CN203540071U - 接触式导电积木 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种接触式导电积木，包含积木块、导电件、电路板及底座；导电件设有插接电极、串接电极及接触电极；导电件穿设于电路板的套设孔上，电路板设有一正极电路与一负极电路分别接触于导电件；导电件穿过底座的穿孔。与现有技术相比，本实用新型各导电件结构简单、容易组装于电路板上，且导电件藉由电路板的套设孔、底座的穿孔，使其可紧迫接触电路板，而不再需要点焊，以达到节省人工以及节能之优点。此外，藉由导电件的接触电极与电路板的正极电路或负极电路接触以分别形成正极导电件或负极导电件，使用时，无需担心因金属异物掉入楔孔或插楔部受挤压变形而导致正负极相接触造成短路，从而提高了接触式导电积木的安全性。

Description

接触式导电积木

技术领域

本实用新型涉及一种积木结构，尤指一种利用接触导电的模块化积木。

背景技术

现有的积木等益智玩具随着电子产业的发展，而衍生出多种新式积木。例如于原本的积木块内装设电路板、LED灯、发声器…等装置，让积木于组装后可导电发出灯光、音乐等效果，而具有提升积木趣味性的功效。

其中，现有的电连接积木，如专利号ZL201020693329.8的中国实用新型专利，其接电柱插设于电路板上，且接电柱上主要设有一正接电组件及一负接电组件。该正、负接电组件各具有一金属引线，各金属引线通过焊接方式连接于电路板上，并通过电路板与电子元件连接。然而，现有的发光积木于固定柱内同时设置有正极与负极，因此固定柱的组装组件多、结构复杂。同时，其正、负接电组件也需以电焊的步骤焊接于电路板上，产生耗费人工且制造过程会污染环境等诸多缺点。

此外，由于正极、负极装设于同一楔孔中，一旦有金属异物掉入楔孔，或者是插楔部受挤压而变形，则两者容易相接触形成电连接，进而导致电路短路。

实用新型内容

有鉴于现有导电积木组件多、结构复杂、正负接电组件需点焊以及存在短路的危险等问题，本实用新型的目的在于提供一种组件少、结构简单，正、负接电组件不需点焊又可提高安全性的接触式导电积木。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种接触式导电积木，包含有：一积木块、至少一对导电件、一电路板以及一底座。

该积木块，呈中空状，其顶面向上突出形成有至少一对插楔部，底面则形成一连通至内部的开口，各插楔部上穿设一连通至内部的楔孔；

该至少一对导电件，其分别穿设于积木块之插楔部的楔孔中，且各导电件的顶部设有一插接电极，相对于顶部的底部设有一串接电极，并于插接电极与串接电极之间且接近串接电极处由导电件横向延伸突设一接触电极；

该电路板，设置于该积木块内并设有对应于至少一对导电件之至少一对套设孔，各套设孔可供导电件的底部穿设，接触电极抵止于电路板；该电路板上设有一正极电路、一负极电路，该正极电路接触于各对导电件的其中一导电件的接触电极，则该导电件即定义为正极导电件，该负极电路接触于各对导电件的另一导电件的接触电极，则该导电件即定义为负极导电件；以及，

该底座，设置于该积木块内并与电路板相接触且该底座设有至少一对穿孔，各穿孔可供导电件的底部穿过，该电路板抵止于底座。

其中，至少一对插楔部此处是指于积木块的顶面包括一第一插楔部及一第二插楔部；较佳地，第二插楔部相邻于第一插楔部；更佳地，两对插楔部呈矩阵对称排列。

其中，至少一对导电件此处是指包括一第一导电件及一第二导电件；较佳地，第二导电件相邻于第一导电件；更佳地，两对导电件呈矩阵对称排列并与插楔部的位置相对应，且导电件的各第一导电件的顶部穿设于插楔部的各第一插楔部的楔孔，而各第二导电件的顶部穿设于插楔部的各第二插楔部的楔孔。

其中，至少一对套设孔是指位于电路板的套设孔，其形状是对应于导电件的底部形状，是使至少一对导电件可穿设于各套设孔中；较佳地，两对套设孔呈矩阵对称排列并与各导电件的位置相对应。

其中，至少一对穿孔是指位于底座的穿孔，其形状是对应于导电件的底部形状，其使至少一对导电件的底部即串接电极可穿过各穿孔；较佳地，两对穿孔呈矩阵对称排列并与各导电件的位置相对应。

较佳地，各导电件的接触电极的轴向与各导电件的轴向相互垂直。

在本实用新型的一优选实施例中，各导电件的串接电极设有两端部，且至少一对导电件的插接电极对应于串接电极的两端部之间。

在本实用新型的另一优选实施例中，各导电件的插接电极设有一凹部；各导电件的串接电极与插接电极反向延伸并具有一凸部，且串接电极的凸部对应于插接电极的凹部。

较佳地，插接电极与串接电极之间且靠近插接电极处设有一抵止部，该抵止部由导电件横向延伸，且该抵止部的轴向与接触电极的轴向平行，插楔部的底缘向内环延伸形成一环抵部，该抵止部与环抵部相抵顶。

较佳地，至少一对插楔部的底缘向内环向延伸形成一环抵部，且各导电件的插接电极穿设于环抵部。

更佳地，插接电极与串接电极之间设有一抵止部，该抵止部由导电件横向延伸且与至少一对插楔部的底缘相抵顶。

可选地，在本实用新型的另一优选实施例中，该接触式导电积木还包括：

至少一对固定柱，各固定柱抵顶于积木块，固定柱包括一绝缘件，绝缘件的内部贯穿形成一装设孔，绝缘件的侧面形成一连通至装设孔的伸出槽，插接电极设置于装设孔中，接触电极穿设并突出于伸出槽。

较佳地，该电路板还包括一功能单元，功能单元电连接于正极电路与负极电路。较佳地，该功能单元为一LED灯。

具体地，串接电极与插接电极呈错位设置。

较佳地，插接电极凹设有一插孔，串接电极插入插孔。

具体地，插楔部的顶缘向内环延伸形成一环抵缘，固定柱的顶部抵顶于环抵缘。

可选地，至少一对插楔部中的一插楔部呈圆形，另一插楔部呈矩形。

与现有技术相比，本实用新型的接触式导电积木，各导电件结构简单，使其导电件容易组装于电路板上，且藉由导电件的接触电极抵止于电路板，导电件藉由穿设于电路板的套设孔、底座的穿孔，使得导电件可紧迫接触电路板，而不再需要点焊，以达到节省人工以及节能之优点。

此外，藉由导电件的接触电极与电路板的正极电路或负极电路接触以分别形成正极导电件或负极导电件，使用时，无需担心因金属异物掉入楔孔或插楔部受挤压变形而导致正负极相接触造成短路，从而提高了接触式导电积木的安全性。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型接触式导电积木第一实施例的外观立体图。

图2为图1的分解立体图。

图3为图2所示导电件的侧视图。

图4为本实用新型第一实施例组接两积木的纵向剖面图。

图5为本实用新型第一实施例的导电件设于电路板上的俯视图。

图6为本实用新型接触式导电积木第二实施例的导电件的侧视图。

图7为本实用新型第二实施例组接两积木的纵向剖面图。

图8为本实用新型接触式导电积木第三实施例组接两积木的纵向剖面图。

图9为本实用新型接触式导电积木第四实施例组接两积木的纵向剖面图。

图10为本实用新型接触式导电积木第五实施例组接两积木的纵向剖面图。

图11为本实用新型接触式导电积木第六实施例的分解立体图。

图12为图11所示导电件和固定柱的分解图。

图13为图11所示导电件和固定柱设置于电路板上的纵向剖面图。

图14为图11所示导电件和固定柱设置于电路板上的俯视图。

图15为本实用新型第六实施例组接两积木的纵向剖面图。

图16为本实用新型接触式导电积木第七实施例导电件和固定柱的分解图。

图17为图16所示导电件和固定柱设置于电路板上的纵向剖面图。

图18为本实用新型第七实施例组接两积木的纵向剖面图。

图19为本实用新型接触式导电积木第八实施例的外观立体图。

【主要组件符号说明】

10,50,50C,50D积木块                  11,51,51D插楔部

11A, 11C, 11E第一插楔部              11B, 11D, 11F第二插楔部

12, 12A,52楔孔                       13, 13C环抵部

53环抵缘

60固定柱                             61,61C绝缘件

610,610C装设孔                       611伸出槽

20,62,62C导电件                      20A, 20C第一导电件

20B, 20D第二导电件                   21, 21A,620,620C插接电极

22, 22A, 22B, 22C,622,622C串接电极   623C插孔

23, 23D抵止部                        24,621,621C接触电极

25, 25A, 25B, 25C, 25D正极导电件

26, 26A, 26B, 26C, 26D负极导电件     30, 30B, 30C, 30D,70电路板

31, 31B, 31C, 31D ,71套设孔          32,72 正极电路

33,73 负极电路                       74功能单元

40, 40B, 40C, 40D,80 底座            41, 41B, 41C, 41D,81 穿孔

60A正极固定柱                        60B负极固定柱

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

如图1、图2及图4所示，本实用新型接触式导电积木包含有由上至下依序设置的一积木块10、至少一对导电件20、一电路板30与一底座40。

该积木块10为具有透光性的中空矩形立方体，其顶面向上突出形成有至少一对插楔部11，其中至少一对插楔部11包括一第一插楔部11A及一相邻于第一插楔部11A之第二插楔部11B，第一插楔部11A及第二插楔部11B分别设有一连通至内部的楔孔12，且于该各第一插楔部11A及第二插楔部11B的底缘向内环向延伸形成一环抵部13（如图4所示），该积木块10于底面则形成一连通至内部的开口。在本实施例中，该积木块10的顶面上向突出形成有两对呈矩阵对称排列的插楔部11，且该插楔部11呈环形。

具体地，如图2及图3所示，该至少一对导电件20包括一第一导电件20A及一相邻于第一导电件20A之第二导电件20B，各导电件20A,20B之顶部分别设有一插接电极21，相对于顶部之底部分别设有一串接电极22，且该串接电极22设有两端部，且该两端部之间的距离与插接电极21之直径相等，可选地，该两端部之间的距离小于插接电极21的直径，需施予压力使插接电极21选择性的抵顶于串接电极22的两端部之间。各导电件20A,20B于插接电极21与串接电极22之间且接近插接电极21处分别设有一抵止部23，该抵止部23横向延伸并与各导电件20A,20B之轴向相互垂直；介于抵止部23与串接电极22之间且接近串接电极22突设有一接触电极24，该接触电极24由导电件20横向延伸，并与导电件20之各导电件20A,20B的轴向相互垂直。第一导电件20A之顶部穿设于积木块10之第一插楔部11A之楔孔12，第二导电件20B之顶部穿设于积木块10之第二插楔部11B之楔孔12，且各导电件20A,20B之抵止部23分别抵顶于积木块10之环抵部13。

如图2、图4及图5所示，该电路板30设置于该积木块10的内部，并于对应至少一对导电件20位置分别穿设至少一套设孔31；该电路板30上设有一正极电路32与一负极电路33。至少一对导电件20之第一导电件20A之接触电极24抵靠于电路板30上并接触该正极电路32，则该第一导电件20A即定义为正极导电件25，至少一对导电件20之第二导电件20B之接触电极24抵靠于电路板30上并接触该负极电路33，则该导电件20即定义为负极导电件26；较佳的是，该正极电路32与该负极电路33呈矩阵对称交错排列，即正极导电件25两侧相邻的皆为负极导电件26，以及负极导电件26两侧相邻的皆为正极导电件25。

如图2所示，该底座40设置于该积木块10内部并位于该电路板30之下侧，同时抵靠于该电路板30的底面，该底座40上形成有至少一对穿孔41，并使导电件20之各导电件20A,20B的底部可分别穿过该底座40之各穿孔41；较佳的是，该底座40呈镂空状。

如图4所示，当两导电积木上下相叠组接时，上方导电积木之底座40与下方导电积木之插楔部11相接触，且上方导电积木之正极导电件25之串接电极22穿设于下方导电积木之楔孔12，并与下方导电积木之正极导电件25之插接电极21相接触，以使上下导电积木之正极导电件25产生电连接；相同地，上方导电积木之负极导电件26之串接电极22穿设于下方导电积木之楔孔12，并与下方导电积木之负极导电件26之插接电极21相接触，以使上下导电积木之负极导电件26产生电连接；当导电积木堆栈完成后，将最上方或最下方的导电积木的正极导电件25与负极导电件26分别连接于一电源装置的正、负极，即可使各导电积木通电。

请参考图6，本实用新型的第二实施例与第一实施例的结构大致相同，其区别仅在于导电件的结构。在本实施例中，第一导电件20C与第二导电件20D之顶部之插接电极21A分别设有一圆弧面之凹部，各导电件20C,20D之串接电极22A与插接电极21A反向延伸，并具有一圆弧面之凸部。需要注意的是，除上述说明外，第二实施例的其余结构、组装方式及功能皆与第一实施例相同，故在此不再赘述。

如图7所示，当两导电积木上下相叠组接时，上方导电积木之正极导电件25A之串接电极22A穿设于下方导电积木之楔孔12A，且该串接电极22A之凸部与下方导电积木之正极导电件25A之插接电极21A之凹部相接触，以使上下导电积木之正极导电件25A产生电连接；相同地，上方导电积木之负极导电件26A之串接电极22A穿设于下方导电积木之楔孔12A，且与串接电极22A之凸部与下方导电积木之负极导电件26A之插接电极21A之凹部相接触，以使上下导电积木之负极导电件26A产生电连接。

再请参考图8，本实用新型的第三实施例与第一实施例结构大致相同，其区别仅在于插楔部及导电件的结构。在本实施例中，插楔部的底缘并未向内环延伸而形成一环抵部，导电件也并未横向延伸以形成一抵止部。正极导电件25B与负极导电件26B分别藉由串接电极22B依序穿设电路板30B之各套设孔31B以及穿过底座40B之各穿孔41B并固定于导电积木内。需要注意的是，除上述说明外，第三实施例的其余结构、组装方式及功能皆与第一实施例相同，故在此不再赘述。

再请参考图9，本实用新型的第四实施例与第一实施例结构大致相同，其区别仅在于导电件的结构。在本实施例中，导电件并未横向延伸以形成一抵止部。正极导电件25C与负极导电件26C分别藉由串接电极22C分别依序穿设电路板30C之各套设孔31C以及底座40C之各穿孔41C，且各插接电极21C分别穿设于第一插楔部11C及第二插楔部11D之各环抵部13C之间。需要注意的是，除上述说明外，第四实施例的其余结构、组装方式及功能皆与第一实施例相同，故在此不再赘述。

再请参考图10示，本实用新型的第五实施例与第一实施例的结构大致相同，其区别仅在于导电件的结构。在本实施例中，插楔部的底缘并未向内环延伸而形成一环抵部，但导电件横向延伸以形成了一抵止部23D。正极导电件25D与负极导电件26D分别藉由串接电极22D分别依序穿设电路板30D之各套设孔31D以及穿过底座40D之各穿孔41D，且正极导电件25D与负极导电件26D之抵止部23D横向延伸且与第一插楔部11E及第二插楔部11F之底缘相抵顶。除上述说明外，第五实施例的其余结构、组装方式及功能皆与第一实施例相同，故在此不再赘述。

再请参考图11至图15，本实用新型第六实施例与第一实施例结构大致相同，其区别仅在于新增了固定柱，且导电件及电路板的结构也有所不同。

具体地，如图11及图12所示，该接触式导电积木还包括至少一对固定柱60，其分别设置在积木块50内，位于插楔部51的楔孔52中，并以顶部抵靠于积木块50的环抵缘53上(如图15所示)。需要说明的是，该环抵缘53由插楔部51的顶缘向内环延伸形成。另外，在本实施例中，设有两对呈矩阵对称排列的固定柱60。

请再参考图12，各固定柱60包含有一绝缘件61，该绝缘件61顶部设置于楔孔52中，内部则纵向贯穿形成一装设孔610，底部侧面则形成一连通至该装设孔610的伸出槽611。需要注意的是，本实施例所揭露的固定柱60仅为本实用新型的其中一种态样，该固定柱60亦可由两半壳体对合而成，亦或是由上下两管体套接而成，又各固定柱60的绝缘件61的顶部与底部可呈圆形或矩形，本实用新型不限制该固定柱60的外观与型态。

导电件62的插接电极620设置于该绝缘件61的装设孔610中，接触电极621伸出该伸出槽611，插接电极620与串接电极622呈错位设置。

请参考图11、图13、图14，上述各对固定柱60之其中一以导电件62的接触电极621抵靠于电路板70上并接触正极电路72形成电连接，则该固定柱60即定义为正极固定柱60A，各对固定柱60之另一以导电件62的接触电极621抵靠于电路板70上并接触该负极电路73形成电连接，则该固定柱60即定义为负极固定柱60B。

进一步地，电路板70还设有一电连接于该正极电路72与该负极电路73的功能单元74。较佳的是，该功能单元74为一LED灯或一发声装置。

再请参考图15，本实用新型的第六实施例中，当组接两积木时，上侧积木块50中正极固定柱60A的底端对应插设于下侧积木块50中正极固定柱60A上端，同时上侧的正极固定柱60A内导电件62的串接电极622接触下侧正极固定柱60A内导电件62的插接电极620，藉此使上、下两积木块50中的正极固定柱60A内的导电件62电连接；此时，上侧积木块50中负极固定柱60B底端亦对应插设于下侧积木块50中负极固定柱60B上端，同时上侧的负极固定柱60B内导电件62的串接电极622接触下侧的负极固定柱60B内导电件62的插接电极620，藉此使上、下两积木块50中的负极固定柱60B内的导电件62电连接。当积木堆栈完成后，将最上侧或最下侧积木的正极固定柱60A内的导电件62与负极固定柱60B内的导电件62分别连接于一电源装置的正、负极，即可使各积木的功能单元74通电，达到发光或发出声音的效果。

再请参考图16至图18，本实用新型的第七实施例的结构与第六实施例大致相同，其区别仅在于导电件62C的结构。参考导电件62C设置于该绝缘件61C的装设孔610C中，插接电极620C穿出该装设孔610C，于该插接电极620C的端面上凹设有一插孔623C，该导电件62C下端的串接电极622C插入该插孔623C，且该串接电极622C的外径对应于该插孔623C的内径。

请参考图18，本实用新型的第七实施例中，当组接两积木时，上侧积木块50C中的导电件62C下端以串接电极622C插设于下侧积木块50C的导电件62C上端的插孔623C中，而使上、下两积木的导电件62C电连接。除上述说明外，第七实施例的其余结构、组装方式、功能皆与第六实施例相同，故在此不再赘述。

请参考图19，本实用新型的第八实施例的结构与第六实施例大致相同，其区别仅在于插楔部的结构。在本实施例中，积木块50D上的至少一对插楔部51D中的其中一插楔部呈圆形，另一插楔部呈矩形。当积木块50D设有多对插楔部51D时，则圆形的插楔部51D与矩形的插楔部51D呈矩阵对称交错排列，即圆形的插楔部51D两侧相邻的皆为矩形的插楔部51D，矩形的插楔部51D两侧相邻的皆为圆形的插楔部51D。除前述说明之外，第八实施例的其余结构、组装方式、功能皆与第六实施例相同，故在此不再赘述。

本实用新型的第八实施例通过上述结构，使积木块50D能从外观明显区别正极固定柱与负极固定柱的位置，以作为积木组接时的防呆结构，例如：将正极固定柱设置于圆形的插楔部51D上，负极固定柱设置于矩形的插楔部51D，则当使用者在组接积木时，即可正确地将两积木的正极固定柱相互组接，以及负极固定柱相互组接，而可避免正负极接错的问题发生。

综上，本实用新型的接触式导电积木，各导电件结构简单，使其导电件容易组装于电路板上，且藉由导电件的接触电极抵止于电路板，导电件藉由穿设于电路板的套设孔、底座的穿孔，使得导电件可紧迫接触电路板，而不再需要点焊，以达到节省人工以及节能之优点。

此外，藉由导电件的接触电极与电路板的正极电路或负极电路接触以分别形成正极导电件或负极导电件，使用时，无需担心因金属异物掉入楔孔或插楔部受挤压变形而导致正负极相接触造成短路，从而提高了接触式导电积木的安全性。

以上结合各种实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。

Claims (14)

1.一种接触式导电积木，其特征在于，包括：

一积木块，呈中空状，所述积木块的顶面向上突出形成有至少一对插楔部，所述积木块的底面形成一连通至内部的开口，各所述插楔部上设有一连通至所述内部的楔孔；

至少一对导电件，其分别设于一对所述楔孔中，且各所述导电件的顶部设有一插接电极，相对于顶部的底部设有一串接电极，且于所述插接电极及所述串接电极之间横向延伸突设一接触电极；

一电路板，设置于所述积木块内并设有对应于所述至少一对导电件的至少一对套设孔，且各所述套设孔可供所述串接电极穿设，所述接触电极抵止于所述电路板；所述电路板上设有一正极电路及一负极电路，所述正极电路接触于所述至少一对导电件的其中一导电件的接触电极，则所述导电件定义为正极导电件，所述负极电路接触于所述至少一对导电件的另一导电件的接触电极，则所述导电件定义为负极导电件；以及

一底座，设置于所述积木块内，且所述底座设有至少一对穿孔，且各所述穿孔可供所述串接电极穿过。

2.如权利要求1所述的导电积木，其特征在于，所述接触电极的轴向与所述导电件的轴向相互垂直。

3.如权利要求1所述的导电积木，其特征在于，所述串接电极设有两端部，且所述插接电极对应于所述串接电极的两端部之间。

4.如权利要求1所述的导电积木，其特征在于，所述插接电极设有一凹部，所述串接电极设有一凸部，所述凸部插入所述凹部。

5.如权利要求1至4任一项所述的导电积木，其特征在于，所述插接电极与串接电极之间且靠近所述插接电极处设有一抵止部，所述抵止部由所述导电件横向延伸，所述插楔部的底缘向内环延伸形成一环抵部，所述抵止部与所述环抵部相抵顶。

6.如权利要求1至4任一项所述的导电积木，其特征在于，所述插楔部的底缘向内环延伸形成一环抵部，所述插接电极穿设于所述环抵部。

7.如权利要求1至4任一项所述的导电积木，其特征在于，所述插接电极与串接电极之间且靠近所述插接电极处设有一抵止部，所述抵止部由所述导电件横向延伸，所述抵止部与所述插楔部的底缘相抵顶。

8.如权利要求1所述的导电积木，其特征在于，还包括：

至少一对固定柱，各所述固定柱抵顶于所述积木块，所述固定柱包括一绝缘件，所述绝缘件的内部贯穿形成一装设孔，所述绝缘件的侧面形成一连通至所述装设孔的伸出槽，所述插接电极设置于所述装设孔中，所述接触电极穿设并突出于所述伸出槽。

9.如权利要求8所述的导电积木，其特征在于，所述电路板还包括一功能单元，所述功能单元电连接于所述正极电路与所述负极电路。

10.如权利要求9所述的导电积木，其特征在于，所述功能单元为一LED灯。

11.如权利要求9所述的导电积木，其特征在于，所述串接电极与所述插接电极呈错位设置。

12.如权利要求9所述的导电积木，其特征在于，所述插接电极凹设有一插孔，所述串接电极插入所述插孔。

13.如权利要求8至12任一项所述的导电积木，其特征在于，所述插楔部的顶缘向内环延伸形成一环抵缘，所述固定柱的顶部抵顶于所述环抵缘。

14.如权利要求8至12任一项所述的导电积木，其特征在于，所述至少一对插楔部中的一插楔部呈圆形，另一插楔部呈矩形。

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