專利名稱：一種空心立體模型及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及空心立體結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，這種結(jié)構(gòu)模型適用于兒童玩具積木、家具結(jié)構(gòu)、房層結(jié)構(gòu)、支架或骨架結(jié)構(gòu)。
目前，市場上正在銷售一種由山東魯能樂華塑膠電子玩具有限公司生產(chǎn)的空心拼插玩具。這種玩具包括一種空心26面體。它的特點(diǎn)是26個(gè)表面的每一個(gè)表面都有一個(gè)孔與中心空心部分連通。每一個(gè)空心26面體不是一個(gè)整體，而是由兩部分粘貼而成?？招?6面體與空心26面體之間用連桿連接。每個(gè)連桿插入不能太深，否則將在內(nèi)部產(chǎn)生干涉。在拼插過程中，有一些空心26面體沿粘貼縫裂開，不能繼續(xù)使用。
專利申請?zhí)枮?6318974的積木柱子結(jié)構(gòu)也是一個(gè)空心立體插件，它的特點(diǎn)是，每一個(gè)空心部件在其中四個(gè)方向延伸后，可在該四個(gè)方向承受壓力而不變形，在另外兩個(gè)方向延伸后，在拉力或壓力作用下，拼好的結(jié)構(gòu)會變形甚至解體。也就是說，這種空心立體插件不能保證在六個(gè)方向具有相同的拼插效果。
現(xiàn)有的空心立體是由下列方法之一制造而成的。其一，用部分被挖掉的兩塊或兩塊以上的物體連接成中空物體。它的特點(diǎn)是不能整體一次成形，必須依靠粘接或焊接等借助其它材料連接的方法。其二，用手工雕刻的方法。它的特點(diǎn)是效率很低，不可能大量生產(chǎn)。其三，用快速成形的方法。它的特點(diǎn)是可以制成任意形狀的空心物體，但成本很高，生產(chǎn)效率低，不適宜于大量生產(chǎn)。其四，用鑄造的方法。它的特點(diǎn)是可以高效率大批量生產(chǎn)，但有些不能用于塑料注塑的方法。
本發(fā)明的目的是提供一種整體結(jié)構(gòu)，可大批量生產(chǎn)，可在六個(gè)方向延伸拼插且拼插結(jié)構(gòu)牢固的空心立體模型。這種空心立體模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定了它可以用金屬材料鑄造或塑料注塑的方法，一次整體形成中空立體模型，也可以一次整體形成一個(gè)中心有一預(yù)置物體的中空立體模型，該預(yù)置物體與四周互不連接。
基于上述目的，本發(fā)明空心立體模型是一個(gè)中空且有一定壁厚的六面體，所述六面體分為上、下、前、后、左、右六個(gè)表面，每個(gè)表面分別有兩個(gè)穿透表面且平行的長條孔，這六個(gè)表面上的長條孔與中間空心相連，其中上表面與下表面的長條孔一一對應(yīng)，前表面與后表面上的長條孔一一對應(yīng)，左表面與右表面上的長條孔一一對應(yīng)，上、下表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于前、后表面兩個(gè)平行長條孔的長度，前、后表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于左、右表面兩個(gè)平行長條孔的長度，左、右表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于上、下表面兩個(gè)平行長條孔的長度。
所述的空心立體模型的六個(gè)表面可以是非平面表面或平面與曲面的混合面，這個(gè)混合表面可以是凸的，也可以是凹的。
所述的空心立體模型中每個(gè)表面上的長條孔可以是矩形，也可以不是矩形，但每個(gè)表面上的兩個(gè)長條孔的相鄰內(nèi)側(cè)面為平面且平行，這樣形成三組平行的內(nèi)側(cè)面，這三組平行的內(nèi)側(cè)面相互垂直。
所述的空心立體模型中間有一個(gè)W1×W2×W3的空間，這個(gè)空間可以是空的，也可以在空間中予置一物體，所述物體與四周互不連接。
所述空心立體模型的上、下，前、后，左、右三對表面上的長條孔可以存在以下四種情況(以左、右表面為例)(1)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔同時(shí)穿透左表面和右表面；(2)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔只穿透左表面，右表面無孔或只穿透右表面，左表面無孔；(3)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔其中之一只穿透左表面或右表面，另一長條孔只穿透右表面或左表面；(4)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔其中之一同時(shí)穿透左表面和右表面，另一長條孔只穿透左表面或右表面。
所述空心立體模型還可以是空心正六面體，即所述正六面體的長=寬=高，每個(gè)表面中兩個(gè)平行長條孔的寬都相等而且等于正六面體邊長的1/6，每個(gè)表面中兩個(gè)平行長條孔的長都相等而且等于正六面體邊長的1/3，六個(gè)表面上的長條孔的形狀和尺寸完全一樣，且在各自的表面上對稱分布，這些長條孔形狀可以是標(biāo)準(zhǔn)矩形，也可以是在四個(gè)角上有園角的矩形。
所述空心正六面體的每一個(gè)表面有下列六種情況
第一種表面有兩個(gè)長條孔；第二種表面只有一個(gè)長條孔的平面；第三種表面有一長條孔，在另一個(gè)長條孔的位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的一個(gè)凸臺；第四種平面表面是無任何孔的平面；第五種表面無長條孔，但在其中一個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的一個(gè)凸臺；第六種表面無長條孔，但在兩個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的兩個(gè)凸臺；上面所述的凸臺，其截面可以和長條孔相同，也可以不同，只要凸臺能插入到長條孔里就行；所述正六面體每兩個(gè)相對的表面都應(yīng)滿足下列原則(以左表面和右表面為例)左表面、右表面的長條孔數(shù)量之和必須大于等于二，當(dāng)?shù)扔诙r(shí)，兩個(gè)孔不得在同一位置，必須錯(cuò)開，換句話說，左表面為無孔的面，右表面必須有兩個(gè)孔，左表面為有一個(gè)孔的面，右表面必須在另一個(gè)孔的位置上有一個(gè)孔；所述正六面體的六個(gè)表面，可以分別采用上述六種情況當(dāng)中的一種或多種結(jié)構(gòu)，并且由多個(gè)正六面體的各種組合組成拼插系統(tǒng)。
本發(fā)明空心立體模型是通過如下生產(chǎn)工序制造的(1)先做一個(gè)空心立體盒子，所述盒子內(nèi)空心部分的長寬高正好與空心立體模型的長寬高相等，所述盒子的六個(gè)側(cè)壁可以拆開并有一定厚度，其上部有一進(jìn)料口，所述盒子的六個(gè)側(cè)壁上開有與空心立體模型一一對應(yīng)的長條孔，這些長條孔上插有可以自由滑動的6塊實(shí)心長方體塊，所述實(shí)心塊的截面尺寸、形狀與長條孔相同；(2)、用外力將上述空心立體盒子的六個(gè)側(cè)壁固定為一體，使其不能向外膨脹，并且內(nèi)部形成與空心立體模型長寬高相等的空間，將6塊實(shí)心長方體塊通過空心立體盒子的長條孔向其內(nèi)部空間插入，使6塊實(shí)心長方體塊形成相互支撐結(jié)構(gòu)，并且在其內(nèi)部形成一個(gè)四周無縫的空間。
(3)、用鑄造或注塑的方法從空心立體盒子上部進(jìn)料口加料，此時(shí)，料不能進(jìn)入6塊實(shí)心長方體塊所形成的封閉空間內(nèi)，只能填充空心立體盒子內(nèi)部與6塊實(shí)心長方體塊外部所形成空間；(4)、當(dāng)料進(jìn)滿且注塑工藝完成之后，把6塊實(shí)心長方體塊抽掉，打開空心長方體盒子六個(gè)側(cè)壁，或者先打開空心立體盒子后，再抽掉6塊實(shí)心長方體塊，即可得到本發(fā)明所述的空心立體模型。當(dāng)用鑄造方法時(shí)，料澆完后，脫模即可制得所述空心立體模型。
在上述的生產(chǎn)方法中，在鑄造或注塑工序之前，在空心立體盒中預(yù)置一個(gè)長寬高不大于W1×W2×W3的物體在六塊實(shí)心長方體塊所形成的封閉空間中，即可制得內(nèi)置一活動物體的空心立體模型。
空心長方體盒子六個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面可以是平面表面或平面與曲面的混合面，相應(yīng)得到外表面為平面或平面與曲面混合面的空心立體模型。
在上述的生產(chǎn)方法中，在向空心立體盒子中插入實(shí)心長方體塊時(shí)，6塊中的一塊或多塊既形成相互支撐的結(jié)構(gòu)和封閉空間，又不穿透對面的側(cè)壁，這樣可制得一部分表面無孔，一部分表面只有一個(gè)孔，一部分表面有兩個(gè)孔的空心立體模型。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明所涉及的空心立體模型，既能保證結(jié)構(gòu)是整體的，又能保證高效大批量生產(chǎn)；該空心立體在六個(gè)方向具有相同的拼插效果，拼插好的結(jié)構(gòu)比較牢固；在用截面形狀與長條孔形狀相同的實(shí)心板連接每一個(gè)空心立體時(shí)，六個(gè)面插入的實(shí)心板不管插入多深，都各入其孔，互不干涉。
用這種空心立體制作的玩具，可以制作生動的三維建筑、三維動物、三維交通工具等模型，激發(fā)人的三維空間想象力；用這種空心立體作為建筑結(jié)構(gòu)或支架結(jié)構(gòu)，具有安裝快捷，操作簡便的特點(diǎn)，用這種空心立體也可制作中部包含一層或多層結(jié)構(gòu)的、中部包含一種或多種顏色物體的工藝品。
下面結(jié)合附圖
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
圖一是一個(gè)長方體示意圖。
圖二是本發(fā)明空心立體模型示意圖的一種形式。
圖三是本發(fā)明空心立體模型示意圖的另一種形式。
圖四是制造本發(fā)明空心立體模型的空心立體盒子的示意圖。
圖五是插入六塊實(shí)心長方體塊的空心立體盒子的示意圖。
圖六是六塊實(shí)心長方體塊在空心立體盒子中形成封閉空間的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖七是本發(fā)明空心正六面體模型。
圖八是本發(fā)明空心正六面體模型每一表面的兩種長條孔形式平面示意圖。
圖九是本發(fā)明空心正六面體模型每一表面六種形式結(jié)構(gòu)示意圖。
圖十是本發(fā)明空心正六面體模型組合拼插方法的兩個(gè)實(shí)例示意圖。
結(jié)合附圖分述如下。
一個(gè)長寬高分別為L1、L2、L3的長方體13(圖一)的六個(gè)表面分別為1、2、3、4、5、6。其中1與2相對，3與4相對，5與6相對。
7和8是穿透表面1和2的長條孔。9和10是穿透表面3和4的長條孔。11和12是穿透表面5和6的長條孔(圖二)。
孔7、8、9、10、11、12的形狀可以是矩形，也可以不是矩形。但7和8的相臨內(nèi)側(cè)面為平面且相互平行(圖三)，9和10的相臨內(nèi)側(cè)面為平面且相互平行，11和12的相臨內(nèi)側(cè)面為平面且相互平行。7和8的相臨內(nèi)側(cè)面與9和10的相臨內(nèi)側(cè)面相互垂直。9和10的相臨內(nèi)側(cè)面與11和12的相臨內(nèi)側(cè)面相互垂直。11和12的相臨內(nèi)側(cè)面與7和8的相臨內(nèi)側(cè)面相互垂直。
孔7的長和寬分別為W3和D3；孔8的長和寬分別為W3和D4；孔9的長和寬分別為W1和D5；孔10的長和寬分別為W1和D6；孔11的長和寬分別為W2和D1；孔12的長和寬分別為W2和D2；孔7和8相臨內(nèi)側(cè)邊的距離W5與孔11和12的長度W2相等，孔9和10相臨內(nèi)側(cè)邊的距離W6與孔7和8的長度W3相等，孔11和12相臨內(nèi)側(cè)邊的距離W4與孔9和10的長度W1相等(圖二)；同時(shí)位于孔7和8之間、孔9和10之間、孔11和12之間有一個(gè)W1×W2×W3的空間，這個(gè)空間可以是空的，也可以在該位置有一個(gè)長寬高不大于W1×W2×W3的物體。
改變13的六個(gè)表面1、2、3、4、5、6成非平面表面或平面與曲面的混合面，13就變成外形為復(fù)雜表面的空心立體。這個(gè)復(fù)雜表面可以是凸的，也可以是凹的(如空心球體、空心動物形體、空心圓柱體等)。
7和8既可以同時(shí)穿透表面1和2，也可以分別只穿透表面1和2的其中一個(gè)。9和10既可以同時(shí)穿透表面3和4，也可以分別只穿透表面3和4的其中一個(gè)。11和12既可以同時(shí)穿透表面5和6，也可以只穿透表面5和6的其中一個(gè)。但不管上述可能怎樣搭配，都必須保證長條孔7、8、9、10、11和12同時(shí)互相連通。在這種情況下，空心立體14在每對表面(以表面1和2為例)上的長條孔可能有下列四種情況7和8同時(shí)穿透表面1和2；7和8同時(shí)穿透表面1，表面2無孔，或7和8同時(shí)穿透表面2，表面1無孔；7和8的其中之一只穿透表面1,7和8的另一個(gè)只穿透表面2；7和8的其中之一同時(shí)穿透表面1和2,7和8的另一個(gè)只穿透表面1或2。
表面3和4、表面5和6也都存在以上四種情況。
當(dāng)空心立體14的尺寸滿足下列關(guān)系時(shí)，14就變成空心正六面體23(圖七)。這個(gè)尺寸關(guān)系是L1、L2、L3相等，D1、D2、D3、D4、D5、D6相等且等于L1的六分之一，W1、W2、W3、W4、W5、W6相等且等于L1的三分之一，長條孔7、8、9、10、11、12的形狀和尺寸完全一樣，且在各自的表面上對稱分布。這些孔的形狀可以是標(biāo)準(zhǔn)矩形(24)(圖八)，也可以是在四個(gè)角上有圓角的矩形(25)(圖八)。
在符合以上尺寸關(guān)系的前提下，空心正六面體的每一個(gè)表面有下列六種可能第一種表面有兩個(gè)長條孔(26)(圖九)；第二種表面只有一個(gè)長條孔的平面(27)(圖九)。
第三種表面有一個(gè)長條孔，在另一個(gè)長條孔的位置上，向外伸出長度小于二分之一L1的一個(gè)凸臺(28)(圖九)。
第四種平面表面是無任何孔的平面(29)(圖九)。
第五種表面無長條孔，但在其中一個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一L1的一個(gè)凸臺(30)(圖九)。
第六種表面無長條孔，但在兩個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一L1的兩個(gè)凸臺(31)(圖九)。
上面提到的凸臺，其截面可以和長條孔相同，也可以不同，只要凸臺能插入到長條孔里就行。
每一個(gè)正六面體的六個(gè)表面，在采用以上六種可能的結(jié)構(gòu)時(shí)，要考慮制造的可能性。每兩對相對的表面都應(yīng)滿足下列原則(以1和2為例)表面1和2上的長條孔數(shù)量之和必須大于等于二，當(dāng)?shù)扔诙r(shí)，兩個(gè)孔不得在同一位置。必須錯(cuò)開。換句話說，表面1為無孔的面，表面2必須有兩個(gè)孔；表面1為有一個(gè)孔的面，表面2必須在另一個(gè)孔的位置上有一個(gè)孔。
在每一個(gè)正六面體的六個(gè)表面，可以分別采用以上六種可能當(dāng)中的一種或多種結(jié)構(gòu)，它們的各種組合組成拼插結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。其拼插方法是一個(gè)正六面體的凸臺插入到另一個(gè)正六面體的長條孔里。圖十(32、33)給出了兩個(gè)拼插實(shí)例。
這種結(jié)構(gòu)可用于兒童玩具積木、家具結(jié)構(gòu)、房屋結(jié)構(gòu)、支架或骨架結(jié)構(gòu)。其特點(diǎn)是可同時(shí)向六個(gè)方向延伸。
可用以下方法制造上述空心立體模型。
以空心長方體為例。
一個(gè)空心長方體盒15(圖四)，其空心部分的長寬高正好與空心立體14的長寬高相等?？招拈L方體盒15的六個(gè)側(cè)壁有一定的厚度?？招拈L方體的六個(gè)側(cè)壁可以拆開(圖六)。在空心長方體盒15與空心立體14的六個(gè)表面1、2、3、4、5、6對應(yīng)的六個(gè)側(cè)壁上，開有與孔7、8、9、10、11、12大小和數(shù)量相等，位置和形狀正好一致的孔(圖四)，在這些孔上插有可以沿(圖五)箭頭方向自由滑動的實(shí)心塊16、17、18、19、20、21，這些實(shí)心塊的截面形狀分別與孔7、8、9、10、11、12的形狀相同。在15的其中一個(gè)側(cè)壁上開有一個(gè)進(jìn)料口22。
用外力將空心長方體盒15的六個(gè)側(cè)壁固定在一體，使其不能向外膨脹，并且內(nèi)部形成與空心立體14的長寬高相等的空間。將實(shí)心長方體塊16、17、18、19、20、21向空心長方體盒15的內(nèi)部空間插入，使16、17、18、19、20、21形成圖六所示的相互支撐的結(jié)構(gòu)。同時(shí)，16、17、18、19、20、21也形成了一個(gè)四周無縫的封閉空間(這個(gè)空間同時(shí)位于16和17、18和19、20和21之間，它的長寬高分別為W1、W2、W3)。當(dāng)用鑄造或注塑的方法從進(jìn)料口22加料時(shí)，料不能進(jìn)入到這個(gè)封閉空間內(nèi)，只能填充在空心長方體盒15的內(nèi)部空間中的16、17、18、19、20、21占據(jù)的空間以外的地方。
注塑時(shí)，當(dāng)料進(jìn)滿之后，沿箭頭方向抽掉16、17、18、19、20、21，打開空心長方體盒15，即得到空心立體模型14。也可以先打開空心長方體盒15，后沿箭頭方向抽掉16、17、18、19、20、21。用鑄造方法時(shí)，當(dāng)料澆滿后，打碎16、17、18、19、20、21和空心長方體盒15砂型，即可制得空心立體模型。
將空心長方體盒15的六個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面制成非平面表面或平面與曲面的混合面，就可得到外表面為復(fù)雜表面的空心立體模型。
將16、17、18、19、20、21分別從15的其中一個(gè)側(cè)壁的長條孔插入，使它們既形成相互支撐的結(jié)構(gòu)和封閉空間，又可以使其中的一個(gè)或多個(gè)不穿透對面的側(cè)壁，這樣可制成各種搭配的空心立體，包括外表面為平面的空心立體和外表面為非平面的空心立體。例如三面有孔另三面無孔的空心立體。六個(gè)面分別只有一個(gè)孔的空心立體。一部分表面有一個(gè)孔，一部分表面有兩個(gè)孔，一部分表面無孔的空心立體。
在15的六個(gè)側(cè)壁沒有固定，同時(shí)在16、17、18、19、20、21沒有插入側(cè)壁的長條孔之前，可以預(yù)置一長寬高不大于W1、W2和W3的物體，使其在15的六個(gè)側(cè)壁固定后，并且把16、17、18、19、20、21插入側(cè)壁的長條孔后，把該物體正好封閉在16、17、18、19、20、21形成的封閉空間之內(nèi)。進(jìn)料結(jié)束后，抽掉16、17、18、19、20、21，打開空心長方體盒15，即得到里面包含預(yù)置物體的空心立體。
權(quán)利要求
1．一種空心立體模型，其特征在于它是一個(gè)中空且有一定壁厚的六面體，所述六面體分為上、下、前、后、左、右六個(gè)表面，每個(gè)表面分別有兩個(gè)穿透表面且平行的長條孔，這六個(gè)表面上的長條孔與中間空心相連，其中上表面與下表面的長條孔一一對應(yīng)，前表面與后表面上的長條孔一一對應(yīng)，左表面與右表面上的長條孔一一對應(yīng)，上、下表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于前、后表面兩個(gè)平行長條孔的長度，前、后表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于左、右表面兩個(gè)平行長條孔的長度，左、右表面兩個(gè)平行長條孔內(nèi)側(cè)的間距等于上、下表面兩個(gè)平行長條孔的長度。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心立體模型，其特征在于空心立體的六個(gè)表面可以是非平面表面或平面與曲面的混合面，這個(gè)混合表面可以是凸的，也可以是凹的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心立體模型，其特征在于每個(gè)表面上的長條孔可以是矩形，也可以不是矩形，但每個(gè)表面上的兩個(gè)長條孔的相鄰內(nèi)側(cè)面為平面且互相平行，這樣形成三組平行的內(nèi)側(cè)面，這三組平行的內(nèi)側(cè)面相互垂直。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心立體模型，其特征在于空心立體模型中間有一個(gè)W1×W2×W3的空間，這個(gè)空間可以是空的，也可以在空間中予置一物體，所述物體與四周互不連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心立體模型，其特征在于所述空心立體模型的上、下，前、后，左、右三對表面上的長條孔可以存在以下四種情況(以左、右表面為例)(1)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔同時(shí)穿透左表面和右表面；(2)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔只穿透左表面，右表面無孔或只穿透右表面，左表面無孔；(3)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔其中之一只穿透左表面或右表面，另一長條孔只穿透右表面或左表面；(4)、左、右表面的兩個(gè)平行長條孔其中之一同時(shí)穿透左表面和右表面，另一長條孔只穿透左表面或右表面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的空心立體模型，其特征在于所述空心立體模型為空心正六面體，即所述正六面體的長=寬=高，每個(gè)表面中兩個(gè)平行長條孔的寬都相等而且等于正六面體邊長的1/6，每個(gè)表面中兩個(gè)平行長條孔的長都相等而且等于正六面體邊長1/3，六個(gè)表面上的長條孔的形狀和尺寸完全一樣，且在各自的表面上對稱分布，這些長條孔形狀可以是標(biāo)準(zhǔn)矩形，也可以是在四個(gè)角上有園角的矩形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空心立體模型，其特征在于所述的空心正六面體的每一個(gè)表面有下列六種情況第一種表面有兩個(gè)長條孔；第二種表面只有一個(gè)長條孔的平面；第三種表面有一長條孔，在另一個(gè)長條孔的位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的一個(gè)凸臺；第四種平面表面是無任何孔的平面；第五種表面無長條孔，但在其中一個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的一個(gè)凸臺；第六種表面無長條孔，但在兩個(gè)長條孔的相應(yīng)位置上，向外伸出長度小于二分之一正六面體邊長的兩個(gè)凸臺；上面所述的凸臺，其截面可以和長條孔相同，也可以不同，只要凸臺能插入到長條孔里就行；所述正六面體每兩個(gè)相對的表面都應(yīng)滿足下列原則(以左表面和右表面為例)左表面、右表面的長條孔數(shù)量之和必須大于等于二，當(dāng)?shù)扔诙r(shí)，兩個(gè)孔不得在同一位置，必須錯(cuò)開，換句話說，左表面為無孔的面，右表面必須有兩個(gè)孔，左表面為有一個(gè)孔的面，右表面必須在另一個(gè)孔的位置上有一個(gè)孔；
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空心立體模型，其特征在于所述正六面體的六個(gè)表面，可以分別采用權(quán)利要求7所述六種情況當(dāng)中的一種或多種結(jié)構(gòu)，并且由多個(gè)正六面體的各種組合組成拼插系統(tǒng)。
9.一種制造權(quán)利要求1所述空心立體模型的方法，其特征在于生產(chǎn)工序如下(1)先做一個(gè)空心立體盒子，所述盒子內(nèi)空心部分的長寬高正好與空心立體模型的長寬高相等，所述盒子的六個(gè)側(cè)壁可以拆開并有一定厚度，其上部有一進(jìn)料口，所述盒子的六個(gè)側(cè)壁上開有與空心立體模型一一對應(yīng)的長條孔，這些長條孔上插有可以自由滑動的6塊實(shí)心長方體塊，所述實(shí)心塊的截面尺寸、形狀與長條孔相同；(2)、用外力將上述空心立體盒子的六個(gè)側(cè)壁固定在一體，使其不能向外膨脹，并且內(nèi)部形成與空心立體模型長寬高相等的空間，將6塊實(shí)心長方體塊通過空心立體盒子的長條孔向其內(nèi)部空間插入，使6塊實(shí)心長方體塊形成相互支撐結(jié)構(gòu)，并且在其內(nèi)部形成一個(gè)四周無縫的空間。(3)、用鑄造或注塑的方法從空心立體盒子上部進(jìn)料口加料，此時(shí)，料不能進(jìn)入6塊實(shí)心長方體塊所形成的封閉空間內(nèi)，只能填充空心立體盒子內(nèi)部與6塊實(shí)心長方體塊外部所形成空間；(4)、當(dāng)料進(jìn)滿且注塑工藝完成之后，把6塊實(shí)心長方體塊抽掉，打開空心長方體盒子六個(gè)側(cè)壁，或者先打開空心立體盒子后，再抽掉6塊實(shí)心長方體塊，即可得到本發(fā)明所述的空心立體模型，當(dāng)用鑄造方法，料澆完后，脫模即可制得所述空心立體模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在鑄造或注塑工序之前，在空心立體盒中預(yù)置一個(gè)長寬高不大于W1×W2×W3的物體在六塊實(shí)心長方體塊所形成的封閉空間中，然后按權(quán)利要求9所述工序生產(chǎn)，即可制得內(nèi)置一活動物體的空心立體模型。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于空心立體盒子六個(gè)側(cè)壁的內(nèi)表面可以是平面表面或平面與曲面的混合面，然后按權(quán)利要求9所述工序生產(chǎn)，相應(yīng)得到外表面為平面或平面與曲面混合面的空心立體模型。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在向空心立體盒子中插入實(shí)心長方體塊時(shí)，6塊實(shí)心長方體塊中的一塊或多塊既形成相互支撐的結(jié)構(gòu)和封閉空間，又不穿透對面的側(cè)壁，然后按權(quán)利要求9所述工序生產(chǎn)，可制得一部分表面無孔，一部分表面只有一個(gè)孔，一部分表面有兩個(gè)孔的空心立體模型。
全文摘要
一種空心立體模型及其制造方法,適用于積木系統(tǒng)、家具及支架結(jié)構(gòu),特點(diǎn)是它為一個(gè)中空且有一定壁厚的六面體,空心正六面體是其中一種,每個(gè)表面分別有兩個(gè)穿透表面且平行的長條孔,這些長條孔都與中間空心相連,長條孔的長寬和間距與六面體的邊長之間有一定比例關(guān)系,這種空心立體模型在六個(gè)方向上具有相同的拼插效果,拼插好的結(jié)構(gòu)比較牢固,用這種空心立體還可制作中部包含一層或多層結(jié)構(gòu)的工藝品,它能用鑄造或注塑方法一次成型。
文檔編號A63H33/08GK1232711SQ99107530
公開日1999年10月27日 申請日期1999年5月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月28日
發(fā)明者程補(bǔ)元 申請人:程補(bǔ)元