JP2021003422A - ブロック及びブロックセット - Google Patents

Abstract

【課題】必ず正極及び負極に接続でき、その結果、他のブロックに電力供給するのに好適なブロック及びブロックセットを提供することができる。【解決手段】負極連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ及び正極連結部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄからなる２行４列の連結部２０と、これらに対応する連結受部３１ａ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｈ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｆ，３１ｇからなる２行４列の連結受部３０を備えており、連結受部３０は連結された連結部２０の極性に応じて極性を変換する。【選択図】図１

Description

本発明は、連結して立体物を組み立てるブロック及びブロックセットに関する。

従来から複数のブロックを連結して立体物を組み立てる玩具が広く知られている。例えば、直方体を基本形状とする組立構造体としては、凸凹部を嵌合させて直方体状の各組立要素を相互に固定する構造のレゴブロック（登録商標）が広く知られている。

さらに、近年、この基本的な形態のブロックに電源やモータなどを組み込み、組み立てられたブロック玩具が動くように構成されたものもある。例えば、特許文献１にはブロック玩具用ブロック・ユニットに関する発明が記載されており、複数のブロック・ユニットを組み立てることにより走行可能な自動車型のブロック玩具が完成する。具体的には、電源電池を収納したバッテリ・ブロック・ユニットと、モータ・ブロック・ユニットと、互いの回転軸を連結されていてタイヤＴを出力軸に連結されたギヤ・ブロック・ユニットと、出力軸同士を連結ピンで連結されていてタイヤを取り付けられたたブロック・ユニットと、ブロック・ユニットと、タイヤを回転自在に連結されているブロック・ユニットと、を組み立てることにより自動車型の玩具が完成し、スイッチをオンにすると、バッテリ・ブロック・ユニットから電力が供給され、モータ・ブロック・ユニットの駆動モータの回転がギヤ・ブロック・ユニットのタイヤに伝達されてこれを駆動してブロック玩具を走行させる。

ここに挙げたのは一例であり、組み立てられたブロックを電気的に稼働させる構造のものは種々公開されており、何らかの電力供給手段が必要になるが、例えば、この特許文献１に開示された電力供給手段はバッテリ・ブロック・ユニットであるものの、その構造がどのようなものか具体的に開示されておらず、ブロックに好適な電力供給手段の開発が求められていた。

特開平０６−０９１０６２号公報

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ブロックに好適な電力供給手段を有するブロック及びブロックセットを提供することにある。

前記の目的を達成するため、本発明のブロックは、連結して立体物を組み立てるブロックであって、他のブロックに連結される連結部と、前記連結部によって連結された他のブロックに電力供給する電力供給部と、を備え、前記連結部は複数の行及び列に配置されているとともに、前記電力供給部の正極あるいは負極のいずれかに接続されてなり（以下、正極に接続された連結部を示すときは「正極連結部」、負極に接続された連結部を示すときは「負極連結部」と言う。）、行方向及び列方向に隣り合う連結部どうしは逆極性となっていることを特徴とする。

また、本発明のブロックセットは、前記特徴を有するブロックと、前記ブロックに接続される他のブロックと、からなり、前記他のブロックは、前記連結部に接続可能な複数の連結受部を備え、前記連結受部は、前記正極連結部あるいは前記負極連結部のいずれとも電気的に接続可能に構成されていることを特徴とする。

本発明のブロックによれば、連結して立体物を組み立てるブロックであって、他のブロックに連結される連結部と、前記連結部によって連結された他のブロックに電力供給する電力供給部と、を備え、前記連結部は複数の行及び列に配置されているとともに、前記電力供給部の正極あるいは負極のいずれかに接続されてなり、行方向及び列方向に隣り合う連結部どうしは逆極性となるように構成した。これにより、偶数個の連結部を選んで他のブロックを接続すれば、必ず正極及び負極に接続でき、その結果、他のブロックに電力供給するのに好適なブロックを提供することができるといった効果を奏する。

また、本発明のブロックセットは、前記特徴を有するブロックと、前記ブロックに接続される他のブロックと、からなり、前記他のブロックは、前記連結部に接続可能な複数の連結受部を備え、前記連結受部は、前記正極連結部あるいは前記負極連結部のいずれとも電気的に接続可能に構成されているようにした。これにより、接続するブロックの極性に関係なく他のブロックを接続することができるといった効果を奏する。

本発明のブロックの外観を示す図であり、（ａ）は上面方向から見た斜視図、（ｂ）は底面方向から見た斜視図、（ｃ）は上面図である。 図１（ｃ）のＡ−Ａ矢視断面を模式的に表した本発明のブロックの模式的断面図である。 本発明のブロックセットの構成を説明するための斜視図であり、（ａ）は他のブロックと連結する前の状態を示す斜視図、（ｂ）は他のブロックと連結した状態を示す斜視図である。 本発明のブロックと連結する一実施形態に係るＬＥＤ表示ブロックの構成を説明するための図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は機能説明図である。 本発明のブロックとＬＥＤ表示ブロックの連結状態を説明するための斜視図であり、（ａ）は１つの本発明のブロックとＬＥＤ表示ブロックを連結した状態を示す斜視図、（ｂ）は２つの本発明のブロックとＬＥＤ表示ブロックを連結した状態を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態において本発明のブロックに接続される他のブロックの構造は、本発明のブロックと同一の構造のものとし同一の構成について同一の符号を付して以下に説明する。

図１は本発明のブロックの外観を示すである。図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態のブロック１は、直方体型に成形された樹脂製の本体１０と、本体１０の上面に一体成形され他のブロック１に連結される連結部２０と、他のブロック１の連結部２０に接続される連結受部３０を備えて構成されている。

連結部２０は、本体１０の上面側に設けられた４個の負極連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（以下各負極連結部を区別せずに表示する際には単に「負極連結部２１」と表記する）と、本体１０の底面側に設けられた４個の正極連結部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（以下各正極連結部を区別せずに表示する際には単に「正極連結部２２」と表記する）と、からなり、図１（ｃ）に示すように連結部２０は、２行４列に配設された円柱状の凸部である。負極連結部２１は、後述する電力供給部４０の負極側に接続され、他のブロック１と電気的に接続可能な接続端子が埋め込まれている。同様に、正極連結部２２は、電力供給部４０の正極側に接続され、他のブロック１と電気的に接続可能な接続端子が埋め込まれている。隣り合う負極連結部２１，正極連結部２２は、必ず逆極性となるように配設されている。図１（ｃ）を参照して具体的に説明すると、例えば、負極連結部２１ｃに隣り合う連結部２０は、正極連結部２２ｂ，２２ｃ，２２ｄの３つであるが、いずれも負極連結部２１ｃとは逆極性の正極連結部２０である。このように構成しているので、本発明のブロック１を使用して電力供給を行なえば、他のブロックの接続方向（縦方向あるいは横方向）を問わず電力供給をすることができる。

連結受部３０は、本体１０の底面側に設けられた８個の連結受部３１ａ，３１ｂ，・・・３１ｈからなり、他のブロック１の８個の連結部２０の対応する位置であって、かつ、他のブロック１の連結部２０に嵌合可能に設けら２行４列に配設された円柱状の凹部である。連結受部３０には、他のブロック１の連結部２０に連結された際に、他のブロック１の電力供給部４０と電気的に接続可能とするための接続端子が設けられている。

なお、本実施形態においては、連結部２０も連結受部３０も共に８個としたが、これに限定されるものではなく、最低限４個、それ以上は偶数個で配設可能である。また、連結部２０も連結受部３０も共に円柱状のものとしたが、連結部２０と連結受部３０とが嵌合可能に構成されていれば、四角柱など他の形態であっても適用可能である。

図２は、本発明のブロック１の内部構造を模式的に示した模式的断面図である。図２に示すように、ブロック１の内部には、他のブロック１に電力を供給する電力供給部４０と、連結受部３０に連結された極性に応じ極性を変換する極性変換部５０を有する。

電力供給部４０は、コイン型リチウム電池やアルカリ電池等の小型の電池からなり、ＤＣ−ＤＣコンバータで昇圧した電源電圧をブロック１に連結された他のブロック１に対し供給する。極性変換部５０は、２個のツェナーダイオードを逆並列に接続した構造を備えており、連結受部３０に接続された極性に応じ極性を変換する。このことを図３を参照しながら以下に説明する。

図３（ａ）には、２個のブロック１を連結する前の状態の斜視図が模式的に図示されており、下方のブロック１の連結部２０に上方のブロック１の連結受部３０が接続される前の状態の斜視図である。これら２個のブロック１，１が連結された状態が同図（ｂ）に示す、ブロック１，１からなる本発明のブロックセットの一例であり、各連結部２０と連結受部３０の連結状態を具体的に説明すると次のようになる。すなわち、負極連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄはそれぞれ連結受部３１ａ，３１ｄ，３１ｅ，３１ｈに連結され、連結受部３０に連結された連結部２０の極性が負極であることから、これに応じて極性変換部５０は連結受部３０の極性を正極に変換して導通させる。同様に、正極連結部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄはそれぞれ連結受部３１ｂ，３１ｃ，３１ｆ，３１ｇに連結され、連結受部３０に連結された連結部２０の極性が正極であることから、これに応じて極性変換部５０は連結受部３０の極性を負極に変換して導通させる。このような構造を採用したことにより、連結部２０の極性に関係なく連結部２０を連結受部３０に連結させることが可能である。さらに、このような構造を採用したことにより、例えば、各ブロック１，１の電力供給部４０の供給電圧が１．５Ｖずつであれば、２個のブロック１，１を連結した連結ブロック体はあたかも２個の１．５Ｖの乾電池を直列接続した状態となり、その結果、連結ブロック体が他のブロック１に供給可能な出力電圧は３Ｖとなる。

図３においては２個のブロック１，１を連結した状態を図示したが、これに限定されるものではなく、例えば、各ブロックの出力電圧が１．５Ｖであれば、３個のブロックを連結した連結ブロック体全体の出力電圧は１．５Ｖとなる。すなわち、本発明のブロックにおいては、連結するブロックの出力電圧×連結ブロック数が連結ブロック体全体の出力電圧とすることが可能である。このような構造を採用したことにより、例えば、ブロック１に連結されることにより電力が供給され、ＬＥＤを点灯させたり、通信したりすることが可能なブロックに対し、必要な電力を必要な数だけブロックを連結するだけで供給することが可能である。なお、ブロックの連結状態は図３に示したものに限定されるものではなく、ブロックどうしを連結さえすれば、上述したとおり、必ず負極及び正極の両極と接続され導通されるので、ブロックどうしの連結状態はいかような連結状態であってもよい。

次に、他のブロックをＬＥＤの点灯や通信可能なブロックである動作ブロックとし、これに連結されるのは連結ブロック体１００として図４，５を参照して説明する。

図４には動作ブロック６０の斜視図と、その機能を模式的に示した機能説明図が図示されている。動作ブロック６０は、本体１０の上面側に設けられた８個の２行４列からなる連結部６１，６１，・・・と、本体の底面側に設けられた８個の２行４列からなる連結受部６２と、本体内部に設けられた回路基板６３と、赤色，青色，緑色等のＬＥＤからなるＬＥＤ表示部６４，６４，・・・とからなる。連結部６１及び連結受部６２には、接続端子が埋め込まれており、ブロック１が連結されるとブロック１からの電力が旧可能な状態となる。図示しないが、連結受部６２はブロック１の連結受部３０と同様に、連結された連結部２０の極性に応じて極性が変換可能に構成されている。

回路基板６３は、通信部６３１と、制御部６３２と、ＬＥＤ表示部６３３を備えて構成されている。通信部６３１は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信機能を有するＢＬＥモジュールからなり、外部の通信端末（図示しない）との接続を行い、通信端末からの指示を信号により受信する。制御部６３２は、マイクロコンピュータを搭載したＩＦモジュールからなり、通信部６３１が受信した通信端末からの信号に基づいて、プログラミングされた所定の出力処理を実行する。ＬＥＤ表示部６３２は、赤色、青色、緑色等のＬＥＤからなり、制御部６３２が実行する出力処理に応じて、ＬＥＤの点灯、消灯、点滅、又は点灯色が制御される。

このように構成された動作ブロック６０を連結ブロック体１００に連結される状態の一例を図示したものが図５である。連結ブロック体１００は、２個のブロック１，１を連結したものであり、供給可能な電圧は１個のブロック１の２倍となっている。この連結ブロック体１００の負極連結部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ及び正極連結部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに、連結受部６２，６２，・・・を連結すると、連結ブロック体１００から電力が動作ブロック６０に供給され、その結果、制御部６３２の制御のもと、ＬＥＤ表示部６３３が点灯、点滅等が可能となり、通信部６３１も外部との通信が可能な状態となる。

本実施形態においては、連結されるブロック１を２行４列の連結部２０及び連結受部３０の同一のものとしているが、これに限定されるものではなく、互いに連結可能な構造であれば必ずしも同一の形状のものどうしを連結する必要はない。動作ブロック６０の構造もまた、ここに示す形態のものに限定されるものではなく、ブロック１に連結可能で、かつ、連結された場合にブロック１から電力受給可能な形態であればよい。

１ ブロック
１０ 本体
２０ 連結部
３０ 連結受部
４０ 電力供給部
５０ 極性変換部
１００ 連結ブロック体

Claims (2)

1. 連結して立体物を組み立てるブロックであって、
   他のブロックに連結される連結部と、
   前記連結部によって連結された他のブロックに電力供給する電力供給部と、を備え、
   前記連結部は複数の行及び列に配置されているとともに、前記電力供給部の正極あるいは負極のいずれかに接続されてなり（以下、正極に接続された連結部を示すときは「正極連結部」、負極に接続された連結部を示すときは「負極連結部」と言う。）、
   行方向及び列方向に隣り合う連結部どうしは逆極性となっていることを特徴とするブロック。
2. 請求項１に記載のブロックと、
   前記ブロックに接続される他のブロックと、からなり、
   前記他のブロックは、前記連結部に接続可能な複数の連結受部を備え、
   前記連結受部は、前記正極連結部あるいは前記負極連結部のいずれとも電気的に接続可能に構成されていることを特徴とするブロックセット。