JP6375179B2 - 電子ブロック装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子ブロック装置に関し、特に、電子ブロックを簡単に製造できる電子ブロック装置に関するものである。

次の特許文献１には、複数のブロック部材を組み合わせて電気回路を構成する電子ブロック装置が記載されている。各ブロック部材には、筐体の各側面に弾性と導電性とを有する導電部材が取り付けられている。導電部材は、線材である配線を介して電子部品と電気的に接続されている。ブロック部材が設置される基板には、隣接して設置されるブロック部材の間に区画部材が立設されている。区画部材には、隣接するブロック部材の間を電気的に接続可能な接触部が形成されている。ブロック部材を、その区画部材を介し隣接して基板に設置すると、互いの導電部材が区画部材の接触部と当接し、接触部を押圧しつつ、接触部を介して電気的に接続される。これにより、隣接するブロック部材の電子部品同士が電気的に接続され、これらの組合せによって基板上に任意の電子回路が形成される。

特開２００５―２６００１８号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載された電子ブロック装置は、ブロック部材の筐体の側面に導電部材を取り付ける必要があった。また、導電部材と電子部品とを線材である配線を使って配線接続する必要があった。そのため、ブロック部材を製造するのに手間が掛かるという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、特に、電子ブロックを簡単に製造できる電子ブロック装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

請求項１記載の電子ブロック装置によれば、次の効果を奏する。種々の電子部品を有する複数の電子ブロックは、その各々がベース板に着脱可能に設置される。電子ブロックは、電子部品を搭載すると共に、その側面に電気的な接続端が形成されたプリント回路基板を有している。ベース板には、導通部材が立設されている。電子ブロックをベース板上に隣接して設置すると、導通部材は、その隣接して設置される電子ブロックのプリント回路基板の間に狭装される。そして、導通部材を挟装するプリント回路基板の接続端と接続端とが導通部材を介して電気的に接続される。こうして、隣接する電子ブロックのプリント回路基板に搭載されている電子部品同士が電気的に接続されるので、ベース板に複数の電子ブロックを組み合わせて設置することで、ベース板上に任意の電子回路が形成される。

このように、電子ブロックは、その側面に電気的な接続端が形成されたプリント回路基板を有しているので、隣接する電子ブロックと電気的に接続するために、導電性を有する部材を電子ブロックの側面に別途、設ける必要がない。また、電子部品はプリント回路基板に搭載されるので、かかる別途設けた部材と電子部品とを線材である配線を使って配線接続する必要がない。従って、電子ブロックを簡単に製造できるという効果がある。

また、電子ブロックは、プリント回路基板を有しているので、プリント回路基板の両面にも内層にも多層にわたってプリント回路を形成できるという効果がある。更に、電子部品はプリント回路基板に搭載されるので、リード線付き電子部品、表面実装用の電子部品、端子数の多い集積回路など、様々なタイプの電子部品を搭載できる。

また、プリント回路基板の側面には、接続端が形成されると共に、その側面の上端から下端に亘って帯状に延びる凹部が凹設されている。導通部材は、ベース板上に隣接して設置される電子ブロックのプリント回路基板の間であって、それらのプリント回路基板の側面に形成される凹部の間に狭装される。そのため、ベース板上に隣接して電子ブロックのプリント回路基板を設置する場合に、両者を接近させて設置できる。よって、ベース板の大きさ、装置全体の大きさをコンパクトにできるという効果がある。

更に、プリント回路基板は、プリント回路基板として形成されるブロックが複数連設される材料基板を、その連設されるブロックの境界線上で切断して形成される。プリント回路基板の側面に凹設される凹部は、材料基板の境界線上に貫通するスルーホールを２分割した一方によって形成され、接続端は、スルーホールの内面をメッキして形成されるスルーホールメッキによって構成されている。そのため、１つのスルーホールを穿設することで２本分の凹部を凹設でき、１つのスルーホールをメッキすることで２本分の凹部にスルーホールメッキを形成できる。よって、プリント回路基板の側面に接続端が形成された凹部を簡単に製造できるという効果がある。

請求項２記載の電子ブロック装置によれば、次の効果を奏する。ベース板には、ベース板に設置される電子ブロックのプリント回路基板の縁部を支持してベース板とプリント回路基板との間にスペースを形成するスペーサが立設されている。そのため、電子ブロックをベース板に設置すると、プリント回路基板の縁部がスペーサ上に支持され、プリント回路基板とベース板との間にスペースが形成される。よって、かかるスペースに、例えば、指を引っ掛けて、ベース板から電子ブロックを簡単に引き抜くことができる。また、プリント回路基板に電子部品を固定している半田がプリント回路基板からベース板側に突出している場合でも、かかる半田をスペース内に収納できる。よって、かかる半田がベース板に接触して電子ブロックがベース板上で浮き上がり、不安定になるのを防止できるという効果がある。

請求項３記載の電子ブロック装置によれば、請求項１又は２に記載の電子ブロック装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。導通部材は、ベース板上に隣接して設置されるプリント回路基板の接続端と接続端とを互いに離間する方向に押圧する弾性を有している。そのため、かかるプリント回路基板の接続端と接続端とは、導通部材に押し付けられながら電気的に接続される。よって、かかる接続端同士を導通部材を介して確実に電気的に接続できる。また、ベース板上で２つのプリント回路基板に挟まれるプリント回路基板は、そのプリント回路基板を挟む導通部材によって互いに内側に押圧される。よって、プリント回路基板を有する電子ブロックをベース板上において強固に保持できるという効果がある。
請求項４記載の電子ブロック装置によれば、請求項１から３のいずれかに記載の電子ブロック装置が奏する効果に加え、次の効果を奏する。ベース板は、電子ブロックの各々に対して複数立設されている導通部材のうち、第１所定位置に立設されている導通部材と、第２所定位置に立設されている導通部材との間に所定の電圧を供給する電源配線を備えている。そのため、別途、電源配線を形成しなくても、電子ブロックをベース板に設置するだけで各電子部品に対して所定の電圧を供給できるという効果がある。

第１実施形態の電子ブロック装置の一部を示す斜視図である。 電子ブロックの分解斜視図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面線に示す電子ブロック装置の断面図である。 第１実施形態の電子ブロック装置の平面図である。 ベース板の裏面図である。 複数のブロック板を形成するための材料基板の平面図である。 （ａ）は、第２実施形態の電子ブロック装置の平面図、（ｂ）は、図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面線における第２実施形態の電子ブロックの断面図である。 （ａ１）は、第１変形例の導通部材の平面図、（ａ２）は、図８（ａ１）に示すａＩＩ−ａＩＩ断面線における第１変形例の導通部材の断面図である。（ｂ１）は、第２変形例の導通部材の平面図、（ｂ２）は、図８（ｂ１）に示すｂＩＩ−ｂＩＩ断面線における第２変形例の導通部材の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態における電子ブロック装置１の概略を説明する。図１は、電子ブロック装置１の一部を示す斜視図である。尚、図１では、電子ブロック２の一例である３つの電子ブロック２ａ〜２ｃを示し、電子ブロック２ａがベース板３に設置されていない状態、電子ブロック２ｂ、２ｃがベース板３に設置されている状態を示している。

第１実施形態の電子ブロック装置１は、種々の電子部品を有する複数の電子ブロック２をベース板３に設置して、その設置する複数の電子ブロック２の組合せによってベース板３上に任意の電子回路を形成するものであり、特に、電子ブロック２を簡単に製造できるものである。

電子ブロック装置１は、主に、複数の電子ブロック２と、その複数の電子ブロック２の各々が着脱可能に設置される板状のベース板３とによって構成されている。電子ブロック２の各々は、板状のブロック板１０と、そのブロック板１０に搭載される電子部品を覆うキャップ２０とによって構成されている。

ブロック板１０は、電子部品が搭載されると共に、その電子部品と接続されているプリント配線が形成されるプリント回路基板によって構成されている。ブロック板１０の側面には、複数本の端面スルーホール１１が凹設されている。端面スルーホール１１の各々は、その内面が導電性を有するスルーホールメッキ１２で被覆されている。スルーホールメッキ１２は、後述する通り、ブロック板１０に形成されているプリント配線と導通している。即ち、ブロック板１０の側面には、電気的な接続端としてスルーホールメッキ１２が外部に露出した状態で形成されている。

キャップ２０の上面には、記号が表記されている。その記号は、ブロック板１０に搭載されている電子部品と、その電子部品と接続されているプリント配線のパターンとを示す記号である。そのため、ブロック板１０がキャップ２０に覆われていても、ブロック板１０に搭載されている電子部品、ブロック板１０に形成されているプリント配線のパターンを外部から把握できる。

ベース板３には、スペーサ４が固着され、そのスペーサ４から導通部材５が立設されている。スペーサ４は、樹脂製の直方体に形成され、電子ブロック２をベース板３に設置した場合に、電子ブロック２のブロック板１０の縁部を支持してベース板３とブロック板１０との間にスペースを形成する。導通部材５は、導電性を有する金属製材料で構成されている。導通部材５は、ベース板３に電子ブロック２を隣接して設置した場合に、その隣接する電子ブロック２のブロック板１０に形成されるスルーホールメッキ１２と、スルーホールメッキ１２とに当接して、両者を電気的に接続する。

そのため、ベース板３に電子ブロック２を隣接して設置すると、その隣接する電子ブロック２のブロック板１０に搭載されている電子部品同士が、導通部材５を介して電気的に接続される。このようにして、ベース板３に複数の電子ブロック２を組み合わせて設置することで、ベース板３上に任意の電子回路を形成できる。

次に、図２を参照して、電子ブロック２の一例である電子ブロック２ｂについて詳細に説明する。図２は、電子ブロック２ｂの分解斜視図である。電子ブロック２ｂは、ブロック板１０と、キャップ２０とによって構成されている。

ブロック板１０は、平面視正方形に形成されているプリント回路基板によって構成されている。ブロック板１０は、抵抗器１３と、その抵抗器１３と接続されているプリント配線１４と、側面に凹設される端面スルーホール１１と、その端面スルーホール１１の内面を被覆するスルーホールメッキ１２と、角部に穿設されるキャップ保持穴１５とによって構成されている。

抵抗器１３は、電気の流れを規制する電子部品であり、表面実装される角形のチップ部品である。ブロック板１０は、プリント回路基板によって構成されているので、プリント配線を変更することにより、かかる抵抗器１３のような表面実装用の電子部品に加え、リード線付きの電子部品、多数の端子を有する集積回路など、多種多様な電子部品を搭載できる。

プリント配線１４は、プリント回路基板であるブロック板１０に、プリントによって形成される導電性を有する配線である。プリント配線１４は、抵抗器１３と接続されると共に、ブロック板１０の対向する側面に形成されている２つのスルーホールメッキ１２と導通されている。そのため、他の電子ブロック２との接続端となるスルーホールメッキ１２と、抵抗器１３とを、線材である配線を使って配線接続する必要がない。

端面スルーホール１１は、電子ブロック２ｂと、他の電子ブロック２とをベース板３に隣接して設置した場合に、ベース板３から立設する導通部材５（図１参照）を挟む部分に形成される。端面スルーホール１１は、ブロック板１０の表面から裏面に亘って帯状に凹設されている。端面スルーホール１１は、ブロック板１０の各側面に３本ずつ、合計１２本形成されている。１２本の端面スルーホール１１は、対向するブロック板１０の側面において線対称となる位置に形成されている。

電子ブロック２ｂのブロック板１０の側面と、他の電子ブロック２のブロック板１０の側面とを突き合わせてベース板３に設置すると、それらのブロック板１０の側面に対向して形成されている端面スルーホール１１間にベース板３から立設する導通部材５（図１参照）が挟まれる。そのため、隣接する電子ブロック２のブロック板１０同士をベース板３上において隙間なく設置できる。よって、ベース板３の大きさ、装置全体の大きさをコンパクトにできる。

スルーホールメッキ１２は、抵抗器１３と接続されているプリント配線１４の電気的な接続端として形成され、電子ブロック２ｂをベース板３に設置した場合に、ベース板３から立設する導通部材５（図１参照）が当接する部分である。スルーホールメッキ１２は、導電性を有する金属材料（例えば、銅）によって端面スルーホール１１の全内面を被覆している。

このように、スルーホールメッキ１２は、ブロック板１０の表面から裏面に亘って凹設される端面スルーホール１１の全内面を被覆しているので、ベース板３に電子ブロック２ｂを設置した場合、ベース板３から立設する導通部材５（図１参照）が、スルーホールメッキ１２に当接する範囲を極力大きくできる。そのため、確実に導通部材５をスルーホールメッキ１２に当接させることができる。よって、導通部材５を介して隣接するスルーホールメッキ１２同士を確実に電気的に接続できる。

キャップ保持穴１５は、後述するキャップ２０の係合爪２３が通過する穴である。キャップ保持穴１５は、ブロック板１０の抵抗器１３、プリント配線１４、スルーホールメッキ１２を避けて、ブロック板１０に穿設されている。キャップ２０は、キャップ保持穴１５を通過する係合爪２３によってブロック板１０に着脱可能に取り付けられる。

このように、電子ブロック２のブロック板１０は、プリント回路基板によって構成されており、そのプリント回路基板には、その側面に電気的な接続端としてのスルーホールメッキ１２が形成されている。そのため、ベース板３上において隣接する電子ブロック２と電気的に接続するために、電子ブロック２の側面に別途、導電性を有する部材を設ける必要がない。また、電子部品は、プリント回路基板に搭載されるので、かかる別途設けた部材と電子部品とを線材である配線を使って配線接続する必要がない。従って、かかるプリント回路基板によって構成されるブロック板１０を有する電子ブロック２ｂを簡単に製造できる。

キャップ２０は、ブロック板１０に搭載されている抵抗器１３を覆い、ブロック板１０に対して着脱可能に取り付けられる。キャップ２０は、透明又は半透明の樹脂材料によって中空状に形成されている。そのため、キャップ２０がブロック板１０に取り付けられていても、キャップ２０の外側からブロック板１０に搭載されている抵抗器１３などを視認できる。キャップ２０は、ブロック板１０に設置される台部２１と、台部２１から突出する突出部２２とによって構成されている。

台部２１は、突出部２２が突出する面とは反対面が開口されている中空箱状に形成されている。かかる反対面が、ブロック板１０の表面に設置される設置面であり、開口を囲む正方形の枠状に形成されている。台部２１の設置面は、ブロック板１０の表面に形成さているスルーホールメッキ１２よりも内側に設置可能な大きさに形成されている。そのため、ブロック板１０の側面に形成されているスルーホールメッキ１２（他の電子ブロック２との接続端となる部分）を外部に露出させた状態で、ブロック板１０にキャップ２０を取り付けることができる。

また、台部２１の設置面には、その対角線上の両角部に一対の係合爪２３が突設されている。一対の係合爪２３は、キャップ２０をブロック板１０に着脱可能に取り付けるためのものである。一対の係合爪２３をブロック板１０に穿設されているキャップ保持穴１５に押し込むことで、一対の係合爪２３がブロック板１０と係合し、キャップ２０がブロック板１０に取り付けられる。一方、一対の係合爪２３をキャップ保持穴１５から引き抜くことで、ブロック板１０からキャップ２０が取り外される。

このように、電子ブロック２は、ブロック板１０とキャップ２０とが着脱可能に構成されている。そのため、例えば、搭載されている電子部品に故障や、接触不良が発生した場合、電子部品が搭載されているブロック板１０からキャップ２０を取り外し、新しい電子部品が搭載されているブロック板１０をキャップ２０に取り付ければ良く、電子部品の交換を簡単にできる。また、ブロック板１０からキャップ２０を取り外すことで、ブロック板１０に搭載されている電子部品、ブロック板１０に形成されるプリント配線１４などを直接確認、観察できる。

突出部２２は、台部２１の上面の内側から突出し、台部２１よりも一回り小さい中空箱状に形成されている。キャップ２０には、突出部２２が設けられているので、ユーザは突出部２２を持って電子ブロック２ｂをベース板３へ設置したり、ベース板３から電子ブロック２ｂを引き抜くことができる。また、突出部２２は、台部２３よりも一回り小さく形成されているので、電子ブロック２ｂをベース板３に設置したり、引き抜く場合に、ユーザーの指が他の電子ブロック２と干渉し難くできる。

尚、上述した電子ブロック２ｂは、あくまでも電子ブロック２の一例である。即ち、他の電子ブロック２のブロック板１０には、抵抗器１３に限らず、集積回路、コンデンサ、ダイオードなど、各種の電子部品が搭載されると共に、その各種の電子部品と接続される各種パターンのプリント配線が形成される。

次に、図３を参照して、スペーサ４と導通部材５とについて詳細に説明する。図３は、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面線に示す電子ブロック装置１の断面図である。尚、図３では、図１に示す電子ブロック２ａ〜２ｃをベース板３に設置した状態を示している。

スペーサ４は、上述した通り、樹脂製の直方体に形成され（図１参照）、ベース板３に固着されている。スペーサ４の短辺方向中央には、導通部材５が立設されており、その導通部材５を挟む両側の上面に、隣接して設置される電子ブロック２のブロック板１０の縁部が設置される。尚、スペーサ４は樹脂製なので、１つのスペーサ４に設けられた各導通部材５とは、それぞれ互いに絶縁されている。

スペーサ４は、ベース板３の表面からの高さが、キャップ２０の係合爪２３がブロック板１０の裏面から突出する突出量よりも大きく形成されている。そのため、電子ブロック２をベース板３に設置して、ブロック板１０の縁部がスペーサ４に支持されると、電子ブロック２の係合爪２３は、ブロック板１０とベース板３との間に形成されるスペース２５内に収納される。よって、電子ブロック２をベース板３に設置した場合に、係合爪２３がベース板３に当たって、電子ブロック２がベース板３上で浮き上がり、不安定になるのを防止できる。

また、例えば、電子ブロック２ｂのブロック板１０に表面実装されている抵抗器１３に替えて、リード線付きの抵抗器を実装するとする。この場合、電子ブロック２ｂのブロック板１０には、リード線を通す貫通穴が空けられ、その貫通穴にリード線を通して、そのリード線先端がブロック板１０の裏面で半田付けされる。この場合でも、かかる半田をスペース２５内に収納できる。

更に、ブロック板１０からキャップ２０を取り外し、ブロック板１０だけをベース板３に設置したとする。この場合、キャップ２０が無くても、例えば、指をスペース２５に引っ掛かけることで、ベース板３からブロック板１０を簡単に引き抜くことができる。

導通部材５は、スペーサ４を貫通して立設している。導通部材５は、ベース板３に電子ブロック２のブロック板１０の側面同士を突き合わせて設置した場合に、それらのブロック板１０の側面に形成されている端面スルーホール１１に挟まれる位置に立設されている。また、導通部材５は、その挟まれる端面スルーホール１１の内面に形成されているスルーホールメッキ１２と、スルーホールメッキ１２とに当接し、かかるスルーホールメッキ１２同士を、電気的に接続すると共に、互いに離間する方向に押圧する。

導通部材５は、支柱５１と、その支柱５１のうちスペーサ４から突出する部分に連結されている押圧部５２とによって構成されている。支柱５１は、ベース板３とスペーサ４とを貫通する金属製の棒状体によって形成されている。支柱５１は、その一端側がベース板３を貫通し、ベース板３の裏面に半田付けされ固定されている。

押圧部５２は、金属製の線状体によって断面視楕円に形成され、支柱５１に溶接されている。押圧部５２のうち楕円の短軸を挟んで形成される湾曲部分が、隣接するブロック板１０の側面に形成されているスルーホールメッキ１２と、スルーホールメッキ１２とに当接する。そのため、押圧部５２が有する導電性によって当接するスルーホールメッキ１２同士が電気的に接続されると共に、押圧部５２の湾曲部分が有する弾性によって、当接するスルーホールメッキ１２同士が互いに離間する方向に押圧される。

このように、押圧部５２の湾曲部分に当接するスルーホールメッキ１２同士は、押圧部５２の湾曲部分に押さえ付けられながら当接するので、押圧部５２を介してスルーホールメッキ１２同士確実に電気的に接続できる。また、ベース板３上において、電子ブロック２ａと電子ブロック２ｃとに挟まれる電子ブロック２ｂは、電子ブロック２ｂのブロック板１０を挟む導通部材５によって互いに内側に押圧されることになるので、ベース板３上においてブロック板１０を有する電子ブロック２を強固に保持できる。

次に、図４を参照して、図１に示す電子ブロック２ａ〜２ｃをベース板３に設置した場合にベース板３に形成される電子回路について説明する。図４は、電子ブロック装置１の平面図である。

電子ブロック２ａのブロック板１０には、回路のオン／オフを切り替える電子部品であるスイッチ３０が搭載されている。スイッチ３０の一端側（図中左側）は、プリント配線３１、スルーホールメッキ１２を介して第３導通部材５ｃと接続される。尚、第３導通部材５ｃには、後述する通り、「５Ｖ」の電圧が供給される正側電源プリント配線４０（図５参照）が接続されている。スイッチ３０の他端側（図中右側）は、プリント配線３１、スルーホールメッキ１２を介して導通部材５と接続される。

電子ブロック２ｂのブロック板１０には、抵抗器１３が搭載されている。抵抗器１３の一端側（図中左側）は、プリント配線１４、スルーホールメッキ１２を介して導通部材５と接続される。即ち、抵抗器１３は、導通部材５を介してスイッチ３０と電気的に接続される。抵抗器１３の他端側（図中右側）は、プリント配線１４、スルーホールメッキ１２を介して導通部材５と接続される。

電子ブロック２ｃのブロック板１０には、電子部品として、３つの発光ダイオード３２（以下「ＬＥＤ３２」と称す）が並列に搭載されている。ＬＥＤ３２の一端側（図中左側）は、プリント配線３３、スルーホールメッキ１２を介して導通部材５と接続される。即ち、ＬＥＤ３２は、導通部材５を介して抵抗器１３と電気的に接続される。ＬＥＤ３２の他端側（図中右側）は、プリント配線３３、スルーホールメッキ１２を介して第６導通部材５ｆに接続される。尚、第６導通部材５ｆには、後述する通り、「０Ｖ」の電圧が供給される負側電源プリント配線５０が接続されている。

そのため、電子ブロック２ａ〜２ｃをベース板３に設置すると、第３導通部材５ｃと第６導通部材５ｆとの間に「５Ｖ」の電圧が供給される。よって、電子ブロック２ａ〜２ｃをベース板３に設置すれば、電圧を供給するための配線を別途形成せずに、スイッチ３０のオン／オフによって、ＬＥＤ３２が点灯／消灯するＬＥＤ回路をベース板３上に形成できる。

図５は、ベース板３の裏面図である。尚、図５では、図面の理解を用意するのために、ベース板４の表面に設置される電子ブロック２ａ〜２ｃの外形線と、その電子ブロック２ａ〜２ｃのキャップに表記されている記号とを２点鎖線で示すが、かかる２点鎖線はベース板３の裏面には現れない。

ベース板３には、ベース板３に設置される各電子ブロック２に対して１２本の導通部材５が設けられている。ここで、かかる１２本の導通部材５は、図５に示す通り、第１導通部材５ａ〜第１２導通部材５ｌであるとして、以下に説明する。尚、第１導通部材５ａ〜第１２導通部材５ｌは、あくまでも、１つの電子ブロック２に対するものなので、例えば、電子ブロック２ａに対して第７導通部材５ｇ〜第９導通部材ｉとなる導通部材５は、電子ブロック２ｂに対しては、第３導通部材５ｃ〜第１導通部材５ａとなる。

ベース板３は、プリント基板によって構成されている。ベース板３の裏面には、「５Ｖ」の電圧が供給されるプリント配線としての正側電源プリント配線４０と、「０Ｖ」の電圧が供給されるプリント配線としての負側電源プリント配線５０とが形成されている。正側電源プリン配線４０は、第１導通部材５ａ〜第１２導通部材５ｌのうち第３導通部材５ｃと、第７導通部材５ｇとに接続されている。負側電源プリン配線５０は、第１導通部材５ａ〜第１２導通部材５ｌのうち第６導通部材５ｆと、第１０導通部材５ｊとに接続されている。

そのため、電圧を供給するための電源配線を別途形成しなくても、ベース板１０に電子ブロック２を設置すれば、その電子ブロック２に搭載されている電子部品に電圧供給できる。また、正側電源プリント配線４０と、負側電源プリント配線５０とは、電子ブロック２を如何なる向きでベース板３に設置しても、正／負が逆して接続されないように配線されているので、電子ブロック２に搭載されている電子部品がショートするのを防止できる。

次に、図６を参照して、電子ブロック２が有しているブロック板１０の製造方法を説明する。図６は、複数のブロック板１０を形成するための材料基板６０の平面図である。尚、図６では、電子ブロック２ａ〜２ｃに用いられるブロック板１０の製造方法について説明する。また、図６には、図面の理解を容易にすべく、材料基板６０に形成されるブロック板１０の境界線Ｋを２点鎖線で示すが、かかる境界線Ｋは材料基板６０には現れない。

ブロック板１０を製造する場合、まずは、所定の大きさの材料基板６０を準備する。材料基板６０は、絶縁基板に銅箔が積層されている銅張積層板によって形成されている。材料基板６０が準備出来たら、第１工程の穴空け工程を行う。

第１工程の穴空け工程は、材料基板６０にスルーホール６１を穿設する。ブロック板１０の端面スルーホール１１（図２参照）は、スルーホール６１を２等分して形成されるので、スルーホール６１は、境界線Ｋ上に穿設される。穴空け工程は、穴空け装置に穴空けデータを入力し、その穴空けデータに従って、穴空け装置が材料基板６０にスルーホール６１を穿設する。スルーホール６１を穿設すると、第２工程の配線工程を行う。

第２工程の配線工程は、サブトラクティブ法によって行う。サブトラクティブ法では、スルーホール６１が穿設されている材料基板６０を無電解銅メッキによってメッキし、スルーホール６１の内面にスルーホールメッキ１２を形成する。無電解銅メッキが完了すると、材料基板６０にエッジングレジストを塗布し、マスクパターンを通してプリント配線１４，３１，３３の露光焼付けを行い、現像し、露出している銅箔をエッジングによって除去し、最後に残ったエッジングレジストを剥離する。こうして、プリント配線１４，３１，３３が形成される。尚、プリント配線１４，３１，３３が形成された後は、ソルダーレジストを形成したり、防錆のための表面処理などが行われる。こうして、プリント配線１４，３１，３３を形成すると、第３工程の実装工程を行う。

第３工程の実装工程は、電子部品であるスイッチ３０、抵抗器１３、ＬＥＤ３２を実装する。実装工程はスクリーン印刷装置、チップマウンタを使って機械的に実装する。電子部品を実装すると、第４工程の切断工程を行う。

第４工程の切断工程は、キャップ保持穴１５を穿設し、その後で、境界線Ｋに沿って材料基板６０を切断する。切断工程は、穴空け装置でキャップ保持穴１５を穿設した後で、切断装置によって、境界線Ｋに沿って材料基板６０を切断する。

こうして、電子ブロック２ａ〜２ｃに用いられるブロック板１０を一度に複数枚生産できる。このように、ブロック板１０は、プリント回路基板によって構成されているので、ブロック板１０を機械的に大量生産できる。よって、ブロック板１０を有する電子ブロック２を低価格にできる。

また、各ブロック板１０に形成されている端面スルーホール１１は、第１工程の穴空け工程によって、境界線Ｋ上にスルーホール６１を穿設し、そのスルーホール６１を第５工程の切断工程で２分割した一方によって構成される。更に、端面スルーホール１１の内面を被覆するスルーホールメッキ１２は、第１工程の穴空け工程によって穿設されるスルーホール６１を、第２工程の配線工程における無電解銅メッキによって形成される。

そのため、１つのスルーホール６１を穿設することで２本分の端面スルーホール１２を凹設でき、複数のスルーホール６１の内面に無電解銅メッキによって纏めてスルーホールメッキ１２を形成できる。よって、側面に端面スルーホール１１が形成され、その端面スルーホール１１の内面に電気的な接続端であるスルーホールメッキ１２が形成されているブロック板１０を簡単に製造できる。従って、かかるブロック板１０を有する電子ブロック２を簡単に製造できる。

このように、第１実施形態の電子ブロック装置１は、複数の電子ブロック２の各々がブロック板１０を有しており、そのブロック板１０はプリント回路基板によって構成されている。そして、そのプリント回路基板には、その側面に電気的な接続端としてのスルーホールメッキ１２が形成されている。そのため、ベース板３上において隣接する電子ブロック２と電気的に接続するために、導電性を有する部材を電子ブロック２の側面に別途、設ける必要がない。また、電子部品はプリント回路基板に搭載されるので、かかる別途、設けられる部材と電子部品とを線材である配線を使って配線接続する必要がない。しかも、上述した通り、端面スルーホール１１の内面に電気的な接続端であるスルーホールメッキ１２が形成されているブロック板１０は簡単に製造できる。従って、かかるブロック板１０を有する電子ブロック２を簡単に製造できる。

また、電子ブロック２のブロック板１０は、プリント回路基板によって構成されているので、ブロック板１０の両面にも内層にも多層にわたってプリント回路（プリント配線に電子部品が実装された回路）を形成できる。更に、電子部品はプリント回路基板に搭載されるので、リード線付き電子部品、表面実装用の電子部品、端子数の多い集積回路など、様々なタイプの電子部品を搭載できる。

次に、図７を参照して、第２実施形態の電子ブロック装置１００について説明する。図７（ａ）は、第２実施形態の電子ブロック装置１００の平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ断面線における第２実施形態の電子ブロック１００の断面図である。尚、図７（ａ）は、ブロック板１０１ａがベース板１０２に設置されている状態を示し、ブロック板１０１ｂがベース板１０２に設置されていない状態を示している。

上述した第１実施形態の電子ブロック装置１は、種々の電子部品を有する複数の電子ブロック２をベース板３に設置して、その設置する複数の電子ブロック２の組合せによってベース板３上に任意の電子回路を形成するものである。

これに対し、第２実施形の電子ブロック装置１００は、電子回路の一部である固定回路１１２が形成されているベース板１０２に、電子回路の他の部分が形成されている複数のブロック板１０１ａ，１０１ｂを交換可能に設置して、固定回路１１２はそのままに、設置されるブロック板１０１ａ，１０１ｂによってベース板１０２に異なる電子回路を形成するものである。

第２実施形態の電子ブロック装置１００は、複数のブロック板１０１ａ，１０１ｂと、その複数のブロック板１０１ａ，１０１ｂが交換可能に設置されるベース板１０２とによって構成されている。

ブロック板１０１ａは、上述した第１実施形態の電子ブロック２のブロック板１０に相当する構成であり、平面視正方形に形成されているプリント回路基板によって構成されている。但し、ブロック板１０１ａには、第１実施形態の電子ブロック２のブロック板１０に穿設されているキャップ保持穴１５は穿設されていない。

ブロック板１０１ａには、第１抵抗器１０３と、第２抵抗器１０４と、第３抵抗器１０５とが搭載されている。それらは、プリント配線１０６を介して端面スルーホール１１の内面を被覆するスルーホールメッキ１２に接続されている。後述する通り、ベース板１０２には、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとの３つＬＥＤを含むフルカラーＬＥＤ１２３が実装されている。第１抵抗器１０３は赤色ＬＥＤに流れる電流、第２抵抗器１０４は緑色ＬＥＤに流れる電流、第３抵抗器１０５は青色ＬＥＤに流れる電流を規制する電子部品である。

一方、ブロック板１０１ｂには、第１抵抗器１０３とは抵抗値が異なる第４抵抗器１０７と、第２抵抗器１０４とは抵抗値が異なる第４抵抗器１０８と、第３抵抗器１０５とは抵抗値が異なる第６抵抗器１０９とが搭載されている。尚、その他は、ブロック板１０１ａと同様に構成されている。

ベース板１０２は、プリント回路基板によって構成されている。ベース板１０２には、スルーホール１１０が穿設され、そのスルーホール１１０を貫通する導通部材１１１が立設され、更に、電子回路の一部である固定回路１１２が設けられている。

スルーホール１１０は、ブロック板１０１ａをベース板１０２に設置した場合に、その半分がブロック板１０１ａの側面に形成されている端面スルーホール１１と重畳する位置に穿設されている。スルーホール１１０は、その内面が導電性を有するスルーホールメッキ１１５によって被覆されている。

導通部材１１１は、第１実施形態の電子ブロック装置１においてベース板３から立設する導通部材５の押圧部５２（図３参照）に相当する構成であり、ブロック板１０１ａの側面に形成されているスルーホールメッキ１２と、ベース板１０２のスルーホール１１０の内面に形成されているスルーホールメッキ１１５とを電気的に導通させると共に、ベース板１０２上にブロック板１０１ａを保持するものである。

導通部材１１１は、ベース板１０２のスルーホール１１０の内面に形成されているスルーホールメッキ１１５と当接しつつ、スルーホール１１０を貫通してベース板１０２から立設されている。即ち、スルーホールメッキ１１５は、固定回路１１２と接続されているので、導通部材１１１は、固定回路１１２とブロック板１０１ａが設置されるスペースとの境界において、固定回路１１２と電気的に接続されつつベース板１０２から立設されている。

固定回路１１２は、プリント配線１２２を介してスルーホールメッキ１１５と接続されているスイッチ３０と、プリント配線１２５を介してスルーホールメッキ１１５と接続されているフルカラーＬＥＤ１２３とによって構成されている。スイッチ３０は、回路のオン／オフを切り替える電子部品である。フルカラーＬＥＤ１２３は、赤色ＬＥＤと、緑色ＬＥＤと、青色ＬＥＤとの３つのＬＥＤが一つの筐体に搭載され、各ＬＥＤに供給される電流の大きさに対応した色で発光する表面実装される電子部品である。

そのため、第２実施形態の電子ブロック装置１００によれば、ベース板１０２にブロック板１０１ａを設置すると、ブロック板１０１ａに搭載されている第１〜第３抵抗器１０３〜１０５と、ベース板１０２に設けられている固定回路１１２とが、導通部材１１１を介して電気的に接続される。よって、ベース板１０２に設けられている固定回路１１２の両端に電圧を供給すれば、スイッチ３０の操作によってフルカラーＬＥＤ１２３が点灯／消灯する電子回路がベース板１０１上に形成される。従って、ブロック板１０１ａに搭載されている第１〜第３抵抗器１０３〜１０５に対し、フルカラーＬＥＤ１２３がどのような色で発光するのかを観察できる。

一方で、ブロック板１０１ｂには、ブロック板１０１ａに搭載されている第１〜第３抵抗器１０３〜１０５とは抵抗値が異なる第４〜第６抵抗器１０７〜１０９が搭載されている。そのため、ベース板１０２に設置されているブロック板１０１ａを、ブロック板１０１ｂに交換すると、フルカラーＬＥＤ１２３に含まれる赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤには、それぞれ、ブロック板１０１ａを設置した場合とは異なる電流が流れる。よって、フルカラーＬＥＤ１２３は、ブロック板１０１ａを設置した場合とは異なる色で発光する。従って、第２実施形態の電子ブロック装置１００によれば、ブロック板１０１ａ，１０１ｂを交換する、という簡単な操作で、各ブロック板１０１ａ，１０１ｂに搭載されている電子部品が、ベース板１０１に設けられている固定回路に対して、どのような影響を与えるかを観察できる。

尚、第２実施形態のブロック板１０１ａ、１０１ｂは、第１実施形態の電子ブロック２に対し、キャップ２０と、そのキャップ２０をブロック板１０に取り付けるためにブロック板１０に穿設されるキャップ保持穴１５とを有していないが、その他は、電子ブロック２のブロック板１０と同様に構成されている。そのため、第２実施形態のブロック板１０１ａ、１０１ｂについても、第１実施形態のブロック板１０と同様に簡単に製造できる。

次に、図８を参照して、第１実施形態で説明した導通部材５、第２実施形態で説明した導通部材１１１についての変形例を説明する。図８（ａ１）は、第１変形例の導通部材７０の平面図、図８（ａ２）は、図８（ａ１）に示すａＩＩ−ａＩＩ断面線における第１変形例の導通部材７０の断面図である。尚、第１実施形態で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

第１変形例の導通部材７０は、金属製の棒状体である支柱７０ａと、支柱７０ａの先端から立設する４本の押圧片７０ｂとによって構成されている。押圧片７０ｂの各々は、金属製の棒状体によって形成され、支柱７０ａの先端から放射状（各押圧片７０ｂの角度が約９０度）に立設されている。第１変形例の導通部材７０は、押圧片７０ｂが、隣接するブロック板１０の側面に形成されているスルーホールメッキ１２と、スルーホールメッキ１２とに当接する。

そのため、第１変形例の導通部材７０は、隣接して設置されるブロック板１０が、押圧片７０ｂの弾性によって、それぞれ異なる２方向に押圧される。よって、上述した実施形態のように、ブロック板１０を一方向に押圧するよりも、ブロック板１０をバランス良く押圧できる。

図８（ｂ１）は、第２変形例の導通部材８０の平面図、図８（ｂ２）は、図８（ｂ１）に示すｂＩＩ−ｂＩＩ断面線における第２変形例の導通部材８０の断面図である。尚、第１実施形態で説明した構成と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２変形例の導通部材８０は、金属製の棒状体である支柱８１と、支柱８１の先端から立設する第１押圧部８２と、第２押圧部８３とによって構成されている。第１押圧部８２と、第２押圧部８３とは、金属製の線状体によって鉤状に形成されている。第１押圧部８２は、具体的には、図８（ｂ２）に示す通り、下端が支柱８１の先端に連結され支柱８１の先端から外方に湾曲して延びる第１湾曲部８２ａと、自由端となる下端から第１湾曲部８２ａと対向して第１湾曲部８２ａとは反対側に湾曲して延びる第２湾曲部８２ｂと、第１湾曲部８２ａの上端と、第２湾曲部８２ｂの上端とに連結され上方に突出する頂部８２ｃとによって構成されている。

尚、第２押圧部８３は、第１押圧部８２と同様に構成されており、図８（ｂ１）に示す通り、第２押圧部８３は、第２湾曲部８３ｂが、第１押圧部８２の第２湾曲部８２ｂとは反対に位置するように支柱８１に連結されている。

このように、第２変形例の導通部材８０は、第１押圧部８２の第２湾曲部８２ｂと、第２押圧部８３の第２湾曲部８３ｂとの下端が自由端となっており、下端が固定端となっているものよりも、第１押圧部８２の第２湾曲部８２ｂと、第２押圧部８３の第２湾曲部８３ｂとの弾性力を大きくできる。

そして、かかる第１押圧部８２の第２湾曲部８２ｂと、第２押圧部８３の第２湾曲部８３ｂとが、隣接するブロック板１０の側面に形成されているスルーホールメッキ１２と、スルーホールメッキ１２とに当接する。よって、隣接して設置されるブロック板１０を強く押圧して、かかるブロック板１０をベース板３上により強固に保持できる。

以上、実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

上記実施形態では、第１実施形態と、第２実施形態とについて説明した。各実施形態で説明した構成は、他の実施実施に適用できるし、組み合わせることもできる。例えば、第１実施形態で説明した導通部材５に替えて、第２実施形態で説明した導通部材１１１を適用できる。

上記実施形態では、スペーサ４を直方体（平面視長方形）に形成し、それを各ブロック板１０の各辺毎に設ける場合について説明したが、これに限定されない。スペーサ４を平面視格子状に形成し、スペーサ４をベース板３に設置されるブロック板１０の全部に共通して設けるようにしても良い。この場合、部品点数を削減できると共に、スペーサ４をベース板３に固着する工程を簡単にできる。

上記実施形態では、スペーサ４をベース板３に固着する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ベース板３から、導通部材５の押圧部５２に相当する部分を立設させると共に、厚みのあるベース板３を使って、そのベース板３にキャップ２０の係合爪２３が嵌り込む凹部を凹設する。これにより、スペーサ４を設けることなく、ベース板３上に電子ブロック２を直接設置するように構成しても良い。或いは、ブロック板１０からキャップ２０を取り外し、ブロック板１０を電子ブロック２として構成しても良い。

上記実施形態では、導通部材５の弾性を使ってブロック板１０をベース板３上に保持する場合について説明したが、これに限定されない。ブロック板１０をベース板３上に保持する手段を別途設け、導通部材５を、単に導電性を有するもの（例えば、金属製の棒状体）で構成しても良い。ブロック板１０をベース板３上に保持する手段としては、例えば、ベース板３に突起を設け、その突起が嵌り込む凹部をブロック板１０に凹設すれば良い。また、かかるブロック板１０をベース板３上に保持する手段を設けず、導通部材５を単に導電性を有するもので構成しても良い。

上記実施形態では、ブロック板１０の側面に端面スルーホール１１を凹設する場合について説明たが、端面スルーホール１１は、必ずしも設ける必要はない。この場合、各ブロック板１０に形成されるプリント配線の端部をブロック板１０の側面から露出させ、そのプリント配線の端部を含むように、ブロック板１０の側面にブロック板１０の表面から裏面に帯状に延びるメッキ層を形成し、かかるメッキ層を各ブロック板１０の電気的な接続端としても良い。また、かかるメッキ層を形成せず、プリント配線の端部をブロック板１０の側面から露出させ、かかるプリント配線の端部を各ブロック板１０の電気的な接続端として形成しても良い。

上記実施形態では、正側電源プリント配線４０と、負側電源プリント配線５０とに電圧を供給する電源（例えば、電池）がベース板３に設置されず、別の電源基板からベース板３に電圧を供給する場合を説明したが、これに限定されない。即ち、かかる電源をベース板３に設置しても良い。例えば、正側電源プリント配線４０と、負側電源プリント配線５０との両端に導通部材５を設け、その導通部材５と接続される電源をベース板３の表面に設置しても良い。この場合は、正側電源プリント配線４０と、負側電源プリント配線５０とに電源を接続する手間を省くことができる。

上記実施形態では、ベース板３を単体で使用する場合について説明したが、これに限定されない。ベース板３を複数枚用意し、その複数枚のベース板３の各々を高さ方向、或いは、水平方向に連結可能なコネクタを設け、複数のベース板３同士を連結して拡張性を持たせるようにしても良い。

上記実施形態では、プリント回路基板であるブロック板１０を平面視正方形に形成する場合について説明たが、これに限定されない。ブロック板１０の形状は平面視長方形であっても良く、その大きさも任意に設定できる。

上記実施形態では、プリント回路基板であるブロック板１０の製造方法に関し、第２工程の配線工程でサブトラクティブ法によってプリント配線を形成する場合について説明したが、これに限定さない。例えば、アディティブ法であっても良く、プリント配線を形成可能な周知の方法を適用できる。

上記実施形態では、第２実施形態としてフルカラーＬＥＤ１２３に供給する電流を制限する抵抗器を有するブロック板１０１ａ，１０１ｂを交換する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、ＯＰアンプ増幅回路の増幅度の変更を抵抗器を有するブロック板を交換して実験できる。また、ＯＰアンプ増幅回路の周波数特性の変更をコンデンサを有するブロック板を交換して実験できる。

上記実施形態では、キャップ２０を上下２段の立方体状に形成する場合について説明したが、キャップ２０の外形は、これに限定されない。例えば、単なる多角柱、円柱であっても良く、かかる多角柱、円柱にユーザが把持するための把持部を突設しても良い。

上記実施形態では、キャップ２０をブロック体１０から着脱可能に構成する場合について説明したが、これに限定されない。キャップ２０から係合爪２３を取り除き、キャップ２０をブロック体２０に接着剤などで固定しても良い。尚、かかる場合には、ブロック板１０のキャップ保持穴１５は不要である。

１ 電子ブロック装置
２，２ａ〜２ｃ 電子ブロック
３，１０２ ベース板
４ スペーサ
５ 導通部材
１０，１０１ａ，１０１ｂ ブロック板（電子ブロックの一例）
１１ 端面スルーホール（凹部の一例）
１２ スルーホールメッキ
１３ 抵抗器（電子部品の一例）
３０ スイッチ（電子部品の一例）
３２ ＬＥＤ（電子部品の一例）
４０ 正側電源プリント配線（電源配線の一例）
５０ 負側電源プリント配線（電源配線の一例）
６０ 材料基板
６１ スルーホール
１０３ 第１抵抗器（電子部品の一例）
１０４ 第２抵抗器（電子部品の一例）
１０５ 第３抵抗器（電子部品の一例）
１０７ 第４抵抗器（電子部品の一例）
１０８ 第５抵抗器（電子部品の一例）
１０９ 第６抵抗器（電子部品の一例）
１１２ 固定回路
１２３ フルカラーＬＥＤ（電子部品の一例）

Claims (4)

1. 種々の電子部品を有する複数の電子ブロックと、その複数の電子ブロックの各々が着脱可能に設置されるベース板とを備え、そのベース板に前記複数の電子ブロックを組み合わせて設置して、前記ベース板上に任意の電子回路を形成する電子ブロック装置において、
   前記電子ブロックは、前記電子部品を搭載すると共に、その側面に電気的な接続端が形成されたプリント回路基板を有し、そのプリント回路基板は、前記接続端が形成されると共に、その側面に凹設され、その側面の上端から下端に亘って帯状に延びる凹部を備え、
   前記ベース板は、そのベース板から立設され、そのベース板上に隣接して設置される電子ブロックのプリント回路基板の間に狭装されると共に、その狭装するプリント回路基板の接続端と接続端とを電気的に接続する導通部材を備え、その導通部材は、前記ベース板上に隣接して設置されるプリント回路基板の間であって、それらのプリント回路基板の側面に形成されている凹部の間に狭装されるものであり、
   前記プリント回路基板は、
   そのプリント回路基板として形成されるブロックが複数連設される材料基板を、その連設されるブロックの境界線上で切断して形成され、
   前記プリント回路基板の側面に凹設されている凹部は、前記材料基板の前記境界線上に貫通するスルーホールを２分割した一方によって形成され、
   前記接続端は、前記スルーホールの内面をメッキして形成されるスルーホールメッキによって構成されていることを特徴とする電子ブロック装置。
2. 種々の電子部品を有する複数の電子ブロックと、その複数の電子ブロックの各々が着脱可能に設置されるベース板とを備え、そのベース板に前記複数の電子ブロックを組み合わせて設置して、前記ベース板上に任意の電子回路を形成する電子ブロック装置において、
   前記電子ブロックは、前記電子部品を搭載すると共に、その側面に電気的な接続端が形成されたプリント回路基板を有し、
   前記ベース板は、
   そのベース板から立設され、そのベース板上に隣接して設置される電子ブロックのプリント回路基板の間に狭装されると共に、その狭装するプリント回路基板の接続端と接続端とを電気的に接続する導通部材と、
   前記ベース板から立設され、前記ベース板に設置される前記電子ブロックのプリント回路基板の縁部を支持して前記ベース板と前記プリント回路基板との間にスペースを形成するスペーサとを備えていることを特徴とする電子ブロック装置。
3. 前記導通部材は、前記ベース板上に隣接して設置されるプリント回路基板の接続端と接続端とを互いに離間する方向に押圧する弾性を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子ブロック装置。
4. 前記導通部材は、前記ベース板に設置される前記電子ブロックの各々に対して複数立設されており、
   前記ベース板は、前記電子ブロックの各々に対して複数立設されている導通部材のうち、第１所定位置に立設されている導通部材と、第２所定位置に立設されている導通部材との間に所定の電圧を供給する電源配線を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子ブロック装置。

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