CN105363218A - 磁性电子积木 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性电子积木，包括腔体、盖体、磁铁、第一磁铁空腔和电路板，腔体与盖体固定连接组成多面体，第一磁铁空腔设在腔体的侧棱内部，磁铁置于第一磁铁空腔内，且可自由活动，电路板设在腔体内，电路板上设有用于导电的接触端子，腔体表面上设有通孔，接触端子从通孔中伸出。本发明中，在积木中的磁铁空腔内放入可自由活动的磁铁，使得任意面可多角度的吸附，同时电路板上的接触端子从腔体表面上的通孔中伸出，保证积木内元器件的电连接，本发明既保证积木块之间的紧密连接，也保证积木间的电连接。

Description

磁性电子积木
技术领域
本发明涉及一种积木玩具，特别是一种磁性电子积木。
背景技术
目前的电子积木，加入电路板后，无法保证积木每个面间的磁吸引力，因为电路板会占据每个内表面的有限空间位置，导致磁铁位置的设置无法保证每个面的磁场强度。有的磁铁为了让出空间给电路板或者电路元件，还被设置在了积木的各个顶角处，这不便于积木间的有效拼接，堆叠出的积木也不稳定。传统的电子积木由于采用纽扣，插拔比较困难，生产工艺复杂，成本较高，需要手工焊接，甚至需要搭配安装底座，拼搭方式不够简单。另一方面，电子积木采用子母扣作为导电接头会导致电能损耗厉害，并且容易损坏。以上的方式也限制了电子积木的堆叠的多样性和趣味性。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁性电子积木，以解决上述技术问题中的至少一个。
根据本发明的一个方面，提供了一种磁性电子积木，包括腔体、盖体、磁铁、第一磁铁空腔和电路板，腔体与盖体固定连接组成多面体，第一磁铁空腔设在腔体的侧棱内部，磁铁置于第一磁铁空腔内，且可自由活动，电路板设在腔体内，电路板上设有用于导电的接触端子，接触端子从腔体表面伸出。
本发明中，在积木中的磁铁空腔内放入可自由活动的磁铁，使得任意面可多角度的吸附，同时电路板上的接触端子从腔体表面上的通孔中伸出，保证积木内元器件的电连接，磁性电子积木既保证积木块之间的紧密连接也保证积木间的电连接。每个积木间通过接触端子的连接即可实现电连接，不需要搭配安装底座，拼接方式简单。积木玩家可以自由搭建积木电路，大大提高了学习电路原理的效率，同时，可以创作出多样模型，引发孩子的创造力与想象力。
在一些实施方式中，多面体为六面体，第一磁铁空腔的数量为四个，分别设在腔体的四个侧面棱的内部。由此，磁铁置于第一磁铁空腔内，并可自由活动，通过磁铁的自由旋转，调整磁极，使得六面体的每个侧面上带有磁性。
在一些实施方式中，腔体表面至少有四个面伸出有接触端子,腔体表面上设有通孔，接触端子从通孔中伸出。由此，可以满足不同拼接的需要，对于某些拼接，可以避免由于接触端子带来的面与面之间的不紧密接触，从而增加积木模型的稳定性。
在一些实施方式中，磁性电子积木还包括磁铁支架，磁铁支架设在腔体内，磁铁支架上端设有凸耳，磁铁支架下端设有凸脚，凸脚、凸耳和第一磁铁空腔形成封闭空间。由此，凸耳卡在第一磁铁空腔的上端，防止磁铁支架完全填充第一磁铁空腔；凸脚、凸耳与第一磁铁空腔形成一定的封闭空间，使得磁铁在一定的空间内自由活动，保证磁铁的旋转与磁场强度。
在一些实施方式中，腔体包括第二磁铁空腔，第二磁铁空腔的数量为八个，分别设在腔体的底面与上面的八个棱处，磁铁置于第二磁铁空腔内，并可自由活动。由此，通过磁铁的自由旋转，调整磁极，使得六面体的上下表面及侧面带有磁性，并保证磁场的强度。
在一些实施方式中，盖体的四个内边沿上设有与第二磁铁空腔对应的凹槽，凹槽与第二磁铁空腔形成封闭空间。由此，该凹槽与第二磁铁空腔形成一定的空间，限制磁铁在有限的空间内自由活动，保证磁铁的旋转，从而保证该区域内的磁场强度。
在一些实施方式中，电路板上设有电子元器件，电子元器件置于腔体内。由此，积木可实现各种电路功能，同时防止电子元器件外露而导致积木的损坏，也防止小孩吞食元器件。
在一些实施方式中，电子元器件是LED灯、喇叭、声音感应器、电阻、电容、开关、马达和按键中任一种或其组合。由此，积木可以实现发光、发声、电动等功能，增加积木的趣味性。
在一些实施方式中，磁性电子积木还包括透光板，透光板设在腔体和盖体的外表面上。由此，LED灯光可以透过透光板使积木发光。
在一些实施方式中，磁铁是径向磁铁。由此，磁铁可以绕其自身轴线自由旋转调整磁极。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的磁性电子积木的结构示意图；
图2是图1所示的磁性电子积木的爆炸示意图；
图3是图2所示的磁性电子积木的另一角度示意图；
图4是图1所示的磁性电子积木的腔体结构示意图；
图5是图4所示的磁性电子积木的腔体与磁铁支架分离的结构示意图；
图6是图4所示的磁性电子积木的腔体的俯视图；
图7是图6所示的磁性电子积木的腔体沿A-A线的截面图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明。
图1至图3示意性地显示了本发明一种实施方式的磁性积木的结构。
如图1-3所示，本实施例的磁性积木为一个六面体，包括腔体1、盖体2、磁铁3、第一磁铁空腔4和电路板5，腔体1与盖体2固定连接组成多面体，第一磁铁空腔4设在腔体1内部，磁铁3置于第一磁铁空腔4内，且可自由活动，电路板5设在腔体1内，电路板5上设有用于导电的接触端子6，腔体1表面上设有通孔7，接触端子6从通孔7中伸出。
在本实施例中，腔体1与盖体2是通过超声波焊接固定连接组成多面体，在其它实施方式中，可以采用胶黏结、卡接、扣接或插接。在本实施例中，第一磁铁空腔4与腔体1是一次固定成型，并且成型在腔体1内的侧棱上，呈圆柱形，优选成型在侧棱的中间处，以保证侧面上的磁场强度。电路板5为四边形，在其四个边上成型有四个凸台14，以卡扣的方式与腔体1连接，并且电路板5上的接触端子6从腔体1的表面上的通孔7伸出，用于导电。接触端子6可以是弹簧探针、电弹簧、弹片。
如图4-7所示，第一磁铁空腔4的数量为四个，分别设在腔体1的四个侧面棱的内部。在本实施例中，有六个面有接触端子6，在其它实施方式中，可以只有四个或五个面有接触端子6。在设有通孔7的面上，至少设有三个通孔，在本实施例中，每个面上设有十一个通孔7，其中有三个通孔7伸出有接触端子6，其余的通孔7内的接触端子6并没有伸出，这样可以满足不同拼接的需要，对于某些拼接，可以避免由于接触端子带来的面与面之间的不紧密接触，从而增加积木模型的稳定性。
如图2-5所示，磁性电子积木还包括磁铁支架8，磁铁支架8设在腔体1内，磁铁支架8上端设有四个凸耳9，磁铁支架8下端设有四个凸脚10，凸耳9、凸脚10与第一磁铁空腔4形成封闭空间。其中磁铁支架8是一体成型的，凸耳9与凸脚10都是一体成型为磁铁支架8。在本实施例中，凸耳9是小圆柱形，在其它实施方式中可以是正方形、长方形或其它任意可以卡住磁铁支架8的形状，在此情况下，第一磁铁空腔4的形状也作相应的设置。在本实施方式中，凸脚10是设置为与侧面棱角相对应的直角形状；在其它实施方式中，当第一磁铁空腔4设在棱的旁边，即面的边沿的时候，凸脚10的形状也可以变为长方体或其它与其对应的形状。只要凸脚10与第一磁铁空腔4形状相吻合，组成了有限的封闭空间使得磁铁3能在该空间内自由活动均可。
如图2、4、6、7所示，腔体1包括第二磁铁空腔11，第二磁铁空腔11的数量为八个，分别设在腔体1的底面与上面的八个棱上，磁铁3置于第二磁铁空腔11内，并可自由活动。在本实施例中，第二磁铁空腔11是一体成型在腔体1的上下两个面的棱上。成型于腔体1上面的第二磁铁空腔11是位于侧壁一端的凹槽型的空腔，成型于腔体1底面的第二磁铁空腔11也可采用此种结构，但是在腔体1底面固定连接上时得先把磁铁3放入。如图3所示，为了使磁铁3在第二磁铁空腔11也是在有限空间内活动，保证磁场强度，在盖体2的四个边沿上设有与第二磁铁空腔11对应的凹槽12，凹槽12与第二磁铁空腔11形成封闭空间。腔体1的底面上也设有凹槽12，保证底面上的磁铁3也是在有限的空间内自由活动，还提高了积木的结构强度，使得磁铁3不易脱离第二磁铁空腔11而影响电路板5的工作。以上采用侧面棱上设置磁铁空腔的结构可以有效地保证电路板5不会占用磁铁空腔的位置，同时也保证了每个面的磁铁强度，解决了磁铁与电路板在积木中的组合问题。
在本实施例中，电路板5上设有电子元器件，电子元器件置于腔体1内。电子元器件是LED灯、喇叭、声音感应器、电阻、电容、开关、马达和按键中任一种或其组合，使得电路板有一定的电路功能展示。电子元器件设在积木内，防止丢失，同时也防止小孩不慎吞食。在本实施例中，电路板5与伸出接触端子的通孔7不是一体的，即设有通孔7的面是与腔体1一体成型的，在其它实施方式中，设有通孔7的那个面可以是与电路板5一体成型，再通过超声焊接、卡接等方式与腔体1连接。
如图2、3所示，为了使积木内LED灯的光可以透射出来，在腔体1和盖体2的外表面上设有透光板13。该透光板13采用透光材料制造，如本实施例中采用亚克力板，在其它实施例中可以采用钢化玻璃透光板或者透光石透光板。本实施例中采用卡扣的方式把透光板13固定在腔体1上。在其它实施方式中，可以采用胶黏结的方式固定透光板13。在本实施例中，透光板13为圆环形，所以在积木的外表面的每个面上都预留有圆环形的槽，方便透光板镶嵌进去。在其它实施方式中，透光板也可是正方形框或长方形框，也可以是一个圆形实心板、或者其它形状的透光板，总之，能起到透光作用即可。
在本实施例中，磁铁是径向磁铁。采用径向充磁的圆柱形磁铁，磁铁可以在磁铁空腔内绕其自身轴线自由旋转调整磁极，实现多面多角度的吸附，保证积木块之间的紧密连接。
以上实施例只采用了六面体形状的积木，在其它实施例中，可以是三角椎体、三棱柱、五棱柱、六棱柱等其它多面体。
以上所述的是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，做出的若干变形和改进都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种磁性电子积木，其特征在于，包括腔体(1)、盖体(2)、磁铁(3)、第一磁铁空腔(4)和电路板(5)，所述腔体(1)与盖体(2)固定连接组成多面体，所述第一磁铁空腔设在腔体(1)内侧棱处，磁铁(3)置于第一磁铁空腔(4)内，电路板(5)设在腔体(1)内，所述电路板上设有用于导电的接触端子(6)，所述接触端子(6)从腔体(1)表面伸出。
2.根据权利要求1所述的磁性电子积木，其特征在于，还包括磁铁支架(8)，所述磁铁支架(8)设在腔体(1)内，所述磁铁支架(8)上端设有凸耳(9)，所述磁铁支架(8)下端设有凸脚(10)，所述凸脚(10)、凸耳(9)与第一磁铁空腔(4)形成封闭空间。
3.根据权利要求2所述的磁性电子积木，其特征在于，所述多面体为六面体，所述第一磁铁空腔(4)的数量为四个。
4.根据权利要求3所述的磁性电子积木，其特征在于，所述腔体(1)表面至少有四个面伸出有接触端子(2)，所述腔体(1)表面上设有通孔(7)，所述接触端子(6)从通孔(7)中伸出。
5.根据权利要求1-4任一项所述的磁性电子积木，其特征在于，所述腔体(1)包括第二磁铁空腔(11)，所述第二磁铁空腔(11)的数量为八个，分别设在腔体(1)的底面与上面的八个棱上，磁铁(3)置于第二磁铁空腔(11)内，并可自由活动。
6.根据权利要求5所述的磁性电子积木，其特征在于，所述盖体(2)的四个边沿上设有与所述第二磁铁空腔(11)对应的凹槽(12)，所述凹槽(12)与第二磁铁空腔(11)形成封闭空间。
7.根据权利要求6所述的磁性电子积木，其特征在于，所述电路板(5)上设有电子元器件，电子元器件置于腔体(1)内。
8.根据权利要求7所述的磁性电子积木，其特征在于，所述电子元器件是LED灯、喇叭、声音感应器、电阻、电容、开关、马达和按键中任一种或其组合。
9.根据权利要求8所述的磁性电子积木，其特征在于，还包括透光板(13)，所述透光板(13)设在腔体(1)和盖体(2)的外表面上。
10.根据权利要求1所述的磁性电子积木，其特征在于，所述磁铁(3)是径向磁铁。
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