充气积木及充气积木系统的制作方法

本发明涉及玩具，更具体地说，涉及一种充气积木及充气积木系统。

背景技术：

传统的积木通常是形状固定的立方木头或塑料固体玩具，通过多个积木可搭建和拼装出各种形状的物体。由于传统积木形状固定，其可构造的形状比较单一、且在拼装过程中容易倒塌。硬质的积木也不利于收纳。积木数量较多时，其质量会很大，不利于运输。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有积木形状可塑性低，不利于收纳、运输等缺陷，提供一种充气积木及充气积木系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种充气积木，包括伸缩囊体，以及分别设置在所述伸缩囊体两端且相互对应的第一凸接头和第一凹接口，所述第一凸接头和第一凹接口的形状满足：一个充气积木的所述第一凸接头可与另一个充气积木的所述第一凹接口紧固配合；同一个充气积木的所述第一凸接头与所述第一凹接口分别设有与所述伸缩囊体相连通的第一气孔、第二气孔。

优选地，所述第一凸接头和第一凹接口的形状满足：一个充气积木的所述第一凸接头可与另一个充气积木的所述第一凹接口过盈插接。

优选地，所述第一凸接头的外表面和所述第一凹接口的内表面分别设有相配合的螺纹。

本发明还提供一种充气积木系统，包括多个充气积木以及多个互连装置；

所述充气积木包括伸缩囊体，以及分别设置在所述伸缩囊体两端且相互对应的第一凸接头和第一凹接口，同一个充气积木的所述第一凸接头与所述第一凹接口分别设有与所述伸缩囊体相连通的第一气孔、第二气孔；

所述互连装置包括连接座以及设置在所述连接座上的至少一个第二凸接头和/或至少一个第二凹接口；

所述第一凸接头、第二凸接头和所述第一凹接口、第二凹接口的形状满足：一个充气积木的所述第一凸接头可与一个互连装置的第二凹接口、另一个充气积木的所述第一凹接口紧固配合；一个互连装置的第二凸接头可与一个充气积木的所述第一凹接口、另一个互连装置的第二凹接口紧固配合。

优选地，所述第一凸接头、第二凸接头和所述第一凹接口、第二凹接口的形状满足：一个充气积木的所述第一凸接头可与一个互连装置的第二凹接口、另一个充气积木的所述第一凹接口过盈插接；一个互连装置的第二凸接头可与一个充气积木的所述第一凹接口、另一个互连装置的第二凹接口过盈插接。

优选地，所述第一凸接头与所述第二凸接头的外表面以及所述第一凹接口与所述第二凹接口的内表面分别设有相配合的螺纹。

优选地，所述连接座内部设有通气室，同一个互连装置的所述至少一个第二凸接头和/或至少一个第二凹接口分别设有与所述通气室相连通的第三气孔、第四气孔。

优选地，所述连接座为多面体或球体。

优选地，还包括三通充气接头，所述三通充气接头的第一端用于连接所述第一凸接头、第二凸接头，所述三通充气接头的第二端用于连接所述第一凹接口、第二凹接口，所述三通充气接头的第三端用于连接打气设备。

优选地，还包括用于封堵气孔的盖塞。

实施本发明的充气积木及充气积木系统，具有以下有益效果：充气积木系统，可塑性强，可根据用户需要可拼装成各种形状；充气积木质量轻，易收纳。通过与计算机仿真模型的结合，具有实物仿真能力。本积木系统搭建完成后，还可以通过充气改变其外观、体积和形态，产生连续、动态变形的效果。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明充气积木初始状态下的结构示意图；

图2是本发明充气积木充气状态下的结构示意图；

图3是本发明互连装置一实施例的立体图；

图4是图3所示互联装置的正向剖视图；

图5是本发明互连装置另一实施例的正向剖视图；

图6是三通充气接头的结构示意图；

图7是盖塞的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1所示，本发明提供的一种充气积木1，包括伸缩囊体11，以及分别设置在伸缩囊体11两端且相互对应的第一凸接头12和第一凹接口13，第一凸接头12和第一凹接口13的形状满足：一个充气积木的第一凸接头12可与另一个充气积木的第一凹接口13紧固配合；同一个充气积木的第一凸接头12与第一凹接口13分别设有与伸缩囊体11相连通的第一气孔14、第二气孔15。

其中，伸缩囊体11为可塑性好、易变形的塑料波纹囊体。如图1所示，在初始状态下，伸缩囊体11呈收缩状。通过两端的第一气孔14、第二气孔15可对伸缩囊体11充气，图2示出了伸缩囊体11充气后的伸展状态，整个伸缩囊体11的长度、体积较之收缩状态有较大改变。

两个充气积木之间可通过其中一个的第一凸接头12与另一个的第一凹接口13的紧固配合而连接。其紧固配合方式包括：过盈插接、螺接。

当两个充气积木1通过第一凸接头12与第一凹接口13过盈插接而连接时，第一凸接头12与第一凹接口13的材料优先选用弹性形变性能好的塑料。插接时，利用第一凸接头12与第一凹接口13的变形能力，使二者紧密结合。相互插接的第一凸接头12、第一凹接口13的第一气孔14与第二气孔15相对，两个充气积木1的囊体相互连通。且第一凸接头12与第一凹接口13紧密连接，气密性好。其密封原理同现有充气产品上广泛使用的气嘴密封盖塞相同，此处不再赘述其气密性的可行性原理。可以理解的，第一凸接头12与第一凹接口13的形状可不限于图1、图2中所示的圆柱形，根据实际需要，可设计成柱体、锥台或圆台等形状。

当两个充气积木1通过第一凸接头12与第一凹接口13螺接时，第一凸接头12的形状优选为圆柱体，第一凹接口13的形状优选为圆柱形孔；第一凸接头12的外表面与第一凹接口13的内表面设有相配合的螺纹。二者的公差尺寸配合设计与现有技术中的螺钉和螺母的公差尺寸配合设计相同，本发明不再赘述其尺寸设计过程。可以理解的，第一凸接头12与第一凹接口13的形状可不限于上述圆柱形，根据实际需要还可设置成半球形、圆锥形或圆台形等形状。

由于第一凸接头12、第一凹接口13材料优先选用弹性形变性能好的塑料。在第一凸接头12与第一凹接口13螺接后，第一凸接头12的顶端紧抵第一凹接口13的内壁起到密封效果。其密封原理同市面上的汽水瓶盖的密封原理相同，此处不再赘述。

可以理解的，第一凸接头12与第一凹接口13的尺寸大小应与伸缩囊体11的尺寸大小相适配。如果第一凸接头12与第一凹接口13的尺寸过小，多个充气积木1相互连接成一个连接体后，当用户拿起连接体的一端时，可能发生部分充气积木1脱落的现象。

在一些实施例中，两个充气积木1的第一凸接头12与第一凹接口13的紧固配合方式不限于上述过盈插接和螺接的形式，根据实际需要还可在第一凸接头12或第一凹接口13上设置卡扣或与卡扣相对应的卡槽。

本发明还提供一种充气积木系统，包括多个充气积木1以及多个互连装置2；充气积木1包括伸缩囊体11，以及分别设置在伸缩囊体11两端且相互对应的第一凸接头12和第一凹接口13，同一个充气积木1的第一凸接头12与第一凹接口13分别设有与伸缩囊体11相连通的第一气孔14、第二气孔15；

互连装置2包括连接座21以及设置在连接座21上的至少一个第二凸接头22和/或至少一个第二凹接口23；

第一凸接头12、第二凸接头22和第一凹接口13、第二凹接口23的形状满足：一个充气积木的所述第一凸接头12可与一个互连装置的第二凹接口23、另一个充气积木的所述第一凹接口13紧固配合；一个互连装置的第二凸接头22可与一个充气积木的所述第一凹接口13、另一个互连装置的第二凹接口23紧固配合。

其中，伸缩囊体11优选可塑性好、易变形的塑料波纹囊体。如图1所示，在初始状态下，伸缩囊体11呈收缩状。通过两端的第一气孔14、第二气孔15可对伸缩囊体11充气，图2示出了伸缩囊体11充气后的伸展状态，整个伸缩囊体11的长度、体积较之收缩状态由较大改变。

如图3所示，连接座21优先选用形状固定的塑料材质的正六面体。优选地，连接座21内部设有通气室26，同一个互连装置2的至少一个第二凸接头22和/或至少一个第二凹接口23分别设有与通气室26相连通的第三气孔24、第四气孔25。连接座21上设置第二凸接头22与第二凹接口23的方式包括以下三种：

一、在连接座21的至少一个面上设置第二凹接口23。图3示出了连接座21一实施例的结构示意图，连接座21的六个面上各设有一个第二凹接口23。图4示出了图3所示的连接座21的正向剖面示意图。连接座21的内部设有球形的通气室26，每个第二凹接口23上都设有与通气室26相连通的第四气孔25。由此，连接座21上的每个第二凹接口23都与通气室26相连通。

二、在连接座21的至少一个面上设置第二凸接头22。优选地，正六面体连接座21的六个面上分别设有第二凸接头22。图5示出了该连接座21的正向剖面示意图。连接座21的内部设有球形的通气室26，每个第二凸接头22上都设有与通气室26相连通的第三气孔24。由此，连接座21上的每个第二凸接头22都与通气室26相连通。

三、在连接座21的至少两个面上分别设置第二凸接头22与第二凹接口23。每个第二凸接头22与第二凹接口23的形状特征与前述两种连接方式中的形状特征相同。

充气积木系统中的多个充气积木1与多个互连装置2之间的连接方式包括：充气积木1连接充气积木1、充气积木1连接互连装置2、互连装置2连接互连装置2。各连接的详细描述如下：

两个充气积木1之间可通过其中一个第一凸接头12与另一个第一凹接口13的紧固配合而连接。其紧固配合方式包括：过盈插接、螺接。

充气积木1与互连装置2之间可通过第一凸接头12与第二凹接口23的紧固配合或第一凹接口13与第二凸接头22的紧固配合而连接。其紧固配合方式包括：过盈插接、螺接。

两个互连装置2之间可通过其中一个的第二凸接头22与另一个的第二凹接口23的紧固配合而连接。其紧固配合方式包括：过盈插接、螺接。

当两个充气积木1通过第一凸接头12与第一凹接口13过盈插接而连接、充气积木1与互连装置2通过第一凸接头12与第二凹接口23的过盈插接或第一凹接口13与第二凸接头22的过盈插接而连接，或两个互连装置2通过第二凸接头22与第二凹接口23的过盈插接而连接时，第一凸接头12、第一凹接口13、第二凸接头22与第二凹接口23的材料优先选用弹性形变性能好的塑料。插接时，利用其变形能力使第一凸接头12与第一凹接口13、第一凸接头12与第二凹接口23、第一凹接口13与第二凸接头22或第二凸接头22与第二凹接口23紧密结合。相互插接的第一凸接头12、第一凹接口13的第一气孔14与第二气孔15相对，两个充气积木1的囊体相互连通；相互插接的第一凸接头12、第二凹接口23的第一气孔14与第四气孔25相对，充气积木1的囊体与连接座21的通气室26相互连通。相互插接的第一凹接口13、第二凸接头22的第二气孔15与第三气孔24相对，充气积木1的囊体与连接座21的通气室26相互连通。相互插接的第二凸接头22、第二凹接口23的第三气孔24与第四气孔25相对，两个连接座21的通气室26相互连通。

第一凸接头12与第一凹接口13、第一凸接头12与第二凹接口23、第一凹接口13与第二凸接头22或第二凸接头22与第二凹接口23紧密连接，气密性好。其密封原理同现有充气产品上广泛使用的气嘴密封盖塞4相同，此处不再赘述其气密性的可行性原理。可以理解的，第一凸接头12、第一凹接口13、第二凸接头22与第二凹接口23的形状可不限于图1至图5中所示的圆柱形，根据实际需要，可设计成柱体、锥台或圆台等形状。

当两个充气积木1通过第一凸接头12与第一凹接口13螺接，充气积木1与互连装置2通过第一凸接头12与第二凹接口23螺接或第一凹接口13与第二凸接头22螺接，或两个互连装置2通过其中一个的第二凸接头22与另一个的第二凹接口23螺接时，第一凸接头12、第二凸接头22的形状优选为圆柱体，第一凹接口13、第二凹接口23优选为圆柱形孔；第一凸接头12、第二凸接头22的外表面与第一凹接口13、第二凹接口23的内表面设有相配合的螺纹。其公差尺寸配合设计与现有技术中的螺钉和螺母的公差尺寸配合设计相同，本发明不再赘述其尺寸设计过程。可以理解的，第一凸接头12、第一凹接口13、第二凸接头22与第二凹接口23的形状可不限于上述圆柱形，根据实际需要还可设置成半球形、圆锥形或圆台形等形状。

由于第一凸接头12、第二凸接头、第一凹接口13与第二凹接口23材料优先选用弹性形变性能好的塑料。在第一凸接头与第一凹接口13或第二凹接口23螺接后，第一凸接头12的顶端紧抵第一凹接口13或第二凹接口23的内壁起到密封效果。其密封原理同市面上的汽水瓶盖的密封原理相同，此处不再赘述。

可以理解的，第一凸接头12、第二凸接头22、第一凹接口13与第二凹接口23的尺寸大小应与伸缩囊体11的尺寸大小相适配。如果第一凸接头12、第二凸接头、第一凹接口13与第二凹接口23的尺寸过小，多个充气积木1与多个互连装置2相互连接成一个连接体后，当用户拿起连接体的一端时，可能发生部分充气积木1脱落的现象。

在一些实施例中，充气积木1连接充气积木1、充气积木1连接互连装置2、互连装置2连接互连装置2的紧固配合方式不限于上述过盈插接和螺接的形式，根据实际需要还可在第一凸接头12、第二凸接头22或第一凹接口13、第二凹接口23上设置卡扣或与卡扣相对应的卡槽。

可以理解的，在一些实施例中，连接座21的形式不限于上述正六面体形式，可根据需要设置成其他多面体或球体形状。

可以理解的，在一些实施例中，连接座21内可不设置通气室26，第二凸接头22与第二凹接口23上可不设置第三气孔24与第四气孔25。当需要用充气积木1连接互连装置2时，需要使充气积木1预先充好气。

优选地，积木系统还包括三通充气接头3(如图6所示)，三通充气接头3的第一端31用于连接第一凸接头12、第二凸接头22，三通充气接头3的第二端32用于连接第一凹接口13、第二凹接口23，三通充气接头3的第三端33用于连接打气设备。

优选地，还包括用于封堵气孔的盖塞4(如图7所示)。

利用多个充气积木1、多个互连装置2以及多个盖塞4可拼装成各种形状的物体。例如，通过多个充气积木1与多个互连装置2首尾连接可形成一个大的环状物体，利用盖塞4封堵互连装置2未被插接的接头或接口，留下一个接头或接口用于抽气或充气，多个充气积木1与互联装置相互连通，通过一个接口或接口即可对整个环状物体充气，充气完毕后使用盖塞4封闭该接口即可。本积木系统搭建完成后，还可以通过充气改变其外观、体积和形态，产生连续、动态变形的效果。

可以理解的，利用本发明的充气积木系统拼装成的物体上的预留充气、抽气口可不止一个，根据不同需要可在物体不同部分预留相应的充气、抽气口，各部分独立充气或抽气。

本发明的充气积木系统还可与计算机仿真系统结合实现实物仿真。在计算机上建立相应的模拟模型，并在软件仿真平台完成仿真后，再通过本发明积木系统搭建仿真的实物。

本发明的充气积木及充气积木系统，可塑性强，根据用户需要可拼装成各种形状；充气积木质量轻，易收纳。通过与计算机仿真模型的结合，具有实物仿真能力。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。