一种可三维拼接的积木的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可三维拼接的积木，包括连接单元和若干连接棍。连接单元为每条边长等于a的正立方体；在连接单元的左、右侧面的中心分别向连接单元的中心开设一个X向的面中插孔；在连接单元的前、后侧面的中心处分别向连接单元的中心开设一个Y向的面中插孔；在连接单元的底、顶面的中心分别向连接单元的中心开设一个Z向的面中插孔；在连接单元的八个顶角分别向连接单元的中心开设一个对顶角插孔；在连接单元的十二条棱的中点分别向连接单元的中心开设一中对角插孔；适当长度的连接棍插接在两个以上的连接单元且与之对应的两个插孔之间。本实用新型的积木不仅能拼接出任何几何形状的模型，各个连接单元之间也连接得更加方便和牢固。
【专利说明】一种可三维拼接的积木
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种积木，尤其涉及一种可三维拼接的积木。
【背景技术】
[0002]由本 申请人:申请的“一种三维全向连接的几何积木”于2013年9月25日授予专利权(ZL201320064225.4)。该专利公开了积木体通过两种连接方式构成各种立体几何形状的模型，这两种连接方式分别为无形磁体卯榫及有形卯榫。这两种连接机构均必须附着在积木体的外表面上，拼接出的模型形状不够丰富，大大限制了玩者的想象力，并且成本偏高，特别是采用磁体卯榫。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可三维拼接的积木，它不仅能更加随心所欲地拼接出任何几何形状的模型，而且积木的各个连接单元之间连接得更加方便和牢固。
[0004]本实用新型的目的是这样实现的:一种可三维拼接的积木，包括两个以上的连接单元和若干连接棍，其中，
[0005]所述连接单元为边长等于a的正立方体；每个所述连接单元的左侧面的中心及右侧面的中心分别向连接单元的中心开设一个X向的面中插孔；在连接单元的前侧面的中心处和后侧面的中心处分别向连接单元的中心开设一个Y向的面中插孔；在连接单元的底面的中心及顶面的中心分别向连接单元的中心开设一个Z向的面中插孔；在连接单元的八个顶角处分别向连接单元的中心开设一个对顶角插孔；在连接单元的十二条棱的中点分别向连接单元的中心开设一中对角插孔；所有的插孔的直径均相同；
[0006]所述连接棍有三种长度规格，分别是长度等于ka、长度等于.、/ika和长度等于
k ≥ 10。
[0007]上述的可三维拼接的积木，其中，所述面中插孔、对顶角插孔及中对角插孔可以相互连通。
[0008]上述的可三维拼接的积木，其中，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的六个正四棱锥，每个正四棱锥的底面为边长均等于2ka的正方形，每个正四棱锥的四
条棱的长度均等于
[0009]上述的可三维拼接的积木，其中，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的四个直角正三棱锥和一个正四面体,每个直角正三棱锥的底面为边长等于的等边三角形，每个直角正三棱锥的三条棱的长度均为ka，所述正四面体的四个面均为边长等于的等边三角形。
[0010]上述的可三维拼接的积木，其中，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的两个直角等腰三棱柱，每个直角等腰正三棱柱的三条棱的长度均等于ka，每个直角等腰三棱柱的顶面和底面均为底边的长度等于jks、腰的长度等于ka的直角等腰三角形。
[0011]本实用新型的可三维拼接的积木，采用正立方体作为连接单元，并在该连接单元上开设二十六个插孔或十三个穿孔作为连接孔，并采用三种规格的连接棍插接在每两个连接单元的对应的插孔之后可组成各种立体几何的模型。本实用新型的可三维拼接的积木的连接单元制作方便、成本低，不仅能更加随心所欲地拼接出复杂的立体几何形模型，而且各个连接单元之间连接得更加方便和牢固，极大地拓展了积木类玩具的空间，对于建筑及艺术造型，特别是对立体几何的某些复杂概念，诸如相贯线及剖面的建立具有明示作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的可三维拼接积木中的连接单元的透视图；
[0013]图2是本实用新型的可三维拼接的积木中的连接单元的三维剖视图；
[0014]图3是本实用新型的可三维拼接的积木中由连接单元和连接棍构成的正立方体的结构图；
[0015]图3a是本实用新型的可三维拼接的积木中由连接单元和连接棍构成的正四棱锥的结构图；
[0016]图3b是本实用新型的可三维拼接的积木中由连接单元和连接棍构成的直角正三棱锥的结构示意图；
[0017]图3c是本实用新型的可三维拼接的积木中由连接单元和连接棍构成的正四面体的结构图；
[0018]图3d是本实用新型的可三维拼接的积木中由连接单元和连接棍构成的直角等腰三棱柱的示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0020]先请参阅图1，本实用新型的可三维拼接的积木中的连接单元I是边长均等于a的一个正立方体，包含左、右侧面、前、后侧面、底面和顶面。
[0021]在连接单元I的左侧面ADHE的中心处X及右侧面BCGF的中心处V分别向连接单元I的中心O’开设一个X向的面中插孔xo’、x’ O’ ；
[0022]在连接单元I的前侧面ABFE的中心处Y和后侧面DCGH的中心处Y’分别向连接单元I的中心O’开设一个Y向的面中插孔Y0’、Y’ O’ ；
[0023]在连接单元I的底面AB⑶的中心处Z及顶面EFGH的中心处V分别向连接单元I的中心O’开设一个Z向的面中插孔zo’、z’ O’ ；
[0024]在连接单元I的八个顶角处A、B、C、D、E、F、G、H分别向连接单元I的中心O’开设一个对顶角插孔 AO’、B0’、CO’、DO’、E0’、F0’、GO’、HO’ ；
[0025]在连接单元I的十二条棱的中点处^^上^”^^^^^分别向连接单元I 的中心 O，开设一中对角插孔 10’、J0’、K0’、L0’、M0’、N0’、00’、P0’、Q0’、R0’、S0’、T0’ ；
[0026]再请参阅图2，显示了两个X向的面中插孔X0’、X’ O’、两个Y向的面中插孔Y0’、Y’ O’插孔、两个Z向的面中插孔zo’、z’ O’以及九个中对角插孔10’、JO’、S0’、00’、PO’、QO’、KO’、TO’、LO’的开设位置，另外三个中对角插孔NO’、RO’及MO’在图2中不可见。
[0027]六个面中插孔、八个对顶角插孔及十二个中对角插孔的直径相同并且可以在连接单元的中心O’处互相连通。
[0028]连接棍有 三种长度规格，分别是长度等于ka、长度等于√2 ka和长度等于
√3 ka,k≥10a每根连接棍的两头的直径与所有的插孔的直径适配。
[0029]本实用新型的可三维拼接的积木，当更多的连接单元通过三种长度规格连接棍插接接后可组成各种立体几何的模型。模型的大小决定连接单元和连接棍的数量及选用何种长度规格的连接棍。
[0030]下面就连接单元I和连接棍构成的五个最基本图形进行说明。
[0031]图3显示的图形可以看成是一个立方体积木，它由图1所示的八个连接单元、十二根长度均为ka的连接棍插接在每两个邻接的连接单元的X向的面中插孔、Y向的面中插孔和Z向的面中插孔之间后构成，从宏观上看积木是一个大正立方体10，从微观上看八个连接单元位于积木10的八个顶点上。
[0032]五个连接单元及适量长度的八根连接棍可构成一个正四棱锥101，五个连接单元对应图3a的五个顶点。每个正四棱锥101的底面为边长均等于2ka的正方形，每个正四棱
锥ιο?的四条棱的长度均等于√3 ka。
[0033]四个连接单元及适量长度的6根连接棍可分别构成四个直角正三棱锥102和一个正四面体103，四个连接单元对应图3b及图3c的四个顶点。每个直角正三棱锥102的底
面为边长等于√2 ka的等边三角形，每个直角正三棱锥102的三条棱的长度均为ka(见图
3b);正四面体103的四个面均为边长等于√2 ka的等边三角形(见图3c)。
[0034]六个连接单元及适量长度的九根连接棍可构成一个直角等腰三棱柱104，六个连接单元对应图3d的六个顶点。每个直角等腰正三棱柱104的三条棱的长度均等于ka，每个
直角等腰三棱柱104的顶面和底面均为底边的长度等于√2 ka、腰的长度等于ka的直角
等腰三角形(见图3d)。
[0035]连接单元可采用橡胶或软塑料制作；连接棍可采用竹、木或塑料制作。
[0036]本实用新型的可三维拼接的积木，各个连接单元之间连接得更加方便和牢固，极大地拓展了积木类玩具的空间。不仅能够把三维积木的所有静态图形表达出来，并且可以观察到图形的内部结构，由于图形框架都必须从三角形或正方形开始一一搭接起来，因此使用者可更深入地理解三维空间概念。对于建筑及艺术造型，特别是对立体几何的某些复杂概念，诸如相贯线及剖面的建立具有明示作用。
[0037]本实用新型的可三维拼接的积木中的连接单元还可以是球体，只是在实际制作时球体上的插孔位置较难确定，连接单元最好采用正立方体，根据正立方体的对称特性，在实际制作时插孔的位置比较容易确定。
[0038]以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型的限制，有关【技术领域】的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的技术方案也应该属于本实用新型的范畴，应由各权利要求所限定。
【权利要求】
1.一种可三维拼接的积木，包括两个以上的连接单元和若干连接棍，其特征在于，所述连接单元为边长等于a的正立方体； 每个所述连接单元的左侧面的中心及右侧面的中心分别向连接单元的中心开设一个X向的面中插孔；在连接单元的前侧面的中心处和后侧面的中心处分别向连接单元的中心开设一个Y向的面中插孔；在连接单元的底面的中心及顶面的中心分别向连接单元的中心开设一个Z向的面中插孔；在连接单元的八个顶角处分别向连接单元的中心开设一个对顶角插孔；在连接单元的十二条棱的中点分别向连接单元的中心开设一中对角插孔；所有的插孔的直径均相同； 所述连接棍有三种长度规格，分别是长度等于ka、长度等于√2ka和长度等于√3ka.，k ≥ 10。
2.根据权利要求1所述的可三维拼接的积木，其特征在于，所述面中插孔、对顶角插孔及中对角插孔可以相互连通。
3.根据权利要求1所述的可三维拼接的积木，其特征在于，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的六个正四棱锥，每个正四棱锥的底面为边长均等于2ka的正方形,每个正四棱锥的四条棱的长度均等于√3ka
4.根据权利要求1所述的可三维拼接的积木，其特征在于，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的四个直角正三棱锥和一个正四面体，每个直角正三棱锥的底面为边长等于√2ka的等边三角形，每个直角正三棱锥的三条棱的长度均为ka，所述正四面体的四个面均为边长等于√2ka的等边三角形。
5.根据权利要求1所述的可三维拼接的积木，其特征在于，所述连接单元和连接棍可连接成一个正立方体中的两个直角等腰三棱柱，每个直角等腰正三棱柱的三条棱的长度均等于ka,每个直角等腰三棱柱的顶面和底面均为底边的长度等于√2ka、腰的长度等于ka的直角等腰三角形。
【文档编号】A63H33/12GK203710699SQ201320850641
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】任润柏 申请人:任润柏