JP2004209060A

JP2004209060A - ブロック体およびブロック体ユニット

Info

Publication number: JP2004209060A
Application number: JP2003000923A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yokozawa; 幸男横澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-01-07
Filing date: 2003-01-07
Publication date: 2004-07-29

Abstract

【課題】能動的動作をさせることのできるブロック体を提供する。
【解決手段】上面に突起１２ａ〜１２ｆが配設されると共に、他のブロック体１０’に配設された突起１２と下面にて嵌合し、他のブロック体１０’と係脱自在に組み合うブロック体１０において、ブロック体１０の基体内部には、電子デバイス１８が収容され、突起１２ｄには、電子デバイス１８からの信号を伝送する信号線２０が設けられている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば動物、建物、自動車などの目的形状を作ることのできる組立式のブロック体およびブロック体ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来からブロック玩具として、例えばブロック体の上面に複数の突起が配設される一方、その背面が中空であり、他のブロック体に配設された複数の突起と嵌合するリブが形成されたブロック体を多数組み立てて各種形状の建物などを作って遊ぶ知育玩具が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−９１０６２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のブロック玩具にあっては、組み立てたブロック体に対して、複雑な動作制御といった能動的動作をさせることができないといった問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、能動的動作をさせることのできるブロック体およびブロック体ユニットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が下面に設けられ、他のブロック体と係脱自在に組み合うブロック体において、基体内部には、電子デバイスが収容され、前記突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する信号線が設けられることを特徴とするブロック体を提供する。
このブロック体によれば、前記突起に設けられた信号線を通じて、他の電子デバイスが基体内部に収容された電子デバイスと信号通信可能に接続可能となり、この電子デバイスと共に複雑な能動的機能を実現することが可能となる。
【０００６】
ここで、前記突起には、当該突起の上面から基体の内側に向けて貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔には、前記信号線と共に絶縁性の弾性部材が嵌め込まれる構成が望ましい。また、前記信号線は、導電性軟質材から形成される構成が好ましい。ここで、前記信号線は、前記突起の上端よりも突出するように設けられる構成が好ましい。
この構成によれば、突起から突出する信号線が軟質部材であるため、この突起を他のブロック体の嵌合部に嵌め込んだ場合に、信号線が容易に変形するため、嵌め込み性を損なうことが無い。
【０００７】
また、前記嵌合部には、他のブロック体の突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される電極が設けられると共に、当該電極は、基体に収容された前記電子デバイスに対して信号を伝送可能に接続される構成が望ましい。
さらにまた、前記信号線には、光ファイバが用いられると共に、前記嵌合部には、他のブロック体の突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される光コネクタが設けられる構成も望ましい。
このように、信号線として光ファイバを用いることで、大容量のデータを一度に伝送することが可能となる。
【０００８】
また、上記目的を達成するために、本発明は、基体の上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が当該基体の下面に設けられ、他のブロック体と係脱自在に組み合うブロック体において、前記突起には、当該突起の上面から基体の内側に向けて貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔には、ブロック体間で信号を伝送するための導電性軟質材からなる信号線と共に絶縁性弾性部材が嵌め込まれることを特徴とするブロック体を提供する。
【０００９】
また、上記目的を達成するために、本発明は、上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が下面に設けられ、当該他のブロック体と係脱自在に組み合ってなるブロック体ユニットにおいて、各ブロック体の基体内部には、電子デバイスが収容され、前記各ブロック体に配設された突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する信号線が設けられると共に、前記各ブロック体の嵌合部には、前記突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される電極が設けられるブロック体ユニットを提供する。
【００１０】
さらにまた、上記目的を達成するために、本発明は、上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が下面に設けられ、当該他のブロック体と係脱自在に組み合ってなるブロック体ユニットにおいて、各ブロック体の基体内部には、電子デバイスが収容され、前記各ブロック体に配設された突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する光ファイバが設けられると共に、前記各ブロック体の嵌合部には、前記突起に設けられた光ファイバと信号伝送可能に接続される光コネクタが設けられるブロック体ユニットを提供する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は、本実施形態にかかるブロック体１０の一態様を示す斜視図であり、図２は、このブロック体１０の下方を示す斜視図である。また、図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図１に示すように、ブロック体１０は、プラスチック材からなる直方体をなし、上面（図面上方の面）に複数（図示例では６個）の円柱状の突起１２ａ〜１２ｆが等しい間隔Ｌにて配設されている。なお、以下の説明では、突起１２ａ〜１２ｆの各々を特に区別しない場合には、「突起１２」と称する。
【００１２】
図２に示すように、ブロック体１０は、下方の面が開放され、その４側面が底面１４の４辺を囲む開放縁１０Ａとなる、いわゆる箱状体となっている。図３に示すように、開放縁１０Ａの厚みＬ’は、突起１２の配置間隔Ｌと略同じ厚みＬ’となっており、下方から他のブロック体１０’の上面を嵌め込まれることで、ブロック体１０とブロック体１０’とが係脱自在に組み合わさる。具体的には、図４に示すように、ブロック体１０’上面の突起１２ａ〜１２ｆ全てがブロック体１０下方の側壁１０Ａ内に収まるように、ブロック体１０’の上面をブロック体１０の下方に嵌め込むと、ブロック体１０の開放縁１０Ａの内側面がブロック体１０’上面にある突起１２ａ〜１２ｆの各々の側面により圧迫され、ブロック体１０’がブロック体１０に固定される。なお、いくつかの突起１２が開放縁１０Ａを挟持するように、ブロック体１０’をブロック体１０の上面に嵌め込み固定することも可能である。
【００１３】
図３に示すように、ブロック体１０の基体内部は中空になっており、本実施形態では、ブロック体１０の内部に電子デバイス１８が収容され、この電子デバイス１８が、他のブロック体１０’に収容されている電子デバイス１８との間で突起１２を介して電気信号を送受する構成となっている。さらに詳述すると、ブロック体１０の底面１４上には、電子デバイス１８が配置された基板１６が設けられている。電子デバイス１８は、例えばＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）や、無線通信モジュール、発光素子、発音素子、バッテリ電源、ターミネータ（終端抵抗）など、能動的に一機能を実現するデバイスである。
【００１４】
一方、ブロック体１０上面の突起１２ａ〜１２ｆのうち、１つの突起１２ｄには、複数組み合わさったブロック体１０の各々に収容された電子デバイス１８同士が電気通信するための信号配線部１２０が設けられている。図５は、図１に示す突起１２ｄを拡大して示す斜視図である。この図に示すように、信号配線部１２０は、絶縁性ゴムなどの絶縁性弾性部材から形成された円柱形状の絶縁部１２２と、この絶縁部１２２に埋設された複数の信号線２０とを備えている。絶縁部１２２は、プラスチック材からなる筒形状の突起１２ｄに同軸に嵌め込まれ、この絶縁部１２２の上部が突起１２ｄの上面よりも僅かに突出し、また、信号線２０は、導電性軟質部材（例えばゼブラゴム）から円柱状に形成され、絶縁部１２２の断面に対して同心円上に等間隔で複数本（図示例では８本）埋設された構成となっている。
【００１５】
図３に示すように、突起１２ｄに嵌め込み固定された信号配線部１２０の底面には、信号線コネクタ２２ａが接着固定されている。この信号線コネクタ２２ａから引き出された信号線２６は、基板１６上に設けられた信号線コネクタ２２ｂと電気的に接続され、この信号線コネクタ２２ｂを介して、基板１６上に配置された信号線と電気的に接続される。一方、図２に示すように、ブロック体１０の底面１４には、信号電極２４が配置されている。この信号電極２４は、図３に示すように、底面１４を貫通して基板１６上の配線と電気的に接続されている。この構成の下、図４に示すように、ブロック体１０の下方にブロック体１０’が嵌め込まれると、ブロック体１０’の突起１２ｄに設けられた信号線２０と、ブロック体１０の底面１４に設けられた信号電極２４とが信号伝送可能に電気的に接続され、これにより、他のブロック体１０’に収容された電子デバイス１８とブロック体１０に収容された電子デバイス１８とが、互いに信号送受可能となる。
【００１６】
ここで、図３に示すように、開放縁１０Ａの高さｈは、突起１２ｄ〜１２ｆの高さｈ’よりも僅かに高くなっているものの、上述したように、絶縁部１２２および信号線２０（すなわち、信号配線部１２０）は、突起１２ｄよりも突出しているため、他のブロック体１０’がブロック体１０の下方から嵌め込まれた場合には、ブロック体１０の底面１４には、絶縁部１２２および信号線２０が確実に当接する。ここで、絶縁部１２２および信号線２０は共に軟質部材から形成されているため、絶縁部１２２および信号線２０は、底面１４に当接した場合に、信号線２０と信号電極２４との電気的接触を維持しつつ容易に変形し、これにより、絶縁部１２２および信号線２０を設けた場合でも、従来のブロック玩具の嵌め込み性を損なうことが無いようになっている。
【００１７】
また、図１に示すように、突起１２ａ〜１２ｆのうち、１つの突起１２ｆの側面には、電源電極３０が設けられている。この電源電極３０には、他のブロック体１０’に収容された電池などのバッテリ電源と電気的に接続される。さらに詳述すると、電源電極３０は、バッテリ電源の正極と電気的に接続される正電極３０ａと、負極（すなわち、アース）に接続される負電極３０ｂとの２つの電極を備え、正電極３０ａおよび負電極３０ｂの各々は、電力供給線３２を介して基板１６と電気的に接続される。また、図２に示すように、開放縁１０Ａの内側面のうち、他のブロック体１０’に設けられた突起１２ｆの電源電極３０が当接する箇所にも、電源電極３０’が設けられている。この電源電極３０’も、電源電極３０と同様に、正電極３０ａ’と負電極３０ｂ’とを備え、各々が基板１６と電気的に接続されている。また、電子デバイス１８がバッテリ電源である場合には、正電極３０ａ、３０ａ’がバッテリ電源の正極に接続されると共に、負電極３０ｂ、３０ｂ’がバッテリ電源の負極に接続される。
【００１８】
ここで、ブロック体１０の製造手順は次の通りである。すなわち、金型などに溶融プラスチックを流しこみ、ブロック体１０の筐体（図３における右斜線部）を一体成形する。そして、信号線コネクタ２２ｂや電力供給線３２などの各種電気配線および電子デバイス１８が接続された基板１６を底面１４に貼付固定した後、この底面１４をブロック体１０の下方に挿入し固定する。より具体的には、ブロック体１０の内側面には凸部１０Ｂが設けられており、この凸部１０Ｂに接着剤などを塗布することにより、底面１４がブロック体１０の下方から挿入されると、この凸部１０Ｂにより係止され、接着剤により貼付固定される。そして、信号線２０が埋設された絶縁部１２２を、信号線コネクタ２２ａに接続しつつ突起１２ｄに嵌め込み固定し、また、電源電極３０を電力供給線３２に接続しつつ筐体に取り付ける。
【００１９】
次いで、複数のブロック体１０を組み合わせたときの電気的構成について説明する。図６は、かかる電気的構成の一例を概略的に示す図である。この図では、電子デバイス１８として、バッテリ電源１８ａ、無線通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）あるいは無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）など）モジュール１８ｂ、ＭＰＵ１８ｃ、駆動モータ１８ｄ、発光素子１８ｅ、ターミネータ１８ｆが組み合わされた例を示している。同図に示すように、複数のブロック体１０が組み合わさると、各ブロック体１０の信号線２０が直列接続され、いわゆるバスラインが形成される。これにより、この信号線２０を介して各ブロック体１０に収容された電子デバイス１８が相互に電気信号送受可能に接続される。直列に組み合わさったブロック体１０の最上端および最下端は、電子デバイス１８としてターミネータ１８ｆが収容されたブロック体１０が配置されており、信号線２０の両端での電気信号反射を防止し、電気信号の伝送品位が安定化するようになっている。また、信号線２０と同様に各ブロック体１０の電力供給線３２（電源電極３０と電源電極３０’）も互いに直列に接続されることにより、この電力供給線３２に対して各電子デバイス１８が並列接続され、この電力供給線３２を介してバッテリ電源１８ｅからの電力が他の電子デバイス１８に供給される。
【００２０】
このように、複数のブロック体１０を適宜組み合わせることにより、複数の電子デバイス１８同士が電気通信可能に接続されるため、種々の複雑な機能を実現することができる。例えば、図６に示す例の組み合せを含むように、他のブロック体１０を適宜用いて自動車などを組み上げ、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｃｅ）などの外部端末から無線（例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＬＡＮ）により駆動モータ１８ｄを制御し、リモコン自動車として機能させることが可能となる。また例えば、複数のブロック体１０を適宜組み合せ、各種電子機器を構成することも可能である。
【００２１】
以上説明したように、本実施形態によれば、絶縁部１２２および信号線２０は共に軟質部材から形成されているため、絶縁部１２２および信号線２０が底面１４に当接した場合に、信号線２０と信号電極２４との電気的接触を維持しつつ容易に変形し、これにより、従来のブロック玩具の嵌め込み性を損なうことが無いようになっている。また、信号配線部１２０には、複数本の信号線２０が設けられており、これにより、複数ビットのパラレル通信が電子デバイス１８間で実現される。
【００２２】
＜変形例＞
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様であって、本発明の範囲内で任意に変形可能である。
【００２３】
（１）例えば、上述した実施形態にあっては、ブロック体１０の形状の一例として直方体形状を例示したが、これに限らず、例えば立方体形状や円柱形状など、任意の形状を用いることができる。また、信号線２０の本数を適宜増減させても良いこと、および、突起１２の形状が任意であることは勿論である。さらにまた、ブロック体１０の下面の形状は、他のブロック体１０’の基体上面に設けられた突起１２が嵌合する形状であれば任意の形状で良い。
また、ブロック体１０が電気的に接続される相手は、他のブロック体１０に限らず、このブロック体１０の突起１２と電気的および構造的に接続可能に構成された任意の電子機器であっても良い。具体的には、ブロック体１０の接続相手となる電子機器には、突起１２と嵌合して電気的に接続される信号電極２４が設けられる。
【００２４】
（２）また例えば、上述した実施形態にあっては、信号配線部１２０に導電性軟質材であるゼブラゴムを用い、複数の電子デバイス１８同士が電気通信可能に接続される構成について説明したが、これに限らず、例えば、信号配線部１２０に光ファイバを用いると共に、開放縁１０Ａに設けられる信号電極２４として、この光ファイバとの間で信号を伝送可能な光コネクタを用い、電子デバイス１８同士が光通信により信号を送受する構成としても良い。このように、信号経路を光通信にて構成すると、通信容量が増大するため、高容量の画像データを電子デバイス１８同士で短時間に伝送することが可能となる。
【００２５】
（３）また、ブロック体１０の突起１２に嵌め込まれた信号配線部１２０（絶縁部１２２）が着脱可能に構成されても良い。具体的には、図７に示すように、突起１２および絶縁部１２２は、上面よりも底面が広い略台形の断面形状を有するように構成されている。また、絶縁部１２２の底面に設けられた信号線コネクタ２２ａ、この信号線コネクタ２２ａから引き出された信号線２６、基板１６上に設けられた信号線コネクタ２２ｂの各々は、基板１６上に立設された柱状体３００に一体的に構成され、柱状体３００の上面は、絶縁部１２２に埋設された信号線２０と電気的に接続される構成となっている。この構成において、信号線２０が埋設された絶縁部１２２（すなわち信号配線部１２０）が突起１２に嵌め込まれた際には、絶縁部１２２の底面が基板１６に立設されたから柱状体３００の上面に当接して突起１２に係止されると共に、絶縁部１２２の信号線２０と柱状体とが電気的に接続される。さらに、絶縁部１２２の底面が突起１２に引っ掛かる構造となっているため、この絶縁部１２２が突起１２から不意に抜けるのが防止される。このように、絶縁部１２２を突起１２から着脱可能にすることで、絶縁部１２２が磨耗あるいは劣化した場合に、絶縁部１２２のみをユーザが容易に付け替えることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、能動的動作をさせることのできるブロック体およびブロック体ユニットが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかるブロック体の外観構成の一例を示す斜視図である。
【図２】同ブロック体の下方の面を示す斜視図である。
【図３】同ブロック体の断面図である。
【図４】同ブロック体を二つ組み合わせた場合の構成を示す図である。
【図５】同ブロック体の突起の構成を示す斜視図である。
【図６】同ブロック体を複数組み合わせた場合の電気的構成の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明の変形例にかかるブロック体の断面図である。
【符号の説明】
１０、１０’…ブロック体、１２…突起、１８…電子デバイス、２０…信号線、２４…信号電極、１２０…信号配線部、１２２…絶縁部

Claims

基体の上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が当該基体の下面に設けられ、他のブロック体と係脱自在に組み合うブロック体において、
前記基体内部には、電子デバイスが収容され、
前記突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する信号線が設けられることを特徴とするブロック体。
前記突起には、当該突起の上面から基体の内側に向けて貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔には、前記信号線と共に絶縁性の弾性部材が嵌め込まれることを特徴とする請求項１に記載のブロック体。
前記信号線は、導電性軟質材から形成されることを特徴とする請求項２に記載のブロック体。
前記信号線は、前記突起の上端よりも突出するように設けられることを特徴とする請求項３に記載のブロック体。
前記嵌合部には、他のブロック体の突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される電極が設けられると共に、当該電極は、基体に収容された前記電子デバイスに対して信号を伝送可能に接続されることを特徴とする請求項１に記載のブロック体。
前記信号線には、光ファイバが用いられると共に、前記嵌合部には、他のブロック体の突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される光コネクタが設けられることを特徴とする請求項１に記載のブロック体。
基体の上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が当該基体の下面に設けられ、他のブロック体と係脱自在に組み合うブロック体において、
前記突起には、当該突起の上面から基体の内側に向けて貫通する貫通孔が形成され、当該貫通孔には、ブロック体間で信号を伝送するための導電性軟質材からなる信号線と共に絶縁性弾性部材が嵌め込まれることを特徴とするブロック体。
上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が下面に設けられ、当該他のブロック体と係脱自在に組み合ってなるブロック体ユニットにおいて、
各ブロック体の基体内部には、電子デバイスが収容され、
前記各ブロック体に配設された突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する信号線が設けられると共に、
前記各ブロック体の嵌合部には、前記突起に設けられた信号線と信号伝送可能に接続される電極が設けられることを特徴とするブロック体ユニット。
上面に突起が配設されると共に、他のブロック体に配設された前記突起と嵌合する嵌合部が下面に設けられ、当該他のブロック体と係脱自在に組み合ってなるブロック体ユニットにおいて、
各ブロック体の基体内部には、電子デバイスが収容され、
前記各ブロック体に配設された突起には、前記電子デバイスからの信号を伝送する光ファイバが設けられると共に、
前記各ブロック体の嵌合部には、前記突起に設けられた光ファイバと信号伝送可能に接続される光コネクタが設けられることを特徴とするブロック体ユニット。