阅读说明：本技术 弹性玩具搭建积木 (Building block for elastic toy ) 是由 赫克托耳·安立奎·奥兰蒂亚·科佩尔 于 2017-10-03 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种由软材料制成的并且可连接到至少一个另外的搭建积木的玩具搭建积木。另外,公开了一种由弹性软材料制成的牢固的搭建积木系统,其使得所述积木能够彼此可拆除地连接,从而允许组装大小超过现有技术的结构并且保持所述结构中的牢固性。(The present invention provides a toy building block made of a soft material and connectable to at least one further building block. In addition, a strong building block system made of elastically soft material is disclosed, which enables the blocks to be removably connected to each other, allowing to assemble structures of sizes exceeding the prior art and maintaining the firmness in said structures.)

弹性玩具搭建积木

技术领域

本发明涉及儿童搭建套组中的搭建积木领域。具体涉及具有不同构型和简单加工的大型积木，其中，连接是基于公母关系实现的，所述大型积木包括由进一步允许组装牢固结构的可压缩的弹性材料制成的积木。

背景技术

儿童搭建套组是本领域众所周知的。它们通常由具有特定构型的多个积木组成，所述特定构型允许每个积木可拆除地连接到至少一个另外的积木以搭建和创建更大的尺寸规格，如专利US 3,005,282中要求保护的那样，该专利描述了一种具有例如正方形、矩形或其他形状的若干构型的中空部的积木，所述积木由硬塑料制成并且配置有适合放入至另一个积木的中空部或两个或更多个相邻积木的中空部的若干圆柱形突起部。

在这方面，允许积木的级联和连续的组装是本领域所公知的，各所述圆柱形突起部之间的间隔距离是对应于所述积木的宽度和/或长度的距离的倍数。在这方面，专利IL121303要求保护一种由半硬塑料材料制成的并且可与至少一个另外的搭建积木连接的玩具搭建积木，其中，发明人开始考虑使用非硬的材料来制造玩具搭建积木，然而，在所述发明中公开的积木包括多个不规则形状和特殊切口，其制造需要复杂的工艺或专用的机械。

在本领域中常见的是，每个积木具有至少一个公元件和至少一个母元件，从而将每个积木的一个或多个公元件***到至少一个另外的积木的母元件中，依此类推。通常，在本领域中，公母关系基于主要在公元件上具有圆柱形形状的圆形元件，和具有管状形状或其他构型的母元件。在这方面，由于存在基于圆形元件的公母关系，在每个公母元件的圆周的轴线上旋转以增加搭建构型的范围是可能的。因此，搭建直的和成角度的结构是可能的。

重要的是要注意到，现有技术中的搭建积木的大小设计成使得儿童可以用其手指来操纵它们，也就是说，其中每个积木的尺寸不大于普通儿童拳头的尺寸。在这方面，由于所需要的部件数量、复杂性以及随着搭建积木达到一定高度而结构失去稳定性的事实，使用具有这种大小的这些材料仅允许创建相对小的结构或规格。然而，因为儿童可能没有足够的力来连接或分离积木，不可能简单地按比例增加本领域中已有的积木的尺寸。在这方面，已经确定儿童想要搭建超出本领域已有的大小的规格，即，超出他们身高的规格或结构，诸如城堡、墙壁或房屋，但是仍提供待搭建的结构中的稳定性、对于儿童的安全性和易用性。

同时，使用硬的或半硬的材料是本领域所公知的，诸如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)塑料或等同物，其中，由于这些材料的特性，所述公母关系必须是精确的，经常使得用儿童的力将已连接的积木分离是非常困难的，或者相反，使得连接较弱而导致结构容易倒塌。另外，硬材料的使用可能对儿童构成风险，因为积木包括容易伤人的钝边或角，并且其中由于冲击或裂开而导致的伤害类型根据玩具搭建积木的尺寸而变化。

因此，期望获得一组搭建积木，其设计以使用软材料为导向，所述软材料可以在不伤害所述用户的情况下受到冲击或被诸如儿童之类的用户的击打，其进一步允许搭建超过本领域使用的平均大小的牢固结构。同样地，创建允许儿童在没有成人的帮助下组装和拆除超过本领域已有的平均大小的结构的一组搭建积木同样是期望的，也就是说，其中用于连接或分离所需要的力是与一个普通儿童的力所匹配的。

因此，允许所述积木或用于加工所述积木的模具涉及简单的设计，而没有任意形状或曲线或难以设计和/或制造的部分。

发明内容

本发明涉及玩具搭建积木，其中，所述积木包括一个或多个形状，由此限定了积木组，其中，所有形状能够彼此匹配，使得积木组可以彼此连接，也就是说，其中一个积木可以适合于可拆除地连接到至少一个另外的积木，从而允许三维结构的模块化构造，而保持单个积木的最终形状而没有其制造更加复杂的任意部件。积木是能够可拆除地连接以形成不同构型的结构或规格的独立部件。本发明可包括方法、系统、设备和/或装置。

在本发明的一个实施例中，每个积木由长方体组成，该长方体在一个面上或在上表面上包括由突起部构成的至少一个突出部，该突起部从所述面的中心以分布形式向外突起，从而限定公元件，并在其底部或相对面上包括凹部或中空部，从而限定母元件，所述母元件的形状、位置和大小与所述突出部的形状、位置和大小具有直接关系，以使积木的至少一个突出部可以适配到另一个积木的中空部中，从而限定了可拆除的公母连接关系。在这方面，本发明中所公开的积木的设计允许调节用于执行连接和/或拆除所需要的力。在本发明的一个实施例中，所述突出部是中空的，以允许突出部由于压缩而具有更大的弹性变形。在本发明的一个实施例中，所述突出部是实心的。在本发明的一个实施例中，所述突出部是圆柱形的。在本发明的一个实施例中，所述突出部的高度大约等于或大于积木的高度的一半，从而使积木的突出部表面的更大量的面积与在其已可拆除地连接处的另一个积木的中空部的内壁接触，以允许积木的连续连接保持牢固。

在本发明的一个实施例中，每个长方体的宽度大于10cm，长度大于20cm，并且高度大于15cm。在具体实施例中，所述长方体具有25cm的长度。

在本发明的一个实施例中，每个积木组由具有弹性特性的至少一种软材料制成，该软材料吸收冲击，从而降低了由一些直接裂开而伤害使用者的风险。在这方面，需要0至12psi(磅/平方英寸)之间的压力来压缩所述材料的25％并且在停止施加压力之后的一段时间内恢复到其原始形状的材料被认为是“软”的。在一个优选的实施例中，使用从3psi到5psi的压力来压缩所述材料的25％。因此，减少了受伤的风险，并且在竖直搭建若干积木时形成的结构中保持了支承，所述积木包括对于所述组装同样提供稳定性的材料密度。

在本发明的一个实施例中，用于制造积木组的材料选自以下列出：乙烯醋酸乙烯酯(泡沫构造)、轻质聚氨酯或聚氨酯泡沫、聚乙烯或聚乙烯泡沫、和/或聚苯乙烯或聚苯乙烯泡沫，其中，所述材料被认为是软的。在本发明的一个实施例中，使用泡沫构造(foamy)和聚氨酯泡沫。

在本发明的一个实施例中，一个积木组由一种材料制成，另一积木组由另一种材料制成，依此类推。

在本发明的一个实施例中，公开了一种搭建积木系统，其中，搭建积木被分为不同材料的搭建积木小组，其中，搭建积木小组中的每个积木具有相同的形状。

在本发明的一个实施例中，公开了一种搭建积木系统，其中，搭建积木被分为不同材料的搭建积木小组，其中，每个搭建积木小组具有不同的形状。

在本发明的一个实施例中，提供了一种搭建积木系统，其中，通过公母元件关系执行各积木之间的连接，其中所述关系是非精确的。在本发明的一个实施例中，公元件相对于母元件的百分比较小，从而限定了易于组装的自由空间。在本发明的另一个实施例中，公元件相对于母元件的百分比较大，从而当将公部***所述母部时限定了对所述百分比的受控的和相对的压缩。在本发明的一个实施例中，在母部(中空部)周围包括有由样式限定的多个孔，其中，当***公元件时，所述孔减轻了由母元件施加在所述公元件周围的压力，从而限定了释放孔(relief bores)。所述释放孔的形状、深度、数量和位置可以变化并且将取决于材料的类型、材料的摩擦系数、公母关系的类型以及用于连接或拆除积木所需要的力的类型。

在本发明的一个实施例中，每个积木的表面包括材料，所述材料改变摩擦系数，并且从而改变具有或不具有精确的公母关系的各积木的连接力和/或拆除力。

附图说明

图1以对应于等轴侧视图、正视图和仰视图的三个不同视图示出了本发明的实施例。

图2示出了图1的积木的AA截面图。

图3示出了本发明的实施例，其中，积木的所有大小是相对于长度L的倍数制成的。

图4以正视图和截面图示出了本发明的实施例，其中包括环绕每个突出部或枢轴部的基部的支承倒角。

图5以正视图和截面图示出了本发明的实施例，其中包括环绕每个突出部或枢轴部的基部的支承倒角，和/或包括环绕每个母元件的释放孔。

图6示出了图5的积木，其中看到在使用期间由所述积木承受的一些应力。

图7示出了本发明的实施例的等轴底部视图，其中释放孔具有非圆形形状。

图8示出了三个积木的组装的说明性示例。

具体实施方式

给出下列描述以使本领域的任何技术人员能够制作和使用实施例，并且在上下文中提供了具体应用及其要求。

对所公开的实施例的若干修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的，并且在不脱离本公开的精神和范围的情况下，本文中限定的一般原理可以应用于其他实施例和应用。因此，本发明不限于所示出的实施例，而是本发明必然与和本文所公开的原理和特征相符合的更广泛的范围相一致。

本发明涉及一种玩具搭建积木，所述玩具搭建积木由弹性软材料制成，可与至少一个另外的具有相同特性的搭建积木连接，其特征在于，该玩具搭建积木包括：从所述积木的至少一个表面延伸的多个突起部，以及设置在与所述至少一个表面相对的表面上的底切凹部，所述凹部中的至少一些与所述突起部基本对准，所述突起部具有或不具有中空的圆柱形形状并构成公连接器件，所述底切凹部构成至少部分地对应于所述突起部的母连接器件。

在本文中示出的示例使用具有两个公元件和两个母元件的积木。然而，本领域技术人员应理解，每个积木的公元件和母元件的数量可变化而不影响本发明的主题，其中，按比例调整积木的大小以适应所述公元件和母元件的数量。另外，所示出的示例由长方体制成，然而，本领域技术人员应理解，所述构型可变化而不影响本发明的主题。

图1以若干视图(等轴侧视图、正视图和仰视图)示出了本发明的实施例，其中，积木10被示出为具有两个突出部，其被称为公元件11，所述公元件11在中央地并且均匀地分布在所述积木10的一个面上；以及对应于母元件12的两个管状孔，所述母元件12在中央地并且均匀地分布在所述积木10的一个相对面上。本领域技术人员应理解，公元件和母元件的数量可以变化而不影响本发明的主题，所以它们可以是具有至少一个公元件11和至少一个母元件12的积木。因此，示出了具有长度L、宽度M、高度H的积木。在本发明的一个实施例中，宽度M和高度H对应于所述长度L的倍数。在具体实施例中，宽度M对应于L/2。

图2示出了图1中的AA截面图。因此，示出了具有高度A和直径D的公元件。在这方面，示出了具有深度P和直径Q的母元件。在本发明的一个实施例中，直径D等于直径Q。

在本发明的另一个实施例中，直径D不等于直径Q。在具体实施例中，直径D大于直径Q。在这方面，高度A等于或小于深度P。在本发明的一个实施例中，高度A和深度P等于或大于高度H的一半。在本发明的一个实施例中，直径D是长度L的倍数。在本发明的另一个实施例中，直径Q是长度L的倍数。

在这种情况下，利用所使用的材料(即软材料)的特性，并且为了确保由积木10的可拆除连接而形成的结构是牢固的，在直径Q和直径D之间存在偏差，由此限定所述元件之间的非精确关系或压力关系，其中，在公元件和/或母元件的至少一个中的弹性变形在所述公母关系中产生连接力。在这方面，所述偏差大于1mm。在具体实施例中，所述偏差是2mm。

公元件11的各个中心之间的间隔距离X对应于母元件12之间的间隔距离。另外，在本发明的一个实施例中，所述距离X是长度L的倍数。在具体实施例中，距离X等于L/2。

图3示出了本发明的实施例，其中，积木的构型和大小是相对于长度L的。

在本发明的一个实施例中，对应于图1的实施例或图3的实施例的长度L大于20cm。在具体实施例中，长度L等于25cm。因此，所述长度与对应于软的弹性材料(该材料需要大约3psi到5psi的压力来压缩其25％，并在所述压力释放后恢复到其原始形状)所选择的材料的机械特性之间的关系限定了可以组装形成牢固结构并且对一个或多个用户构成最小风险的积木组。

图4示出了本发明的实施例，其中，积木10包括倒角20。一旦已形成本发明的多积木结构，由于相同的结构和外力，公元件11承受弯曲。每个公元件11的基部尤其是关键点。因此，为了增加每个积木的使用寿命，在本发明的所述实施例中，包括环绕每个公元件11的基部的倒角。图4示出了具有直的和45°形状的倒角，然而，本领域技术人员应理解，倒角的形状、角度和深度可以变化而不影响本发明的主题。

另外，本领域技术人员应理解，倒角形状可以是弯曲的或不规则的，而不影响本发明的主题。

图5以截面图和仰视图示出了本发明的实施例，其中包括环绕母元件12的一个或多个释放孔5，取决于释放孔的尺寸、数量、形状和位置，当公元件和/或母元件彼此***成非精确的公母关系时，所述释放孔在公元件和/或母元件上提供受控的弹性变形或受控的压力。在这方面，释放孔的使用使得当公母关系包括公部宽度大于母部宽度时，每个公元件能够***母元件和从母元件拆除。因此，当试图将公元件***母元件中时，由于包括摩擦在内的多种因素，产生随着其继续***而增加的压力。在这方面，已经确定的是，当公母关系为非精确的情况下，一些儿童没有足够的力来连接或拆除积木。因此，释放孔5通过允许组装多个连接的积木的牢固结构而使得能够可拆除地连接积木。

在本发明的一个实施例中，所述释放孔在截面图中具有圆锥曲线形状。因此，由所述孔产生的释放压力根据每个公元件***的深度而变化。

本领域的技术人员应理解，所述释放孔的数量、构型、深度、形状和/或尺寸可以变化而不影响本发明的主题。

在本发明的一个实施例中，在每个公元件和/或每个母元件中任一的表面上使用减小摩擦的滑移材料(slip material)层，以使积木能够彼此连接和拆除。

图6以截面图示出了本发明的实施例的积木，其中描绘了每个积木在使用过程中所受到的应力。因此，在积木的一个点处横截面施加的力F被吸收而使所述积木弹性变形而不影响其他点。每个积木的变形将取决于施加的力F和制成所述积木的材料。在这方面，由在短时间段内施加的力F限定的冲击同样地由积木的材料所吸收。

另外，图6示出了特别是当存在非精确的可拆除连接关系并且其中在至少一个所述元件中存在弹性变形时，公元件和母元件所受到的应力。在这方面，示出了释放孔如何允许环绕母元件的材料的一部分被自由地压缩和/或弯曲，从而受控地并且取决于一个或多个释放孔的形状、数量和尺寸地在公元件和母元件之间产生连接应力。因此，反映出用于由用户连接或拆除积木的对儿童友好的力。在这方面，在非精确的公母关系中的软材料的使用允许为了减轻弹性变形积木的不同部分中的压缩和/或弯曲，使得积木可拆除地连接。

图7示出了本发明的实施例，其中，所述释放孔具有不同于圆形的形状的。

图8示出了本发明的实施例的积木10的组装示例，其中，将压力施加在要连接的所述积木上以保持相互连接。

已仅出于说明和描述的目的给出了若干实施例的上述描述。它们不意图是详尽的或将本发明限制为所公开的形状。因此，对于本领域技术人员来说许多修改和变型将是显而易见的。此外，前述公开内容不意图限制本发明。