JP2023124744A

JP2023124744A - 電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群

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Publication number: JP2023124744A
Application number: JP2022040765A
Authority: JP
Inventors: 滉大馬野; Kodai Umano
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2023-09-06
Anticipated expiration: 2042-02-25
Also published as: JP7233824B1

Abstract

【課題】電子回路でありながら、おもちゃブロックのような三次元造形物を作製することができ、ハンダ付けが不要でリード線を使用することなく、電子回路を小さく立体的に構成でき、再利用できる電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群を提供する。
【解決手段】本体１１が絶縁性のブロックであって、前記ブロックのＡ面に設けられた通電性を有する第１係合部１２ａ、１２ｂと、前記ブロックのＡ面以外のＢ面に設けられ、第１係合部１２ａ、１２ｂと導通しており、通電性を有する第２係合部１３ａ、１３ｂとを備え、第１係合部１２ａ、１２ｂは、第２係合部１３ａ、１３ｂに係合する形状であるように構成する。電子回路用ブロック１６の第２係合部１３ａに電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａを挿入すると、電子回路用ブロック１６の導電部材１４と電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａとが接触し、電子回路用ブロック１６と電子回路用ブロック１７が電気的に導通した状態になる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子回路の電子工作実験や学習などに使用する電子部品配線方式の電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群に関する。

電子工作実験や学習、最終的な電子回路を作製する前段階においては、市販されている別個の電子部品を用いて、電子回路を組み立てて試験を行っている。このような用途に用いられる従来の電子部品配線方式として、汎用性のあるプリント回路基板を使用して電子回路を組み立てる方式や、実験用回路板（ブレッドボード）を使用して電子回路を組み立てる方式、基板に磁気的に又は機械的に取り付けられる電子回路用ブロックを使用して、電子回路を組み立てる方式が挙げられる。

プリント回路基板を使用する方式は、電子部品やリード線のハンダ付けを行うことにより電子回路を構成する。また、実験用回路板（ブレッドボード）を使用する方式は、所定の位置に電子部品やリード線を挿入して電子回路を構成する。また、基板に磁気的に又は機械的に取り付けられる電子回路用ブロックを使用する方式は、基板の自由な位置に電子回路用ブロックを配置して電子回路を構成する（特許文献１を参照。）。

特表２０１５－５０３１１１号公報

しかしながら、従来のプリント回路基板を使用する方式は、電子部品やリード線をハンダ付けすることが必要なのでプリント基板や電子部品を再利用することが難しかった。

また、従来の実験用回路板（ブレッドボード）を使用する方式は、半田付けが不要であるが、所定の位置に電子部品やリード線を挿入して電子回路を構成するために、電子回路の面積が大きくなり、かつリード線の数が増えることから、電子回路の構成が煩雑になるという問題があった。

さらに、従来の基板に磁気的に又は機械的に取り付けられる電子回路用ブロックを使用する方式は、当該電子回路用ブロックは基板の自由な位置に配置できるが、電子回路用ブロックを接続するリード線の数を減らすことができないため、電子回路の構成が煩雑になる。加えて、電子回路用ブロックを基板にしか配置できないため、電子回路でありながら、おもちゃブロックのような三次元造形物を作製することはできなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、電子回路でありながら、おもちゃブロックのような三次元造形物を作製することができ、ハンダ付けが不要でリード線を使用することなく、電子回路を小さく立体的に構成でき、再利用できる電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群を提供することである。

本発明の第１の側面に係る電子回路用ブロックは、本体が絶縁性のブロックであって、前記ブロックのＡ面に設けられた通電性を有する第１係合部と、前記ブロックのＡ面以外のＢ面に設けられ、前記第１係合部と導通しており、通電性を有する第２係合部とを備え、前記第１係合部は、前記第２係合部に係合する形状であることを特徴としている。前記構成により、第１係合部と導通しており、通電性を有する第２係合部とを備え、第１係合部は、第２係合部に係合する形状であるため、電子ブロック同志の第１係合部と第２係合部を係合させることによってリード線の代わりに電子回路を構成することができる。

また、本発明の第２の側面に係る電子回路用ブロックは、前記第１係合部は、電子部品を挿す用の挿入孔が設けられ、前記第１係合部と前記挿入穴は導通していることを特徴としている。前記構成により、第１係合部は、電子部品を挿す用の挿入孔が設けられ、第１係合部と挿入穴は導通しているため、挿入穴に電子部品の足を挿すことにより電子部品が電気的に接続されることにより電子回路を構成することができる。

また、本発明の第３の側面に係る電子回路用ブロックは、複数の前記ブロックは、一方のブロックの前記第１係合部と他方のブロックの前記第２係合部とを係合させることにより、前記一方のブロックと前記他方のブロックとが導通となることを特徴としている。前記構成により、一方のブロックの第１係合部と他方のブロックの第２係合部とを係合させることにより、一方のブロックと他方のブロックとが導通となるため、おもちゃブロックのような嵌めこみによる組合せで、通電性のある部分のブロック同志が電気的に接合し、リード線の代わりに電気を流せるようになり配線が行えるので立体的な電子回路を構成することができる。

さらにまた、本発明の第４の側面に係る電子回路用ブロックは、複数の前記ブロックは、一方のブロックの前記第１係合部と他方のブロックの前記第１係合部とを介して、磁力又はマジックテープの接着力によって構造的に連結させることにより、前記一方のブロックと前記他方のブロックとが導通となることを特徴としている。前記構成により、一方のブロックの第１係合部と他方のブロックの第１係合部とを介して、磁力又はマジックテープの接着力によって構造的に連結させることにより、一方のブロックと他方のブロックとが導通となるため、おもちゃブロックのような嵌めこみ以外の組合せでも、通電性のある部分のブロック同志が電気的に接合し、リード線の代わりに電気を流せるようになり配線が行えるのでさらに立体的に電子回路を構成することができる。

さらにまた、本発明の第５の側面に係る電子回路用ブロック群は、電子回路用ブロックを複数有するブロック群と、本体が絶縁性のブロックであって、前記ブロックのＡ面に設けられた絶縁性の第１係合部と、前記ブロックのＡ面以外のＢ面に設けた絶縁性の第２係合部とを備え、前記第１係合部は、前記第２係合部に係合する形状である絶縁性ブロックを複数有するブロック群とを備える電子回路用ブロック群からなることを特徴としたものである。前記構成により、絶縁性の電子回路用ブロックも組み込むことによりさらに立体的な電子回路を構成することができる。前記構成により、絶縁性ブロックを複数有するブロック群に組み込むことができるため、立体的な電子回路をさらに造形的に鑑賞できるような電子回路を構成することができる。

本発明に係る電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群によれば、電子回路でありながら、おもちゃブロックのような三次元造形物を作製することができ、ハンダ付けが不要でリード線を使用することなく、電子回路を小さく立体的に構成でき、再利用できる電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群を提供することができる。

本発明の第一実施形態に係る電子回路用ブロックの模式図である。図１におけるＡ－Ａ線断面図である。本発明の第一実施形態に係る２つの電子回路用ブロックの模式図である。図３におけるＢ－Ｂ線断面図である。本発明の第一実施形態に係る別の２つの電子回路用ブロックの模式図である。本発明の第一実施形態に係るさらに別の２つの電子回路用ブロックの模式図である。本発明の第二実施形態に係る２つの電子回路用ブロックの模式図である。図７におけるＣ拡大断面図である。本発明の第三実施形態に係る複数の電子回路用ブロックの模式図である

以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群を例示するものであって、本発明は電子回路用ブロック及び電子回路用ブロック群を以下のものに特定しない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。
（第一実施形態の電子回路用ブロック）

本発明の第一実施形態に係る電子回路用ブロックについて、図１及び図２に基づいて説明する。電子回路用ブロック１は、図１に示すように、本体１１、第１係合部１２ａ、１２ｂ、第２係合部１３ａ、１３ｂ、導電部材１４及び挿入穴１５を備えている。以下で各部材について説明する。
〈本体１１〉

本体１１は、第１係合部１２ａ、１２ｂ、第２係合部１３ａ、１３ｂ、導電部材１４を支持する部分とからなっている。本体１１は絶縁性の材料から構成されている。
〈第１係合部１２ａ、１２ｂ〉

第１係合部１２ａ、１２ｂは、本体１１の正面から突出する複数の第１係合部１２ａと本体１１の側面から突出する第１係合部１２ｂから構成されている。図１では本体１１の側面から突出するように例示されているが、本体１１の他の側面からも突出するように構成されたものでもよい。第１係合部１２ａ、１２ｂは、金属などの導電性材料から構成され、突出面側には電子部品の足を挿入するための挿入穴１５が形成されている。また、第１係合部１２ａ、１２ｂは、突出面側の反対側において、導電部材１４と電気的に導通するように接触している。
〈第２係合部１３ａ、１３ｂ〉

第２係合部１３ａ、１３ｂは、第１係合部１２ａ、１２ｂが突出する本体１１の面以外の裏面と側面において、第１係合部１２ａ、１２ｂの突出部が挿入可能な形状の窪みを有する。この実施形態においては、第２係合部１３ａ、１３ｂは、例えば、本体１１の底面に溝状に設けられ、本体１１の側面に穴状に設けられている。図１では、本体１１の一つの側面に穴状に設けられているように例示されているが、別の側面に第１係合部１２ａ、１２ｂの突出部が挿入可能な形状の窪みを構成してもよい。第２係合部１３ａ、１３ｂの底部や側面には導電部材１４が形成され、他の電子回路用ブロック１の第１係合部１２ａ、１２ｂが第２係合部１３ａ、１３ｂに挿入された場合に導電部材４が接触し電気的に導通する構成となっている。
〈導電部材１４〉

金属製からなる導電部材１４は一体形状で本体１１に取り付けられている。第１係合部１２ａ、１２ｂの突出面側の反対側では導電部材１４と電気的に導通するように接触されている。また、第２係合部１３ａ、１３ｂの底部や側面には導電部材１４が形成され、他の電子回路用ブロック１の第１係合部１２ａ、１２ｂが第２係合部１３ａ、１３ｂに挿入された場合に導電部材４が接触し電気的に導通し電気回路が構成される。
〈挿入穴１５〉

第１係合部１２ａ、１２ｂは金属などの導電性材料から構成され、突出面側には電子部品の足を挿入するための挿入穴１５が構成されている。電子部品の足が第１係合部１２ａ、１２ｂと電気的に導通した状態で抜き差し可能な構成となっている。図においては挿入穴１５を例示しているが、電子部品の足が第１係合部１２ａ、１２ｂと電気的に導通した状態で抜き差し可能な構成であれば挿入穴１５ではなくクリップや板バネのようなものでもよい。
〈電子回路用ブロックの連結方法１〉

図３及び図４は、２つの電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図３及び図４において、電子回路用ブロック１６の第２係合部１３ａに電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａが挿入されている。図４において、電子回路用ブロック１６の導電部材１４と電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａとが接触し、電子回路用ブロック１６と電子回路用ブロック１７が電気的に導通した状態になっている。また、電子回路用ブロック１６は電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａの中心を支点にして回動可能に取り付けられるため様々な立体形状で電子回路用ブロックの複数個を組み合わせ、さらに第１係合部１２ａ、１２ｂの挿入穴１５に電子部品を挿入することにより立体的な電子回路を構成することが可能となる。

また、本体や第１係合部や第２係合部が導通しない絶縁性の電子回路用ブロックも組み合わせることによりさらに立体的な電子回路を構成することができる。
〈電子回路用ブロックの連結方法２〉

図５は、別の２つの電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図５において、電子回路用ブロック１６の第２係合部１３ｂに電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ｂが挿入されている。図に記載はないが、電子回路用ブロック１６の導電部材１４と電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ｂとが接触し、電子回路用ブロック１６と電子回路用ブロック１７が電気的に導通した状態になっている。また、電子回路用ブロック１６は電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ｂの中心を支点にして回動可能に取り付けられるため様々な立体形状で電子回路用ブロックが複数個を組み合わせ可能となるため、第１係合部１２ａ、１２ｂの挿入穴１５に電子部品を挿入することにより立体的な電子回路を構成することが可能となる。
〈電子回路用ブロックの連結方法３〉

図６は、さらに別の２つの電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図６において、電子回路用ブロック１６の第２係合部１３ｂ（記載なし）に電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａが挿入されている。図に記載はないが、電子回路用ブロック１６の導電部材１４と電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａとが接触し、電子回路用ブロック１６と電子回路用ブロック１７が電気的に導通した状態になっている。また、電子回路用ブロック１６は電子回路用ブロック１７の第１係合部１２ａの中心を支点にして回動可能に取り付けられるため様々な立体形状で電子回路用ブロックが複数個を組み合わせ可能となるため、第１係合部１２ａ、１２ｂの挿入穴１５に電子部品を挿入することにより立体的な電子回路を構成することが可能となる。
（第二実施形態の電子回路用ブロックの連結方法）

図７及び図８は、第二実施形態の２つの電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図７及び図８において、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａに電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａが接合され、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａと電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａとが接触し電気的に導通した状態になっている。図７において、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａは、導電部２００と挿入穴２０１と接着部２０２から構成されている。また、電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａは導電部２０３と挿入穴２０４と接着部２０５から構成されている。接着部２０２と接着部２０５は磁石やマジックテープで構成されているため、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａと電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａが接合される。また、接着部２０２と接着部２０５は磁石やマジックテープで構成されているため、容易に引き剥がすことができる。この時、導電部２００と導電部２０３が接触し電気的に導通した状態になり、電子回路用ブロック２６と電子回路用ブロック２７が電気的に導通した状態になっている。また、電子回路用ブロック２６は電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａの中心を支点にして回動可能に取り付けられるため様々な立体形状で電子回路用ブロックが複数個を組み合わせ可能となるため、第１係合部の挿入穴２０２、２０４以外の挿入穴に電子部品を挿入することにより立体的な電子回路を構成することが可能となる。
（第三実施形態の電子回路用ブロックの連結方法）

図９は、第三実施形態の複数の電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図９において、電子回路用ブロック３１が接続され回路を構成しているが、構造的に弱いため、接続部の補強を行う必要がある。そのため、本体や第１係合部や第２係合部が導通しない絶縁性の電子回路用ブロック３２も組み合わせることにより補強が可能となる。さらに、絶縁性の電子回路用ブロック３２を積み上げることにより立体的な回路構成を実現できる。

本発明にかかる電子回路用ブロックは、ハンダ付けが不要でリード線を使用することなく、電子回路を小さく立体的に構成できるので、再利用のできる電子工作実験や学習などにおいて好適な電気回路構成を実現することができ、電子回路の電子工作実験や学習などに使用する電子部品配線方式において有用である。

１…第一実施形態の電子回路用ブロック
１１…本体
１２ａ、１２ｂ…第１係合部
１３ａ、１３ｂ…第２係合部
１４…導電部材
１５…挿入穴
１６…電子回路用ブロック
１７…電子回路用ブロック
２…第二実施形態の電子回路用ブロック
２６…電子回路用ブロック；２６２ａ、２７２ａ…第１係合部
２７…電子回路用ブロック
２００…導電部
２０１…挿入穴
２０２…接着部
２０３…導電部
２０４…挿入穴
２０５…接着部
３…第三実施形態の電子回路用ブロック
３１…電子回路用ブロック
３２…絶縁性の電子回路用ブロック

また、本発明の第２の側面に係る電子回路用ブロックは、前記第１係合部は、電子部品を挿す用の挿入穴が設けられ、前記第１係合部と前記挿入穴は導通していることを特徴としている。前記構成により、第１係合部は、電子部品を挿す用の挿入穴が設けられ、第１係合部と挿入穴は導通しているため、挿入穴に電子部品の足を挿すことにより電子部品が電気的に接続されることにより電子回路を構成することができる。

さらにまた、本発明の第４の側面に係る電子回路用ブロックは、複数の前記ブロックは、一方のブロックの前記第１係合部と他方のブロックの前記第１係合部とを介して、磁力又は面ファスナーの接着力によって構造的に連結させることにより、前記一方のブロックと前記他方のブロックとが導通となることを特徴としている。前記構成により、一方のブロックの第１係合部と他方のブロックの第１係合部とを介して、磁力又は面ファスナーの接着力によって構造的に連結させることにより、一方のブロックと他方のブロックとが導通となるため、おもちゃブロックのような嵌めこみ以外の組合せでも、通電性のある部分のブロック同志が電気的に接合し、リード線の代わりに電気を流せるようになり配線が行えるのでさらに立体的に電子回路を構成することができる。

図７及び図８は、第二実施形態の２つの電子回路用ブロックを組み合わせた状態を示している。図７及び図８において、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａに電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａが接合され、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａと電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａとが接触し電気的に導通した状態になっている。図７において、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａは、導電部２００と挿入穴２０１と接着部２０２から構成されている。また、電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａは導電部２０３と挿入穴２０４と接着部２０５から構成されている。接着部２０２と接着部２０５は磁石や面ファスナーで構成されているため、電子回路用ブロック２６の第１係合部２６２ａと電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａが接合される。また、接着部２０２と接着部２０５は磁石や面ファスナーで構成されているため、容易に引き剥がすことができる。この時、導電部２００と導電部２０３が接触し電気的に導通した状態になり、電子回路用ブロック２６と電子回路用ブロック２７が電気的に導通した状態になっている。また、電子回路用ブロック２６は電子回路用ブロック２７の第１係合部２７２ａの中心を支点にして回動可能に取り付けられるため様々な立体形状で電子回路用ブロックが複数個を組み合わせ可能となるため、第１係合部の挿入穴２０２、２０４以外の挿入穴に電子部品を挿入することにより立体的な電子回路を構成することが可能となる。
（第三実施形態の電子回路用ブロックの連結方法）

Claims

本体が絶縁性のブロックであって、
前記ブロックのＡ面に設けられた通電性を有する第１係合部と、
前記ブロックのＡ面以外のＢ面に設けられ、前記第１係合部と導通しており、通電性を有する第２係合部とを備え、
前記第１係合部は、前記第２係合部に係合する形状である電子回路用ブロック。
請求項１に記載の電子回路用ブロックであって、
前記第１係合部は、電子部品を挿す用の挿入孔が設けられ、前記第１係合部と前記挿入穴は導通していることを特徴とする電子回路用ブロック。
請求項１又は請求項２に記載の電子回路用ブロックであって、
複数の前記ブロックは、一方のブロックの前記第１係合部と他方のブロックの前記第２係合部とを係合させることにより、前記一方のブロックと前記他方のブロックとが導通となることを特徴とする電子回路用ブロック。
請求項１又は請求項２に記載の電子回路用ブロックであって、
複数の前記ブロックは、一方のブロックの前記第１係合部と他方のブロックの前記第１係合部とを介して、磁力又はマジックテープの接着力によって構造的に連結させることにより、前記一方のブロックと前記他方のブロックとが導通となることを特徴とする電子回路用ブロック。
請求項１～請求項４の何れか一に記載の電子回路用ブロックを複数有するブロック群と、
本体が絶縁性のブロックであって、
前記ブロックのＡ面に設けられた絶縁性の第１係合部と、
前記ブロックのＡ面以外のＢ面に設けられた絶縁性の第２係合部とを備え、
前記第１係合部は、前記第２係合部に係合する形状である絶縁性ブロックを複数有するブロック群と
を備える電子回路用ブロック群。