专利名称：八卦筒的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种玩具，它是利用一组不同的开孔尺寸和不同的孔位的模块按一定的组合方式堆积在一起编织成程序，然后通过旋转本玩具来破解该程序，达到娱乐的目的.在本实用新型中它应用了《易经》中的”洛书九宫图”来设置密码程序，又利用《道教》中的”罡步运行图”作为破译程序，再依靠重力做功，推动本玩具的球珠在正圆柱体内巡行于八卦所在模块孔中.是一种供掌握了《易经》等有关基础知识的人赏玩的知识型智力玩
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背景技术：
玩具魔方家喻户哓，它以旋转来还原表面的颜色和图形.本玩具亦是通过旋转和 重力做功来推动位于玩具体内的球珠顺利排出体外.虽同属旋转运动特征，但魔方只解决了分层的旋转运动，(运动在水平和垂直方向是同一的，因为它在各方向上结构相同对称，方向可互换)本玩具还解决了按三条交叉对角线分角度的旋转运动，(运动在水平和垂直方向是不同的，因为在各方向上结构不同不对称，方向不可互换)魔方只解决了保证旋转特征的结构技术问题，本玩具不仅解决了自身的结构技术问题(分角度旋转)，还解决了保证球珠顺利排出玩具体外(编码解码特征)应如何排孔开孔的技术问题.
发明内容本实用新型玩具由一个正圆柱体和一粒球珠组成.该正圆柱体可分层作横向移动，亦可按对角线分为两半作纵向旋动.该正园柱体在结构上主要由边块，中心块和轨道中心球体三部分组成.在部分边块和中心块的特定位置上钻有小孔，用来存留和通过球珠.下面我以分五层分互成六十度角的三条对角线被切割开的由三十个全等扇形块堆砌而成的正圆柱体为例来说明其结构和连接方式.正圆柱体的外型结构如附图4，它是由分五层(见图4中一，二，三，四，五层，每层六个扇形块)分六个扇形块区(见图4中AB，BC,⑶，DE, EF, FA区，每区五个扇形块)的三十个全等扇形块堆砌而成.在圆柱体上，下两表层面贴有彩色塑胶，图案为双鱼图(太极图).我们有意使一个鱼目刚好落在正园柱体的球珠进出孔上，正圆柱体的圆柱外侧面上亦贴有彩色塑胶，图案为八卦洛书九宫图(见附图1)，我们在实际应用中可采用它的符号图，也可采用它的汉字图和颜色图.正圆柱体的内部结构及零部件连接方式见附图5.在内部是由边块，中心块和轨道中心球体三部份组成.边块见附图7，正圆柱体的上两层和下两层由边块组成，共计二十四块.在边块上的半圆型扣爪I用来与中心块连接，在边块内端面有定位孔2用于边块与中心块的对直定位.边块两侧面开有圆形孔3用来固定圆形磁铁片.磁铁片的向心吸力可使同层边块之间实现软连接从而成为层整体.[0008]中心块见附图6，正圆柱体的中间层由中心块组成，共计六块.在其支撑边块的侧壁上有凹槽4用于与边块的凸爪连接，在侧壁上还开有定位孔5用来安放弹簧和定位珠，还开有楔形键槽10用来插入键固定弹簧和定位珠.中心块又可分为活动中心块和固定中心块各三块.活动中心块6内壁中央固定连体有一个楔型凸爪7又称(活动支架)用来与轨道中心球体的轨道槽连接.活动中心块O一 H剖视图.见附图9上右图活动支架7.固定中心块8正中有一直通孔中心孔9用来穿过轨道中心球体上的固定连接杆14.轨道中心球体总装图见附图8，它是由一个固定支架11，三个活动支架7 (即活动中心块上的凸爪7)和三块球冠档块12三部分组成.具体组装步骤如下三块球冠档块穿进固定支架三根固定连接杆14并推进至止口处，在两块球面三角档片13与三块球冠档块12形成的圆球上出现了三个两两相交于一点的正交圆形轨道槽15(空心)，它可用来限定活动支架7使其只能在轨道槽内滑动.1，在所有边块和中心块两侧壁圆形孔3内用树脂胶将具有向心吸力的圆环形磁铁片固定，共计六十片.2，分区装好六个区块(每个区块由一个中心块和四个边块组成)，首先在中心块侧壁上装进上，下各两块边块，边块的扣爪I卡进中心块的凹槽4内，然后在中心块侧壁定位孔5内装入定位珠和弹簧,再在侧壁上楔型键槽10内插入键，同时让定位珠进入边块定位孔2内.3，先将三个固定中心区块(BC，DE，FA区块)的中心孔9对准穿进已装配好的轨道中心球体的三根固定连接杆14内，用带垫圈锣钉稍为旋进固定连接杆前端部的锣孔内，将固定中心块稍压紧在轨道中心球体上.然后将三个活动区块(AB，CD，EF区块)按顺序分别将其楔形凸爪7压进轨道中心球体的轨道槽内(三个轨道圆的交点处)，由于边块和中心块两侧壁上的磁铁片吸力作用，六个区块合成了一个正圆柱体.再分别拧紧固定连接杆14前端部的垫川锣钉，使中心块压合在轨道中心球体上不松也不紧，能轻松旋转就行.以上3点为具体安装步骤.玩具安装好后，我们通过试旋转和从本实用新型正园柱体的总装图和剖面图(见附图4-8)等可知玩者在横向移动各层元素时，可移动的是各层的边块，而中心块是不能横移的，即本玩具第三层不能横移.玩者在纵向旋转各区扇形块时(以对角线为准，将正圆柱体分为两半)可旋转并沿轨道圆周移动的是两个不相邻的活动中心区块(AB，CD，EF区块)，而在中间的固定中心区块(BC，DB, FA区块)只绕轨道中心球体上的固定连接杆作定心旋转，不作轨道圆周移动.也就是说不论横移和纵旋，只有三个扇形块的相对位置是永远不变的(即固定中心块所在的扇形块).这就是本实用新型玩具作旋转和横移时的特征.本玩具正圆柱体的材料一般采用塑料，最好采用透明塑料和有机玻璃.一粒球珠的材料可为塑料珠，钢珠，最好采用发光体球珠，这样可使玩者对球珠在正圆柱体内的位置一目了然·本玩具正圆柱体可分为三层，五层和七层，为保证竖直方向的对称性只采用单数层.对角线为互成六十度角的三条对角线.上叙分层分角度可旋转的正圆柱体构成已经解决，接下来要解决的是如何在扇形块上排孔开孔和使球珠在圆柱体内沿什么路线运行的问题？我们仍然以五层正圆柱体为例来说明.如何排孔开孔先要选定编码解码程序.《易经》是我国的古老经典，弘杨和传播《易经》知识是国人的义务.本实用新型就是运用了《易经》中”八卦洛书九宫图”来设置编码程序，又利用道教的”罡步运行图”作为解码程序.这样球珠才可以依靠重力做功，按照编码开出的孔位和按照解码指出的路径依次巡行于正圆柱体内，最后被排出体外.所以玩者能掌握一点《易经》基础知识，游戏玩得将更得心应手.对三十个全等扇形块进行元素排列，元素全部取自《易经中》的天干，地支，八卦和五行.元素排列顺序表见附图2.由附图2可知正圆柱体扇形块上八卦元素的排列就是按照”洛书八卦九宫图”位置的排列.道教的罡步运行图见附图3.我们看到道教中的罡步图和洛书九宫图有神奇的吻合，罡步图就是运动和转动的洛书九宫图.于是我们形成了排孔开孔和球珠运行方案.I :在排列有八卦元素的扇形块上开孔，该孔我们称为八卦驻宫(又称笼).2 :我们使 球珠按照罡步图依次通过八卦驻宫，即由坎(进口)一坤一震一巽一乾一兑一艮一离(出Π )·根据《易经》知识，我们把八卦按它们的五行属性可分为四个独立系统五行属水坎，坤五行属木震，巽五行属金乾，兑五行属火艮，离那么在同一系统内，球珠可顺利通过，当球珠从一个系统进入另一个系统时则必须要有媒介作为过渡和转换.罡步图(附图3)上也可看出同一系统方向相同，(坎)一(坤)，(艮)一(离)，(震)一(巽)，(乾)一(兑)·它们的连接线为由上向下·不同系统方向改变，(坤)一(震)，(巽)一(乾)，(兑)一(艮)·它们的连接线为由下向上·实际操作旋转正圆柱体使球珠在依次出笼过程中，也会遇到相关扇形块(笼)隔层和同层而无法两两接笼，或者虽是相邻层却因为笼口相背而无法接笼的问题.《易经》中的土用学说指出五行中的土具有两仪性，一方面有使万物归土的毁灭作用，另一方面有孕育万物的育成作用.土中含有水气，木气，金气，火气.它是一个中性物.可用它作为五行之间的过渡和转换媒介.于是选择元素排列顺序表(附图3)中的辰，戌，丑，未，土五种元素的扇形块在其上亦钻孔作为媒介，我们称为行宫(又称过渡槽或换向槽).可以依靠它们来完成球珠从一个独立系统向另一独立系统的过渡(即解决隔层同层和笼口相背的具体问题).我们在所有驻宫(八个)和行宫(五个)扇形块上开有不同的小孔使球珠在其中停留，转向和通过.所有孔的孔径尺寸相同(与钢珠直径相同)，所有孔在扇形块上的位置范围只能在1-4号孔位区选择(见附图10).目的是使球珠从一小孔进入另一小孔时能按照规定路线移动而不产生错孔和错位.所有孔的名称，卦名和易名，孔型尺寸，所在位置见附图10.本实用新型的球珠其初始位置就是放在属(坎)驻宫的扇形块笼内.游戏本身就是球珠在重力作用下，在玩者的横向和纵向立体旋转正圆柱体的过程中(这时相关扇形块的位置和方向都在发生变化)，球珠遵循着《道教》的罡步图路线，在钻有小孔的各层各区扇形块中传递，通过笼的对接和过渡槽的引接及换向槽的转移，由坎(进口)一坤一震一巽一乾一兑一艮一离.(出口)，完成了按洛书九宫布局的八卦驻宫的游历旅程，球珠由离宫出口排出正园柱体外.
附图I为洛书八卦九宫图的符号图，汉字图，及颜色方位五行综合图.附图2为三十个元素初始位置排列顺序图及八卦驻宫元素初始位置排列顺序图.附图3为道家罡步运行图.附图4为正圆柱体外型示意图.附图5为正圆柱体总装图及G — G向剖视图和X局部放大图.附图6为中心块图上图为中心块总装图俯视图(仰视图)及Y局部放大图.下图为主视图的O — Q向视图和O — P向剖视图，O — H向剖视图见附图9上右图活动支架.6为活动中心块，8为固定中心块，标记4为中心块凹槽,标记5为中心块侧壁定位孔,7为活动中心块的楔型凸爪(又名轨道中心球体的活动支架)，9为固定中心块的中心孔，10为楔型键槽.附图7为边块图正视图，左视图及K 一 K向剖视图.标记I为边块扣爪,2为边块定位孔，3为圆形孔.附图8为轨道中心球体装配图轨道中心球体由固定支架11和球冠档块12和活动支架7三部件组成，标记15为正交圆形轨道槽(它是由固定支架上的球面三角档片和球冠档块共同形成的空间).附图9为轨道中心球体部件图左图为固定支架11主视图和俯视图，标记13为球面三角档片，14为固定连接杆.中图为球冠档块12沿中轴线剖视图.右图为活动支架7 (即活动中心块上固定连接的凸爪)也是活动中心块O — H向剖视图附图10为八卦驻宫及土行宫的开孔名称，孔形尺寸和所在位置一览表说明I :孔位和开口向背要保证同一系统驻宫元素能够顺利接笼，不同系统驻宫元素孔位相错，而土行宫元素的孔形孔位和尺寸依据主要是配合和满足两个不同系统的驻宫元素笼在对接时能顺利过渡和换向.附图11为在正圆柱体上驻宫，行宫的初始位置图和以孔型符号表示的初始位置图·附图12. I和附图12. 2为游戏(赶珠出笼)分步操作实例图.说明I :本分步操作在实例图中共有9步立旋和14步平移合计23步操作.说明2 :对球珠运行时每步所停留的位置(驻宫和行宫)采用符号表示，其余采用汉字表示.说明3 :在本实例图上每一步中凡与旋转和移动有关的兀素其位置变化均有标出，凡无关的元素为简略一般不标出，其所在位置均可在上一步图中找到.
具体实施方式
在发明内容中我们已叙述了本实用新型的具体制作及它们的结构特征，运动特征和编码解码特征..通过实际旋转把玩还能发现以下特点1，笫一层元素可与笫五层元素互换位置，换句话说一层(或五层)上任一元素可处在笫一和五层任一位置.同理二，四层元素亦然.2，一或五层元素只能与二或四层元素接笼，二或四层元素还能与笫三层元素接笼(如果孔口相背仍不能合笼).一或五层元素永远不能与笫三层元素接笼(隔层).一或五层实际上属同层元素不能接笼.(同理二或四层亦然)3，对于不能接笼的二元素如仍需接笼可考虑引进过渡槽，换向槽等中间元素了解以上特点对实际把玩本实用新型玩具会有所帮助.下面我们以分五层分六个扇块区的正圆柱体为例来说明一种游戏(赶珠出笼)的分步操作方法(对照附图12).1，以本玩具坎宫所在AB区为前面正对着自己，右手握着BC，⑶，DE区所在的以BE 对角线分开的一半正圆桩体.将球珠放入坎宫所在扇形块上方的开孔中.左手旋正圆柱体另一半180度使平整对齐.再右手握住正圆柱体下半部，左手横移笫二层逆时针三格(一格为一个整扇形块长度).这时球珠在圆柱体内在重力作用下由坎宫进入坤宫.(1-2图)2，笫一步的逆动作，先横移笫二层顺时针三格，再以AD对角线旋ADEF，这时球珠在坤宫笼中重回笫四层AF区，并落入早巳与其接笼的戍行宫的换向槽中.(3-4图)3，横移笫五层逆时针三格，这时在⑶区震驻宫的笼通过过渡槽”未”与巳移至下方”戍”行宫换向槽对齐，再以BE为对角线旋BCDE180度到平齐，则球珠从”戍”通过”未”到达”震”驻宫笼中.(5-6图)4，横移笫二层顺时针一格，巽宫的笼在CD区与震宫的笼对齐，再以BE为对角线旋B⑶E到位平齐.巽宫来到⑶区的笫四层，同时球珠在重力作用下也从震宫落入巽宫中·(7-8图)5，横移笫二层逆时针两格，再横移笫四层顺时针一格，这时乾宫笼(笫二层)带有球珠的巽宫笼(笫四层)均在AB区与早就固定在该区的土行宫过渡槽对齐合笼.我们以CF对角线旋ABCF，球珠在重力作用下又来到了乾驻宫.(9-10图)6，横移第四层逆时针一格，同时横移笫二层逆时针一格，再以CF对角线旋ABCF，乾宫带着球珠又回到笫二层FA区，由于丑行宫在横移中巳离开AB区进入CD区，未处在旋转区，故仍待在⑶区的笫二层.(11-12图)7，横移第二层顺时针一格，乾驻宫笼带着球珠来到EF区与早已等待在该区笫二层的兑驻宫笼对接，在重力作用下球珠落入兑驻宫笼中.(13图)8，横移第一层顺时针三格，辰行宫来到EF区笫一层，横移笫二层顺时针三格丑行宫来到EF区笫二层，它们与笫三层的兑驻宫在EF区会齐对笼，这时我们再以AD对角线旋转ADEF，球珠自然在重力作用下由兑经丑到达辰行宫换向槽中.(14-15图)9,横移第五层顺时针一格,辰宫的换向槽脱离了与丑宫和兑宫的对接，这样在旋转时球珠就不会回落到兑驻宫中了 .这时再旋转以AD对角线的ADEF，辰宫换向槽就带着球珠来到FA区最上层笫一层上.这时再横移笫二层顺时针一格，艮驻宫来到FA区辰行宫下方对正并承接了球珠进驻本宫笼中.(16-18图)10，横移笫一层逆时针二格，这时由于旋转早已由底层进入顶层的离驻宫来到AF区艮驻宫上方对齐合笼，再以AD对角线旋转ADEF，球珠在重力作用下由艮驻宫笼进入离驻宫笼中.由于离驻宫为全开口笼(直通孔)，所以球珠顺利排出体外.(19-20图)游戏结束·几点说明1，本操作方法是一种经典操作方法，但不是唯一操作方法.玩者在操作实践中仍可能找到更多便捷的方法.2，对于操作中出现乱步或由于被人拧乱，球珠在体内又无法判定具体位置的情况，玩者如何判定和纠错使回到正确操作步骤中来？这是一个课题.本人在此提供几种方法1，磁石定位判定法无论何种情况，当球珠是钢珠时它只能处在中间六个驻宫加两个换向槽的行宫中(在过渡槽的可能性极少)，我们可用磁石在该八个扇形块位置探测，有吸力或被吸住的地方，钢珠一定存在于其中的驻宫中.如球珠为塑料珠或其它非磁性材料，本方法无效. 2，由于本游戏”赶珠出笼”是可逆的，即球珠亦可从离宫(出口)进而从坎宫(进口)出，所以我们可以试着把八个驻宫分为两组乾，兑，艮，辰为上组，坤，震，巽，戍为下组.上组逆行，即操作由艮开始往前推至球珠由坎宫出.下组顺行，即操作由坤宫开始往后推至球珠由离宫出，此方法可缩短一半时间.3，如果正圆柱体是透明的，球珠是发光的，则球珠在正圆柱体内位置一目了然，我们就不怕乱步和被拧乱，这对于玩者摸索尝试球珠出笼的各种方法非常有帮助.4，本玩具拧乱后或珠被赶出笼后需要愎原到初始位置.除有超人记忆者可按逆推方式旋转退出复原外，否则其复原的复杂性一点也不逊于《魔方》·它可能要用到易经的知识和数学的方法.本实用新型玩具除拥有”赶珠出笼”的主玩法外，在此再介绍它的另外两种玩法名称1，太极图(双鱼图)的复原·2，洛书九宫图(八卦阵图)的复原·对以上两种玩法可象魔方一样，任意打乱，再记时间，看谁最先复原.可见本玩具亦具备可竞赛性.
权利要求1.一种智力型玩具，它是由一个正圆柱体和一粒球珠共同组成，正圆柱体能够分层作横向移动，能够按对角线分为二半作纵向旋转，其特征是该正圆柱体在结构组成上主要由边块，中心块和轨道中心球体三部分组成，在部分边块和中心块的特定位置上钻有小孔，用来存留和通过球珠，特定位置是按其编码解码特征设定的，在结构连接上该正圆柱体内有一个能够使活动支架7在其内滑动的带有三个正交圆形轨道槽15的中心球体，活动支架7用来固定连接三个活动中心块6，中心球体上固定支架11的三根固定连接杆14用来连接三个固定中心块8，边块与中心块之间的连接采用边块带扣爪I和中心块带凹槽4的连接，边块与中心块的对齐定位由中心块的定位孔5内的弹簧和定位珠压进边块定位孔2,同层边块之间用具有向心力的圆环形磁铁片形成软连接，其特征是本智力型玩具的球珠依靠正圆柱体的纵横旋转和自身重力做功，依次通过正圆柱体内各小孔被排出体外。
2.如权利要求I所述智力型玩具，在部分边块和中心块的特定位置钻有小孔，特定位置是按编码解码特征设定的，该编码解码特征是指在正圆柱体相关扇块上排孔钻孔按洛书八卦九宫图，球珠在正圆柱体内运行按罡步运行图。
专利摘要本实用新型名称八卦筒，是一种编码解码游戏玩具，是属于知识型智力游戏玩具.本实用新型是由一个分五层分六个扇形块区的正圆柱体(见摘要附图)和一粒球珠组成.该正圆柱体是由三十个标有《易经》中的天干地支，五行，八卦等元素的全等扇形块有序的排列堆砌而成.并在相关扇形块上钻有小孔，能停留和通过球珠.该正圆柱体可以分层作横向移动，也可按顶部对角线作纵向旋转.其特征是八卦元素按洛书九宫排列(在其上钻有小孔称笼)，土元素按《易经》规律和要求排列(在其上钻有小孔称槽)，然后依靠玩者的旋转移动，球珠在重力作用下在正圆柱体内遵循道家的罡步路线图依次巡行于八卦元素所在的扇形块内小孔(笼)，最后被排出体外，游戏结束。
文档编号A63F9/08GK202777743SQ20122028930
公开日2013年3月13日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者杨铁汉 申请人:杨铁汉