磁性积木及积木玩具的制作方法

本申请涉及到玩具技术领域，特别是涉及到一种磁性积木及积木玩具。

背景技术：

积木是时下相当流行的适合儿童及青少年玩耍的玩具，让小朋友们在娱乐的同时，又能学习到知识。

以往常规的积木大多采用乐高式凸点连接,通过表面凸凹互相镶嵌的方式实现连接，搭建时，侧边需要做专门的积木才能用，结构单一、可玩性较低。

为提高积木的可玩性，目前市面上出现了一些磁力积木，通过在积木主体内或者积木主体边缘镶嵌或安装永磁铁的方式实现吸附连接，多个积木的表面相互吸附，可形成丰富多样的形状，但这种形式的磁力积木普遍存在结构复杂、组装不方便、成本高的问题。

技术实现要素：

本申请的目的在于提供一种磁性积木及其产品，旨在解决现有磁力积木结构复杂、组装不方便、成本高的问题。

本申请提出一种磁性积木，包括由多个磁性多面体拼接而成的积木主体，磁性多面体具有内侧端面、外侧端面以及多个拼接侧面，内侧端面与外侧端面相对设置，内侧端面具有多个第一边缘，外侧端面具有多个第二边缘，相对设置的第一边缘与第二边缘之间连接有拼接侧面，其中，内侧端面的极性与外侧端面的极性相反，拼接侧面靠近第一边缘的一侧具有与内侧端面相同的极性，拼接侧面靠近第二边缘的一侧具有与外侧端面相同的极性，相邻的两个磁性多面体之间通过对应的拼接侧面相贴合。

进一步地，前述的磁性积木还包括设于积木主体内且与积木主体可拆卸连接的连接件，多个内侧端面上设有第一连接孔，连接件具有多个与第一连接孔相适配的第一连接头，相邻设置和/或相对设置的两个磁性多面体之间通过第一连接孔与第一连接头之间的配合而连接成一体。

进一步地，多个拼接侧面上设有至少一个第二连接孔和/或至少一个第二连接头，其中，在相贴合的两个拼接侧面上，其中一个拼接侧面上的第二连接孔与另一个拼接侧面上的第二连接头相适配。

进一步地，磁性多面体呈棱台状，拼接侧面与外侧端面之间的夹角为锐角。

进一步地，磁性多面体的个数为六个，其中，三个磁性多面体通过对应的拼接侧面依次贴合或两两贴合而形成为一组磁性多面组合体，两组所述磁性多面组合体拼接形成所述积木主体。

进一步地，在各个外侧端面上按指定方式开设有至少一条沟槽。

进一步地，前述的磁性积木，还包括外壳，外壳包括壳身和盖体，壳身的内部具有与积木主体相适配的空腔，积木主体置于空腔内，壳身具有开口，开口与盖体相适配。

进一步地，盖体朝向空腔的侧面边缘上设有多个凸脚，凸脚与面向壳身内壁的沟槽相适配。

进一步地，盖体朝向空腔的侧面上设有凸台，凸台与面向开口的沟槽相适配。

本申请还提出一种产品，至少含有前述的磁性积木。

本申请的有益效果是：本申请提出的磁性积木通过设计多个具备“内外端面极性相反，拼接侧面兼具两种极性”的特性的磁性多面体，组装时，只需利用磁性多面体本身的磁性，将两两相邻的磁性多面体之间通过对应的拼接侧面进行贴合，即可组装形成满足使用需求的磁性积木，无需额外的零部件，也无需在积木主体内或者积木主体边缘等位置设置用于镶嵌或安装永磁铁的安装结构，因此该磁性积木不仅组装方便，而且结构简单，成本低。

附图说明

图1是本申请一实施例中磁性积木的结构分解示意图；

图2是本申请另一实施例中磁性积木的结构分解示意图；

图3是本申请又一实施例中磁性积木的结构分解示意图；

图4是本申请又一实施例中磁性积木的结构分解示意图；

图5是本申请又一实施例中磁性积木的结构分解示意图；

图6是本申请一实施例中磁性多面体的立体结构示意图；

图7是本申请一实施例中磁性多面体的极性分布示意图；

图8是本申请一实施例中磁性积木的组装过程示意图；

图9是本申请一实施例中磁性积木的极性分布示意图；

图10是本申请又一实施例中磁性积木的结构分解示意图。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

参照图1、图2、图3、图6、图7和图8，本申请实施例提供一种磁性积木，包括由多个磁性多面体1拼接而成的积木主体，磁性多面体1具有内侧端面11、外侧端面12以及多个拼接侧面13，内侧端面11与外侧端面12相对设置，内侧端面11具有多个依次相连的第一边缘111，外侧端面12具有多个依次相连的第二边缘121，相对设置的第一边缘111与第二边缘121之间连接有拼接侧面13，其中，内侧端面11的极性与外侧端面12的极性相反，拼接侧面13靠近第一边缘111的一侧具有与内侧端面11相同的极性，拼接侧面13靠近第二边缘121的一侧具有与外侧端面12相同的极性，相邻的两个磁性多面体1之间通过对应的拼接侧面13相贴合。

在本申请实施例中，磁性积木的形状可以是正方体，也可以是长方体，还可以是其它形状的多面体(如三棱柱、六棱柱等等)，对此不作具体的限制，为方便进行说明，本申请实施例以磁性积木的形状为正方体进行解释说明。

在本实施例中，由于磁性多面体1的内侧端面11与外侧端面12具有相反的极性(即内侧端面11为n极、外侧端面12为s极,或者内侧端面11为s极、外侧端面12为n极)，且相对设置的内侧端面11与外侧端面12之间通过拼接侧面13实现连接，使得拼接侧面13可同时兼具n极和s极两个极性，因此相邻的磁性多面体1之间可利用拼接侧面13同时兼具n极和s极两个极性的特性，通过“异性相吸”的原理实现拼接(即在相邻的两个磁性多面体1之间，当其中一个磁性多面体1的极性分布为内侧端面11为n极、外侧端面12为s极时，则另一个磁性多面体1的极性分布可设计为内侧端面11为s极、外侧端面12为n极,如图7所示)，进而最终可拼接成一个完整的积木主体，为方便进行解释，以图8为例进行说明，在一些实施例中，当积木主体的六个外表面(即六个外侧端面12)的极性分布为“3n3s”时，积木主体可由六个独立的磁性多面体1，通过“六合为一”的组合方式拼接而成，组装非常方便，需要指出的是，这种方式最终拼接出来的积木主体，由于部分拼接侧面13之间存在“同性相斥”的现象，因此会存在四条“边缘缝隙”(图8中示意出了其中的两条)，但由于拼接侧面13“异性相吸”的对数要多于“同性相斥”的对数(如在图8中，拼接侧面13“异性相吸”的对数为8对，“同性相斥”的对数为4对)，因此即便最终所拼接出来的积木主体存在“边缘缝隙”，也并不会影响积木主体的稳固性，在一些实施例中，为了使最终的磁性积木可更加紧凑和美观，可在积木主体的外表面采用捆扎胶带等方式来消除积木主体所存在的“边缘缝隙”。

在本实施例中，该磁性积木通过设计多个具备“内外端面极性相反，拼接侧面13兼具两种极性”的特性的磁性多面体1，组装时，只需利用磁性多面体1本身的磁性，将两两相邻的磁性多面体1之间通过对应的拼接侧面13进行贴合，即可组装形成满足使用需求的磁性积木，无需额外的零部件，也无需在积木主体内或者积木主体边缘等位置设置用于镶嵌或安装永磁铁的安装结构，因此该磁性积木不仅组装方便，而且结构简单，成本低。

参照图1、图9和图10，在一个可选的实施例中，前述的磁性积木还包括设于积木主体内且与积木主体可拆卸连接的连接件2，多个内侧端面11上设有第一连接孔112，连接件2具有多个与第一连接孔112相适配的第一连接头21，相邻设置和/或相对设置的两个磁性多面体1之间通过第一连接孔112与第一连接头21之间的配合而连接成一体。

在本实施例中，可通过在积木主体内设置连接件2的方式，克服组装过程中磁性多面体1之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木，其中，第一连接头21和第一连接孔112的形状可以是方形的，也可以是圆形，也可以是其它形状的，对此不作具体的限制，只要第一连接头21和第一连接孔112配合后能克服相邻设置或相对设置的两个磁性多面体1之间可能存在的磁性斥力即可；在一些实施例中，可以不考虑各个磁性多面体1的极性分布，在各个磁性多面体1的内侧端面11上均开设第一连接孔112，相应地，连接件2上的第一连接头21根据第一连接孔112的位置分布进行适应性的设计，如图1和图10所示，第一连接孔112的数量为六个，则连接件2上可设计六个第一连接头21，每个第一连接头21分别对应一个第一连接孔112，这样，无论磁性积木的极性分布是如图9中9a～9j中的何种类型，均可将六个独立的磁性多面体1组装成结构紧凑、美观的磁性积木；在另一些实施例中，也可以考虑各个磁性多面体1的极性分布，只在需要克服磁性斥力的至少两个磁性多面体1的内侧端面11上开设第一连接孔112，为方便说明，以图8为例，可在上、下两个磁性多面体1的内侧端面11上设置第一连接孔112，其余四个磁性多面体1的内侧端面11上可不设置第一连接孔112，相应地，连接件2可设计两个对应的第一连接头21，这样，不但可消除磁性多面体1之间因磁性斥力而产生的“边缘缝隙”，获得结构更为紧凑、美观的磁性积木，而且可简化连接件2的结构和减少第一连接孔112的加工数量，进而有利于降低生产成本；另外，在其它一些实施例中，通过在积木主体内设置连接件2的方式，不仅可克服组装过程中磁性多面体1之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木，而且，组装方式也可更加灵活，如图2和图3所示，可考虑将其中三个依次相连或者两两相连的磁性多面体1做成一体化，再通过“3+1”的组合方式拼接成积木主体，当然，基于此种通过在积木主体内设置连接件2的方式将多个磁性多面体1拼接形成磁性积木的发明构思，在其它的一些实施例中，类似于上述“3+1”的组合方式，还可考虑“2+1”的组合方式(即，将其中四个依次相连或者两两相连的磁性多面体1做成一体化后，再与其余两个单独的磁性多面体1进行拼接)，甚至“1+1”的组合方式(即，将其中五个两两相连的磁性多面体1做成一体化后，再与其余一个单独的磁性多面体1进行拼接)，其原理过程与上述“3+1”的组合方式类似，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。

此处需要说明的是，在永磁体制造领域中，为使永磁体获得尽可能大的磁性能，在制造永磁体时，需要考虑充磁方向的选取(即，需要考虑取向问题，如厚度取向、径向取向等)，因此，当将多个相连的磁性多面体1做成一体化结构的磁体后，所得到的磁体的每个外侧端面12的极性都是相同的(如都是s极或者都是n极)，而不会出现外侧端面12极性不相同的情况，例如，将3个相连的磁性多面体1做成一体化结构的磁体，所得到的磁体的3个外侧端面12的极性要么都是s极，要么都是n极，而不会出现外侧端面12的极性为“2n1s”或者“2s1n”的情况(因为以目前永磁体的制造工艺水平仍难以实现)，因此，当将多个相连的磁性多面体1做成一体化结构的磁体后，该磁体的每个外侧端面12的极性不是根据需求随意而定的，这其中存在技术水平的限制，需要考虑取向问题，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。

参照图1、图6、图8和图9，在另一个可选的实施例中，多个拼接侧面13上设有至少一个第二连接孔131和/或至少一个第二连接头14，其中，在相贴合的两个拼接侧面13上，其中一个拼接侧面13上的第二连接孔131与另一个拼接侧面13上的第二连接头14相适配。

在本实施例中，可通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头的方式，克服组装过程中磁性多面体1之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木，其中，第二连接头14和第二连接孔131的形状可以是方形的，也可以是圆形，也可以是其它形状的，同一个拼接侧面13上可以只设置第二连接孔131而不设置第二连接头14，也可以只设置第二连接头14而不设置第二连接孔131，也可以同时设置第二连接孔131和第二连接头14，第二连接孔131和第二连接头14的数量可以是一个也可以是多个，对此不作具体的限制，只要第二连接头14和第二连接孔131配合后能克服相邻设置的两个磁性多面体1之间可能存在的磁性斥力即可(在图6中，只是示意性地，在一个拼接侧面13上展示了一个第二连接孔131和一个第二连接头14，在具体实施时，可根据实际需求，在所需的拼接侧面上按需设置第二连接孔131和第二连接头14，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述)；在一些实施例中，可以不考虑各个磁性多面体1的极性分布，在各组在组装时需要相互贴合的拼接侧面13上均设置相适配的第二连接孔131和第二连接头14，这样，无论磁性积木的极性分布是如图9中9a～9j中的何种类型，均可将六个独立的磁性多面体1组装成结构紧凑、美观的磁性积木；在另一些实施例中，也可以考虑各个磁性多面体1的极性分布，只在需要克服磁性斥力的至少两个相邻磁性多面体1的拼接侧面13上设置相适配的第二连接孔131和第二连接头14，为方便说明，以图8为例，可在存在“边缘缝隙”的两个相邻磁性多面体1之间对应的拼接侧面13上设置相适配的第二连接孔131和第二连接头14，其余因“异性相吸”而紧密贴合的拼接侧面13上则可不设置第二连接孔131或第二连接头14，这样，不但可消除磁性多面体1之间因磁性斥力而产生的“边缘缝隙”，获得结构更为紧凑、美观的磁性积木，而且可减少第二连接孔131和第二连接头14的加工数量，进而有利于降低生产成本；另外，在其它一些实施例中，通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头的方式，不仅可克服组装过程中磁性多面体1之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木，而且，组装方式也可更加灵活，如图2和图3所示，可考虑将其中三个依次相连或者两两相连的磁性多面体1做成一体化，再通过“3+1”的组合方式拼接成积木主体，当然，基于此种通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头的方式将多个磁性多面体1拼接形成磁性积木的发明构思，在其它的一些实施例中，类似于上述“3+1”的组合方式，还可考虑“2+1”的组合方式(即，将其中四个依次相连或者两两相连的磁性多面体1做成一体化后，再与其余两个单独的磁性多面体1进行拼接)，甚至“1+1”的组合方式(即，将其中五个两两相连的磁性多面体1做成一体化后，再与其余一个单独的磁性多面体1进行拼接)，其原理过程与上述“3+1”的组合方式类似，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。

此处需要说明的是，在另一些实例中，为达到克服组装过程中磁性多面体1之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木的目的，还可采用通过在积木主体内设置连接件2以及通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头相结合的方式来实现，本领域技术人员可以理解，对此不再赘述。

参照图6，在一个可选的实施例中，磁性多面体1呈棱台状，拼接侧面13与外侧端面12之间的夹角为锐角，示例性地，磁性多面体1的形状为正四棱台(即，内侧端面11和外侧端面12为正方形，其余四个拼接侧面13为等腰梯形)。

在本实施例中，通过将各个拼接侧面13设计成倾斜面，组装时，可方便拼接侧面13之间的对准与贴合，进而有利于快速实现多个磁性多面体1之间的拼接，而且，两两相邻的磁性多面体1之间通过对应的拼接侧面13进行贴合后，内侧端面11的极性与外侧端面12的极性被完全分隔开，使得外侧端面12的磁性能可得到充分的发挥。

参照图4至图7，在一个可选的实施例中，磁性多面体1的个数为六个，其中，三个磁性多面体1通过对应的拼接侧面13依次贴合或两两贴合而形成为一组磁性多面组合体103，两组磁性多面组合体103拼接形成积木主体，在一组磁性多面组合体103中，每个外侧端面12的极性相同，每个内侧端面的极性相同。

在本实施例中，可采用如图4所示的方式将依次贴合的三个磁性多面体1设计成一体化结构的磁性多面组合体103，也可采用如图5所示的方式将两两贴合的三个磁性多面体1设计成一体化结构的磁性多面组合体103，组装时，只需将两组磁性多面组合体103进行拼接即可完成磁性积木的组装，使得磁性积木的组装可更加方便，此处需要说明的是，在本实施例中，可根据两组磁性多面组合体103的极性分布，考虑需不需要进行辅助连接以及采用何种类型的辅助连接(即，为达到克服组装过程中磁性多面组合体103之间可能存在的相互排斥的现象，获得极性分布更为多样、结构更为紧凑的磁性积木的目的，考虑采用通过在积木主体内设置连接件2的方式来实现，还是采用通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头的方式来实现，亦或是采用通过在积木主体内设置连接件2以及通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头相结合的方式来实现)，为方便进行说明，在一些实施例中，以磁性积木的极性分布类型为图9中的9e为例，当采用如图5所示的方式来组装成磁性积木时，则两组磁性多面组合体103的极性分布分别为“sss”和“nnn”,则此时这两组磁性多面组合体103只需依靠自身的磁性即可实现无“边缘缝隙”的拼接，因此此时亦无需考虑使用辅助连接，从而使得磁性积木的组装可更加方便，而且，与上述“六合为一”的组合方式相比，可省去不必要的零部件(如上述第一连接头21)，有利于降低成本；在另一些实施例中，以磁性积木的极性分布类型为图9中的9j为例，当采用如图4所示的方式来组装成磁性积木时，则两组磁性多面组合体103的极性分布分别为“sss”和“nnn”,则此时只需依靠自身的磁性即可实现无“边缘缝隙”的拼接而无需考虑使用辅助连接；在又一些实施例中，以磁性积木的极性分布类型为图9中的9a和9f为例，此时，无论是采用如图4所示的方式还是如图5所示来组装成磁性积木，两组磁性多面组合体103均相互排斥，因此必须通过辅助连接才能实现磁性积木的组装，此时基于零部件的安装空间、组装难度等因素的考虑，可优先采用通过在拼接侧面13上设置连接孔和连接头的方式来实现。

参照图10，在一个可选的实施例中，在各个外侧端面12上按指定方式开设有至少一条沟槽121。

在本实施例中，磁性多面体1的外侧端面12可通过开设一条沟槽121将外侧端面12划分为两个平面区域(例如，在外侧端面12的中部位置或者对角位置开设一条横跨的沟槽121来将外侧端面12均匀划分为两个平面区域)，也可通过开设多条沟槽121将外侧端面12划分为多个平面区域(例如，在外侧端面12的中部位置或者对角位置开设两条横跨的沟槽121来将外侧端面12均匀划分为四个平面区域)，对此不作具体的限制，示例性地，在本实施例中，可在外侧端面12的中部位置开设两条横跨的沟槽121(呈“十”字型)来将外侧端面12均匀划分为四个平面区域，这样，通过在各个外侧端面12上开设沟槽121的方式，不仅可减轻磁性积木的重量，而且，可使得外侧端面12的磁力可集中在四个角落区域，这样，当两个磁性积木通过外侧端面12的磁力相互吸附时，两个相互吸附的外侧端面12之间可对得更准，进而使得两个相互吸附的磁性积木之间不易出现“错位”现象而影响用户搭建积木的使用体验。

参照图10，在一个可选的实施例中，前述的磁性积木，还包括外壳，外壳包括壳身31和盖体32，壳身31的内部具有与积木主体相适配的空腔(图中未示意出)，积木主体置于空腔内，壳身31具有开口(图中未示意出)，开口与盖体32相适配。

在本实施例中，通过将多个磁性多面体1拼接而成的积木主体封装于外壳内，可防止积木主体长期暴露于外界进行使用而影响寿命，有利于提高磁性积木的使用寿命的同时，也使得磁性积木可更加美观。

参照图10，在一个可选的实施例中，盖体32朝向空腔的侧面边缘上设有多个凸脚321，凸脚321与面向壳身31内壁的沟槽121相适配，具体地，凸脚321具有外侧面(图中未标示出)和内侧面(图中未标示出)，其中，凸脚321的外侧面与壳身31的内壁相贴合，凸脚321的内侧面与外侧端面12上的沟槽121相适配，示例性的，凸脚321的数目为4个。

在本实施例中，通过在盖体32上设置与面向壳身31内壁的沟槽121相适配的凸脚321，组装时，可利用凸脚321与沟槽121之间的配合，快速将盖体32与壳身31的开口进行对准，进而方便盖体32对壳身31的开口进行封闭，提高积木主体的封装效率。

参照图10，在一个可选的实施例中，盖体32朝向空腔的侧面上设有凸台322，凸台322与面向开口的沟槽121相适配，示例性地，凸台322呈“十”字型。

在本实施例中，通过在盖体32上设置与面向开口的沟槽121相适配的凸台322，组装时，可利用凸台322与沟槽121之间的配合，更加快速地将盖体32与壳身31的开口进行对准，进而更加方便盖体32对壳身31的开口进行封闭，有利于进一步提高积木主体的封装效率。

本申请实施例还提供一种产品，该产品至少含有上述任一实施例中的磁性积木。

在本实施例中，该产品可以是由至少两个磁性积木搭建而成的积木玩具，也可以是其它应用产品(如装饰品、教学用具等)，对此不作具体的限制。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。