[发明专利]立体拼图磁智方

说明书

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。

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。