CN203829653U - 一种磁性连接的电子积木块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁性连接的电子积木块，端部均有一端部空腔，空腔内置有径向充磁的可导电的圆形磁铁，圆形磁铁可在所述空腔内绕其自身轴线自由旋转调整磁极；每个端部与其他端部吸附的表面均开有一槽口，圆形磁铁从槽口处部分露出；一积木块的端部可与任意另一积木块的端部通过圆形磁铁相吸附并电导通。本实用新型的采用径向充磁可自旋的磁铁，能够实现任意多面多角度的吸附与电连接，既可以保证积木块之间的紧密连接，也可以实现积木内元器件的电连接。

Description

一种磁性连接的电子积木块

技术领域

本实用新型涉及电子拼接类的玩具，具体涉及一种含多种电子元器件的电子积木，电子积木之间通过磁性连接可以组合带有指定功能的完整回路。

背景技术

电子积木学习直观有趣味性，拼装的电子装置可应用于现实生活中，电子积木把复杂的电子电路知识通过积木这种简单的形式，用形象化的手段，让儿童能够体会到电子世界变化万千的乐趣，不同年龄段的孩子能够学到不同难度的内容。

目前市面上的及现有技术中的电子积木，是将导线、灯泡、二极管、三极管、电阻、电容、各种开关、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片(积木块)上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，在产品配置的安装底板上像拼接积木一样拼装电路组合。

目前市面上的及现有技术中的电子积木，是将导线、灯泡、二极管、三极管、电阻、电容、各种开关、电表、电机、喇叭、集成块等电子元器件固定在塑料片(拼块)上，用独特的子母扣做成独立可拼装的配件，在产品配置的安装底板上像拼接积木一样拼装电路组合。公告号为CN2245796Y的万用电子积木的实用新型专利披露了这种传统电子积木的全部技术，这类电子积木必须采用到安装底座，且各元件块之间是通过金属子母扣作为接插件及导电接头来相互连接并接导电路。这种传统的电子积木存在以下缺陷：1.在实际使用过程中需要用力插拔，甚至需要搭配安装底座，拼搭方式不够简便；2.子母扣作为导电接头导致电能损耗厉害，而且也容易损坏；3.连接的方式单一，只能是子母扣的单一连接，限制了电子积木的堆叠的多样式和趣味性；4.电子元器件均大部分直接暴露在拼块外部的，儿童在玩耍时，不仅容易破坏这些电子元器件，而且还会导致误食的潜在危险，产品的安全性有待进一步提高；5.不能吸附在磁吸板面(诸如白板)上，实用性有待进一步扩展。

现有市面上也有一种多面磁吸积木,采用径向充磁磁铁实现多方位吸附，磁铁外包裹有金属拼接结构，金属拼接结构再与电子元器件电连接，虽然金属铜片导电性优于磁铁，但是由于组成模块较多，生产成本较高；而且由于金属拼接结构外置，容易受到空气氧化作用，长期使用容易氧化而导致接触不良等故障；与此同时，由于磁铁外面包裹有金属拼接结构，两块积木吸附时，对磁铁的磁场强度也要求更高，需要强磁场的磁铁。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种可多方位连接的磁性模块直接完成磁性吸附和电连接的电子积木块，目的在于进一步简化积木块结构、降低制造成本同时提高吸附和导电效果。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种磁性连接的电子积木块，所述积木块设置有电子元器件，积木块包括至少两个凸出的导电端部；每个端部均有一端部空腔，空腔内置有径向充磁的可导电的圆形磁铁，圆形磁铁可在所述空腔内绕其自身轴线自由旋转调整磁极；每个端部与其他端部吸附的表面均开有一槽口，圆形磁铁从槽口处部分露出；一积木块的端部可与任意另一积木块的端部通过圆形磁铁相吸附并电导通；每个端部均设置有非磁吸材质的弹性连接器，弹性连接器的一端紧密接触该端部的圆形磁铁，另一端与电子元器件电连接。

作为优选，所述积木块可以是两个端部的长方体、也可以是有复数个端部的型块。

作为优选，所述弹性连接器为张力弹簧或者弹片。

作为优选，所述每个端部与其他端部吸附的表面为前端面和两侧面，每个面都开有部分露出圆形磁铁的槽口。

作为优选，所述积木块由上壳体和下壳体组成，所述圆形磁铁为圆环形磁铁，所述下壳体位于端部空腔的部位装置有一中心柱，圆环形磁铁套置在该中心柱上可绕其自由旋转。

作为优选，所述电子元器件可以是电池、发光模块、开关模块、滑行变阻器模块、发声模块中的任一种。

本实用新型的有益效果，采用径向充磁可自旋的磁铁，能够实现任意多面多角度的吸附与电连接，既可以保证积木块之间的紧密连接，也可以实现积木内元器件的电连接，以便组成完整回路；该方案所需连接部件简单而少，可以大幅降低生产成本；由于磁铁本身具有良好的导电性，可以减少电阻，提高电连接稳定性；由于采用磁铁直接连接，磁吸附力更强，积木块之间的连接更为紧密，对磁铁的磁场强度要求也更宽松。

附图说明

图1为本实用新型的具体实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型的具体实施例一的爆炸图；

图3为本实用新型的具体实施例一的俯视面的爆炸图；

图4为本实用新型的具体实施例二的结构示意图；

图5为本实用新型的具体实施例二的爆炸图；

图6为本实用新型的具体实施例三的结构示意图；

图7为本实用新型的具体实施例三的爆炸图；

图8为本实用新型的具体实施例四的结构示意图；

图9为本实用新型的具体实施例四的爆炸图；

图10为本实用新型的不同实施例积木块拼合时的使用示意图；

图11为本实用新型的连接方块立体结构示意图；

图12为本实用新型的连接方块的爆炸图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1、2、3所示，本实用新型所述的具体实施例一为一种磁性连接的电子积木块(为一种带LED灯的发光元器件)，所述积木块设置有电子元器件10，积木块包括至少两个凸出的导电端部2；每个端部均有一端部空腔5，空腔5内置有径向充磁的可导电的圆形磁铁1，圆形磁铁1可在所述空腔内绕其自身轴线自由旋转调整磁极；每个端部2与其他端部吸附的表面均开有一槽口3，圆形磁铁1从槽口3处部分露出；一积木块的端部可与任意另一积木块的端部通过圆形磁铁1相吸附并电导通(即是圆形磁铁直接是导电端子，与其他积木块之间直接通过磁铁的磁吸接触后导电)；每个端部均设置有非磁吸材质的弹性连接器6，弹性连接器6的一端紧密接触该端部的圆形磁铁1，另一端与电子元器件10电连接。一积木端部与另一积木端部相拼合时，磁铁不但提供了磁性连接而且充当了导电线；磁铁直接相接触，磁性较强，可以将两块相邻的积木块紧密吸附在一起；而且每个端部的三个侧面均可以连接其他积木块的端部，实现多种电路回路；由于磁铁为径向充磁的圆形结构，磁铁会自动调整方向使得能够与对应相邻的积木块内的磁铁相互发生吸附。而本方案的端部结构可以打破传统的固定方向拼合方式，拼合方式更自由，更多乐趣。

所述弹性连接器6为张力弹簧或者弹片，圆形磁铁及时发生旋转产生位移，也能够与弹性连接器紧密电连接，这里需要说明的是，弹性连接器的弹力不能过强而导致圆形磁铁被卡死而不能自由旋转调整磁极，这是本技术人员在处理该处细节时的公知常识，即弹性连接器的弹力只需要满足其与圆形磁铁紧密接触之功效即可。

所述每个端部2与其他端部吸附的表面为前端面和两侧面，每个面都开有部分露出圆形磁铁的槽口3。在最佳的实施方式中，所述积木块由上壳体9和下壳体8组成，所述圆形磁铁1为圆环形磁铁，所述下壳体8位于端部空腔5的部位装置有一中心柱7，圆环形磁铁套置在该中心柱7上可绕其自由旋转，可以保证磁铁不会发生太大位移而偏离弹性连接器的连接范围，这只是一种具体的最佳实施例而已，其他的磁铁结构也能实现本实用新型的技术目的。

所述电子元器件10可以是电池、发光模块、开关模块、滑行变阻器模块、发声模块中的任一种，当然，也可以是电阻、电感、电容、马达、开关等等，这些均要根据具体的积木块之功能需求而配设。在最佳的实施方式中，所述电子元器件上端通常罩有保护罩4，通过保护罩可以保护电子元器件免受损坏。

在运用过程中，积木块可以是两个端部的长方体、也可以是有复数个端部的型块，这在图8和9，以及图4和5中有示出。事实上，端部的位置是根据积木块的用途来设计的，如图4和5所示的电池模块4，其设计就是放在同一端，成为电池的正负极输出端；该电池模块的积木还配设有灯光单元11和电路板10，适于使用。

如图6和7所示的，是一个带有滑行变阻器模块10的积木，可用于调节电阻的大小。

如图8和9所示的，是一音乐模块的积木，图中电子元器件为音乐模块的集成电路模块10。

本实用新型采用磁铁直接连接实现积木内元器件的电连接，该方案所需连接部件简单而少，可以大幅降低生产成本；由于磁铁本身具有良好的导电性，可以减少电阻，提高电连接稳定性；由于采用磁铁直接连接，磁吸附力更强，积木块之间的连接更为紧密。同时采用圆形磁铁，磁铁可以自旋保证任意方向均可以正常磁吸附连接。

本实用新型可以将生活中的电子元器件嵌入在积木上，或将一些功能集成在积木上，例如图10所示的，拼装一可正反转调节的风扇15，其拼合用到了电池模块12的积木块左右各一块，中间通过导线模块积木块14连接，串联有开关模块积木块13，另一端串联有干簧管模块的积木块16，如图10的方式拼合，当打开开关13时，风扇正转，当关闭开关13时，用磁铁感应的干簧管实现导通，风扇反转，这种玩法其乐无穷，特别是寓教于乐，对小孩学习和兴趣于电路知识大有裨益。

为了使得积木块之间的连接更加有趣，更方便连接，本实用新型的原理上还设计有专门用于连接的连接方块，如图11和12所示，该连接方块上壳体9和下壳体8组成以及一圆形磁铁1构成，该圆形磁铁1为圆环形磁铁，所述上下壳体封装出一空腔5，该空腔5的中部设有一中心柱7，圆环形磁铁套置在该中心柱7上可绕其自由旋转，所述上下壳体封装出来的方块的四侧面均开有一槽口3，圆形磁铁1从槽口3处部分露出；该连接方块可与任意另一积木块的端部通过圆形磁铁1相吸附并电导通(即是圆形磁铁直接是导电端子，与其他积木块之间直接通过磁铁的磁吸接触后导电)。该连接方块不设电子元件。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种磁性连接的电子积木块，所述积木块设置有电子元器件，其特征在于：

积木块包括至少两个凸出的导电端部；

每个端部均有一端部空腔，空腔内置有径向充磁的可导电的圆形磁铁，圆形磁铁可在所述空腔内绕其自身轴线自由旋转调整磁极； 

每个端部与其他端部吸附的表面均开有一槽口，圆形磁铁从槽口处部分露出；一积木块的端部可与任意另一积木块的端部通过圆形磁铁相吸附并电导通；

每个端部均设置有非磁吸材质的弹性连接器，弹性连接器的一端紧密接触该端部的圆形磁铁，另一端与电子元器件电连接。

2.根据权利要求1所述的磁性连接的电子积木块，其特征在于：所述积木块可以是两个端部的长方体、也可以是有复数个端部的型块。

3.根据权利要求2所述的磁性连接的电子积木块，其特征在于：所述弹性连接器为张力弹簧或者弹片。

4.根据权利要求3所述的磁性连接的电子积木块，其特征在于：所述每个端部与其他端部吸附的表面为前端面和两侧面，每个面都开有部分露出圆形磁铁的槽口。

5.根据权利要求4所述的磁性连接的电子积木块，其特征在于：所述积木块由上壳体和下壳体组成，所述圆形磁铁为圆环形磁铁，所述下壳体位于端部空腔的部位装置有一中心柱，圆环形磁铁套置在该中心柱上可绕其自由旋转。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁性连接的电子积木块，其特征在于：所述电子元器件可以是电池、发光模块、开关模块、滑行变阻器模块、发声模块中的任一种。