十四面體積木的制作方法
【專利摘要】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，每個單元體主體上至少有一個正方形面上設置柱頭，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；同組的兩個或兩個以上的單元體主體連接固定構成的部件是聯合體。本發明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] 本發明涉及一種拼裝積木，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。


【發明內容】

[0003] 本發明的目的，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，可大幅提高兒童的空間感和創造力。
[0004] 本發明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，每個單元體主體上至少有一個正方形面上設置柱頭，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；同組的兩個或兩個以上的單元體主體連接固定構 成的部件是聯合體。
[0005] 為進一步實現本發明的目的，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 部為一個方形孔，方形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。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。所述單 元體主體的同組的正方形面之間的距離為HI, HI = 8mm，16mm、24mm或32mm。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。所述柱頭由方柱、錐臺和圓柱連接構成，方柱與正方形面垂直連接，方柱通 過圓柱與錐臺連接，方柱的邊長大于錐臺的直徑，；錐臺的外周安裝小顆粒雙排四聯合體， 小顆粒雙排四聯合體是由四個小單元體主體呈兩排兩列連接構成；小單元體主體的形狀結 構與單元體主體相同，尺寸是單元體主體的二分之一；四個小單元體主體圍成的方形孔與 錐臺配合，圓柱的直徑等于小單元體主體的柱頭直徑。所述單元體主體的一側設置連接軸， 連接軸的軸線與柱頭的軸線垂直，連接軸的一側設置球體，球體上設有插孔，插孔與插槽位 于同一側,連接軸的線軸分別經過球體和單元體主體的中心，連接軸、球體和單元體主體連 接構成咔得樂軸，球體的直徑小于等于單元體主體的內切圓直徑。所述咔得樂軸上至少有 兩個球體和單元體主體，相鄰的兩個球體之間由連接軸連接，相鄰的兩單元體主體之間通 過對應的正方形面連接，同一咔得樂軸的球體和單元體主體的中心共線；咔得樂軸上安裝 至少兩個聯合體，至少兩個聯合體連接固定成組合體，兩聯合體之間構成的方形孔與兩個 球體之間的連接軸配合，組合體能以咔得樂軸為軸轉動，同時又不能沿咔得樂軸長度方向 滑動。第三雙排四聯合體與另一聯合體的鎖定連接的步驟如下：先將第三雙排四聯合體的 定位槽與另一聯合體上的一個單元體主體配合；再將第二單排兩聯合體和第三單排兩聯合 體分別與第三雙排四聯合體通過柱頭和插槽配合連接，第二單排兩聯合體和第三單排兩聯 合體并排于第二聯合體兩側，第二單排兩聯合體、第三單排兩聯合體和第三雙排四聯合體 將第二個聯合體卡住；最后，在第二單排兩聯合體和第三單排兩聯合體上安裝第一單排雙 聯合體，第一單排雙聯合體分別與第二單排兩聯合體和第三單排兩聯合體同側的單元體主 體插接。
[0006] 本發明的積極效果在于：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。本發明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是本發明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是本發明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是本發明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 聯合體與一個單排三聯合體的拼裝；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；圖24是所述咔得樂軸17的結構示意圖；圖25 是圖24的仰視結構示意圖；圖26是圖24的立體結構示意圖；圖27所述咔得樂軸17與兩 個單排七聯合體配合的結構示意圖，兩個單排七聯合體配合的結構示意圖通過柱頭和插槽 插接為組合體，兩個單排七聯合體之間構成的方形孔與咔得樂軸17的連接軸14配合；圖 28是圖27的立體結構不意圖；圖29是圖27另一角度的立體結構不意圖；圖30是另一種 單元體主體結構示意圖，圖中的柱頭由方柱18、錐臺19和圓柱20連接構成；圖31是圖30 所示的單元體主體與小顆粒雙排四聯合體21配合結構示意圖；圖32是圖31的炸開圖；圖 33是鎖定連接方法的示意圖；圖34是圖33的炸開圖；圖35是兩個單排七聯合體通過中部 的插槽和柱頭插接配合后構成的定位軸機構；圖36是圖35的立體結構示意圖；圖37是圖 35另一角度的立體結構示意圖；圖38是拼裝成坦克的使用狀態圖；圖39是拼裝成房子的 使用狀態圖；圖40是拼裝成鷹的使用狀態圖；圖41是拼裝成蜥蜴的使用狀態圖；圖42是 拼裝成蛇的使用狀態圖；圖43是拼裝成拖拉機的使用狀態圖；圖44是拼裝成青花瓷瓶的 使用狀態圖；圖45是拼裝成摩托車的使用狀態圖；圖46是拼裝成機器人的使用狀態圖；圖 47是拼裝成海盜船的使用狀態圖；圖48是拼裝成自行車的使用狀態圖；圖49是拼裝成直 升飛機的使用狀態圖；圖50是拼裝成風車的使用狀態圖；圖51是拼裝成摩天輪的使用狀 態圖；圖52是拼裝成手槍的使用狀態圖。
[0008] 附圖標記：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14連接軸15球體16插孔17咔得樂軸18方柱19錐臺20圓柱 21小顆粒雙排四聯合體22第一單排雙聯合體23第一單排三聯合體24第二單排兩聯 合體25第三單排兩聯合體26第三雙排四聯合體。

【具體實施方式】
[0009] 如圖1所示，本發明所述的十四面體積木包括數個單元體主體1。單元體主體1通 常為兩個或兩個以上。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上至少有一 個正方形面8上設置柱頭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。數個單元體主體1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1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為方形孔或圓孔，柱 頭3可為圓柱狀插頭，也可以為方柱狀插頭。方形孔的插槽2與圓柱狀的柱頭插接，或圓孔 的插槽2與方柱狀的柱頭插接，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。同組的兩個或兩個以上的單元體主體1通過正方形面8或正六邊形面連接固定 構成的部件是聯合體。聯合體上的所有單元體主體1的插槽2可以朝向相同。
[0010] 如圖13所示，為四個單元體主體1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1連接構成兩排兩列的聯合體。相連的兩個單元體主體1通過正方形面8 連接。所有單元體主體1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1之間圍成一個定位槽6,定位槽6的中心是一個方形孔10。方 形孔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和方形孔10配合也可使兩組單元體主體1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3-8 歲的兒童使用。
[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1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1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1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1連接構成兩排三列的聯合體，相連的兩個單元體 主體1通過正方形面8連接，所有單元體主體1的柱頭3和插槽2的朝向相同；相鄰的四個 單元體主體1之間圍成一個定位槽6,定位槽6的中心是一個方形孔10。
[0012] 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的中部為一個方形孔10。方形孔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。
[0013] 如圖20至23所示，三組單元體主體1鎖定配合。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1與第二 組單元體主體1的兩個定位槽6配合，即標號為C的兩個單元體主體1與兩個定位槽6配 合。標號為b的單元體主體1為構成上述定位槽6的部件。第三組單元體主體1中的標號 為a的單元體主體1與第二組單元體主體1中標號為b的單元體主體1通過柱頭和插槽插 接配合，從而，使第二組單元體主體1和第三組單元體主體1將第一組單元體主體1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，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1之間鎖定更加緊密，可增加第四組單元體主體1。第四組單 元體主體1是由三個單元體主體1構成的單排三聯合體；第四組單元體主體1與第三組單 元體主體1分別位于第一組單元體主體1兩側，并均與第二組單元體主體1插接配合；第三 組單元體主體1和第四組單元體主體1共同與第二組單元體主體1將第一組單元體主體1 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1的同組的 正方形面8之間的距離為HI, H1 = 8謹，16謹、24mm或32謹。三種尺寸的單元體主體1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 - 10mm〇
[0017] 如圖1和圖13所示，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。設有副柱頭7的單元體主體1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1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1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1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。兩個或兩個以上的單元體主體1也可通過 正六邊形面9連接固定構成的聯合體。插塊4也可為圓柱形。凹槽5可以是圓孔。
[0020] 為進一步增強兩單元體主體1之間斜向的牢固性，如圖9至12所示，所述單元體 主體1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] 為實現不同尺寸的單元體主體之間配合連接，增加更多的拼裝方法，以便拼接出 更多種類、更加形象的模形，如圖30所示，所述柱頭3由方柱18、錐臺19和圓柱20連接構 成。方柱18與正方形面8垂直連接，方柱18通過圓柱20與錐臺19連接，方柱18的邊長 大于錐臺19的直徑，圓柱20的直徑等于小單元體主體的柱頭直徑，。錐臺19的外周安裝 小顆粒雙排四聯合體21，小顆粒雙排四聯合體21是由四個小單元體主體呈兩排兩列連接 構成；小單元體主體的形狀結構與單元體主體1相同，尺寸是單元體主體1的二分之一。四 個小單元體主體圍成的方形孔10與錐臺19配合，可使小顆粒雙排四聯合體21與單元體主 體1插接固定，同時，方柱18和圓柱20可與小顆粒雙排四聯合體21的6配合，使小顆粒雙 排四聯合體21與單元體主體1不易發生相對擺動。
[0022] 如圖24所示，所述單元體主體1的一側設置連接軸14。連接軸14的軸線與柱頭 3的軸線垂直。連接軸14的一側設置球體15,球體15上設有插孔16,插孔16與插槽2位 于同一側，以便球體15與單元體主體1能與其他單元體主體1同步插接配合。連接軸14 的線軸分別經過球體15和單元體主體1的中心。連接軸14、球體15和單元體主體1連接 構成咔得樂軸17,即咔得樂軸17由連接軸14、球體15和單元體主體1連接構成。咔得樂 軸17也可由一個單元體主體1和至少兩個球體15連接構成，任兩個相鄰的球體15之間通 過連接軸14連接。球體15的直徑小于等于單元體主體1的十四面體的內切圓直徑。
[0023] 如圖27所示，所述咔得樂軸17上至少有兩個球體15和單元體主體1，相鄰的兩 個球體15之間由連接軸14連接，相鄰的兩單元體主體1之間通過對應的正方形面8連接， 同一咔得樂軸17的球體15和單元體主體1的中心共線；咔得樂軸17上安裝至少兩個聯合 體，至少兩個聯合體連接固定成組合體，兩聯合體之間構成的方形孔10與兩個球體15之間 的連接軸14配合，組合體能以咔得樂軸17為軸轉動，同時又不能沿咔得樂軸17長度方向 滑動。咔得樂軸17可當作風車、摩天輪、汽車等模型的輪軸。
[0024] 如圖33和34所示，第三雙排四聯合體26與另一聯合體的鎖定連接的步驟如下： 先將第三雙排四聯合體26的定位槽6與另一聯合體上的一個單元體主體1配合；再將第二 單排兩聯合體24和第三單排兩聯合體25分別與第三雙排四聯合體26通過柱頭和插槽配 合連接，第二單排兩聯合體24和第三單排兩聯合體25并排于第二聯合體兩側，第二單排兩 聯合體24、第三單排兩聯合體25和第三雙排四聯合體26將第二個聯合體卡住；最后，在第 二單排兩聯合體24和第三單排兩聯合體25上安裝第一單排雙聯合體22,第一單排雙聯合 體22分別與第二單排兩聯合體24和第三單排兩聯合體25同側的單元體主體1插接。鎖 定連接方法，可使各聯合體之間連接更加緊密，同時，又可使聯合體的柱頭方向垂直，以便 實現模型向橫向和堅向兩個方向延伸。
[0025] 如圖33和34所示，第一單排三聯合體23和第三雙排四聯合體26是通過第一單 排雙聯合體22、第二單排兩聯合體24和第三單排兩聯合體25鎖定連接，連接步驟如下：先 將第一單排三聯合體23堅向與水平狀的第三雙排四聯合體26配合，使第一單排三聯合體 23下端的一個單元體主體1與第三雙排四聯合體26的方形孔10配合；再將第二單排兩聯 合體24與第三單排兩聯合體25如圖34所示分別與第三雙排四聯合體26通過柱頭和插槽 連接，即第二單排兩聯合體24的單元體主體g和h分別與第三雙排四聯合體26的單元體 主體gl和hi插接配合，第三單排兩聯合體25的單元體主體e和f，分別與第三雙排四聯合 體26的el和Π 插接配合，第二單排兩聯合體24、第三單排兩聯合體25和第三雙排四聯合 體26將第一單排三聯合體23卡住，為確保連接更加牢固，利用22與第二單排兩聯合體24 和第三單排兩聯合體25插接配合實現鎖定，即22的單元體主體h2和f2分別與第二單排 兩聯合體24的單元體主體h和第三單排兩聯合體25的單元體主體f插接配合。
[0026] 本發明所述的技術方案并不限制于本發明所述的實施例的范圍內。本發明未詳盡 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)上至少有一個正方形面（8)上設置柱頭（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；同組的兩個或兩個以上的單元體主體（1)連接固定構成的部件是聯合體。
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 中部為一個方形孔（10)，方形孔（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（1 )、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 (1)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 (1)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中任一項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, H1 = 8謹，16謹、24mm或32謹。
7. 據權利要求1至4中任一項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。
8. 根據權利要求1至4中任一項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。
9. 根據權利要求1所述的十四面體積木，其特征在于：所述柱頭（3)由方柱（18)、錐臺 (19)和圓柱（20)連接構成，方柱（18)與ιΗ方形面（8)垂直連接，方柱（18)通過圓柱（20) 與錐臺（19)連接，方柱（18)的邊長大于錐臺（19)的直徑，;錐臺（19)的外周安裝小顆粒雙 排四聯合體（21)，小顆粒雙排四聯合體（21)是由四個小單元體主體呈兩排兩列連接構成； 小單元體主體的形狀結構與單元體主體（1)相同，尺寸是單元體主體（1)的二分之一；四個 小單元體主體圍成的方形孔（10)與錐臺（19)配合，圓柱（20)的直徑等于小單元體主體的 柱頭直徑。
10. 根據權利要求1所述的十四面體積木，其特征在于：所述單元體主體（1)的一側 設置連接軸（14)，連接軸（14)的軸線與柱頭（3)的軸線垂直，連接軸（14)的一側設置球體 (15)，球體（15)上設有插孔（16)，插孔（16)與插槽（2)位于同一側，連接軸（14)的線軸分 別經過球體（15)和單元體主體（1)的中心，連接軸（14)、球體（15)和單元體主體（1)連接 構成咔得樂軸（17)，球體（15)的直徑小于等于單元體主體（1)的內切圓直徑。
11. 根據權利要求10所述的十四面體積木，其特征在于：所述咔得樂軸（17)上至少有 兩個球體（15)和單元體主體（1 )，相鄰的兩個球體（15)之間由連接軸（14)連接，相鄰的兩 單元體主體（1)之間通過對應的正方形面（8)連接，同一咔得樂軸（17)的球體（15)和單元 體主體（1)的中心共線；咔得樂軸（17)上安裝至少兩個聯合體，至少兩個聯合體連接固定 成組合體，兩聯合體之間構成的方形孔（10)與兩個球體（15)之間的連接軸（14)配合，組合 體能以咔得樂軸（17)為軸轉動，同時又不能沿咔得樂軸（17)長度方向滑動。
12. 權利要求1所述的十四面體積木的鎖定連接方法，其特征在于：第三雙排四聯合體 (26)與另一聯合體的鎖定連接的步驟如下：先將第三雙排四聯合體（26)的定位槽（6)與另 一聯合體上的一個單元體主體（1)配合；再將第二單排兩聯合體（24)和第三單排兩聯合體 (25)分別與第三雙排四聯合體（26)通過柱頭和插槽配合連接，第二單排兩聯合體（24)和 第三單排兩聯合體（25)并排于第二聯合體兩側，第二單排兩聯合體（24)、第三單排兩聯合 體（25)和第三雙排四聯合體（26)將第二個聯合體卡住；最后，在第二單排兩聯合體（24)和 第三單排兩聯合體（25)上安裝第一單排雙聯合體（22)，第一單排雙聯合體（22)分別與第 二單排兩聯合體（24)和第三單排兩聯合體（25)同側的單元體主體（1)插接。
【文檔編號】A63H33/08GK104190091SQ201410492906
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月24日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】張衡 申請人:張衡