用于成套玩具中的主体 本发明涉及成套玩具，包括至少第一、第二、第三和第四主体，各主体有相等的尺寸，其中：
各所述的主体包括设在基体部分上的一个连接部分，
各基体部分包括一外表面，限定了圆柱形的腔，
所述的第一主体和第二主体设成可相互堆积起来，其中所述的第一主体的连接部分可转动地装在所述的第二主体的所述的腔中，
所述的第三主体和第四主体设成可相互堆积起来，其中所述的第三主体的连接部分可转动地装在所述的第四主体的所述的腔中，
各所述的主体还包括至少一个连接件，其中至少一个连接件形成从所述的外表面向外延伸的凸块，
所述的第一主体和第三主体设成可相互邻接装配起来，其中所述的第一主体地所述的连接件与所述的第三主体的所述的连接件配合，和
所述的第二主体和第四主体设成可相互邻接装配起来，其中所述的第三主体的所述的连接件与所述的第四主体的所述的连接件配合。
US 5，361，919公开了一种这样的成套玩具。在该成套玩具中，所述的主体具有同样的形状和可用作瓶盖或玩具。连接部分设成在基体部分上的圆形凸块，基体部分有空心的多面柱体的形状，特别是六面柱体。各主体还包括设在多面柱体的各外表面上的从表面延伸出的一个卡紧块，或设在表面上的一个卡紧块，从一个主体表面延伸出的卡紧块配合在从另一个主体的表面上的一个凹槽中。这样，两个主体可相互邻接装配起来，其中有从一个主体表面延伸出的卡紧块的表面与另一个主体带凹槽的表面正切。
图1示意地示出了已知主体的一种结构。参见图1，当使用四个这种主体时，可以装配成第二主体2堆在第一主体1上，和通过第一主体上的卡紧块5与第三主体上的凹槽6配合把第三主体3装配到第一主体上。如果需要的话，可把第四主体4放在第三主体3上而不用把第四主体4装配到第二主体2上，注意第四主体与第二主体的正切表面都有凹槽7、8以避免第四主体与第二主体的装配。这样限制了主体的可能的形状的数目。更具体地，如果主体外表面为六边形，其中每两侧设一个卡紧块(如US 5，361，919公开的)，第二主体只能有三种形状，也就是，第二主体的凹槽与第四主体的凹槽相邻。另外，设在第二主体或第四主体的表面上的卡紧块(未示出)之一会阻碍步进转动。
本发明的目的是提供一种成套玩具，可以构成一个结构，其中通过两个连接件的配合，可把第一对主体相互邻近装配起来，而另外两个主体可设在所述的第一对主体顶部相互邻接，使得可以得到较多数目的结构。
本发明的另一个目的使另外两个主体可相互相对作步进转动，优选地转过至少180°角。
按照本发明的一个方面，提供的成套玩具的特点在于所述的第一和第三主体相互邻接装配时，所述的第一和第三主体的各凸块只位于由所述的第一和第三主体的外表面和两个公共的正切面所限定的空间内，各所述的公共正切面与所述的第一和第三主体的外表面正切，和所述的第二和第四主体相互邻接装配时，所述的第二和第四主体的各凸块只位于由所述的第二和第四主体的外表面和两个公共的正切面所限定的空间内，各所述的公共正切面与所述的第二和第四主体的外表面正切。
这样可构造一种结构，其中第一对主体，例如第一和第三主体(或第二和第四主体)相互邻接装配起来，而另外两个主体，例如第二主体和第四主体(或第一主体和第三主体)设成在上述的一对主体顶部相互邻近而不把该另外两个主体的连接件相互配合起来。通过把各凸块只设在限定数目的空间内，可以得到不用把另外两个主体相互配合起来的多种结构。例如，如果主体的基体部分有正方形的外表面，不用把第二主体和第四主体相互配合起来可允许另外的主体中的一个可有三种结构。在六边形的情况下，凸块设在一个侧面上，可有五种结构。
更具体地，至少在所述空间外，所述的外表面是多面柱体的和包括在所述的空间外的至少三个侧面。这允许作步进转动运动，例如至少为180°，而不会被凸块阻挡。
在本发明的成套玩具的第一优选实施例中，各连接件包括一个凸形件和一个凹形件；在各连接件中，至少凸形件和凹形件之一形成从所述的外表面向外延伸的凸块，和当两个所述的主体邻接装配起来时，一个主体的所述的凸形件配合在另一主体的凹形件内和该主体的凹形件与另一主体的凸形件相配合。
这允许不用两类不同的主体(也就是凹形主体及凸形主体)而可以把两个主体邻接配合起来，因为两个主体都有由凸形件及凹形件件形成的连接件。当两个这类主体邻接装配时，一个主体的凸形件与凹形件与另一主体的凸形件与凹形件连接。
在本发明的成套玩具的第二优选实施例中，所述的凸形件和所述的凹形件形成从所述的外表面向外延伸的凸块，一个主体的凸形件和凹形件与另一个主体的凹形件和凸形件作可滑动的配合。当两个这种主体邻接装配时，可保证两个主体的紧配合。通过把两主体相互拉开很难把这种连接脱开。但是通过两主体作相互滑动可以容易地把这种连接脱开。
在本发明的成套玩具的第三优选实施例中，所述的凸形件和凹形件位于所述的外表面上在一个不大于所述的外表面上60°范围的扇形段上。这样，在建立上述结构时，两相邻主体可作大于180度的步进转动运动，而不会被凸形件及凹形件挡住。
在本发明的成套玩具的第四优选实施例中，所述的凸形件和凹形件位于所述的表面上在一个不大于所述的外表面上40°范围的扇形段上。这样保证了凸形件和凹形件相互间有足够的间隙距离，使得可以限制两个相互邻接配合的这种主体的扭矩受限制和保证紧密的配合。
本发明还涉及用于成套玩具的主体和主体的用途用作容器的盖、容器或积木式元件。
下面参照附图详细说明本发明，附图中：
图1示出了现有技术的成套玩具的一种结构的横剖面；
图2以放大的比例示出本发明一个主体的透视图；
图3是相互邻接装配起来的两个图2的主体的透视图；
图4是几个图2的主体构成的一个结构的透视图；
图5示意地示出其中设置凸块的空间；
图6示出本发明一个最佳实施例的凸元件及凹元件的放大图；
图7-13示出本发明主体的连接部分的形状的几个变型；
图14示出本发明主体的基体形状的变型；
图15示出把两个连接部分相互连接起来的连接部分；
图16和17示出装在连接部分中的其它附件；
图18以放大的比例示出本发明的主体的另一实施例的透视图；
图19示出本发明的主体又一实施例的透视图；
图20示出本发明的主体中的夹紧件的几种结构；
图21和22示出具有凸元件和带止挡件的凹元件的基体部分的两个实施例的侧视图；
图23是具有凸元件和带止挡件的凹元件的基体部分的另外实施例的侧视图；
图24是沿图23中ⅩⅩⅣ-ⅩⅩⅣ线剖切的部面图；
图25和26是在本发明的另外的实施例中在主体上方看的顶视图；
图27是设置成配合在图2的两主体间的连接体上方看的顶视图；
图28是本发明的另一个主体的侧视图；
图29-30示出本发明的成对形状的成套玩具或积木式元件；
图33和34示出装在本发明的主体上的连接环。
参见图2，图中示出本发明的一个最佳实施例的主体10。主体10设有一基体部分11，基体部分11有多面柱体的外表面，具体地为圆柱形，和包括一个圆柱形的腔(未示出)。在基体部分11，设有一个连接部分12。基体部分11是空心的，而连接部分可是空心块或实心块。按照一个最佳实施例，连接部分是空心的，因此在用塑料模制这种主体时，可保持主体的总厚度尽可能薄，这样可避免缩陷。
连接部分的尺寸设成使得当它装配在另一主体的基体部分的腔中时可作转动运动。具体说，连接部分的圆柱形的外径13基本等于腔的内径(未示出)。
主体10还包括一个设在基体部分上的连接件14、15。更具体地，连接件设成一个凸形件14和一个凹形件15。按照一个变型的实施例，连接件设成一个凸形件，可装在另一主体的相应的凹形件中。连接件也可设成从基体部分外表面向外延伸出的多个凸块，也可设成在一个主体中的凹部与另一主体的凸块相配合。
本发明的两个主体可相互堆起来，只要把第一主体的连接部分装入第二主体的基体部分的腔中。
通过把第一主体的连接件与第二主体的连接件接合可把本发明的两个主体相互邻接地装配起来(如图3所示)。这种结构下面称为“积木”。
图4示出本发明的多个主体构成的另外结构。第二主体17按上面所述堆在第一主体16上。随后如结合图3说明的那样，第三主体18与第一主体邻接装配在一起。随后，第四主体19堆在第三主体18上，和任选地，通过把第五主体的凸形件和凹形件接合在第二主体的凹形件和凸形件中，可把第五主体20与第二主体17邻接装配起来。如箭头21所指，两块积木17，20和第四主体19可转动转过至少180°，因为各基体部分的外表面的形状是圆柱形的，和没有凸形件阻碍运动。
图5示出相互邻接配合的图3的两个主体的基体部分的外表面22的简化的底视图。如上面所述，基体部分有多面柱体外表面，特别是圆柱形的外表面。特别的圆柱形示于图5中，如果形状是不同的(如图14和15所示的形状)，也适用于同样的道理。在图5中，为了表示清楚省去了凸形件及凹形件。在该图中，相应外表面的两个圆22相互不接触。按照一个改型，两个外表面相互接触以便在两个主体相互邻接装配起来时提供一个更紧的结构。图5中阴影部分示出凸块必须位于其中的空间以便可实施上述的至少转过180°的转动。该空间限定在外表面22和两个公共的正切面23，24之间。该两个公共正切面与第一和第二主体的两外表面22正切。
图6示出与图3所示的第二主体的凸形件和凹形件装配在一起的第一主体的凸形件和凹形件的放大的详细结构。按照该实施例，凸形件14和凹形件15形成从基体的外表面22向外延伸的凸块。另外，凸形件和凹形件成形为通过沿与基体的中心轴线26平行的方向把凸形件滑入凹形件中使两者相互配合。这个最佳实施例的优点是当通过连接件相互配合而相互邻接装配起来时，两个主体相互牢固地连接起来，而把两个主体相互拆开要求比较高的力。
凸形件和凹形件的形状也确定装配的牢固程度。已经发现c形的凹形件14和相应的互补形状的凸形件15(如图6所示)有装配得牢固的优点。
图21-24示出了凸形件和凹形件的另外的实施例，其中凹形件15设有止挡件39，用来避免和限制两个装配起来的主体相互相对滑动。通过把两个主体压在一起而不是一个滑入另一个之中来进行这些实施例的两个主体的装配。为此，至少凹形件应该有足够的弹性程度。凸形件有不包括止挡件的凹形件的同样长度，如图21所示。当按照本实施例的两个主体相互配合时，设在各凹形件上的止挡件阻止了滑动运动。在图22的实施例中，由于凸形件14比凹形件更短，仍允许有滑动运动，但是不能通过滑动运动拆开装配起来的两个主体。凸形件14的短的长度决定了滑动运动的距离。
图23和24示出止挡件36的一个变型。按照该实施例，止挡件从主体的基体11突出(如图24所示)，这样在加上确定的力后，两个主体可相互相对滑动。因此，按照该实施例，止挡件可阻碍滑动，但是施加足够的力仍可以滑动，这对装配及拆开两主体是有利的。
应该明白这些止挡件不限于用于本发明包括一个连接部分和一个基体部分的主体，但是也可以设在装配在一起的任何类型的主体上。
凸形件和凹形件的间距也确定装配的刚性程度。凸形件14和凹形件15相隔越远，连接就有更大的刚性。已经发现所述的凸形件和凹形件按至少40度的角度α隔开，可保证有相对刚性的连接。
角度α限定成为两个凸形件的中心轴线27相对基体部分的中心轴线26的夹角。
另一方面，角度α越小，上述的转动运动的转动角度越大。已经发现角度α优选地不超过60度的最大值，以便确保180度的转动运动。因此在角度需大到保证牢固连接，但是不能大到可允许转动大于180度的角度之间寻求妥协方案。如果要求限制转动运动到约180度，那么角度α应尽可能大，只要凸块，也就是凸形件和/或凹形件位于限定的空间。
为了尽可能限制缩陷，整个主体的厚度应受到限制。在一个最佳实施例中，除了连接件附近，应当不超过2mm，优选地不超过1mm。在凸形件和凹形件附近，厚度优选地为不超过3mm。
在图2的主体10的最佳实施例中，连接部分12基本是圆柱形，优选地为空心的以便主体的厚度尽可能小。连接部分也可有其它形状，如图7-13所示。应注意主体10的连接部分可转动地配合在另一主体10的基体部分的腔25(图6)中。由于这一理由，连接部分的形状限制在直径基本等于所述的圆柱形腔的垂直圆柱形28中。如图7所示，连接部分可有多面体的形状，尤其是八面柱体。图8示出有齿轮形状的连接部分。在图9-11，连接部分设有至少两个柱，优选地为相互等距离隔开。连接部分也可以有例如至少一个凸块30的形状，如图12，13所示。按照另一实施例，基体部分的腔可设有连接装置，该连接装置与一个连接部分互补，以便提供在该腔中的连接。
基体部分的外表面也可以有不同形状。一般，相应的基体部分的外表面有多面柱体形状。在说明书及所附权利要求书中认为圆柱形是有无限多的侧面的多面形。按照一个变型，多面柱体可有确定数目的边。也可以有一个圆的表面部分和多个平面边的结合，如图14所示，示出一个基体部分可能有的横剖面形状，该形状为半圆与十六边形的一半相结合。如果这种主体位于图4中的第二主体17和第四主体19，该两个主体的转动运动是一个步进的转动运动，各步等于22.5度(360度除以16)。
图15-17示出用来与本发明主体连接的附件的实例。图15中示出了一个连接件31，有一基板32，两边延伸出柱33、34。柱33、34设置用来装配在连接部分的腔中，因此柱的直径基本等于图2连接部分的直径。连接件允许把第一主体的连接部分与第二主体的连接部分连接起来。
图16示出附件的另一实例，其形状为圆柱形，尺寸设成可装在图2的连接部分的腔中。在圆柱形顶部，可装着固定物件的固定件35。装在连接部分中的另一个固定物件的固定件(未示出)也可以形成一个附件。
图17中示出了另一个附件，其中柱33，34设在基板32的同一侧。这些柱设置成装在相互邻近放置或装配一起的两个连接件中。有与图2的连接部分的形状和尺寸的连接柱36设在基板32的另一侧，以便装在主体10的基体部分的腔中。
在一个最佳实施例中，本发明的主体可以用作一个容器，尤其是一个瓶的盖，或者用作一个瓶。当用作盖时，基体部分形成要装到容器上的盖。按照一个变型，连接部分形成要装到容器上的盖。盖的腔可以优选地包括内螺纹(未示出)设成与瓶颈的螺纹配合。使用本发明的主体作为容器的盖对容器提供了附加的价值。
在所述的实施例中，一个盖部分37设在基体部分和连接部分之间，如图2所示。或者盖部分可设在连接部分的顶部(未示出)。也可设想提供没有盖部分的主体。在这个情形下，主体可用作容器的盖，但是仍可用作一个玩具。
连接部分12优选地设有夹紧件38，如图2所示，用来部分夹住在另一主体的基体部分的连接部分的自由转动。按照一个最佳实施例，夹紧件的高度近似为连接部分的高度的一半，如图18所示。在该实施例中，使用者可选择一个夹紧位置，使主体的连接部分完全插入另一主体的基体部分。当只有连接部分的顶部一半部分插入另一主体的基体部分，得到一个松开位置。夹紧件可以有图2-18的形状。按照另一个实施例，夹紧件有延伸的形状，如图19所示。图20示出夹紧件高度的一些变型：夹紧件可比连接部分的水平高(图20a)，或与连接部分的水平相等(图20b)，或比连接部分的水平低。
按照本发明，两个主体，尤其是瓶盖，相互邻近装配，如图2所示，形成一个建筑“积木”。多个积木可以不同方式装配，但是一个积木相对另一个积木仍有转动运动。这样，通过建立平壁结构，并相互相对转动积木可方便地形成圆壁结构。
当用作玩具或积木式元件时，由于具有回收性，所以对盖有附加的价值和对环保有贡献。现有的普通盖的模具可方便地适合于成形本发明的主体，代替普通的盖。
在本说明书中，已提出了对本发明的主体的许多改型。很清楚，当制造有本发明主体的结构时，可使用不同的主体的结合，只要它们相互配合。
图25是本发明的两个主体的一个变化的实施例。连接部分12是圆柱形。基体部分11在如图5所示的空间中成方形，在该空间外面是圆柱形。在图26中，示出另一个实施例，其中在图5限定的空间内外都成方形。按照这些实施例的主体不允许相互相对作步进转动，但允许有多个结构。但是它们保持与其它实施例可兼容。
按照图2的两个主体通过图27的一个或几个连接体的中介而可以相互配合起来。这样可形成包括三个或多个主体的细长的积木。弄成方形的连接体可设成与图25、26的主体连接。
如图28所示，基体部分可以有波纹形，便于夹住主体，增加绝热性和可允许的要求的角度相互相对放置主体。
图29-32示出本发明的成对形状的成套玩具或积木式元件。主体50包括两个相互邻接的两个连接部分52。在图30的实施例中，基体部分形成两个分开的容器51a，51b，而在图29中，只形成一个容器53。基体部分的上边缘在靠近中段54处弯曲，以便增强边缘，及可放置另一主体。
图33和34示出本发明成套玩具和积木式元件的一个实施例，其中连接环55设在基体部分11。如图34所示，两个连接环把两个主体的基体部分相配合而把两个主体连接起来，以便形成一个封闭容器或箱子。连接环可用作外壳的支承，因此示出容器的上侧边。