專利名稱：不等階魔方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí) 用新型涉及ー種魔方，尤其是ー種不等階魔方。
背景技術(shù)：
魔方作為開發(fā)智力的玩具，備受人們推崇，現(xiàn)階段，已經(jīng)出現(xiàn)了ー些以魔方為道具的競(jìng)技比賽。傳統(tǒng)的魔方包括ニ階、三階、四階等，也稱之為等階魔方，其外形呈立方體，以較為流行的三階魔方為例，包括二十六個(gè)小方塊和ー個(gè)三維連接軸組成，小方塊包括有六個(gè)在面中心的中心塊，八個(gè)在角上的角塊，十二個(gè)在棱上的棱塊；每個(gè)面縱橫都分為三層，每層都可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，通過層的轉(zhuǎn)動(dòng)改變小方塊在立方體上的位置，各部分之間存在著制約關(guān)系，立方體各個(gè)面上有顔色，同一個(gè)面的各個(gè)方塊的顏色相同，面與面之間顏色都不相同，這種最初狀態(tài)就是魔方的原始狀態(tài)，打亂其顔色的排列順序后，通過人們的空間思維能力以及記憶カ，將其恢到原始狀態(tài)，達(dá)到鍛煉思維以及娛樂的目的。由于人們已經(jīng)熟練的掌握了傳統(tǒng)等階魔方復(fù)位技巧及規(guī)律，現(xiàn)有的等階魔方已經(jīng)很難滿足人們的娛樂要求，現(xiàn)階段，為滿足人們更高的娛樂要求，已經(jīng)逐漸的出現(xiàn)了ー些不規(guī)則的魔方，不等階魔方就是其中的ー種，如公開號(hào)為CN201603379的中國(guó)專利文獻(xiàn)中，公開了ー種不等階魔方，其具體為4X4X5結(jié)構(gòu)，該不等階魔方相對(duì)于傳統(tǒng)的等階魔方，具有較高的可玩性，但是，其結(jié)構(gòu)仍然相對(duì)較為簡(jiǎn)單，具體的是，在ー個(gè)方向上的兩個(gè)面上，仍然是等階的4X4結(jié)構(gòu)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的g在于提供ー種具有較強(qiáng)可玩性的不等階魔方。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案不等階魔方，其沿長(zhǎng)度方向?yàn)槲鍖印⒀馗叨确较驗(yàn)樗膶?、沿寬度方向?yàn)槿龑?，該魔方長(zhǎng)度方向的兩端為端立面、寬度方向的兩端為側(cè)立面、高度方向的兩端為橫平面，該魔方包括軸心件，該軸心件與魔方六個(gè)面對(duì)應(yīng)的位置分別連接有一中心塊，且沿垂直于高度方向的平面上的相鄰的兩中心塊之間嵌裝有嵌掛組件，沿垂直于高度方向的平面上的四個(gè)中心塊上與多個(gè)嵌掛組件形成一個(gè)閉合的環(huán)形掛臺(tái)；橫平面上包括固定在與其對(duì)應(yīng)的中心塊上的中心蓋、分別位于中心蓋四個(gè)端角處的四個(gè)內(nèi)角塊、沿寬度方向分別位于中心蓋兩側(cè)的兩個(gè)內(nèi)棱塊、沿長(zhǎng)度方向分別位于中心蓋兩側(cè)的隱藏棱塊、分別位于兩隱藏棱塊外側(cè)的外棱塊、以及位于橫平面四個(gè)端角處的外角塊，內(nèi)角塊、內(nèi)棱塊以及隱藏棱塊掛裝在與該橫平面對(duì)應(yīng)的中心塊的內(nèi)側(cè)，外棱塊掛裝在與其對(duì)應(yīng)的隱藏棱塊的內(nèi)側(cè)，外角塊掛裝在與其相鄰的內(nèi)角塊和外棱塊的內(nèi)側(cè)；端立面上包括六個(gè)端立面活動(dòng)塊，該六個(gè)端立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在環(huán)形掛臺(tái)上，并被限定在上下兩橫平面之間；側(cè)立面上包括六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊，該六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在環(huán)形掛臺(tái)上，六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)端被限定在兩橫平面以及兩端立面圍成的結(jié)構(gòu)之間。外角塊、內(nèi)棱塊、以及外棱塊的內(nèi)側(cè)端面圍成與軸心件的外表面匹配的弧形面。端立面由兩個(gè)端立面中塊和四個(gè)端立面角塊構(gòu)成，兩端立面中塊上下對(duì)稱分布，在兩端立面中塊的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)端立面角塊，且位于同一側(cè)的兩個(gè)端立面角塊上下對(duì)稱分布；側(cè)立面由兩個(gè)側(cè)立面中塊和四個(gè)側(cè)立面角塊構(gòu)成，兩側(cè)立面中塊上下對(duì)稱分布，在兩側(cè)立面中塊的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)側(cè)立面角塊，且位于同一側(cè)的兩個(gè)側(cè)立面角塊上下對(duì)稱分布。端立面以及側(cè)立面的上下兩側(cè)分別圍成環(huán)狀的閉合弧形面，橫平面內(nèi)側(cè)形成一與該閉合弧形面匹配的環(huán)狀閉合面。端立面上同在上側(cè)或下側(cè)的端立面角塊和端立面中塊的內(nèi)側(cè)面圍成一端立面內(nèi)弧面，橫平面上的外棱塊和外角塊的內(nèi)側(cè)端被限定在軸心件的外表面與端立面內(nèi)弧面之間。端立面角塊的外側(cè)具有外凸弧形面，側(cè)立面的外側(cè)與端立面相交的位置具有與外凸弧形面匹配的內(nèi)凹弧形面。本實(shí)用新型的有益效果在于相比于現(xiàn)有的不等階魔方，本實(shí)用新型在長(zhǎng)度方向?yàn)槲鍖印⒀馗叨确较驗(yàn)樗膶?、沿寬度方向?yàn)槿龑?，?X4X5結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位時(shí)，不僅需要使魔方的外形復(fù)位到正常的六面體形狀，而且還要保證每ー個(gè)面顏色模塊的統(tǒng)一，因此，復(fù)位難度較大，具有較高的可玩性，能夠很好的鍛煉玩家的空間想象能力。

圖I為本實(shí)用新型ー種不等階魔方的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示不等階魔方的安裝示意圖；圖3為橫平面與軸心件的配裝示意圖；圖4為橫平面的安裝示意圖；圖5為橫平面與側(cè)立面及端立面的配裝示意圖；圖6為端立面與軸心件的配裝示意圖；圖7為本實(shí)用新型魔方的ー種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)示意圖；圖8為本實(shí)用新型魔方的另ー種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)示意圖；圖9為本實(shí)用新型魔方的另ー種轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)示意圖；圖10為本實(shí)用新型魔方復(fù)雜轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式
，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步描述如圖1、2所示，為本實(shí)用新型ー種不等階魔方，該魔方沿長(zhǎng)度方向(即圖示中的X方向)為五層、沿高度方向(即圖示中的Z方向)為四層、沿寬度方向(即圖示中的Y方向)為三層，即為3X4X5結(jié)構(gòu)，該魔方長(zhǎng)度方向的兩端為端立面3、寬度方向的兩端為側(cè)立面4、高度方向的兩端為橫平面2 ;以下結(jié)構(gòu)魔方的具體內(nèi)部構(gòu)成在橫平面2、端立面3以及側(cè)立面4圍成的空間內(nèi)，具有一個(gè)軸心件I，該軸心件I位于魔方的集合中心處，由軸心件I的中心向外衍射的與魔方六個(gè)面垂直的射線為相應(yīng)面的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線，在沿高度方向的兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上分別設(shè)置有ー個(gè)中心塊11，該兩個(gè)中心塊11分別與上下兩個(gè)橫平面2對(duì)應(yīng)，并且均是通過螺釘連接在軸心件I上；另外，在其他四個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線上，分別設(shè)置有一中心塊12 (即在垂直于高度方向平面上，分布四個(gè)中心塊12)，同樣的，該四個(gè)中心塊12通過螺釘連接在軸心件I上，中心塊11與中心塊12結(jié)構(gòu)相同，其ニ者均是具有一位于內(nèi)側(cè)端的連接軸，以及位于連接軸外側(cè)端的掛裝片。橫平面2、端立面3以及側(cè)立面4主要是通過上述中心塊11、12連接在軸心件I外圍的。具體如下述相鄰的中心塊12之間安裝卡裝有嵌掛組件，該嵌掛組件包括隱藏棱13和隱藏棱14，隱藏棱13和隱藏棱14被卡在兩相鄰的中心塊12之間，內(nèi)側(cè)被掛設(shè)在中心塊12的掛裝片內(nèi)側(cè)，從而限定了其沿軸心件I徑向的自由度，并與中心塊12相互配合，不會(huì)散架，中心塊12與隱藏棱13、隱藏棱14圍成ー個(gè)閉合的環(huán)形掛臺(tái)。 端立面3上包括六個(gè)端立面活動(dòng)塊，該六個(gè)端立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在上述環(huán)形掛臺(tái)上，并被限定在上下兩橫平面2之間。端立面3的六個(gè)端立面活動(dòng)塊具體為，兩個(gè)端立面中塊31和四個(gè)端立面角塊32，兩端立面中塊31上下對(duì)稱分布，在兩端立面中塊31的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)端立面角塊32，且位于同一側(cè)的兩個(gè)端立面角塊32上下對(duì)稱分布，在端立面中塊31和端立面角塊32上均具有一內(nèi)陷槽，在端立面3組合后，這些內(nèi)線槽共同在端立面3的內(nèi)側(cè)形成ー個(gè)掛裝槽33，這個(gè)掛裝槽33掛設(shè)在上述中心塊12與隱藏棱13、隱藏棱14圍成的閉合環(huán)形掛臺(tái)上，如此，保證端立面3各個(gè)活動(dòng)塊不會(huì)向外與軸心件I發(fā)生脫離，并且由于端立面3是被限定在兩橫平面2之間的，在橫平面保持固有形態(tài)的情況下，端立面3是不會(huì)發(fā)生散架的。側(cè)立面4的防散架結(jié)構(gòu)，與上述端立面3相同，其包括六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊，該六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在上述環(huán)形掛臺(tái)上，并被限定在上下兩橫平面2之間。側(cè)立面4的六個(gè)活動(dòng)塊具體為，兩個(gè)側(cè)立面中塊41和四個(gè)側(cè)立面角塊42，兩側(cè)立面中塊41上下對(duì)稱分布，在兩側(cè)立面中塊41的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)側(cè)立面角塊42,且位于同一側(cè)的兩個(gè)側(cè)立面角塊42上下對(duì)稱分布，在側(cè)立面中塊41和側(cè)立面角塊42上均設(shè)置有內(nèi)陷槽，在側(cè)立面4拼裝后，這些內(nèi)陷槽共同在側(cè)立面4的內(nèi)側(cè)形成ー個(gè)掛裝槽43，掛裝槽43掛設(shè)在上述中心塊12與隱藏棱13、隱藏棱14圍成的閉合環(huán)形掛臺(tái)上，保證側(cè)立面4的各個(gè)活動(dòng)塊不會(huì)向外與軸心件I脫離，而側(cè)立面4是被限定在兩橫平面2之間的，在橫平面2保持固有形態(tài)的情況下，側(cè)立面4不會(huì)發(fā)生散架。以上僅介紹側(cè)立面4以及端立面3的保形結(jié)構(gòu)，下面，具體介紹橫平面2的保持形結(jié)構(gòu)，如圖3、4所示，橫平面2中心部位具有一中心蓋21，該中心蓋21固定連接在與該橫平面2對(duì)應(yīng)的中心塊11上，中心蓋21的四個(gè)端角處分別具有ー個(gè)內(nèi)角塊22，沿魔方的寬度方向分別位于中心蓋21兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)內(nèi)棱塊23，沿魔方的長(zhǎng)度方向分別位于中心蓋21兩側(cè)設(shè)置兩個(gè)隱藏棱塊24，兩隱藏棱塊24的外側(cè)分別設(shè)置外棱塊25、在橫平面2四個(gè)端角處均具有一外角塊26。內(nèi)角塊22、棱塊23以及隱藏棱塊24均掛裝在對(duì)應(yīng)的中心塊11內(nèi)側(cè)，外棱塊25掛裝在與其對(duì)應(yīng)的隱藏棱塊24內(nèi)側(cè)，外角塊26則掛裝在于其相鄰的內(nèi)角塊22和外棱塊25內(nèi)側(cè)。外角塊26內(nèi)側(cè)端具有一弧形片261、外棱塊25的內(nèi)側(cè)端具有一弧形片251、棱塊23的內(nèi)側(cè)端具有一弧形片231，在橫平面2拼裝后，弧形片261、251、231形成ー個(gè)閉合的限位結(jié)構(gòu)片組28，該限位結(jié)構(gòu)片組28被限定在端立面3、側(cè)立面4內(nèi)側(cè)端與軸心件I之間，由于中心塊11阻止內(nèi)角塊22、棱塊23以及隱藏棱塊24向外散開，從而防止整個(gè)橫平面2散架。上述弧形片261、251、231的內(nèi)側(cè)面共同拼湊成與軸心件I外表面匹配的弧形片，可使橫平面2在軸心件I的外表面滑動(dòng)；如圖5所示，端立面3以及側(cè)立面4的上下兩側(cè)分別具有弧形面34、44，兩個(gè)弧形面34和兩個(gè)弧形面44共同拼湊成一個(gè)閉合環(huán)狀的內(nèi)弧形面，橫平面2組合后，其內(nèi)側(cè)(具體是限位結(jié)構(gòu)片組28的根部)形成一個(gè)閉合環(huán)狀的外弧形面27，上述的由弧形面34和弧形面44拼湊而成的內(nèi)弧形面與外弧形面27對(duì)應(yīng)匹配，可使橫平面2在軸心件I的外表面滑動(dòng)時(shí)，相對(duì)于端立面3和側(cè)立面4轉(zhuǎn)動(dòng)。 如圖6所示，端立面3上同在上側(cè)或下側(cè)的端立面角塊32內(nèi)側(cè)端部的弧形片321的內(nèi)側(cè)面，和端立面中塊31內(nèi)側(cè)端部的弧形片311的內(nèi)側(cè)面圍成一端立面內(nèi)弧面，上述弧形片261、251、231被限定在端立面內(nèi)弧面與軸心件I的外表面之間，且以上的端立面內(nèi)弧面與弧形片261、251、231外表面的弧度匹配，可以保證在其相互配合滑動(dòng)。在端立面3和側(cè)立面4相交處，具有可使其二者相對(duì)滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)，具體的是，在端立面角塊32的外側(cè)具有外凸的弧形面321，而側(cè)立面角塊42的外側(cè)具有內(nèi)凹的弧形面421，弧形面321與弧形面421匹配貼合，從而保證端立面3和側(cè)立面4可無(wú)障礙相對(duì)滑動(dòng)。本實(shí)用新型中，端立面3和側(cè)立面4均是上下兩側(cè)結(jié)構(gòu)，其形成了沿魔方沿高度方向的第二層和第三層，該兩層同樣的可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，也就是說，端立面3下方構(gòu)成魔方高度方向第三層的端立面中塊31、端立面角塊32能夠，沿中心塊12與隱藏棱13、隱藏棱14圍成的閉合的環(huán)形掛臺(tái)滑動(dòng)，端立面3的兩層可分別沿該環(huán)形掛臺(tái)滑動(dòng)，并且互不干渉，同樣的，側(cè)立面4兩側(cè)分別沿該環(huán)形掛臺(tái)滑動(dòng)，互不干渉，也就是說，魔方沿高度方向的第二層和第三層可相對(duì)滑動(dòng)，并互不干渉。以上魔方具有3X4X5不等階結(jié)構(gòu)，其可以進(jìn)行如圖7、8、9所示的的基本形狀變換，同時(shí)，也可以進(jìn)行如圖10所示的復(fù)雜轉(zhuǎn)動(dòng)變換，當(dāng)然，本實(shí)用新型的魔方還可以進(jìn)行其他更為復(fù)雜的形狀變換，在這里不做窮舉；本實(shí)用新型的魔方，在每ー個(gè)面上的活動(dòng)塊上具有不同的顔色，在轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位時(shí)，不僅需要使魔方的外形復(fù)位到正常的六面體形狀，而且還要保證每ー個(gè)面顏色模塊的統(tǒng)一，因此，復(fù)位難度較大，具有較高的可玩性，能夠很好的鍛煉玩家的空間想象能力。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應(yīng)該屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.不等階魔方，其特征在于，該魔方沿長(zhǎng)度方向?yàn)槲鍖?、沿高度方向?yàn)樗膶印⒀貙挾确较驗(yàn)槿龑?，該魔方長(zhǎng)度方向的兩端為端立面、寬度方向的兩端為側(cè)立面、高度方向的兩端為橫平面，該魔方包括 軸心件，該軸心件與魔方六個(gè)面對(duì)應(yīng)的位置分別連接有一中心塊，且沿垂直于高度方向的平面上的相鄰的兩中心塊之間嵌裝有嵌掛組件，沿垂直于高度方向的平面上的四個(gè)中心塊上與多個(gè)嵌掛組件形成一個(gè)閉合的環(huán)形掛臺(tái)； 橫平面上包括固定在與其對(duì)應(yīng)的中心塊上的中心蓋、分別位于中心蓋四個(gè)端角處的四個(gè)內(nèi)角塊、沿寬度方向分別位于中心蓋兩側(cè)的兩個(gè)內(nèi)棱塊、沿長(zhǎng)度方向分別位于中心蓋兩側(cè)的隱藏棱塊、分別位于兩隱藏棱塊外側(cè)的外棱塊、以及位于橫平面四個(gè)端角處的外角塊，內(nèi)角塊、內(nèi)棱塊以及隱藏棱塊掛裝在與該橫平面對(duì)應(yīng)的中心塊的內(nèi)側(cè)，外棱塊掛裝在與其對(duì)應(yīng)的隱藏棱塊的內(nèi)側(cè)，外角塊掛裝在與其相鄰的內(nèi)角塊和外棱塊的內(nèi)側(cè)； 端立面上包括六個(gè)端立面活動(dòng)塊，該六個(gè)端立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在環(huán)形掛臺(tái)上，并被限定在上下兩橫平面之間；· 側(cè)立面上包括六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊，該六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)均掛裝在環(huán)形掛臺(tái)上，六個(gè)側(cè)立面活動(dòng)塊的內(nèi)側(cè)端被限定在兩橫平面以及兩端立面圍成的結(jié)構(gòu)之間。
2.如權(quán)利要求I所述的不等階魔方，其特征在于，外角塊、內(nèi)棱塊、以及外棱塊的內(nèi)側(cè)端面圍成與軸心件的外表面匹配的弧形面。
3.如權(quán)利要求I所述的不等階魔方，其特征在于，端立面由兩個(gè)端立面中塊和四個(gè)端立面角塊構(gòu)成，兩端立面中塊上下對(duì)稱分布，在兩端立面中塊的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)端立面角塊，且位于同一側(cè)的兩個(gè)端立面角塊上下對(duì)稱分布；側(cè)立面由兩個(gè)側(cè)立面中塊和四個(gè)側(cè)立面角塊構(gòu)成，兩側(cè)立面中塊上下對(duì)稱分布，在兩側(cè)立面中塊的兩側(cè)分別設(shè)置有一個(gè)側(cè)立面角塊，且位于同一側(cè)的兩個(gè)側(cè)立面角塊上下對(duì)稱分布。
4.如權(quán)利要求3所述的不等階魔方，其特征在于，端立面以及側(cè)立面的上下兩側(cè)分別圍成環(huán)狀的閉合弧形面，橫平面內(nèi)側(cè)形成一與該閉合弧形面匹配的環(huán)狀閉合面。
5.如權(quán)利要求3所述的不等階魔方，其特征在于，端立面上同在上側(cè)或下側(cè)的端立面角塊和端立面中塊的內(nèi)側(cè)面圍成一端立面內(nèi)弧面，橫平面上的外棱塊和外角塊的內(nèi)側(cè)端被限定在軸心件的外表面與端立面內(nèi)弧面之間。
6.如權(quán)利要求3所述的不等階魔方，其特征在于，端立面角塊的外側(cè)具有外凸弧形面，側(cè)立面的外側(cè)與端立面相交的位置具有與外凸弧形面匹配的內(nèi)凹弧形面。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種不等階魔方，該魔方沿長(zhǎng)度方向?yàn)槲鍖印⒀馗叨确较驗(yàn)樗膶?、沿寬度方向?yàn)槿龑?，該魔方長(zhǎng)度方向的兩端為端立面、寬度方向的兩端為側(cè)立面、高度方向的兩端為橫平面。相比于現(xiàn)有的不等階魔方，本實(shí)用新型在長(zhǎng)度方向?yàn)槲鍖?、沿高度方向?yàn)樗膶?、沿寬度方向?yàn)槿龑?，?X4X5結(jié)構(gòu)，在轉(zhuǎn)動(dòng)復(fù)位時(shí)，不僅需要使魔方的外形復(fù)位到正常的六面體形狀，而且還要保證每一個(gè)面顏色模塊的統(tǒng)一，因此，復(fù)位難度較大，具有較高的可玩性，能夠很好的鍛煉玩家的空間想象能力。
文檔編號(hào)A63F9/08GK202410117SQ20122000622
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者葉青 申請(qǐng)人:葉青