CN1082937A - 智力玩具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智力玩具，包括四个互相连接的 支轴，每个支轴上固定了一个弧形三角扇形体，该扇 形体可以绕支轴转动；还有多个自由的扇形体，包括 六块弧形四方扇形体，和四块三角扇形体，自由的和 固定的扇形体组合在一起形成一个球，扇形体可以有 多个相对位置，而且可在所述的相对位置之间移动， 这种移动是靠在垂直于该支轴平面内使一些扇形体 相对于其它的扇形体做相对转动的方式来实现。

Description

本发明涉及一种智力玩具。
三维逻辑智力玩具已提出过专利申请，例如鲁别克（Rubik）的匈牙利专利第170062号或阿尔福特（Alford）的美国US4558866号专利，这些智力玩具由多个互相锁定的扇形体组成立方体或规则的多面体。
美国US4558866专利还提出了一个球形的智力玩具，它由至少是三种不同形状的18个扇形体所组成。这种玩具的缺点是非常难于制造。
本发明的目的是提供一种改良的球形智力玩具。
本发明的另一个目的是提供更具乐趣的三维立体逻辑智力玩具。
根据本发明的第一个目的，本发明提供一种智力玩具，包括多个扇形体组成的一个整体，其特征在于：其包括四个互相连接的支轴，每个支轴上固定一个可绕支轴转动的弧形的三角扇形体，该智力玩具还包括有六个自由的弧形四方扇形体和四个自由的三角扇形体，上述自由的和固定的扇形体组合在一起形成一个球，上述扇形体有多个相对位置，还可以在所述的相对位置之间移动，通过在垂直于该支轴的平面内使一些扇形体对其它的扇形体做相对转动的方式来实现这个移动。
本发明的目的还可以如下方式达到：所述的智力玩具，其特征在于：所说的支轴被连接到一个中心轴套上，支轴可相对于该轴套作转动。
所述的智力玩具，其特征在于：上述各扇形体的边长是相等的。
所述的智力玩具，其特征在于：在扇形体上设有鱼鳞板，用它与其它扇形体啮合以保持玩具成为一个整体。
所述的智力玩具，其特征在于：其中多个扇形体具有活销/止动机构以便调整扇形体使其位于一些能作所述的相对转动的方位上。
所述的智力玩具，其特征在于：在一个位置上至少在两块扇形体表面上组成一个图像。
所述的智力玩具，其特征在于：该图像设在一个弧形四方扇形体和四个相邻的三角扇形体上。
所述的智力玩具，其特征在于：该图像在两个相邻的弧形四方扇形体和两个介于它们之间的弧形三角扇形体上。
所述的智力玩具，其特征在于：该图像是三维的。
所述的智力玩具，其特征在于：该图像是在所述的扇形体上形成的凸起的浮雕。
根据本发明的第二个目的，本发明提供了一种智力玩具，包括多个扇形体，其特征在于：它们组合在一起形成一个规则的形状，这些扇形体可以作相对移动，而且在某一方位上，在一组扇形体表面上设有一个三维的图像。
所述的智力玩具，其特征在于：该三维图像可以是一个动画人物。
所述的智力玩具，其特征在于：该图像可以是在扇形体上形成凸起的浮雕。
所述的智力玩具，其特征在于：它可以是一个多面体，并且至少多面体的一侧的部分表面是由一组扇形体所组成。
所述的智力玩具，其特征在于：在另一组扇形体上还可以形成一个另外的三维图像。
所述的智力玩具，其特征在于：它可以是球形的。
与现有的转动智力玩具相比较，本发明常常是整个半球对另一半球转动。由于有四个转动轴，因此有8个不同的半球。
现在，结合附图描述本发明的实施例。
图1是本发明的一个实施例的立体视图。
图2是图1所示装置的四个固定扇形体和支架结构的立体图。
图3是与图2相似的立体图，不过还示出了一个自由的扇形体。
图4与图1相似，不过还示出了一些移动的扇形体。
图5示出了图1所示实施例的一块弧形三角扇形体和一块弧形四方扇形体。
图6是与图1相似的视图，不过表示了在五块扇形体上组成图像的智力玩具。
图7是与图1相似的视图，不过表示了在四块相邻的扇形体上组成的图像。
图1给出了本发明的一个球形的逻辑智力玩具。该玩具被分成多个弧形的扇形体，包括6个弧形四方扇形体100，和8个弧形三角扇形体200。这些扇形体能绕垂直于四个非正交平面300、302、304和306的轴线作相对转动。该玩具能选用多个方位，虽说它只能绕垂直于非正交平面300、302、304、306的轴旋转。正常方位采用图1所示的形式。此时，表面被扇形体的各边连续地确定。绕任何一个轴的转动可使扇形体的相对位置以许多不同的方法得到改变。由于智力玩具是圆的，所以任何特定的扇形体的确定比一个多面体玩具要困难得多。
在图2-5中，该智力玩具的结构被表示得更加详细。
参看图2，它表示了玩具的中心支架结构，它有一个中心轴套400，有四个支轴402、404、406、408和它相连接，使每个支轴与其它支轴组成相同的角度（arc        cos（-1/3））。固定的弧形三角扇形体202、204、206和208分别与支轴402、404、406、408相连接。每个支轴与轴套之间的接头可使支轴绕支轴的纵轴作相对于轴套的转动。
在上述四个固定的弧形三角扇形体之间分设有多个自由的扇形体，它们包括6块弧形四方扇形体，它们装在相邻的固定三角扇形体202-208之间，例如在图3中，弧形四方扇形体102被装在固定弧形三角扇形体204和208之间。在图4中，弧形四方扇形体104被装在弧形三角扇形体204和206之间。还有4个自由的弧形三角扇形体，它们被装在上述弧形四方扇形体之间的那些尚未被固定三角扇形体202-208充满的位置上，例如，在图4中的弧形三角扇形体210、212。这些扇形体的边长都是相等的，而且是弧形的。
这些扇形体组合在一起就形成了如图1所示的球。
本发明的智力玩具的三角扇形体具有一种特殊关系，4个固定的三角扇形体确定了一个四面体的角隅，而且这4个三角扇形体将保持这样一种固定的相对位置。与此相应，4个自由的三角扇形体也组成另一个四面体的角隅。虽然移动这个智力玩具后这些扇形体会被转动，但这四个固定三角扇形体和另一组四个自由的三角扇形体常常保持它们的相对位置。
每块自由扇形体都具有如图5所示的鱼鳞板，以便使这些扇形体组合在一起。自由的三角扇形体有三角形的鱼鳞板502，自由的四方扇形体有一个明显的长方形的鱼鳞板504，它们都是弧形的。在装配扇形体时，四方扇形体的长方形鱼鳞板504向支轴方向延伸，如图3所示，以便在“正常”方位时，在四方扇形体与相邻的固定三角扇形体之间形成搭接。
鱼鳞板504的两边的突耳506可与其它鱼鳞板504的突出端相连，并使鱼鳞板502的连接边与弧形四方扇形体啮合，同时可在“正常”方位相对的转动。
假如智力玩具排成如图1所示的“正常”方位，该玩具将能绕四个转轴中任何一个轴转动，而鱼鳞板能将玩具结合在一起。
为了调整扇形体的方位，在这些方位上它们可以在非正交平面内作相对转动，本发明提供了一种活销/止动机构来确定弧形四方扇形体相对于自由弧形三角扇形体的位置。弧形三角扇形体的每个面上有一个被销住的滚珠轴承602，用弹簧（图中未示出）的力使它穿过开口604而露出来。每个弧形四方扇形体100的两个相对表面上开有定位槽606，在它们的另一侧鱼鳞板504的舌部505伸在外面。使用时，滚珠轴承602以发出咔嚓声而止动的方式与定位槽606啮合，使扇形体处在可以绕四个轴中任何一个轴转动的方位上。通过这一机构上述的四方扇形体和三角扇形体也可以在另一些位置上互相啮合，但这些可能容易被忽略，因为该玩具在它已经转到这些位置时，该智力玩具就不能再绕其它任何一个轴转动。
在使用中，宁肯让该玩具用预先确定的图案或颜色来标记以便确定不同扇形体的简单的相对方位。例如，可以使一个旋转平面的一侧所组成的半个玩具涂上红色，另外的涂上兰色。
然而，最好还是在几块扇形体上组成一个图像，例如一个动画人物。在图6和图7中已经给出了描述这一方法的两个实施例。在图6中，图像做在一个弧形四方扇形体和相邻的四个弧形三角扇形体表面上。在图7中，图像做在两个弧形四方扇形体和两个插入其中的弧形三角扇形体上。而且，为了使该智力玩具更加复杂，可以在玩具的反面的相应扇形体上做另一个图像。
如图6和图7中所示的图像不是二维的像，而是做成从玩具表面突起的三维雕塑品。另外，为了使玩具具有一个新颖的，对眼睛有感染的外观，三维图像使玩具具有一个可被使用者感觉到的凸凹的轮廓。这就使该玩具可以被视力较差的人使用，他们可以靠触摸而不是用视觉来解这个玩具。而且提供这样一种凸起的图像还能使一个视力正常的人以一种全新的方式通过视觉或触觉去“观察”这个玩具。当扇形体处在还没有完成图像的某一个方位时，使用者将能够部分地看到完整的图像，而且还可以在玩具的“暗边”觉察到那些尚未到位的扇形体的所在位置。
本发明除了具有上述的效果以外，还具有结构较为简单，易于制造的优点，并且解法较为复杂，从而增加了它的趣味性。
虽然如上述该玩具的图像是做在四个和五个扇形体上，但这不能看做是限制性的，图像可以做在任何个数的扇形体上。而且，在球形玩具表面上使用三维图像也不应解释成是限制性的，它可以用在其它形式的转动智力玩具上，例如可以用在任何多面体形式的智力玩具上。

Claims (16)

1、一种智力玩具，包括多个扇形体组成的一个整体，其特征在于：其包括四个互相连接的支轴，每个支轴上固定一个可绕支轴转动的弧形的三角扇形体，该智力玩具还包括有六个自由的弧形四方扇形体和四个自由的三角扇形体，上述自由的和固定的扇形体组合在一起形成一个球，上述扇形体有多个相对位置，还可以在所述的相对位置之间移动，通过在垂直于该支轴的平面内使一些扇形体对其它的扇形体做相对转动的方式来实现这个移动。
2、按权利要求1所述的智力玩具，其特征在于：所说的支轴被连接到一个中心轴套上，支轴可相对于该轴套作转动。
3、按权利要求1或2所述的智力玩具，其特征在于：上述各扇形体的边长是相等的。
4、按权利要求1所述的智力玩具，其特征在于：在扇形体上设有鱼鳞板，用它与其它扇形体啮合以保持玩具成为一个整体。
5、按权利要求1所述的智力玩具，其特征在于：其中多个扇形体具有活销/止动机构以便调整扇形体使其位于一些能作所述的相对转动的方位上。
6、按权利要求1所述的智力玩具，其特征在于：在一个位置上至少在两块扇形体表面上组成一个图像。
7、按权利要求6所述的智力玩具，其特征在于：该图像设在一个弧形四方扇形体和四个相邻的三角扇形体上。
8、按权利要求6所述的智力玩具，其特征在于：该图像在两个相邻的弧形四方扇形体和两个介于它们之间的弧形三角扇形体上。
9、按权利要求6或7或8所述的智力玩具，其特征在于：该图像是三维的。
10、按权利要求9所述的智力玩具，其特征在于：该图像是在所述的扇形体上形成的凸起的浮雕。
11、一种智力玩具，包括多个扇形体，其特征在于：它们组合在一起形成一个规则的形状，这些扇形体可以作相对移动，而且在某一方位上，在一组扇形体表面上设有一个三维的图像。
12、按权利要求11所述的智力玩具，其特征在于：该三维图像是一个动画人物。
13、按权利要求11或12所述的智力玩具，其特征在于：该图像是在扇形体上形成凸起的浮雕。
14、按权利要求11所述的智力玩具，其特征在于：它是一个多面体，并且至少多面体的一侧的部分表面是由一组扇形体所组成。
15、按权利要求11所述的智力玩具，其特征在于：在另一组扇形体上还形成一个另外的三维图像。
16、按权利要求11所述的智力玩具，其特征在于：它是球形的。
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