CN209997200U - 一种用于智能电子积木的马达模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于智能电子积木的马达模块包括：壳体，壳体上端面开设有贯穿圆孔，驱动部，包含电机、连接在电机的输出轴上的齿轮组、连接在齿轮组的输出轴上的插接件、插接于插接件上的转换头，电机、齿轮组、插接件均设置在壳体内，转换头通过贯穿圆孔从壳体的外部与插接件插接，供电部，包含设置在壳体内的电路板以及电池，电路板上设置有开关电路，开关电路的输入端与电池电连接，开关电路的输出端与电机电连接，其中，上端面设置有第一积木插接结构，下端面设置有第二积木插接结构，壳体相邻的两个侧面均设置有第三积木插接结构，壳体的另外相邻的两个侧面上均设置有第四积木插接结构，实现了灵活的、方便的与其他积木进行搭接。

Description

一种用于智能电子积木的马达模块

技术领域

本实用新型涉及智能电子积木，特别涉及一种用于智能电子积木的马达模块。

背景技术

在智能电子积木中，马达模块是不可缺少的一个部分，各种积木模型都需要依靠马达模块来实现转动的功能。但在目前的智能电子积木中，马达模块通常通常和梁结构连接或者与积木面板连接，但是在搭建的过程中，如果单用梁结构或者积木面板会出现结构不灵活的情况。

实用新型内容

本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供用于智能电子积木的马达模块。

本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块，具有这样的特征，包括：壳体，呈长方体，具有上端面、下端面以及四个侧面，上端面开设有贯穿圆孔，驱动部，包含电机、连接在电机的输出轴上的齿轮组、连接在齿轮组的输出轴上的插接件、插接于插接件上的转换头，电机、齿轮组、插接件均设置在壳体内，转换头通过贯穿圆孔从壳体的外部与插接件插接，供电部，包含设置在壳体内的电路板以及电池，电路板上设置有开关电路，开关电路的输入端与电池电连接，开关电路的输出端与电机电连接，其中，上端面设置有第一积木插接结构，下端面设置有第二积木插接结构，壳体相邻的两个侧面均设置有第三积木插接结构，壳体的另外相邻的两个侧面上均设置有第四积木插接结构。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，第一积木插接结构为对称设置在贯穿圆孔的两侧的两个插孔，第二积木插接结构由沿直线等距设置三个插孔组成，第三积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在第一插柱外周的方框状挡筋组成，第四积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，插接件具有第一插接槽，第一插接槽为十字形槽，转换头的下端设置有与第一插接槽相配合插接的十字形轴销，转换头的上端设置有第二插接槽、第五积木插接结构、第六积木插接结构、第七积木插接结构中任意一种，第二插接槽为与第一插接槽尺寸不同的十字形槽，第五积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在第一插柱外周的方框状挡筋组成，第六积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成，第七积木插接结构由至少一个圆形插孔组成。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，开关电路包括二极管D4和开关SW1；开关 SW1的A端引脚空置；二极管D4的负极连接开关SW1的COM引脚，二极管D4的正极为开关电路的输入端，开关SW1的B端引脚为开关电路的输出端。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，开关SW1为拨动开关，壳体的下端面上开设有与开关SW1的拨动柄相匹配的第一通孔，使得开关SW1的拨动柄暴露在壳体的外部。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，电池为充电电池；电路板上设置有充电接口以及充电电路；壳体上开设有与充电接口相匹配的第二通孔，使得充电接口暴露在壳体的外部；充电电路的输入端与充电接口电连接，充电电路的输出端与电池电连接；开关电路还包括二极管D1，二极管D1 的正极连接充电接口311，二极管D1的负极连接开关SW1的COM 引脚。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，充电电路包括充电芯片U4、电容C12、电容 C22、发光二极管D3、发光二极管D5、电阻R6、电阻R7、电阻R10；充电芯片U4的GND引脚接地；电阻R10的一端连接充电芯片U4 的PRO G引脚，另一端接地；电容C12的一端连接充电芯片U4的 BAT引脚，另一端接地；电容C22的一端连接充电芯片U4的VCC 引脚，另一端接地；电阻R6的一端连接充电芯片U4的VCC引脚，另一端连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极连接充电芯片U4的CHR G引脚；发光二极管D3的正极连接充电芯片U4的VCC引脚，负极连接电阻R7的一端，电阻R7的另一端接地；充电芯片U4的BAT引脚是充电电路的输出端，与电池电连接；充电芯片 U4的VCC引脚是充电电路的输入端，与充电接口电连接。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，壳体由相配合的上壳体和下壳体组装成，上壳体的下端部设置有至少一个连接柱，连接柱的端部开设有螺栓孔，下壳体设置有与连接柱相匹配的连接孔，上壳体与下壳体通过连接柱与螺栓孔相配合插接并通过螺栓固定组装成长方体结构。

在本实用新型提供的用于智能电子积木的马达模块中，还可以具有这样的特征：其中，上壳体的下端部还设置有电机安装框架以及电路板安装插槽。

本实用新型的作用与效果：

本实用新型的用于智能电子积木的马达模块中，壳体上端面设置有第一积木插接结构，下端面设置有第二积木插接结构，壳体相邻的两个侧面均设置有第三积木插接结构，壳体的另外相邻的两个侧面上均设置有第四积木插接结构，因此可以灵活方便的实现与带有相匹配结构的积木进行搭接。

另外，外部其他各种不同结构的积木模块，可以通过不同结构的转换头实现连接，从而被该马达模块驱动旋转，通过转换头实现了灵活的、方便的驱动各种不同结构的外部积木模块旋转。

另外，本实用新型的用于智能电子积木的马达模块中，供电的电池为充电电池供电，并且在电路板设置有配套的充电电路，从而可以对充电电池实现充电功能，电路布局合理，充电方便，使得即使是在充电状态下，也不影响到正常的供电，使用方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例中用于智能电子积木的马达模块的三维结构示意图(不含转换头)；

图2是本实用新型实施例中用于智能电子积木的马达模块的俯视图；

图3是本实用新型实施例中用于智能电子积木的马达模块的仰视图；

图4是本实用新型实施例中用于智能电子积木的马达模块的前视图；

图5是在图4中A-A截面的剖面图；

图6是本实用新型实施例中用于智能电子积木的马达模块的左视图；

图7是在图6中B-B截面的剖面图；

图8是图7中所示上壳体的结构示意图；

图9是图7中所示下壳体的结构示意图；

图10是本实用新型实施例中转换头的结构示意图；

图11是本实用新型实施例中第三积木插接结构与第四积木插接结构的插接示意图；

图12是本实用新型实施例中开关电路的电路示意图；

图13是本实用新型实施例中充电电路的电路示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型用于智能电子积木的马达模块作具体阐述。

如图1、图5所示，一种用于智能电子积木的马达模块100包括壳体10、驱动部20以及供电部30。供电部30包含电路板31以及电池32。

如图8、图9所示，壳体10由采用注塑成型工艺制成的上壳体 11和下壳体12组成，组装后的壳体如图1所示，壳体10整体呈长方体，具有上端面、下端面以及四个侧面。

如图2、图8所示，上壳体11的上端面中心位置处开设有贯穿圆孔111，上端面还设置有第一积木插接结构，第一积木插接结构由对称设置在贯穿圆孔111的两侧的两个插孔112组成，该第一积木插接结构可使得壳体上端面与带有插销的其他积木模块相拼接。如图5、 8所示，上壳体11的下端部设置有电机安装框架113以及电路板安装插槽114，电机安装框架113形成的安装腔室113a与上端面的贯穿圆孔111相连通。在电机安装框架113的两个侧面对称设置有两个连接柱115，连接柱115与插孔112同轴设置，与每个连接柱115都开设有螺栓孔。

如图3、图9所示，下壳体12呈上方开口的筐体结构，下壳体 12的下端面设置有第二积木插接结构，第二积木插接结构由沿直线等距设置三个插孔121组成，该第二积木插接结构可使得壳体下端面与带有插销的其他积木模块相拼接。如图7、图9所示，在下壳体12内部，对应于三个插孔121的中间插孔的同轴位置处设置有与电机底部形状相配合的安装槽122，对应于左右两侧的插孔的同轴位置处设置与上壳体11的连接柱115相匹配的连接孔123。在下壳体12内壁还设置有限位凸起结构124，用于上壳体与下壳体组装时保证组装位置准确。上壳体11与下壳体12通过连接柱115与连接孔123相配合插接，再通过贯穿左右两侧的插孔121的螺栓相固定，从而使得上壳体11与下壳体12组装成长方体结构。

如图1、图4所示，下壳体12的前侧面和右侧面均设置有第三积木插接结构，第三积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在第一插柱外周的方框状挡筋组成，在本实施例中，第三积木插接结构125 采用直线等距设置的三个第一插柱以及围在外周的方框状挡筋组成。如图2、6所示，下壳体的后侧面以及左侧面均设置有第四积木插接结构126，第四积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成，第四积木插接结构与第三积木插接结构相匹配设置，在本实施例中，第四积木插接结构126由呈2×4矩形阵列设置的第二插柱组成。如图11所示，两个不同的用于智能电子积木的马达模块100可通过第三积木插接结构125与第四积木插接结构126插接，具体为如图11所示的一个马达模块的第三积木插接结构125的三个第一插柱 125a分别插入第四积木插接结构126形成的三个插接位置，每个第一插柱125a过盈地紧贴于其相邻的四个第二插接柱126a,第二插接柱126a还过盈地紧贴于周围的挡筋125b，如此，第三积木插接结构 125与第四积木插接结构126紧密连接，当然，本实施例的马达模块 100的第三积木插接结构和第四积木插接结构除了互相插接外，还可与带有相匹配插接结构的其他外部的积木模块相拼接。

如图3所示，下壳体12的下端面还开设有第一通孔127、第二通孔128以及第三通孔129，第一通孔127为开关通孔、第二通孔128 为充电接口通孔，第三通孔129为充电指示灯亮灯情况观察孔。

如图1、图5、图7所示，驱动部20包含电机21、减速齿轮组 22、插接件23以及转换头24(图10所示)。电机21安装在上壳体的电机安装框架113内，减速齿轮组22连接在电机21的输出轴上，插接件23的下端部开设有与减速齿轮组22的输出轴向匹配的贯穿孔，插接件23通过贯穿孔固定连接在减速齿轮组22的输出轴上，插接件23的上端面通过上壳体的贯穿圆孔111暴露在壳体的外部，插接件23的上端部具有第一插接槽，该第一插接槽为十字形槽(如图 1所示)。如图10所示，图10中示意两种转换头24。转换头24的下端设置有与第一插接槽相配合插接的十字形轴销241，转换头24的十字形轴销241从壳体10的外部与插接件23的十字形槽插接。转换头24的上端设置有第二插接槽、第五积木插接结构、第六积木插接结构、第七积木插接结构中任意一种。第二插接槽为与第一插接槽尺寸不同的十字形槽(如图10所示的242)；第五积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在第一插柱外周的方框状挡筋组成(与第三积木插接结构类似，此处不再赘述)；第六积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成(与第四积木插接结构类似，此处不再赘述)；第七积木插接结构由至少一个圆形插孔组成(如图10所示的 243为一个圆形插销孔的情况)。电机21带动减速齿轮组22转动，减速齿轮组22带动插接件23旋转，转换头24的下端与插接件23固定，由插接件23带动旋转，由于转换头24的上端部可连接与第二插接槽、第五积木插接结构、第六积木插接结构、第七积木插接结构这些结构相匹配的外部积木模块，这样连接后的外部积木模块就可以相对马达模块100旋转。各种结构的转换头24通过十字轴销与十字形槽插接，安装和拆卸方便，适用范围广。

如图5所示，供电部30包含设置在下壳体12内的电路板31以及电池32，电路板31安装在下壳体12的电路板安装插槽114内，电池32与电路板31通过导线连接，电路板31与电机21通过导线连接。电池32为充电电池，优选采用6V～9V的锂离子电池。电路板 31上设置有充电接口311、充电电路以及开关电路。如图3所示，充电接口311与第二通孔128相配合，暴露在壳体的外部，方便与充电接头连接，充电接口311种类型号不受限制，满足充电需求的市售充电接口即可，比如Mini USB、Dock、Type C等。

图12是本实用新型实施例中开关电路的电路示意图。如图12所示，开关电路包括二极管D1、二极管D4和开关SW1。开关SW1为拨动开关，型号是SSSS810701。二极管D1、二极管D4均采用型号 B5817WS二极管。开关SW1的拨动柄与壳体10下端面的第一通孔 127相匹配，如图3所示，开关SW1的拨动柄暴露在壳体的外部，可以在第一通孔127内拨动。开关SW1的A端引脚(即图12中1引脚)空置；二极管D1的正极连接充电接口311，负极连接开关SW1 的COM引脚(即图12中2引脚)。二极管D4的正极为开关电路的输入端，与电池32电连接，二极管D4的负极连接开关SW1的COM 引脚。开关SW1的B端引脚(即图12中3引脚)为开关电路的输出端，与电机21电连接。如图12所示，当开关SW1的拨动柄拨向A 端时，开关SW1的A端引脚和COM引脚之间导通，由于A端引脚空置，此时处于电路处于停止工作状态；当开关SW1的拨动柄拨向 B端时，开关SW1的COM引脚和B端引脚之间导通，电路处于工作状态。开关电路不仅可以通过二极管D4从电池32获得电能，在进行充电时，开关电路也能直接通过二极管D1从充电接口311获得电能，使马达模块可以边充电边工作。

图13是本实用新型实施例中充电电路的电路示意图。如图13所示，充电电路包括充电芯片U4、电容C12、电容C22、发光二极管 D3、发光二极管D5、电阻R6、电阻R7、电阻R10。充电芯片U4 型号为LP4060B5F；电容C12、电容C22采用0.5～1μF的电容；电阻 R6、电阻R7、电阻R10采用1.5～2KΩ的电阻；发光二极管D3为 LED-GREEN-0603；发光二极管D5为LED-RED-0603。充电芯片U4 的GND引脚(图13中所示2引脚)接地；电阻R10的一端连接充电芯片U4的PRO G引脚(图13中所示5引脚)，另一端接地；电容C12 的一端连接充电芯片U4的BAT引脚(图13中所示3引脚)，另一端接地；电容C22的一端连接充电芯片U4的VCC引脚(图13中所示4 引脚)，另一端接地；电阻R6的一端连接充电芯片U4的VCC引脚，另一端连接发光二极管D5的正极，发光二极管D5的负极连接充电芯片U4的CHR G引脚(图13中所示1引脚)；发光二极管D3的正极连接充电芯片U4的VCC引脚，负极连接电阻R7的一端，电阻R7 的另一端接地；充电芯片U4的BAT引脚是充电电路的输出端，与电池32电连接；充电芯片U4的VCC引脚是充电电路的输入端，与充电接口311电连接。当充电接口311连接外部电源开始充电时，发光二极管D3和发光二极管D5均发光；电充满后，发光二极管D5熄灭，发光二极管D3仍然发光；将充电接口311与外部电源断开后，发光二极管D3熄灭。由于壳体上设置有第三通孔129(如图3所示)，所以可以在壳体外部看到发光二极管的亮灯情况，从而得知充电状态。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于智能电子积木的马达模块，其特征在于，包括：

壳体，呈长方体，具有上端面、下端面以及四个侧面，所述上端面开设有贯穿圆孔，

驱动部，包含电机、连接在所述电机的输出轴上的齿轮组、连接在所述齿轮组的输出轴上的插接件、插接于所述插接件上的转换头，所述电机、所述齿轮组、所述插接件均设置在所述壳体内，所述转换头通过所述贯穿圆孔从所述壳体的外部与所述插接件插接，

供电部，包含设置在所述壳体内的电路板以及电池，所述电路板上设置有开关电路，所述开关电路的输入端与所述电池电连接，所述开关电路的输出端与所述电机电连接，

其中，所述上端面设置有第一积木插接结构，

所述下端面设置有第二积木插接结构，

所述壳体相邻的两个侧面均设置有第三积木插接结构，

所述壳体的另外相邻的两个侧面上均设置有第四积木插接结构。

2.如权利要求1所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述第一积木插接结构为对称设置在所述贯穿圆孔的两侧的两个插孔，

所述第二积木插接结构由沿直线等距设置三个插孔组成，

所述第三积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在所述第一插柱外周的方框状挡筋组成，

所述第四积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成。

3.如权利要求1所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述插接件具有第一插接槽，所述第一插接槽为十字形槽，

所述转换头的下端设置有与所述第一插接槽相配合插接的十字形轴销，

所述转换头的上端设置有第二插接槽、第五积木插接结构、第六积木插接结构、第七积木插接结构中任意一种，

所述第二插接槽为与所述第一插接槽尺寸不同的十字形槽，

所述第五积木插接结构由至少一个第一插柱以及围在所述第一插柱外周的方框状挡筋组成，

所述第六积木插接结构由呈矩形阵列设置的至少四个第二插柱组成，

所述第七积木插接结构由至少一个圆形插孔组成。

4.如权利要求1所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述开关电路包括二极管D4和开关SW1；

所述开关SW1的A端引脚空置；

所述二极管D4的负极连接所述开关SW1的COM引脚，

所述二极管D4的正极为所述开关电路的输入端，

所述开关SW1的B端引脚为所述开关电路的输出端。

5.如权利要求4所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述开关SW1为拨动开关，

所述壳体的下端面上开设有与所述开关SW1的拨动柄相匹配的第一通孔，使得所述开关SW1的拨动柄暴露在所述壳体的外部。

6.如权利要求4所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述电池为充电电池；

所述电路板上设置有充电接口以及充电电路；

所述壳体上开设有与所述充电接口相匹配的第二通孔，使得所述充电接口暴露在所述壳体的外部；

所述充电电路的输入端与所述充电接口电连接，所述充电电路的输出端与所述电池电连接；

所述开关电路还包括二极管D1，所述二极管D1的正极连接所述充电接口，所述二极管D1的负极连接所述开关SW1的COM引脚。

7.如权利要求6所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述充电电路包括充电芯片U4、电容C12、电容C22、发光二极管D3、发光二极管D5、电阻R6、电阻R7、电阻R10；

所述充电芯片U4的GND引脚接地；

所述电阻R10的一端连接所述充电芯片U4的PRO G引脚，另一端接地；

所述电容C12的一端连接所述充电芯片U4的BAT引脚，另一端接地；

所述电容C22的一端连接所述充电芯片U4的VCC引脚，另一端接地；

所述电阻R6的一端连接所述充电芯片U4的VCC引脚，另一端连接所述发光二极管D5的正极，所述发光二极管D5的负极连接充电芯片U4的CHR G引脚；

所述发光二极管D3的正极连接充电芯片U4的VCC引脚，负极连接所述电阻R7的一端，所述电阻R7的另一端接地；

所述充电芯片U4的BAT引脚是所述充电电路的输出端，与所述电池电连接；

所述充电芯片U4的VCC引脚是所述充电电路的输入端，与所述充电接口电连接。

8.如权利要求1所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述壳体由相配合的上壳体和下壳体组装成，

所述上壳体的下端部设置有至少一个连接柱，所述连接柱的端部开设有螺栓孔，

所述下壳体设置有与所述连接柱相匹配的连接孔，

所述上壳体与所述下壳体通过所述连接柱与所述螺栓孔相配合插接并通过螺栓固定组装成长方体结构。

9.如权利要求8所述的用于智能电子积木的马达模块，其特征在于：

其中，所述上壳体的下端部还设置有电机安装框架以及电路板安装插槽。

Images