TWI507234B - Contact-conductive electrically connected building blocks - Google Patents

Description

接觸式導電的電連接積木

本發明係關於一種接電結構，尤指一種接觸式導電的電連接積木之接電結構。本發明另關於該接觸式導電的電連接積木。

組合積木為一種相當常見的玩具，其可供遊戲者依自己的想像及創意將數個組合積木組合出各種造型，玩法相當多樣化，因此，組合積木在市場上一直保有一股流行熱潮，而現有一種電連接積木，係於積木內部設置電子元件(如LED燈或播音元件等)、電路板及接電柱，當數個電連接積木相互組合後，數個電連接積木內部的電子元件透過電路板及接電柱構成電連接，以於通電後使所有電連接積木一起發光或播放聲音(令其內部設置的電子元件動作)，可提供各種娛樂效果，玩法更具趣味性。

其中，現有的電連接積木，如台灣新型專利第M408402號，其接電柱係插設電路板上，且接電柱上主要設有一正接電組件及一負接電組件，正、負接電組件各具有一金屬引線，各金屬引線係透過銲接方式連接於電路板上，並透過電路板與電子元件連接。

然而，現有的電連接積木之接電柱的正、負接電組件所需元件數量多且複雜，組裝不易且耗費工時，同 時，其正、負接電組件也需以點銲之步驟銲接於電路板上，產生耗費人工且製程會汙染環境等諸多缺點，故現有的接電柱實需改良之。

有鑑於上述現有技術之缺點，本發明之一目的係提供一種接觸式導電的電連接積木之接電結構，其係具有組裝步驟簡便、環境保護與節省人工之優點。

為了可達到前述之發明目的，本發明所採取的技術手段為令該接觸式導電的電連接積木之接電結構，包含：一電子裝置，其包含有一電路板及一設置於電路板上的電子元件；數個插設於電路板上的接電柱，該等接電柱透過該電路板與電子元件電連接，該等接電柱分別包含有一柱體、一第一電極及一第二電極；柱體為電性絕緣，第一電極及第二電極軸向間隔設置於柱體上，第一電極包含有一接觸部，該接觸部側向凸出於柱體外，第二電極之中段彎折，其頂端及底端分別位於兩相異之軸線上，且包含有一接觸部，該接觸部側向凸出於柱體外，該等接電柱之第一電極的接觸部及第二電極的接觸部分別抵止於電子裝置之電路板上。

本發明之另一目的為提供一種接觸式導電的電連接積木，其係同樣具有組裝步驟簡便、環境保護與節省人工之優點；為此，本發明所採取的技術手段係令該接觸式導電的電連接積木，包含： 一本體，其包含有一頂蓋及一底座，頂蓋蓋設於底座之頂部；前述之接電結構，其設置於本體之頂蓋及底座之間，接電結構之數個接電柱的頂部抵止於頂蓋上，且其接電柱的第一電極及第二電極的接觸部分別抵止於接電結構的電子裝置之電路板上，而接電結構的電子裝置之電路板抵止於底座上。

本發明中，藉由將所述的接電結構進行模組化，令該等接電柱之第一電極及第二電極係分別以接觸部與電子裝置之電路板相連接，不需銲接，減少對環境之汙染，同時，接電柱僅需要一柱體、一第一電極及一第二電極即可完成，大幅減少所需零件數量，簡化組裝步驟，減少組裝所需工時。

較佳的是，所述的機電結構之柱體包含有一第一插接部及一匹配該第一插接部的第二插接部，第一插接部及第二插接部分別成形於柱體之兩端；藉此，當第一及第二電極分別與其他積木之第一及第二電極電連接時，其第一及第二插接部係可提供穩定且準確的接觸效果。

10‧‧‧本體

11‧‧‧中空凸柱

12‧‧‧凹部

13‧‧‧底座

14‧‧‧頂蓋

20‧‧‧接電結構

21‧‧‧電子裝置

211‧‧‧電路板

2111‧‧‧第一連接線路

2112‧‧‧第二連接線路

212‧‧‧電子元件

22‧‧‧接電柱

221‧‧‧柱體

2211‧‧‧第一插接部

2212‧‧‧第二插接部

22121‧‧‧缺槽

2213‧‧‧插入部

22131‧‧‧插入口

222‧‧‧第一電極

2221‧‧‧接觸部

2222‧‧‧主體

2223‧‧‧接電環

223‧‧‧第二電極

2232‧‧‧中段

2231‧‧‧接觸部

22A‧‧‧接電柱

221A‧‧‧柱體

2211A‧‧‧第一插接部

2212A‧‧‧第二插接部

2213A‧‧‧插入部

22131A‧‧‧插入口

2214A‧‧‧第一半片

22141A‧‧‧第一裝設部

22142A‧‧‧第二裝設部

22143A‧‧‧插設部

2215A‧‧‧第二半片

22151A‧‧‧第一裝設部

22152A‧‧‧第二裝設部

22153A‧‧‧插設部

2216A‧‧‧接合件

222A‧‧‧第一電極

2221A‧‧‧接觸部

2222A‧‧‧主體

2223A‧‧‧接電環

223A‧‧‧第二電極

2231A‧‧‧接觸部

圖1為本發明之第一較佳實施例之俯視立體外觀圖。

圖2為本發明之第一較佳實施例之仰視立體外觀圖。

圖3為圖1之部分元件立體分解圖。

圖4為圖3之部份元件立體分解圖。

圖5為本發明之第一較佳實施例之部份元件側視剖面 圖。

圖6為本發明之第一較佳實施例之部份元件上視剖面圖。

圖7為本發明之第一較佳實施例之使用示意圖。

圖8為本發明之第二較佳實施例之部分元件立體分解圖。

請參閱圖1及圖2所示，本發明之接觸式導電的電連接積木包含有一本體10及一接電結構20。

請參閱圖1至圖3所示，所述的本體10為中空，本體10包含有一底座13及一頂蓋14，頂蓋14蓋設於底座13之頂部，頂蓋14上間隔突伸成形有數個中空凸柱11，底座13之底部間隔內凹成形有數個凹部12。

請參閱圖1至圖5所示，所述的接電結構20設置於本體10之底座13與頂蓋14之間，其包含有一電子裝置21及數個接電柱22，電子裝置21包含有一電路板211及一設置於電路板211上的電子元件212，該等接電柱22插設於電路板211上且透過該電路板211與電子元件212電連接，接電結構20之該等接電柱22頂部抵止於頂蓋14上，而所述的接電結構20的電子裝置21之電路板211抵止於底座13的頂部上，該等接電柱22分別包含有一柱體221、一第一電極222及一第二電極223；如圖3至圖5所示，柱體221為電性絕緣，柱體221包含有一第一插接部2211及一匹配該第一插接部2211的第二插接部2212，第一插接部2211及第二插接部 2212分別成形於柱體221之兩端，該等接電柱22之柱體221的第一插接部2211分別位於本體10的頂蓋14之數個中空凸柱11中，且抵止於本體10的頂蓋14之數個中空凸柱11上，該等接電柱22之柱體221的第二插接部2212分別位於本體10的底座13之數個凹部12中；第一電極222及第二電極223軸向間隔設置於柱體221上，藉以令第一電極222與第二電極223電性絕緣，第一電極222包含有一接觸部2221，該接觸部2221側向凸出於柱體221外，並且抵止於電子裝置21之電路板211上；第二電極223包含有一接觸部2231，該接觸部2231側向凸出於柱體221外，並且抵止於電子裝置21之電路板211上；進一步而言，第一電極222之接觸部2221與第二電極223之接觸部2231位於相對於電子裝置21之電路板211的同一水平面上。

於第一較佳實施例中，如圖4及圖5所示，該等接電柱22的柱體221為一體成形，柱體221之第一插接部2211為插套，柱體221之第二插接部2212為插筒，柱體221之第二插接部2212自端緣內凹成形一缺槽22121，第二電極223透過該缺槽22121軸向穿設於柱體221上，且第二電極223之接觸部2231透過該缺槽22121側向凸出於柱體221外，而抵靠於電子裝置21之電路板211的頂面上，同時，第二電極223之中段2232彎折，其頂端及底端分別位於兩相異之軸線上；此外，柱體221之第二插接部2212之一側成形一插入部2213，插入部2213上設有一插入口22131，第一電極222包含一主體2222及一接電環2223，主體2222透過該插入口22131軸向穿設於柱體221 上，主體2222之頂端位於柱體221的第一插接部2211內，主體2222之底端位於柱體221的第二插接部2212之外側，接觸部2221凸出成形於主體2222上並抵靠於該插入部2213上，接電環2223與主體2222的頂端相接，且第一電極222之接電環2223與柱體221的第一插接部2211之內側面相貼靠；其中，主體2222的頂端位於接電環2223與第一插接部2211之間。

進一步而言，所述的接電結構20的電子裝置21之電子元件212可為播音元件、燈體或各種晶片；其中，為使該電子元件212發揮效用，本體10係需具有相對應的特性，當該電子元件212為播音元件時，本體10必須具有可透音的特性，而當該電子元件212為燈體時，如圖5所示，本體10需具有可透光的特性。

進一步而言，如圖3及圖6所示，電子裝置21之電路板211表面上形成一第一連接線路2111及一與第一連接線路2111分隔的第二連接線路2112，且該電子元件212與該第一及第二連接線路2111、2112相接，第一電極222之接觸部2221抵靠於該第一連接線路2111上，第二電極223之接觸部2231抵靠於該第二連接線路2112上。

再進一步而言，如圖6所示，第二連接線路2112係形成於電路板211中央，第一連接線路2111不接觸地環繞於第二連接線路2112的周邊，第一電極222之接觸部2221與第二電極223的接觸部2231係凸出於柱體221的二相對側的壁面上，該等接電柱22之第二電極223的接觸部2231分別朝向電路板211中央，而該等接電柱22之第 一電極222的接觸部2221則分別朝向電路板211周邊，但不限於此；例如：第一連接線路2111係形成於電路板211中央，第二連接線路2112不接觸地環繞於第一連接線路2111的周邊，該等接電柱22之第一電極222的接觸部2221分別朝向電路板211中央，而該等接電柱22之第二電極223的接觸部2231則分別朝向電路板211周邊。

於第一較佳實施例中，如圖3至圖6所示，所述的接電結構20組裝時，僅需將該等接電柱22的第一電極222之主體2222透過插入部2213之插入口22131穿設於柱體221上，使接觸部2221抵靠於插入部2213上並凸出於柱體221外，後將接電環2223裝設於第一插接部2211上並與主體2222相接觸，再將第二電極223穿設於柱體221上，使接觸部2231透過缺槽22121凸出於柱體221外，然後令該等接電柱22之第一電極222的接觸部2221對準電子裝置21的電路板211之第一連接線路2111，且該等接電柱22之第二電極223的接觸部2231對準電子裝置21的電路板211之第二連接線路2112之方式而插設於電路板211上，使得第一電極222之接觸部2221抵靠於該第一連接線路2111上，第二電極223之接觸部2231抵靠於該第二連接線路2112上，則完成所述的接電結構20的組裝；爾後，請一併參照圖7所示，將所述的接電結構20裝設於所述的本體10中，使該等接電柱22之柱體221的第一插接部2211該分別位於本體10的頂蓋14之數個中空凸柱11中，該等接電柱22之柱體221的第二插接部2212分別位於本體10的底座13之數個凹部12中，再令本體10之底 座13及頂蓋14相固定結合，使接電柱22與電路板211緊固接觸，較佳的是，本體10之底座13及頂蓋14係以超音波熔接結合，便完成接觸式導電的電連接積木電性之組裝。

如圖3至圖5及圖7所示，組裝時，一接觸式導電的電連接積木以所述的本體10的頂蓋14之中空凸柱11插入另一接觸式導電的電連接積木的底座13之凹部12中時，接電結構20之數個接電柱22的柱體221之第二插接部2212，即插入相對應的接電柱22之柱體221的第一插接部2211中，而接電結構20之數個接電柱22的第一電極222的主體2222之底端則插入相對應的接電柱22之柱體221的第一插接部2211中，並與其相對應的第一電極222的接電環2223相接觸，同時，接電結構20之數個接電柱22的第二電極223之頂端軸向插入一相對應的接電柱22之柱體221的第二插接部2212之缺槽22121中，並位於相對應的缺槽22121之壁面及相對應的第二電極223之間，且其側邊與相對應的第二電極223的底端之側邊相接觸；如此使一接觸式導電的電連接積木之接電結構20之電子裝置21的電路板211，其第一、二連接線路2111、2112透過該等接電柱22的接觸連接，與另一接觸式導電的電連接積木電路板211的第一及第二連接線路2111、2112構成電連接；其中，透過相匹配的第一插接部2211及第二插接部2212、以及該缺槽22121之設置，係令一接觸式導電的電連接積木之第一及第二電極222、223分別與另一接觸導電的電連接積木之第一及第二電極222、223電連接時，可提供穩定且準確的接觸效果。

如圖8所示，於第二較佳實施例中，所述的接電接電結構之數個接電柱22A的柱體221A包含一第一半片2214A、一第二半片2215A及一接合件2216A，第一半片2214A與第二半片2215A透過接合件2216A相對結合，第一半片2214A軸向間隔內凹成形一第一裝設部22141A及一第二裝設部22142A，且第二半片2215A軸向間隔內凹成形一第一裝設部22151A及一第二裝設部22152A，第一半片2214A之第一裝設部22141A與第二半片2215A之第一裝設部22151A相接，第一半片2214A之第二裝設部22142A與第二半片2215A之第二裝設部22152A相接；同時，第一半片2214A之第二裝設部22142A之底端側向延伸一插設部22143A，且第二半片2215A之第二裝設部22152A之底端側向延伸一插設部22153A，第一半片2214A之插設部22143A與第二半片2215A之插設部22153A相接；又，所述之插入部2213A及其插入口22131A成形於第一裝設部22141A、22151A之底部與第二插接部2212A之間，第一電極222A之主體2222A裝設於第一裝設部22141A、22151A之中，第一電極222A之接觸部2221A抵靠於插入部2213A上，且第二電極223A裝設於第二裝設部22142A、22152A中，其底端與插設部22143A、22153A相接。

如圖8所示，第二較佳實施例之接電結構的各接電柱22A組裝時，先將第一電極222A之主體2222A橫向裝設於第一半片2214A的第一裝設部22141A中，同時使接觸部2221A透過插入部2213A之插入口22131A凸出 於柱體221A外，之後將接電環2223A裝設於第一插接部2211A上並與主體2222A之頂端相接觸，再將第二電極223A橫向裝設於第一半片2214A的第二裝設部22142A中，然後令第二半片2215A與第一半片2214A相對接合，此時，第一電極222A之主體2222A同時位於第一及第二半片2214A、2215A的第一裝設部22141A、22151A中，第二電極223A同時位於第一及第二半片2214A、2215A的第二裝設部22142A、22152A中，最後使第一半片2214A與第二半片2215A透過接合件2216A相對固定結合，則完成組裝。

當兩接觸式導電的電連接積木組裝時，一電連接積木的接電結構之數個接電柱22A的第二電極223A之頂端，係透過另一電連接積木的第一及第二半片2214A、2215A之插設部22143A、22153A，而插入另一電連接積木相對應的接電柱22A之柱體221A的第二插接部2212A中，進而準確定位於該第二插接部2212A中。

進一步而言，第一及第二半片2214A、2215A之第一裝設部22141A、22151A之形狀與第一電極222A之主體2222A相對，第二裝設部22142A、22152A之形狀與第二電極223A相對，如此一來可增加組裝的便利性及準確度。

綜上所述，藉由將所述的接電結構20進行模組化，令該等接電柱22之第一電極222及第二電極223、係分別以接觸部2221、2231與電子裝置21之電路板211相連接，不需銲接，減少對環境之汙染，且接電柱22僅需 要一柱體221、一第一電極222及一第二電極223即可完成，大幅減少所需零件數量，簡化組裝步驟，減少組裝所需工時；同時，一接觸式導電的電連接積木之第一及第二電極222、223分別與其他接觸導電的電連接積木之第一及第二電極222、223電連接時，其第一及第二插接部2211、2212係可提供穩定且準確的接觸效果。

11‧‧‧中空凸柱

12‧‧‧凹部

13‧‧‧底座

14‧‧‧頂蓋

20‧‧‧接電結構

21‧‧‧電子裝置

211‧‧‧電路板

22‧‧‧接電柱

221‧‧‧柱體

2211‧‧‧第一插接部

2212‧‧‧第二插接部

222‧‧‧第一電極

2221‧‧‧接觸部

223‧‧‧第二電極

2231‧‧‧接觸部

Claims (9)

1. 一種接觸式導電的電連接積木，其中包含：一本體，其包含有一頂蓋及一底座，頂蓋蓋設於底座之頂部，頂蓋上間隔設有數個中空凸柱，底座之底部間隔設有數個凹部；以及一接電結構，其設置於本體之頂蓋及底座之間，接電結構包含一電子裝置及數個接電柱，電子裝置包含有一電路板及一設置於電路板上的電子元件，該等接電柱的頂部抵止於頂蓋上，且該等接電柱插設於該電路板上，該等接電柱透過該電路板與電子元件電連接，該等接電柱分別包含有一柱體、一第一電極及一第二電極，柱體為電性絕緣，各接電柱的柱體的兩端分別位於各中空凸柱及各凹部中，第一電極及第二電極軸向間隔設置於柱體上，第一電極包含有一接觸部，該接觸部側向凸出於柱體外，第二電極包含有一接觸部，該接觸部側向凸出於柱體外，該等接電柱之第一電極的接觸部及第二電極的接觸部分別抵止於電子裝置之電路板上，且接電結構的電子裝置之電路板抵止於底座上；當組裝二所述接觸式導電的電連接積木時，其中一接觸式導電的電連接積木的中空凸柱插入另一接觸式導電的電連接積木的凹部中，該二所述接觸式導電的電連接積木的柱體之一端相接，該二所述接觸式導電的電連接積木的第一電極相接觸，該二所述接觸式導電的電連接積木的第第二電極相接觸，藉此使該二接觸式導電的電連接積木之電路板透過該二接觸式導電的電連接積木的第一及第二電 極電連接。
2. 如請求項1所述之接觸式導電的電連接積木，其中接電結構的第一電極之接觸部與第二電極之接觸部位於相對於電子裝置之電路板的同一水平面上。
3. 如請求項1所述之接觸式導電的電連接積木，其中接電結構的各接電柱的柱體包含有一第一插接部及一匹配該第一插接部的第二插接部，第一插接部及第二插接部分別成形於柱體之兩端。
4. 如請求項3所述之接觸式導電的電連接積木，其中該等接電柱的柱體之第二插接部之一側成形一插入部，插入部上設有一插入口，第一電極透過該插入口軸向穿設於柱體上，第一電極之接觸部抵靠於該插入部上。
5. 如請求項4所述之接觸式導電的電連接積木，其中接電結構的各接電柱的第一電極包含一主體及一接電環，主體透過該插入口軸向穿設於柱體上，主體之頂端位於柱體的第一插接部內，主體之底端位於柱體的第二插接部之外側，接觸部凸出成形於主體上，接電環與主體的頂端相接，且第一電極之接電環設置於柱體的第一插接部內。
6. 如請求項3至5中任一項所述之接觸式導電的電連接積木，其中該等接電柱的柱體為一體成形，柱體之第二插接部自端緣內凹成形一缺槽，第二電極透過該缺槽軸向穿設於柱體上，且第二電極之接觸部透過該缺槽側向凸出於柱體外。
7. 如請求項1所述之接觸式導電的電連接積木，其中該等接電柱的柱體包含一第一半片、一第二半片及一接合 件，第一半片軸向間隔內凹成形一第一裝設部及一第二裝設部，且第二半片軸向間隔內凹成形一第一裝設部及一第二裝設部，第一半片之第一裝設部與第二半片之第一裝設部相接，第一半片之第二裝設部與第二半片之第二裝設部相接，且第一半片與第二半片透過接合件相對結合，第一電極同時裝設於第一半片的第一裝設部及第二半片的第一裝設部之中，且第二電極同時裝設於第一半片的第二裝設部及第二半片的第二裝設部中。
8. 如請求項1或2或3或4或5或7所述之接觸式導電的電連接積木，其中該等接電柱的第二電極之中段彎折，其頂端及底端分別位於兩相異之軸線上。
9. 如請求項1或2或3或4或5或7所述之接觸式導電的電連接積木，其中接電結構的電子裝置之電路板表面上形成一第一連接線路及一與第一連接線路分隔的第二連接線路，且該電子元件與該第一及第二連接線路相接，第一電極之接觸部抵靠於該第一連接線路上，第二電極之接觸部抵靠於該第二連接線路上。