CN109833631A - 立体拼图磁智方 - Google Patents

Abstract

本发明是一种三维立体拼图的全新游戏方式的智力玩具，由64个正方块组合而成，可拼组成4×4×4块立体组合的六面图案，也包含了8×8块平面图案的组合，是数学的平方立方组合与几何学的立体构成在玩具中的体现，并可在平面方形和立体方型之间变换，这种多块组合方形与方型之间变换的数值，是百位数内的唯一。将数学与几何学在本发明玩具上联系起来，将美丽趣味图案与立体组型联系起来是本发明的基础构思。该玩具每一个单个方块都能够通过六个面上的磁铁连接并定位，可进行俄罗斯方块的平面组合方形游戏，也可进行俄罗斯方块的立体空间组合正方体游戏，这种平面与立体空间组合与转换的游戏，内含数学、几何学与构成法的基本原理，对启迪儿童的观察力、记忆力、空间想象力、分析与解决问题能力有较大的帮助与促进作用。

Description

立体拼图磁智方

一.技术领域

本发明涉及立体拼图组型类智力玩具，即可将一组64块含有图案分割部分的单个正方块拼图组构成为立体方型拼图六面完整图案，也可拼成平面方形图案如图1所示。由于本发明是立体六立面拼图的空间思维游戏形式，是一种三维游戏形式，并包含了二维的平面游戏，可在平方立方之间组合转换。由于本发明的三维立体拼图案方式，将数学与几何学之间的内在联系开拓出来并加以运用，故填补了拼图类玩具拼组立方六面体完整图案的空白。

二.技术背景

本发明的立方体拼图需用64块单个方块，可组成8X8块的平面正方形，又可组构成4×4 ×4块的立方体，而且此立方体六个立面上均呈现完整的画面图案如图1所示。因为既可组成平面正方形，又可组成立体正方形的单个方块数量不是随意的而是特定为：64块、4096块、 262144块、16777216块......，可组成的平面方形边长为：8×8块、64×64块、256×256 块、4096×4096块……，可组成立体正方形的边长为：4×4×4块、16×16×16块、64×64 ×64块、256×256×256块......，也就是一个数必须同时满足既可开平方又可开立方。所以， 64块是百位数内可组成平面方形又能组成立方体的唯一数据。立方中含平方是数学与几何学内在联系的数据，而且最经济与可实用的数据只有64。这个数据的发掘和运用是本发明的重要基础，使得本发明的玩具内含了数学几何学和构成法的知识和原理，并将数学与几何学在此联系起来。

三.技术拓展

本发明在单个方块的六面内均安装有永磁体，可将单个方块组成不同形状的俄罗斯方块形状如图7，并将这些单个的俄罗斯方块拼组为8×8块平面如图8所示，还可将单个的俄罗斯方块组构成4x4x4块的立方体，这又是一种平面立体转换的智力游戏，而且这种拼组与构成的方式方法又非常之多，与上述的立体拼图游戏的区别在于只需构成4×4×4立方体即可，如果用组合的俄罗斯方块再构成六面成图案立方体，将是更高层次的游戏了。

本发明主体用透光的或部分透光的非磁性材料制作成含图案的单个方块，并且单个方块是由六片平面单片组合成型，故可在每个单体方块内设置光电元件、感应元件和发音文件，进而利用光能转换发音发光，实现利用触摸感应来变化单个方块上显示的颜色与图案，使单个方块间实现互联互通。

发明内容：

本发明由64块正立方单块组成，其特征在于：可组成8×8块正方形平面六幅图案，以及 4×4×4块组成的立方体六面完整图案如图1所示，即可在二维图案与三维图案之间组合变化，所显示的图案可以是动物、卡通，风景等照片或绘画等艺术形式，该图案可以是平面形式或视觉效果立体形式。

本发明特征在于：每个单方块均由六个平面单片组装而成，组装方式有两大类，(1)、每个单片上设有四处嵌卡位，系每个单片的每个边上有一处嵌卡位如图2图3所示，六个单片用嵌卡方式组成一个方块如图4所示，(2)用框式骨架将六个单片用嵌卡方式组装成单个方块如图5所示。

本发明特征在于：每一个组合单片内都含有按特定排序安装的图案分割部分，该分割图案组合后形成多付完整的图案，每个组合单片由透光材料制成，利用透光折射原理组合单片可以组合显现平面或者立体的图案。

本发明特征在于：每一个组合单片的对角位置，各安装了永磁体，永磁体可在单片内上下移动，该永磁体的大小和移动位置长短，可根据单个组合方块尺寸体积的大小而确定。在每一个组合单片的对角位置安装永磁体的目的是：(1)可使玩具的各个单方块之间相互连接，(2) 用2点定位一平面的原理，防止两个单方块连接后产生转动，(3)可使单方块的对接界面在连接时有与非门性能。

本发明特征在于：因每个单方块的六个面上，对角位置设置了永磁体，使得每一个单方快可以任意组合拼接，能拼接成俄罗斯方块形状的各不相同的块体如图7所示，再由这些俄罗斯方块拼接8×8块方形

如图8所示，这又是本玩具内含的一种二维的平面游戏智力游戏，用这些俄罗斯方块还能组成 4×4×4的立体方形，如图9所示，这是本玩具内含的又一种三维的立体智力游戏。

本发明特征在于：由于该玩具基本部件是平面单片，生产加工方法与工艺较为容易，单片组装成型工艺较容易，便于批量生产，也易于在单片上进行技术开发与拓展，使本玩具更加完善。

本发明特征在于：本发明是可立体拼图的玩具，图案拼接与单色块拼接最大的区别在于，单色组合拼接方向性有限，而图案组合块的方向性都是唯一的。而立方体六面的图案如要组合成功更加多了约束性和唯一性。本发明的这一特点赋予了拼图类玩具新的兴趣点、奇妙点和难点，，可伴随儿童的成长与智力的提高来解开这些难点，故本发明玩具有伴随性，可随着儿童的成长与智力的提升来自己解开难点，顾本发明具有伴随效应。

本发明特征在于：本玩具含有可玩性强的三维立体游戏和二维平面游戏，其中又内含了数学几何学的基础知识，对培养观察力、记忆力、空间思维能力和解决问题能力提供了新的器具，本玩具所具有平面拼图、六面立体拼图、平面俄罗斯方块拼方形、俄罗斯方块拼成立方体的四种智力游戏，而这四种方式的组合又是变化多端，另外还可进行积木类组合游戏，所以本玩具有较广泛的适应性。如果与光电技术配合本玩具将会具有向科技化与智能化发展的潜力。

实施图例

图1为本发明实施图从立方体图案组合变为平面方形图案组合的示意图。

图2为组合单片的结构与组合形式示意图，组合单片的结构由基板1、透光板2、图案层 3、嵌卡位4、磁体空腔5、永磁体6组成。

图3为嵌卡位的结构放大示意图，平齿轮状的卡齿相互***卡接。

图4为四个单片组合后的示意图。

图5为框式骨架示意图。

图6为组合单片与框式骨架组成示意图。图中1为组合单片，2为框式骨架。

图7、图8、图9为单个方块组成俄罗斯方块的平面方形与立体方型再组合游戏。

Claims (5)

1.一种有64块单个正方块组成的平面方形拼图和立体六面拼图，以及可通过磁力连接组合造型的智力玩具。其特征在于，64块单个正方块可组成8×8块方形拼图，也可拼组成4×4×4六面图案立方体。

1.1单个正方块有6个方形平面单片组装而成、组装方式有两大类，第一、每个单片上有四处嵌卡位，单片通过嵌卡方式组成单个方块如图2图4所示，第二是用框式骨架将平面单片嵌在骨架上如图6所示。

1.2每个组合平面单片都按特定排序安装了图案的分割部分，该分割图案可在有序排列后在平面或立面组合形成完整的图案。

1.3。每一个平面单片由透光材料组成，利用透光折射原理组合单片在有序排列后可呈现平面和立体的图案。

1.4。每个组合单片内在对角位置上安装了用实体永磁体如图2所示，以便于单个方块体之间相互连接与定位，永磁体可在单片内移动。

2.按权利要求1.所述的立体拼图磁智方玩具，其组合单片内或单个方块空腔内可安装配置光电元件、感应元件和发光元件。

3.按权利要求1、2、所述的立体拼图磁智方玩具，其每个单片上设置的永磁体不限于两个，可根据单个方块的尺寸大小不同而设置多个永磁体。

4.按权利要求1、2、3、所述的立体拼图磁智方玩具，每个单片之间的嵌卡组合方式有多种现有的成熟技术，但不论采用什么样的嵌卡方式进行六个单片组合成方块均是本权利要求保护的范围。

5.按权利要求1、所述的立体拼图磁智方玩具，其表面图案的构成具有多样性，可以是动物、卡通、风景、静物，可以是以照片类、绘画类、编织画类、立体画类等艺术形式。