專利名稱：不等階魔方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于玩具，尤其涉及一種不等階魔方。
背景技術(shù)：
常見魔方是具有六個面，在三個維度上長、寬、高相等的正六面體。根據(jù)每個維度 方塊數(shù)量的不同可分為為三階(3x3x3)、四階(4x4x4)、五階(5x5x5)。此類魔方上市已久， 并廣泛流通，早已為大眾所熟知，因此這些簡單魔方益智效果受到限制，已不能滿足不同使 用者的需求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種不等階結(jié)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)變化獨(dú)特，可玩性更強(qiáng)，益智效果 更佳的不等階魔方。本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是一種不等階魔方，它為具有六 個不同方位組合面的長方體，該長方體包括長、寬、高三個維度，所述長方體在長、寬、高三 個維度上分別為冠狀面四層、矢狀面四層和橫斷面五層。所述不等階魔方內(nèi)部包括一個六向軸形中樞、六個隱藏中心塊、二十四個內(nèi)部滑 塊、八個隱藏棱塊、和二十四個支撐單元。所述橫斷面五層包括頂層四個角塊、八個棱塊、四個面塊，第二層四個棱塊、八個 面塊，中層四個棱塊、八個面塊，第四層四個棱塊、八個面塊和底層四個角塊、八個棱塊、四 個面塊。所述頂層和底層八個角塊分為頂部、連接部和底部三段，頂部為立方體，底部為弧 形卡腳，連接部帶有弧形卡腳；所述頂層和底層十六個棱塊為兩個一組，左右對稱；分為頂部、連接部和底部，頂 部為立方體，底部設(shè)有卡腳，連接部上帶有弧形卡腳，該弧形卡腳延續(xù)于角塊連接部，外側(cè) 設(shè)有弧形滑軌，與角塊底部弧形卡腳吻合；所述頂層和底層八個面塊為方形，面塊頂面與其他面塊平齊，面塊底面與支撐單 元連接；所述第二層和第四層八個棱塊頂部為立方體，底部突起形成卡腳，頂部與底部之 間設(shè)有兩層滑軌；所述第二層和第四層十六個面塊為兩個一組，左右對稱，面塊的外側(cè)面為正方形， 內(nèi)側(cè)面上部設(shè)有弧形滑軌；所述中層四個棱塊分為外部和內(nèi)部，外部為立方體，內(nèi)部凹陷形成卡槽；所述中層八個面塊的外側(cè)面為正方形，內(nèi)側(cè)面連接于中層內(nèi)部滑塊頂端。所述六向軸形中樞、隱藏中心塊、內(nèi)部滑塊、隱藏棱塊和支撐單元構(gòu)成內(nèi)部球形旋 轉(zhuǎn)核心結(jié)構(gòu)。所述各層角塊、棱塊和面塊卡榫于內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心結(jié)構(gòu)間或連接于核心結(jié)構(gòu)表[0016]所述第二、四層分別具有兩層滑軌，其中棱塊下層滑軌與支撐單元上段突起和隱 藏滑塊頂部突起共同圍繞成一層滑軌；棱塊上層滑軌與面塊內(nèi)側(cè)上部滑軌圍繞成另一層滑 軌。所述頂層、底層分別具有兩層卡腳，其中角塊底部弧形卡腳與棱塊底部外側(cè)弧形 卡腳和隱藏棱塊共同組成一層卡腳；角塊連接部的弧形卡腳與棱塊連接部的弧形卡腳共同 組成另一層卡腳。所述兩個維度上的內(nèi)部滑塊與隱藏中塊共同組成限位結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型的不等階魔方與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本實(shí)用新型的不等階魔 方在三個維度上分別為矢狀面四層、冠狀面四層、橫斷面五層，外觀為長方體，在三個維度 上每層均可按照魔方形態(tài)做自由旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型是將球形核心結(jié)構(gòu)在矢狀面和冠狀面的中層隱藏，而在橫斷面將核心 結(jié)構(gòu)的中層暴露并能夠自由旋轉(zhuǎn)，從而形成4x4x5的長方體結(jié)構(gòu)。中層棱塊(k)在卡腳與滑軌方面與隱藏棱塊(d)具有相同結(jié)構(gòu)，常見四階魔方是 通過隱藏棱塊(d)在三個維度上均將中層隱藏。本實(shí)用新型的特色是保留隱藏棱塊(d)的 卡槽與滑軌，同時將棱塊的立方體形狀通過粘著或加工為一體等方式與隱藏棱塊(d)結(jié)合 并暴露于魔方表面，形成中層棱塊(k)，從而使橫斷面上第三層的棱塊旋轉(zhuǎn)變化得以切實(shí)體 現(xiàn)。中層面塊(1)粘著于中層內(nèi)部滑塊(c)的頂端，與中層棱塊(k)共同組成整個中層結(jié) 構(gòu)。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)的三階式魔方立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的四階式魔方立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型不等階魔方立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型不等階魔方冠狀面方位立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實(shí)用新型不等階魔方矢狀面方位立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實(shí)用新型不等階魔方橫斷面方位立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本實(shí)用新型不等階魔方橫斷面上五層分別旋轉(zhuǎn)的立體示意圖；圖8是本實(shí)用新型不等階魔方橫斷面上五層分別旋轉(zhuǎn)的頂視圖；圖9是本實(shí)用新型不等階魔方冠狀面上四層分別旋轉(zhuǎn)的立體示意圖；
圖10是本實(shí)用新型不等階魔方冠狀面上四層分別旋轉(zhuǎn)的前視圖；
圖11是本實(shí)用新型不等階魔方六向軸形中樞a立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是本實(shí)用新型不等階魔方隱藏中心塊b的立體示意圖；
圖13是本實(shí)用新型不等階魔方內(nèi)部滑塊c的立體示意圖；
圖14是本實(shí)用新型不等階魔方隱藏棱塊d的立體示意圖；
圖15是本實(shí)用新型不等階魔方支撐單元e的立體示意圖；
圖16是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡腳結(jié)構(gòu)支撐單元e的立體示意圖；
圖17是本實(shí)用新型不等階魔方頂層底層角塊f的立體示意圖；[0040]
圖18是本實(shí)用新型不等階魔方頂層底層一側(cè)棱塊gl的立體示意圖；
圖19是本實(shí)用新型不等階魔方頂層底層另一側(cè)棱塊g2的立體示意圖；圖20是本實(shí)用新型不等階魔方頂層底層面塊h的立體示意圖；圖21是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡槽結(jié)構(gòu)頂層底層面塊h的立體示意圖；圖22是本實(shí)用新型不等階魔方二層四層棱塊i的立體示意圖；圖23是本實(shí)用新型不等階魔方二層四層一側(cè)面塊jl的立體示意圖；圖24是本實(shí)用新型不等階魔方二層四層另一側(cè)面塊j2的立體示意圖；圖25是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡槽結(jié)構(gòu)的二層四層一側(cè)面塊jl的立體示意 圖；圖26是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡槽結(jié)構(gòu)的二層四層另一側(cè)面塊j2的立體示 意圖；圖27是本實(shí)用新型不等階魔方中層棱塊k的立體示意圖；圖28是本實(shí)用新型不等階魔方中層面塊1的立體示意圖；圖29是本實(shí)用新型不等階魔方防止矢狀面或冠狀面隱藏中層隨意旋轉(zhuǎn)，將隱藏 中心塊b與內(nèi)部滑塊c捆綁做為限位結(jié)構(gòu)的立體示意圖；圖30是本實(shí)用新型不等階魔方內(nèi)部滑塊c與中層面塊1連接的立體示意圖；圖31是本實(shí)用新型不等階魔方支撐單元e與第二、第四層面塊j連接的立體示意 圖；圖32是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡榫結(jié)構(gòu)的支撐單元e與第二、第四層面塊j 連接的立體示意圖；圖33是本實(shí)用新型不等階魔方支撐單元e與底層、頂層面塊h連接的立體示意 圖；圖34是本實(shí)用新型不等階魔方帶有卡榫結(jié)構(gòu)的支撐單元e與底層、頂層面塊h連 接的立體示意圖；圖35是本實(shí)用新型不等階魔方頂層角塊f與頂層棱塊gl連接的立體示意圖；圖36是本實(shí)用新型不等階魔方頂層角塊f與頂層棱塊gl連接后各卡腳弧面相延 續(xù)的立體示意圖；圖37是本實(shí)用新型不等階魔方頂層角塊f與第四層棱塊i連接的立體示意圖；圖38是本實(shí)用新型不等階魔方頂層角塊f與第四層棱塊i連接后各滑軌、卡腳相 卡扣的立體示意圖；圖39是本實(shí)用新型不等階魔方內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心組裝的立體示意圖；圖40是本實(shí)用新型不等階魔方內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心組裝完畢的立體示意圖；圖41是本實(shí)用新型不等階魔方中層棱塊k與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接的立體示意 圖；圖42是本實(shí)用新型不等階魔方中層面塊1與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接的立體示意 圖；圖43是本實(shí)用新型不等階魔方整個中層組裝完畢的立體示意圖；圖44是本實(shí)用新型不等階魔方第二、第四層棱塊i與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接的立 體示意圖；[0067]圖45是本實(shí)用新型不等階魔方第二、第四層面塊jl/j2與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接 的立體示意圖；圖46是本實(shí)用新型不等階魔方第二、第四層整個組裝完畢的立體示意圖；圖47是本實(shí)用新型不等階魔方底層兩層卡腳和第四層兩層滑軌的立體示意圖；圖48是本實(shí)用新型不等階魔方底層、頂層棱塊gl/g2與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接的 立體示意圖；圖49是本實(shí)用新型不等階魔方底層、頂層棱塊gl/g2與第二、四層棱塊i共同構(gòu) 成榫位的立體示意圖；圖50是本實(shí)用新型不等階魔方底層、頂層角塊f在榫位中位置的立體示意圖；圖51是本實(shí)用新型不等階魔方底層、頂層面塊h與內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)中心連接的立體 示意圖；圖52是本實(shí)用新型不等階魔方底層、頂層整個組裝完畢的立體示意圖；圖53是本實(shí)用新型不等階魔方中層組裝完畢的立體示意圖；圖54是本實(shí)用新型不等階魔方中層加第二、第四層組裝完畢的立體示意圖；圖55是本實(shí)用新型不等階魔方整個魔方組裝完畢的立體示意圖；圖56是本實(shí)用新型不等階魔方限位結(jié)構(gòu)帶動冠狀面隱藏中層(MR層)一起旋轉(zhuǎn) 的前視圖；圖57是本實(shí)用新型不等階魔方限位結(jié)構(gòu)帶動冠狀面隱藏中層(MR層)一起旋轉(zhuǎn) 的立體示意具體實(shí)施方式
如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、
圖10所示，本實(shí)用新型不等階魔方為六個 不同方位組合面的長方體，該長方體包括長、寬、高三個維度，在三個維度上分別為矢狀面 四層、冠狀面四層、橫斷面五層，在三個維度上每層均可按照魔方形態(tài)做自由旋轉(zhuǎn)，該不等 階魔方由一個六向軸形中樞、六個隱藏中心塊、二十四個內(nèi)部滑塊、八個隱藏棱塊、二十四 個連接面塊和二十四個支撐單元組成。如
圖11、
圖12、
圖13、
圖14、
圖15、
圖16所示，一個六向軸形中樞a，為在三個維度
互相垂直相交軸形結(jié)構(gòu)，中間有螺絲孔。六個隱藏中心塊b，側(cè)視圖呈T字形，頂部為方形， 下面有弧形滑軌，底部為圓柱體，中間有螺絲孔，與軸形中樞通過螺絲連接，可繞軸旋轉(zhuǎn)。 二十四個圍繞在隱藏中塊周圍的內(nèi)部滑塊c，前視圖類似T字形，分為兩段，下段向后突出， 卡于隱藏中塊b下面的弧形滑軌；上段寬，肩下有滑軌，上段頂部向前突出，形成弧形滑軌。 八個被內(nèi)部滑塊包圍的隱藏棱塊d，正面兩個方向?yàn)榛⌒危裳貎?nèi)部滑塊c頂部突起形成 的滑軌滑動；背面凹陷形成卡槽。二十四個連接面塊與內(nèi)部滑塊的支撐單元e，分為兩段， 下段突起形成卡腳卡于內(nèi)部滑塊cT字肩下的弧形軌道；上段突起形成滑軌，頂部連接于面 塊。如
圖17、圖37、圖38所示，底層、頂層八個角塊f，分為三段，頂部、底部、連接部。 頂部為立方體；底部為類似1/8球形的弧形卡腳；連接部兩個作用，一個是向上支撐起頂部 方塊，另一個作用是連接部帶有弧形卡腳，可在第二、四層棱塊的上層滑軌內(nèi)側(cè)滑動。如
圖18、
圖19、圖35、圖36所示，底層、頂層十六個棱塊gl/g2，兩個一組，左右對稱。分為頂部、底部、連接部。頂部為立方體；底部內(nèi)側(cè)有卡腳，卡扣于隱藏中塊d背面凹陷 形成的卡槽；底部外側(cè)有卡腳，延續(xù)于角塊f底部的弧形卡腳，可在第二、四層的下層滑軌 滑動；連接部帶有弧形卡腳，延續(xù)于角塊f連接部的弧形卡腳，與第二、四層面塊jl/j2內(nèi)側(cè) 上部的滑軌相扣；連接部外側(cè)有弧形滑軌，用于卡住角塊f底部的弧形卡腳。如圖21、圖22所示，底層、頂層八個面塊h，該面塊h為方形，具有一定高度，保證 頂面與其他塊平齊，底面與支撐單元e連接。如圖23、圖24、圖25、圖26、圖31、圖32、圖37和圖38所示，第二、四層共八個棱 塊i，底部突起形成卡腳，卡在中層棱塊k內(nèi)部的卡槽；頂部是立方體；底部與頂部之間有兩 層滑軌，下層滑軌與角塊f底部的弧形卡腳相扣，上層滑軌與角塊f連接部的弧形卡腳相 扣。第二、四層十六個面塊jl/j2，兩個一組，左右對稱。外側(cè)面正方形，內(nèi)側(cè)面上部有弧形 滑軌，延續(xù)第二、四層棱塊i的上層滑軌，與底層、頂層棱塊gl/g2連接部的弧形卡腳相扣； 下部為平面或有卡槽(圖25、連接于支撐單元e。如圖27、圖28和圖30所示，中層四個棱塊k，分為外部和內(nèi)部，外部為立方體，內(nèi) 部結(jié)構(gòu)同隱藏棱塊d，凹陷形成卡槽。中層八個面塊1，外側(cè)面正方形，內(nèi)側(cè)面連接于中層內(nèi) 部滑塊c頂端。如圖39、圖40所示，其中六向軸形中樞a、隱藏中心塊b、內(nèi)部滑塊c、隱藏棱塊d 以及支撐單元e構(gòu)成內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心結(jié)構(gòu)。各層角塊、棱塊、面塊卡榫于核心結(jié)構(gòu)間或連 接于核心結(jié)構(gòu)表面。本實(shí)用新型是將球形核心結(jié)構(gòu)在矢狀面和冠狀面的中層隱藏，而在橫 斷面將核心結(jié)構(gòu)的中層暴露并能夠自由旋轉(zhuǎn)，從而形成4x4x5的長方體結(jié)構(gòu)。如圖41、圖42和圖43所示，中層棱塊k在卡腳與滑軌方面與隱藏棱塊d具有相同 結(jié)構(gòu)，常見四階魔方是通過隱藏棱塊d在三個維度上均將中層隱藏。本實(shí)用新型的特色是 保留隱藏棱塊d的卡槽與滑軌，同時將棱塊的立方體形狀通過粘著或加工為一體等方式與 隱藏棱塊d結(jié)合并暴露于魔方表面，形成中層棱塊k，從而使橫斷面上第三層的棱塊旋轉(zhuǎn)變 化得以切實(shí)體現(xiàn)。中層面塊1粘著于中層內(nèi)部滑塊c的頂端，與中層棱塊k共同組成整個 中層結(jié)構(gòu)。如圖31、圖32、圖44、圖45、圖46和圖47所示，第二、四層棱塊i通過卡腳嵌于中 層棱塊k的上下兩側(cè)，第二、四層面塊jl/j2通過粘貼或卡嵌等方式連接于第二、四層的支 撐單元e頂端。面塊jl/j2與棱塊i共同組成第二、四層的完整結(jié)構(gòu)。第二、四層分別具有 兩層滑軌，其中棱塊i下層滑軌、支撐單元e上段突起、隱藏滑塊c頂部突起共同圍繞成第 一層滑軌；棱塊i上層滑軌、面塊jl/j2內(nèi)側(cè)上部滑軌圍繞成第二層滑軌。如圖33、圖34、圖47、圖48、圖49、圖50、圖51、圖52、圖53、圖54和圖55所示， 底層、頂層棱塊gl/g2通過底部內(nèi)側(cè)卡腳卡嵌于底、頂層隱藏中塊d兩側(cè)的卡槽之中。底、 頂層棱塊gl/g2與第二、四層棱塊i共同構(gòu)成榫位，底、頂層角塊f 通過底部卡腳卡嵌在與 由相鄰棱塊gl/g2和第二、四層棱塊i組成的榫位之中，并能沿第二、四層的一層滑軌滑動。 底、頂層面塊h通過粘貼或卡嵌等方式連接于支撐單元e末端。角塊f、棱塊gl/g2、面塊h 共同組成底、頂層的完整結(jié)構(gòu)。底、頂層也分別具有兩層卡腳，卡扣于第二、四層的兩層滑軌 之中。自中層分別向上下擴(kuò)展，加之第二、四層，底、頂層，共同形成本實(shí)用新型的完整結(jié)構(gòu)。如圖29、圖56和圖57所示，為了避免在矢狀面和冠狀面隱藏的中層隨意轉(zhuǎn)動沒有 歸位(隱藏中層旋轉(zhuǎn)角度不是90度的整數(shù)倍)而響其他滑塊旋轉(zhuǎn)的情況出現(xiàn)，在兩個維度上把內(nèi)部滑塊c與隱藏中塊b粘連、卡扣或直接加工成一體作為限位結(jié)構(gòu)，將位于矢狀面和 冠狀面的隱藏中層與附著隱藏滑塊所在的鄰近層(圖57的MR層)捆綁，跟隨鄰近層(圖 57的MR層)轉(zhuǎn)動，從而可以保證矢狀面、冠狀面各層按照魔方形態(tài)旋轉(zhuǎn)時，只要MR層位置 正確，隱藏中層始終正確。
權(quán)利要求一種不等階魔方，它為具有六個不同方位組合面的長方體，該長方體包括長、寬、高三個維度，其特征在于所述長方體在長、寬、高三個維度上分別為冠狀面四層、矢狀面四層和橫斷面五層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不等階魔方，其特征在于所述不等階魔方內(nèi)部包括一 個六向軸形中樞、六個隱藏中心塊、二十四個內(nèi)部滑塊、八個隱藏棱塊和二十四個支撐單兀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不等階魔方，其特征在于所述橫斷面五層包括頂層四 個角塊、八個棱塊、四個面塊，第二層四個棱塊、八個面塊，中層四個棱塊、八個面塊，第四層 四個棱塊、八個面塊和底層四個角塊、八個棱塊、四個面塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種不等階魔方，其特征在于所述頂層和底層八個角 塊分為頂部、連接部和底部三段，頂部為立方體，底部為弧形卡腳，連接部帶有弧形卡腳；所述頂層和底層十六個棱塊為兩個一組，左右對稱；分為頂部、連接部和底部，頂部為 立方體，底部設(shè)有卡腳，連接部上帶有弧形卡腳，該弧形卡腳延續(xù)于角塊連接部，外側(cè)設(shè)有 弧形滑軌，與角塊底部弧形卡腳吻合；所述頂層和底層八個面塊為方形，面塊頂面與其他面塊平齊，面塊底面與支撐單元連接；所述第二層和第四層八個棱塊頂部為立方體，底部突起形成卡腳，頂部與底部之間設(shè) 有兩層滑軌；所述第二層和第四層十六個面塊為兩個一組，左右對稱，面塊的外側(cè)面為正方形，內(nèi)側(cè) 面上部設(shè)有弧形滑軌；所述中層四個棱塊分為外部和內(nèi)部，外部為立方體，內(nèi)部凹陷形成卡槽； 所述中層八個面塊的外側(cè)面為正方形，內(nèi)側(cè)面連接于中層內(nèi)部滑塊頂端。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不等階魔方，其特征在于所述六向軸形中樞、隱藏中心 塊、內(nèi)部滑塊、隱藏棱塊和支撐單元構(gòu)成內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或5所述的一種不等階魔方，其特征在于所述各層角塊、棱塊和面 塊卡榫于內(nèi)部球形旋轉(zhuǎn)核心結(jié)構(gòu)間或連接于核心結(jié)構(gòu)表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不等階魔方，其特征在于所述第二、四層分別具有兩層 滑軌，其中棱塊下層滑軌與支撐單元上段突起和隱藏滑塊頂部突起共同圍繞成一層滑軌； 棱塊上層滑軌與面塊內(nèi)側(cè)上部滑軌圍繞成另一層滑軌。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不等階魔方，其特征在于所述頂層、底層分別具有兩層 卡腳，其中角塊底部弧形卡腳與棱塊底部外側(cè)弧形卡腳和隱藏棱塊共同組成一層卡腳；角 塊連接部的弧形卡腳與棱塊連接部的弧形卡腳共同組成另一層卡腳。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的一種不等階魔方，其特征在于所述兩個維度上的內(nèi)部 滑塊與隱藏中塊共同組成限位結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種不等階魔方，它為具有六個不同方位組合面的長方體，該長方體包括長、寬、高三個維度，所述長方體在長、寬、高三個維度上分別為冠狀面四層、矢狀面四層和橫斷面五層。本實(shí)用新型的不等階魔方在三個維度上分別為矢狀面四層、冠狀面四層、橫斷面五層，外觀為長方體，在三個維度上每層均可按照魔方形態(tài)做自由旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型是將球形核心結(jié)構(gòu)在矢狀面和冠狀面的中層隱藏，而在橫斷面將核心結(jié)構(gòu)的中層暴露并能夠自由旋轉(zhuǎn)，從而形成4x4x5的長方體結(jié)構(gòu)。
文檔編號A63F9/08GK201603379SQ201020120479
公開日2010年10月13日 申請日期2010年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月25日
發(fā)明者劉悅怡 申請人:劉悅怡