CS264141B2 - Structural element for kit models,particularly for kit toys - Google Patents

Description

Vynález ее týká stavebního dílce pro stavebnicové modely, zejména pro stavebnicové hračky, obeahujícího dvě rovnoběžné řady spojovacích čepů, vsazených v Jedné straně stěny tohoto stavebního dílce, a na opačné straně této stěny uspořádané kontakty, přičemž spojovací čepy jeou opatřeny vodivými povrchy, které jsou v elektricky vodivém epojeni a na opačné straně uspořádanými kontakty a vodivé povrchy spojovacích čepů a kontakty jsou vzájemně vodivě propojeny, čímž v uvedených dvou rovnoběžných řadách vytvářejí dva elektricky oddělené vodiče elektrického proudu. .

Stavební dílec tohoto druhu Je jako takový již znám. К němu příslušející stavební dílec, tvořený svislými bočními stěnami в na ně kolmo navazující vodorovnou stěnou, obsahuje na jedné straně této vodorovné stěny dvě řady spojovacích čepů a na její opačné straně spojovací trubičky pro mechanické spojováni dvou stavebních dílců svěracím účinkem. Každý druhý spojovací čep v každé řadě je opatřen vodivým povrchem a mezi nimi ležící spojovací čepy jsou elektricky odizolované. Šedna řada spojovacích čepů Je ve směru Jedné řady vůči druhé řadě spojovacích čepů o jeden spojovací čep posunuta· Na opačné straně stěny je podél každé svislé podélné boční stěny uspořádána kontaktní přípojnice, spojená elektricky s elektricky vodivými spojovacími čepy příslušné řady a obsahující kontaktní plochu pro provedeni elektrického spojeni s jednou řadou vodivých spojovacích čepů sousedního navazujícího 9tavebního dílce. Tím se při spojení dvou takových stavebních dílců za sebou nebo vedle sebe umožní jednoznačně definované, proti zkratu bezpečné epojeni dvou oddělených proudových obvodů·

Při vytvářeni stavebnicových modelů ze stavebních dílců tohoto známého provedení, v nichž jsou stavební dílce vzájemně mechanicky a elektricky spojeny ve více než dvou úrovních a zejména když při takovém sestavování stavebnicového modelu dojde к vytvoření elektrické smyčky, hrozí nebezpečí vzniku zkratu mezi oběma proudovými obvody, Jejichž spojení je při použití jen dvou nebo tří stavebních dílců samo o sobě absolutně bezpečné proti zkratu.

Záměrem vynálezu je tudíž vytvoření stavebního dílce uvedeného známého druhu, který by zajistil absolutně proti zkratu bezpečné spojení dvou elektricky oddělených vodičů proudu i tehdy, když se vzájemně spojí větší počet takových stavebních dílců ve více úrovních a 8 vytvořením elektrické smyčky.

Tento záměr je splněn u stavebního dílce uvedeného typového provedení, určeného pro stavebnicové modely, zejména pro stavebnicové hračky podle vynálezu, Jehož podstatou je, že všechny spojovací čepy jsou opatřeny vodivým povrchem a na místě každého spojovacího čepu je uspořádán kontakt spojený vodivě s vodivým povrchem příslušného spojovacího čepu, přičemž vodivé povrchy a kontakty každého druhého spojovacího čepu každé řady jsou elektricky spojeny vzájemně a s vodivými povrchy a kontakty každého druhého spojovacího čepu druhé řady a příslušné vždy druhé spojovací čepy jedné řady jsou vůči příslušným spojovacím řepům druhé řady přesazeny o rozteč dvou eousedících spojovacích čepů ve směru řad.

Projevilo se překvapivě, že u podle vynálezu upravených stavebních dílců s křižujícím se a vystřídaným uspořádáním vodivých povrchů spojovacích čepů není možno u jejich přiřazených kontaktů a jejich spojů v libovolném uspořádání i většího počtu takových stavebních dílců vyvolat zkrat obou vodičů, takže stavební dílec podle vynálezu umožňuje bezproblémové vytváření elektrických proudových obvodů i v rukách nezkušeného uživatele, zejména dítěte.

Příkladné provedeni stavebního dílce podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1. představuje perspektivní pohled na stavební dílec podle vynálezu, obr. 2 až 5 perspektivní pohledy na jednotlivé části stavebního dílce podle obr. 1, ve sledu jejich sestavování, obr. 6 pohled na krycí desky podle obr. 2 zdola, obr. 7 podélný řez krycí deekou podle čáry VII-VII v obr. 6, obr. 8 příčný řez krycí deskou podle čáry VII1-VIII

CS 264 141 82 v obr. 6, obr. 9 půdorysný pohled na podnož podle obr. 5, obr. 10 pohled na podnož zdola, obr. 11 podélný řez podnoží podle čáry XI-XI v obr. 9 a br. 12 příčný řez podnoži podle čáry XII-XII v obr. 9.

Jek je z obr. 1 zřejmé, liší se popsaný příklad provedení stavebního dílce podle vynálezu pro stavebnicové hračky svým vnějším tvarem a rozměry jen nepatrně od stejnoúčelového, již delší dobu na příklad pod označením LEGO známého, stavebního dílce.

Také stavební dílec podle vynálezu je tvořen z plastické hmoty vytvarovaným, podle obr. 1 směrem dolů otevřeným dutým tělesem £ s horní stěnou 2 a s delšími bočními stěnami 2 a kratšími bočními stěnami £. H_orní stěna 2 je osazena ve dvou rovnoběžných řadách 5, 6 uspořádanými válcovými spojovacími čepy 7, 8 pro možnost mechanického 3pojení znázorněného stavebního dílce s dutou stranou dalšího podobného stavebního dílce jeho nastrčením na spojovací Čepy £, 8. Odlišné vůči známým, jako jeden kus z plastické hmoty vytvarovaným stavebním dílcům je, že u stavebního dílce podle obr. 1 jsou jeho všechny spojovací čepy 7, 8 opatřeny kovovými, elektricky vodivými povrchy, obepínajícími alespoň plášťové plochy válcových spojovacích Čepů 7_t 8. Kovové, elektricky vodivé spojovací Čepy 7, 8 jsou vzájemně propojeny ve dvou skupinách tak, že vždy všechny první spojovací čepy 7 vytvářejí první vodič proudu a všechny druhé spojovací čepy 8 vytvářejí druhý vodič proudu. Uspořádáni vodivých spojovacích čepů 7, 8 tudíž odpovídá dvěma vzájemně proloženým, to je o rozteč dvou sousedních spojovacích Čepů 7, £ přesazené vystřídaným systémům vodičů.

Sestavení stavebního dílce podle obr. 1 z jeho jednotlivých konstrukčních částí je ve sledu jejich sestavování znázorněno na obr. 2 až 5.

Dolní částí je podle obr. 5 hranolovitá, z plastické hmoty vytvarovaná podnož JD, vytvořená jako duté těleso. V horní ploše této podnože 9 jsou vytvořeny různé otvory a výstupky a to dvě řady zářezů 11 uspořádaných za sebou při delších stěnách Д podnože _9, jejichž poloha v podélném směru odpovídá poloze spojovacích čepů 7, 8 podle obr. 1, dvě řady kruhových otvorů 12 vytvořených proti mezerám mezi zářezy 11 odsazené směrem к podélné ose podnože 9, přičemž dva další kruhové otvory 12 jsou v podélné ose podnože 9 v blízkosti krátkých bočních stěn 4, dále obdélníkovité otvory 13 vytvořené v podélné ose podnože J? a umístěné s natočením o 45° mezi dvěma sousedními zářezy 11 stejné podélné řady zářezů 11 případně na diagonální spojnici dvou zářezů 11 obou podélných řad zářezů 11, přičemž tyto obdélníkovité otvory 13 zaujímají polohy natočené střídavě o 90° a konečně výstupky 14, vytvořené ve dvojicích vždy v příčné ose každého obdélníкоvitého otvoru 13 na jeho podélných hranách. Účel uvedených otvorů, zářezů a výstupků bude dále popsán ·

Na obr. 3 a obr. 4 jsou znázorněny kovové páskové vodivé útvary £5, 16, obsahující spojovací čepy 7, 8 podle obr. 1, vytvořené jako duté válečky a zapojené ve znázorněném vystřídáném uspořádání, přičemž každý páskový vodivý útvar £5, 16 obsahuje jen jedny z těchto spojovacích čepů 7, 8, Spojovací čepy 7, 8 jsou vzájemně spojeny příslušnými páskovými vodiči 17, £8. Jak je z obou vyobrazení zřejmé, jsou páskové vodiče 17, spojující spojovací čepy 7, vyhnuty směrem vzhůru a páskové vodiče £8, spojující spojovací čepy 2» vyhnuty směrem dolů. Dále je na vnější straně každého spojovacího čepu 7, 8 vytvarován směrem dolů vyhnutý kontakt 19 ve tvaru pružného jazyku, jehož šířka odpovídá délce příslušného zářezu 11 v podnoží 9 a jeho délka je o něco kratší než je výška delších bočních stěn ^3 podnože J9. Kovové páskové vodivé útvary £5, 16 mohou přitom být vytvarovány každý jako jeden kus z kovového vodivého pásu*.

Na obr. 2 je pak znázorněna čtvrtá část stavebního dílce, poměrně tenká, z plastické hmoty vytvarovaná krycí deskou 20, jejíž půdorysné rozměry jsou shodné s rozměry podnože 9. V krycí desce 20 jsou otvory 21 pro možnost jejího nasunutí na spojovací Čepy 7, 8 a na její dolní straně jsou kuželovité zakončené zástrčné čepy 22, jejichž poloha a průměr odpovídají kruhovým otvorům 12 v podnoži J).

CS 264 141 B2

Tyto a další podrobnosti provodění krycí desky 20 jsou lépe zřejmé z obr. 6 až 8 znázorňujících pohled na dolní stranu krycí desky 20 případně její podélný a příčný řez. Z obr. 6 a 8 jsou zřejmé otvory 21 pro nasunuti na spojovací Čepy 7, 8 a rovněž vytvarované zástrčné Čepy 22. Dále je zejména z obr. 6 zřejmé, že i krycí deska 20 je na své dolní straně ve své podélné ose opatřena obdélníkovítými zahloubeními .23, umístěnými v polohách s natočením o 45° mezi dvěma sousedními otvory 21 stejné podélné řady otvorů 21 případně na diagonální spojnici dvou otvorů 21 obou jejich podélných řad, přičemž tato obdélnlkovitá zahloubení 23 Jsou uspořádána střídavě s natočením o 90°. Dále jsou na podélných hranách obdélníkovítých zahloubeni 23 v jejich příčných osách vytvořeny dvojice výstupků 24.

Další podrobnosti provedení podnože 9 vyplývají z obr. 9 až 12, přičemž obr. 9 znázorňuje pohled na horní stranu podnože 9 a obr. 10 pohled na dolní stranu podnože 9. Z obr. 9 Jsou zřejmé zářezy 11 pro kontakty 19 páskových vodivých útvarů 15, 16, kruhové otvory 12 pro zástrčné čepy 22 krycí desky 20, Jakož i obdélníkovité otvory 13 s bočně umístěnými výstupky £4. Kromě toho vyplývá z obr. 10, že dolní strana podnože 9 Je opatřena vytvarovanými dutými čepy 25, sloužícími jako mechanické spojovací části pro spojovací Čepy 7, 8 při sestaveni dvou stavebních dílců stejného provedení.

Na obr. 6 a 9 Je tudíž znázorněno, že Jako horní strana podnože 9, tak i dolní strana krycí desky 20 jsou opatřeny tvarově shodnými obdélníkovítými otvory 13 a obdélníkovitými zahloubeními 23 a po jejich bocích dvojicemi výstupků 14 , 24 na vždy stejném místě příslušné části. Rozdílné jsou však úhlové polohy obdélníkovítých otvorů 13 v podnoži J) případně obdélnlkovitá zahloubení 23 v krycí desce 20 - totiž o 90° vzájemně vůči sobě natočené. Na obr. 6 znázorněná dolní strana krycí desky 20 je určena к tomu, aby mohla přilehnout к horní straně podnože 9.

Postup sestavování čtyř popsaných částí stavebního dílce podle vynálezu, to Je podnože 9 - obr. 5, prvního kovového páskového vodivého útvaru 16 se spojovacími čepy £ obr. 4, druhého kovového páskového vodivého útvaru 15 se spojovacími čepy 7 - obr. 3 a krycí desky 20 - obr. 2 je následující:

V prvním kroku sestavování se do podnože 9 vloží první kovový páskový vodivý útvar 16 s příslušnými vodivými spojovacími čepy £ a s příslušnými do jazyků vytvarovanými kontakty 19 tak, že kontakty 19 páskového vodivého útvaru 16 se zasunou do odpovídajících zářezů 11 v podnoži J) a páskový vodivý útvar 16 se přitlačí na horní stranu 10 podnože 9.

Ve druhém kroku sestavování se do podnože 9 vloží druhý kovový páskový vodivý útvar 15 s příslušnými dutými vodivými spojovacími čepy Zas příslušnými kontakty 19 tak, že tyto se zasunou do odpovídajících, ještě volných zářezů 11 v podnoži 9, načež se páskový vodivý útvar 15 opět přitlačí na horní stranu 10 podnože í). Jelikož druhý páskový vodivý útvar 15 se od prvního páskového vodivého útvaru 16 liší Jsn přesazením o jodnu rozteč dvou sousedících zářezů 11 v podélném směru podnože 9 a také tím, že páskové vodiče 17 druhého páskového vodivého útvaru 15 Jsou vyhnuty směrem vzhůru místo dolů, dosednou tyto páskové vodiče 17 na výstupky £4, Čímž Jsou prostorově i elektricky odděleny od jimi křižovaných páskových vodičů 18 prvního páskového vodivého útvaru 16.

Ve třetím, to Je posledním kroku sestavováni se nasadí krycí deska 20 tak, že spojovací čepy 7, 8 již v podnoži 9 vložených páskových vodivých útvarů 15, 16 se zasunou to otvorů 21 krycí desky 20 a zástrčné čepy 22 krycí desky 20 se zasunou do odpovídajících kruhových otvorů 12 v podnoži 9, což je usnadněno kuželovitým zakončením zástrčných čepů 22. Pak se na dolní vnitřní straně podnože 9 z kruhových otvorů 12 vyčnívající konce zástrčných čepů 22 snýtují s příslušnou stěnou podnože J) přednostně s použitím ultrazvuku nebo termicky. Při zanýtování zástrčných čepů 22 s použitím ultrazvuku je ultrazvuková energie zavedena Již při zasunuti zástrčných čepů 22 do kruhových otvorů 12 podnože 9, takže dojde к okamžitému svařeni zástrčných Čepů 22 se stěnami kruhových otvorů 12. Při použití termického nýtovacího postupu se zástrčné čepy 22 nejprve zasunou do kruhových

CS 264 141 B2 otvorů 12 podnože 9, načež se po vyvození tlaku mezi krycí deskou 20 a podnoží 9 zatepla roznýtují konce zástrčných čepů 22, vyčnívající na vnitřní stranu podnože 9. při nasazení krycí desky 20 na podnož 9 přilehnou vzhůru vyhnuté páskové vodiče 17 druhého páskového vodivého útvaru 15 do obdélníkovitého zahloubení 23 krycí desky 20 a páskové vodiče 18 druhého páskového vodivého útvaru 16 dolehnou na výstupky 24 krycí desky 20. Tím je každý páskový vodič 17, 18 odpovídajícími výstupky 14 případně 24 přidržován v obdélníkovitém zahloubeni 23, případně v obdélníkovitém otvoru 13, obsahujícím páskový vodič 17, 18, a je tím dosaženo bezvadného elektrického oddělení křižujících se páskových vodičů 17, 18 bez nutnosti vkládání mezi ně izolačních vložek.

Popsané kroky sestavení jen čtyř Částí stavebního dílce je možno bez obtíží provádět automaticky na odpovídajícím montážním stroji s přiměřeně vysokou pracovní rychlostí. Výsledkem takového sestavení je pak stavební dílec JI, u něhož vodivé kovové spojovací Čepy 7, vytvářejí dva oddělené proudové obvody.

□ak je zřejmé z obr. 3 a 4 obsahuji vyhnuté jazykovité kontakty 19 páskových vodivých útvarů 15, 16 zahnuté konce, které po popsaném sestavení přilehnou к vnitřním stranám delších bočních stěn 3 podnože 9. Tím jsou tyto kontakty 19 odpruženy, takže při následném spojeni dvou stavebních dílců JL se mezi vodivými spojovacími čepy 7, 8 jednoho stavebního dílce JL a příslušnými kontakty 19 druhého stavebního dílce jL dosáhne spolehlivé elektrické spojeni. A jelikož stavební dílec JL se s běžným stavebním dílcem stejného stavebnicového systému shoduje i z hlediska vnějších rozměrů a uspořádání a rozměrů spojovacích Čepů 7, a jako kontaktní částí začleněných dutých Čepů 25 ja zaručena i mecha*r nická sestavitelnost sa stavebními dílci stejného stavebnicového systému, neobsahujícími proudové obvody.

Pokusy je možno prokázat, že každá mechanická kombinace libovolného počtu stavebních dílců JL v libovolném uspořádání vytvoří vždy spojeni dvou oddělených proudových obvodů za předpokladu, že jsou vždy alespoň dva vodivé spojovací čepy jednoho stavebního dílce napojeny na sousední stavební dílec, přičemž je vyloučen zkrat obou proudových obvodů.

Místo válcových spojovacích Čepů a návazných spojovacích Částí mohou být samozřejmě použity spojovací části jiného geometrického tvaru, jako například Čtvercového průřezu.

Claims (7)

1. pKedmít vynálezu

   1. Stavebnicový dílec pro stavebnicové modely, zejména pro stavebnicové hračky, obsahující dvě rovnoběžné řady spojovacích čepů, vsazených v jedné straně stěny tohoto stavebního dílce, a na opačné straně této stěny uspořádané kontakty, přičemž spojovací čepy jsou opatřeny vodivými povrchy, které jsou v elektricky vodivém spojeni a na opačné straně uspořádanými kontakty a vodivé povrchy spojovacích čepů a kontakty jsou vzájemně vodivě propojeny, Čímž v uvedených dvou rovnoběžných řadách vytvářejí dva elektricky oddělené vodiče elektrického proudu, vyznačující se tím, že všechny spojovací čepy (7, 8) obou rovnoběžných řad (5, 6) jsou opatřeny vodivým povrchem a na místě'každého spojovacího čepu (7, 8) Ja uspořádán kontakt (19) spojený s vodivým povrchem příslušného spojovacího čapu (7, 8), přičemž vodivé povrchy a kontakty (19) každého druhého spojovacího čapu (7, 8) v každé z řad (5, 6) Jsou elektricky spojeny vzájemně a s vodivými povrchy a kontakty (19) každého druhého spojovacího čepu (7, 8) v druhé z řad (5, 6) a příslušné vždy druhé spojovací čepy (7, 8) v Jedné z řad (5, 6) jsou vůči příslušným spojovacím čepům (7, 8) v druhé z řad (5, 6), ve směru těchto řad (5, 6) přesazeny.
2. 2. Stavební dílec podle bodu 1, vyznačující se tím, že vodivé povrchy stejných spojovacích čepů (7, 8) a/nebo kontakty (19) jsou vzájemně elektricky spojeny spojovacími páskovými vodiči (17, 18).

   CS 264 141 82
3. 3. Stavební dílec podle bodu 2, vyznačující se tím, že spojovací čepy (7, 8), kontakty (19) a spojovací páskové vodičs (17, 18) tvoři jako celek vodivý útvar (15, 16) vytvořený z páskového materiálu.
4. 4. Stavební dílec podle bodu 3, vyznačující se tím, že spojovací páskové vodiče (17) jednoho vodivého útvaru (15) Jsou vyklenuty nahoru a spojovací páskové vodičs (18) druhého vodivého útvaru (16) jsou prohnuty dolů.
5. 5. Stavební dílec podle bodu 3, 4, vyznačující so tím, že oba vodivé útvary (15, 16) Jsou uspořádány mozi základní deskou (9) a krycí deskou (20), každý vodivý útvar (15, 16) obsahuje soustavu spojovacích čepů (7/ 8), uspořádaných do dvou řad (5, 6), přesazených v podélném směru, a spojovací čepy (7, 8) obou vodivých útvarů (15, 16) leží střídavě v každé řadě (5, 6); přičemž základní deska (9) je opatřena zářezy (11), v nichž Jsou zahrnuty kontakty (19) vodivých útvarů (15, 16), zatímco krycí deska (20) je opatřena otvory (21) pro průchozí spojovací čepy (7, 8).
6. 6. Stavební dílec podle bodu 5, vyznačující se tím, že vzájemně protilehlé strany základní desky (9) a krycí desky (20) Jsou opatřeny obdélníkovými otvory (13) a obdélníkovými zahloubeními (23) pro odpovídající nahoru vyklenuté spojovací páskové vodiče (17) Jednoho vodivého útvaru (15) a dolů prohnuté spojovací páskové vodiče (18) druhého vodivého útvaru (16) a výstupky (14) pro vzájemné oddáleni nahoru vyklenutých spojovacích páskových vodičů (17) jednoho vodivého útvaru (15) a výstupky (24) od dolů prohnutých spojovacích páskových vodičů (18) druhého vodivého útvaru (16).
7. 7. Stavební dílec podle bodu 6, vyznačující se tím, že krycí deska (20) Je na straně přivrácené к základní desce (9) opatřena Čepy (22) a základní deska (9) je opatřena kruhovými otvory (12).