專利名稱：立方裝配智力積木及支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及游戲和智力積木領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及包括多個要裝配的以形成預(yù)定形狀的塊。
背景技術(shù)：
有許多可得到的智力積木，它需要特殊的裝配順序以完成智力積木。其中一些智力積木需要以特殊順序安排預(yù)連接的塊。在智力積木的某些表面上可能放置顏色或圖畫。許多智力積木存在已多年且解決方案是眾所周知的。由這些智力積木提供的娛樂性與教育性在減小因為它們在多個場合由個別人解出拼法。解決方案的記憶減小了這種智力積木的挑戰(zhàn)性。優(yōu)秀的智力積木的解題人要求對他們的知識才能有新的挑戰(zhàn)。因此有需要創(chuàng)新的智力積木，為智力積木的解題公眾提供新的挑戰(zhàn)與娛樂。
已知五連魔方塊(Pentomino)和多連魔方塊(Polyomino)的智力積木。一個包括一矩形板或夾持器以及多個扁塊的五連魔方塊智力積木在1959年授于Pestieau的美國專利No.2900190及1988年授于Hermans等的美國專利No.D 298149二者中被公開。在1999年授于Wood等的美國專利No.5868388中介紹一種8×8正方形智力積木框架，用以將彩式立方五連魔方塊和四連魔方塊(tetromino)的拼塊保持成棋子或棋盤式陣列。1976年授于Wadsworth的美國專利No.3964749介紹一種包含四塊矩形的玩游戲區(qū)域的板，每個區(qū)域包括90個正方形單元，與18塊扁平五連魔方塊一起使用。在2003年的美國專利No.6666453中介紹一種包括基座和扁平的三連魔方塊、四連魔方塊、六連魔方塊和七連魔方塊一多元塊的拼塊。在2001年的美國專利No.6200919中Cheng說明了一種智力積木，在該玩具中包括一個有圓形凹槽的基座和一連魔方塊、三連魔方塊、四連魔方塊、五連魔方塊、和六連魔方塊的智力積木，它們被制成球形而不是立方體。另一授于Cheng的，2004年的美國專利No.6702285介紹了使用一個框架以保持多連魔方塊智力積木處在垂直形態(tài)，厚度為一立方體。
上述專利中的智力積木被裝配以形成簡單的、扁平正方形或扁平矩形。多連魔方塊可以由立方體構(gòu)成而不是扁平正方形，并且立方體的多連魔方塊智力積木可以裝配二維和三維的智力積木。對于使用者三維的多連魔方塊智力積木具有增加的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)性。在1962年授于Besleg的美國專利No.3085970、1989年授于Johnson等的美國專利No.4844466、1998年授于Edwards的美國專利No.5823533、1999年授于Wood等的美國專利、2001年授于Cheng的美國專利No.6220919、以及2004年授于Cheng的美國專利No.6702285中介紹了裝配以形成簡單三維立方體的和矩形平行六面體的多連魔方塊智力積木。
除去扁平正方形和矩形以及三維立方體的和矩形平行六面體形狀外，多連魔方塊可以裝配成各種各樣有趣的三維對稱的形態(tài)。盡管可以構(gòu)成許多獨特的形態(tài)，形態(tài)的裝配是有問題的。智力積木使用者可能具有目測要構(gòu)成的復(fù)雜的形態(tài)的困難。此外，在裝配過程中存在方塊跌落的趨勢。多連魔方塊方塊和三維基座的組合有助于目測并在裝配過程中提供對方塊的支撐。支撐基座有助于使用者找到對智力積木的多重復(fù)雜的解決方案因而增加了使用者對智力積木的樂趣。在智力積木裝配完成時可以去除該支撐基座，展現(xiàn)包括整個多米諾的結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型的、構(gòu)成三維的對稱形態(tài)的智力積木，它包括一支撐基座和一組相互配合的裝配塊因此可以用多種方法裝配智力積木。
按照本發(fā)明，提供了一種裝配的智力積木，包括一個三維的、對稱的形態(tài)包括相互拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一個等效于以下的形狀一扁平、水平定向的多邊形底部件，該底部件具有上表面和邊緣；該上表面被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；該上表面具有一面積；至少一個具有一高度的垂直立柱；該立柱以面相連到上表面的至少一個正方形上；所述的裝配塊和垂直立柱具有等效于整數(shù)個相同尺寸、以面連接的立方體的形狀；該對稱的形態(tài)的厚度為至少兩個立方體；該對稱形態(tài)的容量由上表面的面積和立柱的高度來限定；以及該對稱形態(tài)的形狀符合底部件的形狀和立柱的高度。
按照本發(fā)明，提供了一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一形狀，該形狀等效于一具有邊緣的扁平、水平定向的多邊形底部件；至少兩個垂直定向的階梯形側(cè)壁；每個壁具有一底邊緣和一階梯形邊緣；階梯形壁的底邊緣被連接到底部件的兩相對的邊緣上；所述的底部件和階梯形側(cè)壁可分成整數(shù)個相同尺寸的邊緣連接的正方形；所述的裝配塊具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面連接的立方體的形狀；以及該三維的形態(tài)具有符合于底部件的形狀和階梯側(cè)壁形狀的階梯形狀。
按照本發(fā)明，提供了一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一個形狀，該形狀等效于具有一個上表面的扁平、水平定向的底部件；一個非矩形的、垂直方位的周邊壁；該周邊壁被安裝到底部件的上表面；該周邊壁被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；所述的裝配塊具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面連接的立方體的形狀；該對稱形態(tài)的厚度是至少兩個立方體；及該對稱形態(tài)符合周邊壁的形狀。按照本發(fā)明，提供了一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一種形狀，該形狀等效于一個具有上表面和邊緣的扁平、水平定向的多邊形底部件；該上表面可被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；該上表面具有一個面積；具有一高度的至少一個垂直立柱；該立柱被以面安裝到至少一個上表面的正方形上；具有頂、底、和側(cè)邊緣的至4個垂直方位的側(cè)壁；相鄰側(cè)壁的側(cè)邊緣彼此接觸；側(cè)壁的底邊緣接觸底部件；該側(cè)可被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；所述的裝配塊和垂直立柱具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面接觸的立方體；該對稱形態(tài)的厚度為至少兩個立方體；該對稱形態(tài)的容量由上表面的面積×側(cè)壁的高度來限定；以及該對稱形態(tài)的形狀符合底部件的形狀與側(cè)壁的高度。
本發(fā)明可以由諸如塑料、木材、金屬、石頭、礦物、紙、紙板、纖維或其它合適的材料的任何材料制成。本發(fā)明的支撐基座、側(cè)壁、和裝配塊可以相同地或不同地著色。裝配塊的單個立方體部分可以不同地著色從而在智力積木裝配過程中構(gòu)成一種美學(xué)愉快的圖形或圖畫。數(shù)字可以放置在立方體的表面上從而垂直地、水平地和對角地在智力積木組件上構(gòu)成特殊的數(shù)字總體。本發(fā)明的另一方面是提供用于本發(fā)明的智力積木的包裝和文字說明。


附加的線被添加到支撐基座和裝配塊(圖1、2、4、6、8、10A、11、15、16、18、19)的附圖上以便清楚地表示實物的尺寸。附圖內(nèi)表示的數(shù)字顯示智力積木(圖3A和3B、5、7、9、10B、12、13、14、17)解決方法，數(shù)字指的是顯示在圖1中的塊的編號。立柱的尺寸被描述成長×寬×高。一個單元等效于一立方體的一邊緣的長度。
圖1表示用于構(gòu)造成本發(fā)明的智力積木的12個五小塊塊。
圖2A表示本發(fā)明的智力積木的非矩形、珍寶盒形的支撐基座。
圖2B表示分成單元正方形的、珍寶盒形的智力積木的底部件。
圖3A和3B表示適于圖2的支撐基座的智力積木的一種解決方法。
圖4A表示有兩個壁的雙階梯智力積木支撐基座，該基座為5個單元寬，6個單元深，以及在最高點為3個單元高。
圖4B表示有三個壁的單階梯智力積木支撐基座，該基座為4個單元寬，5個單元深，以及在最高點為5個單元高。
圖4C表示有三個壁的單階梯智力積木支撐基座，該基座為10個單元寬，3個單元深，以及在最高點為3個單元高。
圖5A表示適合于圖4A所示的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖5B表示適合于圖4B所示的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖5C表示適合于圖4C所示的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖6表示有三個壁的單階梯智力積木支撐基座，該基座為6個單元寬，4個單元深，以及在最高點為4個單元高。
圖7表示適合于圖6的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖8A表示單立柱智力積木支撐基座，它包括一個4單元×6單元的底部件和位于中央的2單元×2單元×3單元的立柱。
圖8B表示單立柱智力積木支撐基座，它包括一個3單元×8單元的底部件和位于中央的1單元×4單元×3單元的立柱。
圖8C表示單立柱智力積木支撐基座，它包括一個3單元×9單元的底部件和位于中央的1單元×7單元×3單元的立柱。
圖9A表示適合于圖8A的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖9B表示適合于圖8B的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖9C表示適合于圖8C的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖10A表示單立柱智力積木支撐基座，它包括一個5單元×5單元的底部件，從該正方形，已經(jīng)去除了四個角因而形成一個十型底部件以及位于中央的1單元×1單元×3單元的立柱。
圖10B表示適合于圖10A的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖11A表示一單立柱智力積木的支撐基座，它包括一個3單元×4單元的底部件和位于中央的1單元×2單元×6單元的立柱。
圖11B表示三立柱智力積木的支撐基座，它包括一個5單元×5單元的底部件和位于中央的3個立柱，其中2個立柱的尺寸為1單元×1單元×3單元，一個立柱的尺寸為1單元×3單元×3單元。
圖11C表示一單立柱智力積木的支撐基座，它包括一3單元×5單元的底部件和位于中央的1單元×3單元×5單元的立柱。
圖11D表示一三立柱智力積木的支撐基座，它包括一3單元×8單元的底部件，一個1單元×1單元×3單元的立柱，一個1單元×2單元×3單元的立柱，和一個第二1單元×1單元×3單元的立柱。
圖11E表示一雙立柱智力積木的支撐基座，它包括一4單元×6單元的底部件和位于中央的兩個1單元×2單元×3單元的立柱。
圖11F表示一雙立柱智力積木的支撐基座，它包括一3單元×6單元的底部件和位于中央的一個1單元×1單元×4單元的立柱，和位于中央的一個1單元×2單元×4單元的立柱。
圖12A表示適合于圖11A的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖12B表示適合于圖11B的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖13A表示適合于圖11C的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖13B表示適合于圖11D的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖14A表示適合于圖11E的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖14B表示適合于圖11F的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖15A表示鋸齒狀的立柱支撐基座和側(cè)壁的正視圖。
圖15B表示鋸齒狀的立柱支撐基座無側(cè)壁的側(cè)視圖。
圖15C表示鋸齒狀的立柱支撐基座和側(cè)壁的俯視圖。
圖15D表示鋸齒狀的立柱支撐基座和側(cè)壁的透視圖。
圖16A表示周邊立柱支撐基座和側(cè)壁的正視圖。
圖16B表示周邊立柱支撐基座無側(cè)壁的側(cè)視圖。
圖16C表示周邊立柱支撐基座有側(cè)壁的俯視圖。
圖16D表示周邊立柱支撐基座有側(cè)壁的透視圖。
圖17A表示適合于圖15的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖17B表示適合于圖16的支撐基座的智力積木的解決方法。
圖18是由倒置圖15支撐基座上的解出的智力積木接著去除支撐基座后構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
圖19是由倒置圖16支撐基座上的解出的智力積木接著去除支撐基座后構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
圖1中表示本發(fā)明的實施例的智力積木裝配塊。如下描述的智力積木包括支撐基座和12個裝配塊，每個塊具有一等效于5個相同的以面連接的立方體的形狀，使得所有立方體的中心處于具有共同的頂和底表面的共同的平面中。此處使用的以“面連接”意味立方體的面沿其邊緣結(jié)合。在以下描述的實施例中使用的裝配塊的總?cè)萘炕旧系扔?0立方體。此處公開的例子中裝配塊具有等效于那些由5個立方體構(gòu)成的形狀；但是具有等效于由其它整數(shù)立方體構(gòu)成的形狀的裝配塊是可能的，諸如1、2、3、4、6、7和8個立方體。通過將裝配塊與支撐基座相互裝配形成三維對稱的圖案而解出智力積木的拼法。
這些裝配塊是一個具有等效于排成行的5個相鄰立方體的形狀的塊(圖1-1)；一個具有等效于排成一行的4個立方體和一個連接到該行中最后一個立方體的一側(cè)的第5立方體，并且該第5立方體不與該行對準的形狀的塊(圖1-2)；一個具有等效于排成一行的4個立方體和一個連接到該行的中間的立方體的一側(cè)的第5立方體的形狀的塊(圖1-3)；一個具有Z形的塊(圖1-4)；一個具有S形的塊(圖1-5)；一個具有V形的塊(圖1-6)；一個具有T形的塊(圖1-7)；一個具有W形的塊(圖1-8)；一個具有等效于成一行的3個立方體，具有連接到該行中間的立方體一側(cè)的第4立方體和連接到該行中最后一個立方體與第4立方體相對一側(cè)的第5立方體的形狀的塊(圖1-9)；一個具有等效于形成正方形的4個立方體和一個連接到4個立方體的正方形的一側(cè)的第5立方體的形狀的塊(圖1-10)；一個具有十字形的塊(圖1-11)；一個具有U形的塊(圖1-12)。
本發(fā)明的實施例的裝配塊、支撐基座、和側(cè)壁可以由任何合適的材料制成，諸如塑料、木材、金屬、石頭、礦物質(zhì)、玻璃、紙、紙板、纖維等。這些材料可以全為相同顏色，或者它們可以涂上不同地顏色。裝配塊在顏色上可以相同，或者單個立方體部分可以不同地著色，從而在完成的智力積木中構(gòu)成圖形。這些圖形可以包括圖畫，立方體部分在顏色上變化以構(gòu)成棋盤圖形，立方體部分在顏色上變化以形成有條紋的圖形，或其它著色的圖形。此外，單個立方體部分的表面可以顯示數(shù)字，這樣當裝配時，呈現(xiàn)在立方體部分的表面上的數(shù)字可垂直地、水平地、和對角線地相加以形成特殊的值。顏色可以是材料的一個性質(zhì)，諸如不同顏色的木材(胡桃木、橡木、楓樹)，不同顏色的金屬(鋁、銅、金、銀)，不同顏色的石頭(花崗巖、粉紅大理石、綠大理石、黑大理石、石英)，不同顏色或圖形的纖維，或者顏色可能是加上表面涂層的一個結(jié)果，諸如涂漆或染色。
此處公開的本發(fā)明的實施例的底部件全是平的和水平定向。該底部件的上表面以及側(cè)壁是可分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形。
本發(fā)明的一個實施例包括一個底部件，一個周邊側(cè)壁連接到該底部件上，該側(cè)壁有兩單元的高度，如圖2A所示。由側(cè)壁描繪的多邊形的非矩形形狀由6單元×6單元正方形構(gòu)成，已經(jīng)從該非矩形形狀移去6個單元正方形。從正方形的對角線地相對的兩個角中的每一個移去3個單元正方形，該3個正方形是一個角部單元正方形和2個以面結(jié)合的正方形。該側(cè)壁圍成的最后的形狀稱之為珍寶盒形狀。如圖3所示，本發(fā)明的實施例的12個裝配塊裝在支撐基座內(nèi)，占據(jù)一個基本等于60個立方體的總?cè)萘俊？梢缘怪煤鸵迫ピ撝橇Ψe木的基座以展現(xiàn)自由直立的多連魔方塊結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明以下的階梯形的實施例可以有選擇地包括可水平滑動地拆除的套筒，或套筒式壁，以適應(yīng)智力積木的階梯式形狀并對把要破解拼法的智力積木的塊夾持在適當位置有用。套筒式壁的尺寸與所相關(guān)聯(lián)的智力積木的尺寸相符合。通過安放裝配塊使得一種與底部件以及呈階梯形的側(cè)壁的形狀符合的階梯式構(gòu)形被形成來解出智力積木的拼法。由階梯式智力積木所具有的容量等于階梯式側(cè)壁面積×階梯側(cè)邊之間的距離。由以下實施例的階梯式形態(tài)所具有的容量基本上等于60個立方體。整個裝配的智力積木可從智力積木基座上取下以展示自由直立的多連魔方塊結(jié)構(gòu)。
在圖4A中表示本發(fā)明的一實施例。支撐基座包括一個5單元×6單元的矩形底部件。連接到底部件的兩個6單元邊緣的是兩個垂直的側(cè)壁，它具有3個單元高、三層、雙階梯式形狀。該側(cè)壁具有一種等效于1個單元高×6個單元寬的基礎(chǔ)層；1個裝在基礎(chǔ)層以上的1單元高×4單元寬的中間層；和1個1單元高×2單元寬的裝在中間層以上的頂層的形狀；這樣所有三層的中間點對準。在圖5A中表示一個解的方法。
在圖4B中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個4單元×5單元的矩形底部件。一個4單元×5單元的矩形垂直后背塊被連接到4單元底部件邊緣的一個邊緣上。兩個垂直階梯式側(cè)壁被裝到兩個5單元底部件的邊緣，還有后背塊的兩垂直邊緣上。該兩側(cè)壁具有等效于一個1單元高×5單元寬的基礎(chǔ)層；在基礎(chǔ)層上的、一個1單元高×4單元寬的層；在4單元寬層上的、一個1單元高×3單元寬的層；在3單元寬的層上的、一個1單元高×2單元寬的層；以及在頂部的一個1單元高×1單元寬的層的形狀；所有的層對準以構(gòu)成一個垂直邊緣，因而形成一個階梯式側(cè)壁。在圖5B中表示一種解法。
在圖4C中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×10單元的矩形底部件。一個3單元×10單元矩形垂直后背件連接到10單元底部件邊緣的一個。兩個垂直的階梯形側(cè)壁連接到兩個3單元底部件邊緣以及連接到后背件的垂直邊緣上。該側(cè)壁具有等效于一個1單元高×3單元寬的基礎(chǔ)層；在基礎(chǔ)層上的、一個1單元高×2單元寬的層；以及在頂上的一個、1單元高×1單元寬的層的形狀；所有的層對準以構(gòu)成一垂直邊緣，因而形成一階梯狀側(cè)壁。圖5C中表示一種解法。
在圖6中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個4單元×6單元的矩形底部件。一個4單元×6單元的矩形垂直后背塊連接到6單元底部件邊緣的一個上。兩個階梯狀垂直側(cè)壁連接到兩個4單元底部件邊緣以及后背塊的垂直邊緣上。該側(cè)壁具有等效于一個1單元高×4單元寬的基礎(chǔ)層；一個在基礎(chǔ)層以上的、1單元高×3單元寬的層；一個在3單元寬的層上的、1單元高×2單元寬的層；以及一個在頂部的、1單元高×1單元寬的層的形狀；所有層對準以構(gòu)成一垂直邊緣，因而形成一階梯狀側(cè)壁。在圖7中表示一種解法。
以下描述的包含立柱的實施例也包括側(cè)壁，諸如與底部件的邊緣接觸的垂直側(cè)壁且高度等于立柱。這些側(cè)壁可以連接到底部件或者它們可以形成一個符合智力積木形狀的可滑動地拆除的套筒，對保持裝配的智力積木的塊在適當位置有用。該可滑動拆除的套筒可以在水平方向或垂直方向除去。立柱的尺寸被描述成長×寬×高。通過拼裝該裝配塊來解開智力積木的拼法，這樣最終的對稱形態(tài)具有符合基座底部件和一個立柱或幾個立柱的頂表面的形狀的光滑表面。構(gòu)成的對稱形態(tài)的總?cè)萘炕旧系扔诘撞考拿娣e×立柱的高度。從總?cè)萘繙p去立柱的容量給出一個基本上等于60個立方體的容量，即塊的容量。已解出拼法的智力積木可以被倒置，同時智力積木的基座可移去以展現(xiàn)自由直立的多連魔方塊結(jié)構(gòu)。
在圖8A中表示本發(fā)明的一實施例。支撐基座包括一個4單元×6單元的矩形底部件和一個2單元×2單元×3單元的立柱，該立柱與底部件連接。該立柱位于底部件的中央，距兩個6單元底部件邊緣為1單元，并且距4單元底部件邊緣為2單元。在圖9A中表示一種解法。
在圖8B中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×8單元的矩形底部件和一個安裝到底部件上的一個1單元×4單元×3單元的立柱。該立柱位于中央并在底部件上沿長度方向排成直線；立柱的4單元兩側(cè)距底部件8單元邊緣是1單元；而立柱的1單元兩側(cè)距底部件的3單元邊緣是2單元。在圖9B中表示一種解法。
在圖8C中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×9單元的矩形底部件和一個連接在該底部件上的1單元×7單元×3單元的立柱。該立柱位于底部件的中央，立柱的每個邊緣距底部件的對應(yīng)邊緣的每一個是1單元。在圖9C中表示一種解法。
在圖10A中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座具有一多邊形底部件和一立柱；該底部件具有5單元×5單元的正方形，從4個角的每一個除去1單元正方形，因而形成一個多邊形的十字形狀；1單元×1單元×3單元的立柱位于底部件的中央正方形上。在圖10B中表示一種解法。
在圖11A中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×4單元的矩形底部件及一個連接在該基座上的一個1單元×2單元×6單元的立柱。該立柱位于基座的中央，距4個底部件邊緣的每一個是1單元。在圖12A中表示一種解法。
在圖11B中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個5單元×5單元正方形底部件和三個立柱。第一立柱是一個1單元×3單元×3單元的立柱，它位于距底部件邊緣的三個為1單元，同時距第4邊緣為3單元。最后兩個立柱為1單元×1單元×3單元的立柱。每個立柱距底部件的邊緣的兩個是1單元，距第一立柱為1單元而距其余的立柱為1單元。在圖12B中表示一種解法。
圖11C中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×5單元的矩形底部件和一個安裝在基座上的一個1單元×3單元×5單元的立柱。該立柱位于基座的中央，距4個底部件的邊緣各為一個單元。在圖13A中表示一種解法。
在圖11D中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括1個3單元×8單元的矩形底部件具有三個安裝在底部件上的三個立柱。第一立柱是一個1單元×1單元×3單元的立柱，它位于距底部件的三個邊緣為1單元。第二立柱是一個1單元×2單元×3單元的立柱，該立柱的長度與支撐基座的底部件的長度對齊并且距第一立柱為1單元，以及距底部件的兩個8單元邊緣為1單元。第三立柱是一個1單元×1單元×3單元的立柱，它位于距第二立柱為1單元同時距底部件的三個邊緣為1單元。在圖13B中表示一種解法。
在圖11E中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個4單元×6單元的距形底部件，該底部件具有兩個安裝到底部件上的兩個立柱。該兩個立柱是2單元×3單元的立柱，與底部件的4單元邊緣平行地對齊。每個立柱距底部件的3個邊緣為1單元，同時距另一立柱為2單元。在圖14A中表示一種解法。
在圖11F中表示本發(fā)明的另一實施例。支撐基座包括一個3單元×6單元的距形底部件具有兩個安裝到該底部件上的立柱。第一立柱是一個1單元×1單元×4單元的立柱，它位于距底部件的三個邊緣為1單元。第二立柱是一個1單元×2單元×4單元的立柱，它與底部件的6單元邊緣對齊并位于距底部件的三個邊緣1單元且距第一立柱1單元。圖14B表示一種解法。
在以下兩個本發(fā)明的實施例中，裝配塊在立柱的高度上方疊置。對于這些實施例可以使用接觸支撐基座的、并具有比立柱更高的高度的固定的或可拆除的側(cè)壁。該側(cè)壁可以安裝到底部件上或者它們可構(gòu)成一個可滑動地拆除的套筒。側(cè)壁構(gòu)成的最終形態(tài)的容量基本上等于底部件的面積×壁的高度。減去由立柱占有的容量剩余的是裝配塊占有的容量，在這些實施例中基本上等于60立方體。由智力積木構(gòu)成的對稱形態(tài)的形狀與底部件的形狀及壁的高度相一致。
在圖15中表示本發(fā)明的一個實施例，一個鋸齒狀的立柱。圖15A表示具有安裝的側(cè)壁的支撐基座的正視圖。圖15B表示支撐基座的右側(cè)視圖。圖15C表示具有安裝的側(cè)壁的支撐基座的俯視圖，以及圖15D表示支撐基座的透視圖。圖15A和圖15C中標“A”的箭頭表示側(cè)壁的厚度。該支撐基座具有等效于一個5單元×5單元正方形底部件，其上連接一個1單元寬×2單元高的周邊立柱的形狀；一個單元的立方體被連接到在周邊立柱頂部的四個角的各角上，并且一個單元的立方體被連接到底部件以及由周邊立柱構(gòu)成的四個內(nèi)角的每一個上。該支撐基座還包括一個垂直側(cè)壁，在最高立柱以上的高度上延伸一個單元。該垂直側(cè)壁可以安裝到支撐基座的底部件上，或者它們可以構(gòu)成一個可滑動地拆除的套筒。在圖17A中表示一種解法。倒置完成的智力積木并除去支撐基座展現(xiàn)如圖18所示的多連魔方塊結(jié)構(gòu)。
在圖16中表示本發(fā)明的另一實施例，周邊立柱。圖16A表示具有連接的側(cè)壁的支撐基座的正視圖。圖16B表示支撐基座的右側(cè)視圖。圖16C表示具有連接的側(cè)壁的支撐基座的俯視圖，以及圖16D表示支撐基座的透視圖。圖16A和16C中標“A”的箭頭表示側(cè)壁的厚度。支撐基座具有等效于5單元×5單元矩形底部件，在其上安裝一個1單元寬×2單元高的周邊立柱的形狀；一個高度為1單元的第二周邊立柱，被連接到底部件和第一周邊立柱的內(nèi)部。該支撐基座還包括垂直側(cè)壁，在最高周邊立柱上方的高度上延伸2單元。該垂直側(cè)壁可以被連接到支撐基座的底部件上，或者它們可以構(gòu)成一個可滑動地拆除的套筒。在圖17B中表示一種解法。倒置該智力積木并去除支撐基座展現(xiàn)如圖19所示的結(jié)構(gòu)。
描述的實施例的每一個可選擇性地包括包裝和使用并解開該智力積木拼法的說明。
使用的術(shù)語的定義此處使用的“一單元”是等效于一個立方體的一個邊緣的長度。一單元可以是1厘米、2厘米、1.2英寸、0.5英寸、1.6英寸、1.1英尺或者為制造本發(fā)明的實物要求的任何長度。
此處使用的“立方體”是指單元尺寸的同一尺寸的立方體。
此處使用的“正方形”是指單元尺寸的同一尺寸的正方形，立方體中用相同的單元尺寸。
此處使用的“以面相連”或“以面連接”意味著立方體的連接表面沿其邊緣被連接起來。此處使用的以面相連還意味著立方體的表面被連接到正方形的所有4個邊緣。此處使用的邊緣連接或邊緣相連意味著正方形的連接邊沿一個邊緣被連接。
此處使用的“多連魔方塊”指具有等效于彼此以面相連的整數(shù)的立方體的形狀的裝配塊。此處使用的多連魔方塊還指單個立方體多連魔方塊。
此處使用的“五連魔方塊”(Pentomino)指具有等效于5個彼此以面相連的形狀的單元的多連魔方塊。
此處使用的“套筒”或“套筒式壁”指一組平面的壁塊，其邊緣彼此互連從而構(gòu)成一個空心管或套筒。一個套筒式壁可以滑動地包圍一個裝配的智力積木。一個套筒式壁可以用相對于裝配的智力積木水平的或者垂直的運動來操縱。
此處使用的“階梯式壁”，或“階梯式側(cè)壁”是一個垂直的塊，該塊的至少一側(cè)具有階梯形，臺階的水平和垂直尺寸為與單元立方體邊緣相同的尺寸，同時一個側(cè)面具有等于整數(shù)個正方形的面積。
此處使用的“立柱”具有等效于至少一個相連到支撐基座的底部件的一個正方形部分上的垂直組件的形狀。立柱具有等效于整數(shù)個立方體的形狀。
此處使用的“周邊立柱”是一個構(gòu)成環(huán)或正方形的立柱。
此處使用的“周邊壁”是一個包圍裝配智力積木的連接的壁。
此處使用的“支撐基座”是一個包括底部件、零個或多個立柱、零個或多個壁的物體。支撐基座用于在智力積木裝配的過程中支撐裝配塊并提供完成的智力積木的最終形狀。
此處使用的“符合”意味著在與底部件的形狀符合時是與其形狀和尺寸相匹配。例如，符合如圖8A中所示的支撐基座的形狀的智力積木將在完成時構(gòu)成一個長6個正方形、寬4個正方形、和高3個正方形的平行六面體。
此處使用的“珍寶盒形”指由一個6單元×6單元正方形構(gòu)成的多邊形形狀，從該6單元正方形已經(jīng)按以下方法去除6個單獨的單元正方形從6單元×6單元的正方形的對角線相對的兩個角的每一個除去3個單元正方形，該3個單元正方形是一個角部正方形，和兩個結(jié)合該角部正方形的邊緣的正方形。
此處使用的“著色”指一個實物的可見的色彩或標記。材料可能全是相同的色彩，或者它可以不同地著色。裝配塊可能色彩是相同的或者個別立方體部分可以不同地著色，從而在一個完成的智力積木中構(gòu)成一種圖型。這種圖型可以包括圖畫、色彩變化以構(gòu)成棋盤圖型的立方體部分、色彩變化以構(gòu)成條紋圖型的立方體部分，或者其它彩色圖型。此外個別立方體部分的表面可以顯示數(shù)字，這樣當裝配的呈現(xiàn)在立方體表面上的數(shù)字垂直地、水平地、和對角線地相加以構(gòu)成特殊的數(shù)值。色彩可以是材料的一種性質(zhì)，諸如不同顏色的木材(胡桃木、橡木、楓樹)、不同顏色的金屬(鋁、銅、金、銀)、不同顏色的石頭(花崗巖、粉紅大理石、綠大理石、黑大理石、石英)、不同顏色或圖型的纖維、或者顏色可以是對材料施加表面涂層的一種結(jié)果，諸如涂漆或染色。
權(quán)利要求
1.一種裝配的智力積木，包括一個三維的、對稱的形態(tài)，該形態(tài)包括相互拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一個等效于以下的形狀一扁平、水平定向的多邊形底部件，該底部件具有上表面和邊緣；該上表面被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；該上表面具有一面積；至少一個具有一高度的垂直立柱；該立柱以面相連到上表面的至少一個正方形上；所述的裝配塊和垂直立柱具有等效于整數(shù)個相同尺寸、以面連接的立方體的形狀；該對稱的形態(tài)的厚度為至少兩個立方體；該對稱形態(tài)的容量由上表面的面積和立柱的高度來限定；以及該對稱形態(tài)的形狀符合底部件的形狀和立柱的高度。
2.按照權(quán)利要求1的智力積木，其特征在于對稱形態(tài)的容量，減去由立柱占有的容量，基本上等于60個立方體。
3.按照權(quán)利要求2的智力積木，其特征在于裝配塊具有等效于5個以面連接的立方體的形狀，它們的中心全處在一個單一平面中，所述的塊是一個具有等效于5個相鄰的排成行的立方體的形狀的塊；一個具有等效于4個排成行的立方體和一個連接到行中最后一個立方體的一側(cè)的第5個立方體的形狀且該第5個立方體相對于該行不對準的塊；一個具有等效于4個立方體成行和一個連接到該行中的中間的立方體的一側(cè)的第5個立方體的形狀的塊；一個具有Z形的塊；一個具有S形的塊；一個具有V形的塊；一個具有T形的塊；一個具有W形的塊；一個具有等效于3個立方體成一行以第4個立方體連接到該行中中間一個立方體的一側(cè)及第5個立方體連接到該行中最后一個立方體與第4立方體相反的一側(cè)的形狀的塊；一個具有等效于構(gòu)成一正方形的4個立方體及一個連接到4個立方體正方形的一側(cè)的第5個立方體的形狀的塊；一個具有十字形的塊；一個具有U形的塊。
4.按照權(quán)利要求2的智力積木，其特征在于還包括在高度上基本上等于立柱高度并與支撐基座接觸的垂直側(cè)壁。
5.按照權(quán)利要求4的智力積木，其特征在于側(cè)壁構(gòu)成可滑動地拆除的套筒。
6.按照權(quán)利要求4的智力積木，其特征在于側(cè)壁連接到底部件上。
7.按照權(quán)利要求2的智力積木，其特征在于還包括著色裝配塊。
8.一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一形狀，該形狀等效于一具有邊緣的扁平、水平定向的多邊形底部件；至少兩個垂直定向的階梯形側(cè)壁；每個壁具有一底邊緣和一階梯形邊緣；階梯形壁的底邊緣被連接到底部件的兩相對的邊緣上；所述的底部件和階梯形側(cè)壁可分成整數(shù)個相同尺寸的邊緣連接的正方形；所述的裝配塊具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面連接的立方體的形狀；以及該三維的形態(tài)具有符合于底部件的形狀和階梯側(cè)壁形狀的階梯形狀。
9.按照權(quán)利要求8的智力積木，其特征在于對稱形態(tài)的容量基本上等于60個立方體。
10.按照權(quán)利要求9的智力積木，其特征在于裝配塊具有等效于5個以面連接的立方體的形狀，該立方體的中心全處在一個單一的平面中，這些塊是一個具有等效于排成行的5個相鄰立方體的形狀的塊；一個具有等效于排成行的4個立方體和一個連接到該行中最后一個立方體的一側(cè)的第5個立方體的形狀，且該第5個立方體相對于行不對準的塊；一個具有等效于4個立方體排成行及第5個立方體連接到該行中的中間一個立方體的一側(cè)的形狀的塊；一個具有Z形的塊；一個具有S形的塊；一個具有V形的塊；一個具有T形的塊；一個具有W形的塊；一個具有等效于3個立方體成一行以第4立方體連接到該行中的中間立方體的一側(cè)和第5個立方體連接到該行中最后一個立方體與第4立方體相反一側(cè)的形狀的塊；一個具有等效于構(gòu)成一正方形的4個立方體和一個連接到4個立方體的正方形的一側(cè)的第5立方體的形狀的塊；一個具有十字形的塊；一個具有U形的塊。
11.按照權(quán)利要求8的裝配智力積木，其特征在于側(cè)壁還包括一個垂直邊緣。
12.按照權(quán)利要求11的裝配智力積木，其特征在于支撐基座還包括一個連接到底部件的一邊緣和兩側(cè)壁的垂直邊緣上的垂直后背壁。
13.按照權(quán)利要求9的裝配智力積木，其特征在于還包括一個可水平地滑動拆除的套筒。
14.按照權(quán)利要求9的裝配智力積木，其特征在于還包括著色的裝配塊。
15.一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一個形狀，該形狀等效于具有一個上表面的扁平、水平定向的底部件；一個非矩形的、垂直方位的周邊壁；該周邊壁被安裝到底部件的上表面；該周邊壁被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；所述的裝配塊具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面連接的立方體的形狀；該對稱形態(tài)的厚度是至少兩個立方體；及該對稱形態(tài)符合周邊壁的形狀。
16.按照權(quán)利要求15的智力積木，其特征在于對稱形態(tài)的總?cè)萘炕旧系扔?0個立方體。
17.按照權(quán)利要求16的智力積木，其特征在于非矩形周邊壁具有珍寶盒形狀。
18.按照權(quán)利要求17的智力積木，其特征在于裝配塊具有等效于5個以面連接的立方體的形狀該立方體的中心全處在一個單一平面中，這些塊是一個具有等效于排成行的5個相鄰立方體的形狀的塊；一個具有等效于排成行的4個立方體和一個連接到該行中最后一個立方體的一側(cè)的第5個立方體的形狀，且該第5個立方體相對于行不對準的塊；一個具有等效于4個立方體排成行及第5個立方體連接到該行中的中間一個立方體的一側(cè)的形狀的塊；一個具有Z形的塊；一個具有S形的塊；一個具有V形的塊；一個具有T形的塊；一個具有W形的塊；一個具有等效于3個立方體成一行以第4立方體連接到該行中的中間立方體的一側(cè)和第5個立方體連接到該行中最后一個立方體與第4立方體相反一側(cè)的形狀的塊；一個具有等效于構(gòu)成一正方形的4個立方體和一個連接到4個立方體的正方形的一側(cè)的第5立方體的形狀的塊；一個具有十字形的塊；一個具有U形的塊。
19.按照權(quán)利要求15的裝配智力積木，其特征在于還包括著色的裝配塊。
20.一種裝配智力積木，包括一個三維的對稱形態(tài)，包括拼裝的裝配塊和一個支撐基座；該支撐基座包括一種形狀，該形狀等效于一個具有上表面和邊緣的扁平、水平定向的多邊形底部件；該上表面可被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；該上表面具有一個面積；具有一高度的至少一個垂直立柱；該立柱被以面安裝到至少一個上表面的正方形上；具有頂、底、和側(cè)邊緣的至4個垂直方位的側(cè)壁；相鄰側(cè)壁的側(cè)邊緣彼此接觸；側(cè)壁的底邊緣接觸底部件；該側(cè)可被分成整數(shù)個相同尺寸的、邊緣連接的正方形；所述的裝配塊和垂直立柱具有等效于整數(shù)個相同尺寸的、以面接觸的立方體；該對稱形態(tài)的厚度為至少兩個立方體；該對稱形態(tài)的容量由上表面的面積×側(cè)壁的高度來限定；以及該對稱形態(tài)的形狀符合底部件的形狀與側(cè)壁的高度。
21.按照權(quán)利要求20的智力積木，其特征在于對稱形狀的容量，減去被立柱占去的容量，基本上等于60個立方體。
22.按照權(quán)利要求21的智力積木，其特征在于裝配塊具有等效于5個以面連接的立方體的形狀，這5個立方體的中心全處在一個單一的平面中，這些塊是一個具有等效于排成行的5個相鄰立方體的形狀的塊；一個具有等效于排成行的4個立方體和一個連接到該行中最后一個立方體的一側(cè)的第5個立方體的形狀，且該第5個立方體相對于行不對準的塊；一個具有等效于4個立方體排成行及第5個立方體連接到該行中的中間一個立方體的一側(cè)的形狀的塊；一個具有Z形的塊；一個具有S形的塊；一個具有V形的塊；一個具有T形的塊；一個具有W形的塊；一個具有等效于3個立方體成一行以第4立方體連接到該行中的中間立方體的一側(cè)和第5個立方體連接到該行中最后一個立方體與第4立方體相反一側(cè)的形狀的塊；一個具有等效于構(gòu)成一正方形的4個立方體和一個連接到4個立方體的正方形的一側(cè)的第5立方體的形狀的塊；一個具有十字形的塊；一個具有U形的塊。
23.按照權(quán)利要求21的智力積木，其特征在于還包括著色的裝配塊。
全文摘要
一種游戲或智力積木包括，多個多單元裝配塊和一個支撐基座。該支撐基座可以包括一個多邊形底部件、一個或幾個立柱以及側(cè)壁。該支撐基座有助于使用者目測要裝配的智力積木的形狀以及在智力積木裝配過程中對裝配塊提供支撐。
文檔編號A63F9/12GK1765445SQ20051008799
公開日2006年5月3日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者陳榮浩 申請人:陳榮浩