DE102005058992A1

DE102005058992A1 - Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug

Info

Publication number: DE102005058992A1
Application number: DE102005058992A
Authority: DE
Inventors: Bong-Seok Seongnam Yoon
Original assignee: Ltd Yongin; Magnet 4U Co Ltd
Current assignee: Ltd Yongin; Magnet 4U Co Ltd
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-12-09
Publication date: 2006-12-14
Also published as: KR100629306B1; JP2006341065A; US20070037469A1; CN1876208A; WO2006132458A1

Abstract

Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit einem derartigen Aufbau, dass ein Magnet beweglich an jeder Außenfläche eines Polyeders vorgesehen ist. Das Magnetspielzeug umfasst eine Vielzahl von polyedrischen Blöcken (31) und Magneten (32). Jeder Block enthält einen Magnetbewegungsraum (R), der quer über jede Außenfläche des Polyeders vorgesehen ist und in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen (R¶s¶) durch eine Vielzahl von Wänden (W) unterteilt ist. Der Magnetbewegungsraum ist mit einer Abdeckeinheit so abgedeckt, dass jedes offene Ende gegenüber der Außenseite isoliert ist, und hat die Form einer geradlinigen Rille. Die Magnete (32) sind beweglich in die kleinen Bewegungsräume (R¶s¶) eingesetzt, die an gegenüberliegenden Enden vorgesehen sind. Das polyedrische blockartige Magnetspielzeug erlaubt es, den Kontaktbereich oder die Kopplungsposition in der gewünschten Weise zu ändern, wenn Blockbauteile in Kontakt miteinander stehen, so dass verschiedene Formen von Strukturen und Konstruktionen gebildet werden können, was für Erziehungs- oder Unterrichtszwecke sinnvoll ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug und insbesondere ein polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug, das ein Blockbauteil mit verschiedenen polyedrischen Formen, einen Magnetbewegungsraum, der quer über jede Außenfläche des Blockbauteils so vorgesehen ist, dass er von der Außenfläche nicht nach außen vorsteht, und der in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen unterteilt ist, und Magnete aufweist, die beweglich in den kleinen Bewegungsräumen sitzen. Wenn somit die Außenfläche eines Blockbauteils sich der Außenfläche eines anderen Blockbauteils annähert und die sich näher kommenden Magnete die gleiche Polarität haben, dreht sich ein Magnet eines Blockbauteils in dem zugehörigen kleinen Bewegungsraum auf Grund der Abstoßungskraft zwischen den Magneten der beiden Blockbauteile. Es ist dadurch immer möglich, eine Anziehungskraft zwischen den beiden Magneten zu erzeugen, so dass die Oberfläche eines Blockbauteils magnetisch an die Oberfläche des anderen Blockbauteils unabhängig von der Polarität der Magnete geheftet werden kann. Es sind weiterhin viele Magnete beweglich in jede Außenfläche eines Blockbauteils eingesetzt, so dass es möglich ist, den Kontaktbereich oder die Kopplungsposition je nach Wunsch zu ändern, wenn die Außenfläche eines Blockbauteils mit der Außenfläche eines anderen Blockbauteils gekoppelt ist. Die erfindungsgemäße Ausbildung ermöglicht daher dreidimensionale Modelle mit verschiedenen Formen.

Typische Beispiele von Spielzeugen, die weltweit auf dem Markt erhältlich sind, sind die Produkte der Firma Lego, die die Kreativität von Kindern fördern sollen, wenn diese über einen längere Zeitdauer damit spielen.

Bei den Produkten der Firma Lego können viele verschiedene Bauteile mit verschiedenen Formen zu verschiedenen Strukturen oder Konstruktionen in Abhängigkeit von dem Geschmack und den Ideen der Kinder jeweils zusammengefügt werden. Von den Produkten der Firma Lego wird daher angenommen, dass sie die Vorstellungskraft und die Kreativität von Kindern fördern, wobei sie in einer verschiedenen Anzahl und in verschiedener Größe der Bauteile je nach Alter der Kinder ausgebildet sind, während das Größenverhältnis der Bauteile gleich bleibt, so dass Kinder mit den Produkten der Firma Lego spielen können, bis sie ins Teenageralter kommen.

Die Produkte der Firma Lego sind jedoch insofern nachteilig, als speziell geformte Bauteile benötigt werden, um bestimmte Strukturen oder Konstruktionen zusammenzufügen. Jedes Bauteil der Produkte der Firma Lego hat darüber hinaus eine dreidimensionale Form, die auf einem Quader oder einem Kubus basiert. Wenn daher ein Kind Legobau sätze hat, die auf mehreren Themen basieren, nehmen alle Bauteile insgesamt einen großen Aufbewahrungsplatz ein. Da die Zeit, die dazu benötigt wird, ein gewünschtes Bauteil unter vielen gemischten Bauteilen zu finden, wird weiterhin viel Zeit benötigt, eine spezielle Konstruktion oder eine spezifische Struktur zusammenzusetzen.

Um diese Nachteile der Produkte der Firma Lego zu beseitigen, sind Magnetspielzeuge entwickelt worden, die die Kreativität der Kinder dadurch fördern sollen, dass sie es ermöglichen, neue geometrische Gestaltungen zu planen und zu bauen, ohne auf Grundausgestaltungen für spezielle Themen zurückzugreifen.

Ein Magnetspielzeug besteht im Allgemeinen aus Magnetstäben, die jeweils mit einem Kunstharzüberzug überzogen sind und von denen jeder einen Metallstab und einen Permanentmagneten aufweist, der an jedem Ende des Metallstabes jeweils angeordnet ist, und aus Metallkugeln. Mehrere Magnetstäbe sind dauerhaft über die Metallkugeln miteinander verbunden, wodurch die gewünschten Modelle oder Konstruktionen zusammengesetzt sind.

D.h., dass verschiedene Modelle mit dreidimensionalen Strukturen dadurch zusammengesetzt werden können, dass Magnetstäbe und Metallkugeln kombiniert werden. Wenn somit Kinder mit dem Magnetspielzeug spielen, können sie ihr räumliches Wahrnehmungsvermögen, ihre Kreativität und ihr Verständnis geometrischer Strukturen verbessern.

Ein repräsentatives Beispiel eines Magnetspielzeugs ist schematisch in den 1 und 2A und 2B dargestellt.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Magnetspielzeugs bei der praktischen Benutzung. Die 2A und 2B zeigen in Schnittansichten einen Magnetstab, aus dem Magnetspielzeug von 1 besteht, und eine Grundkonstruktion des Spielzeugs jeweils.

Wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, umfasst ein herkömmliches Magnetspielzeug mehrere Magnetstäbe 1 und mehrere Metallku geln 2, wobei jeder Magnetstab 1 aus einem Metallstab 12, einem scheibenförmigen Permanentmagneten 11, der sich an jedem Ende des Metallstabs 12 befindet, und einem Überzug 13 aus einem Kunstharz besteht, der den Metallstab 12 und eine Außenfläche und einen Rand des äußeren Endes S des Permanentmagneten 11 überzieht. Mittels der Metallkugeln 2 können jeweils mehrere Magnetstäbe 1 miteinander verbunden werden. In einem Magnetstab 1 befindet sich der scheibenförmige Permanentmagnet 11 an jedem Ende des Metallstabs 12, so dass der Magnetstab 1 als zylindrischer Magnet mit kreisförmigem Querschnitt arbeitet, der somit einen N-Pol am einen Ende des Magnetstabs 1 und einen S-Pol an seinem anderen Ende zeigt.

Jedes Ende des Magnetstabs 1 wird durch eine magnetische Kraft an die Metallkugel 2 angezogen. Insofern hat die Verbindungskonstruktion einen Grundaufbau, der durch eine dreieckige Form wiedergegeben ist. Auf der Grundlage dieser Form können größere und kompliziertere Konstruktionen zusammengesetzt werden.

Der scheibenförmige Magnet 11 am Ende, der dazu beiträgt, die Größe und das Gewicht der fertigen magnetischen Produkte herabzusetzen, indem hohe magnetische Eigenschaften beibehalten werden, besteht aus Neodym (Nd) auf Seltenerdbasis mit überlegener mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Scheibe 11 ist an jedem Ende des Metallstabs 12 angebracht, um dichte magnetische Kraftlinien zu induzieren, die zu einer starken Magnetkraft von etwa 1000 G führen. Durch die starke Magnetkraft können beliebige zusammengesetzte Konstruktionen aus einer Vielzahl von Magnetstäben 1 und einer Vielzahl von Metallkugeln 2 so miteinander verbunden werden, dass sie fest zusammengehalten sind.

Das herkömmliche Magnetspielzeug aus Metallkugeln und Magnetstäben ermöglicht es somit, verschiedene geometrische Modelle zu gestalten. Das herkömmliche Magnetspielzeug kann eine dreidimensionale Form, d.h., eine polyedrische Form haben, es hat jedoch keine Stirnflächen, so dass es für Unterrichtsaufgaben oder Lernzwecke ungeeignet ist.

Es ist insbesondere notwendig, dass Vorschulkinder über verschiedene Polyederformen unterrichtet werden. Es sind daher Unterrichtsspielzeuge vorgeschlagen worden, die mehrere Blöcke mit Formen verschiedener Polyeder umfassen, so dass die Kinder mit den Spielzeugen spielen können und darüber hinaus die Kinder über die Formen und Eigenschaften der verschiedenen Polyeder einschließlich Tetraeder, Hexaeder oder polygonaler Prismen unterrichtet werden können. Die herkömmlichen polyedrischen Blöcke sind jedoch insofern problematisch, als sie aus Holz oder einem Kunstharz gebildet sind, so dass die Blöcke selbst durch kleine äußere Kräfte beschädigt werden können, wenn sie aufeinander gestapelt werden.

Um die Probleme der herkömmlichen polyedrischen Blöcke zu beseitigen, sind polyedrische Blöcke mit Magneten entwickelt worden. In der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 6-302425 ist beispielsweise ein anziehendes Bauelement beschrieben worden.

Das anziehende Bauelement weist ein Gehäuse, einen Überzug und einen kugelförmigen Magneten auf. Das Gehäuse hat die Form eines Hexaeders mit einem Innenraum und ist am oberen Teil offen. Der Magnet befindet sich drehbar im Innenraum des Gehäuses. Da der Magnet im Gehäuse drehbar ist, ist es möglich, eine Vielzahl von hexaederförmigen Anziehungsbauteilen miteinander in der gewünschten Weise unabhängig von den Polaritäten der Magnete zu verbinden. Es ist weiterhin möglich, stabil polyedrische Blöcke miteinander durch eine Magnetkraft zu verbinden, indem die anziehenden Bauelemente in regelmäßigen Abständen so angeordnet werden, dass sie von jeder Außenflächen jedes polyedrischen Blocks nicht vorstehen.

Der Magnet ist zwar im Gehäuse drehbar, jedoch in seiner Position fest. Jedes anziehende Bauelement weist einen Magneten auf, so dass nur eine Eins-zu-eins-Kopplung zwischen der Oberfläche eines anziehenden Bauelementes und der Oberfläche eines anderen anziehenden Bauelementes möglich ist. D.h., dass es unmöglich ist, gleichzeitig zwei Flächen von zwei anziehenden Bauteilen an eine Fläche eines anziehenden Bauteils zu heften, was die Kopplungskonstruktion unvariabel macht. Der polyedrische Block mit dem anziehenden Bauteil kann weiterhin nur an einem Teil angeheftet werden, der ein anderes anziehendes Bauteil aufweist. Es ist daher unmöglich, den Kontaktbereich je nach Wunsch zu ändern, während der gekoppelte Zustand beibehalten wird.

Die koreanische Patentschrift Nr. 457305 beschreibt eine Zusammensetzvorrichtung mit einem drehbaren Magneten und ein Bauspielzeug mit dieser Vorrichtung. Gemäß dieser Druckschrift ist ein Magnet in jedem einer Vielzahl von Schlitzen eingesetzt, die an Flächen eines Polyeders vorgesehen sind und ist eine Kappe auf jedem Schlitz angebracht, um ein unerwünschtes Entfernen des Magneten zu verhindern. Der Magnet ist drehbar, während er sich in einem gewissen Maße im zugehörigen Schlitz bewegen kann. Diese Erfindung hat jedoch Wirkungen und Nachteile, die denen bei der oben erwähnten japanischen Offenlegungsschrift ähnlich sind.

D.h. im Einzelnen, dass bei den Erfindungen, die in der japanischen Offenlegungsschrift und der koreanischen Patentschrift beschrieben sind, eine Drehung und eine gewisse Bewegung der Magnete möglich sind. Der Schlitz, in dem jeder Magnet vorgesehen ist, liegt jedoch in einer bestimmten Position fest, so dass eine Kopplung nur an den Positionen möglich ist, an denen ein Magnet vorhanden ist. Während die Oberfläche eines Polyeders mit der Oberfläche eines anderen Polyeders gekoppelt werden kann, ist es unmöglich, den Kontaktbereich je nach Wunsch zu ändern. Verschieden zusammengesetzte Formen können daher nicht gebildet werden, sondern es können nur mehrere konstante Formen gestaltet werden.

Die vorliegende Erfindung wurde entwickelt unter Berücksichtung der obigen Probleme des Standes der Technik und es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug zu schaffen, bei dem eine Vielzahl von Magneten mit jeder Außenfläche eines Polyeders so verbunden ist, dass die Magnete nicht festliegen sondern bewegbar sind und dadurch der Kontaktbereich je nach Wunsch eingestellt werden kann, während die Oberfläche eines polyedrischen Blocks die Oberfläche eines anderen polyedrischen Blocks kontaktiert, so dass Blöcke in verschiedenen Formen miteinander gekoppelt werden können.

Hierzu sind gemäß der Erfindung Magnetbewegungsräume vorgesehen, die quer über jede Außenfläche eines Polyeders ausgebildet sind. Das polyedrische blockartige Magnetspielzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass es eine Vielzahl von polyedrischen Blockbauteilen und eine Vielzahl von Magneten aufweist, die beweglich an jeder Außenfläche jedes Blockbauteils vorgesehen sind, wobei ein Magnetbewegungsraum quer über jede Außenfläche jedes Blockbauteils so ausgebildet ist, dass die Magnete beweglich an jedem Blockbauteil vorgesehen sind.

D.h. im Einzelnen, dass ein Magnetbewegungsraum die Form einer geraden Linie hat, die von einem Ende jeder Außenfläche jedes Blockbauteils zum gegenüberliegenden Ende der Außenfläche verläuft. Der Magnetbewegungsraum ist in zwei oder mehr kleine Bewegungsräume durch Trennwände oder Ähnliches unterteilt. Ein Magnet sitzt in jedem der kleinen Bewegungsräume. Der Magnet ist somit drehbar, während er sich frei quer über jede Außenfläche jedes Blockbauteils, d.h., in Längsrichtung jedes der kleinen Bewegungsräume bewegt.

Jeder Magnet kann irgendeine Form haben, so lange er in jedem kleinen Bewegungsraum frei bewegbar oder drehbar ist. Vorzugsweise hat der Magnet die Form einer Kugel oder eines Zylinders.

Im Folgenden wird die Richtung des Magnetbewegungsraumes unter Bezug auf einen Magnetbewegungsraum beschrieben, der an der oberen Außenfläche eines Polyeders ausgebildet ist, um begriffliche Unklarheiten zu vermeiden.

Es gibt die folgenden repräsentativen Verfahren, einen Magnetbewegungsraum jeweils zu bilden. Bei einem Holzblock wird der Magnetbewegungsraum mit einem rechtwinkligen Querschnitt dadurch gebildet, dass ein Teil von einem Ende jeder Außenfläche zum gegenüberliegenden Ende ausgefurcht wird. Nachdem der Magnet in den Magnetbewegungsraum eingesetzt ist, werden die offenen gegenüberliegenden Seitenenden und das offene obere Ende des Magnetbewegungsraumes geschlossen, um zu vermeiden, dass der Magnet aus dem Magnetbewegungsraum entfernt wird. Bei einem Kunstharzblock erfolgt ein Spritzgussvorgang in die Form eines Blockes mit einer Rille, so dass in dieser Weise der Magnetbewegungsraum gebildet wird. Zusätzlich zu diesem Verfahren kann der Magnetbewegungsraum in jeder Außenfläche des Polyeders über verschiedene andere Verfahren gebildet werden.

Wenn weiterhin jede Trennwand, die als Unterteilung des Magnetbewegungsraumes dient, dünn ausgebildet ist, können Magnete, die in zwei benachbarte kleine Bewegungsräume eingesetzt sind, auf Grund der Magnetkraft einander anziehen. In diesem Fall bewegen sich die Magnete nicht.

Wenn es somit zum Beispiel erwünscht ist, jeden Magnetbewegungsraum in drei Abteile zu unterteilen, werden zwei Trennwände vorbereitet. Nachdem ein Magnetbewegungsraum in drei kleine Bewegungsräume unterteilt ist, die in einer Reihe angeordnet sind, werden Magnete nur in die zwei anderen kleinen Bewegungsräume und nicht in den mittleren kleinen Bewegungsraum eingesetzt. Ein derartiger Aufbau verhindert, dass die beiden Magnete, die auf beiden Seiten eines Magnetbewegungsraumes vorgesehen sind, sich magnetisch gegenseitig anziehen. Die kleinen Bewegungsräume können weiterhin auf gegenüberliegenden Seiten eines geradlinig geformten Teils, der quer über jede Außenfläche jedes Blockbauteils vorgesehen ist, mit der Ausnahme des mittleren Bereiches des geradlinig geformten Teils vorgesehen sein. Ein derartiger Aufbau verhindert, dass die Magnete, die in den kleinen Bewegungsräumen sitzen, die separat auf gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind, einander stören, so dass die Magnete frei bewegbar sind, wie es bei einer Konstruktion der Fall ist, bei der der Magnetbewegungsraum in kleine Bewegungsräume durch dicke Trennwände unterteilt ist.

Die Magnete, die in die geradlinig geformten kleinen Bewegungsräume eingesetzt sind, die quer über eine Außenfläche ausgebildet sind, sind linear durch die Anziehungskraft oder die Abstoßungskraft zwischen den Magneten bewegbar, während sie drehbar sind. Die Magnete, die in die kleinen Bewegungsräume von zwei Polyedern eingesetzt sind, die in Oberflächenkontakt über eine magnetische Kraft miteinander stehen, sind somit gemeinsam in den kleinen Bewegungsräumen in Längsrichtung der kleinen Bewegungsräume bewegbar. Selbst wenn somit zwei Polyeder miteinander gekoppelt sind, können die Polyeder in Längsrichtung der kleinen Bewegungsräume bewegt werden.

D.h., dass es möglich ist, den Kontaktbereich zwischen zwei Polyedern je nach Wunsch zu ändern.

In diesem Fall können zwei Polyeder miteinander so gekoppelt werden, dass die Längsrichtungen der kleinen Bewegungsräume, die an den Kontaktflächen der Polyeder vorgesehen sind, parallel zueinander oder senkrecht zueinander verlaufen. Wenn die Längsrichtungen der kleinen Bewegungsräume parallel zueinander verlaufen, können die Magnete der beiden Polyeder sich gemeinsam in die Längsrichtung der kleinen Bewegungsräume bewegen. Wenn die kleinen Bewegungsräume der kleinen Polyeder senkrecht zueinander verlaufen, können sich nur die Magnete, die in einem Polyeder vorgesehen sind, in Längsrichtung der kleinen Bewegungsräume bewegen.

Das Magnetspielzeug nach der vorliegenden Erfindung, das einen Magnetbewegungsraum an jeder Außenfläche eines Polyeders aufweist, kann unabhängig von der Anzahl der Außenflächen des Polyeders verwirklicht werden. Vorzugsweise wird ein Polyeder mit wenigstens zwei parallelen Außenflächen, beispielsweise ein Hexaeder oder ein polygonales Prisma gewählt, und ist eine Magnetbewegungsraum an jeder derjenigen Außenflächen vorgesehen, die an ihren gegenüberliegenden Enden mit den parallelen Außenflächen verbunden sind, derart, dass der Magnetbewegungsraum senkrecht zu den parallelen Außenflächen verläuft.

Im Fall eines Hexaeders können beispielsweise Magnetbewegungsräume an allen Außenflächen des Hexaeders ausgebildet sein. Bei einem dreieckigen Prisma können indessen Magnetbewegungsräume an den drei anderen Außenflächen als den zwei parallelen Außenflächen ausgebildet sein, so dass die Magnetbewegungsräume senkrecht zu den beiden parallelen Flächen verlaufen.

Bei einem dreieckigen Prisma können Magnetbewegungsräume an den beiden parallelen Außenflächen ausgebildet sein. Die Magnetbewegungsräume, die an den beiden parallelen Außenflächen vorgesehen sind, können jedoch mit den Magnetbewegungsräumen interferieren, die an den drei anderen Außenflächen vorgesehen sind, da die gegenüberliegenden Enden jedes Magnetbewegungsraumes sich an den beiden parallelen Außenflächen befinden. Abgesehen von den Magnetbewegungsräumen, die quer über die drei Flächen vorgesehen sind, die nicht parallel zueinander verlaufen, ist es daher bevorzugt, dass die Magnet bewegungsräume der beiden parallelen Flächen nicht vollständig quer über die Flächen ausgebildet sind, sondern sich von den Flächenrändern entfernt befinden.

Im Folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnungen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
1 in einer perspektivischen Ansicht den montierten Zustand eines herkömmlichen Magnetspielzeugs,
2A und 2B das herkömmliche Magnetspielzeug, wobei 2A eine Schnittansicht eines Magnetstabs zeigt, aus dem Magnetspielzeug besteht, und 2B in einer Schnittansicht den zusammengebauten Zustand des Magnetspielzeugs zeigt,
3A und 3B ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen polyedrischen blockartigen Magnetspielzeugs, wobei 3A eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils in Form eines Hexaeders zeigt und 3B eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines dreieckigen Prismas zeigt,
4A bis 4C die Änderung der Kontaktflächen des Magnetspielzeugs gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei 4A in einer Teilschnittansicht den Zustand zeigt, in dem der gesamte Teil einer Außenfläche den gesamten Teil einer anderen Außenfläche kontaktiert, 4B in einer Teilschnittansicht den Zustand zeigt, in dem ein Teil einer Außenfläche von der anderen Außenfläche getrennt ist, und 4C in einer Teilschnittansicht den Zustand zeigt, in dem die Flächen am stärksten voneinander getrennt sind und die Außenfläche eines Blockbauteils eine Außenfläche von zwei anderen Blockbauteilen kontaktiert,
5 in einer teilweise auseinander gezogenen perspektivischen Ansicht das erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Magnetspielzeugs,
6 in einer perspektivischen Ansicht eine Kappe, die mit einem Magnetbewegungsraum des Blocks bei einer Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels gekoppelt ist,
7 eine Schnittansicht eines Magnetbewegungsraum, der in einem Blockbauteil ausgebildet ist, gemäß einer weiteren Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels,
8 eine perspektivische Ansicht eines blockartigen Magnetspielzeugs gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
9 eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen blockartigen Magnetspielzeugs,
10 eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines blockartigen Magnetspielzeugs gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
11 eine perspektivische Ansicht eines blockartigen Magnetspielzeugs gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels der Erfindung,
12A bis 12C ein blockartiges Magnetspielzeug gemäß eines sechsten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei 12A eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils in Form eines Hexaeders (oder quadratischen Prismas) zeigt, 12B eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines dreieckigen Prismas zeigt und 12C eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines Zylinders zeigt,
13A und 13B ein blockartiges Magnetspielzeug gemäß eines siebten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei 13A eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines dreieckigen Prismas zeigt und 13B eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines Hexaeders zeigt,
14A bis 14C ein blockartiges Magnetspielzeug gemäß eines achten Ausführungsbeispiels der Erfindung, wobei 14A eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines Viertelzylin ders zeigt, 14B eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines Halbzylinders zeigt und 14C eine perspektivische Ansicht eines Blockbauteils mit der Form eines Sechstels eines Zylinders zeigt, und
15 eine perspektivische Ansicht eines blockartigen Magnetspielzeugs mit einer gedruckten Platte gemäß eines neunten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
3A und 3B zeigen in perspektivischen Ansichten ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen polyedrischen blockartigen Magnetspielzeugs, 4A bis 4C zeigen Schnittansichten der Betriebszustände des polyedrischen blockartigen Magnetspielzeugs gemäß des ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung und 5 zeigt eine teilweise auseinander gezogene perspektivische Ansicht des ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen polyedrischen blockartigen Magnetspielzeugs.
Wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, weist das erfindungsgemäße polyedrische Magnetspielzeug mehrere Blockbauteile 31, mehrere Magnete 32 und Kappen 33 auf. Jedes Blockbauteil 31 hat die Form eines Polyeders und ist mit Magnetbewegungsräumen R versehen, die jeweils die Form einer geradlinigen Rille haben. Jeder Magnetbewegungsraum R ist quer über jede Außenfläche jedes Blockbauteils 31 ausgebildet und in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen R_S durch eine Vielzahl von Trennwänden W unterteilt, die einander zugewandt sind.
Jeder Magnet 32 ist beweglich in jeden kleinen Bewegungsraum R_S eingesetzt, der an jeder Außenfläche jedes Blockbauteils 31 vorgesehen ist.
Jede Kappe 33 weist einen oberen Abdeckteil 33A und seitliche Abdeckteile 33B auf. Der obere Abdeckteil 33A hat die Form eines Streifens und ist am oberen Ende jedes Magnetbewegungsraumes R ange bracht, um den Magnetbewegungsraum R gegenüber der Außenseite zu isolieren. Die seitlichen Abdeckteile 33B sind an den gegenüberliegenden offenen Enden jedes Magnetbewegungsraumes R angebracht, um den Magnetbewegungsraum R gegenüber der Außenseite zu isolieren.
Im vorliegenden Fall können die Abteile des Magnetbewegungsraumes R in der gewünschten Weise verändert werden. Vorzugsweise ist der Magnetbewegungsraum R in drei kleine Bewegungsräume R_S, die in einer Reihe ausgerichtet sind, durch zwei Trennwände W unterteilt und befinden sich Magnete 32 nur in den kleinen Bewegungsräumen R_S, die auf den gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind, und nicht in dem kleinen Bewegungsraum R_S, der sich in der Mitte befindet.
Wenn Magnete nur in den kleinen Bewegungsräumen R_S angeordnet sind, die sich auf den gegenüberliegenden Seiten befinden, und zwei Blockbauteile einander so treffen, dass die Magnetbewegungsräume R, die an den Kontaktflächen der Polyeder vorgesehen sind, senkrecht zueinander verlaufen, dann können die beiden Polyeder nicht in Kontakt miteinander gebracht werden und miteinander verbunden werden, da sich kein Magnet in dem kleinen Bewegungsraum R_S befindet, der in der Mitte jedes Magnetbewegungsraumes R vorgesehen ist.
Um dieses Problem zu lösen, kann ein Magnet im mittleren kleinen Bewegungsraum R_S vorgesehen sein. In diesem Fall muss die Stärke jeder Trennwand W, die für die Unterteilung des Magnetbewegungsraumes R sorgt, geeignet so gewählt sein, dass die Anziehungskraft, die zwischen den Magneten der beiden kontaktierenden Polyeder wirkt, stärker als die Anziehungskraft ist, die zwischen den Magneten wirkt, die in den benachbarten kleinen Bewegungsräumen R_S eines der Polyeder vorgesehen sind.
Vorzugsweise ist die Stärke jeder Trennwand so gewählt, dass sie größer als der Abstand zwischen den Magneten der beiden Polyeder ist, so dass die Anziehungskraft zwischen benachbarten Magneten eines Po lyeders schwächer als die Anziehungskraft zwischen den Magneten der beiden Polyeder ist.
Jede Trennwand W, die jeden Magnetbewegungsraum R unterteilt, kann weiterhin in einem Stück auf der Unterfläche jeder Kappe 33 vorgesehen sein, die am Magnetbewegungsraum R angebracht ist, um zu verhindern, dass der Magnet aus dem Magnetbewegungsraum R entfernt wird. Der obere Abdeckteil 33A und die seitlichen Abdeckteile 33B jeder Kappe 33 können in einem Stück in U-Form mit offener Unterseite ausgebildet sein. Um zu verhindern, dass jeder obere Abdeckteil 33A die Magnetkraft zwischen den Magneten 32 verringert, wenn die Oberfläche eines Polyeders mit der Oberfläche eines anderen Polyeders gekoppelt wird, ist es gemäß 6 bevorzugt, dass gerade linienförmige durchgehende Löcher H entlang einer Mittellinie des oberen Abdeckteils 33A vorgesehen sind, der die kleinen Bewegungsräume R_S abdeckt, in denen sich die Magnete 32 befinden. Die durchgehenden Löcher H erlauben es den Magneten 32 von zwei Polyedern miteinander in Kontakt zu kommen.
Es kann weiterhin ein nicht dargestelltes durchgehendes Loch an jedem der seitlichen Abdeckteile 33B vorgesehen sein. Jeder Magnetbewegungsraum R kann vollständig gegenüber der Außenseite isoliert sein oder durch die durchgehenden Löcher teilweise offen sein.
Es ist wichtig, dass jede Kappe 33 nicht ohne weiteres von dem zugehörigen Magnetbewegungsraum R durch eine äußere Kraft oder durch Stöße getrennt werden kann. Es ist daher bevorzugt, dass die Querschnittsform jedes Magnetbewegungsraumes R, die Form jedes seitlichen Abdeckteils 33B und die Form jeder Trennwand W so gewählt sind, wie es in 7 dargestellt ist. D.h., dass die Breite w' am unteren Ende des Magnetbewegungsraumes größer als die Breite w des oberen Endes des Magnetbewegungsraumes ist und die Kappe 33 in eine Rich tung von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende des Magnetbewegungsraumes R eingesetzt werden muss.
Ein derartiger Aufbau, d.h., ein Aufbau mit dem Magnetbewegungsraum R an jeder Außenfläche des polyedrischen Blockbauteils kann nach verschiedenen Verfahren hergestellt werden. Bei einem Holzblock kann ein rillenförmiger Magnetbewegungsraum von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende quer über die Außenfläche des Polyeders gefräst sein, bevor die Kappe 33 mit dem Magnetbewegungsraum gekoppelt wird. Bei einem Kunstharzblock, der in 8 dargestellt ist, kann eine Blockplatte 31A mit der Form einer rechtwinkligen Platte durch Spritzgießen oder Ähnliches hergestellt werden. In diesem Fall ist ein Magnetbewegungsraum R mit einem durchgehenden Loch H an der Unterfläche der Blockplatte 31A derart vorgesehen, dass er von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende der Blockplatte 31A verläuft. Danach werden sechs Blockplatten 31A miteinander kombiniert, so dass sich ein Block in Form eines Hexaeders ergibt.
In diesem Fall können viele Trennwände W gebildet oder in jeden Magnetbewegungsraum R eingesetzt werden, so dass der Magnetbewegungsraum R in eine Vielzahl von kleinen Magnetbewegungsräumen R_S unterteilt ist. Eine Trennwand, die dick genug ist, um die Magnetkraft zu blockieren, kann weiterhin in der Mitte im Magnetbewegungsraum R so eingesetzt sein, dass der Magnetbewegungsraum R nur in zwei kleine Bewegungsräume R_S unterteilt ist.
Abgesehen von einem derartigen Magnetbewegungsraum R müssen alle Bewegungsräume R nicht in zwei oder mehr kleinere Magnetbewegungsräume R_S unterteilt sein. In diesem Fall befindet sich ein Magnet im Magnetbewegungsraum R, so dass sich der Magnet frei von einem Ende zum gegenüberliegenden Ende des Magnetbewegungsraumes R bewegt.
Wenn jedoch in dieser Weise jeder Magnetbewegungsraum R in Form eines einzelnen Raumes ausgebildet ist, befindet sich nur ein Magnet an jeder Außenfläche des Blockes. Es ist daher unmöglich, zwei Blöcke an einer Oberfläche eines Blockes anzubringen. Jeder Magnetbewegungsraum R kann somit je nach Wunsch unterteilt sein oder nicht.
Wenn gemäß 9 angenommen wird, dass die Oberfläche, an der ein Magnetbewegungsraum ausgebildet ist, als Bezugsfläche bezeichnet wird, kann ein Magnetbewegungsraum R direkt unter der Bezugsfläche ausgebildet sein, indem ein oder mehrere Löcher von einer Fläche, die die Bezugsfläche trifft, zur gegenüberliegenden Fläche gebohrt wird oder werden. Ein gerades linienförmiges durchgehendes Loch H kann so ausgebildet sein, dass es von einer inneren Umfangsfläche jedes Magnetbewegungsraumes R zur Bezugsfläche direkt über dem Magnetbewegungsraum R verläuft.
Wie es in 10 dargestellt ist, können weiterhin kleine Bewegungsräume R_S an den gegenüberliegenden Enden einer geraden Linie ausgebildet sein, die quer über jede Oberfläche geht. In diesem Fall wirkt ein unbearbeiteter Teil zwischen zwei kleinen Bewegungsräumen R_S als dicke Trennwand W. Eine Kappe 33, die an jedem kleinen Bewegungsraum R_S angebracht ist, ist L-förmig ausgebildet.
Zusätzlich zu den obigen Verfahren ist es möglich, Magnetbewegungsräume R nach verschiedenen anderen Verfahren auszubilden. Jede Trennwand W, die einen Magnetbewegungsraum R unterteilt, der die Form einer Rille hat, die quer über jede Oberfläche eines Polyeders geht oder dadurch gebildet ist, dass ein Teil direkt unter der Oberfläche aufgebohrt ist, und jede Abdeckeinheit, beispielsweise die Kappe 33, die an den offenen Enden des Magnetbewegungsraumes R angebracht ist, um zu verhindern, dass der Magnet aus dem Magnetbewegungsraum entfernt wird, können verschiedene Formen und Strukturen haben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine bestimmte Form oder eine bestimmte Struktur begrenzt. D.h., dass gemäß der Erfindung der Magnetbewegungsraum R an jeder Außenfläche des Polyeders oder in einem Teil direkt unter der Außenfläche vorgesehen sein kann. Weiterhin kann der Magnetbewegungsraum R zwei kleine Bewegungsräume R_S umfassen, die jeweils Magnete aufweisen und getrennt an den gegenüberliegenden Enden einer geraden Linie vorgesehen sind, die quer über jede Oberfläche eines Polyeders geht. Der Magnetbewegungsraum kann weiterhin in drei kleine Bewegungsräume R_S, die in einer Reihe zueinander ausgerichtet sind, durch Trennwände W unterteilt sein. In diesem Fall befinden sich Magnete 32 nur in den kleinen Bewegungsräumen R_S, die an den gegenüberliegenden Seiten vorgesehen sind und nicht im mittleren kleinen Bewegungsraum R_S.
Die Blockbauteile gemäß der Erfindung sind nicht auf ein bestimmtes Material wie beispielsweise Holz oder Kunstharz beschränkt. Holz ist am meisten bevorzugt als Material für Unterrichtseinrichtungen für Kinder.
Das Magnetspielzeug gemäß der Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau ist nicht auf eine bestimmte Polyederform beschränkt. Hinsichtlich jedes Magnetbewegungsraumes R und der Abdeckeinheit zum Abdecken der gegenüberliegenden Enden des Magnetbewegungsraumes ist jedoch ein Polyeder mit wenigstens zwei parallelen Flächen wie beispielsweise ein Hexaeder, ein Zylinder oder ein polygonales Prisma gegenüber einem Polyeder bevorzugt, das keine parallelen Flächen aufweist, wie es beispielsweise bei einem Tetraeder der Fall ist. Der Magnetbewegungsraum R, der an jeder Außenfläche des Polyeders vorgesehen ist, ist so ausgebildet, dass er senkrecht zu den beiden parallelen Flächen verläuft, wie es in 11 dargestellt ist. Wenn es erwünscht ist, den Magnetbewegungsraum R an den parallelen Flächen auszubilden, kreuzen vorzugsweise die Magnetbewegungsräume R die entsprechenden parallelen Flächen nicht, sie sind vielmehr im Abstand von den Rändern der parallelen Außenflächen positioniert.
Die magnetische Kraft der Magnete 32, die in den Magnetbewegungsräumen R sitzen, die an den Flächen senkrecht zu den parallelen Flächen vorgesehen sind, wirkt jedoch auf die Ränder der parallelen Oberflächen, obwohl die Magnete 32 durch die Abdeckeinheiten abgedeckt sind. Durch eine Herabsetzung der Breite jeder Abdeckeinheit, die dazu dient, die gegenüberliegenden Enden jedes Magnetbewegungsraumes R gegenüber der Außenseite zu isolieren und durch die Bildung von durchgehenden Löchern H können sich Magnetbewegungsräume R an den parallelen Flächen erübrigen.
Magnetbewegungsräume R können weiterhin in verschiedener Weise an jeder Oberfläche eines Polyeders je nach Notwendigkeit ausgebildet sein. Wie es in 12B dargestellt ist, können zwei bis vier Magnetbewegungsräume R an jeder Außenfläche eines Polyeders so vorgesehen sein, dass sie parallel zueinander verlaufen. Wie es in den 13A und 13B dargstellt ist, kann jeder Magnetbewegungsraum R die Form einer geschlossenen Schleife haben, die den Polyeder ausgehend von einer bestimmten Außenfläche umgibt. In diesem Fall können die Magnetbewegungsräume der parallelen Außenfläche quer zu den Flächen vorgesehen sein.
Wenn ein Magnetbewegungsraum R in Form einer geschlossenen Schleife in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen R_S unterteilt werden soll, sind dünne Trennwände so vorgesehen, dass die Anzahl der kleinen Bewegungsräume R_S geradzahlig ist. Danach werden Magnete abwechselnd in die kleinen Bewegungsräume R_S eingesetzt, wodurch verhindert wird, dass benachbarte Magnete einander anziehen. Als Alternative können die Trennwände auch dick ausgebildet sein. In diesem Fall befinden sich Magnete in allen kleinen Bewegungsräumen R_S.
In dem Fall, in dem jeder Magnetbewegungsraum R die Form einer geschlossenen Schleife hat, kann weiterhin ein Magnet 32 in jedem der Magnetbewegungsräume R so angeordnet sein, dass sich der Magnet um den Magnetbewegungsraum R des Polyeders bewegt, ohne dass jeder Magnetbewegungsraum R in kleine Bewegungsräume R_S unterteilt ist. In diesem Fall ist es jedoch nicht möglich, zwei oder mehr Polyeder mit einem Polyeder zu koppeln. Selbst bei einem Magnetbewegungsraum R in Form einer geschlossenen Schleife ist es daher bevorzugt, jeden Magnetbewegungsraum R in einer Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen R_S zu unterteilen.
Wie es weiterhin in 14C dargestellt ist, kann im Fall eines teilzylindrischen Blockes mit einem fächerförmigen Querschnitt ein Magnetbewegungsraum R um die äußere Umfangsfläche des Blockes ausgebildet sein.
Das Magnetspielzeug der vorliegenden Erfindung umfasst somit eine Vielzahl von polyedrischen Blockbauteilen. Wie es in 15 dargestellt ist, ist eine gedruckte Platte D, die eine aufgedruckte Figur, einen aufgedruckten Buchstaben, ein aufgedrucktes Muster oder Ähnliches aufweist und dieselbe ebene Form wie jede Außenfläche eines Blockbauteils hat, so dass es dessen Oberfläche entspricht, abnehmbar an jeder Außenfläche des Blockbauteils angebracht, was das Interesse eines Kindes an den Figuren oder den verschiedenen Muster weckt.
Wie es oben beschrieben wurde, wird durch die vorliegende Erfindung ein polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug geschaffen, mit dem es möglich ist, in verschiedener Weise die Kontaktflächen zwischen den Polyedern zu ändern, wenn eine dreidimensionale Struktur oder Konstruktion unter Verwendung einer Vielzahl von Polyedern zusammengesetzt wird, wodurch Strukturen oder Konstruktionen mit verschiedenen Formen gebildet werden können und die Kreativität eines Kindes gefördert wird.

Claims

Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und einen Magnetbewegungsraum oder mehrere Magnetbewegungsräume aufweist, die parallel quer über eine oder mehrere Außenflächen jedes Blockbauteils vorgesehen sind, wobei jeder der Magnetbewegungsräume in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen durch eine Vielzahl von Wänden unterteilt ist, durch eine Abdeckeinheit so abgedeckt ist, dass jedes offene Ende gegenüber der Außenseite isoliert ist, und die Form einer geradlinigen Rille hat, wobei Magnete beweglich in alle oder einige der kleinen Bewegungsräume jedes Blockbauteils eingesetzt sind.
Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und kleine Bewegungsräume umfasst, von denen jeder die Form einer geradlinigen Rille aufweist, die durch eine Abdeckeinheit so abgedeckt ist, dass ein offenes Ende gegenüber der Außenseite isoliert ist, die an den gegenüberliegenden Enden eines geradlinigen Teils oder zweier oder mehrerer paralleler geradliniger Teile vorgesehen ist, die quer über eine oder mehrere Außenflächen jedes Blockbauteils vorgesehen sind, wobei ein Magnet beweglich in jeden der kleinen Bewegungsräume jedes Blockbauteils eingesetzt ist.
Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und einen oder mehrere Magnetbewegungsräume aufweist, die dadurch gebildet sind, dass sie parallel durch einen oder mehrere Stellen direkt unter jeder Bezugsfläche einer Vielzahl von Flächen jedes Blockbauteils gehen und von einer Abdeckeinheit so abgedeckt sind, dass beide Ende gegenüber der Außenseite isoliert sind, wobei jeder der Magnetbewegungsräume in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen durch eine Vielzahl von Trennwänden unterteilt ist und Magnete beweglich in alle oder einige der kleinen Bewegungsräume jedes der Blockbauteile eingesetzt sind.
Magnetspielzeug nach Anspruch 3, bei dem ein geradlinig geformtes durchgehendes Loch an jedem der Magnetbewegungsräume so vorgesehen ist, dass es durch eine innere Umfangsfläche des Magnetbewegungsraums und die Bezugsfläche geht.
Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und kleine Bewegungsräume umfasst, von denen jeder die Form einer geradlinigen Rille hat, die von einer Abdeckeinheit so abgedeckt ist, dass das offene Ende gegenüber der Außenseite isoliert ist, die an beiden Enden jedes geradlinigen Teils vorgesehen ist, der parallel durch einen oder mehrere Stellen direkt unter jeder Bezugsfläche einer Vielzahl von Flächen jedes Blockbauteils geht, wobei ein Magnet beweglich in jeden der kleinen Bewegungsräume jedes der Blockbauteile eingesetzt ist.
Magnetspielzeug nach Anspruch 5, bei dem ein geradlinig geformtes durchgehendes Loch an jedem der Magnetbewegungsräume so vorgesehen ist, dass es durch eine innere Umfangsfläche des Magnetbewegungsraumes und die Bezugsfläche geht.
Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und ein oder mehrere Magnetbewegungsräume in Form einer geschlossenen Schleife aufweist, die parallel längs jeder der Außenflächen vorgesehen sind, die senkrecht zu zwei parallelen Außenflächen eines polygonalen Prismas verlaufen, wobei jeder der Magnetbewegungsräume in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen durch Trennwände unterteilt ist oder einen Raum ohne eine Trennwand umfasst und das offene Ende jedes der Magnetbewegungsräume durch eine Abdeckeinheit abgedeckt ist, so dass es gegenüber der Außenseite isoliert ist, und wobei Magnete beweglich in alle oder einige der kleinen Bewegungsräume jedes Blockbauteils eingesetzt sind oder in die Magnetbewegungsräume eingesetzt sind, die durch Trennwände nicht unterteilt sind.
Polyedrisches blockartiges Magnetspielzeug mit: einer Vielzahl von Blockbauteilen, von denen jedes eine polyedrische Form hat und einen oder mehrere Magnetbewegungsräume aufweist, die parallel längs einer äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Blocks oder eines teilzylindrischen Blocks mit einem fächerförmigen Querschnitt vorgesehen sind, wobei jeder der Magnetbewegungsräume in eine Vielzahl von kleinen Bewegungsräumen durch Trennwände unterteilt ist oder einen Raum ohne eine Trennwand umfasst, ein offenes Ende jedes der Magnetbewegungsräume durch eine Abdeckeinheit abgedeckt ist, so dass es gegenüber der Außenseite isoliert ist, und Magnete beweglich in alle oder einige der kleinen Bewegungsräume jedes Blockbauteils eingesetzt sind oder in die Magnetbewegungsräume eingesetzt sind, die nicht durch Trennwände unterteilt sind.
Magnetspielzeug nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 5, 7, und 8, bei dem eine bedruckte Platte mit einer aufgedruckten Figur, einem aufgedruckten Buchstaben oder einem aufgedruckten Muster abnehmbar an wenigstens einer Außenfläche jedes Blockbauteils vorgesehen ist.