一種磁性盒及具有該磁性盒的玩具拼塊的製作方法
2023-12-01 13:28:26
一種磁性盒及具有該磁性盒的玩具拼塊的製作方法
【專利摘要】一種磁性盒及具有該磁性盒的玩具拼塊，包括具有N極和S極的磁體，磁體裝在一具有圓柱形內腔的軸套內，磁體的N極和S極徑向對稱分布且彼此隔開，磁體的外露端面裝有一蓋板，並且蓋板與磁體、軸套結合後三者形成一體結構的可延磁體自身軸線旋轉的旋轉體。玩具拼塊的本體端部設置有可供磁性盒裝入的容納空間，並且磁性盒的軸套的底部外面中心與本體端部的容納空間之間設有軸旋轉結構。本實用新型結構簡單、合理，使模塊能很容易地安裝到拼塊本體中，並且拼塊相互對接時，磁體間在磁力作用下旋轉靈活而能輕易地實現自動對接，進而能構建出不同的積木造型，富有趣味性和益智性。
【專利說明】
一種磁性盒及具有該磁性盒的玩具拼塊
技術領域
[0001]本實用新型涉及玩具技術領域，更具體地說是涉及一種利用磁力相互吸附而可組合成不同式樣的磁性盒及具有該磁性盒的玩具拼塊結構。
【背景技術】
[0002]積木這種屬於「建構性的玩具」在兒童智力開發中很有作用，因為它可讓孩子透過眼睛的觀察和雙手的操作，經過反覆的推敲與組合，把原本零亂的單元配件，組合成一個完整的構成物，很自然的在其中體會「空間」的概念。並且在玩積木的過程中，小孩更能依其成長的見識設計形狀，並陶醉在其自我的幻想之中，進而發揮其創作空間以訓練腦力。但現有積木多為搭接式，這種積木儘管色彩圖案豐富、形狀直觀，但拼出圖形不能移動，一碰就散，而且整理費時間，因此使積木趣味性受到限制。
[0003]因此目前有一種利用磁力原理的玩具，即當兩個磁體相互接近時，磁力在不同的磁極之間(在N極與S極之間)表現為引力，從而吸引磁體彼此靠近，而磁力在相同的磁極之間(N極之間或S極之間)表現為斥力，從而推動磁體彼此遠離。這種磁性玩具通過可相互吸附的構件，可搭建成各種立體造型，不但趣味性、益智性強，且造型靈活多變，且搭接穩固。如公告號為CN101516460A所公開的一種磁性拼塊玩具，其具有南磁極面和北磁極面的磁體，磁體通過軸套上的軸與本體上的軸孔配合可旋轉地安裝在本體上，這樣通過一個磁體的南磁極面或北磁極面能夠自動與另一個磁體的北磁極面或南磁極面相對，使得拼塊能夠連接至具有相同結構的另一拼塊，而不會相對於彼此滑動。
【發明內容】
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是要提供一種不同於現有結構的磁性盒，通過合理設計，使磁性盒能容易地安裝到拼塊中，並且拼塊相互對接時，磁體間在磁力作用下旋轉靈活而能輕易地實現自動對接。
[0005]本實用新型所要解決的另一技術問題是要提供一種應用有上述磁性盒的磁性玩具拼塊，通過拼塊磁體間的相互吸引，而搭建成各種積木造型。
[0006]本實用新型解決第一技術問題所採用的技術方案為:該磁性盒，包括具有N極和S極的磁體，其特徵是所述磁體裝在一內腔與磁體相匹配的軸套內，磁體的N極和S極徑向對稱分布且彼此隔開，磁體的外露端面裝有一蓋板，並且蓋板與磁體、軸套結合後三者形成一體結構的可延磁體自身軸線旋轉的旋轉體。
[0007]所述的蓋板可以是一與磁體、軸套外形相匹配的圓形狀蓋板，且蓋板上開有兩個可供磁體的N極和S極端面透過的通孔，並且兩通孔之間有可嵌入磁體N極與S極之間空缺部位的嵌入部，而兩通孔外圍形成一圈環狀體，且環狀體上分布有若干球形凸起，這樣該圈環狀體的結構能起到類似軸承的作用，利於磁性盒旋轉。
[0008]為了利於將蓋板、磁體及軸套結合成延磁體自身軸線旋轉的旋轉體，在所述的軸套的底部內面中心可以設有一凸軸，相對應地在所述的磁體與蓋板上分別設有可供該凸軸穿入的中心通孔;這樣組裝時軸套的凸軸穿入磁體與蓋板上的孔內，並可用膠粘劑將三者粘接成一體。
[0009]所述的磁體可採用整體或分體形式，如可採用具有U型結構的整體磁體，磁體的非完整圓柱形表面與軸套的圓柱形內腔相吻合;或可由兩塊相同形狀的帶N極的第一磁塊和帶S極的第二磁塊構成，第一磁塊和第二磁塊均呈由圓柱體沿軸向剖切部分構成的小於半圓柱體狀。
[0010]本實用新型解決另一技術問題所採用的技術方案為:該玩具拼塊包括具有至少一個端部的本體，其特徵是所述本體的全部或局部端部設置有所述磁性盒的容納空間，並且磁性盒的軸套的底部外面中心與本體端部的容納空間之間設有軸旋轉結構，通過該結構使磁性盒能在容納空間內延磁體自身軸線旋轉。
[0011]所述的軸旋轉結構可以通過多種方式來實現，優選地，包括設在軸套底部外面中心的球形軸頭以及設在本體容納空間底部中心的球形軸頭座，所述的球頭軸頭可旋轉地設在球形軸頭座上。
[0012]為了便於磁性盒安裝，所述的本體採用可彼此拆卸和彼此連接的兩半部結合構成，每一端部的容納空間由位於端面的前擋板和位於內部的後擋板圍合構成，所述的軸頭座設在後擋板上，前檔板的中間有可供蓋板嵌合的圓形開口，這樣通過前、後擋板對磁性盒可轉動地限位在容納空間內。
[0013]所述的本體可以是一具有兩個端部的圓柱體構件;也可以是具有一個或兩個以上端部的規則或非規則型態的構件。
[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在於:本實用新型的磁性盒結構簡單、合理，使模塊能很容易地安裝到拼塊本體中，並且拼塊相互對接時，磁體間在磁力作用下旋轉靈活而能輕易地實現自動對接，進而能構建出不同的積木造型，富有趣味性和益智性。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型實施例磁性盒的分解示意圖。
[0016]圖2為圖1組合後的外形不意圖。
[0017]圖3為本實用新型實施例玩具拼塊的分解示意圖。
[0018]圖4為圖3組合後的外形示意圖。
[0019]圖5為圖4將本體的一半部分離後的示意圖。
[0020]圖6為圖4的剖面示意圖。
[0021]圖7為兩個拼塊對接時的相斥狀態圖。
[0022]圖8為兩個拼塊對接時的相吸狀態圖。
[0023]圖9為兩個拼塊對接後的狀態圖。
[0024]圖10為磁體的另一結構示意圖(分體結構)。
【具體實施方式】
[0025]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0026]結合圖1-圖9所示，本實用新型的磁性盒包括磁體2、軸套I以及蓋板3，其中:
[0027]參照圖1所示，磁體2為整體結構，具體地說是由圓柱體狀的磁鐵前部中間部位延軸向切去，後部相連形成的一 U形結構的磁體，磁體2的非完整圓柱形表面與軸套的圓柱形內腔相吻合。這樣磁體2的N極21a和S極21b徑向對稱分布且彼此由切去的空缺部位22隔開，空缺部位22可供蓋板的嵌入部32嵌入。磁體2的後部中心開有通孔21，可供軸套I上的凸軸12穿入。
[0028]當然，磁體除了採用本實施例所示的整體磁體外，也可以採用分體拼合的結構，如圖10所示，磁體可由兩塊相同形狀的帶N極的第一磁塊和帶S極的第二磁塊構成，第一磁塊和第二磁塊均呈由圓柱體沿軸向剖切部分構成的小於半圓柱體狀。相應地將蓋板和軸套作一些適應性的改型，這樣也同樣能實現本實用新型的發明目的。
[0029]軸套I為一端敞開，另一端帶底部的圓柱體狀，磁體2嵌合在軸套I內。而軸套I的底部內面中心成形有一凸軸12，外面中心有一球形軸頭11，其中凸軸12是用來與磁體2和蓋板3組合時，插入到磁體2和蓋板3上的中心通孔21、33內，以保證三者的旋轉軸線在同一軸心線上。而球形軸頭22是用來本磁性盒裝到拼塊本體4中時，與設在本體容納空間42底部中心的球形軸頭座46相配合，構成一軸旋轉結構，使磁性盒能旋轉。
[0030]蓋板3為一與磁體2、軸套I外形相匹配的圓形狀蓋板，且蓋板上開有兩個可供磁體的N極21a和S極21b端面透過並嵌合的通孔31a、31b，並且兩通孔之間成形有與磁體N極與S極之間空缺部位22形狀相一致的嵌入部32，能嵌合到磁體N極與S極間的空缺部位22中，而嵌入部32的中心開有中心通孔33。而兩通孔31a、31b外圍形成了一圈環狀體34，在環狀體34的外側表面上分布有若干球形凸起35，其目的是使環狀體34的結構能起到類似軸承的作用，以利於磁性盒的旋轉。
[0031]軸套1、磁體2、蓋板3可以通過膠粘劑粘接成一體，由此構成的磁性盒可延磁體自身軸線靈活旋轉，並且能很容易地安裝到各類拼塊中。
[0032]再參照圖3-圖6，本實用新型實施例圖中所示的拼塊其本體4外形為一圓柱體，具有兩個端部，在每一端部可以安裝一磁性盒。當然根據不同拼塊設計，拼塊本體也可以是具有一個或兩個以上端部的規則或非規則型態的構件，端部也可以根據需要選擇性地進行全部或局部安裝磁性盒，而不限於實施例圖中所示的。
[0033]為配合磁性盒的安裝，拼塊本體4採用可彼此拆卸和彼此連接的兩半部41a、41b結合構成，兩端部均設有可供磁性盒放置的容納空間42，該容納空間42由位於每一端部的端面的前擋板43和位於內部的後擋板44圍合構成，後擋板44中心成形有軸頭座46，前檔板43的中間有圓形開口 45，開口 45大小要與磁性盒的蓋板3相匹配。
[0034]當磁性盒裝到該容納空間42中後，磁性盒中的磁體的N極21a和S極21 b的端面外露於前擋板的開口45，並以持平為好。磁性盒上的球形軸頭11位於後擋板的軸頭座46內，蓋板的環狀體34靠在前擋板43的內壁上，由其上的球形凸起35與前擋板43的內壁相接觸。這樣由前、後擋板43、44對磁性盒進行了軸向和徑向的限位，使每一磁性盒可轉動地限位於各自的容納空間內。
[0035]再如圖7-圖9所示，依磁體同極相斥、異極相吸的原理，兩拼塊在對接時，磁性盒內的磁體在兩個拼塊靠近過程中，磁體在磁鐵本身的磁力(斥力、吸力)作用下，延自身軸旋轉，達到異極相吸位置，兩個拼塊在磁體作用下吸附在一起，這樣就達到兩個拼塊自動連接的目的。
[0036]本實施例是以較簡單的圓柱形拼塊為例，但如將拼塊設計成其它如T形、L形等等形狀，那麼不同形狀的拼塊拼接時，可以向上或向外搭建延伸就可以拼成各種多層次的立體造型。而採用磁性吸附搭成的造型，組合變化容易，且造型穩固、不易碰散。
【主權項】
1.一種磁性盒，包括具有N極和S極的磁體，其特徵在於:所述磁體裝在一內腔與磁體相匹配的軸套內，磁體的N極和S極徑向對稱分布且彼此隔開，磁體的外露端面裝有一蓋板，並且蓋板與磁體、軸套結合後三者形成一體結構的可延磁體自身軸線旋轉的旋轉體。2.如權利要求1所述的磁性盒，其特徵在於:所述的蓋板為一與磁體、軸套外形相匹配的圓形狀蓋板，且蓋板上開有兩個可供磁體的N極和S極端面透過的通孔，並且兩通孔之間有可嵌入磁體N極與S極之間空缺部位的嵌入部，而兩通孔外圍形成一圈環狀體，且環狀體上分布有若干球形凸起。3.如權利要求1所述的磁性盒，其特徵在於:所述的軸套的底部內面中心設有一凸軸，相對應地在所述的磁體與蓋板上分別設有可供該凸軸穿入的中心通孔;所述的軸套、磁體、蓋板通過粘接構成一體。4.如權利要求1所述的磁性盒，其特徵在於:所述的磁體為一具有U型結構的整體磁體，磁體的非完整圓柱形表面與軸套的圓柱形內腔相吻合。5.如權利要求1所述的磁性盒，其特徵在於:所述的磁體採用分體結構，由兩塊相同形狀的帶N極的第一磁塊和帶S極的第二磁塊構成，第一磁塊和第二磁塊均呈由圓柱體沿軸向剖切部分構成的小於半圓柱體狀。6.—種具有如權利要求1至5任一項所述的磁性盒的玩具拼塊，包括具有至少一個端部的本體，其特徵在於:所述本體的全部或局部端部設置有所述磁性盒的容納空間，並且磁性盒的軸套的底部外面中心與本體端部的容納空間之間設有軸旋轉結構，通過該結構使磁性盒能在容納空間內延磁體自身軸線旋轉。7.如權利要求6所述的玩具拼塊，其特徵在於:所述的軸旋轉結構包括設在軸套底部外面中心的球形軸頭以及設在本體容納空間底部中心的球形軸頭座。8.如權利要求7所述的玩具拼塊，其特徵在於:所述的本體以兩半部結合構成，每一端部的容納空間由位於端面的前擋板和位於內部的後擋板圍合構成，所述的軸頭座設在後擋板上，前檔板的中間有可供蓋板嵌合的圓形開口。9.如權利要求8所述的玩具拼塊，其特徵在於:所述的本體呈一具有兩個端部的圓柱體。
【文檔編號】A63H33/10GK205699479SQ201620651233
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】呂元勝
【申請人】呂元勝