CN109475782B - 具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点的塑料玩具积木及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料玩具积木，包括用于电子地确定玩具积木在安装状态下的位置的电触点。塑料玩具积木包括基体（1），基体（1）具有在其内部向下延伸的凹槽（15）。组合成分组（16）的多个分离的弹性回弹的导线（14）夹在塑料条（17、18）之间插入到每个凹槽中。因此，弹性回弹的导线（14）向下突出到凹槽（15）中而不会突出超过玩具积木的底部。接触点（24）从顶部的塑料条（17、18）突出。玩具积木还具有凸块板（这里未示出），该凸块板设有覆盖其顶部并围绕其边缘折叠的薄膜。从凸块板，多个电线从每个凸块引导到凸块板的下侧到离散的接触点。除了凸块表面之外，凸块板可以用盖板覆盖，此后可以将凸块板放在玩具积木的基体（1）上，所述凸块板平躺在玩具积木的基体的顶部上。然后，薄膜上的下接触点与上短柱电接触，从而与导线（14）的接触点（24）电接触。

Description

具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点的塑料 玩具积木及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种其上侧和下侧配备有电触点的塑料玩具积木，使得其可以在顶部和底部机械并电连接到相同或类似的玩具积木。利用电触点，在积木的结构中可以在安装状态下确定部件的位置，并且可以从该位置确定衍生出许多其他应用。此外，本发明涉及一种用于有效地工业制造这种游戏玩具积木的方法。

背景技术

WO2009/100051中已知具有输入和输出触点的积木，使得单个积木可以电连接到相同设计的相邻的积木，从而实现交互。作为主计算机的中央主机设备可以管理电信号，并且以这种方式使得视频游戏可以通过各个积木和利用其创建的结构进行物理交互。该文献示出了多种交互的可能性，如果其可以使这些接触在彼此之间成为可能并且以其逻辑连接与主机设备及其印刷板电通信，则可以用积木实现这些交互的可能性。

考虑到WO2009/100051的公开内容，不必处理所有这些变体和这种积木打开的可能性。此外，无论如何，其非常适合有效地建立和促进儿童和青少年的三维想象力，因此对那些与处理三维并创造空间结构的人具有很高的教育效果。

然而，WO2009/100051中所示的这种系统的基本要求是塑料玩具积木。为了能够在市场上建立这样的系统，其必须在多个方面具有说服力，到目前为止还缺乏这样的系统。为此，塑料积木在装配在一起时必须充分夹紧，并必须长时间(甚至多年以后)保持。仅这一点就是一个巨大的挑战，市场领导者乐高已经在这一领域积累了大量的专业知识。除了选择合适的塑料材料外，制造中最微小的公差证明是非常重要的。对于要引入的新电接触选项也大致相同。它们必须绝对可靠地并且同样永久地起作用，即，即使在已经与其他积木的进行了数十次连接和分离之后，并且还要记住积木的老化。即使在几年之后，在插在一起之后也不会发生松动的电接触，否则积木对于系统变得毫无价值。因此，用塑料制造该积木在许多方面代表了特别苛刻的技术工作。第一个挑战是确保在积木的组装期间的机械夹紧力足够且耐用。第二个挑战是找到一种技术解决方案，确保积木之间的电接触在其装配在一起时也能完美地永久性地发挥作用，即使积木和触点重复地装配在一起并再次分离。第三个挑战是用最少的部件实现这种接触连接。第四个挑战是将积木的部件设计成使得装配可以有效地并且优选地纯机械地执行，使得制造成本可以降低到可接受的水平。最后，第五个挑战可能是电触点应该是坚固的并受到保护，以至于对积木进行抛掷、掉落、踩踏或任何其他机械应力不会损坏电气接触元件，即不会对连接电线造成变形、破损或其他损坏。

发明内容

因此，本发明的任务是提供一种具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点的塑料玩具积木，其确保在与另一相同或类似的积木组装时的安全并永久夹紧，即使在多次断开和重新组装积木之后，进一步实现了触点的永久安全的电连接，并且由最少的部件组成，由此这些部件应该是有效的并且尽可能地可机械安装，以便以成本有效的方式大量生产塑料玩具积木。

此外，本发明的任务是描述用于制造该玩具积木的有效且工业上可行的方法，该方法允许连续并自动化生产。

该任务是通过塑料玩具积木来解决，该塑料玩具积木在其上侧具有凸块，其中在形成夹紧力时其下侧可插入到类似塑料玩具积木的上侧并插入到类似塑料玩具积木的凸块上，其区别在于弹性导线从塑料玩具积木的下侧穿过其内部通过接触界面引导到其顶侧，使得三根导线分别被引导到每个凸块的至少一个侧面或顶侧，用于用另一个相同类型的塑料玩具积木电子地确定其在安装状态下的位置，并且其中塑料玩具积木包括基体，该基体具有从顶部到底部穿过的凹槽并且具有用于插入并保持多个导线或电线的插入件，在塑料玩具积木的高度上将两个相同类型的塑料玩具积木装配在一起时彼此可以电接触，使得两个玩具积木相对于彼此的相对位置可以根据两个彼此叠置的塑料玩具积木之间(即在上部塑料玩具积木的导线的下端和下部塑料玩具积木的凸块上的电线的上端之间)的电连接电子地确定。

此外，该任务通过执行根据权利要求16、17或18的步骤，通过一种用于工业生产具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点的塑料玩具积木的方法解决。

附图说明

在附图中，该玩具积木以三个变体和不同视图示出，并且通过这些附图，在下文中对其进行描述并且解释其结构、其产生和组成以及其功能。

附图中：

图1：玩具积木的第一种变型的电子功能的各个内部部件，并用箭头表示其组装方向；

图2：前视图中具有夹紧导体的条；

图3：具有电路板的玩具积木的盖子载体，并且箭头表示该部分组装在哪个方向上；

图4：其上安装有电路板的玩具积木的盖子载体，并用箭头表示其是如何放置在玩具积木的基体上的；

图5：具有盖子部分的玩具积木，并且箭头表示盖子部件如何放置在盖子载体上；

图6：完全组装的玩具积木；

图7：从下方观察的以透视图示出的完整的玩具积木；

图8：通过夹紧力彼此叠置的两个玩具积木；

图9：部分截面的图8中的彼此叠置的两个玩具积木；

图10：图8中彼此叠置的两个玩具积木的放大的横截面；

图11：从上方观察的以透视图示出的塑料玩具积木的第二种变型；

图12：从下方观察的以透视图示出的根据图11的塑料玩具积木；

图13：从上方观察的以透视分解图示出的根据图11或12的塑料玩具积木及其所有部分；

图14：从下方观察的以透视分解图示出的根据图11或12的塑料玩具积木及其所有部分；

图15：在第三实施方式变型中彼此叠置的两个替代的塑料玩具积木，每个塑料玩具积木在其上侧具有四个凸块；

图16：从下方斜向观察的处于分离状态的根据图15的塑料玩具积木；

图17：从上方斜向观察的以分解图示出的处于平躺位置的根据图15和16的塑料玩具积木及其内部所有部分；

图18：从下方斜向观察的以分解图示出的处于平躺位置的根据图15和16的塑料玩具积木及其内部所有部分。

具体实施方式

塑料玩具积木设置有用于在安装状态下电子地确定其位置的电触点。为此目的，在根据图1至14的第一实施方式变型中，首先，如图1中底部所示，其包括具有方形轮廓和全方位侧壁2的立方体基体1，并且在该基体1内部具有凹槽15。此时应该注意是，该基体不一定必须是立方体。圆形或圆柱形设计的基体，或者具有L形、U形、F形或E形轮廓的基体，或基本上使得本文描述的结构成为可能的其他设计，也可以以相同的方式使用。通过图4，圆周边缘3在顶部略微向上突出，从而形成从该上边缘3向下设置的底部4。在该底部4上，具有凸块6的凸块板5可以以精确配合的方式插入。在所示的示例中，为立方体凸块。很明显，圆形或不同形状的凸块也可以以相同的方式实现。简单地必须能够利用属于基体的基体的下侧进行夹紧。通过图3的描述，该凸块板5的所有内容将在下文变得清楚。当然，基体和相关盖板的实施也可以反向实现，在这种情况下盖板具有向下突出并位于基体上的环体，其上边缘形成向内偏移的台阶，或者盖板具有向下突出的环体，其稍微向内偏移以形成可以放置在基体上的圆周台阶。此外，两个积木也可以使用螺旋心轴彼此叠置。无论具体解决方案是什么，都将盖板放置在基体的顶部以精确且固定地配合，并通过加紧或卡扣连接牢固地保持在适当位置。作为夹紧或卡扣连接在一起的替代方案，部件也可以通过螺纹、焊接或胶合而永久地连接在一起。

首先，如图1所示，描述玩具积木的内部部分。在左上方，可以识别电子安装导体20，四个弹性导线的三重分组16从电子安装导体20向下分支，三重分组16在底部弯曲成水平V形并具有向上弯曲的V形自由腿的端部。因此，在每根导线14的底部形成弯曲的弹性接触点21。在电子安装导体20的每一侧都可以看到塑料条17、18。图中所示的靠近观察者的塑料条17有三个孔22。在第二塑料条18上的直径分开的保持销23与这些孔22配合。两个塑料条17、18可以在封闭和夹紧电导体20的同时卡在一起，由此固定螺栓23夹入或卡入孔22中。此后，切断安装导体20，并将夹紧的导线14的剩余的小短柱弯曲。因此，其为导线14的每个分组形成三个不同的接触点24。对于每个玩具积木，具有两个这样的安装导体20，其具有夹紧其的两个塑料条17、18。在图的稍微右侧可以看到第二个单元。这里，两个塑料条17、18从另一侧直接可见。在断开或切断安装导体20之后，在下面的图中示出以这种方式为四个导线分组16中的每一个完成的两个支架，每个都夹在其两个相邻的塑料条17、18之间。

从这个位置，其插入玩具积木中，如上所述，其结构形成两个凹槽15，这些单元与三个导线14中每一个的导线分组16配合。此后，玩具积木呈现如图4所示。

图2示出了在塑料条的前侧上由两个塑料条17、18夹紧的导线14。三重分组16的导线14从塑料条17、18的底部突出并且弯曲成V形，每个端部21在顶部弯曲。因此，它们在最底部形成弹性回弹接触表面。导线14的突出短柱也在顶部弯曲并且形成接触点24。

图3示出了凸块板5的电子设备。如上述图3所示，例如通过冲压或激光切割制成的电接触薄膜7可以放置在该凸块板5上。当应用凸块时，凸块6的上侧由该接触薄膜7一致地覆盖，并且其电连接从凸块6的上侧沿着凸块的侧面向下引导到凸块板5的上侧8。之后，电连接从该上侧8向外延伸到该上侧8的一个窄边缘9，然后越过该边缘9进入具有用于每个电线的集成的单独接触点11的薄膜10，薄膜10从各个凸块6引出。如图3所示，该薄膜10围绕弯曲的箭头旋转，即围绕凸块板5的边缘9向下旋转，使得之后其位于凸块板5的下侧。

在图4中，识别出配备有接触薄膜7及其薄膜10的凸块板5。识别出凸块6上的接触薄膜7。在其上运行的电缆19首先从每个凸块6沿其侧壁向下引导至凸块板8，并且此后在接触薄膜7上引导至凸块板8的窄边缘9，其中该薄膜7用其电缆19转移到现在折叠的薄膜10中，并且其各个接触点11现在的方向朝下，因此在这里未示出。在这种状态下，如箭头所示，将凸块板5放置在玩具积木的底部4上。

现在如图5底部所示状态。在该图片上方可以看到具有向上突出的八个方形框架13的盖板12。如箭头所示，该盖板12可以放置在凸块板5上，使得在附接状态下八个框架13中的每个在侧面围绕一个凸块6，并且盖板12可以卡在塑料玩具积木的圆周边缘3上的适当位置，即在其上的内缘上。立方体基体1中的凹槽仍可从下方进入。图6示出了完全组装的塑料玩具积木。

在图7中，该玩具积木倒置在上侧，以便可以看到下侧。因此可以看到凹槽15，玩具积木中的接触线从顶到底突出到凹槽15中。相应地，这里可以看到接触线或导线14的下端，即接触点24。此外，识别到塑料夹紧管23其以常规方式布置以确保其配合的相同设计的玩具积木的凸块6中的玩具积木的良好且永久的夹紧座。在图8中，两个这样的玩具积木彼此叠置放在一起。由于凸块6和夹紧管23的几何形状产生的夹紧力，其彼此依附。在玩具积木的上侧，识别出凸块6的上侧上的接触薄膜7，其与折叠的薄膜10的接触点11连通，对于示例中所示的每个凸块6，弯曲弹性的三个接触线或导线14通过端条17、18在两侧作为三重分组16保持在适当的位置。在这里所示的示例中，端条17、18可以卡入凹槽15中，使得导线14的上端各自形成接触点24，并且每个接触点接触折叠薄膜10上的不同接触点11。显然，根据相同的原理，在这两个端条之间也可以以这种方式引入更少或更多的导线。此外，端条也可以简单地通过轻轻按压而不是击打它们而永久地夹紧在凹槽中。

在图9中，图8中彼此叠置的两个玩具积木以局部剖视图示出，其示出了进入内部的视图。可以识别到，每个凸块6的接触薄膜7上的接触点11通过薄膜10上的电线19引导到突出到凹槽15中的非常单独的导线14并且通过其下端24电接触。通过将两个这样的玩具积木彼此叠置，上部玩具积木的导线14电连接到下部玩具积木的凸块6上的接触薄膜7的接触点。每个凸块6在顶部具有九个接触点-在其接触薄膜7上布置成三行和三列。在这样布置时，中心接触点用作数据导体，而在边缘上的四个不同的中间接触点用于接地，而在凸块6的角部的四个不同的接触点作为导体。这使得可以识别两个玩具积木是否彼此连接，并且如果连接，在配置中，基于每种情况下的载流连接，其中有多种可能性。因此，两个玩具积木可以一致地彼此叠置，或者部分叠置，并且它们也可以彼此成直角地叠置、安装在边缘、中间或另一边缘等处，即成直线偏移。电信号可以由数据处理系统(例如，平板、电话或电脑形式的终端设备)捕获和集中评估，从而可以在计算机的屏幕上生成表示实际安装结构的虚拟玩具积木图像。

该技术已经开发并且已知。然而，挑战在于为这种玩具积木设计单一、极其简单的概念，以便其能够满足夹紧力方面的必要要求，并且电连接将保持永久功能。在此，这由弹性导线14确保。只要弹性导线14在其弹性弹簧的范围内变形，这些弹簧就不会磨损，并且保持了与凸块6上的接触点建立电连接的功能。

图10中示出了从上方凸块6上的导体19或接触点到下部玩具积木的导线14的接触点21的电导体，其以放大的比例示出了如图9所示的彼此叠置的两个玩具积木的横截面。对于适当的电功能、即对于玩具积木的电连接而言，重要的是连接的低电阻值。这使得大型组装成为可能。由于这种电布线，这些玩具积木提供了视觉、听觉、触觉反馈的可能，例如用于构造具有LED、终端设备上的扬声器功能等的原型。LED可以是积木的一部分。为此目的，可以在包括串联电阻器的导体薄膜上使用两个位置。微控制器也可以集成在导电薄膜中。中心接触点可以作为数据导体-数据对于处理以创建[sic]特定形状是必不可少的。之后，如WO2009/100051中已经描述的互连和通信的概念逻辑起作用并且在此不再进一步详述。这些玩具积木可以在没有电池的情况下操作，因为电源来自底板或来自基底积木，并且分配给各个连接或安装的玩具积木。这里给出的解决方案是为每个凸块提供3×3个触点，即每个凸块有9+和9-个触点。通常，具有2行(每行具有4个凸块)的玩具积木将需要总共2×4×3×3＝72个插头连接，而这里呈现的玩具积木仅需要24个弹簧触点用于相同功能，即具有2×4个导线组，每组有3根导线14，即2×4×3＝24个弹簧触点。此外，从外部来看，内部组织的连接并不明显。该解决方案经济有效。与簇制造的冲压弯曲部件的接触还用于降低成本。一排完整的触点均匀弯曲。在插入触点载体后实现不同的定位。如果嵌入和定位触点，则切断连接冲压条并由此分离触点。多个单独的接触弹簧的操作将相对更加精细。并且代替可以卡在一起的两个端条，为了批量生产，每个4×3接触线的导线组也可以在两侧用塑料包覆成型，之后冲压或切断连接导体条。然后将导线铸造成单个塑料部件并且可以安装在凹槽中。在最佳实施方式中，各个玩具积木可以通过HF感应供电，并且由于加速度计，可以通过近场通信将其位置无线传输到基站。

在下文中，通过图11至14呈现和描述了玩具积木的第二实施方式变体。该替代方案更容易在工业上以低成本大批量制造，在机器人的帮助下可以组装各个部件。首先，图11从上方以透视图示出了塑料玩具积木的该替代实施方式。凸块板39的各个凸块46上的触点位于凸块46的侧壁上。每个侧壁包含其中存在导线25的三个接触面，导线25插入凸块46的侧壁中的凹槽44中。

图12从下方以透视图示出了该玩具积木。在其下侧，除了沿玩具积木的纵向中心延伸的中央桥42之外，玩具积木基本上是中空的。该桥42包括三个空心圆柱48，其外侧稍微突出超过桥42的侧壁。为了加固，安装横杆50。侧面杆51为同一玩具积木的上侧上的凸块46形成夹紧配合。

图13示出了从上方以透视分解图示出的根据图11或12的塑料玩具积木，在底部基体45具有降低的上侧43。其具有三个孔34，其中最外面的两个孔带有螺钉31，用于与其他部件组装。孔34沿其圆周设置有环形段边缘52。如上所述，该边缘52用于支撑待插入的电路板29。基体45的上侧43还示出了微芯片32可插入其中的凹槽40，用于各种线路及其智能联网的互连。沿着上侧43的纵向中心，可以看到插入孔33，图中所示的基体45上的下部导线26可以插入孔33中。在插入之后，该导线26自由地向上突出到其上部倾斜端27，进入基体45的下腔，在形成上侧43的板下面。在下端，导线26形成为弯曲的端部28，它们是弹性且柔性的并且作为接触表面，其向外的侧面朝向基体的纵向侧面，当玩具积木被插入同一玩具积木的上侧时，由于弹性回弹特性，端部28依附在该玩具积木上侧的凸块46上的侧向接触表面25上。沿着基体45的向上突出的边缘，凸轮35形成在板的上侧，其形成基体45的上侧43。当组装玩具积木时，电路板29停靠在这些凸轮35上。对于上部导线25，有8个单元，每个单元具有12根单独的导线25。该导线25可以从下方沿着顶部所示的凸起板39上的凸块46的侧面通过凸块板39中的孔38(图14)插入，并通过该凸块板39进入凹陷在凸块46的侧面中的凹槽44。在上端24，这些导线25成角度，因此每个导线25形成一个展开的端部24。这些成角度的端部24可以在槽44中的横向槽中卡入到位，由此导线25固定在槽44中。导线25的向外侧面各自形成沿着凸块侧面的接触表面，当相同的玩具积木插在下部玩具积木上时，该接触表面与下部导线26的向外突出的下端28建立电接触。根据在下部玩具积木上的上部玩具积木的位置，可以进行其他电连接。具有两个孔30的电路板29具有大量例如气相沉积的电导体轨道37，其沿着其上部和下部延伸并且围绕其边缘引导，使得可以沿着上导体轨道37围绕电路板29的外边缘引导电流，然后沿着下导体轨道37引导电流。在凸块46的侧壁中的上部导线25的下端47接触电路板29的上侧，并且这样做时，与在其上运行的导体轨道37接触，并且下部导线26的上端27与电路板29下侧上的下导体轨道同样地接触。

图14示出了根据图11或12的相同塑料玩具积木，然而，现在从下方以透视分解图示出了其所有部件；通过从下方观察基体45的视图可以看出，纵向中间板42中的三个孔34在底部终止。当基体45从上方插入相同的玩具积木的凸块板39上时，从纵向中心板42横向突出到孔34的空心圆柱48用作夹紧表面。在桥42的侧面，识别出凹槽49，下部导线26可以从上方插入其中，之后其下弯曲端28自由地伸入桥42下方的空间中。在所示的示例中，存在四个凹槽49的三重分组。使用仅有四个凸块的块将相应地露出两个凹槽49的三重分组。这些弯曲端部28可以与位于相同玩具积木的凸块板39上的凸块46的侧面中的导线25接触，在其上放置该玩具积木作为上部玩具积木。在基体45上方，识别具有弯曲端部28的下部导线26，其可以通过主体45的上侧43中的相应孔33(图13)插入，然后沿着凹槽49插入。在插入的下部导线26及其上端27上，电路板29从上方放置。在这样做时，导体板29下侧上的导体路径37也与基体45的上侧中的微芯片32的向上突出的接触脚53接触，用于所有导体的智能布线。如上所述，上部导线25从下方通过凸块板39中的孔38推入到凸块46的侧面中的凹槽44中，直到其卡入凹槽44中。然后，只有该导线25的下弯曲端47从凸块板39突出。该下端47与电路板29上侧的导体37接触，这从下面是不可见的。凸块板39在其下侧还具有垫片54，在组装之后，垫片54位于电路板29上，以便为上部导线25的下弹性端47提供间隙。通过将电路板29放置在基体45的上侧43上，然后将凸块板39放置在电路板29的上侧来组装所有部件。然后将基体45螺旋连接到凸块板39上，为此，两个螺钉31从下方插入到板42的外孔34中。然后，该螺钉31可以用其螺纹螺旋连接到形成在包括电路板29的凸块板39下侧的螺纹衬套36中，然后其位于上部导线25的下端47和下部导线26的上端27之间。

图15至18示出了这种塑料玩具积木的第三实施方式变体。在图15中，两个这样的塑料玩具积木彼此叠置，并且在其上侧各有四个凸块69。在凸块69的每个侧面中引导三根导线60，其可以与放置在其上的相同类型的塑料玩具积木向下突出的内导线或下部导线接触。当然，基体64也可以构造或注塑六个、八个或甚至更多个凸块。在图16中，根据图15的这些塑料玩具积木从下方斜向观察以分离状态示出。在该图中，可以识别向下突出的下部导线61，其保持在特殊插入件63中，其可以从下方插入塑料玩具积木的基体64中并卡入其中。

图17示出了根据图15和16的处于平躺位置的两个塑料玩具积木，从上方斜向观察以分解视图示出其内部的所有部件。从图片的左下角，识别到上部塑料玩具积木的基体64在其上侧具有四个凸块69。在图片的右侧或基体64的下方，绘制了上部导线60。存在导线60的四个三重分组，使得在凸块侧面的相应凹槽中三个导线60各自位于凸块69的每个侧面上，并通过其上钩65弹性地钩入这些凹槽中的凹处而牢固地保持在适当位置。朝向右侧或下方，可以识别处于组装状态的接触板62。在组装状态下，上部导线的下端位于该接触板62的上侧。接触板62上的黑线示出了接触点的不同互连。在接触板62右侧的图片中或者对于在其下方组装的玩具积木，接着是两个插入件63。插入件63用于容纳和支撑下部导线61，下部导线61安装在这里示出的两个安装部件63中的一个中并且从其顶部略微突出，而相邻的安装部件63尚未设置其导线。图的右侧是下一个较低的塑料玩具积木及其基体64。在其右侧，可以识别用于凸块69的九个上部导线60，以及在其右侧或下方，可以识别接触板62及其布线或互连。在图的更右侧或接触板62下方，分别示出了三个下部导线61的两个分组。如箭头所示，其从下方或在图中从右侧插入到插入件63中的相应凹槽中，插入件63在导线61右侧或下面的图中示出。此后，它们从插入件的顶部以其上部成角度的接触脚突出，并且塑料玩具积木在组装状态下从下方压到接触板62上并且与电路的电触点接触。下部导线61的下端66以大约135°的角度倾斜，并且其最外端部67再次在相同方向上以大约90°的角度倾斜。由于其外边缘以这种方式形成，因此其形成弹性的弯曲的接触表面，当该塑料玩具积木放置在相同类型的塑料玩具积木上时，该接触表面在上部导线60的外侧上滑动。相应地，触点闭合，这允许得出彼此叠置的两个塑料玩具积木的相对位置的结论。

图18示出了处于平躺位置的根据图15、16和17的两个塑料玩具积木，在此从下方斜向观察以分解视图示出其内部的所有部件。从图中的左侧，识别具有凹槽68的两个插入件63，用于将下部导线61从下方插入该凹槽68中。该下部导线61的下端66各弯曲约135°，使得其与剩余的导线围成约45°的角度。外端67再次成约90°的角度，并且由此形成的外边缘用作弹性的弯曲的接触表面。再右边，可以看到接触板62及其布线或互连。再右边是三倍的三个上部导线60的分组，每个上部导线具有在底部和顶部成90°角的端部65。虽然下倾斜端部用作位于接触板62上的接触脚，但上部未缠绕用于将导线60锁定在塑料玩具积木的上侧上的凸块69的侧面的凹槽中。在更右边，紧接着塑料玩具积木的基体64。所有部件再次在右侧表示放置在顶部的塑料玩具积木。插入件63中的一个示出了在其顶部从其突出的下部导线61，展开90°的端部作为接触脚，用于与将要置于其上方的接触板62接触。在接触板62上方，再次识别新的上部导线60，尽管一共有四个分组的九个这样的上部导线60，但最后在最右边的上部塑料玩具积木的基体64上。插入件63和接触板62设计成使得其可以从下方插入到塑料玩具积木64的基体64中并且卡入其中，而下部导线61可以引入到插入件63上的凹槽68中，并且上部导线60可以钩在凸块69的侧面中的凹槽中并最终钩入该凹槽中。在这样做时，从上部导线60电连接到六个下部导线61，六个下部导线61在底部向下突出。根据彼此叠置的两个塑料玩具积木的相对位置，这些或那些接触是有效的，因此可以确定上部塑料玩具积木是否一致地放置在下部玩具积木或者偏移到下部玩具积木，如果是的话，确定哪个方向。

到目前为止所描述的三个变体中的两个这样的玩具积木可以以任何方式彼此叠置，例如，从上方或沿纵向转换一致地观察，即暴露下部积木的两个、四个或甚至六个凸块。这些块也可以在位于下部积木的两个或四个凸块上彼此成直角放置，或者也可以纵向移动并覆盖两个、三个或四个凸块。在每个系统排列(constellation)中，被占用的凸块6、46、69的侧面中的导线25、60与上部玩具积木上的其他下部导线26、61接触，因此可以闭合电路。据此，印刷的电路板29或接触板62上的导体轨道承载相应的电流，微处理器32相对于彼此识别两个玩具积木的系统排列，并且通过两个导体26、61向下打开三重分组，可以将这些信息传递给可以在屏幕上相应显示系统排列的计算机。如果在顶部放置更多的块，则其系统排列同样转发到最底部并最终显示在屏幕上。

标记列表

一、变体(图1至10)

1.基体

2.侧壁

3.上边缘

4.玩具积木底部

5.凸块板

6.凸块

7.接触薄膜

8.凸块板5的上侧

9.凸块板的窄边缘

10.薄膜

11.薄膜上的接触点

12.盖板

13.盖板上的框架

14.导线

15.基体1中的凹槽

16.导线14的三重分组

17.带孔的塑料条

18.带螺栓的塑料条

19.接触薄膜上的导体

20.安装导体

21.导线底部的接触面

22.塑料条17中的孔

23.塑料条18上的螺栓

24.导线的上接触点

二、变体：(图11至14)

25.上部导线

26.下部导线

27.下部导线的上端

28.下部导线的下端

29.凸块板和基体1之间的电路板

30.安装板上的孔

31.用于安装板29的螺钉

32.微处理器

33.用于纵向居中的下部导线的插入孔

34.基体中的孔

35.沿着基体的外边缘用于支撑电路板29的凸轮

36.安装板29上的螺纹衬套

37.电路板29上导体路径

38.凸块板上的孔

39.凸块板

40.基体上的用于微芯片的凹槽

41.基体1中的纵向中心孔

42.基体中的纵向中心孔之间的杆

43.基体的较低的上侧

44.用于上部导线的凸块侧面的凹槽

45.基体的第二变体

46.凸块的第二变体

47.上部导线25的下端

48.杆42中的空心圆柱体

49.用于插入下部导线的杆42中的凹槽

50.基体45底部的横杆

51.基体45上的侧面杆

52.孔34周围的环段

53.微芯片的接触线

54.在凸块板39底部的垫片

三、变体：(图15至18)

60.凸块侧面的上部导线(图17/18)

61.基体内部的下部导线(图17/18)

62.接触板(图17/18)

63.作为导线的支架的插入件(图17/18)

64.基体

65.上部导线60上的上钩

66.下部导线的成135°角的下端

67.在这些端部成90°角的外端

68.插入件63上的凹槽

Claims (15)

1.一种在其上侧具有凸块的塑料玩具积木，其下侧在形成夹紧力时能够插入到类似塑料玩具积木的上侧并且插入到类似塑料玩具积木的凸块（6）上，其特征在于，弹性的导线（14；25、26；60、61）从塑料玩具积木的下侧穿过其内部通过接触界面引导至其顶侧，使得三个导线（14；25、26；60、61）分别被引导到每个凸块（6；46；69）的至少一个侧面或顶侧，用于使用另一个相同类型的塑料玩具积木电子地确定其在安装状态下的位置，其中塑料玩具积木包括基体（1、45；64），基体（1、45；64）具有从顶部到底部穿过的凹槽（15；33、38；65）并具有用于插入和保持多个导线（14；25、26；60、61）的插入件（63），在塑料玩具积木的高度上将两个相同类型的塑料玩具积木装配在一起时，彼此电接触，使得根据两个彼此叠置的塑料玩具积木之间的电连接，即在上部塑料玩具积木的导线（14；26；61）的下端和下部塑料玩具积木的凸块（6；46；69）上的导线（19；25；60）的上端之间的电连接，电子地确定两个玩具积木相对于彼此的相对位置。

2.根据权利要求1所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（60、61）的电触点，包括基体（64），接触板（62）从下方插入基体（64）中并且至少一个插入件（63）与接触板（62）相邻地锁定，其中接触板（62）具有穿过其的电导体，以在两侧互连接触表面，并且上部的导线（60）在凸块（69）侧面的锁定槽中推过基体（64）的上侧，上部的导线（60）的下端接触接触板（62）并且进入至少一个插入件（63），下部的导线（61）从下方以锁定方式引入凹槽（68）中，下部的导线（61）的上端从下方接触接触板（62）并且下端形成为凸块（69）侧面上的上部的导线（60）的接触面。

3.根据权利要求1所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（14；25；26）的电触点，包括基体（1、45），基体（1、45）具有在其内部从顶部到底部穿过的凹槽（15；33、38）并具有用于精确地装配相应的凸块板（5；39）的内部降低的顶部的上侧（43），其中多个离散的弹性回弹的导线（14；25、26）插入基体（1；45），使其自由地向下突出到底部的空心基体（1；45）中，弹性回弹的导线（14；26）不突出超过底部的玩具积木，而是从顶部的上侧（43）突出作为接触点，并且多个导线（19、25）在相应的凸块板（5；39）的凸块（6；46）处终止，导线通过凸块板（5；39）引导或在其下方围绕其引导并通过将凸块板（5；39）插入基体（1；45）与导线（14；19；26）的各个上端部（24，27）电连接，使得根据两个彼此叠置的塑料玩具积木之间的电连接，即在上部塑料玩具积木的导线（14；26）的下端和下部塑料玩具积木的凸块（6；46）的导线（19；25）的上端之间的电连接，电子地确定两个玩具积木相对于彼此的相对位置。

4.根据权利要求1所述的塑料玩具积木，其具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（25；26）的电触点，其特征在于，基体（45）具有降低的上侧（43），上侧（43）相对于其上边缘降低并且沿其纵向中心在其两侧具有相应数量的孔（33）的三重分组，用于插入在顶部和底部具有弯曲端（27、28）的导线（26），并且具有导电轨道（37）的电路板（29）从下侧到顶部布置在凸块板（39）下方，在电路板（29）上具有微芯片（32），微芯片（32）的接触线（53）涂覆有电路板（29）的导电轨道（37），并且其中基体（45）在其下侧形成纵向的中央板（42），纵向的中央板（42）在其两侧具有多个凹槽（49）用于夹紧插入的每个下部的导线（26），并且中央板（42）由三个空心圆柱体（48）穿透，空心圆柱体（48）用其外侧中断中央板（42）并横向突出超过中央板（42），此外，凸块板（39）具有沿着凸块（46）的侧面穿过凸块板（39）的孔（38），用于沿着横向凸块壁插入上部的导线（25），并且电路板（29）设置在凸块板（39）和基体（45）之间，电路板（29）具有从下侧通向上侧的导电轨道（37），在下部的导线（26）的上端（27）与上部的导线（25）的选定导体之间形成电连接，并且凸块板（39）牢固地连接到包括电路板（29）的基体（45）。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（25；26）的电触点，其特征在于，导线（25、26；60、61）设置在端部（24/47；27、28；66）上，并且上部的导线（25；60）用其成角度的端部（24; 66）卡入凸块（46；69）的侧壁中的凹槽（44）中，并且下部的导线（26；61）位于通过摩擦阻力接收其的凹槽（49；68）中。

6.根据权利要求4所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（25；26）的电触点，其特征在于，包括电路板（29）的凸块板（39）牢固地连接到基体（45），其中凸块板（39）在其下侧具有螺纹衬套（36），并且电路板（29）具有与衬套（36）对应的孔（30），并且基体（45）通过螺钉（31）用凸块板（39）支撑，螺钉（31）通过拧入螺纹衬套（36）中而通过空心圆柱体（48）引入。

7.根据权利要求4所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（25；26）的电触点，其特征在于，凸块板（39）牢固地连接到包括电路板（29）的基体（45），其中凸块板（39）在其下侧沿其边缘具有封闭部分，该封闭部分与包括电路板（29）的基体（45）的上侧上的封闭部分卡在一起。

8.根据权利要求4所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的导线（25；26）的电触点，其特征在于，通过封装导线（25、26）和电路板（29）以及微芯片（32）制造塑料玩具积木。

9.根据权利要求1所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点（7、21），包括在其内部具有从顶部到底部穿过的凹槽（15）的基体（1），并且在凹槽（15）中多个分离的弹性回弹的导线（14）各自夹在塑料条（17、18）之间插入到凹槽中或者在组合形成分组（16）时插入塑料条中，使得弹性回弹的导线（14）自由地向下突出到凹槽（15）中，底部的自由的弹性回弹的导线（14）而不突出超过底部的玩具积木，并且从顶部的塑料条（17、18）突出作为接触点，并且玩具积木具有设置有薄膜（10）的凸块板（5），薄膜（10）在顶部覆盖凸块板（5）并且围绕凸块板（5）的边缘（9）折叠，其上多个导线（19）从每个凸块引导到凸块板（5）的下侧到离散的接触点（11），其中凸块板（5）用盖板（12）覆盖凸块表面，此后将凸块板（5）放置在玩具积木的基体（1）上，使得薄膜（10）上的下接触点（11）与上短柱电接触，从而与导线（14）的端部（24）电接触。

10.根据权利要求1至4和6至9中任一项所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点（7、21），其特征在于，塑料玩具积木包括具有四边形设计和全方位侧壁（2）的立方体基体（1），并且在基体（1）的内部具有凹槽（15）结构，或者包括具有四边形设计和全方位侧壁（2）的圆形基体（1），并且在基体（1）的内部具有凹槽（15）结构，或者包括具有L形、U形、E形或F形设计和全方位侧壁（2）的基本上立方体的基体，并且在基体（1）的内部具有凹槽（15）结构。

11.根据权利要求9所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点（7、21），其特征在于，具有凸块（6）的凸块板（5）放置在玩具积木上，并且电接触薄膜放置在凸块板（5）上，其一致地覆盖凸块（6）的上侧并且其导线（19）从凸块（6）的上侧向下引导到凸块板（5）上并且通过凸块板（5）向外引导到其边缘（9），并从边缘（9）进一步引导到薄膜（10），薄膜（10）在凸块板（5）周围向下折叠并具有集成的接触点（11），并且具有向上突出的框架（13）的盖板（12）放置在凸块板（5）上，使得在装配状态下，框架（13）各自横向夹紧一个凸块（6），并且盖板（12）齐平地卡入塑料玩具积木上，并且基体（1）具有从下方进入并与折叠薄膜（10）的接触点（11）连通的凹槽（15），其中对于每个凸块（6），由弯曲回弹的三个导线（14）的分组（16）作为整体通过塑料条（17、18）保持夹紧在两侧，并且塑料条（17、18）卡入凹槽（15）中，使得三个导线（14）的分组（16）接触折叠薄膜（10）上的三个不同的接触点（11）。

12.根据权利要求9或11所述的塑料玩具积木，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点（7、21），其特征在于，玩具积木在顶部具有向上突出的边缘（3），从而形成相对于向上突出的边缘（3）向下延伸的底座（4），在向上突出的边缘（3）上精确配合地插入具有凸块（5）的凸块板（6），或者玩具积木在顶部具有形成向内延伸的台阶的边缘区域，并且相关的凸块板（5）具有在外侧向下突出的边缘，利用边缘凸块板（5）精确配合地放置在台阶上。

13.用于工业生产根据权利要求1至2中任一项所述的塑料玩具积木的方法，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点，其特征在于，

a）下部的导线（60）通过机器人或手动地插入到插入件（63）的凹槽（68）中，以抵抗摩擦阻力；

b）上部的导线（60）通过机器人或手动地从下方穿过塑料玩具积木的上侧纵向地插入到凸块（6）的侧壁中的凹槽中，直到上部的导线（60）的上部成角度的端部进入在凹槽中的相应凹部中并因此保持在其中；

c）具有用于通过机器人或手动地电连接上下接触表面的导体和电路的接触板（62）从下方插入基体（64）并从下方卡入其中，用于在上接触表面和上部的导线（60）的下弹性端之间建立电连接；

d）插入件（63）通过机器人或手动地从下方插入基体（64）并卡入其中，以便在接触板（62）上的下接触表面和下部的导线（60）的上弹性端之间建立电连接。

14.用于工业生产根据权利要求4至8中任一项所述的塑料玩具积木的方法，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点，其特征在于，

a）下部的导线（60）通过机器人或手动地插入到板（42）的侧面中的凹槽（49）中，以抵抗摩擦阻力；

b）上部的导线（25）通过机器人或手动地从下方穿过凸块板（39）中的孔（38）纵向地插入到凸块（6）的侧壁中的凹槽（44）中，直到其上部成角度的端部（24）进入在凹槽（44）中的相应凹部中并因此保持在其中；

c）电路板（29）和之后的凸块板（39）通过机器人或手动地插入到基体（45）的上侧，

d）包括电路板（29）的基体（45）通过机器人或手动地用螺钉（31）与凸块板（39）的下侧螺纹连接在一起或焊接在一起或卡在一起。

15.用于工业生产根据权利要求9所述的塑料玩具积木的方法，塑料玩具积木具有用于电子地确定其在安装状态下的位置的电触点（7、21），包括具有全方位侧壁（2）和在其内部的具有凹槽（15）的结构的基体（1），

a）具有导线（19）和端部电触点（7）的接触薄膜设置到凸块板（5）的上侧，以便紧贴凸块板（5）并延伸超出凸块板（5）的边缘（9），将自由薄膜端围绕凸块板（5）的边缘（9）折叠到其下侧，使其覆盖下侧；

b）具有从其分支的多个分组（16）的一个或多个安装导体（20）通过多个弹性回弹的导线（14）夹在两个塑料条（17、18）之间或者在所有侧面插入单个塑料条；

c）切割安装导体（20），塑料条（17、18）或单个塑料条从上方安装在玩具积木的凹槽（15）中，使得弹性回弹的导线（14）向下突出到凹槽（15）中而不向下突出超过玩具积木的下边缘，塑料条（17、18）具有在顶部突出作为短柱并且在底部突出作为弯曲导线的导线（14），

d）将凸块板（5）降低到顶部开口的玩具积木上，使得薄膜（10）上的接触点（11）在其下侧与导线（14）的上端部（24）接触，

e）将具有框架（13）的盖板（12）精确地降低到凸块板（5）的凸块（6）上，使得凸块（6）各自由框架（13）包围，并且盖板（12）在玩具积木的上边缘处卡入或焊接。

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