TW201431596A - 接觸式導電的電性連接積木 - Google Patents

Abstract

本發明係一種接觸式導電的電性連接積木，係包含有一底座、複數接電柱及一頂蓋，該底座的底部形成有複數楔孔，且頂部設有一電路板，電路板上形成有第一、二連接線路，且設有一與該第一、二連接線路連接的電子元件，各插電柱係插設於電路板上，且包含有一外套件及一設於外套件內並與外套件絕緣的內柱，該外套件及內柱為導電材質且各形成有一接觸部，內柱的接觸部穿出於該外套件外，外套件與內柱的接觸部分別與電路板上的第一、二連接線路接觸連接，該頂蓋則蓋設於該底座；如此，可令接電柱不需與電路板銲接，並簡化接電柱的元件，簡化組裝複雜度及減少所需工時。

Description

接觸式導電的電性連接積木

本發明係關於一種電性連接積木，尤指一種接觸式導電的電性連接積木，可減少組裝的零件數量及省去銲接步驟。

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複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，而現有一種電性連接積木，係於積木內部設置電子元件(如LED燈或播音元件等)及接電柱，當複數電性連接積木相互組合後，複數電性連接積木內部的電子元件透過接電柱構成電性連接，以於通電後使所有電性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。

請參閱圖10及圖11，以下舉電性連接積木中的發光積木為例，現有的發光積木係包含有：一底座50，其底部形成複數楔孔51，且頂部設有一電路板52，該電路板52上設置有一燈體53(播放聲音的積木則設置播音元件)，並形成一組與該燈體53連接的連接線路(圖中未示)；複數接電柱60，係插設於該底座50電路板52上，且 該接電柱60上設有一正接電組件61及一負接電組件62，該正、負接電組件61、62各具有一金屬引線611、621，各金屬引線611、621係銲接連接於該電路板52上，透過電路板52上的連接線路與該燈體53連接；一頂蓋70，係為中空透光，且蓋設於該底座50頂部，使接電柱60位於頂蓋70內，頂蓋70的頂部又對應接電柱60頂部形成有複數連通至頂蓋70內部的中空插楔柱71。

當上述電性連接積木以頂蓋70的中空插楔柱71插設於另一電性連接積木底座50的楔孔51時，各電性連接積木內部接電柱60的正、負接電組件61、62會相對應接觸連接，即可使各電性連接積木電路板的燈體53之間構成並聯之電性關係；然而，現有的電性連接積木中，其接電柱60的正、負接電組件所需元件都相當複雜，請進一步參閱圖11，其中正接電組件61包含有二接觸針63及一壓縮彈簧64，該二接觸針63係分別設置於接電柱60的頂、底部，該壓縮彈簧64則設置於接電柱60內並抵止於該二接觸針63之間，使該二接觸針63分別突出於該接電柱60的頂、底部，且壓縮彈簧64上設有正接電組件61的金屬引線611；該負接電組件62包含一漏斗形彈簧65及一連接該漏斗形彈簧65的金屬連接線66，該漏斗形彈簧65係套設於接電柱60頂部，位於接觸針63的周圍，該金屬連接線66係設於接電柱60側邊，並於對應接電柱60底部處形成一彎折部67，金屬連接線66的末段則作為負接電組件62的金屬引線621；當二個接電柱60接觸連接時，由接電柱60底部的接觸針63與另一接電柱60頂部的接觸針63 接觸連接，而由負接電組件62中金屬連接線66的彎折部67與另一接電柱60負接電組件62的漏斗形彈簧65接觸連接，使正接電組件61相連接，而負接電組件62相連接。

由於上述正、負接電組件之說明，其元件數量多且複雜，組裝不易且耗費工時，其正、負接電組件的金屬引線也需以點銲之步驟銲接於電路板上，耗費人工且製程會汙染環境等種種缺點，故其接電柱實需改良之。

有鑑於現有各種電性連接積木的接電柱的金屬引線需銲接，耗費人工且造成環境汙染，且接電柱又有元件複雜、組裝不易且耗費工之技術缺陷，本發明的主要目的係提出一種接觸式導電的電性連接積木。

欲達上述目的所使用的主要技術手段係令該接觸式導電的電性連接積木包含有：一底座，其底部形成複數楔孔，且頂部設有一電路板，該電路板表面上形成一第一連接線路及一第二連接線路，並設置有一與該第一、二連接線路連接的電子元件；複數接電柱，係插設於該電路板上，使其底部設於對應楔孔中，各接電柱包含有一外套件及一直立設於外套件內的內柱，該外套件及該內柱為導電材質，各於頂部形成一第一插接部，且各於底部形成一匹配第一插接部的第二插接部，該外套件於對應電路板表面處形成有一接觸部及一穿孔，並以該接觸部抵止於電路板表面的第一連接線路上，該內柱與該外套件之間設有絕緣體，使內柱與外套件電性絕緣，又內柱形成有一接觸部，內柱的接觸部穿出該 外套件的穿孔而抵止於電路板表面的第二連接線路上；一頂蓋，係為中空透光，且蓋設於該底座頂部，頂蓋的頂部又分別對應複數接電柱頂部形成複數連通至頂蓋內部的中空插楔柱，以各接電柱頂部抵頂於對應中空插楔柱中。

上述接電柱係由其外套件及內柱抵止於電路板上的第一、二連接線路，而與電路板上的電子元件構成電性連接，其不需銲接步驟，可節省組裝人工，並避免銲錫造成環境汙染；再者，接電柱係以外套件及內柱直接作為電性連接積木間構成電性連接之元件，大幅減少了接電柱的元件數量，可簡化組裝步驟，減少組裝所需工時。

10‧‧‧底座

11‧‧‧楔孔

12‧‧‧電路板

121‧‧‧第一連接線路

122‧‧‧第二連接線路

123‧‧‧插孔

124‧‧‧抵片

13‧‧‧電子元件

14‧‧‧橫向肋條

20‧‧‧接電柱

21‧‧‧外套件

211‧‧‧第一插接部

212‧‧‧第二插接部

2121‧‧‧長槽

213‧‧‧連接柱

214‧‧‧抵止板

22‧‧‧內柱

221‧‧‧第一插接部

222‧‧‧第二插接部

23‧‧‧接觸片

24‧‧‧穿孔

25‧‧‧絕緣體

26‧‧‧接觸片

30‧‧‧頂蓋

31‧‧‧中空插楔柱

311‧‧‧抵止環

32‧‧‧卡槽

50‧‧‧底座

51‧‧‧楔孔

52‧‧‧電路板

53‧‧‧燈體

60‧‧‧接電柱

61‧‧‧正接電組件

62‧‧‧負接電組件

611、621‧‧‧金屬引線

63‧‧‧接觸針

64‧‧‧壓縮彈簧

65‧‧‧漏斗形彈簧

66‧‧‧金屬連接線

67‧‧‧彎折部

70‧‧‧頂蓋

71‧‧‧中空插楔柱

圖1：為本發明的電性連接積木之一較佳實施例的分解圖。

圖2A：為圖1中電路板與接電柱組合後俯視視角的剖面圖。

圖2B：為本發明另一較佳實施例中電路板與接電柱組合後俯視視角的剖面圖。

圖3A：為圖1中接電柱的立體圖。

圖3B：為圖3A接電柱的分解圖。

圖3C：為圖3A接電柱的剖面圖。

圖4A：為本發明另一較佳實施例接電柱的側視平面圖。

圖4B：為圖4A的剖面平面圖。

圖5：為本發明又一較佳實例接電柱與電路板之分解圖。

圖6：為多個電性連接積木組合後之剖面圖。

圖7：為圖1組合後的另一剖面圖。

圖8：為圖1組合後的又一剖面圖。

圖9：為本發明又另一較佳實施例接電柱的側視平面圖。

圖10：為現有電性連接積木中發光積木的分解圖。

圖11：為圖10的剖面圖。

圖12：為圖10中接電柱的分解圖。

請參閱圖1及圖2A，本發明接觸式導電的電性連接積木係包含有：一底座10，其底部形成複數楔孔11，且頂部設有一電路板12，該電路板12表面上形成一第一連接線路121、一第二連接線路122及複數插孔123，並設置有一與該第一、二連接線路121、122連接的電子元件13(圖式以燈體為例)；複數接電柱20，係插設於該底座10電路板12的插孔123上，使其底部設於對應楔孔11中，請進一步配合參閱圖3A至圖3C，各接電柱20包含有一外套件21及一直立設於外套件21內的內柱22，該外套件21及該內柱22為導電材質，各於頂部形成一第一插接部211、221，且各於底部形成一匹配第一插接部211、221的第二插接部212、222，該外套件21於對應電路板12表面處形成有一接觸部。在 本實施例中，該外套件21的接觸部具有一接觸片23及一穿孔24，並以該接觸片23抵止於電路板12表面的第一連接線路121上，該內柱22與該外套件21之間設有絕緣體25，使內柱22與外套件21電性絕緣，又該內柱22形成有一接觸部。在本實施例中，該內柱22的接觸部具有一接觸片26，該接觸片26穿出該外套件21的穿孔24而抵止於電路板12表面的第二連接線路122上，於本實施例中，該外套件21為筒形，而於頂部及底部各具有筒狀的第一及第二插接部211、212，或可如圖4A及圖4B所示，該外套件21包含有一筒狀的第一插接部211、一筒狀的第二插接部212及一連接柱213，且外套件21的接觸片23形成於該連接柱213上，該內柱22則以頂、底部的第一及第二插接部221、222分別設於該外套件21的第一及第二插接部211、212中，並以絕緣體25絕緣地固定該內柱22及外套件21，內柱22的接觸片26則背向外套件21的連接柱213而突出於外套件21，而以該外套件21的第二插接部212插設於電路板12對應插孔123中，或可如圖5所示，該外套件21於第二插接部212形成一長槽2121，且該電路板12的插孔123中對應第二插接部212的長槽2121形成一抵片124，且第二連接線路122延伸至該抵片124上，於對應外套件21的第二插接部212插設於電路板12的插孔123時，以該抵片124滑設外套件21第二插接部212的長槽2121，而抵止於內柱22的接觸片26，使內柱22的接觸片26抵止於電路板12的第二連接線路122上；或可如圖9所示，接電柱20外套件21之接觸部係形成於該外套件21之外周面接近其 底部處，並具有抵止於電路板12表面的第一連接線路121上之接觸階差部27。接電柱20的內柱22之接觸部，係形成於該內柱22之外周面接近其底部處，並具有抵止於電路板12表面的第二連接線路122上之接觸階差部28。

一頂蓋30，係為中空透光，且蓋設於該底座10頂部，頂蓋30的頂部又分別對應複數接電柱20頂部形成複數連通至頂蓋30內部的中空插楔柱31，以如圖6所示，使各接電柱20頂部抵頂於對應中空插楔柱31中。

上述電子元件13可為燈體、播音元件或各種晶片。

誠如圖2A所示，上述第一連接線路121係形成於電路板12中央，該第二連接線路122不接觸地環繞於第一連接線路121的周邊；各接電柱20外套件21的接觸片23及穿孔24係形成於外套件21二相對側的壁面上，且各接電柱20以外套件21的接觸片23朝向電路板12中央，而抵止於第一連接線路121上，內柱22的接觸片26朝向電路板12周邊，而抵止於第二連接線路122上；亦可如圖2B所示，該第二連接線路122形成於電路板12中央，該第一連接線路121則不接觸地環繞於第二連接線路122的周邊；且各接電柱20以內柱22的接觸片26朝向電路板12中央，而抵止於第二連接線路122上，以外套件21的接觸片23朝向電路板12周邊，而抵止於第一連接線路121上。

上述接電柱20中，外套件21的接觸片23係垂直於外套件21，內柱22的接觸片26係垂直於內柱22，外套件21與內柱22之接觸片23、26係位於同一水平面，以 於接電柱20插設於電路板12時，由外套件21與內柱22之接觸片23、26分別抵止於電路板12的第一及第二連接線路121、122上，且設於該內柱22與該外套件21之間的絕緣體25為絕緣膠，且絕緣膠係較佳地填補於內柱22的接觸片26對應外套件21的穿孔24處，以將內柱22固定於外套件21內，並將內柱22的接觸片26與外套件21隔開，確保內柱22與外套件21電性絕緣。

上述外套件21第一、二插接部211、212皆為筒形，而內柱的第一、二插接部221、222位於外套件21對應的筒形之第一、二插接部211、212中央，該外套件21的第一插接部211的內徑匹配第二插接部212的外徑，以其第一插接部211供另一外套件的第二插接部212***。

上述內柱22的第一插接部221可較佳地為插柱，第二插接部222為插套，以其第二插接部222供另一內柱22的第一插接部221插設；亦可相反，即第一插接部221為插套，而第二插接部222為插柱，以其第一插接部221供另一內柱的第二插接部222插設。

誠如圖1、6及圖8所示，該頂蓋30中，各中空插楔柱31頂部內壁面形成有一抵止環311，以對應的接電柱20外套件21頂部之第一插接部211抵頂於該抵止環311；亦可令各接電柱20外套件21於靠近頂部第一插接部211的外壁面形成一抵止板214，於第一插接部211***中空插楔柱31後，以抵止板214抵頂於頂蓋30內頂面。

又，上述底座10與頂蓋30係如圖7所示，底座10周邊形成複數橫向肋條14，該頂蓋30的內壁面分別 對應底座10複數橫向肋條14形成複數卡槽32，以供橫向肋條14卡固於對應卡槽32中；或該底座10與該頂蓋30可以超音波熔接結合。

上述接電柱20的外套件21與內柱22的材質可較佳地為導電塑膠。

誠如圖3C所示，上述接電柱20組裝時，僅需將內柱22設置於外套件21內，並灌入絕緣膠，填充於外套件21內，使內柱22與外套件隔絕，待絕緣膠凝固後，便將內柱22固定於外套件21內；接電柱20組裝於電路板上時，則如圖1所示，僅需將外套件21的接觸片23及內柱22的接觸片26分別對準電路板12的第一及第二連接線路121、122而插設於電路板12上，使外套件21及內柱22分別作為電性連接積木的接電結構，如此，當複數個電性連接積木組合，即如圖6所示，當電性連接積木以頂蓋30的中空插楔柱31***另一電性連接積木底座10的楔孔11中時，接電柱20外套件21底部的第二插接部212即***對應電性連接積木接電柱20外套件21頂部的第一插接部211中，而內柱22頂部的第一插接部221則***對應接電柱20內柱底部的第二插接部222中，使各電性連接積木電路板12的第一、二連接線路121、122透過接電柱20的接觸連接，與另一電性連接積木電路板12的第一、二連接線路121、122構成電性連接。

上述電性連接積木中的接電柱係以具有諸如接觸片等構造之接觸部與電路板上的第一、二連接線路接觸連接，不需銲接，減少對環境之汙染，且接電柱僅需要 一外套件及一內柱即可完成，大幅減少所需零件數量，簡化組裝步驟，減少組裝所需工時。

10‧‧‧底座

11‧‧‧楔孔

12‧‧‧電路板

121‧‧‧第一連接線路

122‧‧‧第二連接線路

123‧‧‧插孔

14‧‧‧橫向肋條

20‧‧‧接電柱

21‧‧‧外套件

211‧‧‧第一插接部

212‧‧‧第二插接部

214‧‧‧抵止板

221‧‧‧第一插接部

23‧‧‧接觸片

26‧‧‧接觸片

30‧‧‧頂蓋

31‧‧‧中空插楔柱

311‧‧‧抵止環

Claims (10)

1. 一種接觸式導電的電性連接積木，係包含有：一底座，其底部形成複數楔孔，且頂部設有一電路板，該電路板形成有第一連接線路及第二連接線路，並設置有與該第一、二連接線路連接的電子元件；複數接電柱，係插設於該電路板上，使其底部設於對應楔孔中，各接電柱包含有一外套件及一設於外套件內的內柱，該外套件及該內柱為導電材質，且各於頂部形成一第一插接部，而各於底部形成一匹配第一插接部的第二插接部，該外套件係抵止於電路板表面的第一連接線路上，該內柱與該外套件之間設有絕緣體，使內柱與外套件電性絕緣，又內柱係抵止於電路板的第二連接線路上；一頂蓋，係為中空透光，且蓋設於該底座頂部，頂蓋的頂部形成複數中空插楔柱，以該複數接電柱分別設於該複數中空插楔柱內。
2. 如請求項1所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱的外套件於對應電路板形成有一接觸部，並以該接觸部抵止於電路板的第一連接線路上。
3. 如請求項1所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱的內柱形成有一接觸部，並以該接觸部抵止於電路板的第二連接線路上。
4. 如請求項3所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱中，外套件與內柱之接觸部位於相對於電路板之同一水平面，以於接電柱插設於電路板時，由外套件與內柱之接觸部分別抵止於電路板的第一及第二連接線路上。
5. 如請求項1所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱內柱的第一插接部為插柱，第二插接部為插套。
6. 如請求項1所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱內柱的第一插接部為插套，第二插接部為插柱。
7. 如請求項1至5項中任一項所述之接觸式導電的電性連接積木，該頂蓋中，各中空插楔柱頂部內壁面形成有一抵止環，而對應的接電柱外套件之第一插接部抵頂於該抵止環。
8. 如請求項1至5項中任一項所述之接觸式導電的電性連接積木，各接電柱外套件於靠近第一插接部的外壁面形成一抵止板，於第一插接部置於中空插楔柱後，以抵止板抵頂於頂蓋內頂面。
9. 如請求項1至5項中任一項所述之接觸式導電的電性連接積木，該底座周邊形成複數橫向肋條，該頂蓋的內壁面分別對應底座複數橫向肋條形成複數卡槽，以底座的橫向肋條卡固於對應卡槽中，以組合底座與頂蓋。
10. 如請求項1至5項中任一項所述之接觸式導電的電性連接積木，該底座與該頂蓋係以超音波熔接結合。