一種改進的多面接觸電子積木的製作方法
2023-05-20 21:08:21 1
一種改進的多面接觸電子積木的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種改進的多面接觸電子積木，包括複數個結構為十字架狀的拼塊，內部裝置有電路板和電子元器件；拼接凸臺設置有相互並聯的電連接件用於傳送電流、信號或數據；拼接凸臺內置有磁吸組件，可使拼塊之間相吸附並電導通；拼塊底面的中心設有一中心觸點，圍繞該中心觸點均布有四組擴展電連接件；拼塊表面有之一一對應的焊盤可與中心觸點和擴展電連接件接觸導通。本方案在採用十字架形狀的十二個面都可對外進行磁吸拼接的拼塊技術基礎上，通過在積木的表面和底面增加焊盤和相應的擴展電連接件，使電子積木上的電連接觸點數目增多，能夠方便的實現觸點的擴展，以適應技術更複雜的電子元器件之搭配，這樣就能夠更進一步的提高電子積木的趣味性和教學功能，具有突破性的改進創新。
【專利說明】一種改進的多面接觸電子積木
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及拼接件【技術領域】，尤其是指玩具類的拼接件，諸如塑膠積木、電子積木等，當然本技術還廣泛適用於快速裝拆、多樣拼接的非玩具運用【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前的拼接件，主要大量的運用在兒童玩具上，諸如塑膠積木、電子積木等，他們具有共同的特點，就是能夠快速簡捷的安裝和拆分，並能拼接出多樣的形狀。市面上主要以機械結構的銜接、咬合等來實現拆裝。這種現有技術的拼接件之間的連接方式比較原始，大部分的拼接費力而且拼接穩定性不佳，無法創造出更多的拼接方式，更無法拼接出豐富的圖形，這是拼接類積木的實用和趣味性瓶頸。
[0003]此外，隨著電子技術的發展和近幾年電子積木在教育和娛樂領域的推廣，帶有電子元器件和電路教學功能的拼接件品種繁多。但目前的電子拼接件的拼塊通常都是單面或兩面設置有連接件(主要是由彈簧探針POGO PIN構成)，連接塊之間的連接方式比較簡單，無法創造出更多的拼接方式，更無法拼接出豐富的圖形，這亦是電子積木的實用和趣味性瓶頸。
[0004]尤其是，隨著電子元器件技術的複雜性和多樣性的不斷提升，其對電路和數據的傳輸都需要更多的連接電路，這就使得在電子積木上的電連接件的觸點數目要更容易的擴展，這樣就能夠更進一步的提高電子積木的趣味性和教學功能，也正是本實用新型的目的所在。 實用新型內容
[0005]針對上述問題，本實用新型旨在提供一種具有12個拼接面的特殊結構拼塊的電子積木，這種電子積木能夠實現更多的擴展電連接觸點，用以更複雜電路的拼接。
[0006]為實現該技術目的，本實用新型的方案是:一種改進的多面接觸電子積木，包括複數個相同的拼塊，拼塊內部裝置有電路板和電子元器件，電路板上設置有電路模塊；所述拼塊結構為十字架狀，有前後左右四塊相同的拼接凸臺；所述拼接凸臺的外側面和上下端面上均設置有與電路模塊相連的電連接件；拼塊內所有的所述電連接件之間相互並聯，所述電連接件可用於傳送電流、信號或數據；所述拼接凸臺內設置有磁吸組件，任意兩個拼塊上設有電連接件的拼接凸臺面都能通過所述磁吸組件相吸附拼接並可使電連接件導通；所述拼塊底面的中心位置設有一中心觸點，圍繞該中心觸點均布有四組擴展電連接件，每組擴展電連接件均與相鄰的凸臺上的電連接件平行設置；所述拼塊表面有與擴展電連接件和中
心觸點--對應的焊盤，所述焊盤、擴展電連接件和中心觸點均與電路模塊電連接；一拼
塊的底面與另一拼塊的表面四邊對齊疊加時，中心觸點和擴展電連接件與所述焊盤接觸導通。
[0007]作為優選的，所述拼塊的表面中部開有敞口，電路板緊靠拼塊的表面內置；所述焊盤設置在電路板位於敞口的部位。[0008]作為進一步的改進，所述拼接凸臺兩端部設有內腔；所述磁吸組件包括可活動的裝置在內腔中的徑向充磁磁鐵，所述磁鐵為圓環形磁鐵或球型磁鐵或圓柱形磁鐵。
[0009]作為更進一步的改進，所述電連接件於拼接凸臺的外側面和上端面為至少一個連接觸點，所述連接觸點為彈簧探針或彈片；所述電連接件於拼接凸臺的下端面為至少一個接觸端；所述連接觸點和接觸端的位直 對應；所述中心觸點為彈黃探針或彈片；所述擴展電連接件為至少一個連接觸點，所述連接觸點為彈簧探針或彈片。
[0010]作為更進一步的改進，所述拼塊的上端面設置有定位導正凹槽；所述拼塊的下端面設置有與所述導正凹槽匹配的導正凸起；所述拼接凸臺的外側面的一端設置有防呆凸塊，另一端設置有防呆凹槽。
[0011]作為更進一步的改進，所述電子元器件可為LED光源、小喇叭、小馬達、距離傳感器、溫控傳感器、光感應器、聲音感應器、功能按鍵。
[0012]作為更進一步的改進，當磁鐵為圓環形磁鐵時，所述內腔內還設置有一與圓環形磁鐵的圓環匹配的定位柱，圓環形磁鐵可繞軸向自由轉動；當磁鐵為圓柱形磁鐵時，所述內腔為圓柱狀空間，圓柱形磁鐵內置其中可繞軸向自由轉動。
[0013]作為更進一步的改進，所述拼接凸臺的外側面和上端面的連接觸點為三個，所述拼接凸臺下端面的連接端亦為三個；其中，拼接凸臺上端面的連接觸點和下端面的連接端分別為彈黃探針的彈黃觸點和探針底座。
[0014]作為更進一步的改進，所述擴展電連接件為一個或三個連接觸點。
[0015]作為更進一步的改進，所述拼塊由塑膠上蓋和塑膠下蓋組合而成。
[0016]本方案的多面接觸電子積木在採用十字架形狀的拼塊，每個拼塊具有十二個面都可對外進行磁吸拼接的技術基礎上，通過在積木的表面和底面增加焊盤和相應的擴展電連接件，使得在電子積木上的電連接件的觸點數目更多，能夠方便的實現觸點的擴展，以適應技術更複雜的電子元器件之搭配，這樣就能夠更進一步的提高電子積木的趣味性和教學功能，具有突破性的改進創新。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型實施例一的拼塊之立體圖；
[0018]圖2為本實用新型為實施例的使用狀態示意圖一；
[0019]圖3為本實用新型為實施例的使用狀態示意圖二 ；
[0020]圖4為本實用新型為實施例的使用狀態示意圖三；
[0021]圖5為本實用新型實施例一的拼塊之結構爆炸圖之一；
[0022]圖6為本實用新型實施例一的拼塊之結構爆炸圖之二 ；
[0023]圖7為本實用新型實施例二的拼塊之結構爆炸圖；
[0024]圖8為本實用新型實施例三的拼塊之結構爆炸圖；
[0025]圖9為本實用新型擴展電連接件一連接觸點之表面圖；
[0026]圖10為本實用新型擴展電連接件一連接觸點之底面圖；
[0027]圖11為本實用新型擴展電連接件三連接觸點之表面圖；
[0028]圖12為本實用新型擴展電連接件三連接觸點之底面圖。【具體實施方式】
[0029]本實用新型的一種改進的多面接觸電子積木，它包括複數個相同的各自獨立的拼塊1，每個拼塊I結構為十字架狀，如圖1所示，有前後左右四塊相同的拼接凸臺11;拼塊I的內部裝置有電路板116和電子元器件(圖中未示出)，電路板116上設置有電路模塊，電子元器件與電路模塊可以相電連接；拼接凸臺11的外側面和上下端面上均設置有與電路板116上電路模塊相連的電連接件111 ;為了使得不同面的電連接件111導通性能一致，要求做到每個面的電連接件111均與電路模塊連接且每個面的電連接件111為相互並聯關係，所述電連接件111可用於傳送電流、信號或數據；拼接凸臺11內設置有磁吸組件，任意兩個拼塊上設有電連接件111的拼接凸臺面都能通過所述磁吸組件相吸附拼接並可使電連接件導通。既是新型的多面接觸電子積木，也可適用於快速裝拆、多樣拼接的非玩具運用領域；其堆疊的方式豐富多樣，如圖2、3、4所示。
[0030]為了適應技術更複雜的電子元器件之搭配，需要電子積木的拼塊上提供更多的連接觸點，以方便提供電連接件的擴展，本實用新型的方案是，如圖5和6所示:
[0031]在拼塊底面32的中心位置設有一中心觸點321，圍繞該中心觸點均布有四組擴展電連接件322，每組擴展電連接件322均與相鄰的凸臺上的電連接件111平行設置；根據實際需要，擴展電連接件為一個連接觸點，如圖9和10所示，也可以是三個連接觸點，如圖11和12所示；當然連接觸點也可以是其他的數量，連接觸點為彈簧探針或彈片。
[0032]在拼塊表面31有與擴展電連接件322和中心觸點321——對應的焊盤312和311，在優選的實施方案中，拼塊的表面31中部開有敞口，電路板116緊靠拼塊的表面內置；所述焊盤312和311設置在電路板116位於敞口的部位，如圖1所示。當然，焊盤直接設置在拼塊表面31也是可行的實施例之一。
[0033]所述焊盤、擴展電連接件和中心觸點均與電路模塊電連接；當其中一拼塊的底面32與另一拼塊的表面31四邊對齊疊加時，中心觸點和擴展電連接件與所述焊盤一一對應的接觸導通。
[0034]就根據不同的磁吸組件結構，本實用新型提供了三種具體的實施例，下面結合附圖做進一步詳細說明。
[0035]實施例一，如圖5所示。
[0036]在本實施例中，拼接凸臺11兩端部設有內腔1121 ;所述磁吸組件包括可活動的裝置在內腔中的徑向充磁磁鐵，所述磁鐵為圓環形磁鐵1120。所述內腔1121內還設置有一與圓環形磁鐵1120的圓環匹配的定位柱(不是必須的)，圓環形磁鐵1120可繞軸向自由轉動；圓環形磁鐵1120徑向充磁後其表面上的磁性為S-N關係，當兩個拼塊的兩個面相貼近時,如同邊為N-S極，則圓環形磁鐵1120是互為排斥關係，這時圓環形磁鐵1120會在內腔1121內轉動，自行調整至磁極相互吸引的位置。
[0037]實施例二，如圖7所示。
[0038]在本實施例中，拼接凸臺11兩端部設有內腔1121 ;所述磁吸組件包括可活動的裝置在內腔中的徑向充磁磁鐵，所述磁鐵為球形磁鐵1123。球形磁鐵1123可自由轉動；球形磁鐵1123徑向充磁後其表面上的磁性為S-N關係，當兩個拼塊的兩個面相貼近時，如同邊為N-S極，則球形磁鐵1123是互為排斥關係，這時球形磁鐵1123會在內腔1121內轉動，自行調整至磁極相互吸引的位置。[0039]實施例三，如圖8所示。
[0040]在本實施例中，拼接凸臺11兩端部設有內腔1121 ;所述磁吸組件包括可活動的裝置在內腔中的徑向充磁磁鐵，所述磁鐵為圓柱形磁鐵1124。圓柱形磁鐵1124可繞軸向自由轉動；圓柱形磁鐵1124徑向充磁後其表面上的磁性為S-N關係，當兩個拼塊的兩個面相貼近時,如同邊為N-S極，則圓柱形磁鐵1124是互為排斥關係，這時圓柱形磁鐵1124會在內腔1121內轉動，自行調整至磁極相互吸引的位置。
[0041]結合圖9和10以及圖11和12，詳細的說明一下關於具體實施例中電連接件的結構。電連接件111於拼接凸臺11的外側面和上端面為至少一個連接觸點，在優選的實施例中是三個連接觸點，所述連接觸點為彈簧探針或彈片；所述電連接件111於拼接凸臺的下端面為至少一個接觸端，在優選的實施例中是三個接觸端；所述連接觸點和接觸端的位置相互對應，也就是說，當兩個拼塊上下層疊的時候，位於上面的拼塊下端面的三個接觸端能夠完全的對應上位於下面的拼塊上端面的連接觸點，實現兩者的電路導通；當其中一拼塊的底面32與另一拼塊的表面31四邊對齊疊加時，中心觸點和擴展電連接件與所述焊盤——對應的接觸導通。
[0042]為了便於製造、節約成本及考慮到產品的穩定性，拼接凸臺11上端面的連接觸點和下端面的連接端分別為長彈簧探針1112的彈簧觸點和探針底座；拼接凸臺11側面的連接觸點為短彈簧探針1111。
[0043]為了便於加工製造，拼塊I的框結構分為上殼21和下殼22兩部分，通過螺絲或超聲波焊接將上下殼緊固在一起形成一個整體。
[0044]為了實現電子積木的功能，拼塊I的內部裝置有電路板116和電子元器件(圖中並未示出)，電子元器件可以是LED光源、小喇叭、小馬達、距離傳感器、溫控傳感器、光感應器、聲音感應器、功能按鍵等等，所述拼塊I的上端面中部設為電子元器件的展示區113，用於電子元器件的功能展示或外接；具體的，例如電子元器件為LED光源，那麼功能孔就設置為光源釋放孔，從該孔中可以透散出光亮。
[0045]內置的電路板116可以根據應用需要設計不同功能的電路，電路板116本身可以是纖維板也可以是柔性線路板；電子元器件可以是不同的元器件，如不同顏色的LED光源、小喇叭、小馬達、小音箱、功能按鍵、距離傳感器、溫控傳感器、光感應器、聲音感應器等等，這些均視具體需要而增加。
[0046]為了使得拼塊之間層疊時更具有穩定性，定位更精準，如圖5和6所示的，拼塊I的上端面設置有定位導正凹槽114 ;所述拼塊的下端面設置有與所述導正凹槽114匹配的導正凸起115，當兩個拼塊上下層疊的時候，位於上面的拼塊下端面的導正凸起115能夠完全的嵌入至位於下面的拼塊上端面的導正凹槽114中實現定位。
[0047]為了使得拼塊之間側面拼接(即一拼塊的拼接凸臺的側面與另一拼塊的拼接凸臺側面拼接)時更具有穩定性，定位更精準，防止出現拼接錯位等，如圖5所示的，所述拼接凸臺11的外側面的一端設置有防呆凸塊1162，另一端設置有防呆凹槽1161，當兩個拼塊側面拼接的時候，防呆凸塊1162能夠完全的嵌入至防呆凹槽1161中實現定位。
[0048]以上所述，僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同替換和改進，均應包含在本實用新型技術方案的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種改進的多面接觸電子積木，包括複數個相同的拼塊，拼塊內部裝置有電路板和電子元器件，電路板上設置有電路模塊；其特徵在於: 所述拼塊結構為十字架狀，有前後左右四塊相同的拼接凸臺； 所述拼接凸臺的外側面和上下端面上均設置有與電路模塊相連的電連接件；拼塊內所有的所述電連接件之間相互並聯，所述電連接件可用於傳送電流、信號或數據； 所述拼接凸臺內設置有磁吸組件，任意兩個拼塊上設有電連接件的拼接凸臺面都能通過所述磁吸組件相吸附拼接並可使電連接件導通； 所述拼塊底面的中心位置設有一中心觸點，圍繞該中心觸點均布有四組擴展電連接件，每組擴展電連接件均與相鄰的凸臺上的電連接件平行設置； 所述拼塊表面有與擴展電連接件和中心觸點一一對應的焊盤； 所述焊盤、擴展電連接件和中心觸點均與電路模塊電連接；一拼塊的底面與另一拼塊的表面四邊對齊疊加時，中心觸點和擴展電連接件與所述焊盤接觸導通。
2.根據權利要求1所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述拼塊的表面中部開有敞口，電路板緊靠拼塊的表面內置；所述焊盤設置在電路板位於敞口的部位。
3.根據權利要求2所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述拼接凸臺兩端部設有內腔；所述磁吸組件包括可活動的裝置在內腔中的徑向充磁磁鐵，所述磁鐵為圓環形磁鐵或球型磁鐵或圓柱形磁鐵。
4.根據權利要求3所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述電連接件於拼接凸臺的外側面和上端面為至少一個連接觸點，所述連接觸點為彈簧探針或彈片；所述電連接件於拼接凸臺的下端面為至少一個接觸端；所述連接觸點和接觸端的位置一一對應；所述中心觸點為彈簧探針或彈片；所述擴展電連接件為至少一個連接觸點，所述連接觸點為彈簧探針或彈片。
5.根據權利要求4所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述拼塊的上端面設置有定位導正凹槽；所述拼塊的下端面設置有與所述導正凹槽匹配的導正凸起；所述拼接凸臺的外側面的一端設置有防呆凸塊，另一端設置有防呆凹槽。
6.根據權利要求5所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述電子元器件可為LED光源、小喇叭、小馬達、距離傳感器、溫控傳感器、光感應器、聲音感應器、功能按鍵。
7.根據權利要求3所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:當磁鐵為圓環形磁鐵時，所述內腔內還設置有一與圓環形磁鐵的圓環匹配的定位柱，圓環形磁鐵可繞軸向自由轉動；當磁鐵為圓柱形磁鐵時，所述內腔為圓柱狀空間，圓柱形磁鐵內置其中可繞軸向自由轉動。
8.根據權利要求4所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述拼接凸臺的外側面和上端面的連接觸點為三個，所述拼接凸臺下端面的連接端亦為三個；其中，拼接凸臺上端面的連接觸點和下端面的連接端分別為彈黃探針的彈黃觸點和探針底座。
9.根據權利要求4所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述擴展電連接件為一個或三個連接觸點。
10.根據權利要求1-9中任一項所述的多面接觸電子積木，其特徵在於:所述拼塊由塑膠上蓋和塑膠下蓋組合而成。
【文檔編號】G09B23/18GK203577330SQ201320794535
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】魏正鵬 申請人:魏正鵬