搭建玩具及其连接模块的制作方法

本发明涉及搭建玩具技术领域，尤其提供一种搭建玩具及其连接模块。

背景技术：

目前市面上的搭建玩具有插拔式搭建玩具及磁吸式搭建玩具。插拔式搭建玩具一般通过插销深入连接，这样达到承受侧向力的目的，但是不同部件之间安装、拆卸不便，在安装时需要精确对准，拆卸时需要较大力拔出；而磁吸式搭建玩具，只需磁性吸附即可，没有深度插入，故无法承受侧向力，当受侧向外力时，很容易在磁吸面上移动，造成搭建玩具连接不可靠、稳定性差；而且，现在的搭建玩具功能单一，不能组合使用，在组合使用时需要导线来进行连接，导线裸露不仅影响整体外观效果，且需预留布线空间，不适用于轻薄化产品。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种搭建玩具及其连接模块，旨在解决现有技术中搭建玩具插接不便且有导线裸露的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种连接模块，包括模块本体，所述模块本体上具有公插头单元以及母插座单元，所述公插头单元包括插头本体、凸设于所述插头本体上的插头部，所述插头部内具有第一容纳腔，所述第一容纳腔内设有多个第一磁性件，多个所述第一磁性件之间设有绝缘凸台，所述母插座单元包括插座本体、设于所述插座本体上可供所述插头部插入的第二容纳腔，所述第二容纳腔内设有多个与所述第一磁性件磁性相反的第二磁性件，多个所述第二磁性件之间设有绝缘凹槽。

进一步地，所述公插头单元还包括与所述插头本体电连接的第一pcb板、及设于所述第一容纳腔内与所述第一pcb板电性连接的多个连接端子；所述母插座单元还包括与所述插座本体固定连接的第二pcb板、及设于所述第二容纳腔内的多个端子孔，多个所述连接端子设于所述绝缘凸台上，多个所述端子孔设于所述绝缘凹槽内。

进一步地，所述第一容纳腔横截面呈圆角矩形，所述第一磁性件为四个，四个所述第一磁性件分别设于所述第一容纳腔的四个顶点处，所述绝缘凸台设于四个所述第一磁性件之间；所述第二容纳腔横截面呈圆角矩形，所述第二磁性件为四个，四个所述第二磁性件分别设于所述第二容纳腔的四个顶点处，所述绝缘凹槽设于四个所述第二磁性件之间。

进一步地，所述绝缘凸台包括位于中心的凸台本体以及由所述凸台本体向四周延伸的四个凸台臂，四个所述凸台臂两两相对设置，且每个所述凸台臂位于两个所述第一磁性件之间，其中一所述连接端子位于所述凸台本体中心，其余所述连接端子分别位于该连接端子周侧；所述绝缘凹槽包括位于中部的凹槽中心以及由所述凹槽中心向四周延伸的四个凹槽臂，四个所述凹槽臂两两相对设置，且每个所述凹槽臂位于两个所述第二磁性件之间，其中一所述端子孔位于所述凹槽中心，其余所述端子孔分别位于该端子孔周侧。

进一步地，所述连接端子为四个，其中一所述连接端子位于所述凸台本体的中心，其中一所述连接端子位于其中一凸台臂端部，其中一所述连接端子位于另一凸台臂与所述凸台本体连接处，其中一所述连接端子位于另外两所述凸台臂连接处；所述端子孔包括位于所述凹槽中心处的第一端子孔、位于相邻两凹槽臂连接处的第二端子孔以及沿各所述凹槽臂长度方向排列的至少两第三端子孔。

进一步地，各所述端子孔的孔径由外向内逐渐变小。

进一步地，所述模块本体上还设有用于与外部承载面固定连接的连接孔。

进一步地，所述模块本体为六面体，所述公插头单元为一个，设于所述模块本体的一表面，所述母插座单元至少为一个，设于所述模块本体的其它一个或分别位于多个对应数量的表面上；或者，所述母插座单元为一个，设于所述模块本体的一表面，所述公插头单元至少为一个，设于所述模块本体的其它一个或分别位于多个对应数量的表面上。

进一步地，所述模块本体为纵截面为直角三角形的五面体，所述公插头单元与所述母插座单元分别为一个，且分别设置于所述模块本体的两直角面上。

本发明还提供了一种搭建玩具，包括至少两个上述的连接模块，相邻两连接模块的公插头单元的插头部插入母插座单元的第二容纳腔内，多个所述第一磁性件与多个所述第二磁性件极性相吸，所述绝缘凸台伸入所述绝缘凹槽内。

本发明的有益效果：

本发明中，在连接模块上设置公插头单元与母插头单元，这样，多个连接模块之间可以任意组合对接，形成不同形状的搭建玩具，使最终形成的搭建玩具的电信号能连通为一整体，整个搭建玩具无导线裸露，有效保证产品良好的外观，且省略了导线，不占用布线空间，使搭建玩具可以设计得更小，更适用于轻薄化产品；同时，由于各连接模块之间的连接通过磁性连接，且具有深度的插入，能承受侧向外力，且拆、装方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的连接模块的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的连接模块的另一角度观察图；

图3为本发明实施例一中的公插头单元的结构示意图一；

图4为本发明实施例一中的公插头单元的另一角度观察图；

图5为本发明实施例一中公插头单元内四个连接端子的位置分布示意图；

图6为本发明实施例一中母插座单元的结构示意图一；

图7为本发明实施例一中母插座单元的另一角度观察图；

图8为本发明实施例一中母插座单元中将插座本体拆除后的内部结构示意图；

图9为本发明实施例二中连接模块的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的搭建玩具的结构示意图；

其中，图中各附图标记：

1-模块本体；101-连接孔；10-公插头单元；11-插头本体；111-第一结合面；12-插头部；121-第一容纳腔；13-第一pcb板；14-第一磁性件；15-绝缘凸台；151-凸台本体；152-凸台臂；16-第一连接端子；17-第二连接端子；18-第三连接端子；19-第四连接端子；191-第一金属触点；20-母插座单元；21-插座本体；211-第二容纳腔；212-第二结合面；22-第二pcb板；221-第二金属触点；23-第二磁性件；24-端子孔；25-绝缘凹槽；251-凹槽中心；252-凹槽臂；26-第一端子孔；27-第二端子孔；28-第三端子孔。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参考图1、图2，本发明实施例一提供的连接模块，包括模块本体1，模块本体1上具有公插头单元10以及母插座单元20。具体地，模块本体1为六面体结构。公插头单元10为一个，设于模块本体1的一个表面，母插座单元20为至少为一个，设于模块本体1的其它一个或分别位于多个对应数量的表面上。在本实施例中，母插座单元20设置为五个，设于模块本体1的其它五个表面。公插头单元10与母接座单元20的数量可依实际需求而互换。或者，在公插头单元10与母插座单元20的数量之和为六的前提下，公插头单元10与母插座单元20的数量自由组合，分别设于模块本体1的六个表面上。

具体地，参考图3、图4，公插头单元10，包括插头本体11、凸设于插头本体11上的插头部12，插头部12内具有第一容纳腔121，第一容纳腔121内设有多个第一磁性件14，多个第一磁性件14之间设有绝缘凸台15。

优选的，公插头单元10还包括与插头本体11固定连接的第一pcb板13，以及与第一pcb板13电性连接的多个连接端子。

本实施例中，插头部12凸出于插头本体11上，利用凸出的插头部12可与外部母插座上的插口进行一定深度的对插，即使在受到侧向外力作用，插头部12也不易脱落；同时，利用插头部12内的多个第一磁性件14可方便实现与母插座的对接，拆装更方便。

具体地，本实施例中，插头本体11具有第一结合面111，插头部12由第一结合面111上向外凸出，而第一pcb板13位于第一结合面111的背部。插头部12的第一容纳腔121横截面呈圆角矩形，第一磁性件14为四个，四个第一磁性件14分别设于圆角矩形的四个顶点处，绝缘凸台15设于四个第一磁性件14之间，多个连接端子均设于绝缘凸台15上。而且，本实施例中，四个第一磁性件14的极性相同，在插接时不需要考虑方向，实现盲插，当然，四个第一磁性件的极性也可任意设置，只要其与对应的插座上的磁性件极性相反即可。

当然，第一磁性件14的数量也不限于四个，如可将单个第一磁性件14的体积减小，这样，可在第一容纳腔121的每条边缘都可设置多个第一磁性件14。当然，第一容纳腔121的形状也不限于图中所示的圆角矩形，也可以为三角形，圆形等等，同样的，第一磁性件14的数量及位置也可根据第一容纳腔121的形状进行适应性调整。

具体地，绝缘凸台15包括位于中心的凸台本体151以及由凸台本体151向四周延伸的四个凸台臂152，四个凸台臂152两两相对设置，即四个凸台臂152呈“十”字型分布，且每个凸台臂152位于两个第一磁性件14之间。多个连接端子中，其中一连接端子位于凸台本体151的中心，其余连接端子分别位于该连接端子周侧。

本实施例中，根据实际需求，连接端子设置为四个。此处为了便于说明，将其分别命名第一连接端子16、第二连接端子17、第三连接端子18及第四连接端子19。其中，第一连接端子16位于凸台本体151的中心，第二连接端子17位于其中一凸台臂152的端部，第三连接端子18位于另一凸台臂152与凸台本体151的连接处，而第四连接端子19位于另外两凸台臂152的连接处。

参照图5，本实施例中，第一连接端子16位于正中心，以第一连接端子16为圆心，第二连接端子17、第三连接端子18及第四连接端子19分别位于三个不同径的同心圆上。优选的，每一同心圆的半径为自对应的连接端子的朝向第一连接端子16的内侧缘至第一连接端子16之间的距离。在兼顾各连接端子之间的安全距离要求的前提下，采用上述设置，第一连接端子16至最外侧圆的半径r最小，也即是四个连接端子占用空间最小，从而使插头部12体积更小，整个公插头单元10体积更小，更能适应轻薄化或小体积产品的需求。

进一步地，参照图3，本实施例中，第一连接端子16、第二连接端子17、第三连接端子18及第四连接端子19均为弹针，弹针的顶部具有圆球状的第一金属触点191。利用弹针的弹性伸缩性保证与母插座配合时电连接的可靠性。具体地，弹针为pogopin，pogopin内部具有精密的弹簧结构，且表面具有金属镀层，在应于插头连接时不仅实现精密连接，还能降低公插头单元重量以及外观体积，同时具有防腐蚀性、稳定性及耐久性一系列优点。

参照图6至图8，本发明实施例的母插座单元20，用于与上述的公插头单元10配合。母插座单元20包括插座本体21、设于插座本体21上可供插头部12插入的第二容纳腔211。插座本体21具有第二结合面212，第二容纳腔211由第二结合面212向内凹陷形成。第二容纳腔211内设有多个第二磁性件23，多个第二磁性件23的极性与多个第一磁性件14的极性相反，多个第二磁性件23与多个第一磁性件14可分别对应磁性连接。

优选的，母插座单元20还包括与插座本体21固定连接的第二pcb板22、以及设置于第二容纳腔211内的多个端子孔，多个连接端子可伸入多个端子孔内以与第二pcb板22电连接，多个第二磁性件23之间还设有绝缘凹槽25。

同样的，母插座单元20的第二容纳腔211横截面也呈圆角矩形，与公插头单元10的插头部12形状相匹配。位于第二容纳腔211内的第二磁性件23为四个，四个第二磁性件23分别设于第二容纳腔211的四个顶点处，绝缘凹槽25设于四个第二磁性件23之间，多个端子孔设于绝缘凹槽25上。

具体地，绝缘凹槽25的形状与绝缘凸台15的形状也相同。绝缘凹槽25包括位于中部的凹槽中心251以及由凹槽中心251向四周延伸的四个凹槽臂252，四个凹槽臂252两两相对设置，即四个凹槽臂252呈“十”字型分布。且每个凹槽臂252位于两个第二磁性件23之间，其中一端子孔位于凹槽中心251处，其余端子孔分别位于该端子孔周侧。

本实施例中，端子孔对应为多组，为了便于说明，根据设置位置的不同将其分别命名为第一端子孔26、第二端子孔27及第三端子孔28。其中，第一端子孔26有一个，位于凹槽中心251处；第二端子孔27为四个，分别位于相邻两凹槽臂252连接处；第三端子孔28为八个，分为四组，每组为两个，每组中的两个第三端子孔28沿各凹槽臂252长度方向排列。由于母插座单元20的第二容纳腔211横截面与公插头单元10的插头本体11的横截面相匹配，优选均圆角矩形，当然不限于其他形状。为方便公插头单元10实现360°盲插，将端子孔的位置进行上述设置。

进一步地，本实施例中，各端子孔的孔径由外向内逐渐变小，即是各端子孔均呈喇叭状。第二pcb板22位于插座本体21内部，第二pcb板22上具有第二金属触点221，第二金属触点221于端子孔处裸露，连接端子由端子孔伸入后与第二pcb板22上的第二金属触点221电连接。端子孔呈喇叭状，一方面能与弹针顶部的第一金属触点191更好配合，避免弹针脱落，另一方面，喇叭状的端子孔也为第二pcb板22上的第二金属触点221提供了保护，防止在使用时导电物让不同金属触点之间形成短路。

优选的，模块本体1内设有可输出转动角度的舵机，第一pcb板13与第二pcb板22均与设置于该模块本体1内的舵机电连接。

本实施例中，公插头单元10与母插座单元20对接时，公插头单元10的插头部12伸入母插座单元20的第二容纳腔211时，当插头部12完成插入后，多个第一磁性件14与多个第二磁性件23分别极性相吸，多个连接端子分别插入对应的端子孔内，同时，插头本体11的第一结合面111与插座本体21的第二结合面212贴合，公插头单元10与母插座单元20实现可靠连接。

本实施例中，模块本体1上还设有用于与外部承载面固定连接的连接孔101。

参照图9，本发明实施列二提供的连接模块，与实施例一相比，模块本体1的形状不同。本实施例中，模块本体1为纵截面为直角三角形的五面体，公插头单元10与母插座单元20分别为一个，且分别设置于模块本体1的两直角面上。本实施例中，模块本体1上的公插头单元10与母插座单元20与实施例一相同，此处不作赘述。

本发明实施例还提供了一种搭建玩具，包括至少两个连接模块。至少两个连接模块可全部为实施例一中的连接模块，也可以全部为实施例二中的连接模块，也可既有实施例一中的连接模块，又有实施例二中的连接模块。参照图10，本实施例中，包括六个实施例一中的连接模块，相邻两连接模块的公插头单元10的插头部12插入母插座单元20的第二容纳腔211内，在插入时多个第一磁性件14与多个第二磁性件23极性相吸。由于各连接模块上同时具有公插头单元10与母插座单元20，这样可根据实际需要，任意组合成不同形状的搭建玩具；而且不同的连接模块之间通过连接端子、端子孔及pcb板与内设舵机实现电信号传输，从而控制连接模块灵活转动，增加搭建玩具的智能化。此外，整个搭建玩具无导线裸露，有效保证产品良好的外观，且省略了导线，不占用布线空间，使搭建玩具可以设计得更小，更适用于轻薄化产品；同时，由于各连接模块之间的连接通过磁性连接，且具有深度的插入，能承受侧向外力，且拆、装方便。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。