[发明专利]基于燕尾榫和条形圆头榫方式连接的几何体拼搭模型

权利要求书

1.一种用燕尾榫和条形圆头榫方式连接的几何体拼搭模型，包括平面基本几何体拼搭模型和曲面基本几何体拼搭模型，平面基本几何体拼搭模型包括各种正多面体（正四面体、正六面体、正八面体、正十二面体和正二十面体）、长方体、正棱柱体（包括正三棱柱、正四棱柱、正五棱柱、正六棱柱）、正棱锥体（包括正四棱锥、正五棱锥、正六棱锥）、正棱台体（包括正三棱台、正四棱台、正五棱台、正六棱台）拼搭模型；曲面基本几何体拼搭模型包括可展曲面基本几何体拼搭模型和不可展曲面基本几何体拼搭模型，可展曲面基本几何体拼搭模型包括各种圆柱体、圆锥体、圆台体拼搭模型，不可展曲面基本几何体拼搭模型包括球体、球台体和圆环体拼搭模型；其特征是：所述拼搭模型所用的材料具有质轻、环保、弹性好、柔软性好、抗撕裂强的特点；所述平面基本几何体拼搭模型面板之间的连接采用燕尾榫的方式连接；可展曲面基本几何体拼搭模型的底面板与侧曲面板之间的连接采用燕尾榫方式连接，侧曲面板的合拢连接采用条形圆头榫的方式连接；不可展曲面几何体拼搭模型的面板之间的连接采用条形圆头榫方式连接；所述模型在拼搭时充分利用材料的柔软性，适时岔开两相连接面板之间的相对位置，使相邻边上的有规律分布的榫头和榫眼一一配对，相互紧密榫合连接而成为结实的模型；所述拼搭模型连接紧密，结构结实，外形标准，可以反复拆装。

2.根据权利要求1所述的几何体拼搭模型的面板具有相应规则的形状，其特征是：所述平面几何体拼搭模型的所有面板是具有相应规则的多边形形状（指还没开榫头或榫眼前的相应面板的形状）的平面面板，每块面板的每边上分布着相应的燕尾榫头和（或）燕尾榫槽，每块面板的边上同时分布着燕尾榫头和燕尾榫槽，每个多边形平面面板的顶点上分布着相应数量的顶角，一个模型中所有面板的顶角总数等于相应几何体模型的顶角总数，这样可以补全模型的所有顶点，使相应模型具有规则的顶点形状；所述可展曲面几何体模型的上和（或）下底面面板是圆形平面面板，圆形平面面板圆周上分布着弧形燕尾榫槽，与其相榫合的侧曲面面板的底边分布着相应的燕尾榫头，其中圆柱体的侧面板是长方形形状的面板，圆锥体的侧面板是沿圆心尖端处渐薄的扇形面板，圆台体的侧面板是扇环状（一个大的扇形截去同一圆心角的扇形后的剩余部分）面板，圆柱体、圆锥体、圆台体的侧曲面面板是侧曲面合拢处的两侧边的外表面带有一定曲度（曲度与相应模型的侧曲面的曲度相同）的近似平面面板，以使面板容易弯曲成相应规则的侧曲面，相应模型的侧曲面面板的两侧边（侧曲面合拢处）分别分布着条形圆头榫头和条形圆头榫眼；所述不可展曲面拼搭模型的面板组成和形状分别是：球面体模型面板由三块四分之一不可展球面面板、一块十六分之三不可展球面面板和一块十六分之一球面的近似平面面板（可弯曲成相应的球面）组成，球台模型面板是由两块平面圆形底面板和四块四等分的不可展球面板组成，圆环体模型是一个四分之一圆环体，该模型的面板是一块十六分之三圆环体不可展面板和一块构成十六分之一圆环体的近似平面面板（可弯曲成相应的圆环曲面），各模型的相应连接边上分别分布着条形圆头榫头和条形圆头榫眼，以达到各模型体的完整连接。

3.根据权利要求1所述的几何体拼搭模型的面板的每边的侧面（包括燕尾榫头的端面、燕尾榫槽的底面、条形圆头榫的侧端面）与正面（外表面）和背面（内表面）成一定的角度，以使每个面的连接处达到紧密的无缝连接，其特征是：所述平面几何体模型的面板的侧面与正面（外表面）所成的角度等于两连接面之间所成的二面角；圆锥体的圆形底面面板的侧面、与它相榫合的侧曲面面板的侧底面与其正面所成的角等于圆锥的母线与底面所成的角度；圆台的上下底面面板的侧面、与其相榫合的侧曲面面板的侧底面与其正面所成的角度等于圆台母线与上下底面所成的角度；球台的上下底面面板的的侧面与正面所成的角等于球面的相应连接处的纵向的切线方向与上下底面的正面所成的角，圆锥、圆柱、圆台的侧曲面的合拢处两边的侧面和不可展几何体模型侧曲面合拢处两边的侧面与其正面所成的角度正好使两榫合侧面紧密合拢。