专利名称：逻辑魔球的制作方法
技术领域：
本发明涉及娱乐装置，特别是逻辑魔球，它由多个部分组成，采用了三个相互之间垂直并包围中心点的开放的环的形状。
因此，在现有技术中，将手动操作的逻辑玩具做成非立方形是很普通的。其中显示了现有技术中这类非立方形玩具的例子有1996年10月22日授权的美国专利5,566,941(DESTICS)的一个球形玩具，和1989年6月6日授权的美国专利4,836,549(FLAKE)的一个具有八个锚接在中心球上的七面体的多面玩具。
然而，在现有技术中，还没有一种由多个部分组成，各部分采用三个相互之间垂直并包围中心点的开放的环的形状的逻辑魔球。
因此，本发明的一个目的是提供一种由多个部分组成，各部分采用三个相互之间垂直并包围中心点的开放的环的形状的逻辑魔球。
本发明的另一个目的是提供一种耐用的，制造经济的，美观的并且适用于所有年龄人群使用的手动操作逻辑魔球。
本发明致力于达到这些或其它目的，逻辑魔球包括十二个跨越件。这些跨越件共同限定了一个中心点和在所述中心点的圆周空间上均匀隔开的六个从属点。跨越件具有如下操作状态，即，所述跨越件中的相应四个分别从每个所述从属点分别向与之在圆周上相毗邻的每个所述从属点伸展。从属点共同限定了三条相互垂直并相交于所述中心点的轴线，每个所述从属点与相应的一条所述轴线相交。本发明还包括旋转装置，当所述跨越件处于操作状态下，通过手动操作，从所述十二个跨越件中选出的并从选出的一个所述从属点伸展的四个一组的相邻跨越件以与所述选出的一个从属点相交的相应轴线为轴线，从而实现选择性的相应旋转。
根据本发明的一个方面，跨越件优选地大体为弧形。
根据本发明的另一个方面，旋转装置优选地包括在每个跨越件里形成的一对大体为弧形的通道，设置在由与相应从属点相交的轴线限定的相应中央平面相对的两侧，所述每个跨越件在相应的从属点间伸展。
根据本发明的另一个方面，旋转装置还优选地包括八个主体件，当所述跨越件处于操作状态下，每个主体件由所述跨越件中相应的三个包围。
根据本发明的另一个方面，每个主体件优选地包括三个滑臂和三个连接部分，所述滑臂头对头，相互垂直地相互刚性相连，并由相应的连接部分隔开。
根据本发明的另一个方面，每个滑臂优选地做成与弧形通道互补的形状，并以间隙配合，滑动摩擦和与之相对做圆周运动的方式安装在相应的一个弧形通道中，当跨越件处于操作状态下，由此可以将主体件滑动连接到跨越件上来做选择性的相应旋转。
根据本发明的另一个方面，旋转装置优选地还包括这样的跨越件，它在每个跨越件上做出了自由端部分，并将它们的形状和尺寸做成可以在弧形通道中进行紧贴的滑动运动。
根据本发明的另一个方面，每个跨越件优选地包括内侧弧形法兰部分，同心的外侧弧形法兰部分和在所述内侧弧形法兰部分和所述同心的外侧弧形法兰部分之间刚性伸展并与它们刚性连接的弯曲腹板部分。
根据本发明的另一个方面，每个滑臂优选地具有大致平的弧形主表面和相对的外圆角式的弧形侧表面，主表面与具有弧形通道的跨越件的腹板部分相毗邻，当跨越件处于操作状态下，在弧形通道内就滑动安装了所述滑臂。
根据本发明的另一个方面，每个主体部分的每个连接部分都优选地包括上缘部分和下缘部分，它们的形状和尺寸做成用于在所述弧形通道内进行紧贴的滑动运动。
根据本发明的另一个方面，优选地提供了锁紧装置，当所述选出的四个相邻的跨越件进行与操作状态不同的所述选择性的相对旋转时，专门使所述选出的四个相邻跨越件的组能够绕与选出的一个从属点相交的相应轴线进行相应旋转。
根据本发明的另一个方面，锁紧装置包括在每个滑臂内做出的相应的插孔装置；与每个跨越件相连接的相应的锁销件；和用于将每个锁销件安装到与之相连的相应跨越件的安装装置。这样，每个锁销件就分别与滑臂的插孔装置对齐，并在跨越件上形成的那对弧形通道内安装，当所述跨越件处于所述操作状态下，所述锁销件与之相连。滑臂设定了与所述每个锁销件相连的第一滑臂和与所述每个锁销件相连的第二滑臂。
根据本发明的另一个方面，安装装置适用于与所述每个锁销件相连的第一滑臂的所述滑动和圆周运动，所述每个锁销件从与之相连的第一滑臂的插孔装置移动，并锁紧与所述每个锁销件相连的第二滑臂的插孔装置，当所述跨越件处于所述操作状态下，安装装置还适用于从与所述每个锁销件相连的所述第二滑臂的所述插孔装置中解除每个所述锁销件。
根据本发明的另一个方面，安装装置包括相应的灵活地弹性连接到每个跨越件上的接头件，与所述每个跨越件相连的锁销件刚性地连接到相应的接头件上。
根据本发明的另一个方面，魔球还包括六个盖，每个盖定位在相应的一个从属点上，这样，所述十二个跨越件中相应的四个从所述每个盖分别向圆周上与之相毗邻每个盖伸展。
根据本发明的另一个方面，每个盖包括放在跨越件开始伸展位置上面的上部，放在跨越件开始伸展位置下面的下部，和将所述上部和所述下部刚性连接的销。
根据本发明的另一个方面，每个盖的上部都具有下支承表面，与从该处伸展的跨越件的自由端部分互补并对其进行支承，并且主体部分的上缘部分滑动连接到所述跨越件上；每个盖的下部都具有上支承表面，与从该处伸展的跨越件的自由端部分互补并对其进行支承，并且主体部分的下缘部分滑动连接到所述跨越件上。
在参考附图研究了后面的详细描述和所附权利要求后，本发明的优点，特点和特征，以及操作方法和有关组件结构的功能，还有零件的组合和制造的经济性就会变得很明显。下面将简要描述附图。
附图简介有关本发明的结构、构造方式、使用和操作方法这些被认为是根据本发明的特征的新颖性特点，与本发明的更多目标和优点一起，可以通过如下附图很好地理解。在附图中用举例的方法说明了本发明目前的一个优选实施例。然而，可以很清楚地理解到这些图仅用于图解和描述的目的，并不表示为对本发明范围的限定。在附图中
图1为根据本发明逻辑魔球的一个优选实施例的透视图；图2为与图1相似的视图，从最高的从属点伸展的一组四个相邻的跨越件绕与所述最高从属点相交的相应垂直轴线部分旋转；图3为图1中逻辑魔球的分解透视图；图4为图1中逻辑魔球的一个主体件和两个相连的跨越件的图3划线区域“E”的放大的前视图；图5为与图4相似的视图，主体件滑动连接到两个跨越件上；图6为为了清楚，带所示盖的分解透视图的图5中主体件和跨越件的后视图；图7为与图6相似的视图，盖处于操作位置，它的上部放在两个跨越件上，它的下部放在两个跨越件下；图8为图7中盖的分解透视图；图9为图1中逻辑魔球的部分顶面图，为了清楚，去掉了最高的盖和魔球赤道平面以上的部分；图10为图9逻辑魔球的10-10横截面图；图11为图1中逻辑魔球的顶面图；图12为图11逻辑魔球的12-12横截面图；图13A为图11逻辑魔球的图12的13-13横截面图，示出了插孔装置，锁销件和接头件；图13B为与图13A相似的视图，第一滑臂相对跨越件和第二滑臂滑动移动，并且锁销件锁紧连接到第二滑臂的插孔装置中；和图14为图11的14-14截面图。
优选实施例详述参照全部的图1至图14，说明了本发明的一个优选实施例，整体标号为20。本优选实施例构造和操作的精确方法将在后面的段落里全面描述。然而，为了能更清楚，将首先描述本优选实施例的主要组件和总体操作方法。
关于这方面，如图1和图3中最佳图示，本发明的逻辑魔球由十二个跨越件24组成，布置这些跨越件以便限定出一个中心点X和在圆周上均匀隔开的六个从属点Y。从属点Y共同限定出三条相互垂直并相交于中心点X的轴线A，每个所述的从属点Y都与所述的轴线A中相应的一条相交。
如图1所示，在所述跨越件的操作状态下，所述跨越件24中相应的四个分别从每个从属点Y伸展到圆周上与之相毗邻的每个从属点Y上。
本发明还包括旋转装置，整体标号为50，并在下面的段落里全面描述。当所述跨越件24处于操作状态下，通过手动操作，从所述十二个跨越件24中选出一组四个相邻的跨越件24，该组跨越件从所述的从属点中选出的一个从属点伸展，并以与从属点中所述选出的从属点相交的相应轴线A为轴线，从而可以实现选择性的相应旋转。这种旋转在图1和图2中最佳显示，图1显示跨越件24处于操作状态下，图2显示选出的一组四个相邻的跨越件24，即所述跨越件24最上面四个，绕垂直轴线A相对于其它跨越件旋转。
对本领域的技术人员来说很明显的是，将跨越件24和旋转装置50结合在一起是实用的，这样的结合能够使跨越件部分相互之间的相对运动达到前面讨论的总体方法中所期望的对齐效果。然而，下面对本发明实施例将做更全面的讨论，让本领域的技术人员很明显地看到本发明的其它优点和特点。
首先一个方面，在整个魔球中每个跨越件24都可以看得见，并如图1所示做成了弧形，因此，在所述操作状态下，共同形成了三个相互垂直并包围中心点X的开放的环。所考虑的形状从美学的观点上是优选的。然而，通过查看后面的描述，本领域的技术人员将会理解跨越件24不一定必须是弧形的，并且实际上可以采用具有相同满意效果的各种不同的形状。因此，很清楚的是，本发明并不局限于包括跨越件24形状为弧形的该实施例。
特别地参照图4和图6，前面所述旋转装置50优选地包括一对大体为弧形的在每个跨越件24中形成的通道24′，并位于相应的中央平面52相对的两侧，中央平面由与相应从属点Y相交的轴线A限定，跨越件24在相应的从属点之间伸展。所述中央平面52如图12所示。为了能够提供这样的通道24′，每个跨越件24优选地包括内侧弧形法兰部分28，同心的外侧弧形法兰部分30和在所述内侧弧形法兰部分28和所述外侧弧形法兰部分30之间刚性伸展并连接的弯曲腹板部分32。还提供八个主体件22，如图1所示，当所述跨越件24处于操作状态下，每个主体件22被所述跨越件24中相应的三个所包围。每个主体件22包括3个滑臂38和三个连接部分54，所述滑臂38相互之间头对头刚性相连，且相互垂直，并由各自的连接部分54隔开。将滑臂38做成与弧形通道24′互补的形状，并且当所述跨越件24处于操作状态下，用间隙装配，摩擦式滑动及相互间做圆周运动的方式将每个滑臂38安装到相应的弧形通道24′内，由此将所述主体件滑动连接到所述跨越件上以实现选择性的相应旋转。
优选地，如图6和图10最佳显示，跨越件24各具有自由端部分24A，它的形状和尺寸做成用于在弧形通道24′内进行紧贴的滑动运动，因此增加了魔球20的刚性。
相似地，如图3、图4和图6最佳显示，每个主体部分22的连接部分54各包括上缘部分54A和下缘部分54B，它们的形状和尺寸做成用于在弧形通道24′内进行紧贴的滑动运动，因此也增加了魔球20的刚性。
作为另一个特点，如图3、图4和图5最佳显示，为方便加工，给每个滑臂38提供了大致平的弧形主表面56和相对的外圆角式的弧形侧表面58，主表面56与具有弧形通道24′的跨越件24的腹板部分32相毗邻，当跨越件24处于操作状态下，在弧形通道24′内就滑动安装了所述滑臂38。滑臂38的这种外形并不是严格必需的，因为其它外形有相似的实用性。但是，这种外形是便利的，它能够使魔球20的组件在装配中被压入配合在一起，从而保持了正常使用的充分刚性。
对本领域的技术人员来说很明显的是，在根据前面结构制造的魔球20中，所述十二个跨越件24中的四个的相对组，即从与任何给定的轴线A相交的一对从属点Y伸展的所有跨越件24，同时绕所述轴线A相对于其它跨越件24旋转是可能的。前述结构的这一特点并不能给魔球20增加很大的实用性，因为所述相对组的连续旋转会对魔球组件的对齐产生相同的影响。而且，所述相对组的有意的同时操作要求有大大超过大多数使用者的动手灵活性。然而，这一特点给操作制造了一些困难，特别是，它能够使一组相邻的跨越件绕任何给定的轴线A无意地部分旋转未经提示就发生，特别是有关的动手灵活性有限的使用者，例如儿童和体质虚弱者，这样，如果试图绕另一条轴线A旋转的话，就潜在地会对魔球20造成损坏。
因此，当所述选出的四个相邻的跨越件24进行与操作状态不同的所述选择性的相对旋转时，最好提供一种锁紧装置76，专门使所述选出的四个相邻跨越件24的组能够绕与选出的一个从属点Y相交的相应轴线A进行相应旋转。
在所示的优选实施例中，锁紧装置76包括在每个滑臂38的内表面38A上做出的相应的插孔装置60。也提供了与每个跨越件24相连接的相应的锁销件62，而安装装置64用于将每个锁销件62安装到与之相连的相应滑臂38上。这样，如图13A所示，每个锁销件62就分别与滑臂38的插孔装置60对齐，并在跨越件24上形成的那对弧形通道24′内安装，当所述跨越件24处于所述操作状态下，所述锁销件62与之相连。滑臂38设定了与所述每个锁销件62相连的第一滑臂66和与所述每个锁销件62相连的第二滑臂68。这样，安装装置64适用于与所述每个锁销件62相连的第一滑臂66的所述滑动和圆周运动，所述每个锁销件62从与之相连的第一滑臂66的插孔装置60移动，并锁紧与所述每个锁销件62相连的第二滑臂68的插孔装置60，如图13B所示。当所述跨越件24处于所述操作状态下，安装装置64还适用于从与所述每个锁销件62相连的所述第二滑臂68的所述插孔装置60中解除每个所述锁销件62。
在所示优选实施例中，每个跨越件24由高强度但有些韧性的塑料制成，如聚乙烯或尼龙。这样，安装装置64包括相应的接头件64，灵活地弹性连接到每个跨越件24上并与之整体做出，与所述每个跨越件24相连的锁销件62就刚性地连接到相应的接头件64上并与之整体做出。然而，本领域的技术人员将会理解到可以使用其它任何合适的安装装置64。
也优选地提供了六个盖26，每个所述盖26定位在相应的一个从属点Y上，这样，所述十二个跨越件24中相应的四个从所述每个盖26向圆周上与之相毗邻的每个盖26分别伸展。每个盖26包括放在跨越件24开始伸展位置上面的上部26A，放在跨越件24开始伸展位置下面的下部26B，和在所述上部26A和所述下部26B之间伸展并与之刚性连接的销26C。在所述优选实施例中，销26C与上部26A一起整体做出；在下部26B中提供了主孔26H以紧贴配合插入销26C；通过插入锁紧销26E将上部26A和下部26B相互刚性连接，锁紧销26E用于插入在销26C和下部26B中做出的相应的次孔中，如图6和图14所示。然而，通过任何传统的方法，如使用粘结剂，将销26C与上部26A和下部26B刚性连接将是可以理解的。
优选地，每个盖26的上部26A具有下支承表面70，与从该处伸展的跨越件24的自由端部分24A互补并对其进行支承，并且主体件22的上缘部分54A与所述跨越件24滑动相连。而且，每个盖26的下部26B都优选地具有上支承表面72，与从该处伸展的跨越件24的自由端部分24A互补并对其进行支承，并且主体件22的下缘部分54B与所述跨越件24滑动相连。在图6中很好地显示了这样的配合关系。
可以用任何传统方法，例如使用涂料或粘贴标，对本发明魔球20的各种组件应用各种颜色和图案。然而，在所示的本优选实施例中，通过提供与每个盖26的上部26A整体做出的各自的圆片26D将颜色应用于盖26，和通过提供用粘结剂或相似的方法与跨越件24刚性连接的颜色片74将颜色应用于跨越件24。这样，例如，可以对本发明的魔球以一种初始布局进行销售，其中，当沿一条轴线A观看魔球时，只能看到圆片26D和颜色片74上的一种特定颜色，而当从所述轴线A的反方向或沿所述轴线A的另一条观看时，只能看到另一种对比颜色。此后，使用者可以用前面描述的基本方法操作4个跨越件24的组，然后试着将魔球恢复到它的初始布局。
尽管在这里只显示和描述了本发明的一个具体实施例，仍然能够理解，可以对本发明的零件尺寸和形状进行各种改变而不脱离本发明的精神。这样，很明显的是，本发明的范围仅由所附权利要求限定。
权利要求
1.一种逻辑魔球，包括限定了一个中心点(X)和在所述中心点(X)的圆周空间上均匀隔开的六个从属点(Y)的十二个跨越件(24)，所述跨越件(24)具有这样的操作状态，即，所述跨越件(24)中的相应四个分别从每个所述从属点(Y)分别向与之在圆周上相毗邻的每个所述从属点(Y)伸展，所述从属点(Y)共同限定了三条相互垂直并相交于所述中心点(X)的轴线(A)，每个所述从属点(Y)与相应的一条所述轴线(A)相交；和旋转装置(50)，使得当所述跨越件(24)处于操作状态下，通过手动操作，从所述十二个跨越件(24)中选出的并从选出的一个所述从属点(Y)伸展的四个一组的相邻跨越件(24)以与所述选出的一个从属点(Y)相交的相应轴线(A)为轴线，实现选择性的相应旋转。
2.根据权利要求1所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，跨越件(24)大体为弧形。
3.根据权利要求1所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，所述旋转装置(50)包括在每个跨越件(24)里形成的一对大体为弧形的通道(24′)，设置在由与相应从属点(Y)相交的轴线(A)限定的相应中央平面(52)相对的两侧，所述每个跨越件(24)在相应的从属点(Y)之间伸展。
4.根据权利要求3所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，旋转装置(50)还包括八个主体件(22)，每个主体件(22)被所述跨越件(24)中相应的三个包围。
5.根据权利要求4所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个主体件(22)包括三个滑臂(38)和三个连接部分(54)，所述滑臂(38)头对头相互垂直地相互刚性相连，并由相应的连接部分(54)隔开。
6.根据权利要求5所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个滑臂(38)做成与弧形通道(24′)互补的形状，并以间隙配合，滑动摩擦和与之相对做圆周运动的方式安装在相应的一个弧形通道(24′)中，由此将主体件(22)滑动连接到跨越件(24)上来做选择性的相应旋转。
7.根据权利要求6所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，在每个跨越件(24)上做出了自由端部分(24A)，并将它们的形状和尺寸做成可以在弧形通道(24′)中进行紧贴的滑动运动。
8.根据权利要求7所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个跨越件(24)包括内侧弧形法兰部分(28)和同心的外侧弧形法兰部分(30)，并由在它们之间伸展的弯曲腹板部分(32)刚性连接。
9.根据权利要求8所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个滑臂(38)具有大致平的弧形主表面(56)和相对的外圆角式的弧形侧表面(58)，主表面与具有弧形通道(24′)的跨越件(24)的腹板部分(32)相毗邻，当跨越件(24)处于操作状态下，在弧形通道内就滑动安装了所述滑臂(38)。
10.根据权利要求9所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个主体件(22)的每个连接部分(54)包括上缘部分(54A)和下缘部分(54B)，与弧形通道(24′)的外圆角式的弧形侧表面(58)互补。
11.根据权利要求10所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，跨越件(24)大体是弧形的。
12.根据权利要求1所述的逻辑魔球(20)，还包括锁紧装置(76)，当所述选出的四个相邻的跨越件(24)进行所述的选择性的相对旋转，而不象操作状态那样时，专门使所述选出的四个相邻跨越件(24)的组能够绕与选出的一个从属点(Y)相交的相应轴线(A)进行相应旋转。
13.根据权利要求6所述的逻辑魔球(20)，还包括锁紧装置(76)，当所述选出的四个相邻的跨越件(24)进行与操作状态不同的所述选择性的相对旋转时，专门使所述选出的四个相邻跨越件(24)的组能够绕与选出的一个从属点(Y)相交的相应轴线(A)进行相应旋转。
14.根据权利要求13所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，锁紧装置(76)包括在每个滑臂(38)内做出的相应的插孔装置(60)；与每个跨越件(24)相连接的相应的锁销件(62)；和用于将每个锁销件(62)安装到与之相连的相应跨越件(24)的安装装置(64)，这样，每个锁销件(62)就分别与滑臂(38)的插孔装置(60)对齐，并在跨越件(24)上形成的那对弧形通道(24′)内安装，当所述跨越件(24)处于所述操作状态下，所述锁销件(62)就与之相连，滑臂38设定了与所述每个锁销件(62)相连的第一滑臂(66)和与所述每个锁销件(62)相连的第二滑臂(68)。
15.根据权利要求14所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，安装装置(64)适用于与所述每个锁销件(62)相连的第一滑臂(66)的所述滑动和圆周运动，所述每个锁销件(62)从与之相连的第一滑臂(66)的插孔装置(60)移动，并锁紧与所述每个锁销件(62)相连的第二滑臂(68)的插孔装置(60)，当所述跨越件(24)处于所述操作状态下，安装装置还适用于从与所述每个锁销件(62)相连的所述第二滑臂(68)的所述插孔装置(60)中解除每个所述锁销件(62)。
16.根据权利要求15所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，安装装置(64)包括灵活地弹性连接到每个跨越件(24)上的接头件(64)，与所述每个跨越件(24)相连的锁销件(62)刚性地连接到相应的接头件(64)上。
17.根据权利要求15所述的逻辑魔球(20)，还包括六个盖(26)，每个盖(26)定位在相应的一个从属点(Y)上，这样，所述十二个跨越件(24)中相应的四个从所述每个盖(26)分别向圆周上与之相毗邻每个盖(26)伸展。
18.根据权利要求17所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个盖(26)包括放在跨越件(24)开始伸展位置上面的上部(26A)，放在跨越件(24)开始伸展位置下面的下部(26B)，和在所述上部(26A)和所述下部(26B)之间伸展并将它们刚性连接的销(26C)。
19.根据权利要求18所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个盖(26)的上部(26A)都具有下支承表面(70)，与从该处伸展的跨越件(24)的自由端部分(24A)互补并对其进行支承，并且主体部分(22)的上缘部分(54A)滑动连接到所述跨越件(24)上。
20.根据权利要求19所述的逻辑魔球(20)，其特征在于，每个盖(26)的下部(26B)都具有上支承表面(72)，与从该处伸展的跨越件(24)的自由端部分(24A)互补并对其进行支承，并且主体部分(22)的下缘部分(54B)滑动连接到所述跨越件(24)上。
全文摘要
本发明提供一种魔球(20),它包括十二个跨越件(24),八个主体件(22),六个盖(26)和一个旋转装置(50)。跨越件(24)限定了一个中心点(X)和在关于中心点的圆周空间上均匀隔开的六个从属点(Y)。从属点(Y)限定了相互垂直并相交在中心点(X)的三条轴线(A),每个所述从属点(Y)与相应的轴线(A)相交。当跨越件(24)处于操作状态下,相应的四个跨越件从每个所述从属点(Y)向与之相毗邻的从属点(Y)伸展,每个主体件(22)被相应的三个跨越件(24)包围。每个盖(26)定位在相应的一个从属点(Y)上,并且旋转装置(50)使从选出的一个从属点(Y)伸展的一组四个跨越件(24)能够绕与同一从属点相交的相应轴线(A)进行选择性的相应旋转。锁紧装置(76)用于当所述选出的组进行与操作状态不同的所述旋转时,专门使所述选出的组能够进行旋转。
文档编号A63F9/08GK1352572SQ00808046
公开日2002年6月5日 申请日期2000年5月25日 优先权日1999年5月26日
发明者马科·斯派克曼 申请人:马科玩具公司