EP0117846B1

EP0117846B1 - Building block, in particular for building-block toys

Info

Publication number: EP0117846B1
Application number: EP84810061A
Authority: EP
Inventors: Peter Bolli
Original assignee: Interlego AG
Current assignee: Cessione lego AS
Priority date: 1983-02-14
Filing date: 1984-02-02
Publication date: 1986-11-20
Also published as: AU2381784A; BR8400616A; PH21461A; DK62584D0; IE54895B1; GR81757B; FI78398B; MX156634A; CS266323B2; DE3461350D1; JPS59156365A; NO158854C; NO158854B; CA1225831A; KR910003400B1; FI78398C; US4552541A; DD223066A5; MY100348A; PT78099A

Abstract

A building block is provided having side walls and a top face with two rows of coupling pins on the one side of the top face and counter-coupling tubes on the other side for mechanically coupling two such building blocks by means of a clamping action. On their side faces, the coupling pins have electrically conducting regions, which extend over an angular range. The angular range of one row being turned by 180 DEG relative to those of the other row. All the conducting regions are connected to a contact bar, which is arranged on the side of the counter-coupling tubes along one side wall. When two building blocks are coupled arbitrarily, at least one conducting region of each row of coupling pins of the one building block makes contact with a contact bar of the other building block in such a way, that a short circuit cannot occur in the two electrical circuits assigned to each row of coupling pins or each contact bar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauelement für Baumodelle, insbesondere Bauspielzeuge, gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a component for construction models, in particular construction toys, according to the preamble of patent claim 1.

Beispielsweise aus dem schweizerischen Patent Nr. 362 354 sind Bauelemente dieser Art bekannt, bei welchen eine Wand an ihrer einen Seite mit mindestens einer Reihe von Kupplungszapfen und an ihrer anderen Seite mit Gegenkupplungsorganen zur Verbindung mit Kupplungszapfen eines benachbarten Baulements versehen ist. Aus dem schweizerischen Patent Nr. 455 606 ist ferner bekannt, dass mindestens ein Teil der Kupplungszapfen elektrisch leitende Oberflächen hat bzw. dass auf der mit den Gegenkupplungsorganen versehenen Seite der Wand elektrisch leitende Kontaktorgane angeordnet sind, welche dazu bestimmt sind, beim mechanischen Kuppeln zweier Bauelemente einen elektrischen Kontakt mit den leitenden Oberflächen des benachbarten gekuppelten Bauelements herzustellen.Components of this type are known, for example, from Swiss Patent No. 362,354, in which a wall is provided on one side with at least one row of coupling pins and on the other side with mating coupling elements for connection to coupling pins of an adjacent component. From Swiss Patent No. 455 606 it is also known that at least some of the coupling pins have electrically conductive surfaces or that electrically conductive contact elements are arranged on the side of the wall provided with the counter-coupling elements, which are intended for the mechanical coupling of two components to make electrical contact with the conductive surfaces of the adjacent coupled component.

Diese bekannten Bauelemente für den Aufbau elektrischer Stromkreise sind aufwendig in der Herstellung, lassen sich nicht universell mit anderen Bauelementen des gleichen Bauelement-Systems verwenden und stellen an den Benützer mindestens elementare Kenntnisse der Elektrotechnik bezüglich Stromläufen.These known components for the construction of electrical circuits are complex to manufacture, cannot be used universally with other components of the same component system and provide the user with at least elementary knowledge of electrical engineering with regard to current paths.

Aus der DE-A-25 52 587 ist ein Klemmbaustein mit elektrischer Verbindungsmöglichkeit bekannt, bei welchem durch die Berührungsstellen der Erhebungen und der Vertiefungen des Bausteins eine elektrische Verbindung durch das Zusammenstecken durch an diesen Stellen angebrachte Kontaktstellen hergestellt wird, wobei insbesondere auch ein elektrischer Kurzschluss beim Zusammenstecken vermieden werden soll. Wie jedoch diese Kontaktflächen hierzu anzubringen sind, ist in der Patentanmeldung nicht erläutert.From DE-A-25 52 587 a terminal block with an electrical connection possibility is known, in which an electrical connection is established by the contact points of the elevations and the recesses of the block by plugging together through contact points provided at these points, in particular also an electrical short circuit should be avoided when plugging together. However, how these contact surfaces are to be attached is not explained in the patent application.

Aufgabe der Erfindung ist, ein Bauelement der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen elektrische Kontaktmittel an die Kupplungszapfen bzw. Gegenkupplungsorgane jedes Bauelement-Systems anpassbar sind, das ferner mit den kontaktmittelfreien Bauelementen des gleichen Bauelement-Systems beliebig kombinierbar ist und dessen Kontaktgabe mit einem gleichartigen Bauelement lagemässig eindeutig definierbar ist.The object of the invention is to provide a component of the type mentioned, the electrical contact means of which can be adapted to the coupling pins or mating coupling elements of each component system, which can also be combined as desired with the contact-free components of the same component system and whose contacting with a similar one The position of the component can be clearly defined.

Erfindungsgemäss weist das Bauelement die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angeführten Merkmale auf.According to the invention, the component has the features stated in the characterizing part of patent claim 1.

Dadurch, dass die Oberflächen der Kupplungszapfen elektrisch isolierende und elektrisch leitende Bereiche aufweisen, kann beim Kuppeln des Bauelements mit einem weiteren, mit einem zur Reihe seiner Kupplungszapfen parallelen Kontaktorgan erreicht werden, dass in bestimmten relativen Lagen der beiden Bauelemente eine elektrische Verbindung zwischen den leitenden Kupplungszapfen des einen Bauelements und dem Kontaktorgan des andern Bauelements bzw. den leitenden, mit dem Kontaktorgan verbundenen Bereichen seiner Kupplungszapfen hergestellt wird oder nicht.Because the surfaces of the coupling pins have electrically insulating and electrically conductive areas, when coupling the component with a further contact element with a contact element parallel to the row of its coupling pins, it can be achieved that in certain relative positions of the two components an electrical connection between the conductive coupling pins one component and the contact element of the other component or the conductive regions of its coupling pin connected to the contact element are produced or not.

Vorzugsweise befinden sich die elektrisch leitenden Bereiche der Kupplungszapfen mindestens auf zu einer gemeinsamen Ebene der Kupplungszapfen senkrechten Seitenflächen der Kupplungszapfen, wobei das Kontaktorgan eine sich in Richtung der Reihe der Kupplungszapfen erstreckende und zur genannten gemeinsamen Ebene senkrechte leitende Kontaktfläche hat. Dadurch lässt sich beim Kuppeln zweier Bauelemente ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen den leitenden Bereichen der Kupplungszapfen des einen Bauelements mit dem Kontaktorgan des anderen Bauelements erzielen.The electrically conductive regions of the coupling pins are preferably located at least on side surfaces of the coupling pins which are perpendicular to a common plane of the coupling pins, the contact element having a conductive contact surface which extends in the direction of the row of coupling pins and is perpendicular to the common plane mentioned. As a result, when two components are coupled, reliable electrical contact can be achieved between the conductive regions of the coupling pins of one component with the contact element of the other component.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die elektrisch leitenden Bereiche sich auf den Kupplungszapfen über einen Winkelbereich von mehr als 90° und weniger als 270° um die Längsachsen der Kupplungszapfen erstrecken und für die Kupplungszapfen derselben Reihe gleich ausgebildet und angeordnet sind. Auf diese Weise wird bei zwei miteinander gekuppelten Bauelementen eine lagemässig eindeutig definierte Kontaktgabe zwischen den beiden Bauelementen erzielt, d.h. in einer bestimmten gegenseitigen Lage erfolgt eine Kontaktgabe, in einer dazu um 90° gedrehten Lage jedoch nicht.It is particularly advantageous if the electrically conductive areas on the coupling pins extend over an angular range of more than 90 ° and less than 270 ° around the longitudinal axes of the coupling pins and are configured and arranged identically for the coupling pins of the same row. In this way, in the case of two components that are coupled to one another, a positionally clearly defined contact between the two components is achieved, i.e. Contact is made in a certain mutual position, but not in a position rotated by 90 °.

Wenn in einer derartigen Ausführungsform die Bauelemente zwei Reihen von paarweise nebeneinander liegenden Kupplungszapfen aufweisen, deren leitende Oberflächen in der einen Reihe in einem Winkelbereich liegen, der gegenüber demjenigen der anderen Reihe um 180° gedreht ist, und wenn die mit den Gegenkupplungsorganen versehene Seite der Bauelemente je einen Kontaktstreifen für jede der beiden Reihen von Kupplungszapfen hat, wobei die Kontaktstreifen mit den leitenden Oberflächen der zugeordneten Reihen von Kupplungszapfen elektrisch leitend verbunden sind, so wird unabhängig davon, wie die beiden Bauelemente miteinander gekuppelt werden, immer die gleiche Zuordnung elektrischer Verbindungen, also eine polaritätsrichtige Verbindung erzielt.If, in such an embodiment, the components have two rows of coupling pins lying next to one another in pairs, the conductive surfaces of which lie in one row in an angular range which is rotated by 180 ° with respect to that of the other row, and if the side of the components provided with the counter-coupling elements each has a contact strip for each of the two rows of coupling pins, the contact strips being electrically conductively connected to the conductive surfaces of the assigned rows of coupling pins, so regardless of how the two components are coupled to one another, the same assignment of electrical connections is always obtained, that is achieved a polarity correct connection.

Vorzugsweise ist jedes Kontaktorgan als eine elektrisch leitende Kontaktschiene ausgebildet, die sich längs der zugeordneten Reihe von Kupplungszapfen auf deren Gegenseite erstreckt und mit den elektrisch leitenden Bereichen der Kupplungszapfen dieser Reihe verbunden ist. Bei einem aus einem Hohlkörper mit paarweise parallelen Seitenwänden und einer dazu senkrechten, mit den Kupplungszapfen versehenen Wand bestehenden Bauelement kann je eine leitende Kontaktschiene entweder längs zwei parallelen Seitenwänden des Hohlkörpers oder beidseits und längs einer von zwei parallelen Seitenwänden des Hohlkörpers gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie angeordnet sein. Mittels dieser beiden Varianten ist es möglich, Kontaktschienen in Bauelementen praktisch beliebiger Art vorzusehen.Each contact element is preferably designed as an electrically conductive contact rail, which extends along the associated row of coupling pins on the opposite side thereof and is connected to the electrically conductive areas of the coupling pins of this row. In the case of a component consisting of a hollow body with parallel side walls in pairs and a wall perpendicular thereto and provided with the coupling pins, a conductive contact rail can be arranged either along two parallel side walls of the hollow body or on both sides and along a center line having the same spacing from two parallel side walls of the hollow body . Using these two variants, it is possible to provide contact rails in components of virtually any type.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachstehend anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Oberseiten eines Bauelementes mit zwei Reihen von je sechs Kupplungszapfen, deren Seitenflächen teilweise elektrisch leitend sind,
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterseite des Bauelementes der Fig. 1 mit Kontaktstreifen,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie lll-lll in Fig. 1,
Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Kontaktvorrichtung des Bauelementes der Fig. 1 bis 3,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Oberseite eines Bauelementes mit einer Reihe von sechs Kupplungszapfen, deren Seitenflächen teilweise elektrisch leitend sind,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Unterseite des Bauelementes der Fig. 5 mit einem Kontaktstreifen,
Fig. 7 eine Draufsicht auf eine Kontaktvorrichtung des Bauelementes der Fig. 5 und 6,
Fig. 8 eine Darstellung von zwei miteinander gekuppelten Bauelementen gemäss Fig. 1 bis 3,
Fig. 9 eine Darstellung von zwei miteinander gekuppelten Bauelementen gemäss Fig. 5 und 6,
Fig. 10 eine Draufsicht auf die Oberseite einer weiteren Ausführungsform eines Bauelementes mit zwei Reihen von je sechs Kupplungszapfen,
Fig. 11 eine Draufsicht auf die Unterseite des Bauelementes der Fig. 10,
Fig, 12 eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite eines Teils eines Bauelementes gemäss Fig. 1, bei welchem die leitenden Bereiche der Kupplungszapfen federnd ausgebildet sind,
Fig. 13 eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite eines Bauelementes ähnlich Fig. 2, bei welchem die Kontaktstreifen federnd ausgebildet sind,
Fig. 14 eine Draufsicht auf ein weiteres Bauelement mit leitenden Bereichen der Seitenflächen seiner Kupplungszapfen,
Fig. 15 eine Ansicht auf die Unterseite des Bauelements der Fig. 14,
Fig. 16 einen Längsschnitt durch das Bauelement der Fig. 14 und 15 gemäss den Linien XVI-XVI,
Fig. 17 eine perspektivische Ansicht einer einstückigen Kontaktvorrichtung für das Bauelement der Fig. 14 bis 16,
Fig. 18 bis Fig. 29 schematische Darstellungen von Bauelementen mit zwei Reihen von Kupplungszapfen, wobei jeweils die Fig. 18a bis 29a die geradlinige Kupplung eines Bauelements mit einem gleichartigen Bauelement und die Fig. 18b bis 29b die Kupplung des Bauelementes mit einem gleichartigen Bauelement unter einem rechten Winkel darstellen,
Fig. 30 eine perspektivische Ansicht auf die Oberseite eines Bauelementes gemäss Fig. 1, bei welchem die Kupplungszapfen jedoch zusätzlich als Kontaktbuchsen ausgebildet sind,
Fig. 31 und Fig. 32 perspektivische Ansichten auf die Oberseite von mehrere Reihen von Kupplungszapfen aufweisenden, plattenartigen Bauelementen,
Fig. 33 eine perspektivische Ansicht eines kastenförmigen, zur Aufnahme von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen vorgesehenen Bauelementes mit vier Kupplungszapfen,
Fig. 34 eine perspektivische Ansicht eines würfelförmigen Bauelementes mit auf zwei aneinandergrenzenden Flächen angeordneten Kupplungszapfen,
Fig. 35 eine perspektivische Ansicht eines mit zwei Kupplungszapfen versehenen Bauelementes grösserer Höhe, das zusätzliche Steckerbohrungen aufweist,
Fig. 36 eine perspektivische Ansicht eines kastenförmigen, zur Aufnahme von elektronischen und/oder elektrischen Bauteilen vorgesehenen Bauelementes mit einem Gegenkupplungsrohr und Kontaktstreifen,
Fig. 37 eine perspektivische Ansicht eines Bauelementes ähnlich Fig. 32, jedoch mit unterbrochenen Kontaktstreifen, und
Fig. 38 eine prespektivische Ansicht eines würfelförmigen Bauelementes, das auf einer Fläche Kupplungszapfen und auf einer angrenzenden Fläche ein Gegenkupplungsrohr und Kontaktstreifen hat.

Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are explained below with reference to the drawings. Show it:

1 is a plan view of the top of a component with two rows of six coupling pins, the side surfaces of which are partially electrically conductive,
2 is a plan view of the underside of the component of FIG. 1 with contact strips,
3 shows a section along the line III-III in FIG. 1,
4 shows a plan view of a contact device of the component of FIGS. 1 to 3,
5 is a plan view of the top of a component with a row of six coupling pins, the side surfaces of which are partially electrically conductive,
6 is a plan view of the underside of the component of FIG. 5 with a contact strip,
7 is a plan view of a contact device of the component of FIGS. 5 and 6,
8 shows a representation of two coupled components according to FIGS. 1 to 3,
9 is an illustration of two coupled components according to FIGS. 5 and 6,
10 is a plan view of the top of a further embodiment of a component with two rows of six coupling pins each,
11 is a plan view of the underside of the component of FIG. 10,
12 is a perspective view of the top of a part of a component according to FIG. 1, in which the conductive areas of the coupling pins are resilient,
13 is a perspective view of the underside of a component similar to FIG. 2, in which the contact strips are resilient,
14 is a plan view of a further component with conductive areas of the side surfaces of its coupling pins,
15 is a view of the underside of the component of FIG. 14,
16 shows a longitudinal section through the component of FIGS. 14 and 15 according to lines XVI-XVI,
17 is a perspective view of a one-piece contact device for the component of FIGS. 14 to 16,
18 to 29 are schematic representations of components with two rows of coupling pins, with each of FIGS. 18a to 29a the linear coupling of a component with a similar component and FIGS. 18b to 29b the coupling of the component with a similar component at a right angle,
30 shows a perspective view of the top of a component according to FIG. 1, in which the coupling pins are additionally designed as contact sockets,
31 and FIG. 32 perspective views of the top of several rows of plate-like components having coupling pins,
33 is a perspective view of a box-shaped component provided for receiving electronic and / or electrical components with four coupling pins,
34 is a perspective view of a cube-shaped component with coupling pins arranged on two adjoining surfaces,
35 shows a perspective view of a component of greater height provided with two coupling pins and having additional plug bores,
36 is a perspective view of a box-shaped component provided for receiving electronic and / or electrical components with a mating coupling tube and contact strip,
37 is a perspective view of a component similar to FIG. 32, but with interrupted contact strips, and
38 is a perspective view of a cube-shaped component which has coupling pins on one surface and a mating coupling tube and contact strips on an adjacent surface.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Spielzeugbauelement hat in an sich beispielsweise aus der CH-PS 362 354 bekannten Weise einen kastenförmigen, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial bestehenden Hohlkörper 1 mit Endwänden 2, Seitenwänden 3 und einer zu den End- und Seitenwänden senkrechten Bodenwand 4. An der Aussenseite der Bodenwand 4 hat das Bauelement zylindrische Kupplungszapfen 5. Im Innern des Hohlkörpers 1 sind klemmend wirkende Gegenkupplungsorgane ausgebildet, die aus zylindrischen, von der Bodenwand 4 des Hohlkörpers 1 vorspringenden Rohren 6 bestehen.The toy component shown in FIGS. 1 to 3 has, in a manner known per se, for example, from CH-PS 362 354, a box-shaped hollow body 1 consisting of an electrically insulating plastic material with end walls 2, side walls 3 and a perpendicular to the end and side walls Bottom wall 4. On the outside of the bottom wall 4, the component has cylindrical coupling pins 5. Inside the hollow body 1, counter-coupling elements acting in a clamping manner are formed, which consist of cylindrical tubes 6 projecting from the bottom wall 4 of the hollow body 1.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Bauelement zwei Reihen von sechs paarweise nebeneinander liegenden Kupplungszapfen 5 auf sowie fünf Gegenkupplungsrohre 6. Beim Zusammenkuppeln zweier Bauelemente nach Fig. 1 bis 3 oder entsprechender Elemente unterschiedlicher Länge werden die Kupplungszapfen 5 des einen Bauelementes in den sich überdeckenden Teilen der beiden Bauelemente jeweils zwischen zwei Gegenkupplungsrohren 6 und einer Seitenwand 3 bzw. zwischen einem Gegenkupplungsrohr 6, einer Seitenwand 3 und einer Endwand 2 festgeklemmt. Auf diese feste, aber lösbare, mechanische Verbindungsart braucht im weiteren nicht mehr eingegangen zu werden, da sie zur Genüge bekannt ist.In the exemplary embodiment shown, the component has two rows of six coupling pins 5 lying in pairs next to one another and five mating coupling tubes 6. When two components according to FIGS. 1 to 3 or corresponding elements of different lengths are coupled together, the coupling pins 5 of one component become in the overlapping parts of the two Components each clamped between two mating coupling tubes 6 and a side wall 3 or between a mating coupling tube 6, a side wall 3 and an end wall 2. This fixed, but detachable, mechanical connection type does not need to be discussed any further, since it is sufficiently known.

In dem in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel des Bauelementes weisen die Seitenflächen oder Mantelflächen der Kupplungszapfen 5 eine elektrische leitende Oberfläche in Form einer metallischen Schicht 7 auf. In den Fig. 1 und 3 sind diese leitenden Schichten mit dicken, ausgezogenen Linien dargestellt, in Fig. 2 mit dicken, gestrichelten Linien angedeutet, da sie nicht sichtbar sind.In the exemplary embodiment of the component shown in FIGS. 1 to 3, the side surfaces or lateral surfaces of the coupling pins 5 have an electrically conductive surface in the form of a metallic layer 7. 1 and 3, these conductive layers are shown with thick, solid lines, in Fig. 2 with thick, dashed lines, since they are not visible.

Die leitenden Schichten 7 erstrecken sich auf den Kupplungszapfen 5 nicht über deren ganzen Umfang, sondern nur über einen Winkelbereich von etwa 180°. Dieser Winkelbereich kann auch kleiner oder grösser sein, nämlich einerseits bis zu nahezu 90° und andererseits bis zu nahezu 270°. Ferner ist aus Fig. 1 ersichtlich, dass eine gedachte Trennebene zwischen dem mit der leitenden Schicht 7 versehenen Teil und dem restlichen, isolierenden Teil 8 jedes Kupplungszapfens 5 gegenüber den Seitenwänden 3 einen Winkel von angenähert 45° bildet. Durch diese Ausdehnung und Lage der leitenden Schicht 7 jedes Kupplungszapfens 5 wird erzielt, dass von den vier parallel zu den Endwänden 2 und den Seitenwänden 3 an jeden Kupplungszapfen 5 anlegbaren, unter sich senkrecht aufeinanderstehenden Ebenen jeweils zwei an der leitenden Schicht 7 und zwei am isolierenden Oberflächenteil 8 des Kupplungszapfens 5 anliegen. Die Winkelbereiche der leitenden Schichten 7 sind alle winkelmässig gleich ausgerichtet. Jedoch sind die Winkelbereiche in der einen Reihe von Kupplungszapfn gegenüber denjenigen in der anderen Reihe um 180° gedreht.The conductive layers 7 do not extend over the entire circumference of the coupling pin 5, but only over an angular range of approximately 180 °. This angular range can also be smaller or larger, namely on the one hand up to almost 90 ° and on the other hand up to almost 270 °. It can also be seen from FIG. 1 that an imaginary parting plane between the part provided with the conductive layer 7 and the remaining insulating part 8 of each coupling pin 5 forms an angle of approximately 45 ° with respect to the side walls 3. As a result of this expansion and position of the conductive layer 7 of each coupling pin 5, it is achieved that of the four planes which can be placed parallel to the end walls 2 and the side walls 3 on each coupling pin 5 and which are perpendicular to one another, two each on the conductive layer 7 and two on the insulating layer Fit surface part 8 of the coupling pin 5. The angular ranges of the conductive layers 7 are all aligned in terms of angle tet. However, the angular ranges in one row of coupling pins are rotated by 180 ° with respect to those in the other row.

Im übrigen bilden die leitenden Schichten 7 zusammen mit den isolierenden Oberflächenteilen 8 einen glatten zylindrischen Mantel, so dass die vorliegenden Kupplungszapfen 5 bezüglich Form und Abmessung mit den normalen, voll isolierenden Kupplungszapfen gleichartiger Bauelemente vollständig übereinstimmen.In addition, the conductive layers 7 together with the insulating surface parts 8 form a smooth cylindrical jacket, so that the present coupling pins 5 completely match the shape and dimensions of the normal, fully insulating coupling pins of similar components.

Aus den Fig. 1 bis 3 ist ferner ersichtlich, dass längs beiden Seitenwänden 3 im Innenraum des Hohlkörpers je ein elektrisch leitender, metallischer, bandförmiger Streifen 9 angeordnet ist, der im folgenden mit Kontaktstreifen bezeichnet wird. In den Fig. 2 und 3 sind diese Kontaktstreifen 9 mit dicken, ausgezogenen Linien dargestellt, in Fig. 1 mit dicken gestrichelten Linien, da sie nicht sichtbar sind.It can also be seen from FIGS. 1 to 3 that an electrically conductive, metallic, strip-shaped strip 9 is arranged along both side walls 3 in the interior of the hollow body, which strip is referred to below as contact strip. 2 and 3, these contact strips 9 are shown with thick, solid lines, in FIG. 1 with thick dashed lines, since they are not visible.

Jeder Längsreihe von Kupplungszapfen 5 ist demnach ein Kontaktstreifen 9 zugeordnet, der zudem mit allen leitenden Schichten 7 der Kupplungszapfen 5 der betreffenden Reihe elektrisch leitend verbunden ist. Die Seitenwände 3 haben eine solche Dicke, dass sie zusammen mit dem zugehörigen, anliegenden Kontaktstreifen 9 (vgl. Fig. 3) eine Wandstärke bilden, die gleich ist derjenigen der normalen, voll isolierenden Seitenwände gleichartiger Bauelemente.Each longitudinal row of coupling pins 5 is accordingly assigned a contact strip 9, which is also electrically conductively connected to all conductive layers 7 of the coupling pins 5 of the row in question. The side walls 3 have a thickness such that, together with the associated contact strip 9 (cf. FIG. 3), they form a wall thickness which is the same as that of the normal, fully insulating side walls of the same components.

Ein Ausführungsbeispiel für die Herstellung und Anordnung der leitenden Schichten 7 und der Kontaktstreifen 9 ist in Fig. 4 dargestellt. Darnach bestehen die leitenden Schichten 7 aus gebogenen Blechstücken, welche mit dem zugehörigen bandförmigen Kontaktstreifen 9 elektrisch und mechanisch fest verbunden sind. Vorzugsweise werden die leitenden Schichten 7 und der Kontaktstreifen 9 einstückig hergestellt, indem ein Blechstreifen, dessen Breite gleich der Höhe des Bauelementes einschliesslich der Kupplungszapfen 5 ist, an entsprechenden Stellen bis auf eine der Höhe der Kupplungszapfen 5 entsprechenden Breite eingeschnitten wird (Fig. 3) und die eingeschnittenen Bereiche gemäss Fig. 4 ausgebogen und vom verbleibenden Teil des Blechstreifens stufenartig abgesetzt werden (Fig. 3). Dies lässt sich in einem Stanz-Arbeitsvorgang ohne weiteres erzielen. Das Einzetzen der in Fig. 4 dargestellten Einheit von leitenden Schichten 7 und dem Kontaktstreifen 9 in den vorgeformten Kunststoff-Hohlkörper 1 wird durch entsprechende schlitzartige Oeffnungen in der Bodenwand 4 ermöglicht.An exemplary embodiment for the production and arrangement of the conductive layers 7 and the contact strips 9 is shown in FIG. 4. Thereafter, the conductive layers 7 consist of bent sheet metal pieces, which are electrically and mechanically firmly connected to the associated band-shaped contact strip 9. The conductive layers 7 and the contact strip 9 are preferably produced in one piece by cutting a sheet metal strip, the width of which is equal to the height of the component including the coupling pin 5, at corresponding points to a width corresponding to the height of the coupling pin 5 (FIG. 3). and the incised areas are bent out as shown in FIG. 4 and are stepped away from the remaining part of the sheet metal strip (FIG. 3). This can easily be achieved in one stamping operation. The insertion of the unit of conductive layers 7 and the contact strip 9 shown in FIG. 4 into the preformed plastic hollow body 1 is made possible by corresponding slot-like openings in the bottom wall 4.

Es ist ersichtlich, dass beim Aufeinandersetzen und Kuppeln zweier gleichartiger Bauelemente gemäss Fig. 1 bis 3, sei es in Längsrichtung vollständig oder nur teilweise überdeckend, jeweils die leitenden Schichten 7 der einen Reihe von Kupplungszapfen 5 des einen Bauelementes mit dem einen Kontaktstreifen 9 des anderen Bauelementes in elektrischen Kontakt gelangen, und dass dies ebenfalls für die leitenden Schichten der anderen Reihe von Kupplungszapfen und den anderen Kontaktstreifen gilt. Aber auch dann, wenn das eine Bauelement nicht in der gleichen Längsrichtung auf das andere Bauelement gesetzt und mit diesem gekuppelt wird, sondern in zueinander senkrechter Lage, bleiben die den beiden Reihen von Kupplungszapfen zugeordneten Stromkreise erhalten und getrennt, was nachstehend anhand der Fig. 8 erläutert wird.It can be seen that when stacking and coupling two identical components according to FIGS. 1 to 3, whether completely or only partially overlapping in the longitudinal direction, the conductive layers 7 of the one row of coupling pins 5 of the one component with the one contact strip 9 of the other Component come into electrical contact, and that this also applies to the conductive layers of the other row of coupling pins and the other contact strips. However, even if one component is not placed on the other component in the same longitudinal direction and coupled with it, but rather in a position perpendicular to one another, the circuits assigned to the two rows of coupling pins are retained and separated, which is described below with reference to FIG. 8 is explained.

Gemäss Fig. 8 wird ein erstes Bauelement 10 mit einem zweiten Bauelement 11 durch Aufsetzen des ersteren auf das zweite gemäss dem Pfeil 12 senkrecht zueinander gekuppelt. Am elektrischen Kontaktvorgang nehmen hierbei die leitenden Schichten 7 bzw. 7' der Kupplungszapfen 5 des Bauelementes 11 und die Kontaktstreifen 9 bzw. 9' des Bauelementes 10teil. In den sich überdeckenden Bereichen der Bauelemente 10 und 11 sind die Kupplungszapfen 5 durchscheinend dargestellt. Es ist ersichtlich, dass hierbei der eine Kontaktstreifen 9 des Bauelementes 10 mit der leitenden Schicht 7 eines der Kupplungszapfen 5 der einen Reihe 13 des Bauelementes 11, jedoch mit keiner leitenden Schicht 7' eines Kupplungszapfens 5 der anderen Reihe 14 in elektrischen Kontakt gelangt. Entsprechendes ist auch für den anderen Kontaktstreifen 9' des Bauelementes 10 der Fall, welcher ausschliesslich mit der leitenden Schicht 7' eines der Kupplungszapfen 5 der anderen Reihe 14 des Bauelementes 11 in elektrischen Kontakt gelangt. Somit bleiben in beiden Bauelementen 10 und 11 die beiden Reihen von miteinander durch den zugeordneten Kontaktstreifen elektrisch verbundenen Kupplungszapfen elektrisch getrennt, wie auch immer das eine Bauelement 10 mit dem anderen Bauelement 11, und umgekehrt, gekuppelt wird. Elektrische Verbindungen können demnach durch Kuppeln der vorliegenden Bauelemente auch durch vollständige Laien wie Kinder ohne Gefahr eines Kurzschlusses hergestellt werden.8, a first component 10 is coupled to a second component 11 by placing the former on the second one according to the arrow 12 perpendicular to one another. In the electrical contact process, the conductive layers 7 and 7 'of the coupling pin 5 of the component 11 and the contact strips 9 and 9' of the component 10 take part. The coupling pins 5 are shown translucently in the overlapping regions of the components 10 and 11. It can be seen that the one contact strip 9 of the component 10 comes into electrical contact with the conductive layer 7 of one of the coupling pins 5 of one row 13 of the component 11, but not with any conductive layer 7 'of a coupling pin 5 of the other row 14. The same is also the case for the other contact strip 9 'of the component 10, which comes into electrical contact exclusively with the conductive layer 7' of one of the coupling pins 5 of the other row 14 of the component 11. Thus, in both components 10 and 11, the two rows of coupling pins which are electrically connected to one another by the associated contact strip remain electrically isolated, however one component 10 is coupled to the other component 11, and vice versa. Electrical connections can therefore be made by coupling the present components by complete laypersons such as children without the risk of a short circuit.

Das in den Fig. 5 und 6 dargestellte Spielzeugbauelement weist ebenfalls einen kastenförmigen Hohlkörpers 1 mit Endwänden 2, Seitenwänden 3 und einer Bodenwand 4 auf. Jedoch hat das Bauelement nur eine einzige Reihe von zylindrischen Kupplungszapfen 5 (Fig. 5) während im Innern des Hohlkörpers 1 als Gegenkupplungsorgan zylindrische Zapfen 15 an der Bodenwand 4 gebildet sind (Fig. 6). Die sich über einen Teil der Seitenfläche jedes Kupplungszapfens 5 erstreckende leitende Oberfläche ist bei diesem Bauelement dadurch gebildet, dass sich jeder Kupplungszapfen 5 aus einem metallischen Teil 16 und einem isolierenden, in der Bodenwand 4 gebildeten Teil 17 zusammensetzt, wobei die Teile 16 und 17 längs einer diametralen, unter 45° zu den Seitenwänden 3 geneigten Trennebene aneinanderliegen und somit eine über 180° leitende und über 180° isolierende Seitenfläche des Kupplungszapfens 5 bilden. Die metallischen Teile 16 durchstossen die Bodenwand 4 (Fig. 6) und sind mitdem einen, an der Bodenwand 4 anliegenden Schenkel 18 einer metallischen Winkelschiene 19 verbunden, z.B. verlötet. Der andere Schenkel 20 der Winkelschiene 19 bildet einen sich längs der einen Seitenwand 3 erstreckenden Kontaktstreifen. Das aus der Winkelschiene 19 mit den Schenkeln 18 und 20 sowie den auf dem Schenkel 18 befestigten metallischen Teilen 16 der Kupplungszapfen bestehende Kontaktorgan ist in Fig. 7 dargestellt.The toy component shown in FIGS. 5 and 6 also has a box-shaped hollow body 1 with end walls 2, side walls 3 and a bottom wall 4. However, the component has only a single row of cylindrical coupling pins 5 (FIG. 5) while in the interior of the hollow body 1 cylindrical pins 15 are formed on the bottom wall 4 as a counter-coupling element (FIG. 6). The conductive surface extending over part of the side surface of each coupling pin 5 is formed in this component in that each coupling pin 5 is composed of a metallic part 16 and an insulating part 17 formed in the bottom wall 4, the parts 16 and 17 being longitudinal a diametrical separation plane inclined at 45 ° to the side walls 3 and thus form a side surface of the coupling pin 5 that is conductive over 180 ° and insulating over 180 °. The metallic parts 16 penetrate the bottom wall 4 (FIG. 6) and are connected to the one leg 18 of a metallic angle rail 19 resting against the bottom wall 4, e.g. soldered. The other leg 20 of the angle rail 19 forms a contact strip extending along the one side wall 3. The contact member consisting of the angular rail 19 with the legs 18 and 20 and the metallic parts 16 of the coupling pins fastened to the leg 18 is shown in FIG. 7.

Mit dem Bauelement der Fig. 5 und 6 kann selbstverständlich in Gegensatz zum Bauelement der Fig. 1 und 2 nur eine einpolige elektrische Verbindung hergestellt werden. Jedoch ermöglicht es wiederum die einfache Herstellung einer elektrischen Verbindung mit einem weiteren, gleiche Kontaktvorrichtungen aufweisenden Bauelement und ist auch mit einem normalen, ausschiesslich aus isolierendem Kunststoff bestehenden Bauelement beliebig kombinierbar. Daüber hinaus kann mit dem Bauelement der Fig. 5 und 6 eine Schaltwirkung erzielt werden, wie dies nachstehend anhand der Fig. 9 erläutert wird.5 and 6, of course, in contrast to the component of FIGS. 1 and 2, only a single-pole electrical connection can be made. However, it does, in turn the simple establishment of an electrical connection with a further component having the same contact devices and can also be combined as desired with a normal component consisting exclusively of insulating plastic. In addition, a switching effect can be achieved with the component of FIGS. 5 and 6, as will be explained below with reference to FIG. 9.

Gemäss Fig.9 wird ein erstes Bauelement 21 mit einem zweiten Bauelement 22 durch Aufsetzen des ersteren auf das zweite entsprechend dem Pfeil 23 senkrecht zueinander gekuppelt wie dies für die Bauelemente der Fig. 1, 2 anhand der Fig. 8 bereits beschrieben worden ist. Hierdurch gelangt der Kontaktstreifen 20 des Bauelementes 21 in elektrischen Kontakt mit dem metallischen Teil 16 des Kupplungszapfens 5 des Bauelementes 22, auf welchen das Bauelement 21 aufgesetzt wurde. Somit besteht zwischen den leitenden Teilen 16 der Kupplungszapfen 5 beider Bauelemente bzw. zwischen ihren Kontaktstreifen 20 eine elektrische Verbindung. Wird nun das aufgesetzte Bauelement 21 um 90° im Uhrzeigersinn gedreht bzw. das Bauelement 22 um 90° im Gegenuhrzeigersinn, so kommt der Kontaktstreifen 20 des Bauelementes 21 zum Anliegen an den isolierenden Teil 17 des Kupplungszapfens 5 des Bauelementes 22. Dadurch wird die genannte elektrische Verbindung unterbrochen.According to FIG. 9, a first component 21 is coupled to a second component 22 by placing the former on the second perpendicularly to one another in accordance with arrow 23, as has already been described for the components in FIGS. 1, 2 with reference to FIG. 8. As a result, the contact strip 20 of the component 21 comes into electrical contact with the metallic part 16 of the coupling pin 5 of the component 22, on which the component 21 has been placed. There is thus an electrical connection between the conductive parts 16 of the coupling pins 5 of both components or between their contact strips 20. If the attached component 21 is now rotated 90 ° clockwise or the component 22 is rotated 90 ° counterclockwise, the contact strip 20 of the component 21 comes to rest on the insulating part 17 of the coupling pin 5 of the component 22 Connection interrupted.

In den Fig. 10 und 11 ist ein weiteres Spielzeugbauelement dargestellt, dessen Hohlkörper 1 sich von demjenigen der Fig. 1 und 2 dadurch unterscheidet, dass im Innenraum des Hohlkörpers zwei parallele Längswände 24 als Gegenkupplungsorgane für die Kupplungszapfen 5, die in zwei Reihen vorliegen, an der Innenfläche der Bodenwand 4 und den Endwänden 2 gebildet sind. In diesem Falle ist es zweckmässig, die gemäss Fig. 4 mit den leitenden Schichten 7 für die Kupplungszapfen 5 versehenen Kontaktstreifen 9 je längs den parallelen Wänden 24, also beidseits und längs einer von den beiden parallelen Seitenwänden 3 des Hohlkörpers 1 gleiche Abstände aufweisenden Mittenlinie elektrisch getrennt voneinander anzuordnen. Im übrigen ergibt sich mit dem Bauelement der Fig. 10 und 11 dieselbe Anwendung und Wirkung wie beim beschriebenen Bauelement der Fig. 1 und 2.10 and 11 a further toy component is shown, the hollow body 1 of which differs from that of FIGS. 1 and 2 in that in the interior of the hollow body two parallel longitudinal walls 24 as mating coupling elements for the coupling pins 5, which are present in two rows, are formed on the inner surface of the bottom wall 4 and the end walls 2. In this case, it is expedient to electrically provide the contact strips 9 provided with the conductive layers 7 for the coupling pins 5 along the parallel walls 24, that is to say on both sides and along a center line having the same distances from the two parallel side walls 3 of the hollow body 1 to be arranged separately. Otherwise, the component and the component of FIGS. 10 and 11 have the same application and effect as the component of FIGS. 1 and 2 described.

Es ist auch zu bemerken, dass die in den Fig. 4 und 7 dargestellten Kontaktorgane alternativ für Bauelemente gemäss Fig. 1 und 2, 5 und 6 sowie 10 und 11 einsetzbar sind.It should also be noted that the contact members shown in FIGS. 4 and 7 can alternatively be used for components according to FIGS. 1 and 2, 5 and 6 and 10 and 11.

Obwohl normalerweise zufolge der elastischen Seitenwände des Bauelements automatisch ein Kontaktdruck erzeugt wird, sind in den Fig. 12 und 13 die Oberseite bzw. Unterseite eines Bauelementes dargestellt, bei welchem die leitenden Oberflächen 7 der Kupplungszapfen 5 bzw. die Kontaktstreifen 9 federnd ausgebildet sind. Hierzu erstrecken sich nur an den vorgesehenen Kontaktstellen die leitenden Oberflächen der Kupplungszapfen 5 als Finger 25 über die ganze Höhe der Kupplungszapfen (Fig. 12) bzw. die Kontaktstreifen als Finger 26 über die ganze Höhe der Seitenwände 3 (Fig. 13). Durch die Finger 25 und 26 wird eine federnde Kontaktgabe erzielt.Although normally a contact pressure is automatically generated due to the elastic side walls of the component, FIGS. 12 and 13 show the top and bottom of a component in which the conductive surfaces 7 of the coupling pins 5 and the contact strips 9 are resilient. For this purpose, the conductive surfaces of the coupling pins 5 extend as fingers 25 over the entire height of the coupling pins (FIG. 12) or the contact strips as fingers 26 extend over the entire height of the side walls 3 (FIG. 13) only at the intended contact points. A resilient contact is achieved by the fingers 25 and 26.

In den Fig. 14 bis 16 ist eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemässen Bauelements dargestellt, deren einstückige Kontaktvorrichtung in Fig. 17 perspektivisch dargestellt ist. Dieses Bauelement hat wiederum einen kastenförmigen, aus einem elektrisch isolierenden Kunststoffmaterial bestehenden Hohlkörper 1 mit Endwänden 2 (nur eine Endwand dargestellt), Seitenwände 3, einer zu den End- und Seitenwänden senkrechten Bodenwand 4 und, im dargestellten Ausführungsbeispiel, zwei Reihen von zylindrischen Kupplungszapfen 5. Im Innern des Hohlkörpers 1 sind klemmend wirkende Gegenkupplungsorgane ausgebildet, die entsprechend Fig. 2 aus zylindrischen Rohren 6 bestehen.14 to 16 show a further embodiment of the component according to the invention, the one-piece contact device of which is shown in perspective in FIG. 17. This component in turn has a box-shaped hollow body 1 consisting of an electrically insulating plastic material with end walls 2 (only one end wall shown), side walls 3, a bottom wall 4 perpendicular to the end and side walls and, in the exemplary embodiment shown, two rows of cylindrical coupling pins 5 In the interior of the hollow body 1, counter-coupling elements acting in a clamping manner are formed which, according to FIG. 2, consist of cylindrical tubes 6.

Wie aus den Fig. 14 und 16 ersichtlich ist, haben die an sich aus elektrisch isolierendem Material bestehenden Kupplungszapfen 5 einen sich hier über einen Winkelbereich a von etwa 110° bis 120° erstreckenden, elektrisch leitenden Mantelflächenbereich 27, der für die Kupplungszapfen 5 der gleichen Reihe die gleiche Lage bezüglich der End- und Seitenwände 2, 3 des Hohlkörpers 1 hat. Ferner weist das Bauelement im Innern des Hohlkörpers 1 einen sich längs der einen Seitenwand 3 erstreckenden Kontaktstreifen 28 auf, der mit den leitenden Bereichen 27 der Kupplungszapfen 5 in einer nachfolgend erläuterten Weise in elektrischer Verbindung steht. Somit sind der generelle Aufbau des dargestellten Bauelements und seine generelle Funktion, abgesehen von der Grösse des Bauelements und der Anzahl der Kupplungszapfen, in Uebereinstimmung mit den bisher z.B. anhand der Fig. 5, 6 beschriebenen Ausführungsbeispielen.As can be seen from FIGS. 14 and 16, the coupling pins 5, which are made of electrically insulating material, have an electrically conductive jacket surface area 27 which extends over an angular range a of approximately 110 ° to 120 ° and which is the same for the coupling pins 5 Row has the same position with respect to the end and side walls 2, 3 of the hollow body 1. Furthermore, the component in the interior of the hollow body 1 has a contact strip 28 which extends along the one side wall 3 and which is in electrical connection with the conductive regions 27 of the coupling pins 5 in a manner explained below. Thus, the general structure of the component shown and its general function, apart from the size of the component and the number of coupling pins, are in agreement with the previously e.g. 5, 6 described embodiments.

Das vorliegende Bauelement besteht aus zwei einstückigen Teilen, nämlich einem den Hohlkörper 1 bildenden Teil aus Kunststoffmaterial (Fig. 15, 16) und einem eine zusammenhängende Kontaktvorrichtung bildenden Teil 29 (Fig. 17) aus Metall, der in den Hohlkörper 1 eingesetzt ist. Wie insbesondere aus Fig. 16 ersichtlich ist, sind die Kupplungszapfen 5 hohl und sind zudem an ihren Mantelflächen an den mit 30 bezeichneten Stellen ausgeschnitten. Die Seitenwände 3 sind an ihrer Innenfläche mit schmalen Ausnehmungen 31 versehen.The present component consists of two one-piece parts, namely a part that forms the hollow body 1 made of plastic material (FIGS. 15, 16) and a part 29 that forms a coherent contact device (FIG. 17) made of metal, which is inserted into the hollow body 1. As can be seen in particular from FIG. 16, the coupling pins 5 are hollow and are also cut out on their outer surfaces at the locations designated by 30. The side walls 3 are provided on their inner surface with narrow recesses 31.

Die Kontaktvorrichtung 29 (Fig. 17), die durch Tiefziehen, Stanzen und Abbiegen einstückig aus einem Blechstück, z.B. Messingblech oder Neusilberblech, gebildet ist, setzt sich, entsprechend der Anzahl der Kupplungszapfen einer Reihe, aus mehreren im wesentlichen hohlzylindrischen Kontaktteilen 32, einer gemeinsamen Kontaktschiene 33 und Verbindungsteilen 34 zwischen den Kontaktteilen 32 und der Kontaktschiene 33 zusammen. Die Kontaktteile 32 weisen einen hohlzylindrischen Bereich 35 mit kleinerem Radius und einen hohlzylindrischen Bereich 36 mit grösserem Radius auf. Der erstgenannte Bereich 35 ist dazu bestimmt, an der Innenfläche des hohlen Kupplungszapfens 5 anzuliegen (Fig. 15, 16), während der zweitgenannte Bereich 36 dazu bestimmt ist, im Ausschnitt des Kupplungszapfens 5 an der Stelle 30 den elektrisch leitenden Mantelflächenbereich 27 (Fig. 14, 16) zu bilden. An der Oberseite des Kontaktteils 32 ist ein Flanschrand 37 ausgebildet, um die Kontaktvorrichtung 29 mit den beiden hohlen Kupplungszapfen 5 zu verankern. Die Kontaktschiene 33 ist an der Stelle der Kontaktteile 32 mit Oeffnungen oder Durchbrüchen 38 und dazwischen mit Schlitzen 39 versehen. Sicken 40 verstärken die durch die Schlitze 39 geschwächten Verbindungsteile 34.The contact device 29 (FIG. 17), which is formed in one piece by deep drawing, punching and bending from a piece of sheet metal, for example brass sheet or nickel silver sheet, is made up of a plurality of essentially hollow cylindrical contact parts 32, a common one, corresponding to the number of coupling pins in a row Contact rail 33 and connecting parts 34 between the contact parts 32 and the contact rail 33 together. The contact parts 32 have a hollow cylindrical region 35 with a smaller radius and a hollow cylindrical region 36 with a larger radius. The first-mentioned area 35 is intended to lie against the inner surface of the hollow coupling pin 5 (FIGS. 15, 16), while the second-mentioned area 36 is intended to place the electrically conductive jacket surface area 27 (FIG. 14, 16) to form. A flange 37 is formed on the upper side of the contact part 32 in order to anchor the contact device 29 with the two hollow coupling pins 5. The contact rail 33 is in the place of the contact parts 32 with openings or openings 38 and there provided with slots 39 between. Beads 40 reinforce the connecting parts 34 weakened by the slots 39.

Zur Herstellung des Bauelements der Fig. 14 bis 16 wird von einem Kunststoffmaterial-Hohlkörper 1 ausgegangen, bei welchem die Innenseiten der Stirnflächen der Kupplungszapfen einen in Fig. 15 gestrichelt dargestellten kegelstumpfförmigen (oder auch zylindrischen) Vorsprung 41 haben, dessen Aussendurchmesser kleiner als der Oeffnungsdurchmesser des Flanschrandes 37 des Kontaktteils 32 (Fig. 17) ist. In den Innenraum dieses Hohlkörpers 1 wird die Kontaktvorrichtung 29 der Fig. 17 eingesetzt (Fig. 15), wobei die Gegenkupplungsrohre 6 die Kontaktvorrichtung 29 an der benachbarten Seitenwand 3 festhalten. Mittels eines Ultraschall-Werkzeugs wird dann auf die Vorsprünge 41 unter axialem Druck Ultraschall-Energie angelegt, so dass sich die Vorsprünge radial ausbreiten und nach dem Erkalten die Kontaktvorrichtung 29 festhalten.14 to 16, a plastic material hollow body 1 is assumed, in which the inner sides of the end faces of the coupling pins have a frustoconical (or cylindrical) projection 41, shown in dashed lines in FIG. 15, the outside diameter of which is smaller than the opening diameter of the flange edge 37 of the contact part 32 (FIG. 17). The contact device 29 of FIG. 17 is inserted into the interior of this hollow body 1 (FIG. 15), the counter-coupling tubes 6 holding the contact device 29 on the adjacent side wall 3. Ultrasound energy is then applied to the projections 41 under axial pressure by means of an ultrasound tool, so that the projections spread radially and hold the contact device 29 after cooling.

Beim Kuppeln zweier gleichartiger Bauelemente können die mit den Durchbrüchen 38 versehenen und durch die Schlitze 40 getrennten Bereiche der Kontaktschiene 33 in die Ausnehmungen 31 der betreffenden Seitenwand 3 federnd nachgeben, so dass eine sichere Kontaktgabe mit den leitenden Bereichen der Kupplungszapfen 5 des gekuppelten Bauelements erfolgt.
Die in Fig. 16 dargestellte Aussparung 42 in der Endwand 2 dient bloss dazu, das Trennen von zwei bündig aufeinandergesteckten Bauelementen zu erleichtern. Die Kontaktvorrichtung 29 gemäss Fig. 17 wird vorzugsweise in der Form eines langen Streifens mit zahlreichen Kontaktteilen 32 hergestellt. Aus diesem Streifen werden dann Abschnitte mit der benötigten Anzahl von Kontaktteilen 32 für jedes Bauelement abgetrennt. Selbstverständlich können mit Kontaktvorrichtungen gemäss Fig. 17 auch Bauelemente mit nur einer Reihe von Kupplungszapfen 5 bestückt werden.When coupling two identical components, the areas of the contact rail 33 provided with the openings 38 and separated by the slots 40 can yield resiliently into the recesses 31 of the relevant side wall 3, so that reliable contact is made with the conductive areas of the coupling pins 5 of the coupled component.
The recess 42 shown in FIG. 16 in the end wall 2 merely serves to facilitate the separation of two components which are plugged flush onto one another. The contact device 29 according to FIG. 17 is preferably produced in the form of a long strip with numerous contact parts 32. Sections with the required number of contact parts 32 for each component are then separated from this strip. Of course, components with only one row of coupling pins 5 can also be fitted with contact devices according to FIG. 17.

Sowohl die leitenden Schichten als auch die Kontaktstreifen der beschriebenen Kontaktvorrichtungen, insbesondere diejenigen der Fig. 4, können formmässig in einfacher Weise der jeweiligen Ausbildung der Gegenkupplungsorgane der Bauelemente praktisch aller bekannter Systeme angepasst werden. Anhand der durch die Fig. 18 bis 29 dargestellten schematischen Uebersicht soll dies nachstehend kurz erläutert werden.Both the conductive layers and the contact strips of the contact devices described, in particular those of FIG. 4, can be adapted in terms of shape in a simple manner to the respective design of the mating coupling elements of the components of practically all known systems. This will be briefly explained below on the basis of the schematic overview represented by FIGS. 18 to 29.

In allen schematischen Fig. 18 bis 29 sind jeweils für zwei gekuppelte, je zwei Reihen von Kupplungszapfen aufweisende Bauelemente die Kupplungszapfen 5 durch Kreise bzw. Quadrate dargestellt, wobei für das eine Bauelement die sich über etwa 180° erstreckenden, leitenden Seitenflächen 7 der Kupplungszapfen durch schwarze Flächen angedeutet sind. Die Kontaktstreifen 9 des anderen Bauelements sind durch dünne Linien angedeutet. Die Fig. 18, 20, 22, 24, 26 und 28 zeigen jeweils Kontaktstreifen, welche im wesentlichen längs den beiden Seitenwänden des Hohlkörpers angeordnet sind. Bei den Bauelementen der Fig. 19, 21, 23, 25, 27 und 29 sind die Kontaktstreifen beidseits einer Mittenlinie des Hohlkörpers angeordnet. Schliesslich sind in den Fig. 18a bis 29a jeweils zwei längsgekuppelte Bauelemente mit den beteiligten Kontaktorganen dargestellt, während in den Fig. 18b bis 29b zwei senkrecht zueinander gekuppelte Bauelemente gleicher Art mit den beteiligten Kontaktorganen dargestellt sind.In all of the schematic FIGS. 18 to 29, the coupling pins 5 are represented by circles or squares for two coupled components each having two rows of coupling pins, with the conductive side surfaces 7 of the coupling pins extending through approximately 180 ° for one component black areas are indicated. The contact strips 9 of the other component are indicated by thin lines. 18, 20, 22, 24, 26 and 28 each show contact strips which are arranged essentially along the two side walls of the hollow body. 19, 21, 23, 25, 27 and 29, the contact strips are arranged on both sides of a center line of the hollow body. Finally, FIGS. 18a to 29a each show two longitudinally coupled components with the contact members involved, while FIGS. 18b to 29b show two components of the same type coupled perpendicular to one another with the contact members involved.

Fig. 18a und 18b entsprechen den Fig. 1 und 2 bzw. 8 und brauchen nicht weiter erläutert zu werden. Fig. 19a entspricht zwei Bauelementen der Fig. 10 und 11 mit Längskupplungs, während Fig. 19b die Kontaktgabe bei der Kupplung zweier Bauelemente der Fig. 10, 11 senkrecht zueinander darstellt.18a and 18b correspond to FIGS. 1 and 2 and 8 and need not be explained further. FIG. 19a corresponds to two components of FIGS. 10 and 11 with a longitudinal coupling, while FIG. 19b shows the contact in the coupling of two components of FIGS. 10, 11 perpendicular to one another.

Es sind Spielzeugbauelemente bekannt, welche statt zylindrischer Kupplungszapfen solche mit einem quadratischen Querschnitt haben. Auch bei diesen Bauelementen lassen sich Kontaktvorrichtungen der vorliegenden Art anordnen, wie dies in den Fig. 20 und 21 dargestellt ist. Je zwei Seitenflächen dieser Kupplungszapfen werden hierbei in der beschriebenen Weise mit leitenden Oberflächen versehen, welche mit im Innern der Hohlkörper angeordneten geraden Kontaktstreifen in elektrischer Verbindung stehen. Auch hier erstreckt sich dann die leitende Oberfläche auf dem Kupplungszapfen über einen Winkelbereich von 180°.Toy components are known which, instead of cylindrical coupling pins, have those with a square cross section. Contact devices of the present type can also be arranged in the case of these components, as shown in FIGS. 20 and 21. Two side surfaces of each of these coupling pins are provided with conductive surfaces in the manner described, which are in electrical connection with straight contact strips arranged in the interior of the hollow body. Here, too, the conductive surface on the coupling pin extends over an angular range of 180 °.

Die weiteren, in den Fig. 21 bis 29 dargestellten Anordnungen von Kontaktvorrichtungen machen von Kontaktstreifen Gebrauch, die mehrfach gebogen sind. Dies erfolgt mit Rücksicht auf besondere Ausbildungen der Gegenkupplungsorgane der betreffenden Bauelemente. Statt Gegenkupplungsrohren gemäss Fig. 2 sind beispielsweise relativ dünne, in grösserer Anzahl gebildete Stifte bekannt, die voll oder geschlitzt sein können. Gemäss den Ausführungsformen von Fig. 24 bis 27 liegt die Trennebene zwischen der leitenden und isolierenden Seitenfläche jedes Kupplungszapfens wie bei den Ausführungsformen von Fig. 1 bis 7 unter einem Winkel von 45° zu den Seitenflächen des Hohlkörpers. Bei den Ausführungsformen von Fig. 22, 23, 28 und 29 steht diese Trennebene jedoch mit Rücksicht auf die Ausbiegungsform der Kontaktstreifen senkrecht zu den Seitenwänden des Hohlkörpers.The further arrangements of contact devices shown in FIGS. 21 to 29 make use of contact strips which are bent several times. This is done with regard to special training of the mating coupling elements of the relevant components. Instead of mating coupling tubes according to FIG. 2, for example, relatively thin pins formed in large numbers are known which can be full or slotted. According to the embodiments of FIGS. 24 to 27, the parting plane between the conductive and insulating side surface of each coupling pin is, as in the embodiments of FIGS. 1 to 7, at an angle of 45 ° to the side surfaces of the hollow body. In the embodiments of FIGS. 22, 23, 28 and 29, however, this parting plane is perpendicular to the side walls of the hollow body with regard to the bending shape of the contact strips.

In Fig. 30istein Spielzeugbauelement nach Art des Bauelementes der Fig. 1 in perspektivischer Aussenansicht teilweise dargestellt. Bei diesem Bauelement weisen die Kupplungszapfen 5 nicht nur sich über einen Teil der Seitenflächen erstreckende leitende äussere Oberflächen 7 auf, sondern auch je eine zentrale Bohrung, die im Winkelbereich der leitenden äusseren Oberfläche 7 ebenfalls eine leitende Oberfläche 43 hat, welche mit der leitenden Oberfläche 7 über die Stirnseite des Kupplungszapfens 5 in elektrischer Verbindung steht. Vorzugsweise besteht deshalb der leitende Teil des Kupplungszapfens 5 aus einem Metallstück analog dem metallischen Teil 16 des Bauelementes gemäss Fig. 5, 6. In die dargestellte Bohrung des Kupplungszapfens 5 ist ein Steckerstift einführbar, um dem Bauelement elektrischen Strom zuzuführen oder zu entnehmen.30, a toy component of the type of the component of FIG. 1 is partially shown in a perspective external view. In this component, the coupling pins 5 not only have conductive outer surfaces 7 extending over part of the side surfaces, but also each have a central bore, which in the angular region of the conductive outer surface 7 also has a conductive surface 43 which is in contact with the conductive surface 7 is in electrical connection via the end face of the coupling pin 5. The conductive part of the coupling pin 5 therefore preferably consists of a metal piece analogous to the metallic part 16 of the component according to FIGS. 5, 6. A plug pin can be inserted into the illustrated bore of the coupling pin 5 in order to supply or remove electrical current from the component.

Kontaktvorrichtungen der vorliegenden Art können auch bei plattenartigen, eine grössere Anzahl von Reihen von Kupplungszapfen aufweisenden Bauelementen vorgesehen werden, um einem solchen Bauelement Strom zuzuführen bzw. zu entnehmen. Als Beispiel ist in Fig. 31 ein Bauelement dieser Art dargestellt, das zwei Reihen 44 und 45 von mit leitenden Oberflächen 7 versehenen Kupplungszapfen aufweist, wobei die beiden Reihen durch eine Reihe 46 von vollständig isolierenden Kupplungszapfen 47 getrennt sind. Beim Bauelement der Fig. 32 sind in zwei nebeneinander liegenden Reihen 48 und 49 nur jeweils die beiden Rand-Kupplungszapfen mit leitenden Oberflächen 7 versehen. Bei beiden dargestellten Bauelementen sind die leitenden Oberflächen 7 der Kupplungszapfen jeder Reihe 44, 45, 48, 49 unter sich elektrisch verbunden, beispielsweise durch auf der hohlen Unterseite der Bauelemente angeordnete, nicht dargestellte Kontaktstreifen.Contact devices of the present type can also be provided in the case of plate-like components having a large number of rows of coupling pins in order to supply or draw current from such a component. An example of this is a component in FIG. 31 Art shown, which has two rows 44 and 45 of coupling pins provided with conductive surfaces 7, the two rows being separated by a row 46 of fully insulating coupling pins 47. In the component of FIG. 32, only the two edge coupling pins are provided with conductive surfaces 7 in two rows 48 and 49 lying next to one another. In both of the components shown, the conductive surfaces 7 of the coupling pins of each row 44, 45, 48, 49 are electrically connected to one another, for example by contact strips (not shown) arranged on the hollow underside of the components.

Die beschriebenen Kontaktorgane, nämlich leitende Seitenflächen auf den Kupplungszapfen und Kontaktstreifen in einem Gegenkupplungsorgane enthaltenden Hohlraum, können auch einzeln in Bauelementen bestimmter Form und bestimmter Funktion vorgesehen werden. In den Fig. 33 bis 38 sind entsprechende Ausführungsbeispiele perspektivisch dargestellt.The contact elements described, namely conductive side surfaces on the coupling pins and contact strips in a cavity containing counter-coupling elements, can also be provided individually in components of a certain shape and certain function. Corresponding exemplary embodiments are shown in perspective in FIGS. 33 to 38.

In Fig. 33 ist ein auf seiner nicht sichtbaren Unterseite kontaktloses, kastenförmiges Bauelement dargestellt, das dazu bestimmt ist, ein elektronisches oder elektrisches Bauteil aufzunehmen. Zur zweipoligen Stromspeisung dieses Bauteils weist die Oberseite des Bauelementes vier Kupplungszapfen 5 auf, die in zwei Reihen um 180° gedreht orientierte leitende Teilseitenflächen 7 haben, wie dies bereits vorgängig beschrieben worden ist, z.B. anhand von Fig. 1. Die leitenden Seitenflächen jeder Reihe sind mit im Innern des Bauelementes angeordneten Anschlusselementen für das unterzubringende Bauteil verbunden. Die Stromzufuhr erfolgt mittels eines weiteren, zwei Kontaktstreifen aufweisenden Bauelementes, z.B. gemäss Fig. 1 und 2, das auf die Kupplungszapfen beliebig gesteckt wird. Es ist bereits erläutert worden, dass hierbei die Bildung eines Kurzschlusses unmöglich ist.FIG. 33 shows a box-shaped component, which is contactless on its underside and is not visible, and is intended to accommodate an electronic or electrical component. For the two-pole power supply of this component, the top of the component has four coupling pins 5, which have conductive partial side faces 7 oriented in two rows rotated by 180 °, as has already been described above, e.g. with reference to FIG. 1. The conductive side surfaces of each row are connected to connection elements for the component to be accommodated which are arranged in the interior of the component. The current is supplied by means of a further component having two contact strips, e.g. 1 and 2, which is plugged onto the coupling pin as desired. It has already been explained that the formation of a short circuit is impossible.

Einen ähnlichen Aufbau zeigt das Bauelement der Fig. 34, das jedoch teilweise mit leitenden Seitenflächen 7 versehene Kupplungszapfen 5 an zwei Seitenwänden des Bauelementes hat. Dadurch ist eine Stromspeisung des im Bauelement unterzubringenden Bauteiles wahlweise aus zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen bzw. eine Weiterführung der Stromleitungen bei gleichzeitiger Speisung des Bauteiles möglich.The component of FIG. 34 shows a similar structure, but has coupling pins 5 on two side walls of the component that are partially provided with conductive side surfaces 7. As a result, current can be supplied to the component to be accommodated in the component either from two mutually perpendicular planes or continuation of the power lines with simultaneous supply to the component.

In Fig. 35 ist ein Spielzeugbauelement dargestellt, das als Wandelement für Baumodelle dient. Das Bauelement weist an seiner oberen Stirnseite zwei Kupplungszapfen 5 auf, die mit gegeneinander um 180° verdrehten leitenden Teilseitenflächen 7 versehen sind. Die untere, nicht sichtbare Stirnseite des Bauelementes enthält zwei Kontaktstreifen, von welchen jeder mit der leitenden Seitenfläche 7 eines der Kupplungszapfen 5 verbunden ist, so dass mehrere Bauelemente der dargestellten Art aufeinandergesteckt werden können und dabei gleichzeitig zweipolige, kurzschlusssichere Verbindungen hergestellt werden. Das dargestellte Bauelement weist zusätzlich zwei mit leitenden Innenflächen versehene Bohrungen 50 auf, wobei die leitende Innenfläche jeder Bohrung mit einer der beiden Kontaktstreifen verbunden ist. In die Bohrungen 50 können Anschlusssteckerstifte einer Spielzeuglampe oder dergleichen gesteckt werden.In Fig. 35 a toy component is shown, which serves as a wall element for building models. The component has on its upper end face two coupling pins 5, which are provided with conductive partial side faces 7 which are rotated relative to one another by 180 °. The lower, not visible end face of the component contains two contact strips, each of which is connected to the conductive side surface 7 of one of the coupling pins 5, so that several components of the type shown can be plugged together and at the same time two-pole, short-circuit-proof connections are made. The component shown additionally has two bores 50 provided with conductive inner surfaces, the conductive inner surface of each bore being connected to one of the two contact strips. Connector pins of a toy lamp or the like can be inserted into the bores 50.

Fig. 36 zeigt wie Fig. 33 ein kastenförmiges Bauelement, das jedoch an seiner Oberseite in einer Vertiefung mit einem Gegenkupplungsrohr 6 sowie zwei Kontaktstreifen 9 versehen ist. Dieses Bauelement dient ebenfalls zur Aufnahme eines elektronischen oder elektrischen Bauteils, das über die Kontaktstreifen 9 zweipolig mit Strom gespeist wird, nämlich über leitende Teilseitenflächen aufweisende Kupplungszapfen eines aufgesteckten Verbindungsbauelementes.FIG. 36 shows, like FIG. 33, a box-shaped component which, however, is provided on its upper side in a recess with a counter-coupling tube 6 and two contact strips 9. This component also serves to accommodate an electronic or electrical component that is supplied with current in two poles via the contact strips 9, namely via coupling pins of an attached connecting component that have conductive partial side surfaces.

Ein ähnliches Bauelement ist in Fig. 37 dargestellt, bei welchen der eine Kontaktstreifen 9 eine Unterbrechung 51 hat. An die beiden getrennten Abschnitte dieses Kontaktstreifens kann ein Schalter angeschlossen werden, der in dasselbe Bauelement eingebaut ist.A similar component is shown in FIG. 37, in which the one contact strip 9 has an interruption 51. A switch which is installed in the same component can be connected to the two separate sections of this contact strip.

Schliesslich ist in Fig. 38 ein kastenförmiges Bauelement dargestellt, das auf zwei zueinander senkrechten Seiten die Anordnung von Kupplungszapfen 5 gemäss Fig. 33 bzw. 34 mit der Anordnung von Kontaktstreifen 9 kombiniert.Finally, a box-shaped component is shown in FIG. 38, which combines the arrangement of coupling pins 5 according to FIGS. 33 and 34 with the arrangement of contact strips 9 on two mutually perpendicular sides.

Es ist ersichtlich, dass das erfindungsgemässe Bauelement zahlreiche Formen, Grössen und Anordnungsvarianten seiner Kontaktvorrichtungen haben kann, wobei die Herstellung elektrischer Verbindungen mit diesen Bauelementen problemlos, ohne Anleitung und Kenntnisse und ohne Kurzschlussgefahr erfolgen kann. Eine vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemässen Bauelementes besteht auch in der elektrischen Verbindung einer mit Kupplungszapfen versehenen Grundplatte mit einer weiteren derartigen Grundplatte oder einer mit Kupplungszapfen versehenen Stromquelle, bei welcher Grundplatte bestimmte, mindestens den Rändern der Grundplatte benachbarte Kupplungszapfen elektrisch leitend und zur Bildung eines oder mehrerer Stromkreise miteinander elektrisch verbunden sind.It can be seen that the component according to the invention can have numerous shapes, sizes and arrangement variants of its contact devices, it being possible for electrical connections to be made to these components without problems, without instructions and knowledge and without the risk of short-circuiting. An advantageous use of the component according to the invention also consists in the electrical connection of a base plate provided with a coupling pin to a further base plate of this type or a power source provided with a coupling pin, in which base plate certain coupling pins which are at least adjacent to the edges of the base plate are electrically conductive and form one or more circuits are electrically connected to each other.

Claims

1. Building block for building models, especially building block toys, comprising at least one row of coupling studs (5) and electrical contact elements (9; 19; 29), associated with the coupling studs, characterized in that the surfaces of a plurality of coupling studs (5) of the same row possess similar electrically insulating and electrically conducting regions (8, 17; 7, 16, 27), and that the electrically conducting regions (7; 16; 27) are connected with at least one contact element (9; 19; 29) parallel to this row of coupling studs, which (contact element) is constructed for being in electrical contact with the electrically conducting regions of the coupling studs of an adjacent, coupled building block.

2. Building block according to Claim 1, characterized in that the electrically conducting regions (7; 16; 27) of the coupling studs (5) are situated at least on lateral surfaces ot the coupling studs perpendicular to a common plane of the coupling studs, and that the contact element (9; 19; 29) has a conducting contact surface extending in the direction of the row of coupling studs and perpendicular to the aforementioned common plane of the coupling studs.

3. Building block according to Claim 1 or 2, characterized in that the electrically conducting regions (7; 16; 27) extend, on the coupling studs (5), around an angular region of more than 90° and less than 270 about the longitudinal axes of the coupling studs and are constructed and arranged in like manner for the coupling studs of the same row.

4. Building block according to Claim 3, comprising two rows of coupling studs situated adjacent to one another in pairs, characterized in that the angle regions containing the electrically conducting regions (7; 27) of the coupling studs (5) of the one row of coupling studs are rotated with respect to the angle regions of the other row through 180°.

5. Building block according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the contact element (9; 19; 29) is strip-shaped or bar-shaped.

6. Building block according to Claims 5, with lateral walls (3) and a wall (4) extending perpendicularly thereto, which has on its one side two rows of coupling studs (5) situated in pairs adjacent to one another and, on its opposite side, counter-coupling elements (6), characterized in that, on the side of the counter-coupling elements (6), a strip-shaped or bar-shaped contact element (9; 19; 29) is disposed along each of two parallel side walls (3).

7. Building block according to Claim 5, comprising side walls (3) and a wall (4) perpendicular thereto, which has on its one side two rows of coupling studs (5) situated in pairs adjacent to one another and, on its opposite side, counter-coupling elements (6), characterized in that, on the side of the counter-coupling elements (6), a strip-shaped or bar-shaped contact element (9) is disposed on each side of and along a centre line located at equal distances from two parallel lateral walls (3).

8. Building block according to Claim 6 or 7, characterized in that the contact elements (29) are shaped, e.g. bent, according to the form and position of the counter-coupling elements (6).

9. Building block according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the conducting regions (7) of the coupling studs (5) and/or the conducting surfaces of the contact elements (9) are of resilient construction, e.g. are constructed as contact fingers (25,26).

10. Building block according to one of Claims 1 to 8, characterized in that a radially set-back region, extending around the aforementioned angle region, of the lateral surface of each insulating coupling stud (5) is equipped with a conducting wall piece (16), and that the wall pieces of all the coupling studs of the same row are connected with the associated contact element (19).

11. Building block according to Claim 10, characterized in that the wall pieces (16) and the associated contact element (19) are formed in one piece, and are inset into the insulating material of the building block.

12. Building block according to one of Claims 1 to 8, characterized in that each coupling stud (5) consists of an insulating part and of a conducting part (8; 7), separated from this first part in a plane perpendicular to the aforementioned perpendicular wall (4), wherein the conducting part (7) passes through said wall, and that an angle bar (9) is provided, the one arm of which bears against the inner end faces of the conducting parts of the coupling studs of the same row and is conductingly connected with them, and the other arm of which constitutes the contact element.

13. Building block according to Claim 12, characterized in that the separating planes perpendicular to said wall (4) of the insulating and conducting parts of the coupling studs (5) make an angle of at least approximately 45° with the lateral walls (3).

14. Building block according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the cylindrical coupling studs (5), made of an insulating material, are hollow and are cut out in a portion of their cylindrical wall, and that a sleeve-shaped metal piece (32) is set into the hollow space of each coupling stud, which (metal piece) has a region (35) of smaller radius which bears against the inner face of the cylindrical wall, and also has a region (36) of larger radius, which bears in and against the cut-out cylindrical wall part.

15. Building block according to Claim 14, characterized in that the sleeve-shaped metal piece (32) has, at its end adjacent to the end wall of the coupling stud (5), an annular internal flange (37), into the opening of which an inner projection (41) of the coupling stud engages, in order to anchor the sleeve-shaped metal piece in the coupling stud.

16. Building block according to Claim 14 or 15, characterized in that a common angle bar (28) is integrally formed onto the sleeve-shaped metal pieces (32) of a row of coupling studs (5), the cranked flange (34) of which angle bar constitutes the contact element for the row of coupling studs.

17. Building block according to Claim 1, characterized in that it has a box-shaped hollow object for seating at least one electronic or electrical component, and that, for the purpose of electrical supply to the component, at least one wall of the hollow object is equipped, on its external face, with coupling studs (5) possessing conducting surfaces (7) or with conducting contact strips (9) disposed in a recess.