[发明专利]三维玩具

说明书

本发明涉及一种有一个立方形框架的三维玩具，框架的每个侧面有排成三行三列的9个窗口，在立方形框架内部，排列有26个（3×9-1＝26）可作三维移动的小方块，小方块侧面作上标记，尤其是涂上颜色。

已知一些三维的变换玩具（89年9月8日公开的WO89/07968或US-PS3845959），其中，通过一个框架组合在一起的3×9-1＝26个小方块，可作三维移动。通过这种移动，全部小方块可以处于27个不同的空间位置。游戏的任务是要使小方块达到某种排列。通过设一个所谓的空位，使小方块的移动成为可能。利用一种机构，可使空位处于内部位置，使此玩具成为一个对称体结构。在这种已知的变换玩具中，小方块上作有标记，例如小方块侧面可涂上不同的颜色，但没有规定应该如何涂色。

已知一种三维玩具（DE        4106826A1），它有一个立方形框架和26块。这26块砌在此立方形框架内，用手或利用一个磁性块，能使它们在此立方形框架内移动。在这些块上写有数字或有一幅画的一部分。此外，该专利还说明，一个方块的全部6个面上写有相同的数字，数字从1至27，其中数字14空缺。因此这些小方块在空间上可在三个面内排列成所谓数字魔方，也就是说，26个小方块中的每一块应在立方形框架内找到它唯一的一个确定位置。当在小方块侧面画上图画时，情况也是如此。

本发明的目的是对上述类型玩具的小方块侧面这样作标记，具体而言是这样来涂三种不同的颜色，即使得这些小方块在第一个位置下，对外全部显示第一种颜色;在第二个位置下对外全部显示第二种颜色;在第三个位置下（除每一个框架侧面中的一个小方块侧面以外）以外全都显示第三种颜色。

达到这一点是按权利要求特征部分的规定给小方块作标记。

说明本发明要与小方块联系起来。然而并不强迫要求使用所介绍的这类小方块和按所介绍的方式组合小方块。可以想象，各个元素还有其他可能的形式，例如有一个菱形底面或具有其他几何形状。

当小方块例如涂有绿色、红色和黄色时，按照本发明的三维玩具，通过一定的排列，确实可以作到，使立方形框架内的小方块看上去全部是绿色的，或全部是红色的。

在第三种颜色的情况下，一个单独的小方块侧面是别的颜色，当选择例如黄色作为第三种颜色时，框架侧面总有一个小方块对外显示的是绿色表面。此处存在着这种可能性，即可以自由选择哪一个小方块的表面应当是另一种颜色，最好是内部的那个小方块表面，也就是既不在角上，也不在立方形框架边上的那些小方块。

当人们将3×3个小方块在三个平面上彼此叠放在一起，成为在一个立方形框架内的一个大立方体时，共需27个小方块。若现在人们要能在立方形框架内部移动这些小方块，则必须留出一个空位，本发明此空位选在核心处，亦即选在立方形框架的中心。

每一个单个小方块有6个侧面，根据小方块在上述框架内的位置，对外显示其3个、2个或只有1个侧面。对于每个角部小方块，向外显示具有公共角的3个侧面。边缘小方块向外显示的是具有公共边的2个侧面。中间小方块对外只显示唯一的一表面。

除去核心外，一个立方形框架的全部表面总计为3×3×6＝54个侧面。全部小方块总的侧表面数总计为6×26＝156个侧面。小方块的其余102个（156-54＝102）侧面是看不到的。

当要做到26个小方块所有向外显示的侧面为同一种颜色时，那么54个表面必须涂上这种颜色，而且，其中有8个小方块，它们具有公共角的3个侧面要涂这种颜色，12个边缘小方块各有2个侧面要涂这种颜色，以及，6个中间小方块的一个侧面涂这种颜色，亦即8×3+12×2+1×6＝54。

现在将已经涂有颜色的小方块移到第二个位置。在这一位置下，全部向外显示的表面应当有第二种颜色，情况与以上所说的一样。因此，这时总共156个侧面中的2×54个侧面，已经涂有2种颜色，所以对第三种颜色不再能提供54个表面，而只还有48个侧面可以涂第三种颜色。在立方形框架的每一侧，有一个小方块的一侧是别的颜色，即是第一种或第二种颜色。

十分明显，除立方形框架的全部表面向外只显示同一种颜色这种方案以外，还可以利用按本发明作有标记的小方块，组合成另外一些图案。可以组合成各种图案，如在立方形框架一侧的8个外部小方块有同一种颜色，而中部小方块是另一种颜色;也可以构成十字形或其他形式。

26个小方块总共有2×10²⁶种配置可能性。在三种颜色的情况下，每一侧有大约20000种颜色的组合，和总共有0.6×10²⁶种颜色组合。