过设置在轴的端部194、196之间的区域处的万向接头192提供。轴的第一部分198设置有许多花键齿，所述许多花键齿从轴径向地向外延伸，在构型方面与用于附加轴元件130的花键齿32类似。轴190的在铰接部192的与第一部分相反的一侧上的第二部分199设置有具有不同数量花键齿的凹形接合特征。也就是说，第二部分199设置有具有花键齿193的圆筒形凹部197，该花键齿193从凹部197的内表面195径向地向内延伸。换言之，过渡元件可设置为花键轴，该轴的一个端部设置有从轴径向地向外延伸的M个花键齿并且在形状方面与主元件或附加元件中的一者的接合特征互补并且构造成所述接合特征接合；轴的另一端部设置有带有M’个花键齿的凹部，所述M’个花键齿从凹部的内表面径向地向内延伸，其中M为与M’的值不同的整数。凹部197和花键齿193构造成在形状方面与如图44至图46中所示的附加轴140互补并且与该附加轴140接合。因此，铰接轴190可以用于将具有如图7至图10中所示的第一接合特征30、30’的建构性玩具元件附接至具有凹形第三接合特征50的块元件。当然，替代性地，在轴元件140的端部***铰接轴190的端部196中之后，其他建构性元件可以被添加至轴元件140的端部。

图68至图71示出了替代性过渡铰接轴200的多个视图，该替代性过渡铰接轴200除了以下方面之外与图64至图67中所示的铰接轴190类似：铰接轴200设置有两个凹形花键轴替代一个凸形花键轴和一个凹形花键轴。也就是说，过渡轴元件200可以设置为花键铰接轴，该轴的一个端部202设置有带有花键齿205的第一凹部201，花键齿205从第一凹部201的内表面203径向地向内延伸；该轴的另一端部204设置有具有不同数量的花键齿207的第二凹部206，花键齿207从凹部的内表面209径向地向内延伸。换言之，过渡元件可设置为花键轴，该轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从第一凹部的内表面径向地向内延伸；该轴的另一端部设置有具有M’个花键齿的第二凹部，所述M’个花键齿从凹部的内表面径向地向内延伸，其中M为与M’的值不同的整数。铰接轴的端部202构造成是能够适合于接纳如图41至图43中所示的花键轴130，并且另一端204构造成能够适合于接纳如图44至图46中所示的花键轴。

图72至图77中示出了另一示例的过渡铰接轴元件210。如图64至图71的示例中的那样，轴具有呈万向接头形式的铰接部192。轴212的一个端部设置有凹形接合特征214，该凹形接合特征214具有能够与图41至图43中所示的附加轴130相配的花键构型。也就是说，轴210的端部212设置有具有花键齿205的第一凹部201，该花键齿205从第一凹部201的内表面203径向地向内延伸。轴210的在铰接部192的与端部212相反的一侧上的另一端部设置为具有花键齿222的花键“T”型件220，花键“T”型件220与如图1至图40中所示的第三接合特征50相配。在所示示例中，存在两个花键齿222，所述两个花键齿222彼此大致呈直角地并且相对于其基部224成45度延伸。换言之，过渡元件可设置成花键轴，该轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从第一凹部的内表面径向地向内延伸；该轴的另一端部设置有具有许多花键齿的“T”型件，所述许多花键齿从该“T”型件延伸并且形状方面与主元件或附加元件中的一者的接合特征互补并且构造成与所述接合特征接合。

过渡元件可以替代性地设置为花键轴，该轴的一个端部设置有从轴径向地向外延伸的M个花键齿；该轴的另一端部设置有具有许多花键齿的“T”型件，所述许多花键齿从“T”型件延伸，该轴的每个端部在形状方面与主元件和/或附加元件的不同的接合特征互补并且构造成与所述接合特征接合。

因此，过渡轴元件210与主元件部比如图7至图10中所示的主元件部以组合方式的接合允许由使用者/儿童在建构时对结构的延伸是灵活的并且连接至其他结构。

此外，并且如图78至图80中所示，灵活的/铰接轴190、200和210可以组装在一起。

因此，提供了根据本公开内容的建构性玩具，其中，元件中的一些元件呈具有多个平的侧表面的积木的形式，所述表面中的至少一个表面以及通常所述表面中的多于一个表面设置有接合特征。所述元件的横截面通常可以为多边形的。

主元件/过渡元件和附加元件两者可被设置成积木。

也就是说，主元件可以设置为呈具有多个平的侧表面12、14、16、18和20的积木的形式，其中，在表面12、14、16、18和20中的至少一个表面上设置有第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的至少一者，或在形状方面与第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的一者互补并且构造成与所述一者接合的接合特征。在所述表面12、14、16、18和20中的同一表面或另一表面上设置有第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的不同的一个接合特征，或者在形状方面与第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的不同的一者互补的并且构造成与所述不同的一者接合的接合特征。设置在主元件/过渡元件上的不同的接合特征可以彼此具有不同的整体尺寸，从而有利于将具有不同整体尺寸的搭建元件连接在一起。换言之，每个主元件包括第一接合特征，该第一接合特征定尺寸并且定形状成与另一元件的互补的接合特征接合，并且每个主元件还包括第二接合特征，该第二接合特征具有与第一接合特征不同的尺寸和/或形状并且构造成与另一元件的下述互补的接合特征接合：该互补的接合特征不同于第一接合特征并且与第一接合特征不相配。主元件和连接至其的元件可以具有不同尺寸，接合特征和互补的接合特征相对于元件的尺寸适当地定尺寸。

附加元件可以设置成具有多个平的侧表面12、14、16、18和20的积木的形式，所述表面中的至少一个表面设置有第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的至少一者，或者在形状方面与第一接合特征30、第二接合特征40或第三接合特征50中的一者互补的并且构造成与所述一者接合的接合特征。

替代性地，主元件和附加元件两者可设置为花键轴，其中，轴的不同端部设置有具有不同构型的花键齿，以用于与其他花键结构接合。

在示例被描述为具有凸接合特征的情况下，其也可替代性地设置为具有适合的花键结构的凹形接合特征。

因此，提供了包括如在先前描述中描述的并且在附图中所示的多个元件的建构性玩具。该建构性玩具的元件包括可组装在一起以形成多种三维结构的至少两个不同类型。建构性玩具的元件包括主元件和附加元件。该主元件包括具有不同并且不相配的花键结构的接合特征。其可以包括设置成并且构造成接纳凸形花键结构的凹形花键结构，该凸形花键结构与存在于相同元件上的其他凸形和或凹形花键结构不相配。也就是说，每个主元件可联接至具有第一类型的花键结构的另一元件，并且也联接至具有与其他花键结构不相配的不同花键结构的其他元件。因此，具有相同设计的元件可彼此连接并且连接至具有不同设计的元件。

如以上描述的，这具有的优势在于：不同尺寸的元件以及必要的是具有不同整体尺寸的不同花键结构可以被连接在一起以增加由使用者搭建的设计的多样性、复杂性和粒度(granularity)的变化。

本公开内容的附加元件可具有多种不同的形状，并且如描述的，可具有下述花键结构：该花键结构相同并且相配，该花键结构可以是凹形的或凸形的，并且可以彼此成角度地设置使得附加元件至主元件或另一附加元件的联接意味着该建构性玩具可以沿多个方向延伸。同样地，如关于本公开内容描述的轴和铰接轴也允许从基本主(或“过渡”)元件沿不同方向搭建建构性玩具并且允许建构性玩具以趣味性的、创作性的并且有趣的方式联接至其他主元件和附加元件。

在所有情况下，花键结构为滑动结构，其中一个接合特征必须相对于不同元件的相应接合特征接合并且滑入到位。

此外，建构性玩具可添加其他附加元件。

因此，本公开内容的建构性玩具由于其允许设计的复杂性和灵活性因此提供了相对已知的建构性玩具的优势。

应注意与关于本申请的本说明书同时提交或在其之前提交的并且对于公众查阅本说明书而言公开的所有论文和文献，并且所有这些论文和文献的内容通过参引并入本文。

本说明书中公开的所有特征(包括任何所附权利要求、摘要和附图)和/或因此公开的任何方法或过程的所有步骤，可以以除了其中这种特征和/或步骤中的至少一些相互排斥的组合之外的任意组合进行组合。

除非另有明确地说明，本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用于相同、等同或类似目的的替代性特征代替。因此，除非另有明确地说明，否则所公开的每个特征都仅是一个通用系列的等同或类似特征的一个示例。

本发明不限于前述实施方式的细节。本发明扩展至在本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征中的任何新颖的特征或者任何新颖的组合，或者扩展至因此公开的任何方法或过程的任何新颖的步骤或任何新颖的组合。

Claims (18)

1.一种建构性玩具，包括能够组装在一起以形成多种三维结构的至少两种不同类型的多个元件，所述多个元件包括主元件，所述主元件包括：第一接合特征，所述第一接合特征具有N个花键齿，其中N为不小于三的整数，所述第一接合特征在形状方面与另一元件上的接合特征互补并且构造成与所述另一元件上的接合特征接合；第二接合特征，所述第二接合特征具有N’个花键齿，其中，N’＜N，所述第二接合特征在形状方面与又一元件上的接合特征互补并且构造成与所述又一元件上的接合特征接合，所述又一元件上的接合特征与所述第一接合特征不同并且不相配。

2.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件包括第三接合特征，所述第三接合特征在形状方面与具有与所述第一接合特征或所述第二接合特征相同但非与两者都相同的设计的接合特征互补并且构造成与所述接合特征接合。

3.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件包括第三接合特征，所述第三接合特征不同于所述第一接合特征和所述第二接合特征并且具有N’+1个花键齿。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述主元件包括第四接合特征，所述第四接合特征包括柱、光面孔口或花键孔口中的至少一者。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述建构性玩具还包括附加元件，所述附加元件包括下述接合特征：所述接合特征在形状方面与所述主元件的所述第一接合特征、所述第二接合特征、所述第三接合特征或所述第四接合特征中的其中一个接合特征互补并且构造成与所述其中一个接合特征接合。

6.根据权利要求5所述的建构性玩具，其中，所述附加元件具有至少两个表面并且在两个表面上设置有具有大致相同的形式、形状和尺寸的接合特征，一个表面上的接合特征相对于另一表面上的接合特征成角度地设置。

7.根据权利要求4至6中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述附加元件包括又一接合特征，所述又一接合特征与所述附加元件的其他接合特征不同。

8.根据权利要求7所述的建构性玩具，其中，所述又一接合特征包括柱、光面孔口或花键孔口中的至少一者。

9.根据权利要求5至8中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述主元件或所述附加元件中的一者或更多者呈具有多个平的侧表面的积木的形式，所述表面中的至少一个表面设置有所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的至少一个接合特征或者设置有在形状方面与所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的其中一个接合特征互补并且构造成与所述其中一个接合特征接合的接合特征。

10.根据权利要求1至8中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述主元件设置为呈具有多个平的侧表面的积木的形式，其中，在所述表面中的至少一个表面上设置有所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的至少一个接合特征，或者设置有在形状方面与所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的其中一个接合特征互补并且构造成与所述其中一个接合特征接合的接合特征；以及

在所述表面中的同一表面或另一表面上设置有所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的不同的一个接合特征，或者设置有在形状方面与所述第一接合特征、所述第二接合特征或所述第三接合特征中的不同的一个接合特征互补并且构造成与所述不同的一个接合特征接合的接合特征。

11.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件设置为花键轴，所述花键轴的一个端部设置有M个花键齿，所述M个花键齿从所述花键轴径向地向外延伸并且在形状方面与建构性元件的接合特征互补并且构造成与所述建构性元件的所述接合特征接合；所述花键轴的另一端部设置有具有M’个花键齿的凹部，所述M’个花键齿从所述凹部的内表面径向地向内延伸，其中M为与M’的值不同的整数。

12.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件设置为花键轴，所述花键轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从所述第一凹部的内表面径向地向内延伸；所述花键轴的另一端部设置有具有M’个花键齿的第二凹部，所述M’个花键齿从所述第二凹部的内表面径向地向内延伸，其中，M为与M’的值不同的整数。

13.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件设置为花键轴，所述花键轴的一个端部设置有具有M个花键齿的第一凹部，所述M个花键齿从所述第一凹部的内表面径向地向内延伸；所述花键轴的另一端部设置有“T”型件，所述“T”型件具有从所述“T”型件延伸的许多花键齿M’并且在形状方面与建构性元件的接合特征互补并且构造成与所述建构性元件的所述接合特征接合，其中，M为与M’的值不同的整数。

14.根据权利要求1所述的建构性玩具，其中，所述主元件设置为花键轴，所述花键轴的一个端部设置有从所述花键轴径向地向外延伸的M个花键齿，所述花键轴的另一端部设置有“T”型件，所述“T”型件具有从所述“T”型件延伸的许多花键齿M’，所述花键轴的每个端部在形状方面与建构性元件的不同的接合特征互补并且构造成与所述不同的接合特征接合，其中，M为与M’的值不同的整数。

15.根据权利要求11至14中的任一项所述的建构性玩具，其中，所述花键轴设置为铰接轴，通过设置在介于所述花键轴的端部之间的区域处的万向接头提供铰接。

16.根据权利要求11至15中的任一项所述的建构性玩具，其中，

M为具有比N大的值的整数；以及

M’为具有比N’大但是比N小的值的整数。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的建构性玩具，其中，

N＝6；

N’＝2。

18.根据权利要求11至16中的任一项所述的建构性玩具，其中，

M’＝4；以及

M＝12。