[发明专利]自动评判显示插盘式算术积木

说明书

本发明是关于一种有评判显示装置来评判由数字积木在插盘上组成的加减算术等式正确与否的插盘式算术积木的设计。

本发明结构简单，制造方便，不使用电子元件因而成本低廉。

本发明的使用方法：

本发明所设计的插盘式算术积木由插盘和数字积木两部分组成，使用时，将3块数字积木插在插盘上，与插盘上标印着的“+”、“-”及“＝”符号一起组成加减等式，如等式正确，插盘上的显示装置就作出肯定的显示，如等式错误，显示装置便作出否定的显示。

本发明的构造及工作原理：

一、数字积木的构造。

数字积木构造见图1。1为数字积木。积木两面印着相同的一个数字。2为前位数标识孔，简称前数孔。3为后位数标识孔，简称后数孔。前、后数孔统称数孔。数孔的深度各不相同，比如说，数孔有“深”、“次深”、“浅”3种不同的深度，就称之为数孔有3个深级。设前数孔有n个深级，则后数孔也以有n个深级为宜。后数孔由深至浅分别表示0、1、2、3……n-1共n个自然数（包括0），前数孔由深至浅分别表示0n、1n、2n、3n……（n-1）n共n个n的整倍数，这样，前后数孔各n个深级的不同组合可标识0、1、2、3……n²-1共n²个自然数（包括0）。设某块积木的前数孔表示An，后数孔表示B，则这块积木的数字就是An+B。全部积木的数字都由两个数孔表示为An+B的形式（A≤n-1，B≤n-1），其中An称为前位数，B称为后位数。n的大小视需要与可能而定。

二、插盘的构造。

插盘的构造见图2、4为插盘面板，5为积木插入槽，简称插槽。插槽的大小刚好能容一块积木插入，3个插槽分别以S₁、S₂、S₃编号。6为前动柱，7为后动柱。前后动柱统称动柱。动柱以其所在的插槽的编号为其编号。动柱是绝缘的，动柱伸入在插槽内的那一段称为动柱外伸段，当积木插入插槽时，前动柱外伸段就落入前数孔中，后动柱外伸段落入后数孔中。6个动柱外伸段的长度相等。8为前触点。9为后触点。10为进位触点。前、后及进位触点统称触点。触点与其所在的动柱联动，即动柱上下移动时触点也跟着移动。触点以其所在的动柱的编号为其编号。11为前定触片。12为后定触点。前、后定触片统称定触片。定触片是固定不移动的。13为前动触片。14为后动触片。前、后动触片统称动触片。动触片与其所在的动柱联动。定、动触片统称触片。按图2所示，4类触片的数目都为5片，但这只是示意性的，应将触片的数目视作是一个不定数，其实际数目应与积木数孔的深级数目相等，也为n。触点与触片是导电的，但同类触片间互不通导。前触点S₁与进位触点S₁也不相通导。

图2中未画出触点触片间连通（指用可拉伸的导线接通。下同）的导线，但触片触点是按一定方式连通的。

进位触点S₁与S₃连通。

前触点S₁与后触点S₃连通。

自上至下，第一片前定触片与第一片前动触片连通，第二片前定触片与第二片前动触片连通，以下类推。后定触片与后动触片也按同样方法两两连通。

参照图2，当触点随动柱下移后，其尖端触到某块触片，就与该触片接触导通。当然，触点移动前（即处在如图所示的初始位置上）也同样与其尖端所接触的触片处于导通状态。

15为弹簧。弹簧的作用是在拔去插槽中的积木后能使下移的动柱回升到如图2所示的初始位置上。16为可拉伸的导线。17为按钮式开关。18为显示方式。图中所画是指示灯，但这也是示意性的，两只指示灯分别表示两种不同的显示方式，比如一个为声音显示，一个为光显示，或是另外形式的显示;所以，两只指示灯按其示意性分别称为显示方式x和显示方式y，当仅有显示方式y作出显示时，为否定显示，显示方式x与y同时作出显示时，为肯定显示。显示方式，电池和开关合称显示装置。

三、数孔深度、动柱外伸段长度、触点间距与触片间距的数值对应关系。

任一上下相邻两触片的中点间距都相等，设这个间距为一个长度单位，表示为e。

设动柱外伸段的长度为h，h等于或稍大于（n-1）e。