一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的制作方法

1.本发明涉及颗粒类智能积木玩具拼接模块研发技术领域，尤其涉及一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器。
2.所述主控器是指颗粒类积木玩具使用的一种带电池的控制模块。


背景技术：

3.所述颗粒类积木玩具的拼接模块是指颗粒类积木玩具中的任意一个独立的拼接件。所述颗粒类积木玩具的各种拼接模块中，“板”或“砖”是两种最基础的积木模块；所述“板”或“砖”均为方形壳体结构，在方形壳体的顶部设有“圆柱凸粒”，如图1中的附图标记a所示的圆柱凸粒；方形壳体空腔的开口处设有“圆柱凸粒的嵌入口”，如图3中附图标记b1、b2所示的虚线部位；所述“板”和“砖”顶部的圆柱凸粒的数量与方形壳体空腔开口处的圆柱凸粒嵌入口的数量对应设置，且公称直径相等，均为4.8毫米；圆柱凸粒与圆柱凸粒嵌入口之间采取微量过盈配合，利用“穴、柱连接原理”，一个积木模块的圆柱凸粒挤压进另一个积木模块的圆柱凸粒嵌入口中，两个积木模块即可牢靠的拼接在一起，通过这样的拼接，各种拼接模块可以拼装成各种各样的玩具造型；根据“穴、柱连接原理”，颗粒类积木还引入了插销与插销孔、十字轴与十字轴孔拼接结构，本发明将所述拼接模块上设置的所述圆柱凸粒、圆柱凸粒嵌入口、插销孔、十字轴孔统称为拼接模块上的拼接结构。
4.所述颗粒类积木玩具的拼接模块中，每个所述“圆柱凸粒”对应的方形壳体的顶部均为边长是8毫米的正方形；只有一个所述“圆柱凸粒”的“板”或“砖”称为“1单位”的“板”或“砖”，“板”的高度为8毫米
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0.4＝3.2毫米，“砖”的高度为8毫米
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1.2＝9.6毫米，圆柱凸粒的直径为8毫米
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0.6＝4.8毫米；人们习惯于根据拼接模块上圆柱凸粒的数量确定拼接模块的名称，例如：3个单位的板，即指一个24毫米
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8毫米
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3.2毫米的方形壳体的顶部有3个圆柱凸粒；2
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2个单位的砖，即指一个16毫米
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16毫米
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9.6毫米的方形壳体的顶部的圆柱凸粒分2行2列排列，共4个。
5.现有技术颗粒类积木玩具中，各种传感器、微型电机的电源数据线与主控器的连接，使用的是一种pf型插头，如图14所示，所述pf型插头是以一个2
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2单位的拼接模块为基本结构，其上面是pf型插头的插槽端，包括四个圆柱凸粒，其中有两个圆柱凸粒保留不变，另外两个圆柱凸粒合并成一个具有四个电触点的接线插槽，接线插槽的外壁仍保留了两个圆柱凸粒的拼接功能；其下面是pf型插头的插头端，包括四个圆柱凸粒嵌入口，其中有两个圆柱凸粒嵌入口保留不变，另外两个圆柱凸粒嵌入口的内壁仍保留了两个圆柱凸粒嵌入口的拼接功能，中部设置了一个具有四个电触点的接线插头。如图15所示，是pf型插头的插槽端、插头端的四个电触点与4p排线准备压装工艺前的状态，所述pf型插头的插槽端设有4p排线卡位槽，用以保障4p排线的每条线芯与电触点的针脚对正，然后再将所述pf型插头的插头端压入pf型插头的插槽端，使四个电触点的针脚刺破4p排线的绝缘皮与线芯连接，由于电触点的针脚均为铜材，刚性较弱，因此经常会发生针脚不能刺破绝缘皮而被压弯，或针脚刺偏同时连接两条线芯等不良品；所述pf型插头通过4p排线与一个执行器连接；所述执
行器包括微型电机及各种传感器。如图16、图17所示，是颗粒类积木玩具现有技术中使用的pf型插头插槽端主控器的结构及其控制系统的原理示意图；所述pf型插头插槽端主控器包括主板、壳体；所述主板上包括主控ic、pf型插头插槽端，所述主控ic与pf型插头插槽端的电触点连接，所述pf型插头插槽端设置在所述pf型插头插槽端主控器壳体的上面(虚线方框内的结构)；所述微型电机或传感器pf型插头的插头端与之拼接后，即可获得所述pf型插头输出端主控器的供电，以及执行所述pf型插头插槽端主控器发送的控制指令、或向所述pf型插头插槽端主控器输送信号；一个所述pf型插头上面的插槽端还可以与另一个所述pf型插头的插头端进行插接。
6.所述pf型插头使用起来虽然具有方便快捷的优点，但是，由于其特定结构的限制，不可避免地存在三个缺陷：一是制造工艺存在导致不良品率高的缺陷；二是插槽端的接线端点外露，工作状态下，存在易造成短路的隐患；三是电源数据线占据了壳体的一个端面，妨碍其参与积木造型拼接的灵活性。
7.尽管所述pf型插头存在着这些缺陷，但是，由于形成了使用pf型插头的习惯，在颗粒类积木玩具技术领域，电源数据线插头只能采用pf型插头这样的结构设计，因此，人们对于pf型插头存在的上述技术缺陷，至今没有人提出质疑或提出有效的改进方案。


技术实现要素：

8.为解决现有技术中颗粒类积木玩具的电源数据线pf型插头存在的技术问题，本发明提出一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的技术方案如下：
9.一种颗粒类积木玩具电源数据线插头，所述颗粒类积木玩具电源数据线插头包括上盖盒、底盖板、电路板；
10.所述上盖盒是一个2
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2单位的颗粒类积木拼接模块，其高度为6.4毫米，包括盒顶板、盒底口、前侧板、后侧板、左侧板、右侧板，所述盒顶板的外面设有4个圆柱凸粒，盒顶板的内面设有电路板及type-c公座、电源数据线限位槽，前侧板与后侧板各有2个卡槽，左侧板设有电源数据线卡板口，所述电源数据线卡板口的高度贯通所述左侧板的高度，将其与所述盒顶板相交的部分切掉；
11.所述底盖板包括type-c公座安装孔、内筋板、外筋板、前侧壁、后侧壁、电源数据线卡板，所述前侧壁与后侧壁外侧各设有2个卡爪；
12.所述电路板包括电路板输入端、type-c公座、电路板输出端、电源数据线；所述type-c公座与电路板输入端采取钎焊工艺固定电连接，所述电源数据线的一端与电路板输出端采取钎焊工艺固定电连接；
13.所述type-c公座装入所述底盖板的type-c公座安装孔，所述电路板嵌入定位槽内，电源数据线沿所述底盖板的内筋板至电源数据线卡板放置，所述上盖盒扣合在所述底盖板上，使所述电源数据线卡板进入所述电源数据线卡板口内，由于所述电源数据线卡板的高度小于所述电源数据线卡板口的高度，使所述电源数据线卡板口的上端形成一个电源数据线容纳槽；所述底盖板前侧壁与后侧壁上的卡爪对应卡入所述上盖盒前侧板与后侧板的卡槽内；所述底盖板及其外筋板和辅助凸粒与所述上盖盒的内壁形成两部分：第一部分是2个圆柱凸粒嵌入口，第二部分是2个圆柱凸粒嵌入口中间安装的type-c公座，围绕type-c公座形成一个双圆柱凸粒嵌入口。
14.一种主控器，所述主控器包括主板、壳体；所述主板上包括主控ic、电源数据线接线端口type-c母座，所述主控ic与电源数据线接线端口type-c母座连接，所述电源数据线接线端口type-c母座设置在主控器壳体上；所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座与所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座相适应，能够插接所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座。
15.一种分线器，所述分线器包括分线器电源数据输入端口type-c母座、分线器电源数据输出端口一type-c母座、分线器电源数据输出端口二type-c母座；所述分线器的分线器电源数据输入端口type-c母座、分线器电源数据输出端口一type-c母座、分线器电源数据输出端口二type-c母座，均与所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座相适应，能够插接所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座。
16.本发明所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的使用方法：取所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头，将其电源数据线的引出端与红外传感器、摄像头、微型电机等颗粒类积木玩具执行器的接口电连接，其即可与装有电源数据线接线端口type-c母座的主控器进行连接，其使用的方便性，不亚于pf型插头，并且因为type-c接口所具有的连接特点，使得其连接的安全性、可靠性优于pf型插头。
17.本发明所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的有益效果在于：所述颗粒类积木玩具电源数据线插头的type-c公座通过电路板电源数据线采用钎焊工艺连接，有效地克服了pf型插头不良品率高的缺陷；在工作状态下，上述颗粒类积木玩具电源数据线插头的type-c公座插入所述主控器的type-c公母座内，接线端点封闭在壳体内，消除了易造成短路的隐患，并且由于所述电源数据线卡板口的上端形成有电源数据线容纳槽，电源数据线可以放置在电源数据线容纳槽内，不妨碍与其他积木模块进行拼接。
18.在上述核心技术方案的基础上，根据实际情况，对所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头及主控器的一些技术特征做进一步的改进限定，还能够获得多种优化的技术方案。
附图说明
19.图1是本发明所述的一种颗粒类积木玩具电源数据线插头的结构示意图。
20.图2是图1的仰视图。
21.图3是去掉图2中的type-c公座的结构图。
22.图4是从图1所示一种颗粒类积木玩具电源数据线插头的爆炸图。
23.图5是图1所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头底盖板的仰视图。
24.图6是本发明所述的一种颗粒类积木玩具主控器的结构示意图。
25.图7是图6所述一种颗粒类积木玩具主控器控制系统的框图。
26.图8是图6所述一种颗粒类积木玩具主控器的改进结构示意图。
27.图9是图8所述一种颗粒类积木玩具主控器的改进结构的爆炸图。
28.图10是图8所述一种颗粒类积木玩具主控器控制系统的框图。
29.图11是本发明所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头与主控器的使用状态示意图。
30.图12是本发明所述的主控器使用的分线器结构示意图。
31.图13是图12所述分线器的使用状态示意图。
32.图14是现有技术的pf型插头结构的示意图。
33.图15是图13所述pf型插头爆炸结构的示意图。
34.图16是现有技术中的pf型插头插槽端主控器的示意图。
35.图17是图15所述pf型插头插槽端主控器控制系统的框图。
36.附图标记说明：
37.1上盖盒，11盒顶板，12盒底口，13前侧板，131前侧板卡槽，14后侧板，
38.141后侧板卡槽，15右侧板，16左侧板，161电源数据线卡板口；
39.2底盖板，21type-c公座安装孔，22定位槽，23内筋板，24电源数据线卡板，25外筋板，26前侧壁，261前侧壁卡爪，27后侧壁，271后侧壁卡爪，28辅助凸粒；
40.3电路板，31电路板第一端，32type-c公座，33电路板第二端，34电源数据线；
41.4主板，41电源开关孔，42指示灯孔，43充电插口孔，44螺钉孔，
42.45分断开关孔，46type-c母座孔；
43.5主控器底盒，51螺钉过孔；
44.6主板，61电源开关，62指示灯，63充电插口，64螺钉固定孔，65第一执行器接线端口type-c母座，651第一手动分控开关，66第二电执行器接线端口type-c母座，661第二手动分控开关，67第三执行器接线端口type-c母座，671第三手动分控开关，68第四执行器接线端口type-c母座，681第四手动分控开关；
45.7电源开关按键，71第一手动分控开关按键，72第二手动分控开关按键，
46.73第三手动分控开关按键，74第四手动分控开关按键；
47.8分线器，81分线器电源数据输入端口type-c母座，82分线器电源数据输出端口一type-c母座，83分线器电源数据输出端口二type-c母座；
48.9pf型插头，91pf型插头插槽端，92pf型插头插头端，93pf型插头盒，94pf型插头盖；
49.a型圆柱凸粒；
50.b1圆柱凸粒嵌入口；
51.b2双圆柱凸粒嵌入口；
52.c插销孔；d十字轴孔，e电触点，rpf型插头插槽主控器上的pf型插头插槽，zxq执行器。
具体实施方式
53.下面结合具体实施方式，对本发明所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的技术方案做进一步说明：
54.实施例一：
55.如图1至图5所示，一种颗粒类积木玩具电源数据线插头，所述颗粒类积木玩具电源数据线插头包括上盖盒1、底盖板2、电路板3；
56.所述上盖盒1是一个2
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2单位的颗粒类积木拼接模块，其高度为6.4毫米，包括盒顶板11、盒底口12、前侧板13、后侧板14、右侧板15、左侧板16，所述盒顶板11的外面设有4个圆柱凸粒，盒顶板11的内面设有电路板3及电源数据线34的限位槽(未画出)，前侧板13与后
侧板14各有2个卡槽，左侧板16设有电源数据线卡板口161，所述电源数据线卡板口161的高度贯通所述左侧板16的高度，将其与所述盒顶板11相交的部分切掉；
57.所述底盖板2包括type-c公座安装孔21、定位槽22、内筋板23、电源数据线卡板24、外筋板25、前侧壁26、后侧壁27，所述前侧壁26与后侧壁27外侧各设有2个卡爪；
58.所述电路板3包括电路板第一端31、type-c公座32、电路板第二端33、电源数据线34；所述type-c公座32与电路板第一端31采取钎焊工艺固定电连接，所述电源数据线34的一端与电路板第二端采取钎焊工艺固定电连接；
59.所述type-c公座32装入所述底盖板2的type-c公座安装孔21，所述电路板3嵌入定位槽22内，电源数据线34沿所述底盖板2的内筋板23至电源数据线卡板24放置，所述上盖盒1与所述底盖板2扣装，使所述电源数据线卡板24进入所述电源数据线卡板口161内，由于所述电源数据线卡板24的高度小于所述电源数据线卡板口161的高度，使所述电源数据线卡板口161的上端形成一个电源数据线容纳槽，其作用在于：将电源数据线34纳入所述容纳槽内，即可与邻接的拼接模块实现无缝隙拼接；所述底盖板2前侧壁26与后侧壁27上的卡爪对应卡入所述上盖盒1前侧板13与后侧板14的卡槽内；所述底盖板2及其外筋板25和辅助凸粒28与所述上盖盒1的内壁形成两部分：第一部分是2个圆柱凸粒嵌入口，如图3中b1指向的虚线位置；第二部分是2个圆柱凸粒嵌入口中间安装的type-c公座32，围绕type-c公座32形成一个双圆柱凸粒嵌入口，如图3中b2指向的虚线位置，所述双圆柱凸粒嵌入口的宽度为4.8毫米，长度为12.8毫米，高度2.1毫米。
60.实施例二：
61.如图6、图7所示，一种主控器，所述主控器包括主板6、壳体；所述主板6上包括主控ic、电源数据线接线端口type-c母座，所述主控ic与电源数据线接线端口type-c母座连接，所述电源数据线接线端口type-c母座设置在主控器壳体上；所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座与实施例一所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座相适应，能够插接所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座。
62.如图6所示，虚线方框内是与实施例一所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座相适应的所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座，包括四个圆柱凸粒，其中两个保持不变，所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座设在另外两个圆柱凸粒中间，所述两个圆柱凸粒的外廓形成了双圆柱凸粒，当实施例一所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座与所述type-c母座插接时，围绕所述type-c公座32的双圆柱凸粒嵌入口也同时与双圆柱凸粒实现拼接，而第一部分的2个圆柱凸粒嵌入口也同时与临近所述type-c母座的2个圆柱凸粒实现拼接。
63.如图11所示，是实施例一所述颗粒类积木玩具电源数据线插头与本实施例所述主控器的使用状态示意图。本实施例所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座，是通过实施例一所述颗粒类积木玩具电源数据线插头与执行器进行连接的。颗粒类积木玩具的智能控制系统，通常都是包括一个主控器配置若干个执行器；所述执行器是指壳体上设有积木拼接结构的各种传感器，包括超声波传感器，旋钮传感器，动作传感器，数码管，声音传感、温度/湿度传感器、光传感器、点读笔模块，触摸传感器，按压开关，rgb灯，照明灯，点阵屏(8x16)等信号采集执行器，还包括金属舵机、塑料舵机、微型电机等动力输出执行器；所述执行器都配有一个颗粒类积木玩具电源数据线插头，由于与所述主控器交互连接。
64.实施例三：
65.与实施例二相比，本实施例的区别在于：所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座包括24pintype-c母座、16pintype-c母座、12pintype-c母座、6pintype-c母座，相应的，实施例一所述颗粒类积木玩具电源数据线插头的type-c公座须与之匹配。
66.根据所述主控器的功能设置，所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座的pin数，可选择24pin、16pin、12pin或6pin，利用type-c接口多pin数的优势，通过分线器可以将所述主控器上的一个多pin数的type-c母座变成不同功能的电源数据线接线端口来使用，方便拓展连接多种执行器件，为所述主控器灵活发挥功能带来极大的便捷之处。
67.实施例四：
68.如图8、图9、图10所示，与实施例二或实施例三相比，本实施例的区别在于：所述主控器的电源数据线接线端口type-c母座与所述主控器的主控ic之间还包括手动分控开关。
69.实施例五：
70.与实施例四相比，本实施例的区别在于：所述主控器包括第一电源数据线接线端口type-c母座65、第二电源数据线接线端口type-c母座66、第三电源数据线接线端口type-c母座67、第四电源数据线接线端口type-c母座68，每个所述电源数据线接线端口type-c母座与所述主控器的主控ic之间设置一个手动分控开关。
71.实施例六：
72.如图12所示，一种分线器，所述分线器8包括分线器电源数据输入端口type-c母座81、分线器电源数据输出端口一type-c母座82、分线器电源数据输出端口二type-c母座83；所述分线器8的分线器电源数据输入端口type-c母座81、分线器电源数据输出端口一type-c母座82、分线器电源数据输出端口二type-c母座83，均与所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座相适应，能够插接实施例一所述的颗粒类积木玩具电源数据线插头type-c公座。
73.如图13所示，是实施例一所述颗粒类积木玩具电源数据线插头、实施例二所述主控器与本实施例所述分线器的使用状态示意图。当所述主控器上有一个电源数据线接线端口type-c母座需要接入两个执行器时，先用一条带有两个所述颗粒类积木玩具电源数据线插头的连接线，将本实施例所述分线器的电源数据输入端口type-c母座81与实施例二所述主控器连接，再将所选用的两个执行器的颗粒类积木玩具电源数据线插头与本实施例所述分线器的分线器电源数据输出端口一type-c母座82、分线器电源数据输出端口二type-c母座83连接。需要说明的是：所述主控器有两个电源数据线接线端口type-c母座是专门连接微型电机的，本实施例所述分线器不能用这两个电源数据线接线端口type-c母座。
74.本发明所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头、主控器及分线器的有益效果在于：克服了现有技术存在的缺陷，为颗粒类积木玩具创造了一种新的电源数据线插头及主控器，所述type-c接口与多芯排线采用钎焊工艺连接，有效地克服了pf型插头不良品率高的缺陷；由于type-c接口的插接使接线端点封闭在壳体内，且所述一种颗粒类积木玩具电源数据线插头外壳设有电源数据线容纳槽，因此，工作状态下，接线端点封闭在壳体内，消除了易造成短路的隐患；电源数据线可以放置在电源数据线容纳槽内，方便其参与积木造型拼接。
75.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其实施例构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。