[实用新型]五单元六对称积木式智力玩具

说明书

本实用新型是一种积木式智力玩具。

目前，市场上的积木式玩具大都由各种不同规则形状(如长方形、三角形、半园形等)的积木构成，其中每块积木的体积是不等的，而且大都是呈平面形状。这种积木比较适于儿童使用，其变化较少，玩法单纯。

本实用新型的目的在于设计一种每块积木都是等积的、构成单元呈立体形状的、因而变化更为丰富的积木式智力玩具。

本实用新型设计的积木式智力玩具，由12个砌块组成。其构成如下：1.每个砌块均由相应于5个相同的正方体(即正六面体为构成单元)构成，即假定一个小正方体的边长为a，则每个砌块的体积为5a³。2.每个砌块的5个正方体面与面之间的连接是整面连接，没有参差，即砌块的每条棱长均为正方体边长a的倍数，例如，a，2a，3a，但不可能是4a或5a，否则，不满足构成条件3。3.构成砌块的5个正方体成立体图形，即五个正方体不处于同一平面，例如图1、图2所示的五个立方体处于同一平面，它们不构成本实用新型的砌块。4.砌块两两成对，共有6对，每对互成镜面对称。

由上述条件构成的砌块只有12种，如图3所示。具体介绍如下。假设边长为a的五个正方体记为A、B、C、D、E，其中，砌块1、3、5中的正方体A、B、C排一列，D在A的左面，砌块1中，E在C的下侧，砌块3中，E在D下侧，砌块5中，E在B下侧。而砌块2、4、6分别与砌块1、3、5成镜面对称。砌块7、9中，A、B与C、D分别排一列，B与C侧面连接。其中砌块7中，E在A下侧，砌块9中，E在B下侧。砌块11是将砌块9中的A下移到E左侧面，砌块8、10、12与砌块7、9、11成镜面对称。

由于上述砌块共6对，每块由五个小正方体构成，故称本实用新型为五单元六对称积木式智力玩具。利用这12个砌块可以搭建很多有趣的图形。另外，作者还设计一种盒子，其容积为5a³×12＝60a³，正好将12个砌块完全拼装起来后放置于盒内。对于某种结构的、容积为60a³的盒子，一般情况下，12个砌块将有多种不同的拼接方案，使之正好放置于该盒内，通过这样的拼装，可达到训练智力的目的。根据本实用新型的结构特点，盒的结构可以设计成多种多样，比较常用的可以有如下几种：

1.长方体形，其内壁宽为4a，长为5a，高为3a，见图4。

2.长方体形，其内壁宽为5a，长为6a，高为2a，见图5。

3.长方体形，其内壁宽为3a，长为10a，高为2a，见图6。

4.空心十字形，其内壁十字头宽为3a，长为5a，高为3a，中心空1a×1a×3a，见图7。

5.十字形，其内壁十字头宽为2a，长为4a，高为5a，见图8。

6.阶梯形，其长和宽均为5a，每个阶梯高度为1a，高度为4a，见图9。

7.对称阶梯形，其底边为8a，顶边为2a，每个阶梯为1a，高度为3a，见图10。

上述盒子的容积均为60a³，对于每个盒子，12个砌块有多种不同的拼接方法，使其放置于盒内。

8.再举一形状较为复杂的多角形盒子的例子，如图11所示，图12为其平面图形，其内壁第一排长度为a，第二排长度为4a，第三排长度为5a，第四排长度为5a，另外一半与前四排成中心对称。每排宽度为a。盒的高度为2a，其容积为(1a²+4a²+5a²+5a²)×2×2a＝60.a³)。相应于该盒子，12个砌块的一种拼接方案如图13所示。

本实用新型结构简单而有规则，而拼接的变化十分丰富多彩，是进行智力训练的理想玩具，适合于儿童、学生智力训练使用，也适合于成人娱乐使用。

图1和图2为五个正方体排成的平面图例。

图3为本实用新型12个砌块结构图。

图4、图5、图6为长方体形盒子结构图。

图7为空心十字形盒子结构图。

图8为十字形盒子结构图。

图9为阶梯形盒子结构图。

图10为对称阶梯形盒子结构图。

图11为多角形盒子结构图。

图12多角形盒子平面图。

图13为放置于图11中多角形盒子内的12个砌块拼接图。