CN109304043A - 电子积木模块及电子积木套件 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于电子积木技术领域，提供了一种电子积木模块，包括三个输入端面和三个输出端面，输入端面设有输入端面磁铁，输出端面设有输出端面磁铁，其均为八级磁铁，包括八个磁性扇区且磁极交替排列，输入、输出端面磁铁的磁极分布相同；输入端面设有第一输入触点、第二输入触点及输入通信触点，输出端面设有正极输出触点、负极输出触点及输出通信触点；电子积木模块通过第一、第二输入触点与正极、负极输出触点的两两对接及输入、输出通信触点的对接进行级联。本发明的输入输出端面可以任意角度对接，提升了电子积木模块对接的灵活性和效率；同时提供了一种既能够实现电源连接又能够实现通信且灵活对接的电子积木模块。

Description

电子积木模块及电子积木套件
技术领域
本发明属于电子积木技术领域，特别涉及一种电子积木模块及电子积木套件。
背景技术
电子积木的连接方式主要有磁吸连接和插接等方式，目前的磁吸连接电子积木大多采用轴向充磁的磁铁，只能吸附而不区分吸附方向，造成电源的准确对接效率不高，有些磁铁采用径向充磁，结构上可以绕中心轴旋转，用旋转的方式寻找两个电子积木模块的端面吸附位置，但是最终两个模块连接只能在特定的某个位置上吸附，不能实现电子积木模块端面的灵活对接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电子积木模块，旨在解决现有磁吸式电子积木模块不能灵活快速对接的技术问题。
本发明是这样实现的，一种电子积木模块，包括正方形的六面，所述六面包括三个输入端面和三个输出端面，所述输入端面和输出端面一对一平行设置，所述输入端面设有输入端面磁铁，所述输出端面设有输出端面磁铁，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁均为八级磁铁，所述八级磁铁包括八个均分圆周的磁性扇区，八个所述磁性扇区的磁极交替排列，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁的磁极分布结构相同；
所述输入端面设有第一输入触点、第二输入触点以及输入通信触点，所述输出端面设有正极输出触点、负极输出触点以及输出通信触点；不同的电子积木模块通过所述第一输入触点和第二输入触点与正极输出触点和负极输出触点的两两对接、输入通信触点和输出通信触点的对接进行级联。
进一步地，所述输入端面设有一个所述第一输入触点、一个所述第二输入触点以及一个所述输入通信触点，所述输出端面设有两个所述正极输出触点、两个所述负极输出触点以及一个所述输出通信触点；
所述第一输入触点、输入通信触点和第二输入触点沿所述输入端面的对角线彼此间隔第一距离设置，所述输入通信触点位于输入端面的中心；一个正极输出触点、输出通信触点和一个负极输出触点沿输出端面的一条对角线彼此间隔第二距离设置；另一个正极输出触点、输出通信触点和另一个负极输出触点沿输出端面的另一条对角线彼此间隔第三距离设置，所述输出通信触点设置于所述输出端面的中心；所述第一距离、第二距离和第三距离相等。
进一步地，在所述输入端面内部设有整流电路，所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极和第四二极管的负极共端连接所述第一输入触点，所述第二二极管的正极和第三二极管的负极共端连接所述第二输入触点，所述第一二极管的负极和第二二极管的负极共端连接所述正极输出触点，所述第三二极管的正极和第四二极管的正极共端连接所述负极输出触点。
进一步地，所述第一输入触点、第二输入触点和输入通信触点为凹形金属结构，所述正极输出触点、负极输出触点和输出通信触点为凸形金属结构。
进一步地，所述第一输入触点、第二输入触点和输入通信触点为凸形金属结构，所述正极输出触点、负极输出触点和输出通信触点为凹形金属结构。
进一步地，所述第一输入触点、第二输入触点和输出通信触点为凹形金属结构，所述输入通信触点、正极输出触点和负极输出触点为凸形金属结构。
进一步地，所述第一输入触点、第二输入触点和输出通信触点为凸形金属结构，所述输入通信触点、正极输出触点和负极输出触点为凹形金属结构。
进一步地，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁均为薄片圆柱形磁铁，八个磁性扇区的磁极径向交替分布。
进一步地，所述磁性扇区的交界线与对应输入端面或输出端面的边或对角线平行。
本发明的另一目的在于提供一种电子积木套件，包括多个上述任一项所述的电子积木模块。
本发明提供的电子积木模块具有如下有益效果：该电子积木模块通过在输入端面和输出端面设置八级磁铁，八级磁铁包括均分圆周的八个磁性扇区，且输入端面磁铁和输出端面磁铁的磁极分布结构相同，使得输入端面和输出端面以任意角度对接时都能够相吸，提升了电子积木模块对接的灵活性和效率；同时通过第一输入触点和第二输入触点与正极输出触点和负极输出触点的两两对接、输入通信触点和输出通信触点实现电子积木模块的电源连接和控制信号的连接，进而提供一种既能够实现电源连接又能够实现通信且灵活对接的电子积木模块。
附图说明
图1是本发明实施例提供的电子积木模块的立体结构示意图；
图2是本发明实施例提供的电子积木模块的输入端面和输出端面的磁极结构示意图；
图3是本发明实施例提供的电子积木模块的输入端面和输出端面的触点结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电子积木模块的整流电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了说明本发明所述的技术方案，以下结合具体附图及实施例进行详细说明。
请参阅图1至图3，本发明实施例提供一种电子积木模块1，包括正方形的六面，即该电子积木模块1是一立方体结构，该六面包括三个输入端面10和三个输出端面20，三个输入端面10两两垂直且具有共同顶点，三个输出端面20两两垂直且具有共同顶点，一个输入端面10和一个输出端面20平行设置，整个电子积木模块1具有三组输入输出端面20。输入端面10设有输入端面磁铁11，输出端面20设有输出端面磁铁21，与传统的磁铁不同的是，该输入端面磁铁11和输出端面磁铁21均为八级磁铁，该八级磁铁包括八个均分圆周的磁性扇区111，每个磁性扇区对应一个磁极，N极或S极，八个磁性扇区111的磁极按照N-S-N-S……交替排列，输入端面磁铁11和输出端面磁铁21的磁极分布结构相同，即输入端面磁铁11的N极和输出端面磁铁21的N极位置相同，输入端面磁铁11的S极和输出端面磁铁21的S极位置相同。这样可以保证输入端面10和输出端面20以任意方位对接均能够吸合。具体地，以输出端面20为不动面，输入端面10的四边和输出端面20的四边任意两边重合都可以实现吸合，即能够实现360°的全方位对接。
另外，输入端面10设有第一输入触点12、第二输入触点13以及输入通信触点14，输出端面20设有正极输出触点22、负极输出触点23以及输出通信触点24；不同的电子积木模块1通过第一输入触点12和第二输入触点13与正极输出触点22和负极输出触点23的两两对接、输入通信触点14和输出通信触点24的对接进行级联，即，一个电子积木模块1的第一输入触点12和另一个电子积木模块1的正极输出触点22和负极输出触点23之一对接，一个电子积木模块1的第二输入触点13和另一个电子积木模块1的正极输出触点22和负极输出触点23之另一个对接，输入通信触点14和输出通信触点24对接。
本发明实施例提供的电子积木模块1，通过在输入端面10和输出端面20设置八级磁铁，八级磁铁包括均分圆周的八个磁性扇区111，且输入端面磁铁11和输出端面磁铁21的磁极分布结构相同，使得输入端面10和输出端面20以任意角度对接时都能够相吸，提升了电子积木模块1对接的灵活性和效率；同时通过第一输入触点12和第二输入触点13与正极输出触点22和负极输出触点23的两两对接、输入通信触点14和输出通信触点24实现电子积木模块1的电源连接和控制信号的连接，进而提供一种既能够实现电源连接又能够实现通信且灵活对接的电子积木模块1。
进一步地，输入端面磁铁11和输出端面磁铁21均为薄片圆柱形磁铁，八个磁性扇区111的磁极径向交替分布。磁性扇区111的交界线L与对应输入端面10或输出端面20的边或对角线平行。这样，将输入端面10和输出端面20以平行于边的两条直线均分为四等分，或者以对角线均分为四等分，在每一划分区域内，均设有完整的磁性相反的两个磁性扇区111，进而使输入端面10和输出端面20的磁铁吸合力更强。
进一步地参考图3，为了提升电子积木模块1的对接效率并保证电源和通信信号的准确连接，将相应触点进行如下设计：输入端面10设有一个第一输入触点12、一个第二输入触点13以及一个输入通信触点14，第一输入触点12、输入通信触点14和第二输入触点13沿输入端面10的对角线彼此间隔第一距离设置，输入通信触点14位于输入端面10的中心；输出端面20设有两个正极输出触点22、两个负极输出触点23以及一个输出通信触点24；一个正极输出触点22、输出通信触点24和一个负极输出触点23沿输出端面20的一条对角线彼此间隔第二距离设置；另一个正极输出触点22、输出通信触点24和另一个负极输出触点23沿输出端面20的另一条对角线彼此间隔第三距离设置，输出通信触点24设置于输出端面20的中心；第一距离、第二距离和第三距离相等。
另外，将各触点设计为凸凹配合结构，作为第一种凸凹结构，第一输入触点12、第二输入触点13和输入通信触点14为凹形金属结构，正极输出触点22、负极输出触点23和输出通信触点24为凸形金属结构。作为第二种凸凹结构，第一输入触点12、第二输入触点13和输入通信触点14为凸形金属结构，正极输出触点22、负极输出触点23和输出通信触点24为凹形金属结构。作为第三种凸凹结构，第一输入触点12、第二输入触点13和输出通信触点24为凹形金属结构，输入通信触点14、正极输出触点22和负极输出触点23为凸形金属结构。作为第四种凸凹结构，第一输入触点12、第二输入触点13和输出通信触点24为凸形金属结构，输入通信触点14、正极输出触点22和负极输出触点23为凹形金属结构。综上，只要将相对接的两个触点设计为凸凹配合结构均可以采用，本实施例不进行限制。本实施例优选将相同端面的触点设计为相同结构，以便于制造。
这样设计后，输入端面10和输出端面20有如下几种对接方式。第一种：第一输入触点12对接正极输出触点22，第二输入触点13对接负极输出触点23，输入通信触点14和输出通信触点24对接。第二种，第一输入触点12对接负极输出触点23，第二输入触点13对接正极输出触点22，输入通信触点14和输出通信触点24对接。其中，第一种和第二种对接方式都分别有两种对接角度，即输入端面10和输出端面20在四边对齐的情况下，采用四种对接角度任意一种均能够保证电源和通信信号的正常连接。同时基于其凸凹配合结构，使得对接效率更高，对接位置更精准。
进一步地参考图4，为了保证在不同的对接角度下，电子积木模块内部电路均能够实现正确的电源连接，在输入端面10内部设有整流电路15，该整流电路15包括四个二极管，即第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一二极管D1的正极和第四二极管D4的负极共端连接第一输入触点12，第二二极管D2的正极和第三二极管D3的负极共端连接第二输入触点13，第一二极管D1的负极和第二二极管D2的负极共端连接正极输出触点22，第三二极管D3的正极和第四二极管D4的正极共端连接负极输出触点23。所述共端是指具有一交点，共端连接是指该交点与其他电路连接。通过上述整流电路15，可以保证在第一输入触点12和第二输入触点13任一个对接正极输出触点22时，都可以实现正确的电源连接。
本发明还提供一种电子积木套件，包括多个上述的电子积木模块1，多个电子积木模块1通过输入端面10和输出端面20的级联形成相应的图形或者构造，当然，该电子积木套件还可以包括电源模块、遥控器模块等，具体可以根据需要合理配置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电子积木模块，包括正方形的六面，其特征在于，所述六面包括三个输入端面和三个输出端面，所述输入端面和输出端面一对一平行设置，所述输入端面设有输入端面磁铁，所述输出端面设有输出端面磁铁，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁均为八级磁铁，所述八级磁铁包括八个均分圆周的磁性扇区，八个所述磁性扇区的磁极交替排列，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁的磁极分布结构相同；
所述输入端面设有第一输入触点、第二输入触点以及输入通信触点，所述输出端面设有正极输出触点、负极输出触点以及输出通信触点；不同的电子积木模块通过所述第一输入触点和第二输入触点与正极输出触点和负极输出触点的两两对接、输入通信触点和输出通信触点的对接进行级联。
2.如权利要求1所述的电子积木模块，其特征在于，所述输入端面设有一个所述第一输入触点、一个所述第二输入触点以及一个所述输入通信触点，所述输出端面设有两个所述正极输出触点、两个所述负极输出触点以及一个所述输出通信触点；
所述第一输入触点、输入通信触点和第二输入触点沿所述输入端面的对角线彼此间隔第一距离设置，所述输入通信触点位于输入端面的中心；一个正极输出触点、输出通信触点和一个负极输出触点沿输出端面的一条对角线彼此间隔第二距离设置；另一个正极输出触点、输出通信触点和另一个负极输出触点沿输出端面的另一条对角线彼此间隔第三距离设置，所述输出通信触点设置于所述输出端面的中心；所述第一距离、第二距离和第三距离相等。
3.如权利要求2所述的电子积木模块，其特征在于，在所述输入端面内部设有整流电路，所述整流电路包括第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述第一二极管的正极和第四二极管的负极共端连接所述第一输入触点，所述第二二极管的正极和第三二极管的负极共端连接所述第二输入触点，所述第一二极管的负极和第二二极管的负极共端连接所述正极输出触点，所述第三二极管的正极和第四二极管的正极共端连接所述负极输出触点。
4.如权利要求1至3任一项所述的电子积木模块，其特征在于，所述第一输入触点、第二输入触点和输入通信触点为凹形金属结构，所述正极输出触点、负极输出触点和输出通信触点为凸形金属结构。
5.如权利要求1至3任一项所述的电子积木模块，其特征在于，所述第一输入触点、第二输入触点和输入通信触点为凸形金属结构，所述正极输出触点、负极输出触点和输出通信触点为凹形金属结构。
6.如权利要求1至3任一项所述的电子积木模块，其特征在于，所述第一输入触点、第二输入触点和输出通信触点为凹形金属结构，所述输入通信触点、正极输出触点和负极输出触点为凸形金属结构。
7.如权利要求1至3任一项所述的电子积木模块，其特征在于，所述第一输入触点、第二输入触点和输出通信触点为凸形金属结构，所述输入通信触点、正极输出触点和负极输出触点为凹形金属结构。
8.如权利要求1至3任一项所述的电子积木模块，其特征在于，所述输入端面磁铁和输出端面磁铁均为薄片圆柱形磁铁，八个磁性扇区的磁极径向交替分布。
9.如权利要求8所述的电子积木模块，其特征在于，所述磁性扇区的交界线与对应输入端面或输出端面的边或对角线平行。
10.一种电子积木套件，其特征在于，包括多个权利要求1至9任一项所述的电子积木模块。
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