CN107705681B - 适于儿童的电路教具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适于儿童的电路教具，包括书、元件盒和电路画笔，所述书的书页上设有不完整电路和/或用于设置电路元件的元件安装结构，所述元件盒内装有若干电路元件，所述电路画笔为能够在书页上画出导电笔迹的笔。由此，通过画笔画出由导电油墨凝结成的笔迹，能够导电，用画画的方式画出导电电路，使用者要想实现两点的电连接，只要在这两个点之间画一条连续的连接线就行，不仅非常方便快捷，而且还可以随心所欲，能够充分发挥自己的想象，设置出各种形状和构造的电路，并可以擦除所画的电路，重新画出新的电路，展示和感受不同电路构造的特点，非常适应于儿童的心理特点和能力，同样也适应于其他年龄段的学生甚至成年人。

Description

适于儿童的电路教具

技术领域

本发明涉及一种适于儿童的电路教具，其采用导电油墨画笔在书上补充和完善电路，以避免繁琐的电路连接并增强趣味性、主动性，适应于各类人群特别是儿童的电路教学和训练。

背景技术

目前，电路连接是电子电路等电路教学中必不可少的环节，通过导线将相关电路元件连接起来，形成完整的电路，以进行相应电路功能的演示和训练。为教学上的便利，导线之间的接头可以采用各种快捷的连接方式，例如卡子或螺栓等， 也可以将部分电路预先设置在固定的电路板上，这些技术在一定程度上方便了教学，但对于儿童而言，这些导线连接依然难以操作，超出了其能力所及，并且缺乏趣味性，进而成为制约儿童感受和学习电路的重要障碍。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适于儿童的电路教具，这种教具省去了复杂的导线连接，适应于儿童的操作能力和心理特点。

本发明实现上述目的的技术方案是：一种适于儿童的电路教具，包括：

书，书页上设有不完整电路和/或用于设置电路元件的元件安装结构;

元件盒，盒内装有若干电路元件，当书页上设有用于设置电路元件的元件安装结构时，至少部分电路元件采用适于在所述元件安装结构上安装的结构；

电路画笔，为能够在书页上画出导电笔迹的笔。

由此，通过画笔画出由导电油墨凝结成的笔迹，能够导电，用画画的方式画出导电电路，使用者要想实现两点的电连接（例如两个元件连接端之间的连接），只要在这两个点之间画一条连续的连接线就行，无论是直线还是曲线，相对于连接导线，不仅非常方便快捷，而且还可以随心所欲，能够充分发挥自己的想象，在书页上的同一个不完整电路基础上设置出各种形状和构造的电路，并可以擦除所画的电路，重新画出新的电路，展示和感受不同电路构造的特点，非常适应于儿童的心理特点和能力，同样也适应于其他年龄段的学生甚至成年人。

附图说明

图1是一种电路的实现方式和电路构造；

图2是一种元件盒的卡接板平面构造；

图3是一种元件盒的立面构造。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1-图3，一种适于儿童的电路教具，其包括：

书，书页1上设有不完整电路和/或用于设置电路元件的元件安装结构11、12、13，所述不完整电路可以由书页上设置的连接导线6和电路元件5构成，也可以仅由书页上设置的连接导线6构成，具体形式和构造可以根据实际教学和训练需要设置。

元件盒，盒内装有若干电路元件，当书页上设有用于设置电路元件的元件安装结构时，至少部分电路元件采用适于在所述元件安装结构上安装的结构；

电路画笔，为能够在书页上画出导电笔迹2的笔。

适于这种教具的教学方式为以电路画笔画出电路的其余部分，实现或演示相应电路的功能。

所述电路画笔优选采用导电油墨笔，以方便使用，且形成油墨笔迹具有一定的厚度，且连续性，不易因儿童运笔力度变化导致笔迹线路断路或形成很大的局部电阻。

相应的，所述书页表层宜采用易于擦除油墨笔迹的有机高分子层，例如，各种常见的塑料覆层，所述书页的基层可以采用纸质或类似于纸质的任意适宜的材料。

所述元件安装结构可以包括元件插接结构和/或元件卡接结构，以便根据实际需要或喜好进行电路元件的插接连接或卡接/嵌装连接。

所述元件插接结构可以包括单一插接件或多个相互配合的插接件8，固定设置在书页上，所述插接件上设有适于相应电路元件插接的插接孔，所述插接结构可以根据相应电路元件的连接要求设置，例如，常见的电阻、发光二极管等多设有两只引脚（接线端），可以设置由两个插接件组成的插接结构。

所述元件卡接结构可以为设置在书页上的能够卡住相应电路元件的卡接槽或卡接孔4，或者所述元件卡接结构为固定安装在书页上的能够固定相应电路元件的卡扣等活连接机构，例如能够卡在电路元件两侧的弹性片对，或者能够将相应电路元件夹在书页上的夹子等，具体卡接槽或卡接孔的形状和大小依据相应电路元件设置，能够将电路元件插接到卡接槽或卡接孔上，保证固定，且能够较为方便地从卡接槽或卡接孔上拆下来。

所述元件安装结构通常可以设有能够与所安装的电路元件电连接的露在书页表面的元件连接点3。对于采用卡接结构的安装结构而言，所述元件连接点可以通过短导体直接连接相应安装结构上所安装的电路元件的接线端，也可以通过书页上的相应不完整电路连接相应安装结构上所安装的电路元件的接线端，在此情形下，相应安装结构上的电路元件构成相应不完整电路的一部分；对于采用插接结构的安装结构而言，可以采用自身导电的插接件，由此该插接件自身就形成相应的元件连接点，也可以将在插接件上设置固定的连接用导电片并使导电片的一部分或全部贴附在书页表面，形成相应的元件连接点。在使用者用画笔画上连接电路时，将笔迹覆盖到元件连接点上，由此实现与元件之间的电连接。

所述书页优选采用单层结构或多层结构，通常可以为双层结构，以便将部分或全部不完整电路设置在书页内，并且形成足够的厚度和强度，以便于卡接槽的设置以及电路元件在书页上的固定和稳定。

当所述书页采用多层结构时，所述不完整电路中优选至少一部分设置在书页内。通常可以是不完整电路中的大部分或者全部不完整电路都设置在书页内。

所述不完整电路中可以设有下列任意一种或多种电路元件：发光元件、旋转装置和振动装置，具体元件种类和规格可以依据所需的电路选择。

所述发光元件优选采用灯珠和/或发光二极管。

所述旋转装置可以包括旋转马达以及旋转马达所驱动的旋转件，所述振动装置可以包括振动马达以及振动马达所驱动的振动件，所述振动件可以采用偏心轮等任意适宜的技术。

当所述书页采用多层结构时，所述发光元件、所述旋转马达和所述振动马达优选设置在书页内。

当所述发光元件设置在所述书页内时，优选至少所述发光元件一侧的书页上设有无遮挡的透光孔或仅以透光材料遮挡的透光孔，所述透光孔连通所述发光元件的发光部位，以便发光元件的光能够射出，遮挡透光孔的所述透光材料可以是无色、白色和彩色等任意一种或多种颜色的透光片，不同透光片的颜色可以相同，也可以不同，以形成绚丽多彩的光。

当所述旋转马达设置在所述书页内时，所述旋转件可以固定连接在相应旋转马达的输出轴上，以旋转马达的输出轴作为其转轴，所述旋转件露在所述书页外或者所述旋转件的一部分露在所述书页外，以便能够观看到旋转件的旋转。当旋转件上只有一部分露在书页外时，所述书页在旋转件旋转时经过的区域上要设置弧形长孔，以避免对相应区域旋转件旋转的妨碍，所述振动马达及其驱动的振动件通常可以设置在书页内。

书页上的所述不完整电路通常可以设有露在书页表面的电路连接点7，以便于画笔的导电笔迹通过电路连接点书页内的不完整电路连接。

所述不完整电路可以含有电路元件，也可以不含有电路元件。根据需要，可以通过安装结构设置或增加电路所需的电路元件，也可以只采用不完整电路上的电路元件。

由于电路工作需要电路元件，电路中所需的电路元件可以预设在不完整电路中、或者将电路元件安装在元件安装结构上，甚至还可以手持电路元件接触相应的电路连接点，进行不断的接通和断开操作，以强化印象，增加乐趣。

所述不完整电路可以是一个，也可以是互不连通的若干个。

当设有互不连通的多个不完整电路时，可以通过电路画笔画出的导电笔迹实现不完整电路之间的电连接，形成一个更大的电路，也可以不进行不完整电路之间的连接或只进行部分不完整电路之间的连接，以便采用不同的不完整电路分别学习和联系不同类型的电路，或者多个使用者在同一个书页上使用相同的不完整电路，各自设计不同的电路，或者同时进行相同电路的设置，以增加不同的练习花样、相互交流、模仿学习或比赛速度等。

所述元件盒内优选设有元件卡接板10。所述元件卡接板可以是一个，也可以是多个，以形成元件盒内的多层结构，通常，元件卡接板设置在元件盒的盒体内，所述盒体由相互铰接且能够相互扣合的上半部盒体和下半部盒体20构成，所述元件卡接板的四周优选固定在下半部盒体的内壁上，与下半盒体的底部（也就是盒底）之间留有间距，其中的元件安装结构通常可以为卡接孔，以简化结构，降低成本。

所述元件卡接板上通常可以设有用于固定各自对应的电路元件的卡槽和/或卡孔11、12、13，具体形状和大小应与电路元件相适应，使电路元件能够恰好固定在这些卡孔或卡槽上，所述元件卡接板上还可以设有或者不设有用于固定电路画笔的卡槽和/或卡孔31。

所述元件卡接板上的卡槽或卡孔的形状通常可以采用与相应电路元件或画笔水平放置状态下相似的形状，以便将相应电路元件或电路画笔放置和固定在对应的卡槽或卡孔中，所述卡槽的深度设置通常应能够容纳相应电路元件或电路画笔的大半部分（超过一半但不到全部），由此不仅有利于防止电路元件和画笔脱落出来，而且还使这些元件或画笔上的一部分露在外面，以方便取出，卡槽的对应长边上可以设有对应的凹槽，以方便电路元件或画笔的取放。

这种教具还可以设有配套的教学光盘。

当这种教具配有教学光盘时，所述元件盒内可以设有或者不设有用于放置所述教学光盘的光盘容纳区，相应地，所述光盘可以放置在元件盒里，也可以放置在独立于元件盒的光盘盒里。

所述书页内可以设有能够播放语言的语音模块，所述语音模块自带电源且设有由相邻书页操动的电源开关，当相邻书页打开时，相应语音模块的电源开关接通，语音模块自动播放音乐或自动播放所打开页面的教学语音，当书页合在一起时，相应语音模块的电源开关自动断开，语音模块停止播放。可以根据需要选择语音模块内存储和播放的语音内容和形式。

本发明所称不完整电路是指能够与其他电路部分连接以形成具有一定功能的电路的部分电路，其自身可以包括某个或某些回路，也可以不包括回路。

本发明公开的各优选和可选的技术手段，除特别说明外及一个优选或可选技术手段为另一技术手段的进一步限定外，均可以任意组合，形成若干不同的技术方案。

Claims (10)

1.一种适于儿童的电路教具，其特征在于包括：

书，书页上设有不完整电路和用于设置电路元件的元件安装结构，所述书页采用单层结构或多层结构，所述书页表层采用易于擦除油墨笔迹的有机高分子层;

元件盒，盒内装有若干电路元件，至少部分电路元件采用适于在所述元件安装结构上安装的结构，所述元件安装结构设有能够与所安装的电路元件电连接的露在书页表面的元件连接点，所述元件连接点通过短导体直接连接相应安装结构上所安装的电路元件的接线端，或者所述元件连接点通过书页上的相应不完整电路连接相应安装结构上所安装的电路元件的接线端，在使用者用画笔画上连接电路时，将笔迹覆盖到元件连接点上，由此实现与元件之间的电连接；

电路画笔，为能够在书页上画出导电笔迹的笔，教学方式为以电路画笔画出电路的其余部分，在书页上的同一个不完整电路基础上设置各种形状和构造的电路，实现或演示相应电路的功能。

2.如权利要求1所述的教具，其特征在于所述电路画笔采用导电油墨笔。

3.如权利要求1或2所述的教具，其特征在于所述元件安装结构包括元件插接结构和/或元件卡接结构，所述元件插接结构包括单一插接件或多个相互配合的插接件，固定设置在书页上，所述插接件上设有适于相应电路元件插接的插接孔，所述元件卡接结构为设置在书页上的能够卡住相应电路元件的卡接槽或卡接孔，或者所述元件卡接结构为固定安装在书页上的能够固定相应电路元件的活连接机构。

4.如权利要求3所述的教具，其特征在于当所述书页采用多层结构时，所述不完整电路中至少一部分设置在书页内。

5.如权利要求1或2所述的教具，其特征在于所述不完整电路中设有下列任意一种或多种电路元件：发光元件、旋转装置和振动装置，所述发光元件优选采用灯珠和/或发光二极管，所述旋转装置可以包括旋转马达以及旋转马达所驱动的旋转件，所述振动装置可以包括振动马达以及振动马达所驱动的振动件，当所述旋转马达设置在所述书页内时，所述旋转件固定连接在相应旋转马达的输出轴上，以旋转马达的输出轴作为其转轴，所述旋转件露在所述书页外或者所述旋转件的一部分露在所述书页外，以便能够观看到旋转件的旋转。

6.如权利要求5所述的教具，其特征在于书页上的所述不完整电路设有露在书页表面的电路连接点，含有或者不含有电路元件。

7.如权利要求6所述的教具，其特征在于所述不完整电路是一个或者是互不连通的若干个。

8.如权利要求1或2所述的教具，其特征在于所述元件盒内设有元件卡接板，所述元件卡接板上设有用于固定各自对应的电路元件的卡槽和/或卡孔，所述元件卡接板上还设有或不设有用于固定电路画笔的卡槽和/或卡孔。

9.如权利要求8所述的教具，其特征在于还设有配套的教学光盘，所述元件盒内设有或者不设有用于放置所述教学光盘的光盘容纳区。

10.如权利要求1或2所述的教具，其特征在于所述书页内设有能够播放语言的语音模块，所述语音模块自带电源且设有由相邻书页操动的电源开关，当相邻书页打开时，相应语音模块的电源开关接通，语音模块自动播放音乐或自动播放所打开页面的教学语音，当书页合在一起时，相应语音模块的电源开关自动断开，语音模块停止播放。

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