专利名称：宝石花的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种智力玩具。
匈牙利的鲁比克发明了由二十六个小块组成的魔方，魔方每个面上的小块都能绕该面中心作整体旋转，但各小块不能绕自身每面中心作旋转。
本实用新型目的是要提供一种玩具，它由小块组成立方体，立方体每个面上的小块都能绕自身每面中心作转动，即在三维立体空间中转动。
本实用新型是这样实现的小块由同样的三个扁圆柱互为垂直组成，分成互有对称凸凹状结构的两组各四块，彼此间隔装入每面成中心为正方形的十字样框盒内，组成了2×2×2个小块的立方体，立方体每个面上的四个小块能依处于同一平面的各扁圆柱一起转动，两组小块对称凸凹处嵌合，使每个面上的小块都能绕自身每面中心作转动。
本实用新型发展了魔方灵活多变的特点，对发展空间思维能力很有帮助。
具体结构由以下附图和实施例给出。
小块主要由同样直径、同样高度、同圆心的三个扁圆柱互为垂直组成，见
图1、图2的〔1〕、〔2〕、〔3〕。小块共有八个，分成互有对称凸凹状结构的a、b两组各四个。
图1为小块a，在扁圆柱底面处贴有方片〔4〕，方片有厚度，向外二个侧面垂直于贴着的该扁圆柱底面，其投影正好是扁圆柱底面上的切线，或在扁圆柱底面的外切正方形内，且靠近外切正方形棱边，三个扁圆柱互为垂直分割了扁圆柱底面，那么，就共有二十四个相同的方片，每三个相邻方片组成了直三面角〔5〕，共顶点的三个侧面都是正方形，小块a共有八个相同的直三面角。各方片伸出扁圆柱底面的部分〔6〕都相等。
图2为小块b，在每三个相邻扁圆柱底面交点处连有一个小正方体〔7〕，连在小正方体一个角上，小正方体向外三个侧面分别垂直于三个相邻扁圆柱底面，其投影正好是扁圆柱底面上的切线，或在扁圆柱底面的外切正方形内，且靠近外切正方形棱边，小正方体的正方形面与小块a的三个相邻方片共顶点的正方形侧面相同，小块b共有八个这样相同的小正方体，小正方体朝里三个侧面分别与三个相邻扁圆柱底面平行并留有缝糟〔8〕，缝糟的宽度与小块a的方片厚度相等，深度与方片伸出扁圆柱底面的部分的长度相等，共有二十四条相同的缝糟，各小正方体伸出扁圆柱底面的部分〔9〕都相等，也与小块a的方片伸出扁圆柱底面的部分相等。
两组小块互有对称凸凹状结构，小块a的方片伸出扁圆柱底面的部分为凸处正与小块b的缝糟为凹处相对，小块b的小正方体伸出扁圆柱底面的部分为凸处正与小块a的三个相邻方片组成的直三面角为凹处相对。延长小块a的各方片向外二个侧面相交棱边，和延长小块b的各小正方体向外三个侧面相交的三条棱边，小块a和小块b正好是两个棱边长相等的正方体，正方体的棱边长等于或略小于扁圆柱的直径。
图3为框盒，框盒为立方体，每面成中心为正方形的十字样，这样，框盒的八个角是启开空着的，正方形四角内壁有四个小圆柱〔10〕，两个相邻小圆柱间的距离等于连着的两个小块上两个平行扁圆柱间的距离，小圆柱底面直径为小块扁圆柱的高度，小圆柱的高度是小块a的方片伸出扁圆柱底面的部分的长度，也是小块b的小正方体伸出扁圆柱底面的部分的长度。框盒可用透明材料制。
小块a四个和小块b四个彼此间隔装入框盒内组成了2×2×2个小块的立方体。框盒面上中心正方形内壁的各小圆柱底面顶在组成立方体后每个小块外露的二个扁圆柱垂直交点上，使八个小块安稳处于框盒中央，见图4。当立方体每个面上四个小块按同一平面转动时，实际上就是四个小块上处于同一平面的各扁圆柱侧面靠拢一起滚动，此时，小块a的方片伸出扁圆柱底面的部分正好插入相对的小块b的缝糟内，小块b的小正方体伸出扁圆柱底面的部分正好插入相对的小块a的三个相邻方片组成的直三面角内，两组小块对称的凸凹处嵌合，小块能依各扁圆柱的滚动而转动。框盒中小圆柱的作用，不仅安置了八个小块，又使小块的扁圆柱侧面靠拢滚动，还让小块a的方片伸出扁圆柱底面的部分和小块b的小正方体伸出扁圆柱底面的部分能绕过小圆柱旁空间而使小块得以转动。正方体的小块中有圆柱，使正方体能象圆那样地转动；圆柱组成的小块呈正方体，又使滚动的圆柱能象正方体那样地排列；而小块设有对称凸凹状，还使两组结构的小块间隔排列在转动时能互相嵌合，因此，也限制了一个小块的单独转动，从而显示了立方体必须是每个面上四个小块一起才能转动的特点。由于每个小块能和所处同一平面共四个小块一起转动，每个小块由三个互为垂直的扁圆柱组成，每个小块又都处于三个相邻的互为垂直的平面上，那么就是说，每个小块也都能绕自身每面中心或三条与侧棱平行的对称轴转动，即在三维立体空间中转动。2×2×2个小块的立方体每个面上四个小块按同一平面转动情况见图5实施例，由手指在框盒八个角空处拨动立方体各个面上四个小块而进行智力游戏。
权利要求1.一种由小块和框盒组成的宝石花，其特征在于同样直径、同样高度、同圆心的三个扁圆柱[1]、[2]、[3]互为垂直组成的小块分成互有对称凸凹状结构的a、b两组，小块a有八个相同的直三面角[5]，小块b有八个相同的小正方体[7]，两组小块各四个彼此间隔装入每面成中心为正方形的十字样，正方形四角内壁有四个小圆柱[10]的框盒中，组成了2×2×2个小块的立方体。
2.根据权利要求1所述的宝石花，其特征是小块a在扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕底面处贴有方片〔4〕，共有二十四个相同的方片〔4〕，每三个相邻方片组成了直三面角〔5〕，共顶点的三个侧面都是正方形，共有八个相同的直三面角〔5〕。
3.根据权利要求1或2所述的宝石花，其特征是小块b在每三个相邻扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕底面交点处连有一个小正方体〔7〕，小正方体〔7〕的正方形面与小块a的三个相邻方片〔4〕共顶点的正方形侧面相同，共有八个相同的小正方体〔7〕，小正方体〔7〕朝里三个侧面分别与三个相邻扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕底面平行并留有缝糟〔8〕，缝糟〔8〕的宽度与小块a的方片〔4〕厚度相等，深度与方片〔4〕伸出扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕底面的部分〔6〕相等，共有二十四条相同的缝糟〔8〕。
4.根据权利要求1或2所述的宝石花，其特征是框盒为立方体，每面成中心为正方形的十字样，正方形四角内壁有四个小圆柱〔10〕，两个相邻小圆柱〔10〕间的距离等于连着的两个小块上两个平行扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕间的距离，小圆柱〔10〕底面直径为小块扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕的高度，小圆柱〔10〕的高度是小块a的方片〔4〕伸出扁圆柱〔1〕、〔2〕、〔3〕底面的部分〔6〕的长度。
专利摘要一种由小块和框盒组成的智力玩具，同样的三个扁圆柱互为垂直组成的小块分成互有凸凹状结构的两组各四个彼此间隔装入框盒内，组成了2×2×2个小块的立方体。立方体每个平面上的四个小块都能绕各个小块自身每面中心作转动，即在三维立体空间中转动。
文档编号A63F9/06GK2087978SQ9121512
公开日1991年11月6日 申请日期1991年2月7日 优先权日1991年2月7日
发明者王劲 申请人:王劲