1.本发明一方面涉及一种适用于包括多个模块化玩具元件的玩具构造系统的可变形模块化玩具元件。根据另一方面，提供了一种玩具构造系统，该玩具构造系统包括可变形模块化玩具元件和一个或多个另外模块化玩具元件。
背景技术：
2.用于构造游戏体验的模块化积木是众所周知的。例如，玩具构造系统包括这样的模块化玩具元件，其具有配合联接构件，该联接构件允许模块化玩具元件的可释放互连，以便构造模型、拆卸它们以及重新构造修改的或全新的模型。例如，在us3005282中公开了一种包括模块化玩具元件的玩具构造系统。这种玩具构造系统还可以包括小玩偶形状的模块化玩具元件或者玩偶元件，它们可以用可移动元件组装成各种不同的玩偶，以便于结合构建体验的角色扮演体验。这种玩偶元件例如公开在usd253711中。这种玩具构造系统的游戏体验可以通过添加功能元件来进一步增强，比如包括电气和电子部件的模块化玩具元件，比如用于接收输入的传感器、用于处理输入的处理器和用于例如直接基于输入或基于处理后的输入产生输出的致动器。这种电子增强的玩具体验可以促进非常复杂和高级的游戏体验。然而，这种复杂和高级的游戏体验可能不是每个人都能轻松获得的。这种电子增强的玩具体验可能还需要额外的基础设施，比如布线和电源。
3.因此，希望进一步开发用于现有玩具构造系统的模块化玩具元件，以便以简单和直观的方式用这种模块化玩具构造系统增强物理游戏的刺激体验。
技术实现要素：
4.本发明的第一方面涉及一种适用于包括多个模块化玩具元件的玩具构造系统的可变形模块化玩具元件，其中可变形模块化玩具元件包括：主体部分，其包括一个或多个联接构件，该一个或多个联接构件适于将主体部分与玩具构造系统的模块化玩具元件可释放地联接；附接到主体部分的头部部分，其中头部部分包括用于在其中接收主体部分的腔，其中主体部分可相对于头部在缩回位置和展开位置之间移动，在缩回位置，主体部分缩回到腔中，由此可变形模块化玩具元件具有第一形状，在展开位置，主体部分在轴向方向上从腔展开，由此可变形模块化玩具元件具有第二形状；以及适于将主体部分锁定在展开位置的第一锁定装置。
5.头部部分通常限定具有用于在其中容纳主体部分的腔的外壳。主体部分附接到头部部分，使得主体部分可以缩回到腔中和从腔中展开。
6.优选地，主体部分和设置在其上的一个或多个联接构件中的至少一些配置成使得至少当主体部分处于展开位置(也称为可变形模块化玩具元件的展开状态)时，可变形模块化玩具元件可以与其他玩具构造元件可释放地互连。为此，一个或多个联接构件布置在主体部分上，使得当主体部分处于展开位置时它们是可接近的。因此，一个或多个联接构件布置成使得至少当主体部分处于展开位置时它们在功能上可接近，用于将可变形模块化玩具
元件与玩具构造系统的其他模块化玩具元件连接。通常，从轴向方向看，一个或多个联接构件布置在主体部分的至少一端上。
7.有利地，根据一些实施例，主体部分和其上提供的一个或多个联接构件配置成使得当主体部分处于缩回位置时，可变形模块化玩具元件可以可释放地与其他玩具构造元件互连，缩回位置也称为可变形模块化玩具元件的缩回状态。为此，一个或多个联接构件布置在主体部分上，使得当主体部分处于缩回位置时它们是可接近的。通常，从轴向方向看，一个或多个联接构件布置在主体部分的至少一端上。
8.有利地，根据一些实施例，主体部分和其上提供的一个或多个联接构件配置成使得可变形模块化玩具元件在缩回状态和展开状态下都能与其他玩具构造元件可释放地互连。为此，一个或多个联接构件布置在主体部分上，使得当主体部分处于展开位置时它们是可接近的，并且当主体部分处于缩回位置时，它们也是可从可变形模块化玩具元件的外部接近的。通常，从轴向方向看，一个或多个联接构件布置在主体部分的至少一端上。
9.在可变形模块化玩具元件的第一形状中，主体部分缩回到头部部分中，即至少部分隐藏在头部部分的相应腔中。第一形状也可称为可变形模块化玩具元件的缩回状态。在可变形模块化玩具元件的第二形状中，主体的至少一部分在轴向方向上从头部突出。因此，第二形状也可以称为可变形模块化玩具元件的展开状态。在第二形状中，主体部分至少比在第一形状中从头部部分突出得更远。通常，在第一形状中，当可变形模块化玩具元件呈现第二形状时，主体部分完全缩回到头部部分中，并从头部部分伸出。与第一形状相比，第二形状沿轴向方向延伸。
10.第一和第二形状被认为是与不同种类的游戏体验相关的不同种类的形状。当可变形模块化玩具元件处于缩回状态时，其具有第一种形状，能够实现第一种游戏体验，比如弹球或骰子滚动类游戏体验；而当可变形模块化玩具元件处于展开状态时，它具有第二种形状，实现第二种游戏体验，比如角色扮演类游戏体验。此外，由于可变形模块化玩具元件具有用于与另外模块化玩具元件进行可释放联接的联接元件，因此除了已经与可变形模块化玩具元件的两种不同(第一和第二)形状相关的不同游戏体验之外，并结合这些不同游戏体验，能够实现构造游戏体验。因此实现了不同种类游戏的特别丰富和灵活的组合。因此，当在兼容的玩具构造系统中使用可变形模块化玩具元件时，有助于增强创造性的物理游戏。
11.通过将联接元件布置在主体部分上，一个或多个联接元件本身也可被制成可缩回和可展开的。因此，促进了进一步增强的创造性游戏。将联接元件完全缩回到第一形状的轮廓是有用的，例如在联接元件的某些特征否则会干扰与第一形状相关的游戏体验的情况下。通过将联接元件适当地布置在主体部分上，联接元件可以缩回到头部部分中—相对于与第一形状相关的所设想的游戏体验来说是无害的。然而，根据布置，联接元件仍可以从外部接近，同样在可变形模块化玩具元件的缩回状态下。然而，在这种情况下，有必要使用玩具构造组的模块化玩具元件中选定的一些，以便与玩具构造系统的更宽范围的其他模块化玩具元件相结合来促进适当的构建游戏体验。为此，所选的模块化玩具元件的形状和尺寸应能从第一形状的外部伸入布置在主体部分上的联接元件。所选择的模块化玩具元件上的至少第一联接元件适于可释放地联接到主体部分上的联接元件，其中至少第二联接元件布置在所选择的模块化玩具元件上，使得当所选择的模块化玩具元件联接到主体部分时，其可直接连接到玩具构造系统的其他模块化玩具元件。
12.例如，可以是玩具构造系统中的配合联接元件的一部分的突出栓、凹陷平坦部或凸缘如果布置在头部部分的外表面上则可以影响与给定的第一形状相关的弹球游戏体验所期望的平滑滚动运动。通过在主体部分上布置这种栓、平坦部或凸缘，它们可以完全缩回到第一形状，例如由头部部分限定的弹球形状，从而允许足够平滑的滚动运动。另一方面，展开主体部分使得布置在其上的联接元件可直接附接到其他模块化玩具元件。因此，至少在展开状态下，可变形模块玩具可结合与展开状态相关的游戏体验直接用于构造游戏。
13.可变形模块化玩具元件还包括适于将主体部分锁定在展开位置的第一锁定装置。当处于锁定状态时，第一锁定装置适于防止转换机构的意外激活。因此，促进了可变形模块化玩具元件的改进的直观操作，特别是在涉及与展开状态相关的游戏类型的组合的游戏活动期间，比如角色扮演体验和构建/构造游戏。
14.在主体上提供一个或多个联接构件和提供适于将主体锁定在展开位置的锁定装置的特定组合允许改善的构建体验，至少当可变形模块化玩具元件处于展开状态时使用其进行构建时，因为它防止可变形模块化玩具元件从第二形状意外变形回到第一形状，和/或允许通过头部部分保持可变形模块化玩具元件，并传递足够的力以将主体部分的一个或多个联接构件连接到其他玩具构造元件(或与之脱离)。在没有第一锁定装置的情况下，变形机构的意外激活可能在某些游戏活动中发生，比如玩具构造模型构建，包括可变形模块化玩具的操作，例如在其展开状态。
15.有利地，根据一些实施例，第一锁定装置适于防止变形机构被用于在其展开状态即当可变形模块化玩具元件呈现第二形状时接合或脱离可变形模块化玩具元件的联接的力意外激活。
16.举例来说，在组合的角色扮演和构造游戏期间，最自然的是通过头部部分抓住处于展开状态的可变形模块化玩具元件，例如当四处移动可变形模块玩具时，以及当试图将可变形模块玩具附接到其他模块玩具元件/从其分离时。当解锁时，在用于接合(或脱离)可变形模块化玩具元件和其他模块化玩具元件之间的联接的构建操作期间施加的力可能意外激活变形机构，并导致主体部分至少部分地从展开位置向缩回位置屈服到头部部分中。这可能导致不期望的变形，或者甚至完全阻止任何有用的构造游戏，因为用于接合(或脱离)主体部分和其他模块化玩具元件之间的联接所需的力不能容易地从头部部分传递到主体部分。
17.通过使用第一锁定装置，用户可以将可变形模块玩具锁定在展开状态，从而主动选择与第二形状相关的游戏体验，然后该游戏体验可以容易地与构造游戏体验相结合，而没有任何不希望的转变为第一形状的游戏体验。用户可以解锁可变形模块化玩具，以允许在第二形状和第一形状之间变形，从而通过选择可变形模块化玩具的相关形状主动选择期望的游戏体验。由此，用户能够主动选择期望的游戏体验组合。
18.可替代地或除了第一锁定装置之外，可以提供第二锁定装置，其中第二锁定装置适于将主体锁定在缩回位置。当被激活时，第二锁定装置适于防止变形机构的意外激活，例如通过用于从玩具构造系统的模块化玩具元件脱离处于缩回状态的可变形模块化玩具元件的联接的力。因此，有助于进一步改进可变形模块化玩具元件的直观操作，特别是在游戏活动期间，包括与缩回状态相关的游戏类型的组合，比如弹球滚动体验，和构建/构造游戏。此外，因此需要有意的用户姿势，以便于从缩回状态转换到展开状态，从而进一步增强用户
主动选择游戏体验的期望组合的能力。
19.此外，根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，锁定装置适于防止主体部分通过施加到可变形模块化玩具元件的轴向压缩力从展开位置朝向缩回位置移动。
20.因此，锁定装置适于将可变形模块化玩具元件锁定在展开状态，从而防止主体部分通过施加到可变形模块化玩具元件的轴向压缩力即通过在轴向方向上将头部部分和主体部分推向彼此的力而在头部部分的相应腔中从展开位置朝向缩回位置移动。因此，防止用于通过轴向定向的力变形可变形模块化玩具元件的机构的意外激活，这种意外激活可能例如在以第二形状(例如代表玩偶的展开状态)的可变形模块化玩具元件进行构建期间，当通过头部部分保持可变形模块玩具并通过头部抵靠支撑表面向主体部分施加轴向定向的力时，例如当将主体与玩具构造系统的其他模块玩具元件互连时出现。因此，这样的实施例通过较大的头部部分抓住可变形模块化玩具元件，并通过头部部分施加所需的接合力，以将主体部分上的联接构件与玩具构造系统的另外模块化玩具元件的联接构件接合，从而有助于自然的构建/构造姿势。当接合模块化玩具元件的配合联接构件时，该实施例尤其有利，玩具构造系统包括沿轴向方向施加的压缩力。通过激活锁定装置，该锁定装置在其“锁定”位置配置成防止展开的主体部分在轴向力的作用下缩回到头部部分的腔中，可以施加所需的接合力来将可变形模块化玩具元件和另外模块化玩具元件联接在一起。
21.有利地，根据一些实施例，当施加至少达到并包括将可变形模块化玩具元件联接到玩具构造系统的另外模块化玩具元件所需的轴向力的轴向定向的压缩力时，锁定机构适于防止轴向变形机构的激活。压缩力是将主体部分推向头部部分的腔中的缩回位置的力。在使用摩擦接合型联接构件的玩具构造系统中，比如已知的栓和腔型联接构件，将可变形模块化玩具元件联接到玩具构造系统的另外模块玩具元件所需的轴向力可被确定为对应于表征所述摩擦接合型的联接力的相反。联接力可被确定为释放互连的模块化玩具元件的联接构件之间的接合所需的力。
22.有利地，根据一些实施例，主体部分在轴向方向上是细长的，即在轴向方向上测量的主体的轴向尺寸大于在垂直于轴向方向的横向方向上测量的主体的任何一个横向尺寸。
23.有利地，根据一些实施例，第一形状由头部的包络限定。根据该实施例，当主体部分处于缩回位置时，主体部分完全容纳在头部的相应腔内，因此不会从头部部分突出。
24.有利地，根据一些实施例，第一形状由头部部分的凸包络限定，即由连接头部部分的最外面的点和表面元件的包络面限定，从包络面的外侧看没有凹表面部分。
25.进一步根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，第一形状是球体、类球体、椭球体和多面体比如正多面体之一。优选地，第一形状是球形。进一步根据一些实施例，第一形状是类球形或椭球形。第一形状可以是球体或类球体的近似。例如，球体或类球体可以由三维体近似，该三维体具有由定义球体或类球体的点跨越的表面，其中球体或类球体的中心位于由这些点定义的三维体的凸包络内。虽然该形状可被描述为大致球体、类球体或椭球体，但从该形状的外部看，这些形状的近似可包括空隙，比如表面中的开口、凹入部分或基本平坦的表面部分。
26.根据第一形状的细节，可变形模块化玩具元件可适用于不同种类的游戏体验，比如滚弹球或掷骰子。当第一形状是球体、类球体或椭球体时；或者当第一形状接近球体、类球体或椭球体时；或者当大量均匀分布的形状限定点确保这种球体、类球体或椭球体的良
好近似时，第一形状将适合于弹球滚动，并因此可以促进弹球游戏体验。当球体、类球体或椭球体由可归因于共同球体、类球体或椭球体表面的较少限定点限定时，并且当这些限定点跨越平坦表面元件以在其上支撑第一形状的可变形模块化玩具元件时，第一形状可促进掷骰子游戏体验。具体而言，掷骰子体验可通过多面体形状来促进，比如规则多面体形状，比如规则多面体，其最外点位于球体或类球体上，并跨越多个平坦表面元件，用于当可变形模块化玩具元件处于第一形状时在不同方向上支撑其上的可变形模块化玩具元件。例如，第一形状可以是具有4、6、8、12或20个平面元素的正多面体。通常，对于弹球或骰子滚动游戏体验，可变形模块化玩具元件设计成使得处于第一形状的可变形模块化玩具元件的质心位于球形、类球形、椭球形或多面形的中心。然而，质心的位置相对于可变形模块化玩具元件的第一形状的几何中心故意偏移也是可以想象的，例如为了提供不寻常的滚动运动模式，为游戏体验增加惊喜元素。
27.根据第一形状的细节，当主体部分处于缩回位置时，可变形模块化玩具元件因此可适于滚弹球，或者当主体部分处于缩回位置时，可替代地适于掷骰子。
28.进一步根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，第二形状是玩偶形状。玩偶形状可以类似于人、人形、机器人、自动人或幻想生物。该玩偶状形状还可以配置成代表人物，比如人或类人人物、游戏人物、故事人物或任何幻想人物。玩偶也可以代表动物、玩具宠物、动物状生物或任何幻想生物。通过将可变形模块化玩具元件变形为玩偶形状，结合由布置在主体部分上的联接元件，特别是布置在主体部分的轴向端上的联接元件促进的构建体验，促进了角色扮演体验。因此，可变形模块化玩具元件进一步促进了组合的角色和场景构建游戏体验。
29.有利地，根据一些实施例，锁定第二形状需要有意的锁定姿势，其中锁定姿势不同于变形姿势。通常，锁定姿势在从第一形状变形为第二形状之后施加，即第一锁定装置通常在可变形模块化玩具元件已经通过用户施加的用于将主体部分缩回到头部部分的变形姿势从展开位置移动到缩回位置之后被接合。进一步有利地，解锁第二形状即脱离锁定装置需要有意的解锁姿势，其中解锁姿势不同于变形姿势。通常，解锁姿势在从第二形状转变为第一形状之前施加，即第一锁定装置通常在可变形模块化玩具元件通过用户施加的用于从头部部分展开主体部分的变形姿势从缩回位置移动到展开位置之前脱离。这里使用的术语“姿势”是指用户激活的主体部分相对于头部部分的运动和/或用户激活的可变形模块化玩具元件的物理用户界面机构。
30.有利地，主体的变形轨迹包括在缩回位置和展开锁定位置之间的中间位置，其中变形轨迹的第一段定义了用于在缩回位置和中间位置之间移动主体的第一姿势，并且其中变形轨迹的第二段定义了用于在中间位置和展开锁定位置之间移动主体的不同于第一姿势的第二姿势。有利地，第一姿势是线性滑动运动，比如在轴向方向上；进一步有利地，第二姿势是旋转运动，比如围绕平行于轴向方向的旋转轴线的旋转。有利地，旋转轴线穿过头部的中心。有利地，根据一些实施例，主体部分通过卡扣配合接合保持在锁定位置。进一步有利地，展开位置具有第一状态(解锁)和第二状态(锁定)：在展开位置的解锁状态下，主体可直接从展开位置移动到缩回位置；而在展开位置的锁定状态下，主体部分不能直接从展开状态移动到缩回状态，而是需要用户沿着具有至少两段的轨迹移动主体部分的两个不同的姿势。至少第一段用于将主体部分从锁定状态带到解锁状态，并且至少第二段用于将主体
从展开位置的解锁状态带到缩回位置。因此，锁定装置适于通过单个运动来防止缩回主体，即防止主体从展开位置移动到缩回位置。因此，锁定装置的锁定效果可以通过变形轨迹的适当成形和分段来实现。
31.进一步根据一些实施例，可变形模块化玩具元件还包括配合引导元件，其限定了主体部分相对于头部部分在缩回位置和展开位置之间滑动运动的轨迹。滑动引导运动允许简单的变形机制。
32.此外，根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，配合引导元件包括限定在头部部分和主体部分之一中的一个或多个引导通道，以及限定在头部部分和主体部分中的另一个上的一个或多个配合突起。配合引导通道和突起确保了主体部分相对于头部部分的简单而可靠的滑动运动。
33.进一步根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，轨迹包括轴向段，其限定了主体部分相对于头部部分在轴向方向上的平移运动。如上所述，用于变形和用于锁定装置操作的不同姿势可以由相应的轨迹段来定义。沿着轴向方向的线性平移运动允许简单且直观的展开和缩回机构，其能够以简单且直观的方式被激活，例如通过施加到主体部分的任一轴向端的推动姿势。因此，实现了可变形模块化玩具元件的特别简单且直观的操作。优选地，轴向段从缩回位置开始。
34.此外，根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，轨迹还包括旋转段，其限定了主体部分相对于头部部分围绕轴向定向的轴线的旋转运动。通过提供围绕轴向定向的旋转轴线的引导旋转运动(其被合适的引导装置限制到轨迹)，可以实现防止主体部分相对于头部部分的轴向位移的锁定效果。特别地，在横向于轨迹的轴向方向上施加的力的作用下，主体部分的运动被阻止。因此，通过施加到可变形模块化玩具元件上的旋转姿势，可以防止缩回和/或展开的意外运动，例如由于在角色扮演或构造游戏期间操作可变形模块化玩具元件时施加的力。
35.进一步根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，轴向段和旋转段彼此顺序布置，其中轴向段将缩回位置与解锁展开位置连接，并且其中旋转段将解锁展开位置与锁定展开位置连接。因此，实现了非常适合游戏环境的特别直观的配置，其中滚动、角色扮演和构造游戏的活动将被组合在相同的游戏体验中。因此，可以通过施加将主体部分从头部部分压出的第一姿势，随后施加相对于头部部分扭转主体部分的第二姿势，以将可变形模块玩具锁定在第二形状，来执行展开。然后可以通过以相反的顺序施加相应的姿势来实施缩回，即施加扭转姿势来解锁主体部分，并且随后将主体部分推入缩回位置以获得第一形状。
36.有利地，展开和缩回发生在轴向方向的平移运动中，而锁定和解锁通过旋转运动发生，因此需要分别用于展开/缩回和锁定/解锁的两种不同姿势。通过清楚地将不同功能“变形”和“锁定”的激活分离成单独但简单的姿势，改进了可变形模块化玩具元件的直观操作。
37.进一步根据一些实施例，可变形模块化玩具元件还包括第一卡扣配合装置，其适于可释放地将主体部分保持在展开和锁定位置。通过提供这种可释放的卡扣配合装置，当在可变形模块玩具从第二形状变形到第一形状之前解锁其时，需要克服第一卡扣配合装置的障碍的有意物理交互姿势。这防止当主体部分处于展开和锁定位置时锁定装置的意外解锁。有利地，根据一些实施例，第一卡扣配合装置布置成使得当主体部分处于引导装置轨迹
的旋转段中的位置时其被接合。因此，卡扣配合装置允许以简单和直观的方式保持锁定装置接合。
38.进一步根据一些实施例，可变形模块化玩具元件还包括第二卡扣配合装置，其适于可释放地将主体部分保持在缩回位置。因此，从第一形状到第二形状的变形需要克服卡扣配合障碍的有意物理交互姿势。因此，可以防止主体部分意外展开，例如主体从其缩回位置“掉出”。为了将第二卡扣配合装置从缩回位置的接合状态中释放出来而需要克服的卡扣障碍可以相对于上述的联接力进行配置。因此，第二锁定装置可以由第二卡扣配合装置实现。
39.此外，根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，一个或多个联接构件是摩擦接合型的，比如栓和腔型的。
40.此外，根据可变形模块化玩具元件的一些实施例，当主体部分处于展开位置时，从轴向方向看，一个或多个联接构件布置在主体部分的远端，最优选地在突出的远端。
41.根据另一方面，一种玩具构造系统包括：可变形模块化玩具元件和一个或多个另外模块化玩具元件，每个包括一个或多个联接构件，其配置用于将模块化玩具元件彼此可释放地互连。
42.可变形模块化玩具元件特别适用于包括多个模块化玩具元件的玩具构造系统(或作为其一部分),每个包括一个或多个联接构件，其配置用于可释放地将模块化玩具元件彼此互连，其中可变形模块化玩具元件的一个或多个联接构件与玩具构造系统中的其他模块化玩具元件的相应配合联接构件兼容。
43.因此，促进了先进的构建体验，其中可变形模块化玩具元件可被添加到由多个模块化玩具元件构造的复杂玩具构造模型中，从而增强了玩具构造模型的功能，并因此提供或至少改善了引人入胜的游戏体验。模块化玩具元件可以是已知的类型，比如使用摩擦型夹紧接合的模块化玩具元件，例如上述的栓和腔型。玩具构造系统的另外模块化玩具元件通常可以包括不可变形模块化玩具元件。此外，玩具构造系统可包括多个如本文所公开的任何此类可变形模块化玩具元件，比如两个、三个、四个或更多个可变形模块化玩具元件。因此，由玩具构造系统构造的玩具构造模型可以通过向玩具构造模型添加多个可变形模块化玩具元件来增强。
附图说明
44.将结合附图更详细地描述本发明的优选实施例，在附图中：
45.图1-3示出了现有技术的模块化玩具元件；
46.图4是根据一个实施例的可变形模块化玩具元件的剖视图；
47.图5是根据图1所示实施例的一组两个可变形模块化玩具元件和另外模块化玩具元件的剖视图；
48.图6是根据图1所示实施例的一组两个可变形模块化玩具元件和两个另外模块化玩具元件的剖视图；
49.图7是根据图1所示实施例的一组可变形模块化玩具元件和另外模块化玩具元件的剖视图；
50.图8是根据另外实施例的可变形模块化玩具元件的透视图；
51.图9是图8所示的可变形模块化玩具元件的头部部分的部件透视分解图；
52.图10是图8所示的可变形模块化玩具元件的主体部分的透视图；
53.图11a/b是图8所示的可变形模块化玩具元件的第一和第二正视图，其中头部部分被部分地切除，处于缩回状态；
54.图12a/b是图8所示的可变形模块化玩具元件的第一和第二正视图，其中头部部分被部分地切除，处于转移状态；
55.图13a/b是图8所示的可变形模块化玩具元件的第一和第二正视图，其中头部部分被部分地切除，处于完全展开和解锁状态；以及
56.图14a/b是图8所示的可变形模块化玩具元件的第一和第二正视图，其中头部部分被部分地切除，处于完全展开和锁定状态。
具体实施方式
57.现在将参考砖块形式的模块化玩具元件来描述可变形模块化玩具元件和包括此处公开的这种可变形模块化玩具元件的玩具构造系统的各个方面和实施例。然而，本发明可以应用于在玩具构造套件中使用的其他形式的模块化玩具元件。
58.图1示出了一种模块化玩具元件，在其顶面上具有联接栓，并且具有从底部延伸到砖块中的腔。如在us3005282中公开，腔具有中心管，并且另一块砖上的联接栓可以摩擦接合容纳在腔中。图2和3示出了其他这种现有技术的模块化玩具元件。其余附图中所示的模块化玩具元件具有这种已知类型的联接构件，其形式为配合的栓和腔。然而，然而，除了或代替栓和腔，也可以使用其他类型的联接构件。联接栓以正方形平面网格的形式布置，即限定联接栓序列沿其布置的正交方向。相邻联接栓之间的距离在两个方向上一致且相等。在限定规则平面网格的联接位置处联接构件的这种或类似布置允许玩具模块化玩具元件在彼此相对的离散数量的位置和定向上互连，特别是相对于彼此成直角。图1-3中所示的模块化玩具元件是被动类型的，除了机械模型构建之外没有附加功能，比如电磁、电子、光学等。然而，功能模块化玩具元件也可以与本发明的实施例相结合。这种功能模块化玩具元件除了用于实现机械模型构建功能的联接元件之外还可以包括用于实现附加功能的传感器和/或致动器，比如用于电磁、电子和/或光学功能。
59.参考图4-7，现在描述可变形模块化玩具元件的第一实施例。在整个图4-7中，可变形模块化玩具元件以轴向截面图示出，该截面取自包括可变形模块化玩具元件在轴向方向上的中心轴线的中心平面。可变形模块化玩具元件具有带有联接元件11和12的主体部分10，带有内腔21的头部部分20，内腔21适于在其中容纳主体部分10。从轴向方向看，这里为腔型的联接构件11布置在主体部分10的底端。从轴向方向看，相应的联接构件12(这里为栓型)布置在主体部分10的顶端。如图4-7示意性所示，可变形模块化玩具元件1还包括由配合凹部31和突起32形成的锁定装置，其中凹部31可以布置在主体部分10上(如图所示)或头部部分20中的腔21的内表面上(此处未示出配置)，并且其中配合突起32可以相应地布置在头部部分20中的腔21的内表面上(如图所示)或主体部分10上(此处未示出配置)。
60.图4示出了可变形模块化玩具元件1。可以看到主体部分10相对于头部部分20处于缩回位置，其中主体部分10基本完全容纳在腔21内。因此，可变形模块化玩具元件1呈现第一形状，其在这里基本由头部部分20的球形限定。在第一形状中，可变形模块化玩具元件1
因此适用于例如弹球类型的游戏体验，比如在弹球投掷游戏或弹球奔跑中。如图4中的粗箭头所示，可以向主体部分10施加轴向力，以便将主体部分10移出其在腔21中的缩回位置，从而将其从头部部分20展开。
61.图5示出了玩具构造系统的元件，包括多个可变形模块化玩具元件1a、1b和作为另外模块化玩具元件99的构建板。可以看到，可变形模块化玩具元件1a、1b的主体部分10相对于相应的头部部分20处于展开位置，其中主体部分10从头部部分20沿轴向方向伸出。可变形模块化玩具元件1a、1b因此呈现第二形状，其由头部部分20的球形和轴向突出的主体部分10限定。这里，第二形状具有玩偶形状，其可以用作例如由另外模块化玩具元件构造的场景中的角色，或者用作棋盘游戏的棋子，其中甚至游戏棋盘也可以由玩具构造系统的这种另外模块化玩具元件构造。在第二形状中，可变形模块化玩具元件1a、1b(或1)因此适于例如角色扮演和/或游戏玩耍体验。
62.可变形模块化玩具元件1a示出为处于解锁状态，其中锁定装置的配合凹部31和突起32相对于彼此旋转错位。因此，可变形模块化玩具元件1a的锁定装置没有被接合。另一方面，可变形模块化玩具元件1b示出为处于锁定状态，其中处于展开位置的主体部分10已经相对于头部部分20围绕中心轴向定向的旋转轴线扭转，从而使锁定装置的配合凹部31和突起32相对于彼此对齐。可变形模块化玩具元件1b的锁定装置因此被接合。由于可变形模块化玩具元件1a处于解锁状态，在轴向压缩力的施加下，主体部分10将屈服于腔21中。当用户抓住可变形模块化玩具元件1a的头部部分20以将其附接到构建板99时，这可能例如成为不希望的问题。另一方面，由于接合的锁定装置1b，当以这种方式操作时，不会缩回到头部部分中。
63.参考图8-10，现在描述可变形模块化玩具元件100的第二实施例。可变形模块化玩具元件100具有主体部分110，如从轴向方向a看，主体部分110在其底端具有腔形式的联接构件111，其适于以已知的方式并且如上面已经讨论的那样接收栓形状的配合联接构件。如图10最佳所示，主体部分110在其下部类似于具有躯干、腿和手臂的人形主体。可变形模块化玩具元件100还具有球形头部120，其具有适于在其中容纳主体部分110的腔121。主体部分110附接到头部部分120，并且可以相对于头部部分120在缩回位置和展开位置之间移动。如图9最佳所示，头部部分120包括外壳122、内壳123和框架124，外壳122的外表面限定球形，内壳123基本形成头部部分的块体。框架124具有内引导表面131，其适于通过与引导构件132的相互作用来引导主体部分110相对于头部部分120的变形运动，如下面参照图11a/b-14a/b进一步详细描述。此外，框架124具有构件144、146，其适于与布置在柔性臂140的远端上的构件142配合，以提供第一和第二卡扣配合装置，也如下面参照图11a/b-14a/b进一步详细描述。
64.现在转到图11a/b-14a/b，描述了可变形模块化玩具元件100的第二实施例从第一形状到第二形状的变形。图11a/b-14a/b示出了相对于头部120处于不同位置的主体部分110的一系列正视图，其中头部120被部分切掉，两个轴向切面在中心轴线a处以90度角相交(如图8-10所示),以留下头部120的四分之一。在图11a/b-14a/b的每一个中，标有“a”的附图和标有“b”的附图分别示出了在这两个剖面中看到的头部120的正视图。
65.第一形状是适合于弹球或球型游戏体验的球形，而第二形状是适合于例如角色扮演或游戏玩耍的玩偶形状。玩偶形状可以例如是普通棋子或代表给定的游戏角色。正如图
4-7所示的第一实施例，在主体部分110相对于头部部分120的任何位置，主体部分110的联接元件111都可以从可变形模块化玩具元件100的第二实施例的外部接近。因此，可变形模块化玩具元件100的第二实施例也支持其第一和第二形状的构建体验。
66.图11a/b示出了处于缩回位置的主体部分110，其中主体部分110基本完全容纳在头部部分120中的腔121内。主体部分110的径向突出的鼻部132和头部部分120的引导通道131在该位置相互作用，以防止主体部分110的径向旋转，同时允许相对于头部部分120在轴向方向上的线性平移。柔性臂140的远端上的径向突出的凸耳142位于凹部143中，并且抵靠构件144保持就位，以卡扣配合接合的方式防止这种轴向平移，从而形成上述第二卡扣配合装置，用于将主体部分110保持在缩回位置。因此，为了将可变形模块化玩具元件100从第一形状转变为不同的形状，需要用户有意地向主体部分110施加轴向力以克服卡扣配合障碍的姿势，以相对于头部部分120在轴向方向上线性移动主体部分110。图12a/b示出了处于转移位置的主体部分110，其中主体部分110在配合突起132和引导通道131的引导下沿着由此限定的变形轨迹的第一段相对于头部部分120在轴向方向上自由平移。因此，主体部分可以通过如图12a/b所示的沿第一段的轴向运动从图11a/b所示的缩回位置转移到第一展开位置，在第一展开位置，可变形模块化玩具元件100处于如图13a/b所示的展开和解锁状态。如图13b最佳所示，头部部分120上的径向向内突出的边缘146与突起132的底面相互作用，以限制主体部分相对于头部部分的轴向运动，从而防止主体部分110与头部部分120分离。引导通道131还包括旋转段，该旋转段与突起132结合限定主体部分110相对于头部部分120绕轴向定向的中心轴线a的旋转运动。通过使处于展开位置的主体部分110相对于头部部分120绕轴线a旋转，可变形模块化玩具元件100从如图13a/b所示的展开和解锁状态进入如图14a/b所示的展开和锁定状态。为在引导通道131中运行的引导构件132定义的轨迹的轴向和旋转段彼此顺序布置，其中轴向段将主体部分110的缩回位置与其解锁展开位置连接，并且其中旋转段将解锁展开位置与其锁定展开位置连接。
67.边缘146包括凹部145，其形状和尺寸适于在主体部分110处于展开位置时容纳径向突出的凸耳142，以形成抵靠边缘146的障碍的卡扣配合接合。如图14b最佳所示，通过接合卡扣配合，主体部分可以保持在展开和锁定位置，从而实现上述第一卡扣配合装置。
68.因此，通过主体部分110相对于头部部分120的缩回/展开，可变形模块化玩具元件100可以在主要由头部部分120限定的球形(也称为弹球或圆球形)和由主体部分110和头部部分120组合限定的玩偶形状(也称为人物)之间变形。特别地，可变形模块化玩具元件的展开状态是可锁定的，以允许在使用玩偶时不受干扰的构建和/或角色或游戏玩耍体验。