专利名称：一类组合魔方的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及回转式立体组合玩具。文教用品、包装盒。
以前曾流行立方体魔方，但玩起来难且功能单一。
本实用新型针对这点提供一类魔方，玩起来容易且伴有其他功能与乐趣。
用n记大于1的奇数，n＝3，5，7，……n棱柱魔方(图1，按n＝3作出)是一个叫外形体的几何体，如球，椭球或其他几何体(图1以正六棱柱2为例)被n个过纵轴1(图2)相邻两个夹180°／n角的平面3分为2n个小块，n个平面叫切平面系。每个小块和相邻小块的界面上或带圆弧形燕尾凸条4，叫凸小块5(图3，4，5)，或带圆弧形燕尾凹槽6，叫凹小块7(图7，8，9)。凸、凹小块各n个，相邻小块用凸条4和凹槽6嵌合连接见过纵轴1中点P的横剖面图6，被平面3分开的两部分可相对转动，转180°后结构复原为图1，但2n个小块的排列次序改变了，故构成智力玩具。
初始状态时的排列叫初始排列。初始排列2n个小块顺时针方向排列，用序号K记之，K＝1，2，……，2n(图6)。小块K，K＋1间的界面叫界面K(注意2n+1＝1，1-1＝2n)。带电路的n棱柱魔方是每个小块K做成中空的或中空有开口的(图10，略去凸条、凹槽)，且含有导线8，导线8在小块K的界面K-1，K上各有一个触点9，也记为触点K,K-1,K,K在界面K上的两个触点K,K，K+1,K互相接触。即二者在界面K上有相同的位置(图11)。2n个界面上的2n个触点位置中没有任何两个相同，因而只有在初始排列时2n根导线8成闭合回路，其他任何排列都不是闭合回路，在回路中接入电池及扬声器、电珠、发光二极管、小电机等元件，当小块复原到初始排列时，闭合电路按预先存入的程序发出声光等。初始排列时的闭合回路(图11)叫初级电路。
在平面3上作过P垂直于轴1的横轴24，再在平面3上作若干条以横轴24为对称轴的曲线10、11(图12，以两条为例)，曲线10、11绕纵轴1回转生成的面叫回转面12，13(图13、14)，用回转面12，13切割n棱柱魔方得到的魔方叫带边块的n棱柱魔方(图15)。它由被回转面12从2n个小块上切下的2n个0级边块15，被回转面13从2n个小块上切下的4n个1级边块16，2n个切去0，1级边块的小块(叫心块17)构成，边块除随心块绕横轴转180°外，还可绕纵轴转180°／n。但是无论怎样转，心块只能取代心块的位置，0级边块只能取代0级边块的位置，1级边块只能取代1级边块位置。还可以把部分或全部边块改成小球18而成为带边块和小球的n棱柱魔方(图16)或带小球的n棱柱魔方。每个边块、心块有三个界面，两个由平面3切割产生的平面界面和一个回转面界面。带边块的n棱柱魔方有两种方法带电路，一种是心块，0级边块，1级边块有各自的触点在平面界面上的初级电路19、20、21、22(图17)，另一种是某些或全部初级电路通过回转面界面上的触点23(图18)串、并联起来。图18是将初级电路19，20，21并联起来的例。带小球或带小球和边块的n棱柱魔方也可类似地带电路。
把凸小块5，凹小块7，心块17做成中空有开口的(参见图10)薄壁结构，n棱柱魔方，带边块的n棱柱魔方，带边块和小球的n棱柱魔方，以及带小球的n棱柱魔方都可以用作存放物品、食物的盒子，如文具盒、食品盒等。从而兼有智力玩具和盒子的功能，本实用新型的各种魔方还可以用作教具，向学生示空间几何关系及其变化。
本实用新型的优点是易实施，多功能。
图1，n棱柱魔方；图2，切平面系；图3，凸小块；图4，凸小块B向视图；图5，凸小块A－A视图；图6，n棱柱魔方过纵轴中心P的横剖面图；图7，凹小块；图8，凹小块B向视图；图9，凹小块A－A视图；图10，带电路的n棱柱魔方小块局部剖视图；图11，n棱柱魔方的初级电路；图12，切平面3上对称于横轴24的曲线10、11；图13，曲线10，11的回转面一半；图14，图13回转面的B向视图；图15，带边块的n棱柱魔方；图16，带边块和小球的n棱柱魔方；图17，带电路和边块的n棱柱魔方初始排列时的一种电路原理图；图18，带电路和边块的n棱柱魔方初始排列时另一种电路原理图。附图和有关术语给出了本实用新型的一个最优实施，对于用同样方法达到同样目的的其他结构图(如挖去部分材料)和术语均视为技术等同的。
实现本实用新型的最好方式是用塑料制成薄壁型的各种小块，用各种色彩的玻璃弹子作小球18，利用薄壁塑料件的弹性将小块压配成魔方整体。
权利要求1.一种n棱柱魔方(n＜30)，其特征是含有2n个小块，它们是外形体被n个过纵轴[1]相邻两个夹180°/n角的平面[3]分割得到的，其中n个是带圆弧形燕尾凸条[4]的凸小块[5]，n个是带圆弧形燕尾凹槽[6]的凹小块[7]，凸、凹小块的凸条、凹槽互相嵌合构成魔方整体。
2.如权利要求1所述的魔方，其特征是带有用回转面切割n棱柱魔方生成的边块。
3.如权利要求2所述的魔方，其特征是全部边块改为小球〔18〕。
4.如权利要求1所述的魔方，其特征是全部小块的界面有电路开关触点。
5.如权利要求2所述的魔方，其特征是全部边、心块的界面有电路开关触点。
6.如权利要求3所述的魔方，其特征是全部边、心块的界面有电路开关触点。
专利摘要本实用新型涉及回转式立体组合玩具。是一类各种各样的魔方。有的适宜幼儿简单浅易，有的稍难适宜于小学生。更难的适宜于小学生，更难的适宜于中学生及成人，有的魔方有声，光等功能，即玩到高潮时魔方会发出美妙的音乐或出现灯光闪烁，此外这类魔方还可作为存放物品。食品的盒子，如文具盒，食品盒等。放巧克力、冷饮，铅笔成为魔方巧克力，魔向冰淇淋，魔方文具盒。很有趣味，还可以作为教具，向学生演示空间几何关系及其变化，这些产品都是薄壁塑料件拼合而成，易制造。
文档编号A63F9/06GK2089357SQ9120060
公开日1991年11月27日 申请日期1991年1月11日 优先权日1991年1月11日
发明者崔世泰 申请人:崔世泰