正四面体、正八面体立体组合式智力玩具制造技术

正四面体、正八面体立体组合式智力玩具包括四层正四面体、三层正四面体，四层正八面体和三层正八面体四种玩具。玩具上每个正三角形的表面被分割成大小相同的９个或１６个小的正三角形，在玩具任一单一的表面上，每个小的正三角形都是一个单独的零件，它们的特征是，都采用“顶端零件与几何体中心零件连接”的结构。由于玩具具有比“魔方”更丰富和新颖的外形，使人们能在富有趣味的游戏中增长智力。（*该技术在2002年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术所涉及的是一种外形为正四面体或正八面体的、层数为三层或四层的立体组合式智力玩具。本技术玩具上每个正三角形的表面被其任一条底边至顶点的高度等分线切割成层数为三层或四层的叠起来的大小相同的小的正三角形，其中三层的是9个，四层的是16个。在玩具的任意一单一的面上，每个小的正三角形所属的零件都是在相应的独立的零件上，这些零件能以相应的项端至几何体中心点的连线为轴进行转动，而对玩具上各种零件的位置进行各种组合，以锻炼人们的智力。本技术的目的是为组合式智力玩具，或可称之为“魔方”式的智力玩具提供一种全新的结构形式，使之能构成外形为正四面体或正八面体的立体组合式智力玩具。在现有同类玩具中，最典型的是鲁比克“魔方”(图5)，其外形为正六面体，其结构主体是一个连接着六个面上的中间块零件的中心正交叉结构(图6)，这一结构能使“魔方”上所有的零件能装配在一起，并能进行转动和零件位置状态的组合。图7为该结构在“魔方”中的切割面示意图。由于正四面体和正八面体的各个表面上的中心点到玩具的空间几何中心点的连线不是正交叉的，无法按“魔方”的结构原理构成正四面体或正八面体的同类组合式智力玩具。本技术的目的是这样实现的在正四面体和正八面体中，采用“顶端零件与几何体中心零件连接”的方式。参看图8、9，其中图8为该结构应用于三层正八面体的示意图，位于中心的球体为几何体的中心零件，即零件4－1，插入球体的带连杆的六个零件是三层正八面体的六个顶端零件，即零件4－2；四层正八面体的结构与此相同，但顶端零件3－2的连杆较零件4－2的长一些。图9是该结构应用于四层正四面体的示意图，位于中心的球体为几何体的中心零件，即零件1－1，插入球体的带连杆的四个零件是顶端零件，即零件1－2；三层正四面体的结构与此相同，但顶端零件(零件2－2)的连杆要短一些。顶端零件与几何体中心零件连接处的插口可采用可插拨的圆形卡口，只须使插入卡口的零件能进行连杆轴向的转动，在转动和轻度受力时不致脱落即可。这一结构的主要作用是使玩具在静态与动态情况下保证所有的零件能在相互约束下都在玩具的结构体中，并以相应的几何体的顶点和中心的连线为轴，或者说是以玩具顶端零件的连杆为轴进行转动创造基本的条件。由于正四面体或正八面体的顶点是确定的，不受层数或每个面上有无中间块零件的影响，同时，该结构使每个面上的零件受到来自三个顶点方向的约束，较“魔方”上每个面的表面上一个中间零件的约束效果为好。由于正四面体或正八面体上所有的零件布置都是中心对称的，在每个顶端方向或任意一面上，零件的配置都是完全相同的，因此我们只要使其中任意一个顶端方向的各层零件能够以顶端至几何中心的连线为轴进行转动，那么其它方向的各层零件，也同样能够以其相应的顶点至几何体中心的连线为轴转动。在“顶端零件与几何体中心零件连接”的条件下，玩具必须是以任意一个顶端至几何中心的连线为轴、并以其中任意一层为单位进行转动的，因此在满足零件间相互制约的关系后，只须使层与层之间存在可供两个相邻层零件之间能相对转动的，尺寸相配合的闭合旋转面，或者是可以认为是闭合的旋转面－－指组成旋转面的零件之间存在一定间隙，但不足以影响两相邻层零件在玩具上相对转动－－就可以了。本技术的优点是具有独特新颖的外形，包括正四面体和正八面体；具有更多的还原难度可供选择共有三层正四面体、三层正八面体、四层正四面体、四层正八面体共四种不同还原难度的玩具。本技术的四个智力玩具的具体结构，由下实施例附图说明。1，四层正四面体(图1)该实施例玩具包括1－1零件1个，1－2零件4个，1－3零件4个，1－4零件12个，1－5零件6个，1－6零件4个。参看图10，任取一个四层正四面体玩具的顶点，按顶点至下分层说明。第一层，由1－2零件单独构成。1－2零件下部的连杆通过1－3零件中心的通孔与1－1零件上的圆形卡口相接，与第二层的接触面1－3－1面是1－3零件上部有中心通孔的平面，在以通孔为中心时，该平面当然是闭合的旋转面，故1－2零件可以以连杆为中心进行转动。第二层，由1个1－3零件和3个1－4零件组成。1－3零件是一个底部带有一个凸起的圆台形的正八面体，圆台中心的通孔与顶部相通。三个侧下方的1－3－2面与1－4零件相邻，1－4零件突起部的1－4－1面的另一侧钩住1－3零件底部带通孔的圆台，使零件在结构动态和静态时不致脱落。三个1－4零件的1－4－1面是旋转面的一部分，其尺寸与第三层1－5零件上凹陷的旋转面的1－5－1面相配合。因为1－5零件上的三个1－5－1面之间的空隙远小于1－4零件带突起部1－4－1面的宽度，因而由三个1－5－1面组成的旋转面可以认为是闭合的，第二层能在第三层的结构上转动。第三层，由3个1－4零件、3个1－5零件和3个1－6零件组成。这层三个1－4零件角部的1－4－1面与1－5零件下侧的1－5－1面相邻。1－6零件的三个侧面都是带有弧状突起的1－6－1面，其中两个侧面与两侧的1－5零件的1－5－2面相邻，使1－6零件在静、动态时都在玩具的结构体中。该层下部，三个1－6零件的1－6－1面和三个1－4零件的1－4－1面的另一侧，一起围成一个凸起的旋转面。第四层，这一层包括零件1－1、零件1－2、零件1－3、零件1－4，零件1－5、零件1－6。该层上部的三个1－3零件的1－3－1面与三个1－5零件的1－5－2面组成了一个凹陷的旋转面，由于六个零件之间的间隙远小于1－4或1－6零件在第三层底部的弧形突起的宽度，所以可以认为其旋转面是闭合的。由于其尺寸和第三层底部的凸起的旋转面配合，故第三层可以在第四层的上方以顶点至几何中心的连线为轴进行转动。该层中心处是1－1零件。这个球形的零件在四个顶角方向开有四个圆形的卡口，能把四个顶端零件1－2的连杆的底部卡在卡口上，使之只能作轴向的转动，并最终制约着玩具上的所有其它零件，使之组成玩具的整体。2，三层正四面体(图2)该实施例玩具实际上是四层正四面体的简化。玩具包括2－1零件1个，2－2零件4个，2－3零件4个，2－4零件6个。参考图11，任取一个三层正四面体的顶点，按顶点至下分层说明。第一层，由2－2零件单独构成。2－2零件下方的连杆经过2－3零件中间的通孔与2－1零件的圆形卡口相接。由于2－2零件在2－3零件上部带通孔的平面上，能够以其连杆为轴进行转动。第二层，由1个2－3零件和3个侧下方的2－4零件组成。2－3零件位于该层中心，2－3零件的三个开有弧形缺口的侧下方2－3－1面与2－4零件的带有弧状凸起的2－4－1面相邻，并使之在结构中能作为一整体，在动、静态时都不会脱落。三个2－4零件下方凸起部的形状同其侧上方的2－4－1面的形状是完全相同的，在这一层，这三个凸起部围成一个可以认为是闭合的旋转面。第三层，包括2－1零件、2－2零件、2－3零件和2－4零件。这一层上部的三个2－3零件的带有弧状缺口的2－3－1面围成了一个可以认为是闭合的凹陷的旋转面，而其尺寸是第二层底部凸起的旋转面是配合的，使第二层能在第三层上转动。第三层中间球形的2－1零件上的四个顶角方向开有4个圆形卡孔，能把2－2零件连杆的底部卡住，使之在常力下只能作以连杆为轴的转动，同时通过四个顶角的2－2零件，最终把玩具上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
正四面体、正八面体立体组合式智力玩具的外形是正四面体或正八面体，为三层或四层结构的智力玩具，其特征是每个正三角形的表面被分割成大小相同的９个（三层）或１６个（四层）小的正三角形，在任一单一的面上，每个小的正三角形所涉及的零件在玩具的结构中都是相互独立的。

【技术特征摘要】
1.正四面体、正八面体立体组合式智力玩具的外形是正四面体或正八面体，为三层或四层结构的智力玩具，其特征是每个正三角形的表面被分割成大小相同的9个(三层)或16个(四层)小的正三角形，在任一单一的面上，每个小的正三角形所涉及的零件在玩具的结构中都是相互独立的。2.根据权利要求1所述的玩具结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨东彪，
申请(专利权)人：杨东彪，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]