磁性连接式的电子模块和模块化电子构建系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子领域，更具体地，涉及磁性连接式的电子模块和模块化电子构建系统。
【背景技术】
[0002]如今，技术设备广泛地应用在非成年人和成人的日常生活中。然而，大多数人并不知道这些设备的工作方式，也不知道该如何组装构造他们想要的设备。事实上，一个普通人掌握的知识与这个人使用和消费的设备所涉及到的知识之间有很大的差距，从而普通人无法设计或构造电子设备。目前市场上可购买到的电子器件规格不一，不同功能的元器件之间许多情况下也不互相匹配。并且，可以互相匹配的电子模块之间通常连接方式单一，扩展空间较小。
[0003]中国专利申请CN104619117A (申请号201510085854.9)公开了一种电子模块。所述的电子模块虽然可以在垂直方向上堆叠，但是并不能在水平方向扩展，并且模块之间的连接角度也不可调整。
【发明内容】
[0004]针对普通人无法方便地设计或构造电子设备的情况，本发明要解决的第一技术问题也即第一目的在于提供一种操作简易并可以多角度连接的电子模块，本发明要解决的第二技术问题也即第二目的在于提供一种操作和搭建较为容易的包括所述的电子模块的模块化电子构建系统。
[0005]本发明的总的技术构思是:提供一种无需编程专家帮助或者无需学习先进电子设备的各种复杂知识，也能让普通成年人和非成年人使用的功能性电子模块，并且让非成年人或普通成年人能够创建专属自己的互动玩具、物件、或定制的交互产品，同时这些非成年人或普通成年人不必是编程专家、也不必学习与这些先进电子元件相关的诸多复杂知识，而能实现使用功能性电子模块，以及实现使用模块化电子构建系统，并由此完成电子构建
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[0006]实现本发明第一目的的技术方案是提供一种磁性连接式的电子模块，包括基座和导电部。所述基座包括Ν个管脚部和连接Ν个所述管脚部的连接部，其中Ν为大于等于2的整数。所述管脚部为板状，所述管脚部设有朝向其板体垂直方向的通孔。所述电子模块还包括磁体件，所述磁体件设置在所述管脚部的所述通孔内。每个所述管脚部对应一个导电部，各个所述导电部之间互不连通。所述电子模块还包括磁体件，所述磁体件设置在所述管脚部的所述通孔内。所述导电部包括设置在所述通孔内壁的部分和设置在所述基座表面的部分，所述设置在所述通孔内壁的部分与所述磁体件电连接，所述设置在所述基座表面的部分可用于与电器件电连接。所述磁体件能令所述电子模块的磁体件与另一个电子模块的位于其一个管脚部内的磁体件在通孔的朝向上建立磁性连接，且所述电子模块与所述另一个电子模块在磁性连接处相互吸合并可相对转动。Ν可优选为10。
[0007]所述磁体件有导电功能，并且所述电子模块通过磁体件与另一个所述电子模块的管脚部的磁体件建立电连接。通过磁体件导电，无需另外设置电子模块间的导电部件，简化电子模块的制作，并且连接电子模块时操作简单。
[0008]以所述磁体件为中心，所述电子模块与所述另一个电子模块在磁性连接处相对转动的角度可在0度到360度间调整。电子模块间的角度调整，为扩展和搭建更多的电子模块提供了创造空间。
[0009]所述电子模块还包括电器件；所述电器件包括N个接口，并且N个接口的每一个能与N个所述导电部中的相应一个对应电连接。不同的电器件可根据其管脚个数或输入/输出接口个数连接到相应管脚个数的模块上，这种设计可连接各式不同的电器件。
[0010]所述N个管脚部以所述基座的中心为中心呈放射状分布。所述基座的横截面为旋转对称图形，以所述基座的中心为中心，相邻管脚部的之间的夹角为360/N度。这些设计可使电子模块间形状适应，方便互相组合。
[0011]所述通孔的横截面形状为圆形；所述磁体件嵌入通孔内的部分为圆柱形，与所述通孔的形状相适应；所述磁体件能令所述电子模块的磁体件与另一个电子模块的位于其一个管脚部内的磁体件在所述圆柱形的轴向上建立磁性连接，且所述电子模块与所述另一个电子模块在磁性连接处相互吸合并可围绕轴线相对转动。
[0012]所述通孔还可包括在靠近连接部的方向凹进的上下贯通的凹槽。所述凹槽在安装磁铁件时可提供形变缓冲。
[0013]所述磁体件为异形磁体件，可包括上圆柱体部，中圆柱体部和下圆柱体部。中圆柱体部的形状与所述管脚部的通孔相适应，高度相同。其上圆柱体部和下圆柱体部的直径小于中圆柱体部，分别为磁体件安装在通孔内后凸出于管脚部顶面和底面的部分。
[0014]所述电子模块还可包括塑胶套，由底部、顶部和半圆柱壳部组成，其顶部和底部的中央部分具有上下向的圆柱形的中央通孔，配合管脚部和磁体件的形状，可覆盖管脚部的顶面、底面以及磁体件的上圆柱体部和下圆柱体部的侧面部分。
[0015]基座的的两个管脚部的每个端部称为嵌入部，且该嵌入部的中部设有缺口，用于安装塑胶套时起定位作用。
[0016]在顶部的右边缘至中央通孔处设有与上圆柱体部的形状相适应的上凹槽，在底面的右边缘至中央通孔处，设有与下圆柱体部的形状相适应的下凹槽。安装塑胶套时，磁体件通过上下凹槽至中央通孔处被弹性固定，同时塑胶套也在其中央通孔处被磁体件的上圆柱体部和下圆柱体部限制，不易向外脱出。
[0017]所述电子模块还包括至少一个补位模块，所述补位模块包括座体和磁体件；所述座体的形状与所述电子模块的所述管脚部形状相适应；所述座体为板状，并设有朝向其板体垂直方向的通孔，所述磁体件设置在所述通孔内；所述磁体件能令所述补位模块与所述电子模块的所述管脚部内的磁体件在在通孔的朝向上建立磁性连接。补位模块的设计可在多管脚模块之间在垂直方向上补足高度，并可根据需要导通或隔断电路。
[0018]实现本发明第二目的的技术方案是提供一种模块化电子构建系统，包括多个磁性连接式的电子模块，其中包括第一模块和第二模块。每个所述电子模块包括基座和导电部。所述基座包括N个管脚部和连接N个所述管脚部的连接部，其中N为大于等于2的整数。所述管脚部为板状，设有朝向其板体垂直方向的通孔。所述电子模块还包括磁体件，所述磁体件设置在所述管脚部的所述通孔内。每个所述管脚部对应一个导电部，各个所述导电部之间互不连通。所述导电部包括设置在所述通孔内壁的部分和设置在所述基座表面的部分，所述设置在所述通孔内壁的部分与所述磁体件电连接，所述设置在所述基座表面的部分可用于与电器件电连接。所述第一模块通过一个所述管脚部内的磁体件与第二模块的一个管脚部的磁体件在通孔的朝向上建立磁性连接，且所述第一模块与所述第二模块在磁性连接处相互西河并可相对转动。
[0019]所述磁体件有导电功能，并且所述电子模块通过磁体件与另一个所述电子模块的管脚部的磁体件建立电连接。
[0020]以所述磁体件为中心，所述第一模块与所述第二模块在磁性连接处相对转动的角度在0度到360度间调整。
[0021 ] 所述电子模块还包括电器件；所述电器件包括N个接口，并且N个接口的每一个能与N个所述导电部中的相应一个对应电连接。
[0022]所述模块化电子构建系统还包括一个或多个补位模块；所述补位模块包括座体和磁体件；所述座体的形状与所述电子模块的所述管脚部形状相适应；所述座体为板状，并设有朝向其板体垂直方向的通孔，所述磁体件设置在所述通孔内；所述磁体件能令所述补位模块与所述电子模块的所述管脚部内的磁体件在通孔的朝向上建立磁性连接。
[0023]所述补位模块的磁体件有导电功能，能令所述补位模块与所述电子模块的所述管脚部内的磁体件间建立电连接。
[0024]所述补位模块的磁体件的一面覆盖绝缘层；所述补位模块以其覆盖绝缘层的一面与所述电子模块的所述管脚部内的磁体件在通孔的朝向上建立磁性连接，隔断所述补位模块与所述电子模块的所述管脚部内的磁体件间的电连接。
[0025]所述系统还包括第三模块；所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块均包括2个管脚部，所述三个电子模块的管脚部依次首尾相接，构成稳定的三角形结构。
[0026]所述系统还包括第三模块和第四模块；所述第一模块、所述第二模块、所述第三模块和所述第四模块均包括2个管脚部，所述四个模块的管脚部依次首尾相接，构成四边形结构，且四边形的角度可调整。
[0027]多个所述电子模块可构成串联电路和/或并联电路。
[0028]本发明具有积极的效果:(1)本发明提供的电子模块可在相应的管脚部通过磁体在垂直方向上同时实现磁性连接和电连接，并且以磁体为中心，两个模块可自由旋转，即两个模块在磁性连接处形成的角度可调整。(2)通过本发明提供的电子模块构建方式，多管脚模块适应了不同输入输出接口个数的电器件，补位模块可在高度上补位并且磁性限位相连的电子模块，以及在需要的情况下可选择地接续或隔断其上下模块间的电连接。(3)通过本发明提供的连接方式，各个模块不仅可以在垂直方向延伸，也可以在水平方向延伸，各个模块间的角度可根据用户/玩家/制作人员的喜好或需要来调节，为系统搭建提供了很多创造空间和趣味性。(4)本发明的实施方式具有多样性。电子模块可以只有基础模块，不同电子模块之间相互连接就可以构成最简单的模块化电子构建系统。在本发明的模块化构建系统中，可以包括电器件，也可以不包括电器件。在不包括电器件时，用户可以自行购买或准备的相应的电器件直接连接到基础模块上，或者通过导线等电连接装置与基础模块电连接。
【附图说明】
[0029]图1为本发明电子模块的基础模块的第一种立体示意图，其中的基座的形状为一字型平板状，所示的基础模块也可作为电子模块使用。
[0030]图2为本发明电子模块的一种立体示意图，该电子模块与图1所示的基础模块相比，增加了电器件。
[0031]图3为图2的立体分解示意图。
[0032]图4A为图3中的磁体件的立体示意图。
[0033]图4B为图2所示的基础模块的正视图，示出了基础模块的磁性情况。
[0034]图5A为本发明的电子模块的基础模块的基座的另一种示意图，其所视方向为正视，且基座呈等厚的平台对称式凸起形。
[0035]图5B为本发明的电子模块的基础模块的基座的另一种示意图，其所视方向为正视，且基座呈台阶状。
[0036]图6为本发明电子模块的基础模块的第二种立体示意图，其中的基座的形状为Y形平板状，所示的基础模块也可作为电子模块使用。
[0037]图7为本发明电子模块的基础模块的第三种立体示意图，其中的基座的形状为十字形平板状，所示的基础模块也可作为电子模块使用。
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