TWI745244B

TWI745244B - 電子積木彈性連接件

Info

Publication number: TWI745244B
Application number: TW110107035A
Authority: TW
Inventors: 傅勗航
Original assignee: 傅勗航
Priority date: 2021-02-26
Filing date: 2021-02-26
Publication date: 2021-11-01
Also published as: TW202233288A

Abstract

本發明提供一種電子積木彈性連接件，包含第一套管、第二套管、第一鈕扣電性端子、第二鈕扣電性端子及彈性元件。第一套管管壁設有至少一對溝槽，且該對溝槽夾設形成一滑移部，滑移部一端設有凸肋。第二套管套設於第一套管外，且第二套管管壁開設有至少一滑孔，凸肋於滑孔內滑移活動。第一鈕扣電性端子設於第一套管的第一連接端，第二鈕扣電性端子設於第二套管的第二連接端。當凸肋於滑孔內移動時，可調整第一與第二鈕扣電性端子之距離，且於凸肋卡抵於滑孔之一端部時，第一與第二鈕扣電性端子具有最大距離。彈性元件設於第一與第二套管內，且兩端分別與第一及第二鈕扣電性端子相互頂抵，以提供使第一套管復位至最大距離之作用力。藉此，當不同之電子積木組接於第一及第二鈕扣電性端子時，係可達到垂直組裝電子積木之功效。

Description

電子積木彈性連接件

本發明係與電子積木領域相關，尤其是一種具備彈性且可讓電子積木以垂直向擴增組裝之電子積木彈性連接件。

積木是一種相當有益於促進兒童或學生發展的教具，透過拼裝積木，係可強化孩童的各種能力，例如手眼協調能力、空間推理能力、數學能力、創造力與解決問題之能力等。積木的雛形係為圓形、三角形、四邊形或多邊形等基本形狀的木塊體，以讓孩童將各種形狀的木塊堆積組成各類造型，並藉此認識幾何圖形與顏色等，此即為堆積式積木。而後，隨著時代的演變，積木結構也漸漸複雜化，組裝與拚插式積木隨之問世。組裝與拚插式積木係可透過積木的結構而相互組裝固定，並據此拼組形成例如城堡、車子等各種物件與外型。

為了提升積木的教學性並賦予使用者更豐富的學習知識，遂有將電力知識與應用結合於積木上的相關產品，此即為業界所稱的電子積木。電子積木係以積木的拼組概念，使艱澀難懂的電路結構與零件化身為積木組件，讓使用者在組裝的過程中，可以學習各種電性元件與電路連接的知識，讓積木不只適用於年齡較小的使用者，也能成為供大專院校、成人使用的兼具樂趣與知識性的教具。

現有電子積木的組裝方案，係以水平擴展組接為主，各類的零組件，僅能在水平面(亦即三維空間的X-Y平面)上不斷地組裝擴增，當組裝的標的與組件數量、種類較為複雜時，就會導致成品過於龐大，甚至與所期待的外觀相去甚遠。且當使用例如電線等零件時，也會造成線路外露、雜亂之困擾。

有鑑於此，如何增進電子積木的拼組效能與便利性，並使成品更趨精美與擬真，實為當前亟需克服與解決之課題。對此，本發明人係集結多年從事相關行業之豐富經驗，構思並提出一種電子積木彈性連接件，以提升電子積木之組裝便利性與應用效能。

本發明之一目的，旨在提供一種電子積木彈性連接件，以實現垂直擴展之零件組裝效能，讓電子積木的應用更為靈活具變化性。

為達上述目的，本發明之一種電子積木彈性連接件，包含：一第一套管，具有相對設置之一第一連接端及一第一套接端，該第一套管之管壁設有至少一對溝槽，且該對溝槽夾設形成一滑移部，該滑移部一端設有一凸肋；一第二套管，具有相對設置之一第二連接端與一第二套接端，且該第二套接端係供套設於該第一套接端外側，該第二套管之管壁開設有至少一滑孔，該凸肋係於該滑孔內滑移活動；一第一鈕扣電性端子，設於該第一套管之該第一連接端，且該第一鈕扣電性端子一端位於該第一套管內，另一端位於該第一套管外供與電子積木組接；一第二鈕扣電性端子，設於該第二套管之該第二連接端，且該第二鈕扣電性端子一端位於該第二套管內，另一端位於該第二套管外供與電子積木組接；其中當該凸肋於該滑孔內移動時，係可調整該第一鈕扣電性端子與該第二鈕扣電性端子之距離，且該凸肋卡抵於該滑孔之一端部時，該第一鈕扣電性端子與該第二鈕扣電性端子係具有一最大距離；及一彈性元件，設於該第一套管與該第二套管內，且該彈性元件之一端係與該第一鈕扣電性端子相互頂抵，另一端係與該第二鈕扣電性端子相互頂抵，以提供該第一套管復位至該最大距離之作用力；藉此，當不同之電子積木組接於該第一鈕扣電性端子及該第二鈕扣電性端子時，係可達到垂直組裝電子積木之功效。

更具體地說，於一實施態樣中，該第一鈕扣電性端子之一端具有一第一扣部，另一端具有一第一扣孔，該第二鈕扣電性端子之一端具有一第二扣部，另一端具有一第二扣孔，其中該第一扣部與該第二扣部係為同向或反向設置，以利於和各類電子積木組件相互組裝固定。

一個較佳實施態樣中，該第一鈕扣電性端子之該第一扣部係位於該第一套管內，而與該彈性元件之一端相互頂抵；進一步地，該第二鈕扣電性端子之該第二扣部也可位於該第二套管內，而與該彈性元件之一端相互頂抵。

此外，於一實施態樣中，該第一套管之外壁面係設有至少一滑肋，該第二套管之內管壁設有至少一滑槽，該滑肋係供設置於該滑槽內，以沿該滑槽移動，如此可讓該第一套管與該第二套管之相對位移更為穩固。

較佳地，該對溝槽之延伸長度為L1，該第一套管總長度為L2時，係符合

之關係式，以保持該第一套管之結構剛性。

較佳地，該凸肋係由該滑移部之端部延伸形成，且為直角梯型、矩形或直角三角形結構，以利相對該滑孔端部形成卡抵。

於一實施態樣中，該第一套管設有二該對溝槽，該第二套管係設有二個該滑孔，以讓該第一套管之位移更為穩固，不易歪斜。

於另一實施態樣中，該第一套管設有二個該滑肋，且該等滑肋呈對稱設置，各該滑移部位於該等滑肋之間而呈對稱設置，且各該滑移部與各該滑肋為等距設置；該第二套管設有二個該滑槽，且該等滑槽呈對稱設置，如此係可使該電子積木彈性連接件具備較好的結構配置，而使該第一套管位移時的整體受力更為均衡。

綜上所述，本發明之電子積木彈性連接件，係能讓電子積木實現垂直向擴增組裝之應用效能，讓電子積木的拼裝具備更大的靈活度與變化度，在積木組裝態樣中，電子積木組件即可藉由該電子積木彈性連接件而於垂直方向夾設形成可供容置例如線材或其他零件的空間，且電子積木在垂直方向的距離係可依據需求或積木種類而任意調整。當未組接電子積木時，電子積木彈性連接件則可透過彈性元件快速復位。關於該電子積木彈性連接件可進一步附加之技術特徵，本發明亦有提出各類細部特徵說明，如上各段落內容所示，以增進該電子積木彈性連接件之應用效能。

1:電子積木彈性連接件

10:第一套管

101:第一連接端

102:第一套接端

103:溝槽

1031:滑移部

104:凸肋

105:滑肋

11:第二套管

111:第二連接端

112:第二套接端

113:滑孔

1131:端部

114:滑槽

12:第一鈕扣電性端子

121:第一扣部

122:第一扣孔

13:第二鈕扣電性端子

131:第二扣部

132:第二扣孔

14:彈性元件

2:電子積木

D:最大距離

第1圖，為本發明較佳實施例之立體分解示意圖。

第2圖，為本發明較佳實施例之立體組裝示意圖。

第3圖，為本發明較佳實施例之側視圖(一)。

第4圖，為本發明較佳實施例之側視圖(二)。

第5A圖，為本發明較佳實施例之應用示意圖(一)。

第5B圖，為本發明較佳實施例之應用示意圖(二)。

為使本領域具有通常知識者能清楚了解本發明之內容，謹以下列說明搭配圖式，敬請參閱。

請參閱第1至5B圖，其係為本發明較佳實施例之立體分解示意圖、立體組裝示意圖、側視圖(一)、(二)、應用示意圖(一)及(二)，其中，各圖所示僅為利於說明本發明之技術特徵，非表示實際結構尺規或比例等。本發明係揭露一種電子積木彈性連接件1，包含一第一套管10、一第二套管11、一第一鈕扣電性端子12、一第二鈕扣電性端子13及一彈性元件14。透過該電子積木彈性連接件1，係可實現垂直擴增組裝電子積木之功效，亦即可朝三維空間中的Z軸方向予以拼接電子積木，進而有效增進電子積木的拼組便利性與應用度。

該第一套管10具有相對設置之一第一連接端101及一第一套接端102，該第一套管10之管壁設有至少一對溝槽103，且該對溝槽103夾設形成一滑移部1031，該滑移部1031一端設有一凸肋104。該第二套管11具有相對設置之一第二連接端111與一第二套接端112，且該第二套接端112係供套設於該第一套接端102外側，該第二套管11之管壁開設有至少一滑孔113，該凸肋104係於該滑孔內113滑移活動。較佳地，該第一套管10與該第二套管11係可選用絕緣之塑料製成，且該對溝槽103係可由該第一套接端102邊緣朝向該第一連接端101延伸形成，並該滑移部1031可略呈彈性表現，以利使該第一套管10與該第二套管11相互組裝。

該第一鈕扣電性端子12設於該第一套管10之該第一連接端101，且該第一鈕扣電性端子12一端位於該第一套管10內，另一端位於該第一套管10外供與電子積木組接。該第二鈕扣電性端子13設於該第二套管11之該第二連接端111，且該第二鈕扣電性端子13一端位於該第二套管11內，另一端位於該第二套管11外供與電子積木組接。其中當該凸肋104於該滑孔113內移動時，係可調整該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13之距離，且該凸肋104卡抵於該滑孔113之一端部1131時，該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13係具有一最大距離D。該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13係供與電子積木的組件相互連接並電性導通，而隨著該凸肋104於該滑孔113內的移動，即可依據組裝需求改變該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13之距離。

該彈性元件14設於該第一套管10與該第二套管11內，且該彈性元件14之一端係與該第一鈕扣電性端子12相互頂抵，另一端係與該第二鈕扣電性端子13相互頂抵，以提供該第一套管10復位至該最大距離D之作用力。較佳地，該彈性元件14係可為導電材料製成的彈簧結構。藉此，當不同之電子積木組接於該第一鈕扣電性端子12及該第二鈕扣電性端子13時，係可達到垂直組裝電子積木之功效。

當該電子積木彈性連接件1處於未受力狀態時，該彈性元件14可使該凸肋104卡抵於該滑孔113之該端部1131，讓該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13保持於該最大距離D之原始狀態。當使用該電子積木彈性連接件1來垂直組裝電子積木時，受到電子積木零件的重量或是其他施力，係可改變該凸肋104於該滑孔113內的位置，而使組裝於該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13的電子積木間距得以被調整，並讓上下的電子積木夾設形成的空間大小隨之變化，如此也能讓電子積木的部分零件容置於該空間中，而有效達到垂直擴增組裝之功能。將電子積木拆下後，該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13失去受力，此時該彈性元件14即可藉由其彈性提供該第一套管10復位至該最大距離D的作用力，使該電子積木彈性連接件1回復至該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13保持為該最大距離D的原始狀態。透過該電子積木彈性連接件1，即可在拚裝電子積木時朝垂直方向進行擴充組裝，如此除了讓電子積木的拼裝更具變化性與靈活度，也能在垂直向具有更多可使用的空間，以容置各類零組件，同時組接在該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13的電子積木間距，也具備線性調整功效而可任意調整。另藉由彈性元件14的設計，則是可賦予該電子積木彈性連接件1復位能力，並能針對電子積木重量提供一個緩衝與反向撐抵的力量，讓電子積木組裝後更為穩固。

較佳地，該第一鈕扣電性端子12之一端具有一第一扣部121，另一端具有一第一扣孔122，該第二鈕扣電性端子13之一端具有一第二扣部131，另一端具有一第二扣孔132，其中該第一扣部121與該第二扣部131係為同向或反向設置。為利於緊密扣合與提升適用性，該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13的相對兩端係為不同的結構型態，形成具備凹凸兩種結構之元件，並該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13之設置，係可為該第一扣部121與該第二扣部131為相同方向或相反方向之設置型態。例如，反向的實施狀態下，該第一扣部121係可朝向該第一套管10內，而使該第一扣孔122外露與電子積木組接，該第二扣部131也朝向該第二套管11內，使該第二扣孔132外露與電子積木組接；或是相反設置，使該第一扣部121外露，該第一扣孔122朝向該第一套管10內部，該第二扣部131外露，該第二扣孔132朝向該第二套管11內部設置。同向的實施態樣下，該第一扣部121若朝向該第一套管10內，則第二扣部131係外露於該第二套管11，或是該第二扣部131朝向該第二套管11內，該第一扣部121則外露於該第一套管10。於此以該第一鈕扣電性端子12之該第一扣部121係位於該第一套管10內，而與該彈性元件14之一端相互頂抵，且該第二鈕扣電性端子13之該第二扣部131係位於該第二套管11內，而與該彈性元件14之一端相互頂抵為例，如此係使該電子積木彈性連接件1供與電子積木組接的部分係為該第一扣孔122與該第二扣孔132，當然此僅為一較佳實施示例，如同前述，該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13的結構設置係可有各類變化態樣，以利與電子積木的對應扣接結構相互連接並導通。另實際應用上，為使整體組設更為穩固，當該彈性元件14為彈簧時，較佳地，該第一扣部121與該第二扣部131之局部也可呈穿過彈簧之狀態，以加強頂抵效果。

為使該第一套管10之位移更為穩固，避免組裝電子積木時或組裝後產生套管歪斜移位等問題，較佳地該第一套管10之外壁面係設有至少一滑肋105，該第二套管11之內管壁設有至少一滑槽114，該滑肋105係供設置於該滑槽114內，以沿該滑槽114移動。如此係可讓該第一套管10的活動更為順暢與穩定，在組裝上也相對便利，電子積木組裝完後，也能使該電子積木彈性連接件保持筆直的狀態，除了能穩定承載位於上方的電子積木，也能讓電子積木在垂直方向確實地夾設形成空間。

考量該第一套管10的結構強度，較佳地，當該對溝槽103之延伸長度為L1，該第一套管10總長度為L2時，係符合

之關係式。為了避免影響該第一套管10的結構剛性，該對溝槽103之延伸長度L1最好係小於等於該第一套管10總長度L2的0.6倍，如此既能使該第一套管10順利位移，也能防止溝槽103對於該第一套管10結構強度的影響，降低形變或損壞等情況發生，較佳地，該對溝槽103之延伸長度L1可例如為該第一套管10總長度L2的0.5倍或0.4倍等。

此外，為使該第一套管10能有更大的位移量，以及讓該凸肋104與該滑孔113之該端部1131卡抵時能具備更穩固的特性，該凸肋104係由該滑移部1031之端部延伸形成，且為直角梯型、矩形或直角三角形結構。使該凸肋104設置於該滑移部1031端部係可以有效地延伸該第一套管10的移動距離，且該凸肋104係可透過其垂直夾角的部分和該滑孔113的端部1131卡抵，因此透過直角梯型、矩形或直角三角形之該凸肋104結構，係能讓該凸肋104與該滑孔113卡抵時更為穩固，並具備更好的穩定性。

進一步地，基於該電子積木彈性連接件1之應用效能與組裝穩定性，較佳地，該第一套管10設有二該對溝槽103，該第二套管11係設有二個該滑孔113，如此使該第一套管10與該第二套管11在該最大距離D的狀態下，能具備更穩固的卡抵效能。此外，為更加增進該第一套管10與該第二套管11的作動與組裝後的穩定度，可使該第一套管10設有二個該滑肋105，且該等滑肋105呈對稱設置，各該滑移部1031位於該等滑肋105之間而呈對稱設置，且各該滑移部1031與各該滑肋105為等距設置，該第二套管11設有二個該滑槽114，且該等滑槽114呈對稱設置。如此，該等滑肋105、該等滑槽114及該等滑移部1031，係呈現等間距設置之態樣，而能在受力上更為平均，於承載電子積木時也更為穩固。

應用上，可參閱第5A及5B圖，在拚組電子積木2時，可使用多個該電子積木彈性連接件1作為垂直組裝電子積木2的元件，並在該第一鈕扣電性端子12與該第二鈕扣電性端子13上可分別組接各種電子積木2，例如控制模組、驅動模組等模組化的電子積木零件，或電阻、電容、發光二極體、開關或是導線等電子元件類型的電子積木組件等，而電子積木2也可為例如長條狀、板狀等結構。另該電子積木彈性連接件1也能作為兩個分別拼組的電子積木組裝成品相互垂直組接的橋樑。於該第一鈕扣電性端子12及該第二鈕扣電性端子13分別組裝電子積木2後，就可達到垂直層層設置電子積木組件之功效，有效地大幅提升電子積木2的組裝便利性與應用廣泛度，也能讓拚裝形成的成品更為擬真且精美，使電子積木2不再侷限於只能水平擴接組件之組裝方式。當電子積木2組接於該第一鈕扣電性端子12及該第二鈕扣電性端子13後，若電子積木2具有一定重量，透過該凸肋104可於該滑孔113內移動之特性，隨著受力該凸肋104即會於該滑孔113內位移，進而使調整該第一鈕扣電性端子12及該第二鈕扣電性端子13呈現適切的間距，並利用該彈性元件14形成輔助支撐作用，讓電子積木2能穩固的被承載著。誠如前述，透過該電子積木彈性連接件1係可讓電子積木2在垂直方向得以擴充組裝，同時也能在上下兩個電子積木2之間夾設形成一空間，若電子積木2上組接有導線狀的零件時，透過此夾設形成的空間即可收納容置線材，避免線材外露帶來的雜亂交錯情況，以更簡潔化組裝後的成品外觀，且在續以拚組其他電子積木組件時，也能避免被線材干擾，可參閱第5B圖所示。其中，為利於示意說明該電子積木彈性連接件1之應用狀態，故於第5A及5B圖中僅簡單示意該電子積木彈性連接件1兩端所組裝電子積木2結構，實際應用上，電子積木2係可如前所述為已組裝好的成品，或是各種形狀、功能的電子積木2組件。

綜上所述，本發明之電子積木彈性連接件，係能讓電子積木實現垂直向擴增組裝之應用效能，讓電子積木的拼裝具備更大的靈活度與變化度，在積木組裝態樣中，電子積木組件即可藉由該電子積木彈性連接件而於垂直方向夾設形成可供容置例如線材或其他零件的空間，且電子積木在垂直方向的距離係可依據需求或積木種類而任意調整。另透過該彈性元件，當未組接電子積木時，電子積木彈性連接件可透過彈性元件快速復位至原始狀態，而在承載電子積木時，係可透過該彈性元件形成輔助的支撐力量，如此也可讓該電子積木彈性連接件不易因為電子積木重量損壞，或是相對地需要設計更多強力的卡掣結構，反而導致電子積木彈性連接件之調整便利性不足。本發明人在不斷地關切電子積木產品之發展與市場需求中，發現現有電子積木於組裝上仍有其不足之處，為提供使用者更便利且多變的電子積木產品，本發明人遂而構思並提出該電子積木彈性連接件，使電子積木的拼接不再只限於水平面方向，更可朝垂直方向進行組裝，讓電子積木的拼組更加多元化，同時也能讓組裝成品更為擬真與精細，並可使組裝後的成品具備更多的功能表現。進一步地，針對例如電子積木彈性連接件的整體剛性表現，或是作動與組裝上的穩定性，本發明亦有提出更細部之附加技術特徵，諸如該滑槽、該滑肋之結構，或是溝槽之長度限制，以及較佳結構配置示例等。

惟，以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限定本發明實施之範圍；故在不脫離本發明之範圍下所作之均等變化與修飾，皆應涵蓋於本發明之專利範圍內。