二階魔體的製作方法

2023-07-01 22:10:56

專利名稱：二階魔體的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種智力玩具，稱之為二階魔體。
目前已公開的魔方類智力玩具，它們的外形大多數為正方體，正方體的每一面如分為九個小方塊的，則稱為三階魔方；正方體的每一面如分為四個小方塊的，則稱為二階魔方。由於二階魔方比三階魔方顯得簡單，故其難易程度更適合於一般遊戲者，況且，如果在魔方的外表面上進行圖案造型設計，在保持圖案造型的完整性與美感上，二階魔方優於三階魔方。不過，我們應該承認，自匈牙利發明者魯比克的發明以來，三階魔方的結構已經顯得比較合理和成熟了。
本實用新型的目的是提供一種既象二階魔方那樣難易適中且適宜於進行外觀設計的，又象三階魔方那樣結構上較為合理和成熟的智力玩具——二階魔體。
二階魔體的內部有一個由一個三維軸杆(4)和六個軸帽(5)組成的三維正交軸(1)，外部為八個可分別繞三維正交軸(1)轉動的外部轉塊(2)，且外部轉塊(2)與三維正交軸(1)之間不需要始終直接接觸，其特徵是不在三維正交軸(1)的同一軸向的兩個軸帽(5)之間，有一個中間轉塊(3)。中間轉塊(3)共有十二個，它們和八個外部轉塊(2)及一個三維正交軸(1)以相應的結構始終結合成一整體。


圖1顯示了一種去掉兩個外部轉塊(2)和三個中間轉塊(3)後，外形為正方體的二階魔體的內外結構。
三維正交軸(1)是一種熟知的結構，六個軸帽(5)分別剛好扣在三維軸杆(4)的六個端頭(6)上。由於俯視圖，左視圖與主視圖相同，圖2隻顯示了三維軸杆(4)的一個視圖，並對相同結構的端頭(6)採取了省略的畫法。圖3顯示了軸帽(5)的主視圖(列在左邊)和仰視圖(列在右邊)，左視圖與主視圖相同。軸帽(5)的下表面(7)宜製成球面的一部分，其上的小孔(8)的內徑與三維軸杆(4)上的端頭(6)的外徑配套，使得軸帽(5)既能夠與三維軸杆(4)穩定地結合在一起，又能夠在三維軸杆(4)上轉動自如。
圖4是中間轉塊(3)的三視圖。中間轉塊(3)上的凹曲面(10)和凸曲面(11)均為園柱面，且園柱面的園半徑宜與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
圖5則是一種外形為正方體的二階魔體的外部轉塊(2)的三視圖。外部轉塊(2)上的凸塊(12)的三個曲面(13)也為園柱面，且園柱面的園半徑宜與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
八個外部轉塊(2)的外形可製成彼此相同的，也可以是彼此不同的；可對稱的，也可以是不對稱的；可規則的，也可以是不規則的。八個外部轉塊(2)的外形可以都製成象
圖1，圖5所示的八分之一正方體狀，使得結合而成的二階魔體的外形為一正方體；也可以都製成八分之一球體狀，使得結合而成的二階魔體的外形為一球體。八個外部轉塊(2)的外形還可以製成不同的色彩，畫面，形狀，使得結合而成的二階魔體的外形為一動物，植物，藝術品，常用品，模型等的實物體。
可以發現，如果把兩兩都不在三維正交軸(1)的同一軸向的三個軸帽(5)，及這三個軸帽(5)彼此間的三個中間轉塊(3)，再及這三個中間轉塊(3)所共同定位的一個外部轉塊(2)結合成一彼此無法相對移動的整體，將不影響二階魔體的整體轉動，即不影響八個外部轉塊(2)彼此間位置的相對變動。這種結合的方式可以是粘合，也可以是嵌插，甚至可以是一次成型。當然，一個二階魔體中，只能有一組有所述關係的三個軸帽(5)，三個中間轉塊(3)，一個外部轉塊(2)可以被允許結合成一彼此無法相對移動的整體，位置如
圖1所示的三個軸帽(5)，空缺的三個中間轉塊(3)及右邊空缺的一個外部轉塊(2)便具有所述的關係。
總之，由於二階魔體的合理結構，使其成了一種轉動靈活，難易適度，外形豐富的智力玩具。
權利要求1.一種智力玩具，其內部有一個由一個三維軸杆(4)和六個軸帽(5)組成的三維正交軸(1)，外部為八個可分別繞三維正交軸(1)轉動的外部轉塊(2)，且外部轉塊(2)與三維正交軸(1)之間不需要始終直接接觸，其特徵是不在三維正交軸(1)的同一軸向的兩個軸帽(5)之間，有一個中間轉塊(3)，中間轉塊(3)共有十二個，它們和八個外部轉塊(2)及一個三維正交軸(1)以相應的結構始終結合成一整體。
2.由權利要求1所述的智力玩具，其特徵是中間轉塊(3)上的凹曲面(10)和凸曲面(11)均為園柱面，且園柱面的園半徑與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
3.由權利要求1所述的智力玩具，其特徵是外部轉塊(2)上的凸塊(12)的三個曲面(13)為園柱面，且園柱面的園半徑與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
4.由權利要求1所述的智力玩具，其特徵是八個外部轉塊(2)的外形為八分之一正方體，或八分之一球體等狀，使得結合而成的二階魔體的外形為一正方體，或一球體等規則的或不規則的，對稱的或不對稱的幾何體。
5.由權利要求1所述的智力玩具，其特徵是八個外部轉塊(2)的外形為不同的色彩，畫面，形狀，使得結合而成的二階魔體的外形象一動物，或植物，或藝術品，或常用品，或模型等的實物體。
6.由權利要求1所述的智力玩具，其特徵是存在著一個由下列部件結合而成的彼此無法相對移動的整體兩兩都不在三維正交軸(1)的同一軸向的三個軸帽(5)，這三個軸帽(5)彼此間的三個中間轉塊(3)，這三個中間轉塊(3)所共同定位的一個外部轉塊(2)。
7.由權利要求1和6所述的智力玩具，其特徵是中間轉塊(3)上的凹曲面(10)和凸曲面(11)均為園柱面，且園柱面的園半徑與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
8.由權利要求1和6所述的智力玩具，其特徵是外部轉塊(2)上的凸塊(12)的三個曲面(13)為園柱面，且園柱面的園半徑與軸帽(5)的下表面(7)的邊線(9)的園弧半徑一致或相近。
9.由權利要求1和6所述的智力玩具，其特徵是八個外部轉塊(2)的外形為八分之一正方體，或八分之一球體等狀，使得結合而成的二階魔體的外形為一正方體，或一球體等規則的或不規則的，對稱的或不對稱的幾何體。
10.由權利要求1和6所述的智力玩具，其特徵是八個外部轉塊(2)的外形為不同的色彩，畫面，形狀，使得結合而成的二階魔體的外形象一動物，或植物，或藝術品，或常用品，或模型等的實物體。
專利摘要一種稱為二階魔體的智力玩具，內部有一個三維正交軸，外部為八個可分別繞三維正交軸轉動的外部轉塊，其特徵是不在三維正交軸的同一軸向的兩個軸帽之間，有一個中間轉塊，並且，允許幾個有一定關係的部件結合成一彼此無法相對移動的整體，簡而言之，二階魔體是一種既象二階魔方那樣難易適中且適宜進行外觀設計，又象三階魔方那樣結構較為合理和成熟的智力玩具。
文檔編號A63H33/04GK2160449SQ9224267
公開日1994年4月6日 申請日期1992年12月12日 優先權日1992年12月12日
發明者李強, 黃建華 申請人:李強, 黃建華