多功能变形魔方制造技术

多功能变形魔方属一种智力玩具兼教学模型，由具有规则几何外形的固定体、八个旋转体及十二个变动体构成。旋转体与其紧邻的三个变动体组成一可转动的装置。它外形呈正方体或十四面体形状，构件可拆散开来，当作拼塑积木使用。根据各项技术特征的组合可制成系列产品，广泛用作玩具、教具、几何模型等，是理想的魔方更新换代产品。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

它是一种涉及到机械设计方面技术的智力玩具。玩具是通过转动直三面角120°，使组成它的变动体(2)由于变换位置而与周围结构组成另一直三面角。它象鲁毕克魔方一样，在保持翻转前后正方体形状不变的前提下使之表面显示出不同的颜色的组合。但后者结构和表面颜色较多，各种图案共有 (12!×212×8!×38)/12 种，一定时间内盲目翻转，复原的概率几乎为0，且不便观察其内部结构，款式单一。本技术目的是提供一种易于复原，并且为演示其内部结构而可将构件拆卸开来当作教学模型或拼块使用的多功能智力玩具。见附图5－9，玩具的原形是一正方体，正中是正八面体形状的固定体(4)。位于正方体三面角内的八个旋转体(3)呈正四面体形状，如附图6、7所示，其底座CGF与固定体通过孔轴(6)、(7)相连，侧面底边上各有一个圆孤槽(11)；相邻的二个旋转体的圆弧槽咬合一个被夹在其之间的呈钝角四面体形状的变动体之榫头(1)，每个旋转体与其紧邻的三个变动体组成的直角四面体可转动，如附附图说明图1中的四面体A－BCD，卸下它后玩具成附图5所示形状。若把上述玩具变动体做小点，然后去掉旋转体、固定体棱边、顶点高出变动体的部份，使它们装配后仍然是一正方体；或者等量对称地去掉正方体的八个三面角，则可使之内部结构不变而外面颜色图案增加。如附图4是一种去边、去角后呈十四面体形状的玩具，其六个正方面的中心是固定面，另八个三角面的中心(如附图4中影阴部份)也是位置不变的旋转面，它们所配的颜色起定位基准色作用。另外旋转体与固定体接触面之间可采用孔轴过盈配合，使之既能旋转又可轴向用力将其拔出。在此基础上，还可在旋转体、变动体接触面中心和某些边上分别设一与轴(5)、(7)配合的嵌孔(8)、(9)及与榫头配合的嵌槽(10)。这些特征及构件自身的几何特性，可使它们拆散后还能相互配合，拼成其它物体。附图2去边玩具，外表显示9×6＝54块颜色附图3去角玩具，外表显示4×6＋4×8＝56块颜色附图4去边去角玩具，外表显示9×6＋4×8＝86块颜色以上是三种变型产品，附图3、4中的去角量处于临界值。附图1、5原形玩具立体图，外表显示4×6＝24块颜色附图6附图5中玩具卸下的旋转体A－GFE的立体图附图7附图6中旋转体的底面EGF附图8附图5卸下的四面体A－BCD中保持原状的三个变动体附图9附图8中变动体AEDG沿AD线的剖面图。本技术解决了魔方不能拆散的课题，它表面颜色可多可少。从其中心的正八面体开始构造，收敛于外部的正方体，将玩具、教具、正八面体、正四面体有机地结合于正六面体中。合起来是内涵丰富的魔方，拆散开是有棱有角的拼塑。它的构造进一步揭示了几何学中关于点、线、面、体之间的关系，是培养空间想象能力的最理想实物模型。生产制作过程中，上述去边、去角、孔轴过盈配合三项技术特征是互相独立的；在孔轴过盈配合前提下，嵌孔与嵌槽二项特征也是彼此独立的，它们与孔轴过盈配合在产品定型时存在相关关系，相关系数均为 ／3。因此，玩具有4＋16＝20种不同的技术特征组合所构成的系列产品，供实施时参考选择。下面推荐其中的特征互补的两例，它们都用塑料制成第一例见附图5－9，附图5中正方体边长为 cm，其中的圆是凹进去的，深度等于榫头厚度4mm，半径为27mm，小轴(7)外径为6mm，高8mm，附图6中旋转体AF边上对称地开有二个相通的嵌槽(10)，底面GFE中，设有一高4mm，外径等于大孔(9)内径9mm的大轴(5)，其中开有一深8mm，等于小孔(8)内径6mm的深孔(6)；底边EG上还设有一嵌槽，正四面体边长为6cm，二面角为π－2arctg 。附图8中三个变动体在DCB面上的三个榫头构成一外径为54mm的圆的一部分；十二个变动体中根据接触面孔、槽的数目和相互位置分为三组，分别以附图中的三个为其代表，每一变动体不外乎设两槽一孔或两孔一槽，两槽时不许在同一接触面，两孔时不许同一内径，以此为原则使十二个中任意两个都不完全一样。其接触面边长为6cm，另一边AD为 cm；六个二面角中四个锐角均为arctg ，直角为90°，钝角即附图9中三角形钝角为2arctg 。第二例见附图4，它是一去边去角魔方，每面边长为6cm，正方面中九个小正方色块边长2cm；孔轴间过渡配合，接触面不设孔、槽。附表每种玩具各构件的面数权利要求1.一种多功能变形魔方，由轴心，若干个旋转体3和变动体2等构件组成，其几何中心到同类构件距离相等，同类构件大小形状一样，本技术特征是A、轴心可用一个位于正中的固定体4代替，它有八个接触，分别与八个旋转体接触；B、旋转体八个，有四个接触面，变动体十二个，有二个接触面，分别与相邻的二个旋转体接触；C、每个旋转体与紧邻的变动体组成一个可旋转的装置，每相邻的二个该装置有一共同的变动体，D、构件内表面旋转时经常接触摩擦的尖瑞部位，制作时倒成圆角。2.按权利要求1所述的魔方，其特征是外形呈正方体或十四面体形状。3.按权利要求1所述的魔方，其特征是旋转体底部与轴心或固定体接触面采用孔轴过盈配合，使之既能旋转又可轴向用力将其拔出。4.按权利要求3所述的魔方，其特征是每个旋转体和变动体接触面某些边上凹进去一个与其榫头1相吻合的嵌槽10，在接触面的中心开有嵌孔8、9。5.按权利要求4所述的魔方，其特征是接触面的中心孔有二种不同的内径。6.按权利要求4所述的魔方，其特征是外形呈正方体形状。专利摘要多功能变形魔方属一种智力玩具兼教学模型，由具有规则几何外形的固定体、八个旋转体及十二个变动体构成。旋转体与其紧邻的三个变动体组成一可转动的装置。它外形呈正方体或十四面体形状，构件可拆散开来，当作拼塑积木使用。根据各项技术特征的组合可制成系列产品，广泛用作玩具、教具、几何模型等，是理想的魔方更新换代产品。文档编号A63F9/06GK2124739SQ9221222公开日1992年12月16日 申请日期1992年2月14日 优先权日1992年2月14日专利技术者李新发 申请人:李新发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能变形魔方，由轴心，若干个旋转体３和变动体２等构件组成，其几何中心到同类构件距离相等，同类构件大小形状一样，本实用新型特征是：Ａ、轴心可用一个位于正中的固定体４代替，它有八个接触，分别与八个旋转体接触；

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李新发，
申请(专利权)人：李新发，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]