EA032595B1

EA032595B1 - Конструктор из тетракаидекаэдров

Info

Publication number: EA032595B1
Application number: EA201690691A
Authority: EA
Inventors: Хэн Чжан
Original assignee: Хэн Чжан
Priority date: 2013-09-29
Filing date: 2014-09-25
Publication date: 2019-06-28
Also published as: DK3050608T3; CN104190091B; KR101844696B1; WO2015043477A1; PH12016500801B1; AU2014327989B2; WO2015042988A1; EP3050608A1; MX2016004015A; US9687749B2; JP2015531666A; ZA201602869B; ES2771573T3; BR112016006884B1; US20160367907A1; KR20160056931A; JP6063578B2; SG11201602435YA; PE20160694A1; CN104190091A

Abstract

Конструктор из тетракаидекаэдров, содержащий множество основных блоков (1), при этом конструкция, форма и размеры основных блоков (1) одинаковы. Основной блок (1) является тетракаидекаэдром с шестью квадратными гранями (8) и восьмью гексагональными гранями (9). Шесть квадратных граней (8) разделены на три группы, при этом две квадратные грани (8) в одной группе параллельны. Восемь гексагональных граней (9) разделены на четыре группы, при этом две гексагональные грани (9) в одной группе параллельны. Два и более основных блока (1) соединены вставкой и/или неразъемно соединены и образуют одну группу. По меньшей мере на одной из квадратных граней (8) каждого основного блока (1) выполнен шип (3), а на другой квадратной грани (8), находящейся на одной осевой линии с шипом (3), выполнено гнездо (2). Шип (3) и гнездо (2) любых двух основных блоков (1) или основных блоков в любых двух группах соответствуют друг другу. Два или более основных блока (1) в одной группе соединены и образуют комплекс.

Description

Настоящее изобретение относится к сборочным конструкторам, а точнее к конструктору из тетракаидекаэдров.

Цель изобретения

Для сборки по разным формам, например здание, робот и т.д., существующие конструкторы изготавливаются из основных блоков разных форм. Основные причины: 1) используя существующие модульные блоки, можно собирать только конструктор с широкой нижней частью и узкой верхней частью, например пирамиду, ввиду этого разнообразие форм, собранных из существующих конструкторов, мало, а творческие возможности для детей ограниченны; 2) в случае использования существующих основных блоков собранная форма не устойчива, при незначительном наклоне или качании собранная форма разрушается, что приводит к потере интереса сборки конструктора у детей. При этом стоимость обработки составных деталей большая, кроме того, способ сборки сложен для детей, и ввиду этого интерес не большой. Типы соединения между блоками разных форм разные, поэтому некоторые блоки не могут соединяться между собой. Вышеуказанные факты ограничивают развитие творческого мышления у детей и не способствуют развитию ума и созданию трехмерного пространственного восприятия у детей.

Сущность изобретения

Объектом настоящего изобретения является создание конструктора из тетракаидекаэдров, состоящего из зерновидных блоков одного типа. Любые два основных блока могут соединяться в сборку, более того, несложным способом, тем самым вызывая интерес и желание создавать у детей. Основные блоки одинакового размера могут составлять трехмерную модель различной конструкции, конструкция которой будет более надежной независимо от того, что верхняя часть больше, а нижняя часть меньше, или конструкция несимметрична. Процесс успешной сборки конструктора будет радовать детей, что вызовет у них большой интерес. Более того, у детей будет развиваться пространственное восприятие и творчество.

Цель настоящего изобретения осуществляется с помощью приведенного ниже технического решения: конструктор из тетракаидекаэдров, содержащий множество основных блоков, при этом конструкция, форма и размеры основных блоков одинаковы; основной блок является тетракаидекаэдром с шестью квадратными гранями и восьмью гексагональными гранями, при этом шесть квадратных граней разделены на три группы, при этом две квадратные грани в одной группе параллельны; восемь гексагональных граней разделены на четыре группы, при этом две гексагональные грани в одной группе параллельны; два и более основных блока соединены вставкой и/или неразъемно соединены и образуют одну группу; по меньшей мере на одной из квадратных граней каждого основного блока выполнен шип; на другой квадратной грани, находящейся на одной осевой линии с шипом, выполнено гнездо; шип и гнездо любых двух основных блоков соответствуют друг другу или шипы и гнезда основных блоков в любых двух группах соответствуют друг другу; причем шип состоит из квадратной части, конической части и круглой части, при этом квадратная часть соединена с квадратной гранью в вертикальном направлении, квадратная часть соединена с круглой частью посредством конической части, длина стороны квадратной части больше, чем диаметр круглой части; при этом два или более основные блока в одной группе соединены и образуют комплекс, причем четыре и более основных блока образуют группу, в центре соединения каждых четырех основных блоков образовано установочное углубление, в центре которого находится квадратное отверстие, при этом квадратное отверстие соответствует любой квадратной грани основного блока, при этом указанные блоки конструктора выполнены с возможностью расположения в поперечном или продольном направлениях.

Кроме того, чтобы осуществить цель настоящего изобретения, можно применять следующее техническое решение: основные блоки в группе соединены с основным блоком или основными блоками в группе посредством третьего основного блока или основных блоков в третьей группе, при этом установочное углубление первого основного блока или основных блоков в первой группе совпадают с установочным углублением основных блоков во второй группе; направление шипов основных блоков в первой группе и направление шипов основных блоков во второй группе перпендикулярны или параллельны друг другу; третий основной блок или основные блоки в третьей группе и основные блоки во второй группе соединены посредством шипа и гнезда таким образом, что основные блоки во второй группе и третий основной блок или основные блоки в третьей группе соответственно соединены с первым основным блоком или основными блоками в первой группе, при этом первый основной блок или основные блоки в первой группе блокированы. Четвертый основной блок или основные блоки в четвертой группе соединены посредством шипа и гнезда, при этом четвертый основной блок или основные блоки в четвертой группе и третий основной блок или основные блоки в третьей группе соответственно расположены с двух боков основных блоков в первой группе; третий основной блок или основные блоки в третьей группе, четвертый основной блок или основные блоки в четвертой группе и основные блоки во второй группе соединены с первым основным блоком или основными блоками в первой группе, при этом первый основной блок или основные блоки в первой группе блокированы. Основные блоки в первой группе и основные блоки во второй группе представляют собой шесть основных блоков, образующих комплекс из расположенных в два ряда шести основных блоков; основные блоки в третьей группе представляют со

- 1 032595 бой два основных блока, образующих комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков; два основных блока из основных блоков в первой группе соответствуют двум установочным углублениям основных блоков во второй группе; основные блоки в третьей группе и основные блоки во второй группе соединены; основные блоки во второй группе и основные блоки в третьей группе блокируют основные блоки в первой группе; направление шипов основных блоков в первой группе перпендикулярно направлению шипов основных блоков во второй группе. Расстояние между квадратными гранями основных блоков составляет Н1, при этом Н1 = 8 мм, 16 мм, 24 мм или 32 мм. На основных блоках выполнены дополнительные шипы, при этом квадратная грань, на которой расположен дополнительный шип, перпендикулярна квадратной грани, на которой расположен шип. Гнезда являются сужающимися отверстиями с широкой внешней частью и узкой внутренней частью. Вокруг конической части шипа установлен комплекс из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков, при этом комплекс из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков представляет собой конструкцию из четырех малых основных блоков, расположенных в два ряда по два в каждом; форма и конструкция малых основных блоков и основных блоков одинаковы, но размер малых основных блоков составляет половину размера основных блоков; квадратное отверстие между четырьмя малыми основными блоками соответствует конической части; диаметр круглой части равен диаметру шипа малого основного блока. На одной стороне основного блока установлен соединительный вал, осевая линия соединительного вала перпендикулярна осевой линии шипа; с одной стороны соединительного вала установлено сферическое тело, в сферическом теле выполнено приемное отверстие; приемное отверстие и гнездо расположены на одной стороне; осевая линия соединительного вала соответственно проходит через центр сферического тела и основного блока; соединительный вал, сферическое тело и основной блок образуют ось вращения; диаметр сферического тела меньше или равен диаметру вписанной окружности основного блока. На оси вращения установлено по меньшей мере два сферических тела и основных блока, при этом два соседних сферических тела соединены посредством соединительного вала, два соседних основных блока соединены посредством соответствующих квадратных граней, центр сферических тел и основных блоков на одной оси вращения расположен на одной линии; на оси вращения установлено по меньшей мере два комплекса, при этом по меньшей мере два комплекса соединены и образуют определенный комбинированный элемент; квадратные отверстия между двумя комплексами соединены с соединительным валом между двумя сферическими телами; комбинированный элемент вращается за счет оси вращения и не может скользить в направлении длины оси вращения. Этапы блокировочного соединения третьего комплекса из расположенных в два ряда четырех основных блоков с другим комплексом следующие: сначала обеспечивают первый комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков в один ряд, второй комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков в один ряд, третий комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков в один ряд, третий комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения четырех основных блоков в два ряда, другой комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения основных блоков, и соединяют установочное углубление третьего комплекса из расположенных в два ряда четырех основных блоков с одним основным блоком другого комплекса; затем соединяют второй комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно с третьим комплексом из расположенных в два ряда четырех основных блоков посредством шипа и гнезда, при этом второй комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков расположены с двух боков другого комплекса; второй комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков, третий комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс из расположенных в два ряда четырех основных блоков зажимают в другом комплексе, блокируя его; наконец, во второй комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков устанавливают первый комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков, при этом первый комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно соединяют с основными блоками на одной стороне второго комплекса из расположенных в один ряд двух основных блоков и третьего комплекса из расположенных в один ряд двух основных блоков.

Положительный эффект настоящего изобретения: образование разных форм, используя единичные основные блоки, которые могут соединяться при вставке, пересечении, зацеплении. При этом несимметричная модель и модель с большой верхней части и маленькой нижней части будут более прочными и рассыплются. Модель может проходить по двум взаимоперепендикулярным направлениям и в разных формах. Кроме того, блокировочная конструкция может обеспечить надежное соединение между разными частями, модель не рассыпается во время перемещения и игры. К основному блоку можно добавить дополнительный шип, который может дополнять направления соединения основных блоков, обогатив виды сборки. При этом формы собираемой модели разные, а конструкция надежная. В основном блоке

- 2 032595 можно выполнить паз и вставку для соединения основных блоков в наклонном направлении и образования разных узоров трехмерной модели. Это будет интереснее. Комплекс предназначен для детей от 3 лет и младше. Благодаря настоящему изобретению можно пораньше развить пространственное восприятие и творчество у детей. Другие преимущества настоящего изобретения: простая и прочная конструкция, низкая стоимость изготовления и простое соединение.

Описание графических материалов

Фиг. 1 - схема конструкции первого варианта осуществления конструктор из тетракаидекаэдров согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 - вид сверху по фиг. 1;

фиг. 3 - вид снизу по фиг. 1;

фиг. 4 - пространственное изображение по фиг. 1;

фиг. 5 - схема конструкции второго варианта осуществления конструктора из тетракаидекаэдров согласно настоящему изобретению;

фиг. 6 - вид сверху по фиг. 5;

фиг. 7 - вид снизу по фиг. 5;

фиг. 8 - пространственное изображение по фиг. 5;

фиг. 9 - схема конструкции второго варианта осуществления конструктора из тетракаидекаэдров согласно настоящему изобретению;

фиг. 10 - вид сверху по фиг. 9;

фиг. 11 - вид снизу по фиг. 9;

фиг. 12 - пространственное изображение по фиг. 9;

фиг. 13 - схема конструкции комплекса из расположенных в один ряд четырех основных блоков; фиг. 14 - схема конструкции из расположенных в два ряда четырех основных блоков;

фиг. 15 - схема конструкции комплекса из расположенных в два ряда шести основных, образованных из шести основных блоков, расположенных в два ряда по три в каждом;

фиг. 16 - схема сборки двух комплексов из расположенных в два ряда четырех основных блоков и комплекса из расположенных в один ряд четырех основных блоков, чтобы четко показать форму, установочное углубление показано пунктирной линией;

фиг. 17 - схема сборки комплекса из расположенных в два ряда четырех основных блоков и комплекса из расположенных в один ряд трех основных блоков. На фигуре вставки двух комплексов по обратным направлениям. Основная вставка соединяется с квадратным отверстием;

фиг. 18 - пространственное изображение по фиг. 17;

фиг. 19 - схема сборки по фиг. 17;

фиг. 20 - собранная модель из двух комплексов из расположенных в два ряда шести основных блоков, комплекса из расположенных в один ряд трех основных блоков и комплекса из расположенных в один ряд двух основных блоков;

фиг. 21 - пространственное изображение по фиг. 20;

фиг. 22 - схема сборки по фиг. 20;

фиг. 23 - схема сборки по фиг. 20 с другого ракурса;

фиг. 24 - схема конструкции оси вращения;

фиг. 25 - вид сверху по фиг. 24;

фиг. 26 - пространственное изображение по фиг. 24;

фиг. 27 - схема конструкции соединения оси вращения 17 и двух комплексов из расположенных в один ряд семи основных блоков. Два комплекса из расположенных в один ряд семи основных блоков соединяются в комбинацию посредством шипа и гнезда. Квадратное отверстие между двумя комплексами из расположенных в один ряд семи основных блоков соответствует соединительному валу 14 оси вращения 17;

фиг. 28 - пространственное изображение по фиг. 27;

фиг. 29 - пространственное изображение по фиг. 27 с другого ракурса;

фиг. 30 - схема конструкции основного блока другого типа. На фигуре шип состоит из квадратной части 18, конической части 19 и круглой части 20;

фиг. 31 - схема соединения основного блока (фиг. 30) и комплекса 21 из расположенных в два ряда малых четырех основных блоков;

фиг. 32 - схема сборки по фиг. 31;

фиг. 33 - схема фиксированного соединения;

фиг. 34 - разобранный вид по фиг. 33;

фиг. 35 - блок установочной оси из двух комплексов из расположенных в один ряд семи основных блоков в соединении с помощью гнезда, проходя через центр, и шипа;

фиг. 36 - пространственное изображение по фиг. 35;

фиг. 37 - пространственное изображение по фиг. 35 с другого ракурса;

фиг. 38 - схема режима эксплуатации собранного танка;

фиг. 39 - схема режима эксплуатации собранного дома;

- 3 032595 фиг. 40 - схема режима эксплуатации собранного орла;

фиг. 41 - схема режима эксплуатации собранной ящерицы;

фиг. 42 - схема режима эксплуатации собранной змеи;

фиг. 43 - схема режима эксплуатации собранного трактора;

фиг. 44 - схема режима эксплуатации собранной фарфоровой бутылки;

фиг. 45 - схема режима эксплуатации собранного мотора;

фиг. 46 - схема режима эксплуатации собранного робота;

фиг. 47 - схема режима эксплуатации собранного корсарского корабля;

фиг. 48 - схема режима эксплуатации собранного велосипеда; фиг. 49 - схема режима эксплуатации собранного вертолета; фиг. 50 - схема режима эксплуатации собранного ветряка;

фиг. 51 - схема режима эксплуатации собранного чертового колеса;

фиг. 52 - схема режима эксплуатации собранного пистолета.

Ссылочные позиции.

- Основной блок,

- гнездо,

- шип,

- вставка,

- паз,

- установочное углубление,

- дополнительный шип,

- квадратная грань,

- гексагональная грань,

- квадратное отверстие,

- первый комплекс из расположенных в два ряда четырех основных блоков,

- второй комплекс из расположенных в два ряда четырех основных блоков,

- комплекс из расположенных в один ряд четырех основных блоков,

- соединительный вал,

- сферическое тело,

- приемное отверстие,

- ось вращения,

- квадратная часть,

- коническая часть,

- круглая часть,

- комплекс из расположенных в два ряда малых четырех основных блоков,

- первый комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков,

- первый комплекс из расположенных в один ряд трех основных блоков,

- второй комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков,

- третий комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков,

- третий комплекс из расположенных в два ряда четырех основных блоков.

Варианты осуществления

Как показано на фиг. 1, конструктор из тетракаидекаэдров согласно изобретению состоит из множества основных блоков 1. Количество основных блоков 1, как обычно, составляет два или более. Конструкция, форма и размеры основных блоков 1 одинаковы. Основной блок 1 является тетракаидекаэдром с шестью квадратными гранями 8 и восьмью гексагональными гранями 9. Шесть квадратных граней 8 делятся на три группы, при этом две квадратные грани 8 в одной группе параллельны. Восемь гексагональных граней 9 делятся на четыре группы, при этом две гексагональные грани 9 в одной группе параллельны. Два и больше основных блока 1 взаимно соединяются вставкой и/или посредством неразъемного соединения с образованием одной группы. По меньшей мере на одной из квадратных граней 8 каждого основного блока 1 выполнен шип 3, а на другой квадратной грани 8, находящейся на одной осевой линии с шипом 3, выполнено гнездо 2. Шип 3 и гнездо 2 находятся на одной осевой линии, при этом осевая линия шипа 3 перпендикулярна квадратной грани 8 его места расположения. Шип 3 и гнездо 2 любых двух основных блоков 1 соответствуют друг другу или шип 3 и гнездо 2 любых двух групп основных блоков 1 соответствуют друг другу. Несколько основных блоков 1 можно последовательно соединять начало с концом посредством шипа 3 и гнезда 2 с образованием полосового элемента. Длина полосового элемента зависит от количества основных блоков 1. Из нескольких полосовых элементов можно составить трехмерную модель путем параллельного расположения в одном слое и перпендикулярного расположения в разных слоях, при этом соседние элементы в разных слоях взаимно зацепляются, при этом конструкция трехмерной модели будет более прочной и устойчивой. Чтобы обеспечить удобство сборки и разборки для детей, а также прочное соединение шипа 3 и гнезда 2, гнездо 2 выполнено как квадратное или круглое отверстие, а шип 3 может быть выполненным как цилиндрическая или квадратная вставка. Выполненное как квадратное отверстие гнездо 2 соединяется с цилиндрическим шипом, или выполненное как

- 4 032595 круглое отверстие гнездо 2 соединяется с квадратным шипом, при этом получаемое соединение лучше, а также и надежнее, не будет слишком крепким для разборки детьми. Элемент, образованный путем соединения квадратной грани 8 или гексагональной грани двух или больше основных блоков 1 в одной группе, представляет собой комплекс. Гнезда 2 всех основных блоков 1 в комплексе могут быть одинаково направлены.

Как показано на фиг. 13, четыре основных блока 1 соединяются в комплекс из расположенных в один ряд четырех основных блоков. Как показано на фиг. 14, четыре основных блока 1 соединяются в комплекс из расположенных в два ряда основных блоков, по два в каждом. Два соседних основных блока 1 в одном ряду соединяются посредством квадратной грани 8. Шипы 3 и гнезда 2 всех основных блоков 1 одинаково направлены для удобства сборки. Как показано на фиг. 14 и 15, четыре соседних основных блока 1 образуют одно установочное углубление 6, при этом в центре установочного углубления 6 находится квадратное отверстие 10. При сборке квадратное отверстие 10 может обеспечивать пространство для расположения шипа 3 присоединяемого элемента, таким образом, конструкция собираемой модели будет более плотной. Два комплекса основных блоков могут соединяться посредством шипов 3 и квадратных отверстий 10. Благодаря большему размеру комплекса можно предотвращать его проглатывание детьми, кроме того, обеспечивается удобство для быстрой сборки по соответствующему замыслу, так как настоящее изобретение больше предназначено для детей от 3 до 8 лет.

Установочное углубление 6 образуется одной квадратной гранью и четырьмя гексагональными гранями 9, при этом профиль установочного углубления 6 может полностью соответствовать основному блоку 1; как показано на фиг. 16, два установочных углубления 6 первого комплекса 11 из расположенных в два ряда четырех основных блоков и второго комплекса 12 из расположенных в два ряда четырех основных блоков могут образовать полость, идентичную профилю основного блока 1, с которой можно ввести в зацепление основной блок 1 комплекса 13 из расположенных в один ряд четырех основных блоков, таким образом, нет необходимости в соединении комплекса 13 из расположенных в один ряд четырех основных блоков с первым комплексом 11 из расположенных в два ряда четырех основных блоков и вторым комплексом 12 из расположенных в два ряда четырех основных блоков, поскольку можно сразу прочно соединить комплекс 11 из расположенных в два ряда четырех основных блоков со вторым комплексом 12 из расположенных в два ряда четырех основных блоков, при этом эффективность разборки повышается. Чтобы четко показать трехмерную форму установочного углубления 6, на фиг. 16 установочное углубление 6 отмечено пунктирной линией. Как показано на фиг. 15, шесть основных блоков 1 соединяются в комплекс из расположенных в два ряда основных элементов, по три в каждом, при этом соседние два основных блока 1 в одном ряду соединяются посредством квадратных граней 8, при этом шипы 3 и гнезда 2 всех основных блоков 1 одинаково направлены; соседние четыре основных блока 1 образуют одно установочное углубление 6, при этом в центре установочного углубления 6 находится квадратное отверстие 10.

Четыре или больше основных блока 1 соединяются в одну группу. Между каждыми четырьмя основными блоками 1 образуется одно установочное углубление 6, в центре которого находится квадратное отверстие 10. Квадратное отверстие 10 может сочетаться с любой квадратной гранью 8, и конструктор из тетракаидекаэдров проходит в поперечном или продольном направлениях.

Как показано на фиг. 20-23, три группы основных блоков 1 соединяются в комбинацию. Основные блоки 1 в первой группе и основные блоки 1 во второй группе представляют собой шесть основных блоков 1, образующих комплекс из расположенных в два ряда шести основных блоков 1; основные блоки 1 в третьей группе представляют собой два основных блока 1, образующих комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков. Два основных блока 1 из основных блоков 1 в первой группе соответствуют двум установочным углублениям 6 основных блоков 1 во второй группе, то есть два основных блока 1, обозначенные с, соответствуют двум установочным углублениям 6. Основной блок 1, обозначенный Ь, является составной частью установочного углубления 6. Основной блок 1, обозначенный а, из основных блоков 1 в третьей группе соединяется с основным блоком 1, обозначенным Ь, из основных блоков 1 во второй группе посредством шипа и гнезда, таким образом, основной блок 1 в первой группе фиксируется основным блоком 1 во второй группе и основным блоком 1 в третьей группе. Направление шипа 3 основного блока 1 в первой группе перпендикулярно направлению шипа 3 основного блока 1 во второй группе, при этом конструктор может проходить по четырем направлениям, модели, образованные из конструктора, будут еще более разнообразными, блокировочная конструкция может обеспечить более надежное соединение разных элементов модели, и модель не рассыпается при перемещении и игре.

Для того чтобы основные блоки 1 каждой группы соединялись надежнее, можно добавлять основные блоки 1 четвертой группы. Основные блоки 1 в четвертой группе представляют собой три основных блока 1, образующих комплекс из расположенных в один ряд трех основных элементов 1; основные блоки 1 в четвертой группе и основные блоки 1 в третьей группе соответственно расположены с двух боков основных блоков 1 в первой группе и соединяются с основными блоками 1 во второй группе; основные блоки 1 третьей группы вместе с основными блоками 1 в четвертой группе и основными блоками 1 во второй группе блокируют основные блоки 1 в первой группе.

Чтобы получить еще большее многообразие собираемых форм и еще более детальные модели, рас

- 5 032595 стояние между квадратными гранями 8 в одной группе основных блоков 1 составляет Н1, при этом Н1 = 8, 16, 24 или 32 мм. Основные блоки 1 с тремя размерами могут применяться совместно.

Для обеспечения надежного соединения шипа 3 с гнездом 2 и удобной разборки детьми высота шипа 3 составляет Н2, при этот величина Н2 составляет 2-10 мм.

Как показано на фиг. 1 и 13, на основном блоке 1 выполнен дополнительный шип 7, при этом квадратная грань 8, на которой расположен дополнительный шип 7, перпендикулярна квадратной грани 8, на которой находится шип 3. Основной блок 1 с дополнительным шипом 7 может использоваться в качестве обеспечивающей изгиб соединительной детали, при этом между многими элементами в собранной модели возможно относительное вращение. Например, основной блок 1 с дополнительным шипом 7 может применяться в качестве сустава собранного робота, таким образом, за счет вращения рук или ног в разных направлениях модель будет больше казаться живой.

Кроме того, для надежного соединения гнезда 2 и шипа 3 и обеспечения возможности удобного введения шипа 3 в гнездо 2 детьми, как показано на фиг. 2, гнездо 2 является сужающимся отверстием с широкой внешней частью и узкой внутренней частью. В гнездо 2 согласно этому варианту можно вводить шип 3, чтобы процесс соединения был более удобным и быстрым.

Как показано на фиг. 5-8, на каждой из четырех гексагональных граней 9 основного блока 1, расположенных близко к шипу 3, можно выполнить паз 5. На каждой из четырех гексагональных граней 9, расположенных близко к гнезду 2, можно выполнить вставку 4. Четыре паза 5 и четыре вставки 4 точно соответствуют друг другу, то есть паз 5 на каждой из двух соседних гексагональных граней 9 соответствует вставке 4. Два основных блока 1 могут соединяться не только в прямом направлении посредством гнезда 2 и шипа 3, но и в наклонном направлении посредством вставки 4 и паза 5, поэтому при использовании основных блоков 1 согласно этому варианту можно собирать трехмерные модели с разными узорами и с лучшей стабильностью. Как показано на фиг. 5-8, основной блок с пазом 5 и вставкой 4 может соединяться с комплексом посредством шипа и гнезда и посредством паза 5 и вставки 4 может быть соединительной деталью, и элементы модели можно соединять в наклонном направлении, таким образом, повышается изменяемость форм моделей и обеспечивается надежность моделей. Два или более основных блоков 1 также могут соединяться в комплекс посредством гексагональных граней 9. Вставка 4 также может быть выполнена цилиндрической формы. Паз 5 может быть выполнен в виде круглого отверстия.

Для повышения надежности соединения двух основных блоков 1 в наклонном направлении, как показано на фиг. 9-12, на каждой из четырех гексагональных граней 9 основного блока 1, расположенных близко к шипу 3, выполнено два паза 5, а на каждой из четырех гексагональных граней 9, расположенных близко к гнезду 2, выполнено две вставки 4; восемь пазов 5 и восемь вставок 4 точно соответствуют друг другу.

Для осуществления соединения основных блоков разных размеров имеется много способов сборки, таким образом, обеспечивается большее разнообразие типов и форм; как показано на фиг. 30, шип 3 состоит из квадратной части 18, конической части 19, круглой части 20. Квадратная часть 18 соединяется с квадратной гранью 8 в вертикальном направлении, при этом квадратная часть 18 соединяется с круглой частью 20 посредством конической части 19, длина стороны квадратной части 18 больше, чем диаметр круглой части 20, диаметр круглой части 20 равен диаметру шипа малого основного блока. Вокруг конической части 19 установлен комплекс 21 из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков, при этом комплекс 21 из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков представляет собой конструкцию из четырех малых основных блоков, расположенных в два ряда по два в каждом; форма и конструкция малых основных блоков и основных блоков одинаковы, но размер малых основных блоков составляет половину размера основных блоков 1. Квадратное отверстие 10 между четырьмя малыми основными блоками соответствует конической части 19, чтобы комплекс 21 из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков можно было соединить с основным блоком 1, а квадратная часть 18 и круглая часть 20 могли взаимодействовать с установочным углублением 6 комплекса 21 из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков, чтобы легко не возникало относительных колебаний комплекса 21 из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков и основного блока 1.

Как показано на фиг. 24, на одной стороне основного блока 1 установлен соединительный вал 14. Осевая линия соединительного вала 14 перпендикулярна осевой линии шипа 3. С одной стороны соединительного вала 14 установлено сферическое тело 15, в котором выполнено приемное отверстие 16; приемное отверстие 16 и гнездо 2 находятся на одной стороне, чтобы сферическое тело 15 и основной блок 1 могли одновременно соединяться с другими основными блоками 1. Линия соединительного вала 14 соответственно проходит через центр сферического тела 15 и основного блока 1. Соединительный вал 14, сферическое тело 15 и основной блок 1 образуют ось 17 вращения, то есть ось 17 вращения состоит из соединительного вала 14, сферического тела 15 и основного блока 1. Ось 17 вращения также может быть образована одним основным блоком 1 и по меньшей мере двумя сферическими телами 15, при этом любые два соседних сферических тела 15 соединяются посредством соединительного вала 14. Диаметр сферического тела 15 меньше или равен диаметру вписанной окружности основного блока 1 в виде тетракаидекаэдра.

- 6 032595

Как показано на фиг. 27, на оси 17 вращения установлено по меньшей мере два сферических тела 15 и основных блока 1, при этом два соседних сферических тела 15 соединяются посредством соединительного вала 14, два соседних основных блока 1 соединяются посредством соответствующих квадратных граней 8, центр сферических тел 15 и основных блоков 1 на одной оси вращения 17 находится на одной линии; на оси вращения 17 установлено по меньшей мере два комплекса, при этом по меньшей мере два комплекса соединены и образуют определенный комбинированный элемент, квадратные отверстия 10 между двумя комплексами соединяются с соединительным валом 14 между двумя сферическими телами 15, комбинированный элемент вращается за счет оси 17 вращения и не может скользить в направлении длины оси 17 вращения. Ось 17 вращения может применяться в качестве колесной оси для модели в виде ветряка, чертова колеса, автомашины и т.д.

Как показано на фиг. 33 и 34, этапы блокировочного соединения третьего комплекса 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков с другим комплексом следующие: сначала соединяют установочное углубление 6 третьего комплекса 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков с одним основным блоком 1 из другого комплекса; затем соединяют второй комплекс 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно с третьим комплексом 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков посредством шипа и гнезда, при этом второй комплекс 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков находятся с двух боков второго комплекса; второй комплекс 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков, третий комплекс 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков зажимаются во втором комплексе; наконец, во втором комплексе 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третьем комплексе 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков устанавливают первый комплекс 22 из расположенных в один ряд двух основных блоков, при этом первый комплекс 22 из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно соединяют с основными блоками 1 на одной стороне второго комплекса 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третьего комплекса 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков. В способе блокировочном соединения комплексы соединяют более плотно, при этом шипы комплекса направлены перпендикулярно, и модель может увеличиваться в поперечном и вертикальном направлениях.

Как показано на фиг. 33 и 34, первый комплекс 23 из расположенных в один ряд трех основных блоков соединяется с третьим комплексом 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков посредством первого комплекса 22 из расположенных в один ряд двух основных блоков, второго комплекса 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третьего комплекса 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков, при этом этапы соединения следующие: сначала соединяют вертикальный первый комплекс 23 из расположенных в один ряд трех основных блоков и горизонтальный третий комплекс 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков, при этом соединяют один основной блок 1 в нижней части первого комплекса 23 из расположенных в один ряд трех основных блоков и квадратное отверстие 10 третьего комплекс 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков; затем соединяют второй комплекс 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно с третьим комплексом 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков посредством шипа и гнезда, как показано на фиг. 34, то есть основные блоки, обозначенные д и 11. второго комплекса 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно соединяются с основными блоками, обозначенными д1 и 11, третьего комплекса 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков, основные блоки, обозначенные е и £, третьего комплекса 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков соответственно соединяются с основными блоками, обозначенными е1 и £1, третьего комплекса 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков; второй комплекс 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков, третий комплекс 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третий комплекс 26 из расположенных в два ряда четырех основных блоков зажимаются в первом комплексе 23 из расположенных в один ряд трех основных блоков, чтобы обеспечить более надежное соединение и осуществить блокировочное соединение первого комплекса (22), второго комплекса 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и третьего комплекса 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков при вставке, то есть основные блоки, обозначенные 12 и 12, первого комплекса 22 соответственно соединяют с основным блоком, обозначенным 1, второго комплекса 24 из расположенных в один ряд двух основных блоков и основным блоком, обозначенным 1, третьего комплекса 25 из расположенных в один ряд двух основных блоков.

Техническое решение согласно настоящему изобретению ни в коем разе не ограничивает изложенными вариантами осуществления объем изобретения. Не разъясненные технические подробности являются известными из уровня техники.

- 7 032595

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Конструктор из тетракаидекаэдров, отличающийся тем, что содержит множество основных блоков (1), при этом конструкция, форма и размеры основных блоков (1) одинаковы; основной блок (1) является тетракаидекаэдром с шестью квадратными гранями (8) и восемью гексагональными гранями (9), при этом шесть квадратных граней (8) разделены на три группы, при этом две квадратные грани (8) в одной группе параллельны; восемь гексагональных граней (9) разделены на четыре группы, при этом две гексагональные грани (9) в одной группе параллельны; два и более основных блока (1) соединены вставкой и/или неразъемно соединены и образуют одну группу; по меньшей мере на одной из квадратных граней (8) каждого основного блока (1) выполнен шип (3); на другой квадратной грани (8), находящейся на одной осевой линии с шипом (3), выполнено гнездо (2); шип (3) и гнездо (2) любых двух основных блоков (1) соответствуют друг другу, или шипы (3) и гнезда (2) основных блоков в любых двух группах соответствуют друг другу; причем шип (3) состоит из квадратной части (18), конической части (19) и круглой части (20), при этом квадратная часть (18) соединена с квадратной гранью (8) в вертикальном направлении, квадратная часть (18) соединена с круглой частью (20) посредством конической части (19), причем длина стороны квадратной части (18) больше, чем диаметр круглой части (20); при этом два или более основных блока (1) в одной группе соединены и образуют комплекс, причем четыре и более основных блока (1) образуют группу, в центре соединения каждых четырех основных блоков (1) образовано установочное углубление (6), в центре которого находится квадратное отверстие (10), при этом квадратное отверстие (10) соответствует любой квадратной грани (8) основного блока (1), при этом указанные блоки (1) конструктора выполнены с возможностью расположения в поперечном или продольном направлениях.
2. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.1, отличающийся тем, что основные блоки (1) в группе соединены с основным блоком или основными блоками (1) в группе посредством третьего основного блока или основных блоков (1) в третьей группе, при этом установочное углубление (6) первого основного блока или основных блоков (1) в первой группе совпадают с установочным углублением основных блоков (1) во второй группе; направление шипов (3) основных блоков (1) в первой группе и направление шипов (3) основных блоков (1) во второй группе перпендикулярны или параллельны друг другу; третий основной блок или основные блоки (1) в третьей группе и основные блоки (1) во второй группе соединены посредством шипа (3) и гнезда (2) таким образом, что основные блоки (1) во второй группе и третий основной блок или основные блоки (1) в третьей группе соответственно соединены с первым основным блоком или основными блоками (1) в первой группе, при этом первый основной блок или основные блоки (1) в первой группе блокированы.
3. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.2, отличающийся тем, что четвертый основной блок или основные блоки (1) в четвертой группе соединены посредством шипа (3) и гнезда (2), при этом четвертый основной блок или основные блоки (1) в четвертой группе и третий основной блок или основные блоки (1) в третьей группе соответственно расположены с двух боков основных блоков (1) в первой группе; третий основной блок или основные блоки (1) в третьей группе, четвертый основной блок или основные блоки (1) в четвертой группе и основные блоки (1) во второй группе соединены с первым основным блоком или основными блоками (1) в первой группе, при этом первый основной блок или основные блоки (1) в первой группе блокированы.
4. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.3, отличающийся тем, что основные блоки (1) в первой группе и основные блоки (1) во второй группе представляют собой шесть основных блоков (1), образующих комплекс из расположенных в два ряда шести основных блоков; основные блоки (1) в третьей группе представляют собой два основных блока (1), образующих комплекс из расположенных в один ряд двух основных блоков; два основных блока (1) из основных блоков (1) в первой группе соответствуют двум установочным углублениям (6) основных блоков (1) во второй группе; основные блоки (1) в третьей группе и основные блоки (1) во второй группе соединены; основные блоки (1) во второй группе и основные блоки (1) в третьей группе блокируют основные блоки (1) в первой группе; направление шипов (3) основных блоков (1) в первой группе перпендикулярно направлению шипов (3) основных блоков (1) во второй группе.
5. Конструктор из тетракаидекаэдров по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что расстояние между квадратными гранями (8) основных блоков (1) составляет Н1, при этом Н1 = 8, 16, 24 или 32 мм.
6. Конструктор из тетракаидекаэдров по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что на основных блоках (1) выполнены дополнительные шипы (7), при этом квадратная грань (8), на которой расположен дополнительный шип (7), перпендикулярна квадратной грани (8), на которой расположен шип (3).
7. Конструктор из тетракаидекаэдров по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что гнезда (2) являются сужающимися отверстиями с широкой внешней частью и узкой внутренней частью.
8. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.1, отличающийся тем, что вокруг конической части (19) шипа (3) установлен комплекс (21) из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков при этом комплекс (21) из расположенных в два ряда четырех малых основных блоков представляет собой конструкцию из четырех малых основных блоков, расположенных в два ряда по два в каждом; форма и

- 8 032595 конструкция малых основных блоков и основных блоков (1) одинаковы, но размер малых основных блоков составляет половину размера основных блоков (1); квадратное отверстие (10) между четырьмя малыми основными блоками соответствует конической части (19); диаметр круглой части (20) равен диаметру шипа малого основного блока.
9. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.1, отличающийся тем, что на одной стороне основного блока (1) установлен соединительный вал (14), осевая линия соединительного вала (14) перпендикулярна осевой линии шипа (3); с одной стороны соединительного вала (14) установлено сферическое тело (15), в сферическом теле (15) выполнено приемное отверстие (16); приемное отверстие (16) и гнездо (2) расположены на одной стороне; осевая линия соединительного вала (14) соответственно проходит через центр сферического тела (15) и основного блока (1); соединительный вал (14), сферическое тело (15) и основной блок (1) образуют ось (17) вращения; диаметр сферического тела (15) меньше или равен диаметру вписанной окружности основного блока (1).
10. Конструктор из тетракаидекаэдров по п.9, отличающийся тем, что на оси (17) вращения установлено по меньшей мере два сферических тела (15) и основных блока (1), при этом два соседних сферических тела (15) соединены посредством соединительного вала (14), два соседних основных блока (1) соединены посредством соответствующих квадратных граней (8), центр сферических тел (15) и основных блоков (1) на одной оси вращения расположен на одной линии; на оси (17) вращения установлено по меньшей мере два комплекса, при этом по меньшей мере два комплекса соединены и образуют определенный комбинированный элемент; квадратные отверстия (10) между двумя комплексами соединены с соединительным валом (14) между двумя сферическими телами (15); комбинированный элемент вращается за счет оси (17) вращения и не может скользить в направлении длины оси (17) вращения.
11. Способ блокировочного соединения конструктора из тетракаидекаэдров по п.1, отличающийся тем, что этапы блокировочного соединения третьего комплекса (26) из расположенных в два ряда четырех основных блоков (1) с другим комплексом следующие:

сначала обеспечивают первый комплекс (22), который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков (1) в один ряд, второй комплекс (24), который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков (1) в один ряд, третий комплекс (25), который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения двух основных блоков (1) в один ряд, третий комплекс (26), который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения четырех основных блоков (1) в два ряда, другой комплекс, который представляет собой элемент, образованный путем соединения вставкой и/или посредством неразъемного соединения основных блоков (1), и соединяют установочное углубление (6) третьего комплекса (26) с одним основным блоком (1) другого комплекса;

затем соединяют второй комплекс (24) и третий комплекс (25) соответственно с третьим комплексом (26) посредством шипа (3) и гнезда (2), при этом второй комплекс (24) и третий комплекс (25) расположены с двух боков другого комплекса; второй комплекс (24), третий комплекс (25) и третий комплекс (26) зажимают другой комплекс, блокируя его;

наконец, во второй комплекс (24) и третий комплекс (25) устанавливают первый комплекс (22), при этом первый комплекс (22) соответственно соединяют с основными блоками (1) на одной стороне второго комплекса (24) и третьего комплекса (25).