十四面體積木的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種十四面體積木，包括數個單元體主體，數個單元體主體的結構、形狀及體積均相同，單元體主體是具有六個正方形面和八個正六邊形面的十四面體，六個正方形面平均分為三組，同組的兩個正方形面平行，八個正六邊形面平均分為四組，同組的兩個正六邊形面平行，兩個以上單元體主體相互插接或/和固定連接構成一組。它可僅由單一的單元體部件拼裝成各種形狀的模型。它可使模型同時向相互垂直的兩個方向延伸，使整個積木構成的模型更加多樣化，它的單元體上可加設副柱頭。單它的設計更加人性化，可使兒童更早的開發自身的空間感和創造力。本實用新型還具有結構簡單緊湊、制造成本低廉和插接方便的優點。
【專利說明】十四面體積木
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種拼裝積木，確切地說是一種十四面體積木。
【背景技術】
[0002]現有的積木為了能夠拼裝出各種形狀的模型，例如樓房、機器人等都必須制作出多種尺寸不同形狀各異的單元體部件。其主要原因是:1、若僅用現有的單元體部件，則僅能堆放或拼出下寬上窄的模型，例如金字塔，因此，現有積木能拼裝模型種類過少，使兒童的創造力受到局限；2、若僅用現有單元體部件，則拼裝出的模型的穩定性較差，拼裝后的模型稍有傾斜或晃動便會散落崩塌，趣味性不高，易給兒童帶來挫敗感，從而，失去拼裝的興趣。但是，多種形狀的部件其加工成本較高，而且，拼裝方式過于復雜繁瑣，不易上手，趣味性不強。另外，各種形狀不同的部件之間都有特定的插接方式，造成有些部件之間無法有效拼接。上述因素都會限制兒童的創造性思維，同時，也不利于兒童的智利發展和三維空間感的建立。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的，是提供一種十四面體積木，它可僅有一種顆粒狀的單元體部件組成。任兩個單元體部件之間均可拼裝固定，而且，拼裝方式簡單易學，可有效激發兒童的興趣和創造欲望。數個相同單元體部件便可拼裝成各種形狀的三維模型，而且，可確保無論是上大下小的模型，還是不對稱的模型都更加牢固穩定，并可使兒童在拼裝建模的過程中獲得成就感，興趣更加濃厚，從而，可大幅提聞兒童的空間感和創造力。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:十四面體積木，包括數個單元體主體，數個單元體主體的結構、形狀及體積均相同，單元體主體是具有六個正方形面和八個正六邊形面的十四面體，六個正方形面平均分為三組，同組的兩個正方形面平行，八個正六邊形面平均分為四組，同組的兩個正六邊形面平行，兩個以上單元體主體相互插接或/和固定連接構成一組，每個單元體主體的任一個正方形面均設置柱頭，與柱頭位于同一軸線上的另一個正方形面上均開設插槽，任意兩個單元體主體的柱頭與插槽相互配合，或任意兩組單元體主體的柱頭和插槽相互配合。
[0005]為進一步實現本實用新型的目的，還可以采用以下技術方案實現:四個以上單元體主體連接為一組，其中每四個單元體主體相互連接的中心部位圍成一個定位槽，定位槽的中部為一個方形通孔，方形通孔能與單元體主體的任一正方形面配合，使十四面體積木向橫向或縱向延伸。一組單元體主體與一個或一組單元體主體通過第三組或第三個單元體主體鎖定配合:第一組或第一個單元體主體與第二組單元體主體的定位槽配合，第一組單元體主體的柱頭方向與第二組單元體主體的柱頭方向垂直或平行，第三組或第三個單元體主體與第二組單元體主體通過柱頭和插槽插接配合，使第二組單元體主體和第三組或第三個單元體主體分別與第一組或第一個單元體主體配合，將第一組或第一個單元體主體鎖定。如圖16和圖19所示，第一組單元體主體的柱頭方向與第二組單元體主體的柱頭方向平行。如圖20和21所示，第一組單元體主體的柱頭方向與第二組單元體主體的柱頭方向垂直。第四組或第四個單元體主體通過柱頭和插槽插接配合，第四組或第四個單元體主體與第三組或第三個單元體主體分別位于第一組單元體主體兩側，第三組或第三個單元體主體、第四組或第四個單元體主體和第二組單元體主體共同與第一組或第一個單元體主體配合，將第一組或第一個單元體主體鎖定。第一組單元體主體和第二組單元體主體均是由六個單元體主體構成的雙排六聯合體，第三組單元體主體是由兩個單元體主體構成的單排二聯合體。第一組單元體主體中的兩個單元體主體與第二組單元體主體的兩個定位槽配合，第三組單元體主體與第二組單元體主體插接配合，第二組單元體主體和第三組單元體主體將第一組單元體主體鎖定。第一組單元體主體的柱頭方向與第二組單元體主體的柱頭方向垂直。所述柱頭的高度為H2, H2 = 2mm 一 10mm。所述單元體主體的同組的正方形面之間的距離為H1，H1 = 8mm，16mm或32mm。柱頭與插槽的軸線共線，并且，柱頭的軸線與其所在的正方形面垂直。所述單元體主體上設有副柱頭，副柱頭所在的正方形面與柱頭所在的正方形面垂直。所述插槽是外寬內窄的漸縮孔。
[0006]本實用新型的積極效果在于:它可僅由單一的單元體部件拼裝成各種形狀的模型。并且，各單元體部件之間既可插接固定，又可交錯拼接，相互咬合鎖定，從而，可使不對稱模型、上大下小的模型更加牢固，不易散落。它可使模型同時向相互垂直的兩個方向延伸，使整個積木構成的模型更加多樣化，并且，鎖定結構可確保模型各部件間更加牢固，保證模型在移動或把玩過程中不易散落。它的單元體上可加設副柱頭。副柱頭可增加單元體部件的連接方向，使拼裝方式更加多樣，拼裝出的模型的形狀更富于變化，且更加牢固。單元體主體上還可設有凹槽和插塊，可使單元體主體之間傾向拼接，并拼裝出鏤空的三維模型，興味性更強。它的設計更加人性化，根據三歲以下的兒童設計了聯合體部件，可使兒童更早的開發自身的空間感和創造力。本實用新型還具有結構簡單緊湊、制造成本低廉和插接方便的優點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型所述十四面體積木的第一種方案的結構示意圖；圖2是圖1的仰視圖；圖3是圖1的俯視圖；圖4是圖1的立體圖；圖5是本實用新型所述十四面體積木的第二種方案的結構示意圖；圖6是圖5的俯視圖；圖7是圖5的仰視圖；圖8是圖5的立體圖；圖9是本實用新型所述十四面體積木的第二種方案的結構示意圖；圖10是圖9的仰視圖；圖11是圖9的俯視圖；圖12是圖9的立體圖；圖13是單排四聯合體結構示意圖；圖14是由四個單元體連接構成的兩排兩列的雙排四聯合體的結構示意圖；圖15是由六個單元體連接構成的兩排三列的雙排六聯合體的結構示意圖；圖16是兩個雙排四聯合體與一個單排四聯合體的拼裝炸開圖，圖中為看清定位槽的形狀，將定位槽由虛線繪出；圖17是一個雙排四聯合體與一個單排四聯合體的拼裝；圖中兩個聯合體的主插頭方向相反，主插頭與方孔連接配合；圖18是圖17的立體圖；圖19是圖18的炸開圖；圖20是兩個雙排六聯合體、一個單排三聯合體和一個單排兩聯合體拼接構成的模型；圖21是圖20的立體圖；圖22是圖21的炸開圖；圖23是圖21另一角度的炸開圖。
[0008]【專利附圖】

【附圖說明】:1單元體主體2插槽3柱頭4插塊5凹槽6定位槽7副柱頭8正方形面9正六邊形面10方形通孔11第一雙排四聯合體12第二雙排四聯合體13單排四聯合體。
【具體實施方式】
[0009]如圖1所示，本實用新型所述的十四面體積木包括數個單元體主體I。數個單元體主體I的結構、形狀及體積均相同。單元體主體I是具有六個正方形面8和八個正六邊形面9的十四面體。六個正方形面8平均分為三組，同組的兩個正方形面8平行。八個正六邊形面9平均分為四組，同組的兩個正六邊形面9平行。兩個以上單元體主體I相互插接或/和固定連接構成一組。每個單元體主體I的任一個正方形面8均設置柱頭3，與柱頭3位于同一軸線上的另一個正方形面8上均開設插槽2。柱頭3與插槽2的軸線共線，并且，柱頭3的軸線與其所在的正方形面8垂直。任意兩個單元體主體I的柱頭3與插槽2相互配合，或任意兩組單元體主體I的柱頭3和插槽2相互配合。數個單元體主體I可通過柱頭3和插槽2依次首尾連接構成條形部件。單元體主體I數量決定條形部件的長短。數條條形部件可按同層平行排列，異層垂直排列的方式拼裝成各類三維模型，而且，異層之間的相鄰部件相互咬合鎖定，可使三維模型更加牢固穩定。為便于兒童將拆裝，同時，又確保柱頭3和插槽2插接牢固，插槽2為方形通孔或圓孔，柱頭3為圓柱狀插頭。插槽2為方形通孔的插接效果更好，既便于插接牢固，又不會連接過緊而使兒童不易拆卸。
[0010]如圖13所示，為四個單元體主體I連接構成的單排四聯合體。如圖14所示，四個所述單元體主體I連接構成兩排兩列的聯合體。相連的兩個單元體主體I通過正方形面8連接。所有單元體主體I的柱頭3和插槽2的朝向相同，便于插接拼裝。如圖14和圖15所示，相鄰的四個單元體主體I之間圍成一個定位槽6，定位槽6的中心是一個方形通孔10。方形通孔10可在拼裝時，為相連部件的柱頭3提供存放空間，從而，使拼裝成的模型更加緊湊。柱頭3和方形通孔10配合也可使兩組單元體主體I連接固定于一體。由于聯合體的體積大、可防止被年齡較小的兒童吞咽，而且，其便于快速拼裝，拼接思路更清晰，因此，更適合3歲以下的兒童使用。
[0011]定位槽6為由一個正方形面和四個正六邊形面9圍成的槽，定位槽6可與單元體主體I外形完全吻合，如圖16所示，第一雙排四聯合體11和第二雙排四聯合體12的兩個定位槽6可上下配合構成與單元體主體I外形完全相同的腔，從而，可將單排四聯合體13上的單元體主體I咬合鎖定，使單排四聯合體13無須與第一雙排四聯合體11和第二雙排四聯合體12插接，便可與第一雙排四聯合體11和第二雙排四聯合體12牢固鎖定于一體，可有效提高拆卸的效率。為方便看清定位槽6的立體形狀，圖16中用虛線畫出定位槽6輪廓。如圖15所示，六個所述單元體主體I連接構成兩排三列的聯合體，相連的兩個單元體主體I通過正方形面8連接，所有單元體主體I的柱頭3和插槽2的朝向相同；相鄰的四個單元體主體I之間圍成一個定位槽6，定位槽6的中心是一個方形通孔10。
[0012]四個以上單元體主體I連接為一組。其中每四個單元體主體I相互連接的中心部位圍成一個定位槽6，定位槽6的中部為一個方形通孔10。方形通孔10能與單元體主體I的任一正方形面8配合，使十四面體積木向橫向或縱向延伸。
[0013]如圖20至23所示，三組單元體主體I鎖定配合。第一組單元體主體I和第二組單元體主體I均是由六個單元體主體I構成的雙排六聯合體，第三組單元體主體I是由兩個單元體主體I構成的單排二聯合體。第一組單元體主體I中的兩個單元體主體I與第二組單元體主體I的兩個定位槽6配合，即標號為C的兩個單元體主體I與兩個定位槽6配合。標號為b的單元體主體I為構成上述定位槽6的部件。第三組單元體主體I中的標號為a的單元體主體I與第二組單元體主體I中標號為b的單元體主體I通過柱頭和插槽插接配合，從而，使第二組單元體主體I和第三組單元體主體I將第一組單元體主體I鎖定。第一組單元體主體I的柱頭3方向與第二組單元體主體I的柱頭3方向垂直，可使積木同時向前后上下四個方向延伸，使整個積木構成的模型更加多樣化，并且，鎖定結構可確保模型各部件間更加牢固，保證模型在移動或把玩過程中不易散落。[0014]為使各組單元體主體I之間鎖定更加緊密，可增加第四組單元體主體I。第四組單元體主體I是由三個單元體主體I構成的單排三聯合體；第四組單元體主體I與第三組單元體主體I分別位于第一組單元體主體I兩側，并均與第二組單元體主體I插接配合；第三組單元體主體I和第四組單元體主體I共同與第二組單元體主體I將第一組單元體主體I鎖定。
[0015]為使拼裝的樣式更加多樣化，拼出的模型更加細膩，所述單元體主體I的同組的正方形面8之間的距離為HI,Hl = 8mm, 16mm或32mm。三種尺寸的單元體主體I可配合使用。
[0016]為確保柱頭3與插槽2插接牢固，同時，又便于兒童拆卸，所述柱頭3的高度為H2，H2 = 2mm — IOmm0
[0017]如圖1和圖13所示，所述單元體主體I上設有副柱頭7，副柱頭7所在的正方形面8與柱頭3所在的正方形面8垂直。設有副柱頭7的單元體主體I可作為彎向連接件，能使拼裝出的模型實現多部件間的相對轉動。例如，設有副柱頭7的單元體主體I可作為拼裝機器人關節，以實現手臂或腿部的多向轉動，從而，使模型更形象逼真。
[0018]為進一步使插槽2與柱頭3配合牢固，同時，又為了方便兒童將柱頭3插入插槽2內，如圖2所示，所述插槽2是外寬內窄的漸縮孔。該方案的插槽2可對柱頭3起引導作用，使插裝更加方便快捷。
[0019]如圖5至圖8所示，所述單元體主體I的靠近柱頭3的四個正六邊形面9上可各開設一個凹槽5。靠近插槽2的四個正六邊形面9上可各設有一個插塊4。四個凹槽5和
四個插塊4--對應，即每相鄰兩個正六邊形面9上的一個凹槽5和一個插塊4對應。兩
個單元體主體I之間不僅可通過插槽2和柱頭3直向拼接，還可通過插塊4和凹槽5進行斜向拼接，因此，僅用該方案的單元體主體1，便可拼裝出各類鏤空的三維模型，并且，穩定性更好。如圖5至圖8所示的帶有凹槽5和插塊4的單元體可與聯合體通過柱頭和插槽插接配合，并可以帶有凹槽5和插塊4為連接件，使模型能夠向傾斜方向拼接，從而，進一步增加了模型的形狀變化，同時確保模型的牢固性。
[0020]為進一步增強兩單元體主體I之間斜向的牢固性，如圖9至12所示，所述單元體主體I的靠近柱頭3的四個正六邊形面9上各開設兩個凹槽5，靠近插槽2的四個正六邊形面9上各設有兩個插塊4 ;八個凹槽5和八個插塊4--對應。
[0021]本實用新型所述的技術方案并不限制于本實用新型所述的實施例的范圍內。本實用新型未詳盡描述的技術內容均為公知技術。
【權利要求】
1.十四面體積木,其特征在于:包括數個單元體主體(1),數個單元體主體(1)的結構、形狀及體積均相同，單元體主體(1)是具有六個正方形面(8 )和八個正六邊形面(9 )的十四面體，六個正方形面(8)平均分為三組，同組的兩個正方形面(8)平行，八個正六邊形面(9)平均分為四組，同組的兩個正六邊形面(9)平行，兩個以上單元體主體(1)相互插接或/和固定連接構成一組，每個單元體主體(1)的任一個正方形面(8 )均設置柱頭(3 )，與柱頭(3 )位于同一軸線上的另一個正方形面(8)上均開設插槽(2)，任意兩個單元體主體(1)的柱頭(3 )與插槽(2 )相互配合，或任意兩組單元體主體(1)的柱頭(3 )和插槽(2 )相互配合。
2.根據權利要求1所述的十四面體積木，其特征在于:四個以上單元體主體(1)連接為一組，其中每四個單元體主體(1)相互連接的中心部位圍成一個定位槽(6)，定位槽(6)的中部為一個方形通孔(10)，方形通孔(10)能與單元體主體(1)的任一正方形面(8)配合，使十四面體積木向橫向或縱向延伸。
3.根據權利要求2所述的十四面體積木，其特征在于:一組單元體主體(1)與一個或一組單元體主體(1)通過第三組或第三個單元體主體(1)鎖定配合:第一組或第一個單元體主體(1)與第二組單元體主體(1)的定位槽(6)配合，第一組單元體主體(1)的柱頭(3)方向與第二組單元體主體(1)的柱頭(3 )方向垂直或平行，第三組或第三個單元體主體(1)與第二組單元體主體(1)通過柱頭(3)和插槽(2)插接配合，使第二組單元體主體(1)和第三組或第三個單元體主體(1)分別與第一組或第一個單元體主體(1)配合，將第一組或第一個單元體主體(1)鎖定。
4.根據權利要求3所述的十四面體積木，其特征在于:第四組或第四個單元體主體(1)通過柱頭(3 )和插槽(2 )插接配合，第四組或第四個單元體主體(1)與第三組或第三個單元體主體(1)分別位于第一組單元體主體(1)兩側，第三組或第三個單元體主體(I )、第四組或第四個單元體主體(1)和第二組單元體主體(1)共同與第一組或第一個單元體主體(1)配合，將第一組或第一個單元體主體(1)鎖定。
5.根據權利要求4所述的十四面體積木，其特征在于:第一組單元體主體(1)和第二組單元體主體(1)均是由六個單元體主體(1)構成的雙排六聯合體，第三組單元體主體(1)是由兩個單元體主體(1)構成的單排二聯合體，第一組單元體主體(1)中的兩個單元體主體(I)與第二組單元體主體(1)的兩個定位槽(6)配合，第三組單元體主體(1)與第二組單元體主體(1)插接配合，第二組單元體主體(1)和第三組單元體主體(1)將第一組單元體主體(I)鎖定，第一組單元體主體(1)的柱頭(3 )方向與第二組單元體主體(1)的柱頭(3 )方向垂直。
6.根據權利要求1至4中任一所述的十四面體積木，其特征在于:所述柱頭(3)的高度為 H2, H2 = 2mm — 10mnin
7.根據權利要求1至4中任一所述的十四面體積木，其特征在于:所述單元體主體(1)的同組的正方形面(8)之間的距離為HI, Hl = 8mm, 16mm或32mm。
8.根據權利要求1至4任一所述的十四面體積木，其特征在于:柱頭(3)與插槽(2)的軸線共線，并且，柱頭(3)的軸線與其所在的正方形面(8)垂直。
9.根據權利要求1至4任一所述的十四面體積木，其特征在于:所述單元體主體(1)上設有副柱頭(7)，副柱頭(7)所在的正方形面(8)與柱頭(3)所在的正方形面(8)垂直。
10.根據權利要求1至4任一所述的十四面體積木，其特征在于:所述插槽(2)是外寬內窄的漸縮孔。
【文檔編號】A63H33/08GK203469481SQ201320606821
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】張衡 申請人:張衡