CN105611975A - 选择性导电玩具搭建元件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种选择性导电玩具搭建元件，包括：一主体其适于可释放接合至至少一个其他玩具搭建元件主体或至一相应基板，所述主体包括至少一个导电部分其具有适于在一导电部分或一相邻玩具搭建元件主体的接触区域产生压力的至少一个接触区域，以这种方式保证在所述玩具搭建元件之间以一期望的位置和方向导电。

Description

选择性导电玩具搭建元件

技术领域

本发明涉及搭建系统技术领域。更具体地说，本发明涉及可释放地互连搭建元件(例如，通常被称为“乐高积木”类型的玩具积木)，其在一个或多个选定的方向上导电。

背景技术

可连接积木玩具，如乐高提供的搭建元件，允许人们建立三维结构，并提供了一个独特的教育体验。玩这种积木可以开发技能，如3D视觉，创造，操作，角色扮演等。常见的玩具积木已经补充了或一特定外观或一机械或电功能以增强游戏价值的专用搭建元件。这些功能包括例如电机，开关和灯，还包括从传感器接收输入，以及可以响应接收到的传感器输入触发功能元件的可编程处理器。在某些情况下，现有技术的一电子系统被合并在搭建元件中，以允许可编程机器人构建，远程控制操作以及更多，如乐高头脑风暴机器人制造的机器人发明系统套件。但是，这些套件的电子部分不能容易地被用户开发并且结合多个电子组件是非常有限的。

今天，许多可连接玩具积木是由一非导电塑料材料，如丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，制造而成。这些被设计以这样一种方式，即两块积木是彼此可良好连接的以及可容易拆卸的。许多搭建套件允许高度复杂的3D模型连同简单形状的构建。一些套件通过机械地附接它们至现有的模块来结合电子组件，如电机，光源和传感器。在一些事例中，电子组件被嵌入或被封装在一塑料积木中，其允许直接附接至其他积木。

在这样的电子装置中所有的布线通过不属于结构的一部分的常规导线完成。电连接电路是简单的并且提供了简化的连接器被插入导线以插入至每个组件。在这个意义上对于用户来说该电路是不可见的，导线通常成对出现，唯一的构建经验是将部件连接在一起。教育经验是有限的，因为用户没有学到多少关于电子和电路；此外，它受连接实际导线的需要限制，其可能变得纠缠到一起，并且限制了机械运动以及没有好的视觉效果。更进一步，这些元件不包括基本的电子组件，如电容，线圈，电阻等。

科学教育套件的另一个流行主题是电子套件。这些通常包括特定基础主题，单机套件，其中用户体验包括连接执行某一功能的一电路。此类套件的示例是太阳能套件(太阳能交通工具)，电动喷泉，电动报警，电动涡轮机等。许多套件使用一塑料板在其上或直接或通过机械设备(弹簧)连接电导线。电组件可被机械地附接至电路板。但是，这种电子套件是有限制的，因为用户体验被限制在以一方式放置组件和连接导线，通过其路径的电流流向不是肉眼可见的。结果通常是导线的纠缠，完全掩盖了电路结构及其功能。因此，教育价值和学习经验是非常有限的。此外，每个套件的组件不能被用于其他装置或其他套件，并且通常被限于它们为此被设计的特定套件。

一些现有技术文献公开了提供导电搭建玩具积木的一各种布置，如US3,346,775，US3,553,883，US4,556,393，US6,805,605。然而，这样的布置需要电组件或导电插针被嵌入至搭建玩具积木的内部。例如，在US3,346,775中模块之间的电连接是经由一导线和一插针从下方至一导电板。US6,805,605公开了具有被插入在其内部的从上至下导电的导电插针的玩具积木。

US4,556,393公开了具有至少两行电接触点并且在每行中至少一个选定的插针以导电的一玩具搭建积木。传导是在选定的插针与相对面的插座之间。这种玩具搭建模块缺乏沿着积木的侧部传导的能力。此外，所选定的插针总是彼此纵向移位。

2011年10月4日由AdedoyinOgunniyi在网络上公布的一名为“导电乐高”(http://courses.media.mit.edu/2011fall/mass62/wp-content/uploads/2011/10/Conductive-LEGOS.pdf)的方案，教导如何获取塑料可连接积木(乐高品牌)和通过电镀，对金属涂层材料的一公知技术，使其涂覆一高导电铜层。图1A，1B和1C示意性地示出了这种导电可连接积木，由数字1，2和6标示。

瑞士专利申请CH455606A“用于搭建玩具的元件”公开了同一种类型的搭建积木，其被修改以包含电组件，以便它们可被用于构成电路。积木通常由一塑料材料制造而成，并且可以被涂覆一导电膜，例如通过在一金属膜上喷涂或通过匹配一模制的金属箔以适合或具有孔切割以匹配插针或柱，其被配置为在其他搭建积木的凹进区域内可释放接合。

由“导电乐高”项目和CH455606A公开的涂覆积木当他们相互接触时可被用以导电。然而，相邻的积木之间的电接触点是不稳定的(如图1A，1B和1C所示)，因为两个相邻积木1和2可能不总是相互接触且导电有时候在相邻积木的侧部之间的一空气间隙4发生，从而打破电接触。通常，这种积木的侧部没有任何连接面，其通常位于积木的上(阳)和下(阴)表面。当积木1和2(在图1的示例中)被一个挨着另一个放置在一合适的基板3上时可能会出现间隙，积木1和2经由位于每个积木底部的下方的附接表面被连接。积木6和积木1以一常规方式被连接，其中积木6的下表面，提供适于容纳阳连接元件的阴连接元件，被连接至在提供阳连接元件如小柱的积木1的上表面的相应附接表面。在这种常见的耦接方式中，通常无间隙存在，积木牢固连接，如数字5标示。

铜涂覆塑料积木的另一缺点是铜的氧化。一旦被氧化，铜不再是导电的并且失去了它的闪亮的金属外观。此外，铜是一种软金属容易产生划痕和机械损伤。

为了从可连接积木搭建电子电路，必须保证积木在期望的侧面或方向上彼此之间导电。此外，理想的是具有不同的积木在不同的面之间导电(例如，一积木的至少一个侧部和/或包括附接表面的至少部分上/下表面)。例如，一些积木将通过在其长度段且一些通过在其宽度段传导。

因此本发明的一个目的是提供一种玩具积木，其具有在选定方向上导电的能力。

本发明的另一个目的是提供导电玩具积木，其中电流路径是通过积木本身的形状和几何结构可见的。

本发明的其他目的和优势将随着描述的进行显而易见。

发明内容

本发明涉及一种选择性导电玩具搭建元件，包括：一主体其适于可释放接合至至少一个其他玩具搭建元件主体或至一相应基板，所述主体包括至少一个导电部分其具有适于在一导电部分或一相邻玩具搭建元件主体的接触区域产生压力的至少一个接触区域，以这种方式保证在所述玩具搭建元件之间以一期望的位置和方向导电。

根据本发明的一实施例，导电部分通过至少部分地涂覆主体而生成一导电层。

根据本发明的一实施例，该玩具搭建元件被一层或更多金属层涂覆，该金属选自铜、镍和铬。

根据本发明的一实施例，该接触区域从该导电部分或该主体向外延伸。

根据本发明的一实施例，该主体包括一上部分和/或一下部分，其中，该上部分具有一顶部附接表面且该下部分具有一底部附接表面，其中每个表面均被配置有为可释放接合其他玩具搭建元件的互补附接表面。

根据本发明的一实施例，该主体的上部分或底部附接表面的至少一段在被涂覆一导电层之后是导电的，从而被作为接触区域。

根据本发明的一实施例，该顶部附接表面具有向外延伸的一部分，产生具有一角型结构的一搭建元件，使得所述延伸部分与所述壳体的该侧部形成一90度角，从而允许使用所述延伸部分作为一接触区域。

根据本发明的一实施例，该玩具搭建元件的至少一个接触区域是柔性的或弹性的以保证当与另一个玩具搭建元件侧向按压时物理接触。

根据本发明的一实施例，至少一个接触区域包括从元件主体远离延伸的至少一个嵌入式柔性臂。根据本发明的一实施例，该柔性臂仅从一端被连接至所述主体以增加其柔性。

根据本发明的一实施例，该接触区域具有一圆形形状，从而保证平稳可连接至一相邻的玩具搭建元件。

根据本发明的一实施例，该玩具搭建元件还包括被容纳在一被耦接至该元件主体的塑料隔间内部的至少一个电组件，其中，所述至少一个电组件的每个电接触点均或直接或经由连线布置被电连接至在所述主体上的一相应的接触区域。

根据本发明的一实施例，每个电组件包括或被耦接至至少一个限流和/或电流监测组件。

在另一个方面，本发明涉及一种选择性导电玩具搭建元件制造方法，包括：

a)创建一可连接积木其具有至少一个部分适于在一导电部分或一相邻搭建元件的接触区域产生压力；以及

b)应用一导电层至所述至少一个部分的表面，从而转变所述至少一个部分成具有至少一个导电接触区域的一导电部分。

根据本发明的一实施例，该方法还包括重复涂层另外的金属导电层。

根据本发明的一实施例，该涂层通过使用光刻技术应用。

根据本发明的一实施例，该光刻技术涉及在该积木上从一定区域蚀刻金属层。

根据本发明的一实施例，该涂层通过应用附接充分的导电和非导电部分以形成一单一的积木。

在又一个方面，本发明涉及一种套件包括：

a)多个选择性导电玩具搭建元件，每个所述玩具搭建元件包括一主体其适于可释放接合至至少一个其他玩具搭建元件主体或至一相应基板，所述主体包括至少一个导电部分其具有适于在一导电部分或一相邻玩具搭建元件主体的接触区域产生压力的至少一个接触区域，以这种方式保证在所述玩具搭建元件之间以一期望的位置和方向导电；

b)多个非导电玩具搭建元件；以及

c)传统基板和玩具搭建系统的配件。

附图说明

在附图中：

图1A示意性地示出了根据现有技术的一导电可连接积木的一俯视图；

图1B示意性地示出了被设置在一基板上的图1A中的导电可连接积木的一侧视图；

图1C示意性地示出了根据现有技术的被设置在一基板上的导电可连接积木的一透视图；

图2A示意性地示出了根据本发明的一实施例的提供导电侧部面的一选择性导电积木的一透视图；

图2B是图2A中的选择性导电积木的一仰视图；

图3A和图3B示意性地示出了根据本发明的其他实施例的一选择性导电积木；

图4A示意性地示出了根据本发明的一实施例的一串联选择性导电积木的一典型配置的一俯视图；

图4B是图4A中的典型配置的一侧视图；

图5A、图5B和图5C示意性地示出了根据本发明的另一实施例的选择性导电积木；

图6示意性地示出了根据本发明的一实施例的积木的一典型几何结构；

图7A和图7B示意性地示出了根据本发明的一实施例的由导电涂层电连接的两个接触区域；

图8示意性地示出了根据本发明的一实施例的提供一电组件的一选择性导电积木；

图9示意性地示出了根据本发明的另一实施例的提供一电组件的一选择性导电积木；

图10A-10C示意性地示出了根据本发明的一实施例的以一叠环玩具形式实现的选择性导电玩具搭建元件。

具体实施方式

贯穿本说明书的术语“积木”是用于表示提供一个或多个导电段(例如，涂覆有一导电材料或覆盖有一金属层的搭建元件的一区域)的玩具搭建元件，并且其是包括适于进行被嵌入和连接以构建三维结构的积木的一互锁积木套件的部分。该术语并不意味着任何特定的形状，结构材料或几何结构，并且本发明适用于所有合适的积木，可以是至少部分地被覆盖或者涂覆有一导电层。为简单起见，本发明的实施例将主要利用以积木作为示例的形式的玩具搭建元件说明。然而，本发明可应用于其他形式的搭建元件，用于玩具搭建套件，如用于在彼此的顶部布置物体的一叠环玩具，如随后所示的图10A-10C，并且本发明不限于任何特定的形状且目的是涵盖任何合适的装配系统或游戏。此外，在一些情况下，导电区域可以由一金属部分附接至一非导电积木提供。本发明并不限于任何特定的导电涂层材料，但是当使用金属涂覆时它们可包括，例如，铜，镍和铬。

在下面的详细说明中，将参考到构成本发明的一部分的附图，其中具体的以积木的形式的选择导电玩具搭建元件的实施例或示例以例证的方式示出。然而，本发明可应用于其他形式的用于玩具搭建装置的搭建元件。此外，不同的实施例可以组合，其他实施例可以利用，并且结构的变化可以进行，在不脱离本发明的精神或范围内。因此以下详细说明不应被视为具有限制意义，并且本发明的范围由所附的权利要求及其等同物限定。此外，术语“例如(forexample)”，“例如(e.g.)”，“任选地”，如本文所使用，意在被用于介绍非限制示例。虽然某些示例积木引用某些参考，其他积木也可被使用，和/或示例积木可以组合成更少的积木和/或分成更多的积木。

图2A和2B示出了可以与本发明一起使用的一选择导电积木。在此图中所示的积木是特别方便的，因为它可以作为现有玩具积木装置的一扩展构建元件，而不需要在结构中进行重大的改变。积木通常在图中由数字100所示，包括至少一段(由侧部分11和12所示)涂覆有一金属层的一壳体10。壳体10适于可释放接合至至少一个其他玩具积木。壳体10还包括一上部分13和一下部分14。上部分13具有一顶部附接表面且该下部分具有一底部附接表面，每个表面均被配置为可释放接合其他玩具积木)的互补附接表面。在本实施例中，该顶部附接表面具有多个被配置为用于在其他玩具积木的凹进区域内可释放接合的柱15，并且该底部附接表面具有被配置为用于与其他玩具积木的柱可释放接合的一凹进区域16。在本典型实施例中，上部分13的顶部附接表面是非导电的(即，未涂覆有一金属层)且侧部分11和12的段涂覆有一个或多个金属层(即，导电段)。

本发明的其他变化也是可能的。前面的说明以示例和例证目的提供。本发明不一定局限于此。例如，所描述的积木100是一大致的长方体，具有一4×2网格的柱16。其他积木的尺寸和形状是可能在本发明的范围之内的。例如，圆筒形积木形状可被采用。具有不同数量和柱的配置的积木以及具有其他类型附接表面的积木可被使用。

根据本发明的一实施例，积木100(其可以是以一标准乐高积木的形式或以任何其他形状和尺寸)或部分地(即，仅壳体10的选定段)或完全地被涂覆有一导电金属层，并且具有横向上小于一相应的非导电标准积木的一物理尺寸，保证了在位于同一基板上相邻积木的导电区域之间存在一空气间隙(即，保证没有不可控的物理接触发生在相邻积木之间)。为了保证只在期望的方向上相邻积木之间电传导，积木100应提供有在涂覆层的区域向外延伸的至少一个接触区域。该接触区域的物理形状保证了只在期望的方向上相邻积木之间电传导，如将在这描述的图3，其示出了提供有向外延伸的这样的一接触区域的本发明的选择性导电积木的实施例。

与现有技术相对立的，本发明的选择性导电积木的形状是这样的，仅在积木上的期望位置上有两个导电积木之间的物理接触，且在所有其他位置上没有，以这样的方式保证在一期望的方向上电传导。选择性导电积木可与非导电积木一起使用且可被用于现有的非电子搭建套件。由于积木的选择性传导它们可被用于搭建精细的3D电子电路。

根据本发明的一实施例，本发明的选择性导电积木可以具有一个或多个以下特性：

-选择性导电积木的尺寸横向上小于一相应的非导电标准积木，以这样一种方式，两个相邻的导电积木将不能彼此在物理上接触；

-该选择性导电积木具有在涂覆区域向外延伸的至少一个指定接触区域，并因此被用于导电(如将在下文中关于图3，4A和4B的更多细节描述)；

-积木表面的至少一个部分被涂覆有可持久的(物理上)，耐侵蚀和闪亮的(即，具有一金属外观)的一导电层；

-该选择性导电积木具有类似于非导电积木的一形状因子且可被用于非导电积木套件。

图3A示意性地示出了根据本发明的一实施例的提供有向外延伸的至少一个指定接触区域的一导电积木200。积木200包括在积木的侧部分上提供的一导电段21，并且具有从其向外延伸的一接触区域22。接触区域22适于物理上接触一相邻的积木。由于这种布置以及积木的上述特性，导电段21将不能物理上接触一相邻的积木除了在从其突出的接触区域22。突出部分22可以具有弹性特性，其允许它朝向或远离积木一些移位。在本实施例中，积木200的顶部附接表面13是一非导电面(即，未涂覆有一金属层)。以相同的方式，积木200可以还包括在积木的其他侧部分上提供的附加导电段，例如，如具有从其向外延伸的接触区域25的由数字24标示的该段。根据本发明的一些实施例，积木200可完全或几乎完全导电。例如，整个积木可被分别涂覆一金属层，包括具有顶部附接表面和底部附接表面的上部分和下部分，使得顶部和底部表面两者均被配置为与可被用作接触区域的其他玩具积木的互补附接表面可释放接合。

根据本发明的一实施例，积木是从一非导电塑料材料，例如，丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)，制造而成，以包括沿侧部分向外延伸的一个或多个区域的一形式。应用一金属层，在包括向外延伸区域的侧部分中涂覆选定区域，导致包括接触区域的导电段的创制。具有接触区域的导电段如图3A中所示的以一X形状虚线标示的区域。每个向外延伸区域可以形成任何几何形状如矩形，圆形，等。例如，接触区域可以具有一圆形形状以保证相邻的积木之间平稳连接，如图4A和4B所示。

根据本发明一些实施例，接触区域是柔性的，弹性的(例如，在图3B中由一接触区域26所示的仅从一端被连接至积木主体，其中仅接触区域26的一端26'物理上连接至积木201的侧部分21，从而形成从积木主体远离延伸的一柔性臂)，以保证当与另一个积木侧向按压时物理接触。

图4A和4B示意性地示出了根据本发明的一实施例的放置在一相应的基板3上的一串联选择性导电积木的一典型配置。该串联包括相对于其宽度以串联方式放置的三个矩形选择性导电积木41，42和43。示例性积木41包括在其长度一侧上以及在其宽度一侧上提供的两个接触区域，如数字31和32分别标示。示例性积木42包括位于其两个宽度侧上的两个接触区域33和34。积木43不包括接触区域。所有的积木41-43包括导电段，如以一X形式的虚线标示。在这种配置中，仅积木41和42通过接触区域32和33电连接，如图中清楚地所示。基板3包括一顶部附接表面其具有多个被配置为用于在每个积木41-43的底部的凹进区域内可释放接合的柱151。

在一些情况下，导电区域位于积木的顶部分上且它们可以包括顶部附接表面，如图5A，5B和5C中的一串联积木50所示且其每一个均由被以斑马状条纹纹理化的一区域51标示。根据本发明的一实施例，顶部附接表面或其至少一部分被用作接触区域。

在一些情况下，在积木的顶部分上的接触区域具有一逐级附接表面，如图5B和5C中的积木56的形状标示。在本实施例中，顶部附接表面的至少一个部分(如数字57标示)稍稍低于顶部附接表面的其余部分(如数字58标示)，以这样一种方式其允许另一个导电积木(例如，图5B中的积木53)在不改变整个串联积木50的总高度下被附接。

在本实施例中，积木56以及在串联积木50中的其他积木的下部分是非导电的，如图5B和5C中的数字52标示。

根据本发明的一实施例，一积木的顶部附接表面可以向外延伸(如图6中的积木“A”和“C”标示)，使得顶部附接表面的延伸部分和侧部分形成一90度角。在本实施例中，顶部附接表面的延伸部分被用作接触区域。如在该图中所示，积木“B”具有相应于积木“A”和“C”的形状的一逐级顶部附接表面(类似于图5C中的积木56)，从而允许在基板3上连接积木“A”，“B”和“C”，同时保持所获得的3D结构一统一高度。

在本实施例中，每个积木“A”，“B”和“C”的下部分是非导电的，如数字52标示，而这些积木的顶部分(例如，被以斑马状条纹纹理化的区域)是导电的(即，涂覆有一金属层)，如数字51标示。

根据本发明的一实施例，在相同的积木上的两个或多个接触区域由导电涂层电连接，如图7A和7B中的积木71-73所示。在本实施例中，导电涂层被用作一介质，在积木的一个侧面的一第一导电段电连接至在积木的其他侧面的一第二导电段，或经由积木的顶部分或经由积木的侧部分。这可以沿积木的各种导电路线完成，如由积木71-73示意性地示出。例如，积木71示出了积木的两个相邻侧的电连接的一导电路线。二者择一地，积木72示出了积木的面向彼此的两侧的电连接的一导电路线。在各积木中的导电路线是通过以斑马状条纹纹理化的区域标示。

根据本发明的一实施例，导电涂层是三个金属层的堆叠-铜，镍和铬。这样的一涂层具有优异的电导性，具有高度美感(闪亮的铬)，物理上可持久且可耐侵蚀。例如，涂层的总厚度可以是1-50微米。

根据本发明的一实施例，一选择性导电积木可以包括至少一个电组件，如一开关，电机，光源，传感器，等。图8示意性示出了提供有一电组件81的一选择性导电积木80。积木80包括至少一个接触区域82，并且电组件81被封装在以一可连接积木形式没有导电涂层的一塑料隔间83内。在这种布置中，导电积木80的部分被涂覆/覆盖有金属层(由数字21和虚线标示)，产生包括一个或多个接触区域82的一导电区域。电组件81电连接接触区域82，例如，在积木80内使用一布线布置，或者其可以包括代替涂覆层的嵌入其中的金属元件。

塑料隔间83可以是透明的，至少部分地，穿过其看到至少一个电组件81。至少一个电组件81被容纳在积木80的塑料隔间83内且适于在其内操作。例如，在当电组件是一光源的情况下，其适于产生通过塑料隔间83可见的光线。在当电组件是一开关的情况下，其可被容纳在塑料隔间83内且从外部可操作以触发通过本发明的选择性导电积木生成的一电路。

根据本发明的一实施例，被封装的电组件81电连接(例如，如导线94标示)至积木93的接触区域，其现在作为电引导，通过或焊接或机械附接(例如，螺钉，等)，如图9所示。

为了安全起见，在某些情况下，需要防止可能由于不希望的短路情形(例如，可能是一粗心的用户将电池或电流源短路，例如通过仅闭合不具有电组件积木的选择性导电积木闭合一电路)发生的损害。这种短路是不希望的并且可能导致电池失效以及在罕见的情况下伤害用户。根据本发明的一实施例，一选择性导电积木，其包括一个电池箱或至电源出口的一外部连接，还可以包括至少一个限流和/或电流监测组件，即，将作为一“安全积木”。限流可以通过，但不限于，一可重复使用的保险丝如一聚合物正温度系数器件(或“自恢复保险丝”)，或当电路中的电流超过一定的阈值，例如1安培时，任何增加其电阻的类似组件实现。二者择一地或附加地，“安全积木”可以包括一嵌入式电路监测电流并且当其超过一预定阈值(例如，1安培)时向用户报警。该报警可以是听觉的，视觉的，或一两者的结合，例如，警报可以一警报声音和/或闪烁光的形式。

根据本发明的一实施例，一选择性导电玩具搭建元件可以是以一圆环面的形式。在本实施例中，接触区域可以是圆环面的内部大部分的一部分。当弹性地按压至一匹配的基底上时，例如一弹性圆锥体，导电接触区域闭合一电路且可选择地执行一动作如打开光源或发出一声音。图10A-10C示意性地示出了根据本发明的一实施例的一叠环玩具的一实现。叠环玩具包括多个圆环面状玩具搭建元件101-103其每个具有一不同的直径(图10A)以及一相应的圆锥体104(图10B)在其上的圆环面状玩具搭建元件101-103可被布置在彼此的顶部。圆锥体104包括导电接触区域的一个或多个段，如数字105-107标示。图10C示意性地示出了圆环面状玩具搭建元件101的一俯视图，其中一接触区域110位于圆环面101的内部大部分。

积木制造工艺

根据本发明的一实施例，一选择性导电积木的制造工艺流程涉及以下步骤：

-设计如上文所述的具有至少一个接触区域的一特定形状的一可连接积木。积木可用已知的方法(例如注塑)制作而成；

-使用已知的方法(例如电镀技术)涂覆积木表面的至少一个部分有一金属导电层以及可选择地，随需要重复该涂覆步骤以附加层。积木的部分涂层可完成通过或：

o使用光刻技术(掩盖积木的部分)；

o从积木上的某些区域蚀刻金属层；

o附接(通过粘合剂或机械地)完全导电的和非导电的部分以形成一单一的积木。

这个工艺流程的结果是一选择性导电可连接塑料积木，在选定的方向上导电且是可持久的和高度美感的(金属闪亮)。

该工艺流程还可以包括以下选项：

-在塑料容器内封装一电组件，诸如一电动机，光源，传感器，等；以及

-电连接电组件导线至导电接口，其现在作为一电导引，通过或焊接或机械附接(螺钉，等)。

如将被本领域技术人员理解，在附图中所描述的布置产生一选择性导电可连接玩具积木，其可被认为是标准LEGO或类似积木并且可与现有的非导电积木装置一起使用。此外，电传导沿玩具积木(纵向)实现，以积木作为一“导线”。另外，每个积木具有指定接触区域。接触区域可以是特定的插针/插座或嵌入式柔性或弹性元件，其可以具有弹性特性，允许朝向或远离积木主体的一些移位，以通过在导电部分或相邻积木的接触区域产生压力接触一相邻的积木。

本发明提供的一附加优势是电流路径可通过积木本身的形状和几何结构可视化。这在教育上是很重要的。本发明提供的另一优势是在积木中不需要额外的部件(弹簧/导线/接触点)存在，简化了生产和降低了成本。

所有上述将通过以下说明和非限制使用示例进一步理解。

电子教学套件

该套件可以包括在其上积木可被连接的一塑料非导电表面，多个选择性可连接积木以及几个可连接电组件。指示用户使用提供的部件在非导电板上搭建特定的电路。该电路可简单如转换一光源开/关，或复杂如一无线电/发射机-接收机电路。

该电路由用户物理上搭建并且以积木的电流路径是可视化的。

导电可连接积木和可连接带电体

组件与非导电搭建模块一起被包括在内。用户可通过使用导电积木(而不是电导线)搭建三维结构结合电路以执行特定的电操作，例如，一模型房屋具有在天花板上的光源和嵌入在墙壁上的连接电池组，光开关和光源的电路。

该可连接导电积木可在不同的搭建套件之间交换从而丰富了用户体验以及开发了创造力和想象力。

非导电和导电可连接积木的组合可产生混合电的和机械的动作和结构。运动机械结构(如一旋转臂)可被用作一电路(例如电开关)的部分。这样的组合提供了一独特的用户体验并且提供了一附加的教育价值。

作为这种实施例的一示例，可以考虑一滑轮使用一电动马达(电梯的一种)使一平台上升。一旦该平台到达一定位置时，其短路一电开关并且触发一定任务(例如，断开电源并且停止滑轮)。

使用可连接积木的3D特性以解决3D拼图的套件。

用户被给予一选定数量的导电和非导电的积木并且被指示使用它们在空间(例如在所提供的表面上)连接两个点，以闭合一电路即执行一动作(例如打开一光源或发出一声音)。用户必须使用仅一定的导电/非导电积木装置以连接导引。这样的一3D拼图可被用于开发3D视觉。

电子线路板

一电子线路板套件，包括选择性导电可连接积木以及各种电组件，如晶体管，电容，线圈，电阻等。这样的一套件可用于搭建具有3D传导能力的复杂电子线路(具有多层的电路在彼此的顶层可被搭建)。

所有上述已经给出的说明和示例以例证为目的，而不是意在以任何方式限制本发明。许多不同的机制，积木结构，以及电子元件可被采用，所有这些都不超出本发明的范围。

Claims (19)

1.一种选择性导电玩具搭建元件，包括：一主体其适于可释放接合至至少一个其他玩具搭建元件主体或至一相应基板，所述主体包括至少一个导电部分其具有适于在一导电部分或一相邻玩具搭建元件主体的接触区域产生压力的至少一个接触区域，以这种方式保证在所述玩具搭建元件之间以一期望的位置和方向导电。

2.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述导电部分通过至少部分地涂覆主体而生成一导电层。

3.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，其被一层或更多金属层涂覆，所述金属选自铜、镍和铬。

4.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述接触区域从所述导电部分或所述主体向外延伸。

5.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述主体包括一上部分和/或一下部分，其中，所述上部分具有一顶部附接表面且所述下部分具有一底部附接表面，其中每个表面均被配置有为可释放接合其他玩具搭建元件的互补附接表面。

6.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述上部分的至少一段或所述主体的底部附接表面在被涂覆一导电层之后是导电的，从而被作为接触区域。

7.根据权利要求4所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述顶部附接表面具有向外延伸的一部分，产生具有一角型结构的一搭建元件，使得所述延伸部分与所述壳体的该侧部形成一90度角，从而允许使用所述延伸部分作为一接触区域。

8.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述玩具搭建元件的至少一个接触区域是柔性的或弹性的以保证当与另一个玩具搭建元件侧向按压时物理接触。

9.根据权利要求8所述的一玩具搭建元件，其特征在于，至少一个接触区域包括从元件主体远离延伸的至少一个嵌入式柔性臂。

10.根据权利要求9所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述柔性臂仅从一端被连接至所述主体以增加其柔性。

11.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述接触区域具有一圆形形状，从而保证平稳可连接至一相邻的玩具搭建元件。

12.根据权利要求1所述的一玩具搭建元件，其特征在于，还包括被容纳在一被耦接至所述元件主体的塑料隔间内部的至少一个电组件，其中，所述至少一个电组件的每个电接触点均或直接或经由连线布置被电连接至在所述主体上的一相应的接触区域。

13.根据权利要求12所述的一玩具搭建元件，其特征在于，所述电组件包括或被耦接至至少一个限流和/或电流监测组件。

14.一种选择性导电玩具搭建元件制造方法，包括：

a)创建一可连接积木其具有至少一个部分适于在一导电部分或一相邻搭建元件的接触区域产生压力；以及

b)应用一导电层至所述至少一个部分的表面，从而转变所述至少一个部分成具有至少一个导电接触区域的一导电部分。

15.根据权利要求14所述的一方法，其特征在于，还包括重复涂层另外的金属导电层。

16.根据权利要求14所述的一方法，其特征在于，所述涂层通过使用光刻技术应用。

17.根据权利要求16所述的一方法，其特征在于，所述光刻技术涉及在所述积木上从一定区域蚀刻金属层。

18.根据权利要求14所述的一方法，其特征在于，所述涂层通过应用附接充分的导电和非导电部分以形成一单一的积木。

19.一种套件包括：

a)多个选择性导电玩具搭建元件，每个所述玩具搭建元件包括一主体其适于可释放接合至至少一个其他玩具搭建元件主体或至一相应基板，所述主体包括至少一个导电部分其具有适于在一导电部分或一相邻玩具搭建元件主体的接触区域产生压力的至少一个接触区域，以这种方式保证在所述玩具搭建元件之间以一期望的位置和方向导电；

b)多个非导电玩具搭建元件；以及

c)传统基板和玩具搭建系统的配件。