专利名称：具有能弯曲的一块或多块拼图的拼图玩具的制作方法
具有能弯曲的一块或多块拼图的拼图玩具本发明涉及一种拼图玩具(jigsaw puzzle),该拼图玩具具有至少一块拼图(puzzle piece),该拼图可沿着至少一条预定的弯曲线弯曲并具有上侧和下侧以及在上侧与下侧之间延伸的并沿着弯曲线或每条弯曲线从弯曲的内侧开始减小的拼图厚度。从标有公开号2133232的西班牙专利申请中得知了这种类型的拼图玩具。在具有可弯曲的 拼图以产生由拼图装配而成的三维物体的传统拼图玩具中，出现物体的平面弯成弓形的问题，这是一个当完成拼图时导致物体的一部分的不美观且不逼真的外观的事实。另外，特别是这种物体的最后一块拼图只能不令人满意地安装，也就是说，当几乎已完成拼图时，特别是最后一块拼图只能困难地插入到物体中。本发明的根本目的是提供一种具有可弯曲的拼图的改进的拼图玩具，其中不再出现上述问题。采用开头提到的拼图玩具作为出发点，根据本发明，此目的通过以下事实实现在每条弯曲线的任一侧上，具有可释放地固定期望的弯曲角的固定装置，每个固定装置具有至少一个凹部，当弯曲拼图时，对应的突起以夹紧和/或闭锁的方式接合在该凹部中。在本发明的上下文中，已认识到，复位力导致三维拼图玩具的表面弯成弓形和上述插入这些表面时的困难，在弯曲状态中，每个可弯曲的拼图以弹性的方式将复位力传递至与其连接的相邻拼图。这些复位力导致拼图玩具的邻近弯曲点的平的部分的扭曲，该扭曲的出现取决于可弯曲的拼图的材料、温度、弯曲角、可弯曲的拼图的几何形状等，因此最终以完全不明确的方式出现。通过根据本发明的解决方案，抵消这些复位力，并防止将这些复位力传递至相邻拼图，使得所述力不再会有有害效果。根据本发明，固定装置具有至少一个凹部，当折叠(fold over)拼图时,对应的突起接合在该凹部中。出于固定期望的弯曲角的目的，突起能以夹紧和/或闭锁的方式接合在凹部中。例如，与凹部相比，突起可具有略微过大的尺寸，使得其在任何弯曲位置中以夹紧的方式与所述凹部接合。可替代地，突起的形状可以是锥形的，使得其仅从特定的弯曲角起以夹紧的方式与凹部接合。最后，当达到期望的弯曲角时，突起可能以闭锁的方式进入与凹部接合，以便以可释放的方式固定所述弯曲角。例如，可在突起和/或凹部的至少基本在弯曲线横截面的方向上延伸的至少一个面上构造闭锁突起，当拼图处于预定弯曲位置中时，该闭锁突起以相互闭锁的方式分别与凹部或突起的相对面中的对应闭锁凹陷相互作用。为了确保闭锁功能，仅必须在例如突起的在弯曲线横截面的方向上延伸的面上设置接合在凹部的相对面中的对应闭锁凹陷中的闭锁突起。然而，还可能在突起的在弯曲线横截面的方向上延伸的多个面上和/或在突起和凹部两者的在弯曲线横截面的方向上延伸的面上构造闭锁突起，这些闭锁突起能够接合在各自相关的相对面中的闭锁凹陷中。至少一个凹部优选地布置在沿着可弯曲的拼图的弯曲线通过减小此处的拼图厚度而形成的凹槽的侧壁中，并且对应的突起布置在凹槽的相对侧壁中。固定装置还可以这样的方式设计，S卩，使得产生可释放固定的元件之间的接合以夹紧和闭锁两种方式出现。例如，形成在突起上的闭锁突起当折叠拼图时可能最初与其中接合有突起的凹部夹紧接合，并且当折叠继续且达到期望的弯曲角时可能以相互闭锁的方式与相关的闭锁凹陷接合。固定装置的夹紧和闭锁接合的实施方式的其他形式是可能的。当折叠可弯曲的拼图时接合在凹槽的相对侧壁中的相应凹部中的突起可以各种方式构造。在根据本发明的拼图玩具的实施方式的一个优选形式中，突起由凹槽的特定侧壁的未伸出超过拼图厚度的部分形成。实施方式的这种形式使得可能将固定装置容纳在拼图的规则材料厚度的范围内，即，固定装置没有伸出超过拼图的厚度的元件；相反地，固定装置在沿着弯曲线延伸的凹槽的任一侧上与表面平齐地结合在拼图中。可替代地，还可能使固定装置上的突起或每个突起伸出超过拼图厚度，例如如果拼图的材料厚度太小以致不能在所述厚度的界限内设置固定装置。虽然一个突起和与其配合的一个凹部(该突起和凹部构造在凹槽的两个相互相对的侧壁中)基本上足以作为可弯曲拼图的每条弯曲线的固定装置，但是如果多个突起和与其配合的多个凹部以分布在凹槽的长度上的方式而布置以使拼图平坦并抵消仍保持的复位力，那么这是优选的。由于于是可获得更大的接合面积，因此固定装置的各个元件可能具有更小的设计，结果没有全面地受到能实现的夹紧力。突起本身可具有允许夹紧和/或闭锁在对应凹部中的任何形状。例如，突起可以是块状的、销状的或鳃瓣状的。在突起上可能 有闭锁元件，当出现折叠时，这些闭锁元件接合在设置于固定装置的相对面上的对应闭锁凹陷中。根据本发明的拼图玩具由多块拼图组成，这些拼图中的至少一块(但是通常是多块，并且甚至在某些情况下是所有拼图)能沿着至少一条预定的弯曲线折叠。可弯曲的拼图或多个拼图还可具有多个预定的弯曲线，这些弯曲线例如彼此平行地延伸并且其弯曲的内侧全都布置在拼图的相同侧上。可替代地，各种弯曲线的弯曲的内侧可布置在拼图的相对侧上，例如，可替代布置在所述拼图的一侧和另一侧上，以允许以锯齿形形状弯曲的拼图。属于可弯曲的拼图的弯曲线还可能彼此成直角地延伸，并具有例如弯曲线的公共端点。如果彼此成直角地延伸的两条这种弯曲线的弯曲的内侧布置在可弯曲的拼图的相同侧上，那么可能形成例如具有此类可弯曲的拼图的立方体的角。自然地，可弯曲的拼图的弯曲线也可能彼此倾斜地延伸，以允许例如形成金字塔形的或类似的拼图的点。因为根据本发明可弯曲的拼图的拼图厚度仅从弯曲的内侧开始减小，所以当处于折叠状态时，拼图的外侧(可见侧)没有可见中断，而是在拼图的可见侧的折叠部分面之间形成完整的边缘。沿着可弯曲的拼图的每条弯曲线通过减小此处的拼图厚度而形成的凹槽可能具有各种横截面形状；然而，凹槽的底部区域优选地始终以这样的方式来设计，即，使得所述凹槽的侧壁在其上方延伸的凹槽的底部区域限定当在横截面中观看时保持至少部分地保存的自由空间，甚至当拼图处于折叠状态中时也是如此。每个凹槽的最下部区域中的此自由空间防止当折叠拼图时出现在凹槽的最深底部处的材料挤压在一起，材料挤压在一起将导致作用在打开方向上的弹性复位力。相反地，在折叠操作过程中可能在凹槽的底部处移动的材料能够移出并进入自由空间中。因此，与传统的可弯曲的拼图相比，明显地减小了根据本发明的可弯曲的拼图在折叠之后再次打开的可能性。因此，在根据本发明的在每个凹槽的底部区域中具有自由空间的拼图玩具的实施方式的各形式中，像弹性弹簧一样作用的每个可弯曲的拼图的复位力比迄今为止通常的小得多，使得固定装置需要抵消的力更小，并由此能具有更小和更不明显的尺寸。
凹槽或每个凹槽的底部区域优选地设置有圆形横截面。例如，凹槽可能具有大致为V形的横截面，其中，V的尖端被切掉并用圆形的一部分代替，例如用半圆形代替。凹槽还可能具有向上打开的、矩形的或正方形的横截面，其中，属于凹槽的底部区域的角具有圆形设计。凹槽还可能具有U形横截面。凹槽的其他横截面形状是可能的；例如，在其底部区域上方延伸的所述凹槽的侧壁并非必须是平的，而是可能被设计为横截面是弓形的。为了保持所提到的复位力较低，在其底部区域上方延伸的凹槽的侧壁以这样的方式成形，即，使得最早当达到期望的弯曲角时，这些侧壁彼此接触。面向彼此的凹槽的侧壁优选地以这样的方式倾斜，即，使得这些侧壁在达到期望的弯曲角时仍彼此不接触，并且以特别优选的方式，所述侧壁以这样的方式相对于彼此倾斜，即，使得这些侧壁在已超过期望的弯曲角之后立刻彼此接触。在最后所提到的结构的情况中，凹槽的侧壁用作机械止动件，该机械止动件在已超过期望的弯曲角之后立刻起作用，在期望的弯曲角本身处，彼此接触的凹槽的侧壁不可能传递任何复位力。通过根据本发明而提出的且以可释放的方式固定期望的弯曲角的固定装置来抵 消当拼图处于折叠状态中时起作用的并可选地可能被最小化的复位力的作用。在这些情况下，固定装置可能以这样的方式来设计，即，使得能够可释放地固定多个不同的弯曲角，但是固定装置还可能以这样的方式构造，即，使得其仅可释放地固定一特定期望的弯曲角。优选地，固定装置仅设置在限定自由空间的每个凹槽的底部区域上方的区域中。根据本发明的拼图玩具允许产生具有角、边缘和尖端的三维结构，在该情况下，连接角、边缘或尖端的平面没有呈现出任何类型的弓形结构，由于可弯曲的拼图没有受到复位作用，并且各个拼图能令人满意地插入到已经存在的拼图的组合中。根据本发明的拼图由于以下事实还允许形成静态地承载的角形剖面(angle profile，有角度的轮廓)，即，在这些拼图折叠且彼此连接的状态中，多个可弯曲的拼图在每个情况中形成一个角形剖面。多个这种角形剖面可用作例如用于由拼图构成的建筑物等的承载结构。如果已在本发明的上下文中描述的可弯曲的拼图在其外围边缘、延长部分和凹槽处以在相同申请人的题为“自稳定的拼图玩具(Self-stabilising jigsaw puzzle)”的德国专利申请No. 102009056286. 9中陈述的方式成形，那么可能装配出这样的角形剖面，SP，该角形剖面由拼图装配而成的且坚固但能再次拆开，并且该角形剖面能确保承载功能，甚至是在由拼图产生的三维物体内在水平方向上也能确保。这样，获得了具有高静态承载能力的由拼图制成的三维物体。为了进一步改善三维拼图的坚固性，形成平面的拼图还可根据所提到的专利申请No. 102009056286. 9来构造，因此其可能是自稳定的。根据本发明的拼图玩具的各个拼图优选地由塑料组成；然而，本发明并不限于由塑料制成的拼图。例如，拼图可由纸板材料制成。拼图还可以具有多层结构，并且各层可由不同的材料组成。例如，每个拼图可具有由纸板材料制成的芯部，该纸板材料例如通过塑料薄膜在上侧和/或下侧涂有塑料。同样地可考虑材料的其他组合。如果根据本发明的拼图玩具的各个拼图由塑料组成，那么所述拼图优选地通过塑料注射成型法来制造。这样以合理的制造成本来获得尺寸非常精确的、稳定的拼图。然而可替代地，根据对于拼图所选择的材料，还可能使用冲压方法来制造这些拼图。下面将在优选实施方式的示意图的帮助下更详细地说明本发明以及其他优点。在图中
图IA示出了能沿着弯曲线弯曲的拼图的平面图；图IB示出了处于已经略微折叠的状态中的图IA中的拼图；图2示出了能沿着彼此成直角地延伸的两条弯曲线弯曲的拼图的平面图；图3示出了处于折叠且彼此连接的状态中的图IA和图2中的拼图的三维图示；图4示出了已折叠且彼此连接并一起形成角形剖面的多个根据图IA的拼图的三维图示；图5示出了例如能在图IA和图2所示的可弯曲的拼图的帮助下产生的由拼图制成的立方体的三维示意图；图6A示出了能在相反方向上弯曲并具有彼此平行地延伸的两条弯曲线的拼图的截面图； 图6B示出了处于折叠状态中的图6A中的拼图；图7A示出了能朝着相同侧弯曲两次并具有弓形截面的拼图的横截面三维图示；图7B示出了能弯曲一次并具有弓形面的拼图的横截面三维图示；图7C示出了能在相反方向上弯曲三次并具有弓形截面的拼图的横截面三维图示；图8示出了用于固定期望的弯曲角的固定装置的详细视图；图9A示出了处于打开状态中的具有图8中的固定装置的拼图的横截面图；图9B示出了处于略微折叠状态中的图9A中的拼图的横截面图；图9C示出了处于完全折叠状态中的图9A中的拼图的横截面图；图IOA示出了处于打开状态中的具有改进的固定装置的与图9A类似的拼图的横截面图；以及图IOB示出了处于完全折叠状态中的图IOA中的拼图的横截面图。在图IA和图IB中描绘了拼图的第一实施方式，其总体上用10表示并具有被称作“可见侧”的上侧12、布置在相反方向上的下侧14、以及在上侧12与下侧14之间延伸的外围边缘16。外围边缘16在上侧12与下侧14之间的大小对应于拼图厚度。在所示实施方式中，从外围边缘16开始，两个拼图凹部18向内延伸，四个拼图延长部分(prolongation)20向外延伸，并且这些部件用来使拼
图10以常规的方式连接至其他匹配的拼图(未示出)。拼图凹部18和拼图延长部分20仅是示例性的，能以其他方式成形和布置。拼图10能如箭头K (参见图1B)所指的沿着弯曲线22折叠，弯曲线22以虚线形式再现，并且在所示实施方式中，与拼图10的两个边缘平行地延伸。图2示出了根据第二实施方式的拼图11的平面图，拼图11在其基本结构中对应于拼图10但是具有彼此成直角地延伸且在其公共端点23处相接的两条弯曲线22。通过朝着相同侧沿着其弯曲线22折叠两次，拼图11能成形为形成立方体或平行六面体的角的形状的三维本体。图3示出了处于两个拼图已折叠并彼此连接的完成状态中的两个拼图10和11的三维图示，并示出了拼图11能形成例如边缘则能通过拼图10延续的立方体的角的事实。图4示出了已折叠且彼此连接并一起形成例如能用于使根据图3的立方体的边缘延续的角形剖面的多个拼图10的三维图示。图5用图解示出了由拼图装配而成的且其承载框架24由拼图10和11根据图3和图4构建而成的立方体的三维图示。在每种情况中，由不可弯曲的拼图装配而成的一个面26在立方体的所有侧面上插入到此承载框架24中。形成立方体的所有拼图的外围边缘16、凹部18和延长部分20优选地具有自稳定的设计，如在相同申请人的德国专利申请No. 102009056286. 9 中所描述的。所有其他形式的实施方式的拼图10，11的预定弯曲线22通过沿着每条弯曲线22类似刻槽地减小拼图厚度而形成。图6A示出了折叠区域28的实施方式的第一形式的截面图，其中，通过减小厚度而形成的凹槽30具有基本为V形的横截面，两个侧壁32，34面向彼此并在底部区域36上方延伸，如所图示的，当拼图处于非弯曲状态中时，该底部区域的横截面是半圆形的。每个凹槽30的V形横截面的尖端可以说被切掉，并已用在所示实例中具有半圆形横截面的槽形底部区域代替。如图6B所示，当拼图沿着其弯曲线22折叠时，具有倒圆的横截面的槽形底部区域36有效地防止在凹槽底部的区域中挤压材料。虽然当出现折叠操作时底部区域36所包围的空间的自由横截面减小，但是，即使在完全折叠状态中，仍然继续存在帮助使趋向于再次打开折叠的拼图的弹性复位力减到最小的自由空间38。在所示实施方式中，由于以下事实，侧壁32，34作为止动件(limiting stop)，S卩，在超过期望的弯曲角(在此情况中其是90度)之后不久，侧壁彼此接触并不再允许任何正在进行的折 叠。这样，保护拼图的材料在弯曲点本身的区域中不会变得过度伸长。在三维图中，图7A，图7B和图7C分别示出了部分是弓形设计并具有彼此平行地延伸的一条或多条弯曲线22的各种可弯曲的拼图10'，10"，10",的非弯曲横截面和在对应的折叠之后的视图。能通过这些拼图10'，10"，10"'实现的三维本体在对应的图中用三维图示出，图7C的情况中的两个外弯曲区域28具有布置在相反方向上的弯曲的内侧。为了抵消仍保持在可弯曲的拼图10和11中的较小复位力的作用，每个拼图10，11具有用于每个弯曲区域28的固定装置40，该固定装置能够可释放地固定期望的弯曲角。在图8中示出了一个这种固定装置40的实施方式的第一形式。固定装置40具有三个凹部42，这三个凹部中的一个在凹槽30的侧壁32中构造，并且两个凹部在凹槽30的相对侧壁34中构造。侧壁32，34的没有凹部的那些部分形成对应的突起44，在每种情况中，当折叠拼图时，突起44接合在相关的凹部42中。这通过图9A，图9B和图9C更明确地示出，其中，图9A不出了拼图的完全打开状态的截面图，图9B不出了拼图的略微折置状态的截面图，图9C示出了拼图的完全折叠状态的截面图。能清楚地看到每个突起44从特定的弯曲角起接合在相关的凹部42中并当达到期望的弯曲角时完全填满所述凹部的方式。每个突起44 (在此情况中其是块状的)能构造为相对于相关的凹部42是略微过大的，使得其以夹紧的方式进入与所述凹部接合。关于这一点，夹紧力具有这样的量级，即，使得其至少足以补偿可弯曲的拼图的弹性复位力，即，仍存在的弹性复位力必须不能自动地改变通过夹紧力固定的弯曲角。除了夹紧接合以外，和/或作为夹紧接合的可替代方式，在突起44的在凹槽的横截面的方向上延伸的面46上和/或在凹部42的对应面48上可能存在闭锁突起，当拼图10，11处于预定弯曲位置中时，这些闭锁突起以相互闭锁的方式分别与相对面48或46中的对应闭锁凹陷接合。此预定弯曲位置通常将与期望的弯曲角对应。闭锁接合设计为是可释放的，例如由于这样的事实，即，球截形闭锁突起与杯形闭锁凹陷相互作用。作为实例，在图8中示出了面46上的此类型的闭锁突起47和面48中的此类型的闭锁凹陷49。例如，如果拼图10，11的材料的厚度过小以致不能将固定装置40容纳在可用的空间中，那么根据图10A，突起44'也可能超过拼图的材料的厚度而伸出并例如具有鳃瓣状(lamella-like)设计。在图IOB中示出了在已达到期望的弯曲角之后所得到的处于折叠状态中的结构。突起44'和相关的凹部42'起作用的方式与凹部42和突起44起作用的方式对应。虽然上面已说明了在每种情况中对于每个弯曲区域28仅有一个固定装置40，但是应理解，多个这些部件可以分布在弯曲线22的长度上的方式而布置。而且，突起44并非必须是块状的，而是例如可能是销状的或鳃瓣状的 设计。
权利要求
1.一种具有至少一块拼图(10 ;10' ;10" ;10" ' ;11)的拼图玩具，所述拼图能沿着至少一条预定的弯曲线(22)弯曲并具有上侧(12)和下侧(14)以及在所述上侧(12)与所述下侧(14)之间延伸的拼图厚度，所述拼图厚度从沿着所述弯曲线(22)或每条弯曲线(22)的弯曲的内侧开始减小， 其特征在于， 在每条弯曲线(22)的任一侧上具有固定装置(40)，所述固定装置可释放地固定期望的弯曲角，每个固定装置(40)具有至少一个凹部(42 ;42')，当弯曲所述拼图(10 ;10'；10" ;10"，;11)时，对应的突起(44;44')以夹紧和/或闭锁的方式接合在所述凹部中。
2.根据权利要求I所述的拼图玩具， 其特征在于，所述至少一个凹部(42 ；42/ )构造在凹槽(30)的侧壁(32)中，所述凹槽沿着每条弯曲线(22)通过减小的拼图厚度而形成，并且所述对应的突起(44 ;44')构造在所述凹槽(30)的相对侧壁(34)中。
3.根据权利要求2所述的拼图玩具， 其特征在于，所述凹槽(30)的底部区域(36)限定当在横截面中观看时保持至少部分地保存的自由空间(38)，甚至当所述拼图(10 ;10' ;10" ;10" , ;11)处于折叠状态中时也是如此，其中，所述凹槽(30)的所述侧壁(32 ;34)在所述凹槽的所述底部区域上方延伸。
4.根据权利要求I所述的拼图玩具， 其特征在于，在所述突起(44)的至少一个面(46)和/或所述凹部(42)的至少一个面(48)上设置有闭锁突起，所述面在每种情况中至少基本上在所述弯曲线的横截面的方向上延伸，当所述拼图(10 ;10' ;10" ;10" ' ;11)处于预定的弯曲位置中时，所述闭锁突起以相互闭锁的方式分别与所述凹部(42)或所述突起(44)的相对面中的对应闭锁凹陷相互作用。
5.根据权利要求I至4中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，所述突起(44)由所述凹槽(30)的特定侧壁的未伸出超过所述拼图厚度的部分形成。
6.根据权利要求I至4中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，所述突起(44')或每个突起(44')伸出超过所述拼图厚度。
7.根据权利要求2至6中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，凹槽(30)的两个相互相对的侧壁(32，34)各自具有至少一个突起(44 ；44')和至少一个凹部(42 ;42')，并优选地各自具有多个突起(44 ;44')和多个凹部(42;42')。
8.根据前述权利要求中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，所述拼图(10' ;10" ;10"，)具有彼此平行地延伸的多条弯曲线(22)，所述弯曲线的内侧布置在所述拼图(10' ;10" ;10"')的相同侧上或者布置在所述拼图(10' ;10" ;10"')的相对侧上。
9.根据权利要求I至8中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，所述拼图(11)具有两条弯曲线(22)，所述两条弯曲线彼此成一角度地延伸并具有所述弯曲线的公共端点(23)，所述两条弯曲线的内侧优选地布置在所述拼图(11)的相同侧上。
10.根据前述权利要求中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，所述凹槽(30)的面向彼此的侧壁(32，34)以这样的方式在所述底部区域(36)上方相对于彼此倾斜，即，使得在达到所述期望的弯曲角时这些侧壁未彼此接触。
11.根据权利要求10所述的拼图玩具， 其特征在于，所述凹槽(30)的所述侧壁(32，34)以这样的方式相对于彼此倾斜，即，使得在已超过所述期望的弯曲角之后这些侧壁立刻彼此接触。
12.根据前述权利要求中的一项所述的拼图玩具， 其特征在于，在多个可弯曲的拼图折叠且彼此连接的状态中，所述多个可弯曲的拼图(10 ；10/ ;10" ;10" ' ;11)形成一角形剖面。
全文摘要
本发明涉及一种具有至少一块拼图(10)的拼图玩具，该拼图能沿着至少一条预定的弯曲线(22)弯曲并具有上侧(12)和下侧(14)以及在上侧(12)与下侧(14)之间延伸的拼图厚度，并且该拼图厚度从沿着该弯曲线或每条弯曲线(22)的弯曲的内侧开始减小。为了抵消在弯曲状态中起作用的弹性复位力，在每条弯曲线(22)的每侧上具有可释放地固定期望的弯曲角的固定装置(40)，每个固定装置(40)具有至少一个凹部(42)，当弯曲拼图(10)时，对应的突起(44)以夹紧和/或闭锁的方式接合在该凹部中。
文档编号A63F9/12GK102770190SQ201080062624
公开日2012年11月7日 申请日期2010年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者弗洛里安·科内尔, 约尔格·R·鲍尔 申请人:莱文斯伯格股份公司