[发明专利]用于构建弹性结构的建造元件

说明书

本发明涉及一种用于构建弹性结构(2)的玩具建造元件(1)，该玩具建造元件包括多个至少三个连续的链条式单独链节(4)。根据本发明，设想的是所述分开的单独链节(4)之间的连接部(5)包括比对应于拉伸强度(弹性模量E)的复位力更小的对应于弯曲弹性(剪切模量G)的复位力。通过所述玩具建造元件，可以构建根据仿生学原理的爪工作、根据这个原理的鳍工作或弹簧关节。

技术领域

本发明涉及一种用于构建弹性结构的玩具建造元件，该玩具建造元件包括多个至少三个连续的链条式单独链节。

背景技术

为了构建爪子和移动元件，与从经典的机械学获知相比，从仿生学更好地获知不同的基础元件。代替安装轴和可旋转的安装元件，从观察性质获知按照独特的布置对柔性和刚性元件进行组合从而使移动传送到各个链式齿轮传动装置。示例是对剪切移动做出反应的鳍状或翼状结构，其中，鳍或翼的变形导致变化的迎风气流以及因此对抗剪切力。这个技术用于帆船的船体并且还用于现有技术的超级结构。在贸易语言中，非常频繁地，术语“鳍条原理(Fin Ray)”用于指出这些仿生构建元件的总体结构相似性。

与机械学相反，仿生学是非常年轻的研究技术分支。因此，本发明的功能是提供一种简单的构建元件作为玩耍和学习工具，这种元件允许容易地组装以及学习仿生学原理。

发明内容

根据本发明的任务是通过单独链节之间的连接部解决的，这些链节保持与对应于拉伸强度(在与弹性模量相关的方向)的复位力相比更小的对应于弯曲弹性(在与剪切模量相关的方向)的复位力。本申请的其他方面中描述了其他的有利配置。

所以，根据本发明，设想的是链条式玩具建造元件展现与对应于拉伸负载相比更小的对应于剪切或弯曲负载的复位力。玩具建造元件的本质是其具有特定的固有稳定性但是仍然保持可弹性地成形，其中，弹性可成形性在彼此垂直的三个方向上不同地形成。链条展现三个优选的方向。一个方向与直线链条共线而两个方向与其垂直。

重要的是本发明的第一实施例：玩具建造元件的弯曲弹性(在与剪切模量相关的方向)在预定的区间内，从而使得玩具建造元件可以与可商购的玩具一起用于例如建造仿生爪子。

根据本发明的优选实施例，设想的是在垂直于链条的两个方向上的弯曲弹性被形成为不同的强度。所以，如果空间中的三个不同方向上存在三个不同的弹性，不可避免地存在具有最高复位力的一个弹性，并且不可避免地存在具有最低复位力的另一个弹性。

对于本发明的另一实施例，重要的是：玩具建造元件的拉伸强度(在与弹性模量相关的方向)在预定的区间内，从而使得玩具建造元件可以与可商购的玩具一起用于例如为弹性弹簧关节的示例建造弹性关节。

为了通用地使用模块化玩具构建系统，本发明的有利配置设想的是单独链节具有用于连接到另一个杆形刚性玩具建造元件和/或另一个刚性轴的至少一个器件，优选地凹口。根据仿生原理配置的鳍状或翼状元件也可以用作爪子元件或杠杆齿轮。为了能够组装可以非常容易地作为玩耍或学习工具的爪子、鳍状结构或杠杆齿轮，刚性轴或杆状刚性元件用作连接元件，该连接元件使得本文呈现的玩具建造元件变成在空间中的不同方向对剪切移动不同地做出反应的结构。

取决于待构建的结构的特性，会有必要将力矩传送到弹性玩具建造元件或从其牵引力矩。为此，按照有利的方式横跨凹口的轴线在玩具建造元件上对凹口进行成形。为了安装另一个刚性元件，玩具建造元件可以具有类似圆柱形内孔成形的简单的凹口。然而，还可以提供与圆柱形形状偏离的形状为规则或不规则多边形结构、狭缝结构或者甚至十字架结构的结构从而将力矩传送到玩具建造元件或将力矩牵引离开玩具建造元件。

对于优选地宽泛的用途，设想了本发明的有利配置：单独链节之间的距离大约为被测量为平均直径的单独链节的尺寸。因此，具有其他不同建造元件的可能连接点的数量非常大并且能够灵活地设计。