CN209771344U - 基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置，由蜂巢型积木块、支架装置和滚珠组成。积木块上或下表面打有一定深度的圆孔，通过在圆孔中放置入径向充磁磁铁类装置的方式，使积木之间达到无极性吸引的效果，配合支架装置搭建出各种连通的积木轨道，让滚珠从顶部入口进入轨道，将滚珠的势能转化成动能，实现滚珠在连通轨道中滚动的目的，使儿童保持对玩具的兴趣，有益于儿童发挥想象力和开发智力。

Description

基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置

技术领域

本实用新型涉及一种益智玩具，具体是一种儿童轨道积木玩具。

背景技术

现有儿童智力玩具大都是固定形状或结构的，这种玩具变化少，可玩性较低，儿童玩不多久就会生厌，而可灵活自由拼接搭建的轨道积木通常又不具备相互固定的功能，因此既导致了轨道组件之间的对齐困难，积木搭建过程中又容易倒塌，不利于建立儿童的自信心。为解决以上问题，我们希望通过增加积木表面数量的方式使轨道系统种类更为丰富多变，从而可大幅提高轨道搭建的灵活性和多样性。在积木间的相互衔接固定方面，我们已相继提出了一种带有榫卯连接结构的轨道积木玩具(专利号：201620422049.0)和一种带有耦合连接装置的轨道积木玩具(专利号：201621087720.7)。然而实践证明，这种通过榫卯或耦合连接装置结合的方式，在积木搭建过程中要么操作较为复杂，要么限制了积木翻转搭建的可能性。另一方面，采用榫卯的方式，圆木榫作为独立存在的小零件，容易造成儿童误食，形成安全隐患。而若采取耦合连接方式，其装置突出于积木表面，在很大程度上影响了搭建美观度。因此，我们希望提供一种具有更高可玩性、搭建连接方式隐秘灵活的轨道系统，以获得更佳的游戏体验。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置，包括积木块、支架装置和滚珠；所述积木块分为三类：一类为整块积木块，即外形为正六棱柱的积木块，该正六棱柱的高约为其横截正六边形内接圆直径的4/5；第二类为半高积木块，即外形也为正六棱柱，其横截面与整块积木块相同，高为整块积木块的一半；第三类为半厚积木块，即外形为直四棱柱，其横截面为整块积木块的一半，高度与整块积木块相同；所述积木块的每一个边都有倒角；所述积木块除无轨道垫块外，都开有各种轨道，这些轨道是由几种基础轨道单元组合而成的；所述基础轨道单元又分为面轨道和体轨道；所述面轨道是指贯穿作用于积木块上或下表面的轨道，滚珠能够通过贯穿于上表面的面轨道在积木的上表面滚动，面轨道作用于积木块下表面的是为了与该积木下方积木块的上表面面轨道形成完整的轨道，起到避空滚珠运动路径的作用；所述面轨道的出入口可分为两种，一种轨道出入口中心在上下表面边的中心位置，另一种的出入口中心在积木侧面的中心，通过选取出入点的任意组合形成基础面轨道单元，组合而成的基础面轨道单元可分为直线型基础面轨道、大圆弧型基础面轨道和小圆弧型基础面轨道三种，通过这三类轨道的自身任意组合形成复合型面轨道集合；所述体轨道只作用于整块积木块和半厚积木块，旨在导通积木块不同面之间的通道，使滚珠可以通过该轨道从积木块的一个面滚动到另一个面，根据体轨道出入口的不同，所述体轨道可分为若干种形式；所述体轨道的入口中心点可以位于积木顶面的中心点和积木侧面的中心点；所述体轨道的出口中心点可位于积木侧面的中心或积木侧面中心偏下位置两类,通过选取一个或者多个出入口的任意连通组合即为所述体轨道；所述整块积木块上或下表面的六角处都打有深度约为整块积木块高度90％左右的圆孔，圆孔应和轨道不形成干涉，圆孔的直径约为整块积木块横截面正六边形边长的10％左右，圆孔侧壁应与临近积木侧壁保持约为孔径25％左右的最小距离，在所述圆孔内放置入圆柱形径向充磁的磁铁类装置，磁铁直径尺寸稍小于圆孔直径，使其可在孔内自由转动，最后在圆孔中塞入与圆孔直径尺寸相同的圆木榫，塞入圆木榫的深度约为整块积木块高度的10％左右；所述圆木榫侧壁涂有胶水；由于半高积木块的高度为整块积木块的一半，因此对于半高积木块而言，上或下表面正六边形六角处的圆孔深度约为半高积木块的80％，圆孔离临近积木侧壁的相对位置和整块积木块相同；半厚积木块圆孔的深度和整块积木块相同，位于上或下表面四角处，圆孔侧壁应与临近积木侧壁保持约为孔径25％左右的最小距离；所述支架装置包括三块竖直相互成120度摆放的铁板，三块铁板的顶部和底部有相应凹槽，通过另一连接板块在所述凹槽内通过螺丝将三块钢板进行连接固定，铁板上有按一定顺序排列的圆孔，圆孔的直径等于积木块轨道直径。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，设计合理，价格低廉，非常具有趣味性，由于磁铁在积木中是可自由活动的，儿童在搭建积木时，积木之间可通过磁铁相互无极性吸引达到任意高度定位连接的效果，确保了搭建积木的稳固性和轨道衔接的顺滑性，由于积木块可吸引固定在支架装置上进行悬空搭建，因此可实现更为灵活多变的轨道构建体验，使儿童保持对玩具的兴趣，有益于儿童发挥想象力和开发智力。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置中积木块内部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置中三类积木块的结构示意图；

图4为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置中部分面轨道集合的俯视图；

图5为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置中体轨道单元的结构示意图；

图6为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置中部分特殊积木块的结构示意图；

图7为本实用新型实施例所述的基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置的由各种面轨道单元与体轨道单元通过排列组合而成的部分成品轨道积木结构示意图。

如图中1-7所示：1、积木块；2、支架装置；3、滚珠；4、支架装置连接板块；5、螺丝；6、支架装置圆孔；7、积木块圆孔；8、圆柱形径向充磁磁铁类装置；9、圆柱形木榫；10、整块积木块；11、半高积木块；12、半厚积木块；13、大圆弧型基础面轨道集合俯视图；14、直线型基础面轨道集合俯视图；15、小圆弧型基础面轨道集合俯视图；16、直线复合型面轨道集合俯视图；17、大小圆弧复合型面轨道集合俯视图；18、大圆弧直线复合型面轨道集合1俯视图；19、大圆弧直线复合型面轨道集合2俯视图；20、大圆弧复合型面轨道集合1俯视图；21、小圆弧直线复合型面轨道集合1俯视图；22、小圆弧直线复合型面轨道集合2俯视图；23、小圆弧复合型面轨道集合俯视图；24、大圆弧复合型面轨道集合2俯视图2；25、三直线复合型面轨道集合俯视图；26、三小圆弧复合型面轨道集合俯视图；27、两大圆弧直线复合型面轨道集合俯视图；28、两大圆弧小圆弧复合型面轨道集合俯视图；29、双体轨道组合单元1；30、基础体轨道单元1；31、基础体轨道单元2；32、基础体轨道单元3；33、双体轨道组合单元2；34、基础体轨道单元4；35、基础体轨道单元5；36、基础体轨道单元6；37、双体轨道双组合单元3；38、双体轨道组合单元4；39、基础体轨道单元7；40、基础体轨道单元8；41、基础回收轨道单元；42、基础回收轨道单元2；43、跃层动力轨道单元1；44、跃层动力轨道单元2；45、基础跃层动力轨道单元1；46、基础跃层动力轨道单元2；47、基础跃层动力轨道单元3；48、基础层动力轨道单元4。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-7所示，本实用新型实施例所述的一种轨道积木玩具，包括积木块1、支架装置2和滚珠3；作为优选方案，选取正六棱柱横截面正六边形内接圆直径为50mm，高度为40mm，所述积木轨道直径为16mm，所述积木块下表面打有积木块圆孔7，该圆孔直径为4.5mm，为了积木块圆孔7和轨道不形成干涉，选择积木块圆孔深度为36mm。在所述积木块圆孔内都放置圆柱形径向充磁磁铁类装置8，为了保证磁铁的吸引力足够大，作为优选方案，选取高斯值大于4600、磁铁牌号为N48的钕钴镍磁铁，而且为了保证磁铁在积木块圆孔中可自由旋转活动，选取磁铁的直径为4mm，高度为10mm。磁铁可在积木块圆孔7内自由运动，以达到任意两块积木之间可无极性吸引的效果，磁铁高度小于积木块圆孔7高度，所以两块积木相互吸引时可以自由定位任意相对高度，增加积木搭建过程中的玩法。积木块圆孔侧壁与临近积木侧壁保持一定距离，若所预留距离过大，会造成积木间磁力不足，不能够很好的相互吸引，若所预留距离过小，则积木侧边容易破裂，磁铁会掉出积木块，容易造成儿童误食的危险，作为优选方案，积木块圆孔侧壁与临近积木侧壁保持1mm的最小距离。然后在积木块圆孔中塞入与该圆孔直径尺寸相同的圆木榫9，为了防止圆木榫9掉出积木块，作为优选方案，所述圆木榫9侧壁涂有木工胶水。由于积木块外形为正六棱柱，搭建而成积木整体是蜂巢型的，所以需要一些半块的积木块一起相互配合使用，以更加方便的搭建积木和增加积木搭建玩法，因此我们设计了三类外形的积木块：整块积木块10、半高积木块11和半厚积木块12。所述积木轨道分为面轨道和体轨道，所述面轨道集合根据轨道出入口高低的不同包含若干种具体的轨道单元，所述面轨道出入口分为两种，一种轨道出入口中心在上下表面边的中心位置，另一种的出入口中心在积木侧面的中心，图4列举了部分面轨道集合的俯视图，其中基础面轨道可分为大圆弧型基础面轨道13、直线型基础面轨道14和小圆弧型基础面轨道15三类，通过这三类轨道的自身任意组合形成复合型面轨道集合，图4中列举了部分复合型面轨道集合16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28。所述体轨道只作用于整块积木，旨在导通积木立方体不同面之间的通道，使滚珠3可以通过该轨道从积木的一个面滚动到另一个面。所述体轨道的两个入口中心点分别位于积木顶面的中心点和积木侧面的中心点，所述体轨道的出口可位于积木侧面的中心或积木侧面中心偏下位置两类，选取一个或者多个出入口的任意组合即为所述体轨道。图4列举了部分基础体轨道单元30、31、32、34、35、36、39、40，以及多个出入口任意组合而成的双体轨道组合单元29、33、37、38。为有效回收滚珠，设计如图5所示基础回收轨道单元41和基础回收轨道单元42。为了可以快速增加滚珠的前进速度，根据出入口的位置不同我们设计了如图4所示的基础跃层动力轨道积木，选取入口在上表面边的中心位置，出口在不同侧面中心，组合形成了基础跃层动力轨道单元45、46、47、48，跃层动力轨道单元由基础跃层动力轨道单元与其他面轨道单元组合而成，例如组合成了跃层动力轨道单元43和跃层动力轨道单元44。所述支架装置2包括三块竖直相互成120度摆放的铁板，三块铁板的顶部和底部有相应凹槽，通过另一支架装置连接板块4在所述凹槽内通过螺丝5将三块钢板进行连接固定，铁板上有按一定顺序排列的支架装置圆孔6，该支架装置圆孔的直径等于积木块轨道直径。图7所示为对图4、图5以及图6中的轨道单元进行适当排列组合后形成的144种轨道积木形状。儿童可以通过磁铁的吸引作用将积木块紧贴支架装置2悬空搭建，也可以自下而上以积木为基础搭建出各种连通的轨道，让滚珠3从顶部入口进入轨道，将滚珠3的势能转化成动能，实现在连通轨道中滚动的目的，有益于开发儿童的空间想象能力与动手能力。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (1)

1.基于径向充磁的无极性搭建蜂巢型轨道积木及其支架装置，其特征在于：

所述轨道积木玩具包括积木块、支架装置和滚珠；

所述积木块分为三类：一类为整块积木块，即外形为正六棱柱的积木块，该正六棱柱的高约为其横截正六边形内接圆直径的4/5；第二类为半高积木块，即外形也为正六棱柱，其横截面与整块积木块相同，高为整块积木块的一半；第三类为半厚积木块，即外形为直四棱柱，其横截面为整块积木块的一半，高度与整块积木块相同；

所述积木块的每一个边都有倒角；

所述积木块除无轨道垫块外，都开有各种轨道，这些轨道是由几种基础轨道单元组合而成的；所述基础轨道单元又分为面轨道和体轨道；

所述面轨道是指贯穿作用于积木块上或下表面的轨道，滚珠能够通过贯穿于上表面的面轨道在积木的上表面滚动，面轨道作用于积木块下表面的是为了与该积木下方积木块的上表面面轨道形成完整的轨道，起到避空滚珠运动路径的作用；所述面轨道的出入口可分为两种，一种轨道出入口中心在上下表面边的中心位置，另一种的出入口中心在积木侧面的中心，通过选取出入点的任意组合形成基础面轨道单元，组合而成的基础面轨道单元可分为直线型基础面轨道、大圆弧型基础面轨道和小圆弧型基础面轨道三种，通过这三类轨道的自身任意组合形成复合型面轨道集合；

所述体轨道只作用于整块积木块和半厚积木块，旨在导通积木块不同面之间的通道，使滚珠可以通过该轨道从积木块的一个面滚动到另一个面，根据体轨道出入口的不同，所述体轨道可分为若干种形式；所述体轨道的入口中心点可以位于积木顶面的中心点和积木侧面的中心点；所述体轨道的出口中心点可位于积木侧面的中心或积木侧面中心偏下位置两类,通过选取一个或者多个出入口的任意连通组合即为所述体轨道；

所述整块积木块上或下表面的六角处都打有深度约为整块积木块高度90％左右的圆孔，圆孔应和轨道不形成干涉，圆孔的直径约为整块积木块横截面正六边形边长的10％左右，圆孔侧壁应与临近积木侧壁保持约为孔径25％左右的最小距离，在所述圆孔内放置入圆柱形径向充磁的磁铁类装置，磁铁直径尺寸稍小于圆孔直径，使其可在孔内自由转动，最后在圆孔中塞入与圆孔直径尺寸相同的圆木榫，塞入圆木榫的深度约为整块积木块高度的10％左右；所述圆木榫侧壁涂有胶水；由于半高积木块的高度为整块积木块的一半，因此对于半高积木块而言，上或下表面正六边形六角处的圆孔深度约为半高积木块的80％，圆孔离临近积木侧壁的相对位置和整块积木块相同；半厚积木块圆孔的深度和整块积木块相同，位于上或下表面四角处，圆孔侧壁应与临近积木侧壁保持约为孔径25％左右的最小距离；

所述支架装置包括三块竖直相互成120度摆放的铁板，三块铁板的顶部和底部有相应凹槽，通过另一连接板块在所述凹槽内通过螺丝将三块钢板进行连接固定，铁板上有按一定顺序排列的圆孔，圆孔的直径等于积木块轨道直径。