[发明专利]磁性玩具积木

说明书

本发明涉及一种用磁性积木元件组成的建筑积木，主要用于玩具，也可以作教具和/或用于阐明建筑范畴的设计并能勾作草样。

基于磁力，积木的单个积木块容易相互连结在一起，并能在大的反向外力作用下而分开，这类积木是建筑范畴内的一种简单的、适用性强的普通玩具，具有较高的教育意义，并可带来很多乐趣。

已有的磁性玩具是用永久磁铁和/或磁性箔和/或金属小片(作为分离的部分)固定在一个载体(如木头或塑料)上做成的。这里永久磁铁一般是轴向磁化过(或许还用铁磁回路片)，磁箔一般是一面进行条状磁化，使北极和南极呈条状交替变化(参见图4)。

现有的磁性积木的积木块与现有的机械的积木玩具(例如LEGO，Fischer技术)相比，其连接的灵活性很有限。这与其(a)积木块的形状，(b)使用的磁性材料，(c)磁性有效连接点的数量、几何形状和排列以及(d)连接点的磁化工艺有关。由此，它们尤其不适用于房屋、建筑以及机器，植物、动物和人类等的真实缩小造型。现有的磁性积木形式是单一取向的，因而对塑造多面的实际建筑所需的形状(例如DIN-结构尺寸标准)是太少了。

永久磁铁和磁性箔在其重量、几何形状、制造以及机械应变或热应变等方面是有缺点的(参见有关的P4306573.2和G9304198.5发明专利文件)。

此外，现有的用永久磁铁做的积木块一般在一个接触表面上只有一个磁性连接点。由于大部分表面是被磁性连接的，因此几乎难以把它们位移。

为了达到整个接触面的磁性连接，一般采用条状磁化的金属箔(参见图4)，这样就能构成“错位”建筑，但仍没有积木块的纵向-横向连接。

连接多样化主要取决于几何造形和连接点(及连接面)的磁化。

如同采用下面所描述的本发明的连接点新磁化工艺那样，采用原轴向或条状磁化的积木块，其连接的可能方式显得更少。

在专利DE2704204A1里介绍了一种建筑玩具积木，用以构筑建筑物。它是一种网栅系统可组合插入的积木块。这里所涉及的是一种没有磁体的插入系统。在前面专利中已采用磁力作为连接力时，如同LEGO、DUPLO和Fischer技术一样，其连接仍采用纯粹的机械力，由此给出另一类型(或部分地)建筑积木和游戏积木。

在专利DE-GM8023609中描述了一种磁性玩具积木，它“至少具有一块永久磁铁”，即在这类积木的塑料积木块体(部分或全部)的表面，置有永久磁铁或可磁化的元件。永磁的排列特征是，它们带有“端盖”插入块体的端部范围，并在图中可看出。

在那里没有陈述关于永磁体的轴对称排列或关于磁化的状况。而有关磁连接点在母体上的(n×m)排列(这里n，m是大于1的数)，既没有文字又没有图来加以说明，这对“错位构筑”十分重要的。

在专利DE-OS1942333里描述一种“用于建筑模型的积木”，其特点是“在积木块的塑料体内至少埋入一个永久磁体”。这里，“永久磁体可以是在基本材料中分布的细小颗粒，然后同一方向磁化”。

与专利DE-GM8023609相似，并没说明永久磁铁的轴向排列状况，或确切地说，没有说明永久磁铁的磁化的精确过程。用这里描述的积木去构筑形状确定的“错位建筑”可能性很小。

类似情况还有，在专利DE-GM1737900和DE-GM1783302中所叙的非玩具的、工业吸附磁铁系统，采用了内环与外环磁化方法。

当然有几点差别，即在DE-GM173790专利中极区部分重叠，而在DE-GM1783302中，不出现r₂＞r₁的情况。

在专利US-PS3196579里示出了磁性积木，它们由四部分组成：1)中心空的长方六面塑料体，其下部有格栅结构(4×2)，上面是全开的，2)一个装有4×2格栅的铁片，它与积木块的下部起到机械配合作用；3)一个小磁片，它放置在下部的塑料格栅里，4)一个薄的金属小片，它安装在小磁片的反向边。

由于磁性积木块具有机械配合的4×2格栅结构，故可以按要求构成错位连接。

本发明与专利US-PS3196579的本质区别在于：后者磁性材料是均匀分布在积块—底边的上部，通过铁片及塑料体—底边的机械格栅，从而得到4×2的矩阵的结构。若无辅之以机械固定，则就不能得到合适形状的错位建筑。与此相反，本发明中，磁性材料本身已排列成4×2矩阵结构(同心的)，因而无需机械的固定装置，积木块就可藉助于磁力而成型并可相互错位。

进一步的区别在于：在US-PS3196579中磁铁先吸附在金属上，而本发明是磁铁直接对磁铁。此外，其磁化的磁极排列亦不相同。