CN1651121A - 用于建造实物大小可充气游戏结构的模块和构建系统 - Google Patents

Abstract

一种用于建造实物大小游戏结构的系统，包括多个可充气构件块，每个是一个不同多面型块有限组的构件。每个这种块是一个具有规则正多面体横截面的立柱体，并且每个多面体的每侧长度相同。所述块通过一个旋转接头互相连接，其将每个块的每一邻接侧与相邻块的邻接侧对齐，但其不允许每个相对于邻接块移动。所述接头在固定位置处沿着根据特殊尺寸比率的侧面构造。使用加强装置以保持每个块的尺寸完整性，并且保持系统从块到块的一致性。

Description

用于建造实物大小可充气游戏结构的模块和构建系统

背景技术

本申请要求于2004年2月4日提交的临时专利申请60/521004的优先权。

设计和制造建造玩具主要用于鼓励并允许自由游戏和/或模拟现实生活的互动。虽然大多数建造玩具趋向于具有小型尺寸，有一种独立类别的玩具其将上述概念调整为更大的、接近实物大小的结构。为此目的，据报道3岁和3岁以上的儿童一向表现出玩大型、接近实物大小结构的倾向，不论其是由制造结构或是由垫层、垫座和任何其它可以用于支承的设备制成的自制结构建造而成。

在大型游戏结构的类别中，存在两种截然不同的类别。一类是预建造的、通常具有固定的尺寸和形状，用于提供在这种结构内部和周围游戏的唯一目的。第二类通常允许儿童使用不同的材料和方法组装大型的游戏结构。本发明在于这个第二类别。

在这个第二类别中，已经应用了各种类型的构造方法和材料以使儿童能够创造特殊的游戏结构或者更少见的自由形式和不同的结构。在任一情况中，这种方法延伸到使用类似的、可大规模生产的组件，它们通过锁定几何形状的互相连接或者通过外部装置和材料固定。这些固定材料也可以较大地改变。

尽管尝试着提供模拟生活互动或仅仅是简单的儿童游戏，在这个类别中的产品表现出许多的缺点。最明显的问题是完全组装(固定外形)结构的尺寸。提供实物大小游戏的产品，由此允许儿童进入、离开或者因此占据所述结构，典型地是具有需要较大室内空间的充分尺寸。该问题的一个直接转化是一旦游戏时间结束这种游戏结构所需的存储空间。美国专利No.4,978,301(Dodge)提供了用于最终结构的构造块和连接带。完成结构和拆卸组件的随后的存储说明了这个问题。

现有游戏结构产品的另一个问题是缺乏多用性。一些产品试图通过提供连接多个单独结构的能力来处理这个问题。这些设计，虽然提供了一定的游戏可变性，最终只用于一个单独或有限的游戏装置。在该类中的多数产品具有(若有的话)这样的开口，其带有在固定位置的盖子，以模拟门或窗户，因而限制了自由游戏的多用性。由此固定设计，儿童探索、创造性、以及从游戏学习的能力变得受限制。尽管声称提供了在最终设计中的无限可变性，美国专利No.6,566,405(Hsu等)实际仅提供了基于三个独立固定设计物的非常有限的构造。

限定为实物大小现有结构的一个相关问题是装配构造的实际尺寸。虽然空间足够大以允许小儿童的身体进入、离开和占据所述空间，这些结构对于可以参与社会游戏的成年人或者较大的儿童通常太小了。因此，实物大小的定义更准确地被限制到儿童的实物大小，而不是作为日常生活中的实物大小。美国专利No.4,629,182(Rader)是一个这种结构的例子。由于这个尺寸限制，成年人，如果与儿童一起，一般的在游戏时间只能旁观而不能主动参与。这个不足限制了当成年人与儿童一起充分融入游戏时可获得的社交互动的程度。

现有产品的另一个问题是由在这些结构制造中使用的材料类型所表现的。过去的产品由例如木材、铝、重塑料以及其它普通建筑材料的刚性材料设计和构造。许多这些材料在用作游戏结构的组成时存在固有风险；它们通常造成过度的结构刚性，如果儿童在其上施加了太大的力，将造成人身伤害。在美国专利No.5,620,396(Westphal)中描述的玩具通道结构是一个具有硬表面的这种刚性构造类型的例子。

考虑到儿童游戏环境的安全性需求，许多产品已经沿用了使用例如泡沫塑料、硬纸板、乙烯树脂、织物或者其组合的轻型材料的路线。虽然更轻的材料更加易于处理，但许多不能承受由儿童在正常和有时剧烈的游戏中施加的实际和适度的力。这特别存在于由乙烯树脂制成的利用互锁系统的设计中。如由乙烯树脂可充气材料建造的实际样品所证实的，并且在美国专利No.5,273,477(Adams)的说明书中类似描述的，所述乙烯树脂的过度充气造成刚性和组装中的困难，而充气不足使互锁结构摇晃；在可充气乙烯树脂结构中始终保持一个恒定并且一致的空气压力的观念实际上是不现实的。另一方面，利用互连方法的其它设计可能包含对提供结构刚性不足够的连接器，或者对快速连接和释放变得笨重的太多的连接器。儿童组装一个例如在美国专利No.4,708,684(Chen)和美国专利No.6,554,677(Leemon)中描述的结构时所需的时间清楚地说明了这一点。同样，不适当设计的连接器会类似于在刚性材料构造中使用的那样存在安全隐患。

在这些方面中，根据本发明的模块—和—构建系统基本上脱离了现有技术的常规概念和设计，并且这样做时提供了一种较好的方法，其被主要发展用于享受和利用无限的游戏建筑结构。

鉴于如在现有技术中描述的现存游戏结构中所固有的缺陷，本发明提供一种较好的设计，由此可以获得一种设计和系统以允许用于无限游戏结构的构造和享受的新型方法，所述无限游戏结构基于通过特殊设计的连接器结构所连接的简单基线单元。基线单元和可以实现多种结构的系统的设计将在随后更详细的描述。应该注意到所得到的本发明的新型设计及其众多好处不能被任何游戏建筑领域的技术人员所预期、显而易见提出、建议、示范或者甚至暗示。

为了达到这点，本发明需要几何的、可充气块，其足够轻以便可以由较小的儿童操作，同时允许在设计和最终结构中的无限可量测性(scalability)和多用性。明确地，本发明潜力的关键在于轻质、可充气/可放气材料的构造以及建筑单元的结构强度。最重要的，其在于在连接器周围的最优化特殊设计，其满足了每个以下陈述的目的。基线建筑块单元被设计为利用可以提供不可预料的运动和自由度的热熔接连接器，以提供无限的构造和无尽的创造性。

发明内容

以下的目的略述了本发明的主要特征，目的在于详细的描述可以被更好的理解。在下文中有更详细的描述。在这方面，应该理解说明书和附图决不束缚完全可以由本发明扩展的实用性或应用。本发明可以有其它实施方式并且可以被应用于仅由想象力才能限制的许多方式中。

本发明的首要目的是提供一种可以克服现有技术中的缺陷的设计和系统。

本发明的一个目的是提供一种通过利用可充气基线建筑块建构游戏结构的方法，所述可充气基线建筑块为可以由乙烯树脂制造的普通的几何外形。

本发明的另一个目的是允许所述游戏结构在普通和实际上任何大小的房间中的建造和娱乐，而不会由于过度拥挤而不利地造成不当的困难、拥挤或者危险的环境。

本发明的另一个目的是允许所述结构借助于放气而易于存储并导致存储空间需求的降低。

本发明的另一个目的是允许并支持仅由想象力所限制的完成结构的多用性。

本发明的另一个目的是提供隐私，其已经被研究并认为是在儿童不停建筑各种堡垒和隐秘所背后的一个主要驱动力。同时，模块的透明/半透明特性保证了监护人可以观察儿童的活动。

本发明的另一个目的是允许想像游戏，也允许使用例如食物架、家具等接近或等于实物大小的结构的模拟真实现实生活的交互游戏。

本发明的另一个目的是提供足够尺寸以致不仅仅儿童而且成年人也可以参与游戏的最终结构。由于这个能力，希望可以促进在家庭和同辈中的社交互动而不受具体年龄群所限制。

本发明的另一个目的是使用被证实过的材料(PVC)提供一种相对安全的游戏环境，以确保由空气垫补充的非—刚性、柔软和非磨损材料。

本发明的另一个目的是创造一种设计，由此结构完整性和产品耐久性在由正常和偶尔剧烈游戏施加的合理作用力中可以被保持。

本发明的另一个目的是克服组装困难和分别与PVC类型游戏结构的过度-充气和不足-充气相关联的结构完整性问题，所述游戏结构由联锁设计构成。由上述特征，本发明的一个目的是克服与过少或过多连接器相关联的问题，其妨碍了结构完整性或造成在组装过程中不适当的困难和时间消耗。

本发明的另一个目的是如用户设计所期望的为结构单元的零件提供空前容易的运动或者自由度，由此模拟物理结构，例如门、窗户、面板和其它类型具有开口的封闭体的现实生活运动。

另一个目的是提供一种有教育意义的装置，由此儿童借助于基线单元的组合学习几何形状的尺寸和它们的相互作用、组装以及其它更复杂几何形状的构造。在这点中，儿童可以获得对所述几何形状三维特性的预先认识，并且学习调动实物形态的这些形状，其无意中有助于儿童在空间及认知水平上观察物体及其组成的能力。

另一个目的是创造一种产品，其不仅仅在其建筑块形式中，而且特别在其基于色彩和形状组合的最终结构中具有视觉吸引力。

另一个目的是设计所述产品，其在满足用于大量市场消耗的低制造成本和购买力需求的同时最优化了预期利益。

本发明的其它目的和优势在附图的帮助下将变得对读者更明显。结构图决不限制本发明的结构多用性及其利益。附图仅用于图示目的，基本几何结构中的改变不局限于那些被示出的。同样地，连接材料不局限于说明书并且可以在具体构造中作出改变。

根据本发明的第一方面，一种用于建造实物大小游戏结构的系统包括多个可充气块，其中每个块进一步包括一个相同的顶部多边形表面和底部多边形表面，每个表面在表面周边包括数个表面接缝并且每个表面接缝包括两个末端。

根据本发明的第二方面，每个块进一步包括数个侧板，每个将顶面接缝和相应的底面接缝连接，每个侧板具有两个末端，并且每个侧板借助于一个侧板接缝固定到相邻的侧板。

根据本发明的第三方面，每个块包括数个带连接器(strapconnector)和数个片连接器(flap connector)，由此两个或多个连接器被固定接近顶面的每个接缝，并且由此两个或多个连接器被固定接近底面的每个接缝，由此带连接器和片连接器关于每个表面上的接缝交替。

根据本发明的第四方面，每个带连接器包括一个带，其固定到另一块上相应片连接器中的狭缝中。

根据本发明的第五方面，每个末端连接器具有一条中心线，其位于离开最近的接缝末端DC距离处，在此DC被限定为

DC＝L/(2n)

此处1是接缝的长度，n是接缝上连接器的数目，

并且其中在每个表面接缝上的每个连接器具有一条位于离开相同表面接缝上最接近的其它连接器2×DC距离处的中心线。

根据本发明的第六方面，上表面的每个片连接器邻近下表面上的片连接器，并且由此上表面上的每个带连接器邻近下表面上的带连接器。

根据本发明的第七方面，每个带连接器包括一个一个十字形底座，其包括水平区域、上部垂直区域和下部垂直区域，其中阳模钩-和-圈材料(male hook-and-loop material)的一部分被固定到上部垂直区域，并且阴模钩-和-圈材料(female hook-and-loop material)的一部分被固定到下部垂直区域，并且由此水平区域被固定到一个椭圆形底座。

根据本发明的第八方面，每个片连接器具有在其中形成的两个或更多个狭缝，每一个约为相应带连接器垂直区域宽度的125％，并且其中每个片连接器进一步包括一个接近所述片连接器底部边缘的安装区域，并且其被固定到相应的椭圆形底座。

根据本发明的第九方面，每个片连接器的每个狭缝具有终止每个末端的针眼。

根据本发明的第十方面，对于每个片连接器所述狭缝互相平行设置，并且其中每个狭缝和相邻狭缝之间的距离等于最高狭缝和片连接器上边缘之间的距离，并且进一步等于每个针眼和片连接器边缘上最接近点之间的距离。

根据本发明的第十一方面，对于每个片连接器，第一狭缝离开乙烯树脂片任意边缘的距离将等于所述片的第一和第二狭缝之间的间隔。

根据本发明的第十二方面，所述片的第二狭缝和底部之间的距离是这样的：(a)当并排放置第一块和第二块时，使其侧板接触，因此每个带将面向相应的带；以及(b)使每个块的侧板接触，但不用任何力互相挤压，并且充分伸展的每个片离开相应带的基线1/2英寸，那么以下的等式将适用于具体的带和片：

(c)D＝A+B1+B2+C

(d)F＝D-E

此处：(e)A是所述片底部和相应接缝之间的距离；(f)B1是第一块的凸起高度；(g)B2是第二块的凸起高度；(h)C是所述带底部和相应接缝线之间的距离；(i)D是所述片底部和所述带底部之间的总距离；(j)E是所述片顶部和所述带底部之间的距离；以及(k)F是所述片的长度。

附图说明

本发明的这些和其它特征根据描述优选实施方案的附随的说明书和附图可以被更好的理解，其中：

图1a描述了一个由本发明的块制成的玩具飞机。

图1b描述了一个由本发明的块制成的玩具圆顶建筑。

图2a描述了一个本发明的块的顶部平面图。

图2b描述了一个本发明的块的正视图。

图2c描述了一个本发明的块的侧视图。

图2d描述了一个本发明的块的底部平面图。

图3a描述了一个具有内部1-横梁支撑的块的透视图。

图3b描述了一个具有内部盘绕横梁支撑的块的透视图。

图4描述了一个示出附加连接器的块的透视图。

图5a描述了一个带连接器的分解图。

图5b描述了一个片连接器的分解图。

图5c描述了并排附加到一个块表面的带连接器和片连接器。

图6描述了一个带连接器的分解图。

图7描述了一个片连接器的分解图。

图8a描述了一个接近带连接器的片连接器。

图8b描述了固定到所述片连接器上部狭缝的带连接器。

图8c描述了固定到所述片连接器下部狭缝的带连接器。

图9a描述了一个由块制成的菱形。

图9b描述了一个由块制成的梯形。

图9c描述了一个由块制成的棱柱。

图9d描述了一个由块制成的金字塔。

图9e描述了一个由块制成的堆叠。

图9f描述了一个由块制成的锐角排列。

图9g描述了一个由块制成的直角排列。

图9h描述了一个由块制成的共面对。

图10描述了一个由块制成的玩具屋。

图11描述了两个接触的块，显示了每个中的凸起。

具体实施方式

组成和系统概述

现在的叙述参考附图，其中在全部视图中相似的附图标记代表相似的元件，具体地在图1A和1B中，示出了一个结构多用性的实施例，其可以由儿童轻易地构建并且仅仅受想象力所限制。在图1A和1B中，示出了儿童喜欢的最普通游戏结构的两个可能结构图。第一个结构是模拟的飞机1，由此儿童可以置身于想像中的起飞、飞行和着陆的游戏。类似的，模拟的圆顶建筑2提供了长时间的欢乐并且可以加固为堡垒、俱乐部会所、会场等。而这通过任意其它材料或构建方法将是困难的。所述结构的尺寸相对于一个8岁男孩3的实际比例图是容易理解的。

设计和方案

现在参考图2a-2d，所示出的是一个样品基线建筑块透视图。在这个实施方案中，具有每块16个的连接器。这个数字基于最优化设计获得，其满足了结构稳定性、容易和快速连接、经济考虑和美观的需求。不象市场中的其它产品，这个设计不需要沿着块整个边缘的连接，这是一个现有技术的特征，其对儿童来说既不易于使用也不经济。本设计最优化了期望特性和其它因素之间的平衡，所述其它因素例如预期观众享受相对容易并在较短时间内构建实物大小建筑过程的能力。

通过实验已经发现，当连接器以交替方式定位时，与其它块的连接在连接强度和完整性中都被最优化，如将被证明的。

仍然参考图2a的顶部平面图，一个由例如Velcro材料制成的钩和圈的带组件4总是设置在接近气阀8的位置处。绕着所述顶部平面图中描述的上部表面周边顺时针继续的下一个连接器6必定是一个乙烯树脂片6。为了最优化建筑结构的稳定性，底部表面连接器将具有关于顶部表面的配合位置。现在参考图2d，看出一个在底部表面上的配合钩和圈带将被设置直接位于顶部表面带4的下面，如在图2a中所示的，并且配合乙烯树脂片6将同样地设置直接位于乙烯树脂片6的下方。这个设计通过允许连接器在顶部或者底部边缘连接保证了最大的稳定性。这个设计允许两个或多个建筑块在任意边缘和在任意方向上的连接。

再次参考图2a，当绕着所述块的顶部表面顺时针继续时可看出带和片是交替的。在接近气阀8的底部直角处开始，设置一个带4，随后是一个片6，然后一个带4等等。这个图案可以通过参考图4被更好地看出。带和片之间的相同的交替出现在下表面上，如在图2d和图4中示出的。

气阀8类似于那些通常用于儿童可充气玩具的充气/放气的气阀。注意到一旦充气完成，气阀可以被压入块中以便形成一个无突出的表面。用户可以通过向所述气阀内吹气来使块充气。可选择的实施方案提供了机械或电动的泵以帮助充气。

现在参考图3A和3B，其使用一个长方体作为实施例，基线物体通过使用1-横梁9或者盘绕横梁10结构的内部支撑层可以保持期望的形状。鉴于热-封乙烯树脂的已知材料特性，这个内部框架允许实现功能的及美观的目的。这种内部结构对于使得所述表面凸起保持为设计规格也是关键性的。

图4描述了一个本发明的关键设计要素。不仅仅连接器以交替结构图案定位，而且它们也从顶部表面11映射到底部表面12。由实际样品已经证明了这个设计允许块连接形成三维结构以变得更加稳定。这个稳定性通过沿着块的底部边缘连接而获得例如倾斜屋顶等的形成角度的建筑，当构建平顶屋时也允许绕顶部边缘连接。在后者的结构中，屋顶将沿着边缘连接但也使块的摩擦和形状可以防止结构摇晃。

仍然参考图4，另一个决定性的设计要素是连接器的位置。为了使结构的平衡和简易性最优化，已经证实了每个边缘最少两个的连接器将是足够的。然而，关键是确定连接器相对于所述块尺寸的实际位置。具体地，每个连接器从所述连接器中心线到最接近转角所测得的距离d被确定为是所述块侧面长度L的一个函数。在这个设计中，如果给定期望最小数目的最少连接器(n＝2)，距离13通过将总长度分割成n个区域而计算，并且找到每个区域的中点，在那里连接器的中心线将对齐。

在下面所有尺寸的讨论中，不论其它尺寸的实际数值或者百分数或者比率，其公差为正负四分之一英寸。

因而，如图4中所示，本发明中从块的一个边缘到所述第一连接器的距离d通过等式给出

DC＝L/(2n)

此处

L是所述块的一个边缘接缝的长度；

n是在所述块的相同边缘上连接器的数目；以及

DC等于d，其是从所述块的边缘接缝到所述第一、或最接近连接器的中点的距离。

相邻连接器和块的顶部11或底部12表面之间的距离总是2×DC。

如在矩形的情况中，如果连接器的数目随后增加，将应用这个相同的原则。例如，由于设计矩形侧面长度是正方形侧面长度的数倍，连接器将加倍至4个。将应用相同的设计原则并且连接器将保持离开最接近转角和(在这种情况中)矩形中心线的相同的相对距离。这个设计适用于所有共享相同侧面长度的多边形，因而在这个设计中任意和所有的多边形将与这个设计中的任意其它块连接而不会有不适当的困难。

连接器组件细节

现在转向连接器设计的细节，图5A、5B和5C显示了单独的构件，当组装时它们形成连接器组件。

钩和圈带组件具有三个构件。第一个由所述钩和圈组合的较软构件制成，以下称作阴模(female section)14。第二个由所述钩和圈组合的较粗糙部分制成，以下称作阳模(male section)15。

所述组件通过切断一片厚度约0.30毫米的加强乙烯树脂形成一个十字16的形状而完成，以用作所述钩和圈部分的底座。所述阴和阳的钩和圈部分都被热熔接到乙烯树脂十字形壳体16上。阴模14被固定到所述十字形垂直部分的较长部分38上，而阳模15被固定到所述十字形垂直部分的较短部分39上，因而，在所述十字形的水平部分40中留下一个乙烯树脂的外露区域。

这个水平部分处于实际热熔接发生的地方。由相同乙烯树脂材料制成但被双倍加强的另一个构件被称作椭圆形连接器底座17。当组装到所述建筑块上时，阴14和阳15钩和圈构件被热熔接到十字形乙烯树脂壳体16上，其然后被热熔接到椭圆形连接器底座17上。作为最后步骤，整个组件然后被热熔接到所述建筑块的顶部或底部表面。

这个多层方法保证了产品的耐久性并保护防止可能的误用和过拉伸应力大于推荐的公差等级。产生的带组件可以在图5c中看出。

乙烯树脂片组件18是一个三层的乙烯树脂结构。中间层沿着开口狭缝热熔接，而顶部和底部层沿着边缘封接。这个设计保证了耐久性并保护防止可能的误用。乙烯树脂片组件的封接以与所述钩和圈组件相同的方式完成。它也被封接到椭圆形连接器底座17上，其然后被封接到所述块上。

图6显示了指定所述钩和圈带组件的相对尺寸的设计细节。这些尺寸被确定为是所述块整体尺寸和形状的一个函数，并且需要保证产品相对于期望功能性和利益的最大功能性。如所示具有长度20的钩和圈阴模14将必然需要一个如所示具有长度L21的相应的乙烯树脂十字形壳体16。在其上附加所述钩和圈部分的十字形壳体部分必须具有相应钩和圈部分14、15的125％(正负5％)的宽度和长度，以允许额外的乙烯树脂材料，其是柔软并易弯的，以用作沿着所述钩和圈部分的较粗糙边缘的垫子。如果这些相对尺寸没有被保持，连接器可能使用户皮肤持续磨损。

以相同的方式，具有长度L22的钩和圈阳模15被固定到所述乙烯树脂壳体39的下垂直区域上，所述壳体39为相应钩和圈部分长度的125％。

十字形壳体的水平部分40被固定到椭圆形连接器底座。理想的100％的具有长度L24和宽度L25所述水平部分的表面将被热熔接到在图6中示出的椭圆形连接器底座17的、具有矩形36的外形、且位于椭圆形底座中心的部分上。所述椭圆形连接器底座的实际尺寸是一个平衡连接器期望耐久性和美观度的函数，并且在本发明中不是关键性的。

图7描述了所述乙烯树脂片的设计尺寸。所述乙烯树脂片具有两个狭缝，每一个具有钩和圈带宽度的125％的长度，在图6中显示为SW，以保证在连接期间所述带易于插入片中和从中取出。所述乙烯树脂片的一个关键设计要素是狭缝的数目。第一狭缝27将必须具有一个离开所述乙烯树脂片任意边缘不小于L30的距离。在第一和第二狭缝28之间的间隔等于距离L30。

最关键的尺寸是第二狭缝28和完成热熔接处的片18底部之间的距离。计算依赖于块侧板中的凸起数量。由于材料的本性和其结构以及内部支撑，几乎不可能构建一个具有完美直角转角的块。而是侧面向外凸出，因此并排设置并接触的块不会使它们的接缝接触。这个情况通过现在参考图11可以被进一步理解，图11是两个块接触的平面图，顶部表面11呈现在眼前。为了图示的目的相对于块的尺寸夸大了凸起49的尺寸。

仍然参考图11，第二狭缝和片底部之间的距离的计算按以下得出：

1.将两个块并排放置，使侧板在凸起49的高点处接触，因此连接器将配合。即，每个带将面向相应的片。

2.使侧板接触，但不用任何作用力挤压，完全伸长的片18离开相应带16的基线47的距离应该为1/2英寸。

以下的等式将成立：

D＝A+B1+B2+C

F＝D-E

此处：

A＝片底部41和接缝线42之间的距离

B1＝第一块的凸起高度

B2＝第二块的凸起高度

C＝带底部47和接缝线42之间的距离

D＝片47和带41的底部之间的总距离

E＝片48顶部和带底部41之间的距离

F＝片长度L35

一旦完成凸起B1和B2的测量，D和F可被计算出。F将是所述片最佳的长度。

对于样品块，其中所述片和带的底部离开所述侧面接缝为1英寸，等式变为如下形式：

D＝1+B1+B2+1

F＝D-0.5

由此计算方法，可以保证当两个相邻件连接时存在足够的摩擦以提供结构完整性，同时保证空气压力数在设计年纪较小用户的拉伸强度中，以免造成不必要的失效。

每个狭缝的末端由针眼29终止，其使狭缝更易于由钩和圈连接器通过。

图8a-8c图解了用于连接的正确的方法。在如图8a示出的开放状态中，连接器组件将沿着所述块的任意边缘互相面对。参考图8b，所述连接可以这样获得，通过圈绕所述钩和圈带的阴模侧穿过第一狭缝27，并折叠返回以与钩和圈的阳模15紧密配合，其也需要在相同的方向中折叠。这个连接被用于连接共面的结构，在那里大和长的壁或板被连接到顶部和底部表面上。基于实际的样品测试，获得的结构将具有有效的结构完整性以作为一个单独的件被处理。

在图8c中显示了另一种连接方法，并且需要钩和圈带的阴模圈绕穿过第二狭缝28并且与图8b的第一方法相同的方式折叠返回。这个连接在需要使边缘保持尽可能接近以提高结构完整性的任意成角度连接中被最好地利用。这种类型地连接可以沿着模拟的倾斜屋顶、墙壁或者需要弹性的任意表面使用。

构造和它们的操作

本发明利用等边形的能力构建复杂的几何形状，如已经在数学建筑学领域中得到证实的。在该类中，在这里被称作“多边形”，数个每个底座单元可以用于构建更复杂的2维或3维结构，和/或组合形成各种结构。这个能力的关键在于这样的事实，所述基线单元的每一个结构为等边的同时所有的基线建筑块每侧共享相同的长度。所得到的几何结构是三角形将始终产生60度的角度、90度的正方形、180度的五边形和具有120度角的六边形。这种形状将在下文中被称作“规则多边形”。

图9图解了如何利用上述教育性原则创造除前述三角形和正方形以外的平行四边形。图中显示的是具有三角形的4个复杂结构。菱形和梯形也可以做为基线构造以用于建造更富于挑战性的结构如棱柱和金字塔。本发明的另一个关键设计优点是可以在建筑块中具有各种角度的连接的能力。不象由可充气乙烯树脂材料制成的采用联锁结构形式的现有产品，本发明的交替圈和带结构不仅保证了两个或更多个的基线建筑块，也使连接边缘可以形成从0-360度范围内的角度。

在图9也示出了，通过连接两个基线单元的每一个的边缘使得制成一个共面结构成为可能。一个60度的锐角通过将6个基线单元的两个边缘连接获得，因而形成六个3-D的等腰三角形。可以形成不止一个的直角，而是可以形成多达4个的每个均为90度的连接角。另一个共面连接也可以制得，但这次是通过固定两个基线单元的两个边缘。最后，每个为120度的钝角通过对齐三个基线单元的两边而制得。如可以由这些样品连接所证实的，可以获得期望的角度并且仅仅受限于可用的基线建筑块数目。

最后，图10图解了所述游戏结构的一个最有效和有趣的方面。借助于仅仅沿着具体单元的一个单独边缘的连接，现在有可能创造多种开口例如门、天窗、窗户、秘密入口/出口。如所示的，天窗表现的向上和向下的运动36现在是有可能的。如一般由转门表现的侧向运动37也是可能的。

当拆卸游戏结构时，块构件通过简单地将其中地空气释放可以被容易地放气。通过简单地将放气片状件存储在小容器中，放气后的乙烯树脂块的存储可以容易地完成。此外，为了从一个结构变化到另一个结构，用户仅仅确定需要什么另外的(如果有的话)形状和数量。因而本发明提供了结构的无限可量测性并且增加不受制造外观所限制。

为了进一步增强该建筑块系统所提供的娱乐价值，可以采用多彩编码、特殊主题和织物片覆盖物以用于显示一个期望设计的完整图案。对于其它的实施方案，年轻的用户可以发挥其智力组装较大的墙壁。

清楚地，为了享受由本发明提供的实物大小结构地设计、创造物和构造，需要的只是将建筑块充气并且沿着边缘简单连接。由于其在完成形状和形式中的可变性，并且由于对任何对建造结构有兴趣的人的挑战性，可以享受这个产品的程度是不可估量的。不论完成构造是3件的通道、4件的狗屋、具有打开的门的5件的堡垒、或者具有旋转打开门闩、门、窗户等的30件的食物架，本产品使得从3岁到任何年龄的成年人均可以参与享受过程和社交互动以及由完成获得的乐趣。

如前面指出的，基本建筑块具有规则多边形的横截面；即，具有多个侧面，其每一个具有与每一个其它侧面相同的长度。在数学术语中，这样的一个结构可以被解释为具有多边形横截面的立柱，或者简单地，“规则多边形立柱”，其是将在下文使用的术语。在优选实施方案中每个多边形的侧面均具有与每一个其它多边形的侧面相同的长度。所述侧面长度在下文被称作“基础侧面长度”。

在一个可选实施方案中，包括另外的建筑块，其由基础侧面不同于最小建筑块基础侧面的多边形柱体组成，其长度在这里将被称作“基本基础侧面”长度。所有其它的建筑块将具有一个长度为所述基本基础侧面长度的确定倍数的基础侧面。因而，可能包括一个具有矩形横截面和基本基础侧面长度为“m”的建筑块，同时具有另一个具有矩形横截面和基础侧面长度为“2m”的建筑块。因而，将需要两个这些较小的、或者基本的矩形块以便与刚刚描述的较大矩形块的一侧配合。

在另一个可选实施方案中，所述系统可以包括是规则多边形的更大的建筑块。

很明显可以在本发明的范围中作出改进和修改，而不会脱离在附加的权利要求中所限定的本发明的范围。

Claims (11)

1.一种用于构建实物大小游戏结构的系统，包括多个可充气块，其中每个块进一步包括：

(a)相同的顶部多边形表面和底部多边形表面，在表面周边处每个表面包括有多个表面接缝，并且每个表面接缝包括两个末端；

(b)多个侧板，每个侧板将顶部表面接缝与相应的底部表面接缝连接，每个侧板具有两个末端，每个侧板通过侧板接缝固定到相邻的侧板上；

(c)多个带连接器和多个片连接器，由此两个或更多个所述连接器被固定在顶部表面的每个接缝附近，并且由此两个或更多个所述连接器被固定在底部表面的每个接缝附近，由此所述带连接器和片连接器沿着每个表面上的接缝交替设置，以便使得每个带连接器包括有固定到另一个块上的相应片连接器的狭缝中的带。

2.如权利要求1所述的系统，其中末端连接器具有位于离开最接近的接缝末端约DC距离处的中心线，此处DC被限定为

DC＝l/(2n)

此处l是接缝的长度，并且n是该接缝上连接器的数目，

并且其中，每个表面接缝上的每个连接器具有位于离开相同表面接缝上最接近的其它连接器2×DC距离处的中心线。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，位于上表面的每个片连接器邻近位于下表面的片连接器，并且由此位于上表面的每个带连接器邻近位于下表面的带连接器。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，每个带连接器包括有十字形底座，该底座包括有水平区域、上垂直区域和下垂直区域，阳模钩和圈材料的一部分被固定到所述上垂直区域，阴模钩和圈材料的一部分被固定到所述下垂直区域，并且由此所述水平区域被固定到椭圆形底座上。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，每个片连接器具有形成在其中的两个或更多个狭缝，每一个约为相应带连接器垂直区域宽度的125％，并且每个片连接器进一步包括有邻近该片连接器底部边缘的安装区域，并且该片连接器被固定到相应的椭圆形底座上。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，每个片连接器的每个狭缝具有终结其各个末端的针眼。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，对于每个片连接器，所述狭缝互相平行的设置，并且每个狭缝和相邻狭缝之间的距离等于最上部狭缝和片连接器上边缘之间的距离，并且进一步等于每个针眼和片连接器边缘上的最接近的点之间的距离。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，对于每个片，第一狭缝离开乙烯树脂片任意边缘的距离近似等于所述片的第一和第二狭缝之间的间隔。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述片的第二狭缝和底部之间的距离是这样的：

(a)当并排放置第一个块和第二个块时，使其侧板接触，因此每个带将面向相应的片；以及

(b)使每个块的所述侧板接触，但不施加任何作用力将所述侧板挤压在一起，且完全伸展的每个片离开相应带的基线的距离约为1/2英寸，

则对于确定的带和片，以下等式将近似成立：

(c)D＝A+B1+B2+C

(d)F＝D-E

此处：

(e)A是所述片底部和相应接缝之间的距离；

(f)B1是第一块的凸起高度；

(g)B2是第二块的凸起高度；

(h)C是所述带底部和相应接缝线之间的距离；

(i)D是所述片底部和所述带底部之间的总距离；

(j)E是所述片顶部和所述带底部之间的距离；以及

(k)F是所述片的长度。

10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，通过热熔接将每个连接器固定到相应的椭圆形底座上，并且通过热熔接将每个椭圆形连接器底座固定到相应的块上。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述块、片、和十字形底座由聚氯乙烯制成。

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