[发明专利]磁性和电子玩具积木单元

说明书

本申请要求享有美国临时专利申请系列--2007年7月9日提交的 No.60/948,631、2007年7月20日提交的No.60/951,071、2007年10月11 日提交的No.60/979,290、2008年2月15日提交的No.61/029,241，以及 2008年7月8日提交的美国申请No.12/169,159的权益，上述申请的公开 内容在此通过引用全部结合进来。

技术领域

本发明一般地涉及磁性积木套件，更具体地涉及便于方便及快速构 建稳定、导电、大型积木的磁性积木单元。

背景技术

操作磁性积木玩具组件的主要挑战是建造保持足够稳定性的大型、 复杂结构的能力。典型地，磁性积木套件包括使用户能够设计和建造不 同结构的各种磁性和铁磁单元。基本套件包括：(1)两端具有磁体的杆， 和(2)以不同角度结合杆并且不受磁体极性限制的铁磁球或球体。更 加先进的套件还包括附接到磁性杆和铁磁球的面板，所述附接或者是机 械地或者是通过设置在面板中的额外磁体。这些面板可以是例如三角 形、正方形或者矩形形状，并且可以通过闭合杆与球体之间的开口而增 加积木的稳定性和外观美观性。

虽然提供各种积木单元允许用户在建造大型结构的核心部件时具 有灵活性，但是众多小零件会很难处理，并且需要花费很长时间来构建。 因此，例如在建造摩天楼模型时，用户可能不得不重复地组装许多立方 体、四面体或锥体子组件，以将它们结合在一起，并作为结构的基础。 每个子组件可能需要操纵和附接许多单元。例如，一个立方体可能需要 十二个磁性杆、八个铁磁球和六个面板。一般子组件(例如四面体、锥 体或立方体)的重复构建对于试图建造稳定的大型结构的人来说可能是 单调的。此外，非磁性支撑面板的使用使子组件的构建更加复杂，这是 因为需要将面板部分插入到部分建造的子组件中。

同样，看出较大型的杆部件是有利的，因为它们允许更大型积木的 组装。然而，已知的磁性单元积木套件典型地需要使用标准长度杆。因 此，很难将具有一个尺度的杆与另一个尺度的杆一起使用。

因此，仍然需要能够方便且快速组装在一起、并且能够与其他积木 单元和子组件形成一体来建造稳定、大型积木的磁性积木单元。同样需 要这种视觉上有趣、可爱并且具有美学吸引力的积木。

发明内容

本发明的实施方式提供了便于方便及快速构建稳定、大型积木的磁 性积木单元。

本发明的一个实施方式提供了一体式面板单元，其包括面板部分和 多个各包含磁体的磁体围装部分。每个磁体具有偶极轴线(北极到南极 的轴线)。面板单元的面板部分大体在x-y平面中延伸，并且将磁体支 撑为相对于彼此处于固定关系。优选地，磁体由面板部分支撑，从而多 个磁体的偶极轴线共面且并不对准，从而每个磁体的偶极轴线与相邻磁 体的偶极轴线相交。将磁体布置成使得相应偶极轴线在与相邻磁体的轴 线的交点之间的线段限定出简单的多边几何形状，例如等边三角形、正 方形、菱形、规则五边形、规则六边形等等。

重要的是，对于由几何图形限定的多边形的每个边来说，在面板单 元中只提供一个边缘磁体。因而，例如，在与相邻磁体轴线的交点限定 出等边三角形的“三角形”面板单元中，面板单元只包括三个沿单元边 缘的磁体(额外的磁体可以可选地设置在面板单元内)。由于这种布置， 面板单元适于与一个或多个相同的面板单元互相连接或嵌套，从而面板 单元的至少一个磁体的轴线与其他面板单元的至少一个磁体的轴线同 线。当与包括球形铁磁球的套件一起使用时，嵌套的面板单元布置得到 了仅由球和面板单元形成的极其稳定的积木，而不必使用单独的小型磁 性杆件。