СВЕТОИЗЛУЧАЮЩИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СОЕДИНИТЕЛЬНЫМ УЗЛОМ И КОРПУСОМ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ДЛЯ НЕГО
LIGHT-EMITTING BUILDING BLOCK WITH ELECTRICAL CONNECTOR AND POWER SOURCE CASE FOR IT

1. Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение в целом относится к светоизлучающему строительному блоку и, в частности, к светоизлучающему строительному блоку, содержащему световой элемент и электрический соединительный узел, размещенный в нем, причем когда строительные блоки соединены друг с другом, электрические соединительные узлы соединены для подачи питания на световые элементы.
2. Уровень техники
[0002] Несмотря на то что современные игрушки или видеоигры обеспечивают более живое развлечение по сравнению с обычными игрушками, некоторые обычные игрушки, такие как строительные блоки, все еще привлекают внимание многих родителей и детей. Игра со строительными блоками может улучшить зрительно-моторную координацию маленьких детей. Кроме того, строительные блоки могут быть собраны и соединены различными способами, что доставляет огромное удовольствие. Дети и взрослые могут использовать конструктивные элементы с различными формами для создания каких угодно предметов, таких как автомобили, дома и даже роботы. Таким образом, строительные блоки представляют собой одну из наиболее популярных игрушек для всех возрастов.
[0003] Несмотря на то что известные строительные блоки обеспечивают развлечение и стимулируют творческий потенциал, все же они могут быть усовершенствованы для привлечения внимания большего количества детей к игре с ними. Одна из возможностей привлечения внимания детей состоит в создании светоизлучающих строительных блоков. Усовершенствованные строительные блоки могут излучать свет после их соединения друг с другом и все еще иметь несложную конструкцию.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Главная задача настоящего изобретения состоит в создании светоизлучающих строительных блоков, содержащих световой элемент и электрический соединительный узел. При соединении строительных блоков друг с другом, электрические соединительные узлы формируют цепь для подачи питания на световые элементы с обеспечением, таким образом, улучшения зрелищности.
[0005] Для решения поставленной задачи строительные блоки согласно настоящему изобретению содержат полый и светопроницаемый конструктивный элемент. Конструктивный элемент имеет по меньшей мере два выступа, проходящих от верхней части конструктивного элемента, и по меньшей мере два трубчатых отверстия, соответствующих выступам, заданным в нижней части конструктивного элемента. По меньшей мере два электрических соединительных узла, соответствующие выступам, расположены в конструктивном элементе, причем каждый электрический соединительный узел из указанных по меньшей мере двух электрических соединительных узлов содержит положительный и отрицательный проводники. Положительный проводник имеет первый и второй положительные контакты, расположенные соответственно на его двух концах, а отрицательный проводник имеет первый и второй отрицательные контакты, расположенные на его двух концах. По меньшей мере один световой элемент расположен в конструктивном элементе и электрически соединен с электрическими соединительными узлами. В конструктивном элементе размещена монтажная плата, на которой установлен световой элемент. Каждый электрический соединительный узел содержит стержень. Положительный и отрицательный проводники соединены со стержнем, причем положительный проводник отделен от отрицательного проводника. Стержень проходит через монтажную плату. Таким образом, первый и второй положительные контакты положительного проводника расположены соответственно на двух сторонах монтажной платы таким образом, что первый положительный контакт размещен в выступе, а второй положительный контакт размещен в трубчатом отверстии. Аналогичным образом, первый и второй отрицательные контакты отрицательного проводника расположены соответственно на двух сторонах монтажной платы таким образом, что первый отрицательной контакт размещен в выступе, а второй отрицательный контакт размещен в трубчатом отверстии.
[0006] После соединения конструктивных элементов друг с другом путем вставки выступов одного конструктивного элемента в трубчатые отверстия другого конструктивного элемента первые положительный и отрицательный контакты в выступах контактируют со вторыми положительным и отрицательным контактами в трубчатых отверстиях с образованием электрической цепи. После соединения одного из конструктивных элементов с источником питания или встраивания источника питания в конструктивный элемент происходит включение всех световых элементов в соединенных друг с другом конструктивных элементах, что увеличивает визуальную привлекательность.
[0007] Еще одна задача настоящего изобретения состоит в использовании корпуса источника питания строительных блоков.
[0008] Полый корпус источника питания имеет по меньшей мере один выступ, соответствующий трубчатому отверстию конструктивного элемента, расположенного на его верхней части. Выступ корпуса источника питания содержит части с положительным и отрицательным электродами. При взаимодействии корпуса источника питания и конструктивного элемента, части с положительным и отрицательным электродами электрически соединены с соответствующими вторыми положительным и отрицательным контактами, расположенными в трубчатом отверстии конструктивного элемента. Части с положительным и отрицательным электродами электрически соединены по меньшей мере с одной батареей для подачи питания на световой элемент в конструктивном элементе.
[0009] Электрическая энергия батареи, расположенной в корпусе источника питания, передана на электрический соединительный узел посредством частей с положительным и отрицательным электродами для включения световых элементов в конструктивных элементах.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0010] Сущность настоящего изобретения станет более понятной для специалистов в данной области после прочтения приведенного далее подробного описания предпочтительных примеров его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0011] На фиг.1 показан перспективный вид светоизлучающего строительного блока согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.
[0012] На фиг.2 показан другой перспективный вид строительного блока согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.
[0013] На фиг.3 показан вид в разрезе строительного блока согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.
[0014] На фиг.4А-4С показаны различные соединения между электрическими соединительными узлами и светодиодами строительных блоков согласно настоящему изобретению.
[0015] На фиг.5 показан вид в разрезе соединенных друг с другом строительных блоков и корпуса источника питания согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения.
[0016] На фиг.6 показан вид в разрезе строительного блока согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения.
[0017] На фиг.7 показан вид в разрезе строительных блоков согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения, соединенных друг с другом.
[0018] На фиг.8 показан перспективный вид строительного блока согласно третьему примеру осуществления настоящего изобретения.
[0019] На фиг.9 показан перспективный вид строительного блока согласно четвертому примеру осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0020] Со ссылкой на чертежи и, в частности, на фиг.1 и 2, светоизлучающий строительный блок согласно первому примеру осуществления настоящего изобретения имеет полость и светопроницаемый конструктивный элемент 10. Прямоугольный конструктивный элемент 10 содержит по меньшей мере два выступа 11, выступающих от верхней части конструктивного элемента 10, и по меньшей мере два трубчатых отверстия 12, расположенных в нижней части конструктивного элемента 10. Форма, размер и расположение трубчатых отверстий 12 соответствуют выступам 11. Конструктивный элемент 10 согласно первому примеру осуществления изобретения имеет четыре выступа 11 и четыре трубчатых отверстия 12, расположенных симметрично в виде матрицы 4×4.
[0021] Как показано на фиг.3, в конструктивном элементе 10 расположены по меньшей мере два электрических соединительных узла. Число электрических соединительных узлов равно числу выступов 11, а их положение соответствует положениям выступов 11 и, таким образом, конструктивный элемент 10 согласно первому примеру осуществления изобретения содержит четыре электрических соединительных узла. Каждый электрический соединительный узел содержит изолирующий стержень 20, положительный проводник 21, расположенный в стержне 20 и проходящий через него, и отрицательный проводник 22, расположенный за пределами стержня 20. Стержень 20 отделяет положительный проводник 21 от отрицательного проводника 22 и, таким образом, положительный проводник 21 не контактирует с отрицательным проводником 22. Стержень 20 по первому примеру осуществления изобретения имеет верхнюю крепежную часть 201 и нижнюю крепежную часть 202, расположенные соответственно в его верхней и нижней частях. Верхний конец стержня 20 выполнен проходящим через верхнюю часть конструктивного элемента 10, а дискообразная верхняя крепежная часть 201 стержня 20 контактирует с внутренней стороной верхней части конструктивного элемента 10. Нижняя крепежная часть 202, выполненная в нижней части стержня 20, имеет боковой выступ от наружной поверхности нижней части стержня 20 для крепления отрицательного проводника 22.
[0022] На обоих концах положительного проводника 21 расположены соответственно первый положительный контакт 211 и второй положительный контакт 212. Согласно первому примеру осуществления изобретения, положительный проводник 21 выполнен в виде тонкого стержня, аксиально-расположенного внутри стержня 20. Первый положительный контакт 211 положительного проводника 21 выполнен в виде плоской пластины и расположен в верхней части стержня 20. Второй положительный контакт 212 имеет форму спирали, выступает за пределы нижней части стержня 20 и расположен в трубчатом отверстии 12.
[0023] На обоих концах отрицательного проводника 22 расположены соответственно первый отрицательный контакт 221 и второй отрицательный контакт 222. Согласно первому примеру осуществления изобретения, отрицательный проводник 22 выполнен в виде удлиненной пластины, а первый отрицательный контакт 221 сформирован в кольцеобразном корпусе, имеющем центральное отверстие. Кольцеобразный корпус первого отрицательного контакта 221 имеет внутреннюю и наружную стенки, между которыми расположено дно. Второй отрицательный контакт 222 отрицательного проводника 22 выполнен в виде гибкой изогнутой полосы и расположен в трубчатом отверстии 12 вблизи внутренней его периферии.
[0024] Конструктивный элемент 10 содержит по меньшей мере один световой элемент, расположенный в этом элементе и электрически соединенный с положительным и отрицательным проводниками 21, 22. Согласно первому примеру осуществления изобретения, световой элемент содержит светодиод 31 (LED), соединенный с монтажной платой 32. Монтажная плата 32 имеет более одного набора проводников 33, соединенных с положительным и отрицательным проводниками 21, 22 электрических соединительных узлов. Как показано на фиг.4А, положительные проводники 21 включены параллельно, и отрицательные проводники 22 соединены параллельно. Далее, параллельно включенные положительные проводники 21 и параллельно включенные отрицательные проводники 22 соединены последовательно со светодиодом на монтажной плате 32. Таким образом, включение светодиода 31 на монтажной плате 32 может быть обеспечено подключением любого электрического соединительного узла (включая положительные и отрицательные проводники 21, 22) к источнику питания. Стержень 20 выполнен проходящим через монтажную плату 32.
[0025] Соединение положительных проводников 21, отрицательных проводников 22 и светодиодов 31 может быть выполнено и другими способами, описание которых будет приведено ниже.
[0026] Как показано на фиг.4В, каждый электрический соединительный узел отдельно соединен с одним светодиодом 31. Например, конструктивный элемент 10 согласно первому примеру осуществления изобретения имеет четыре электрических соединительных узла и четыре светодиода 31, расположенных в конструктивном элементе 10. Включение светодиода 31 может быть обеспечено подключением соответствующего электрического соединительного узла к источнику питания.
[0027] Как показано на фиг.4С, электрические соединительные узлы расположены попарно, причем каждая пара электрических соединительных узлов подключена к одному светодиоду 31. Например, четыре электрических соединительных узла конструктивного элемента 10 согласно первому примеру осуществления изобретения образуют две пары, а конструктивный элемент 10 имеет два светодиода 31. В каждой паре электрических соединительных узлов, два положительных проводника 21 соединены параллельно, два отрицательных проводника 22 соединены параллельно и далее положительные и отрицательные проводники 21, 22 и светодиод 31 соединены последовательно. Подключение положительного и отрицательного проводников 21, 22 одного из электрических соединительных узлов в конструктивном элементе 10 к источнику питания приводит к включению соответствующего светодиода 31, при этом светодиод 31, соединенный с другой парой электрических соединительных узлов, не будет включен.
[0028] Для подачи питания на световые элементы, конструктивный элемент 10 содержит по меньшей мере одну батарею (на чертеже не показана), установленную на монтажную плату 32. Кроме того, конструктивный элемент 10 содержит переключатель 34, управляющий соединением между светодиодом 31 и батареей. Переключатель 34 может быть расположен на обратной стороне монтажной платы 32, в точном соответствии с расположением одного из трубчатых отверстий 12 в дне конструктивного элемента 10. Таким образом, пользователь может управлять переключателем 34 через трубчатое отверстие 12.
[0029] В дополнение к использованию батареи, размещенной в конструктивном элементе 10 для подачи питания, за пределами конструктивного элемента 10 может быть размещен источник питания. Согласно другому примеру осуществления изобретения, конструктивный элемент 10 соединен с корпусом 40 источника питания, конструкция которого соответствует трубчатым отверстиям 12 и электрическим соединительным узлам конструктивного элемента 10. Верхняя часть корпуса 40 источника питания (фиг.5) имеет по меньшей мере один выступ 41, соответствующий трубчатым отверстиям 12 конструктивного элемента 10. Каждый выступ 41 корпуса 40 источника питания содержит часть 42 с положительным электродом и часть 43 с отрицательным электродом. Конструкции части 42 с положительным электродом и части 43 с отрицательным электродом выполнены аналогичными соответствующим конструкциям первых положительных и отрицательных контактов 211, 221. Часть 42 с положительным электродом и часть 43 с отрицательным электродом подключены по меньшей мере к одной батарее (на чертежах не показана). При контактировании трубчатых отверстий 12 конструктивных элементов 10 с выступами 41 корпуса 40 источника питания вторые положительный и отрицательный контакты 212, 222 в трубчатом отверстии 12 могут иметь электрический контакт с частью 42 с положительным электродом и частью 43 с отрицательным электродом корпуса 40 источника питания, соответственно. Таким образом, корпус 40 источника питания обеспечивает подачу питания на светодиоды 31 в конструктивном элементе 10 посредством части 42 с положительным электродом и частью 43 с отрицательным электродом корпуса 40 и электрических соединительных узлов конструктивного элемента 10.
[0030] При соединении конструктивного элемента 10 с другим конструктивным элементом 10' (фиг.5) корпус 40 источника питания подает питание на светодиоды 31 в конструктивном элементе 10, а также подает питание на светодиоды 31 в конструктивном элементе 10' посредством электрических соединительных узлов конструктивного элемента 10.
[0031] При соединении конструктивных элементов 10 и 10' друг с другом, выступы 11 одного элемента контактируют с трубчатыми отверстиями 12 другого элемента, и электрические соединительные узлы конструктивных элементов 10 и 10' могут быть электрически соединены друг с другом. Световые элементы могут быть включены с возможностью образования взаимосвязанных конструктивных элементов 10, с обеспечением, таким образом, визуальной привлекательности.
[0032] На фиг.6 и 7 показан конструктивный элемент 10 согласно второму примеру осуществления настоящего изобретения, при этом отличие между первым и вторым примерами осуществления изобретения состоит в форме положительных и отрицательных проводников электрического соединительного узла.
[0033] Положительный проводник 51 и отрицательный проводник 52 конструктивного элемента 10 согласно второму примеру осуществления изобретения соединены с полым стержнем 50. Положительный проводник 51 содержит верхний контактный штырь 511, нижний контактный штырь 512 и пружину 513, расположенную между этими штырями. Каждый из верхнего и нижнего контактных штырей 511, 512 имеет первый и второй концы. Первые концы верхнего и нижнего контактных штырей 511, 512 выступают за пределы двух концов стержня 50 с образованием первого и второго положительных контактов, соответственно. Пружина 513 сжата между вторыми концами верхнего и нижнего контактных штырей 511, 512 и, таким образом, верхний и нижний контактные штыри 511, 512 выполнены с возможностью перемещения путем сжатия пружины 513. Кроме того, верхний и нижний контактные штыри 511, 512 и пружина 513 формируют цепь, которая должна быть электрически соединена со светодиодом 31.
[0034] Отрицательный проводник 52 содержит первый отрицательный контакт 521, расположенный на его первом конце. Первый отрицательный контакт 521 выполнен в виде конической катушки, а диаметр первого отрицательного контакта 521 может быть постепенно уменьшен от его верхней части к его нижней части. Верхний контактный штырь 511 расположен внутри первого отрицательного контакта 521. Второй конец отрицательного проводника 52 изогнут для формирования второго эластичного отрицательного контакта 522, который соединен со светодиодом 31 на монтажной плате 32 для формирования цепи.
[0035] Соединения положительных и отрицательных проводников 51, 52 и светодиодов 31 аналогичны показанным на фиг.4А-4С.
[0036] Также как и в первом примере осуществления изобретения, при соединении конструктивных элементов 10 согласно второму примеру осуществления изобретения друг с другом, трубчатые отверстия 12 элемента могут контактировать с выступами 11 другого элемента, а нижний контактный штырь 512 и второй отрицательный контакт 522 элемента могут быть соединены соответственно с верхним контактным штырем 511 и первым отрицательным контактом 521 другого элемента. Таким образом, может быть сформирована электрическая цепь для включения светодиодов 31.
[0037] Конструктивные элементы 10 могут быть выполнены в виде прямоугольных блоков или блоков другой формы, при этом также может быть задано число выступов. На фиг.8 и 9 показан конструктивный элемент 10, выполненный в виде прямоугольного блока, на верхней части которого расположены два и восемь выступов 11 соответственно. Внутренняя конструкция конструктивного элемента 10 выполнена аналогичной конструкции конструктивных элементов согласно предыдущим примерам осуществления изобретения.
[0038] Несмотря на то что описание настоящего изобретения составлено со ссылкой на предпочтительные примеры его осуществления, специалистам в данной области очевидна возможность внесения многочисленных изменений и модификаций без выхода за пределы объема изобретения, определенного прилагаемой формулой изобретения.