专利名称：一种球棒插接的构架模型玩具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种球棒插接的构架模型玩具，具体涉及儿童玩具、几何教学用具、分子结构教学模型、建筑及桥梁等工程设计和科研探索结构构思的展示模型的多个技术领域。
背景技术：
现有公开的用球棒(或杆或棍)插接的构架模型，包括涉及空间几何模型教具、分子结构模型、房屋等结构模型及玩具的国内专利(如专利申请号87208948、99253763. O、03213428.2,200520072479. 6,200820100869. 3,200920313660. X 和 200920276400. X 等)，以及市场正在销售的球棒插接玩具和分子结构球棍模型。这些结构模型有一个共同不足之处是插接孔和插接头都为圆柱形。由于所用材料和生产工艺的原因，不可能做到所有球上的插孔大小完全相同，也不可能做到所有棒的插头大小完全相同，即插孔和插头总是存在一定的尺寸偏差，这导致存在一些棒插接头与球插接孔之间插接不紧现象；此外，考虑到在使用过程中棒插头与球插孔之间多次插拔引起的磨损，也会发生一些棒插接头与球插接孔之间插接不紧现象。球与棒之间插接不紧，会带来球棒插接脱开或构架扭转变形等问题，将严重影响所插接构架的成形。现有公开的用球棒类插接的构架模型的另一个不足之处是单个球上的插孔少(不超过26个孔，如专利申请号200920276400. X)，因而，所能构成的不同角度插角不是很多，不便于一套球棒插接构架模型产品通用于空间几何模型教具、分子结构模型、工程结构模型和玩具等多个领域。此外，对于分子结构的球棍模型，因化学和生物分子的多样性和复杂性，目前市场上销售的分子结构球棍模型，只是争对各种特定分子分别制作特定球棍模型，还没有一种适用于几乎所有分子的球棍结构模型。
发明内容本实用新型提供一种球棒插接的构架模型玩具，目的是致力于提供一种从设计上彻底消除了球棒插接不紧问题，并且通用于多个领域的球棒插接构架模型及玩具。本实用新型提供一种球棒插接的构架模型玩具，由若干带插接孔的球及与这些球能实现插接连接的棒组成。其特征在于所述球上沿径向方向开有的插接孔为锥形(或含有锥形段)，孔数目至少6个；所述棒的两端与球上插接孔紧密配合的插接头也是锥形(或含有锥形段)。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述球上插接孔和棒两端插接头，可以是圆锥形、棱锥形(如三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥)、圆锥台形、棱锥台形(如三棱锥台、四棱锥台、五棱锥台、六棱锥台)或含有锥形段的其他形状(如圆锥段、圆柱段、棱锥段、棱柱段、圆锥台形段、棱锥台形段的组合)；其锥形的锥角度为1-40度之间的某一角度值。显然，这种锥形(或含锥形段)的插接孔和插接头，随插接头插入插接孔的不断深入，球棒插接连接会越来越紧，从设计上避免了插接连接不紧的问题；并且，对于含有棱锥形(或棱锥台段)的插接孔和插接头，在球和棒插接连接后自然避免了所插接球棒构架的扭转变形问题。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述球，其形状可以是球体或球状多面体；其直径可以都相同或有不相同；每个球一种颜色，若干球可以有多种颜色，都由塑料树脂材料制成。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述棒，其横截面可以是多边形(如矩形、正方形、正五边形、正六边形)、圆形；每根棒一种颜色，若干棒可以有多种颜色，都由塑料树脂材料制成。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述球的孔数目，可以是6个、12个、26个、42个、50个；可以所有球的孔数目都相同或有不相同。 上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述6个孔的球，其孔在球面上的分布(注以下统一以孔中心位置说明孔的分布)是在南和北极点各I个，在赤道上均匀分布4个，使任意两个相邻孔中心与球心连线之间所成夹角都是90度。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述12个孔的球，其孔在球面上的分布是在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；在赤道上从经度0度开始，均匀分布4个；使任意两个相邻孔中心与球心连线之间所成夹角都是60度。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述26个孔的球，其孔在球面上的分布是(I)在南和北极点各I个；(2)在赤道上从经度0度开始，均匀分布8个；(3)在北纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；(4)在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述42个孔的球，其孔在球面上的分布是(I)在南和北极点各I个；(2)在赤道上从经度18度开始,均匀分布10个；(3)在北纬58. 2283度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬58. 283度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个；(4)在北纬31. 717度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬31. 717度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；(5)在北纬26. 566度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬26. 566度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个。上述的一种球棒插接的构架模型玩具，所述50个孔的球，其孔在球面上的分布是
(I)在南和北极点各I个；(2)在赤道上从经度0度开始，均匀分布8个；(3)在北纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；(4)在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；(5)在北纬60度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬60度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；(6)在北纬20. 705度的圆周上，在东经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，在西经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，共8个；与之对应在南纬20. 705度的圆周上，在东经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，在西经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，共8个。本实用新型的插孔和插接头采用锥形结构，从设计上彻底避免了现有技术中遇到的插接不紧现象，并给出了 42孔和50孔的插接球，克服了现有插接构架模型不宜多领域通用的不足，提供了一种通用球棒插接空间构架模型，特别适用于构建复杂构架模型，广泛适用于儿童玩具、空间几何模型教具、分子结构模型、工程结构模型、物质结构方面的科研探索等多个领域。
图I为本实用新型的球的圆锥台形插接孔结构示意图。该图示例是本实用新型所述的6个孔球，任意两个相邻插孔之间的夹角都为90度。标记“I”所指球上的插接孔。图2为图I所示球的剖面结构示意图。标记“I”所指是球上的插接孔。图3为与图I所示球插接孔对应的棒插接头的结构示意图。标记“I”所指棒上的圆锥台形插接头，标记“2”所指棒身。图4为本实用新型的球的八棱锥台+圆锥台形插接孔结构示意图。该图示例是本实用新型所述的6孔球，任意两个相邻插孔之间的夹角都为90度。标记“I”所指球上的插接孔。图5为图4所示球的剖面结构示意图。标记“I”所指球上的插接孔，标记“2”球上插接孔的圆锥台形段，标记“3”所指球上插接孔的八棱锥台段。图6为与图4所示球插接孔对应的棒插接头的结构示意图。标记“I”所指棒身，标记“2”棒上插接头的圆锥台形段，标记“3”所指棒上插接头的八棱锥台段。图7为本实用新型所述的26孔球的插孔位置分布示意图。图8为本实用新型所述的42孔球的插孔位置分布示意图。图9为本实用新型所述的50孔球的插孔位置分布示意图。图10为本实用新型实例I所插接的立方体构架示意图(注为了使绘图简化，在不影响示意效果前提下，本图及以下图中都用直线段表示棒，圆圈表示带插孔的球)。图11为本实用新型实例I所插接的正四面体构架示意图。图12为本实用新型实例I所插接的体心正四面体构架示意图。图13为本实用新型实例2所插接的一种空间多面体(C60或足球)构架示意图。图14为本实用新型实例2所插接的一种分子结构模型示意图。图15为本实用新型实例2所插接的一种分子晶体结构模型示意图。图16为本实用新型实例2所插接的一种房屋构架示意图。图17为本实用新型实例2所插接的一种构架示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。实施例I : 一种简易球棒插接的构架模型和玩具本实用新型实例1，由若干直径20mm的球和棒组成，其中(1)6个孔球不少于8个、12个孔球不少于4个和26个孔球不少于5个；(3) 20mm长度棒不少于4根；(4) 40mm长度棒不少于24根。上述实用新型实例I中所述的球其插接孔都为圆锥台形(图I和图2所示)，锥角度为20度，圆锥台口面直径为4mm，深度为5mm。[0039]上述实用新型实例I中所述的棒其插接头都为秃头圆锥形(图3)，锥角度为20度，与球插接孔适配，可插入球插接孔中的深度约为4_ ;其棒身横截面为圆形，其直径为5mm o本实用新型实例I所插接出的一些构架模型和玩具如图10、图11和图12所示。具体说明如下图10所示插接的立方体构架示意图，由8个6孔球和12根40mm长度的棒组成。图11所示插接的正四面体构架示意图，由4个12孔球和6根40mm长度的棒组 成。图12所示插接的体心正四面体构架示意图，5个26孔球、4根20mm长度棒和6根40mm长度的棒组成。实施例2 : —种通用球棒插接的构架模型和玩具本实用新型实例2，由直径18mm的42孔球(以下简称小球)和直径20mm的50孔球(以下简称大球)及棒组成，其中⑴对于42孔小球不少于88个；⑵对于50孔大球不少于87个；(3) 40mm长度棒不少于233根；(4) 80mm长度棒不少于21根；(5) 60mm长度棒不少于6根；(6) 25mm长度棒不少于6根；(7) 15mm长度棒不少于40根。上述实例2中所述的42孔球其插接孔都为八棱锥台段加圆锥台形(图4和图5所示)，八棱锥台角度为30度，圆锥台角度为20度，八棱锥口面直径为4. 5mm，八棱锥台段深度为lmmm，圆锥台形深度为5mmm。上述实例2中所述的50孔球其插接孔都为八棱锥台段加圆锥台形(图4和图5所示)，八棱锥台角度为30度，圆锥台角度为20度，八棱锥台口面直径为5mm，八棱锥台段深度为lmmm，圆锥台形深度为6mmm。上述实例2中所述的棒其插接头都为带八棱锥台段加秃圆锥形(图6)，与球插接孔适配,其对42孔球，可插入球插接孔中的深度约为4mm ;对50孔球，可插入球插接孔中的深度约为5mm ;其棒身横截面为正方形,其外接圆直径为6. 3mm。上述实用新型实例2，不仅能插接出上述实例I所插接出的图10、图11和图12构架例子，而且能插接出更复杂的一些构架模型和玩具，如图13、图14、图15、图16和图17所示。具体说明如下图13所示插接的一种空间多面体(C60或足球)构架示意图，由60个42孔球和90个40mm长度的棒插接而成，其中有12个正五边形和20个正六边形。图14所示插接的一种分子结构模型示意图，由5个50孔大球、12个42孔小球、4根80mm长度的棒和12根15mm长度的棒插接而成。图15所示插接的一种分子晶体结构模型示意图，由8个50孔大球、16个42孔小球、12根80mm长度的棒和16根15mm长度的棒插接而成。图16所不插接的一种房屋构架不意图，由16个50孔大球、5根80mm长度的棒、6根60mm长度的棒、6根25mm长度的棒和12根15mm长度的棒插接而成。图17所示插接的一种构架示意图，由58个50孔大球和137根40mm长度的棒插接而成。需要说明的是用本实用新型实例所能插接出的构架模型和玩具，远不止上述图10-图17所举例子。[0056]需要说明的是在上述实用新型实例中，球个数及大小和棒数量及长度均可以根据实际需要进行调整。还需要说明的是在上述实用新型实例中，所述球上插接孔和棒上插接头，可以是圆锥形、棱锥形(如三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥)、圆锥台形、棱锥台形(如三棱锥台、四棱锥台、五棱锥台、六棱锥台)或含有锥形段的其他形状(如圆锥段、圆柱段、棱锥段、棱柱段、圆锥台形段、棱锥台形段的组合)；其锥形的锥角度为1-40度之间的某一角度值。·
权利要求1.一种球棒插接的构架模型及玩具，由若干带插接孔的球及与这些球能实现插接连接的棒组成。其特征在于所述球上沿径向方向开有的插接孔为锥形(或含有锥形段)，孔数目至少6个；所述棒的两端与球上插接孔紧密配合的插接头也是锥形(或含有锥形段)。
2.根据权利要求I所述球棒插接的构架模型及玩具，其特征在于所述球上插接孔和棒两端插接头，可以是圆锥形、棱锥形(如三棱锥、四棱锥、五棱锥、六棱锥)、圆锥台形、棱锥台形(如三棱锥台、四棱锥台、五棱锥台、六棱锥台)或含有锥形段的其他形状(如圆锥段、圆柱段、棱锥段、棱柱段、圆锥台形段、棱锥台形段的组合)；其锥形的锥角度为1-40度之间的某一角度值。
3.根据权利要求I所述球棒插接的构架模型及玩具，其特征在于所述球，其形状可以是球体或球状多面体；其直径可以都相同或有不相同；每个球一种颜色，若干球可以有多种颜色，都由塑料树脂材料制成。
4.根据权利要求I所述球棒插接的构架模型及玩具，其特征在于所述棒，其横截面可以是多边形(如矩形、正方形、正五边形、正六边形)、圆形；每根棒一种颜色，若干棒可以有 多种颜色，都由塑料树脂材料制成。
5.根据权利要求I所述球棒插接的构架模型及玩具，其特征在于所述球的孔数目至少6个，可以是12个、26个、42个、50个；可以所有球的孔数目都相同或有不相同。
6.根据权利要求5所述6个孔的球,其特征在于孔在球面上的分布(注以下统一以孔中心位置说明孔的分布)是在南和北极点各I个，在赤道上均匀分布4个，使任意两个相邻孔中心与球心连线之间所成夹角都是90度。
7.根据权利要求5所述12个孔的球，其特征在于孔在球面上的分布是在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；在赤道上从经度0度开始，均匀分布4个；使任意两个相邻孔中心与球心连线之间所成夹角都是60度。
8.根据权利要求5所述26个孔的球，其特征在于孔在球面上的分布是在南和北极点各I个；在赤道上从经度0度开始，均匀分布8个；在北纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个。
9.根据权利要求5所述42个孔的球，其特征在于孔在球面上的分布是(I)在南和北极点各I个；(2)在赤道上从经度18度开始，均匀分布10个；(3)在北纬58. 283度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬58. 283度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个；(4)在北纬31. 717度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬31. 717度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；(5)在北纬26. 566度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布5个；与之对应在南纬26. 566度的圆周上，从经度36度开始，均匀分布5个。
10.根据权利要求5所述50个孔的球，其特征在于孔在球面上的分布是(I)在南和北极点各I个；⑵在赤道上从经度0度开始，均匀分布8个；(3)在北纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬35. 264度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；(4)在北纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬45度的圆周上，从经度45度开始，均匀分布4个；(5)在北纬60度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个；与之对应在南纬60度的圆周上，从经度0度开始，均匀分布4个； (6)在北纬20. 705度的圆周上，在东经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，在西经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，共8个；与之对应在南纬20. 705度的圆周上，在东经度22. 793,67. 207、112. 793和157. 207度位置各I个，在西经度22. 793,67. 207、112. 793 和 157. 207 度位置各 I 个，共 8 个。
专利摘要本实用新型公开了一种球棒插接的构架模型及玩具。由若干带插接孔的球和带插接头的棒组成。所述球上沿径向方向开有至少6个插接孔，插接孔为锥形(或含有锥形段)；所述棒的两端是与球上插接孔紧密配合的插接头；许多棒与球之间互相插接连接，形成各种结构骨架(简称构架)。本实用新型克服了现有构架类模型中存在的诸如插接不紧等问题，可以作为儿童益智玩具、几何教学模型、分子结构教学模型、建筑及桥梁等工程设计和科研探索构思的展示模型。
文档编号A63H33/00GK202795822SQ20122020732
公开日2013年3月13日 申请日期2012年5月10日 优先权日2012年5月10日
发明者梁根莲 申请人:北京智光宇科技发展有限公司