一种双电驱集成型电子积木模块的制作方法

1.本实用新型涉及可编程电子玩具及教具技术领域，尤其涉及一种双电驱集成型电子积木模块。


背景技术：

2.电子积木玩具利于儿童发挥想象力，运用多种不同种类的积木共同搭建实物，有利于儿童想象力和创造力的培养。近年来，为了使积木搭建的场景能够活动起来，推出了带电动马达的玩具积木模块，该玩具积木模块内设置有电动马达和齿轮，实现驱动圆柱块转动，将动力输出，以提高趣味性和学习兴趣和娱乐效果，越来越受到使用者的欢迎。
3.现有的电子玩具积木模块内部的动力驱动模块，通常是采用一个马达驱动，各零部件是直接在积木块内部组装起来的，装配效率低，且装配后动力驱动的稳定性、平衡性不高，容易出现驱动力传输中断和方向偏转等问题，而且产品的续航能力性差。例如，中国实用新型专利cn202022369136.3公开的一种双输出的动力积木模块，包括积木主体，该积木主体具有两相背设置的第一容置腔和第二容置腔，第一容置腔和第二容置腔内均设有电机、变速齿轮组以及输出轴，输出轴通过变速齿轮组与电机传动配合。该实用新型通过在积木主体的内部设有两个相背设置的第一容置腔和第二容置腔，并在第一容置腔内和第二容置腔内分别设置电机，由此使得一个动力积木能够实现双侧输出。该技术方案中的积木模块是将两个电机、电机的控制电路、变速齿轮组及输出轴内置在一个模块中，作为一个整体与其他的积木模块的拼装；其使用时必须通过外部导线另外连接专门的电源模块(电池模块)，导致外部导线多、连接关系复杂、连接容易出错，不利于低龄(小学或者幼儿园)的使用者使用，还存在线缆容易相互缠绕、连接不稳定等问题，影响了产品的可靠性及使用者的体验。此外，采用上述技术方案的电子积木产品，其外形呈接近正方体，而不是常见的长方体，难以与其他模块进行拼接，也限制了该电子积木各模块整体拼装的多样性。
4.因此，现有的动力驱动电子积木模块存在着电机与电池分开、体积大、连接线多、不便于制造和使用，灵活性和多样性差等不足。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于，提供一种双电驱集成型电子积木模块，通过改进电子积木驱动模块的结构设计和连接关系，将达驱动电路、供电装置(电池)、两个微型马达、变速齿轮组和两个输出轴集成为一个模块、减小其集成后的整体体积，并去掉电机与电池之间的外部连接线，以便于其作为一个整体的模块进行制造、装配和使用，提高其易用性及与其他电子积木模块组装的匹配度、灵活性和多样性，从而解决上述技术问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述目的，本实用新型实施例提供的技术方案是：
9.一种双电驱集成型电子积木模块，其包括可拆卸式壳体、马达驱动电路、供电装置、两个微型马达、变速齿轮组和两个输出轴；
10.所述壳体包括上盖和底座；所述的底座在其上部设有多个腔体；其与上盖相互扣合后，分别形成三个相互分隔的内部腔体：供电腔体、马达腔体和齿轮腔体；所述壳体的两侧外壁上还开设有与所述腔体连通的输出孔；
11.所述供电装置设置于所述供电腔体中，所述变速齿轮组设置于所述齿轮腔体中，所述供电装置设置于供电腔体中，所述马达驱动电路设置于所述微型马达上部，两个所述微型马达相对设置于所述马达腔体中，且该马达驱动电路、供电装置、两个微型马达之间通过设置在壳体内部金属导线或者插头相互电性连接，所述输出轴通过所述变速齿轮组与所述微型马达传动连接，该输出轴的输出端还延伸至所述壳体上输出孔内，并形成将马达驱动电路、供电装置、两个微型马达和变速齿轮组和两个输出轴集成、固定为一体的双电驱集成型电子积木模块。
12.所述的上盖与底座为上下扣合，所述上盖的上端面上设有多个环形连接凸起；所述底座的侧壁上设置有多个环形连接凹槽。
13.所述微型马达设置有两个，且分别为第一微型马达和第二微型马达，所述输出轴设置有两个，且分别为第一输出轴和第二输出轴；所述第一微型马达和第二微型马达水平对称设置在所述马达腔体内，所述第一输出轴和第二输出轴水平对称在变速齿轮组的两端，且所述第一微型马达通过所述变速齿轮组驱动所述第一输出轴转动，所述第二微型马达通过所述变速齿轮组驱动所述第二输出轴转动。
14.所述底座设有多个向前开口的按键孔；所述马达驱动电路上设置有多个与所述按键孔相对于的按压触点，多个所述按键孔内均设置有控制开关，且该所述控制开关与所述按压触点相互对应设置；所述马达驱动电路将控制开关的指令传输给供电装置与微型马达，使其对所述输出轴实施多样化的控制模式。
15.所述控制开关为按压控制开关，多个所述控制开关分别为供电控制开关、第一马达控制开关和第二马达控制开关；所述电控制开关、第一马达控制开关和第二马达控制开关位于所述按键孔内，并与所述马达驱动电路上的按压触点连接；
16.所述供电控制开关通过马达驱动电路与所述供电装置电性连接，并用于控制所述供电装置的开关；所述第一马达控制开关通过马达驱动电路与所述第一微型马达电性连接，并用于控制所述第一微型马达的转动方向；所述第二马达控制开关通过马达驱动电路与所述第二微型马达电性连接，并用于控制所述第二微型马达的转动方向。
17.所述底座内部还设置有用于限定控制开关的卡槽，所述控制开关上还设置有与所述卡槽相适配的卡块，所述控制开关通过所述卡块与所述底座的卡槽扣合连接。
18.所述变速齿轮组包括第一变速齿轮件、第二变速齿轮件和第三变速齿轮件，所述第一变速齿轮件设置于两个所述微型马达与第二变速齿轮件之间，且用于驱动第二变速齿轮件转动，所述第二变速齿轮件设置于第一变速齿轮件和第三变速齿轮件之间，且用于驱动第三变速齿轮件转动；所述第三变速齿轮件位于第二变速齿轮件和两个所述输出轴之间，且用于驱动输出轴转动。
19.所述第一变速齿轮件包括第一转动轴和两个第一传动齿轮，两个所述第一传动齿轮套设于所述第一转动轴上，两个第一传动齿轮分别与所述第一微型马达和第二微型马达
上的输出齿传动连接；
20.所述第二变速齿轮件包括第二转动轴、两个第二传动齿轮，两个所述第二传动齿轮套设于所述第二转动轴上，两个第二传动齿轮分别与两个所述第一传动齿轮传动连接，所述第二转动轴两端还设置有两个限位件；
21.所述第三变速齿轮件包括第三转动轴和两个第三传动齿轮，两个所述第三传动齿轮套设于所述第三转动轴上，两个第三传动齿轮分别与所述第一输出轴和第二输出轴上的连接齿传动连接。
22.所述马达驱动电路上还设置有一充电接头，所述底座侧壁开设有一个与所述充电接头对应的充电插口，所述充电接头位于所述充电插口内。
23.所述上盖和底座之间还设置有一支撑板，所述支撑板可拆卸式连接于所述底座上。
24.(三)有益效果
25.与现有技术相比，本实用新型提供的双电驱集成型电子积木模块，具备以下有益效果：
26.1、本实用新型通过改进电子积木驱动模块各部分结构设计和连接关系，将达驱动电路、供电装置(电池)、两个微型马达、变速齿轮组和两个输出轴集成为一个模块，减小其集成后的整体体积，并去掉马达与电池之间的外部连接线(改为内置连接)，以便于其作为一个整体的模块进行制造、装配和使用，提高其易用性及与其他电子积木模块组装的匹配度、灵活性和多样性。采用本实用新型提供的双电驱集成型电子积木模块，与其他积木模块拼装后，能通过内部集成的供电装置(电池)对微型马达直接进行供电，电源与微型马达之间不再需要外接电源传输线连接，减少了零配件数量，减少了积木模块数量(无需电池模块)，解决了模块数量多，易用性差，组装时线缆容易相互缠绕、连接不稳定等问题。
27.2、本实用新型巧妙利用模块内部的立体空间，将马达驱动电路、供电装置、两个微型马达、变速齿轮组和两个输出轴集成为一个模块，并将其设计为结构紧凑的长方形，以减小其集成后的整体体积，便于制造、装配，并且不影响其与其他电子积木模块组装时的匹配度、灵活性和多样性。
28.3、本实用新型通过设置的控制开关，能通过手动调整控制开关实现对进行动力积木模块多样化的控制，解决了目前马达输出的方式单一的问题，提高了电子积木模块编程与控制的灵活性、多样性及可靠性。
29.4、本实用新型在上盖与底座之间设置有一支撑板，大幅提高动力积木模块的强度和稳定性能，能有效避免外界冲击对动力积木模块内部零部件的影响，延长动力积木模块的使用寿命。
30.5、本实用新型通过设置的充电接头，使用者在使用过程中，只需将外接充电线插入到充电插口内即可实现对供电装置(内置的可二次充电的锂电池) 的充电，保证动力积木模块的多次重复使用，降低使用成本。
附图说明
31.图1是实施例1中双电驱集成型电子积木模块的整体立体外形结构示意图。
32.图2是实施例1中双电驱集成型电子积木模块的装配结构示意图。
33.图3是实施例1中双电驱集成型电子积木模块的内部结构示意图。
34.图4是图3的俯视图。
35.图5是实施例1中双电驱集成型电子积木模块的横向半剖立体外形结构示意图。
36.图6是图5的横向剖面结构示意图；
37.图7是实施例1中双电驱集成型电子积木模块的轴向半剖立体外形结构示意图。
38.图8是图7的横向剖面结构示意图；
39.图9是实施例2中玩具挖掘机积木的整体立体外形结构示意图。
40.图10为图9的装配结构示意图。
41.图11是实施例3中玩具收集机器人积木的整体立体外形结构示意图。
42.图12为图11的装配结构示意图。
43.附图标记说明：1、电子积木模块；2、壳体；3、马达驱动电路；4、供电装置；5、微型马达；6、变速齿轮组；7、输出轴；8、腔体；9、输出孔； 10、上盖；11、底座；12、供电腔体；13、马达腔体；14、齿轮腔体；15、连接凸起；16、连接凹槽；17、第一微型马达；18、第二微型马达；19、第一输出轴；20、第二输出轴；21、按键孔；22、按压触点；23、控制开关； 24、供电控制开关；25、第一马达控制开关；26、第二马达控制开关；27、卡槽；28、卡块；29、第一变速齿轮件；30、第二变速齿轮件；31、第三变速齿轮件；32、第一转动轴；33、第一传动齿轮；34、输出齿；35、第二转动轴；36、第二传动齿轮；37、限位块；38、第三转动轴；39、第三传动齿轮；40、连接齿；41、充电接头；42、充电插口；43、支撑板。
具体实施方式
44.下面结合附图和具体实施例对本实用新型技术方案作进一步的详细描述，以使本领域的技术人员更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定，在本实施例中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“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实用新型，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实用新型的限定。
45.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本实用新型中所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
46.实施例1
47.参见附图1-8，本实施例提供的双电驱集成型电子积木模块，其包括可拆卸式壳体2、马达驱动电路3、供电装置4、两个微型马达5和变速齿轮组6 和两个输出轴7；
48.所述壳体2包括上盖10和底座11；所述的底座11在其上部设有多个腔体8；其与上盖10相互扣合后，分别形成三个相互分隔的内部腔体：供电腔体 12、马达腔体13和齿轮腔体14；所述壳体2的两侧外壁上还开设有与所述腔体8连通的输出孔9；
49.所述供电装置4设置于所述供电腔体12中，所述变速齿轮组6设置于所述齿轮腔体14中，所述供电装置4设置于供电腔体12中，所述马达驱动电路3设置于所述微型马达5上部，两个所述微型马达5相对设置于所述马达腔体13中，且该马达驱动电路3、供电装置4、两个微型马达5之间通过设置在壳体2内部金属导线或者插头相互电性连接，所述输出轴7通
过所述变速齿轮组6与所述微型马达5传动连接，该输出轴7的输出端还延伸至所述壳体2上输出孔9内，并形成将马达驱动电路3、供电装置4(内置锂电池或碱性电池)、两个微型马达5和变速齿轮组6和两个输出轴7集成、固定为一体的双电驱集成型电子积木模块；通过改进电子积木各部分设计和装配结构，合理利用立体空间，将马达驱动电路、供电装置、两个微型马达、变速齿轮组和两个输出轴集成为一个模块、并减小其集成后的整体体积，以便于制造和装配，并且不影响其与其他电子积木模块组装的匹配度。采用本实用新型的电子积木套装产品在使用时，能通过模块内部集成的供电装置(内置电池) 对微型马达直接进行供电，使电源与微型马达之间不再需要外接电源传输线连接，减少了模块数量(去掉了专门的电源模块)，解决了组装时线缆容易相互缠绕、连接不稳定、续航能力差等问题。
50.本实用新型提供的双电驱集成型电子积木模块，通过两个单独的微型马达分别对一个输出轴进行输出(转动)，使得动力积木模块在使用时，可根据使用者的实际需求来调节控制输出轴的转动方向(正反转或者不转)和转速，两个输出轴输出的方向、转速可以不一致，以获得转向、漂移等效果；本实用新型一方面提高了积木动力件驱动方式(动力输出)的多样化，解决驱动方式单一、传输方向固定、灵活性低的问题，而且还增加了电子积木产品拼装时的灵活性、多样性、续航能力及使用者的体验。
51.具体的，所述的上盖10与底座11为上下扣合，所述上盖10的上端面上设有多个环形连接凸起15；所述底座11的侧壁上设置有多个环形连接凹槽16。
52.本实施例中，通过设置在底座和上盖上的环形连接凸起和环形连接凹槽，方便与其他的积木模块灵活搭配，以能够应用在多种电子积木产品中，提高了该集成式动力驱动积木模块的应用范围。
53.具体的，所述微型马达5设置有两个，且分别为第一微型马达17和第二微型马达18，所述输出轴7设置有两个，且分别为第一输出轴19和第二输出轴20；所述第一微型马达17和第二微型马达18水平对称设置在所述马达腔体13内，所述第一输出轴19和第二输出轴20水平对称在变速齿轮组6的两端。
54.本实施例中，所述第一微型马达17通过所述变速齿轮组6驱动所述第一输出轴19转动，所述第二微型马达18通过所述变速齿轮组6驱动所述第二输出轴20转动，实现第一输出轴19与第二输出轴20相互独立的传动控制。
55.具体的，所述底座11设有多个向前开口的按键孔21；所述马达驱动电路 3上设置有多个与所述按键孔21相对于的按压触点22，多个所述按键孔21 内均设置有控制开关23，且该所述控制开关23与所述按压触点22相互对应设置；所述马达驱动电路3将控制开关23的指令传输给供电装置4与微型马达5，使其对所述输出轴7实施多样化的控制模式；所述控制开关23为按压控制开关23，多个所述控制开关23分别为供电控制开关24、第一马达控制开关25和第二马达控制开关26；所述电控制开关23、第一马达控制开关25 和第二马达控制开关26位于所述按键孔21内，并与所述马达驱动电路3上的按压触点22连接。
56.本实施例中，所述供电控制开关24通过马达驱动电路3与所述供电装置 4电性连接，并用于控制所述供电装置4的开关；所述第一马达控制开关25 通过马达驱动电路3与所述第一微型马达17电性连接，并用于控制所述第一微型马达17的转动方向；所述第二马达控制开关26通过马达驱动电路3与所述第二微型马达18电性连接，并用于控制所述第二微型马达18的转动方向，能通过手动调整控制开关实现对进行动力积木模块多样化编程和控
制，解决了目前驱动编程与控制方式单一的问题，可提高电子积木编程与控制的多样性、灵活性及可靠性。
57.具体的，所述底座11内部还设置有用于限定控制开关23的卡槽27，所述控制开关23上还设置有与所述卡槽27相适配的卡块28，所述控制开关23 通过所述卡块28与所述底座11的卡槽27扣合连接。
58.本实施例中，所述变速齿轮组6包括第一变速齿轮件29、第二变速齿轮件30和第三变速齿轮件31，所述第一变速齿轮件29设置于两个所述微型马达5与第二变速齿轮件30之间，且用于驱动第二变速齿轮件30转动，所述第二变速齿轮件30设置于第一变速齿轮件29和第三变速齿轮件31之间，且用于驱动第三变速齿轮件31转动；所述第三变速齿轮件31位于第二变速齿轮件30和两个所述输出轴7之间，且用于驱动输出轴7转动。
59.所述第一变速齿轮件29包括第一转动轴32和两个第一传动齿轮33，两个所述第一传动齿轮33套设于所述第一转动轴32上，两个第一传动齿轮33 分别与所述第一微型马达17和第二微型马达18上的输出齿34传动连接；
60.所述第二变速齿轮件30包括第二转动轴35、两个第二传动齿轮36，两个所述第二传动齿轮36套设于所述第二转动轴35上，两个第二传动齿轮36 分别与两个所述第一传动齿轮33传动连接，所述第二转动轴35两端还设置有两个限位块37；
61.所述第三变速齿轮件31包括第三转动轴38和两个第三传动齿轮39，两个所述第三传动齿轮39套设于所述第三转动轴38上，两个第三传动齿轮39 分别与所述第一输出轴19和第二输出轴20上的连接齿40传动连接。
62.具体的，通过第一变速齿轮件29、第二变速齿轮件30和第三变速齿轮件 31之间的传动配合，有效的实现了微型马达与输出轴之间的动能传输。
63.本实施例中，所述马达驱动电路3上还设置有一充电接头41，所述底座 11侧壁开设有一个与所述充电接头对应的充电插口42，所述充电接头41位于所述充电插口42内，用于连接外部电源、给内置的可充电电池充电。
64.具体的，通过其设置的充电接头，使用者在使用过程中，只需将外接电源的充电头插入到充电插口内即可实现对供电装置的充电，保证该动力积木模块的长期使用，操作方便，成本低。
65.具体的，在上盖与底座之间设置有一支撑板，大幅提高动力积木模块的强度和稳定性能，能有效避免外界冲击对动力积木模块内部零部件的影响，延长动力积木模块的使用寿命
66.本实施例中，所述上盖10和底座11之间还设置有一支撑板43，所述支撑板可拆卸式连接于所述底座11上。
67.本实用新型提供的动力积木模块在使用时，可以手动对按压控制开关进行调节，而变换对微型马达及供电装置的控制方式。一种典型的操作方式是：供电控制开关用于选择微型马达与电源(电池)的通断；第一马达控制开关用于选择第一微型马达的控制方式为正转或反转，第二马达控制开关用于选择第二微型马达的控制方式为正转或反转。具体的，按压供电控制开关的使得微型马达与电源(电池)的通电，短按压第一马达控制开关使得第一微型马达正转，长按第一马达控制开关使得第一微型马达反转，短按压第二马达控制开关使得第二微型马达正转，长按第二马达控制开关使得第二微型马达反转。
68.本实施例提供的双电驱集成型电子积木模块，集成度高、各腔体错位配合(而不是简单的对称布置)、整体体积较小，特别是厚度大大减小，使该积木模块与其他积木模块的组装匹配度较高，便于电子积木套装产品(包括多个模块)的携带与使用，灵活性好，并且可以提高各积木模块连接后的稳定性及电路连接、驱动力输出的稳定性。
69.实施例2
70.参考图9-10，本实施例是将该双电驱集成型电子积木模块应用于玩具挖掘机积木套装产品中。该积木套装产品包括有拼装挖掘机积木本体的多个模块，及上述双电驱集成型电子积木模块，所述双电驱集成型电子积木模块1 拼接在所述挖掘机积木本体上，且通过所述双电驱集成型电子积木模块1用于驱动所述挖掘机积木本体上的车轮转动，进而实现对玩具挖掘机积木的整体移动控制(前进、后退、停止)控制方式多样化，提高该玩具挖掘机积木产品整体拼装的易用性、灵活性及趣味性。
71.实施例3
72.参考图11-12，本实施例是将该双电驱集成型电子积木模块应用于玩具收集机器人积木套装产品中，该套装产品包括有拼装机器人积木本体的多个模块，及上述双电驱集成型电子积木模块，所述双电驱集成型电子积木模块1 拼接在所述机器人积木本体上，且通过所述双电驱集成型电子积木模块用于驱动所述机器人积木木本体上的手臂与车轮转动，进而实现对玩具挖掘机积木的整体移动控制(前进、后退、停止)，以及手臂的转动控制(单手正转、单手反转、双手正转、双手反转)，使各电子积木模块的编程与控制方式多样化，提高该玩具收集机器人积木产品整体的功能多样性与趣味性。
73.本实用新型还可以通过在模块上设置红外传感器，或者蓝牙等无线通讯模块，实现用红外遥控器遥控，或者用智能终端控制等功能。
74.以上仅为本实用新型的具体实施例，并不以此限定本实用新型的保护范围；在不违反本实用新型构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本实用新型的保护范围。