專利名稱：實(shí)現(xiàn)魔方系列化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與五聯(lián)魔方的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)智力玩教具——魔方系列化〔系指二聯(lián)、三聯(lián)(魯畢克魔方)、四聯(lián)、五聯(lián)等魔方〕的基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)，并且運(yùn)用這一基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)完成了五聯(lián)魔方的整體設(shè)計(jì)。
魔方外部是由眾多小方塊排列組成且六面涂有不同顏色的正方體。它每一個面、層都可繞一固定軸轉(zhuǎn)動，每一個小方塊都可進(jìn)行區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。在使用中主要靠復(fù)原魔方六個色面來培養(yǎng)情趣、鍛煉智力。
原有的三聯(lián)魔方其內(nèi)部有一個六向基礎(chǔ)軸，外部的二十六個小方塊都安裝在或切附在六向基礎(chǔ)軸上，或者卡合在小方塊間形成的開槽里。從整體上看三聯(lián)魔方存在兩個方面的不足，一方面其原有的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法將魔方向系列化推廣；另一方面其變化還是較為簡單，且適用范圍較窄。
本實(shí)用新型的目的就是提供一種能實(shí)現(xiàn)智力玩教具魔方系列化的內(nèi)部基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)和五聯(lián)魔方的整體設(shè)計(jì)，它能有效地解決原有三聯(lián)魔方存在的兩個方面不足。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的將魔方看做成為一組排列緊密有序的小方塊，其內(nèi)部安裝、貼附或內(nèi)接在一個基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)上，并能圍繞這個基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)的三維空間軸做區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)。
基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)有兩種，即單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)和復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)，二者統(tǒng)稱為基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)是在單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)上組裝上若干零件形成的。單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)適用于二聯(lián)、三聯(lián)魔方，復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)適用于四聯(lián)、五聯(lián)等魔方。
在五聯(lián)魔方的設(shè)計(jì)中運(yùn)用了上述基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。在一個有六條安裝孔的基球上用六條自攻螺釘組裝上(生產(chǎn)上的組裝工藝不在此詳述，這里提及的順序只考慮說明的方便)六個定位心塊，十二個大圓弧條、八個圓弧角、二十四個小圓弧條。從而形成一個表面帶有六條兩兩垂直相交T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。五聯(lián)魔方六個面上的二十四個心邊塊、二十四個心角塊的T型榫嵌入在球面上的T型槽內(nèi)，在既得到向心固定又可沿槽滑動的同時又與球面形成新的開槽結(jié)構(gòu)。這些開槽又分別對邊心塊、邊塊、角塊(設(shè)計(jì)中因考慮體積、強(qiáng)度這兩個因素，在角塊的榫頭里采用了預(yù)埋φ3金屬釘工藝)的榫頭進(jìn)行卡合，組成一個每個面層都可靈活轉(zhuǎn)動，每個小方塊都可進(jìn)行區(qū)域運(yùn)轉(zhuǎn)的五聯(lián)魔方。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的這種實(shí)現(xiàn)魔方系列化的基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)，可在二聯(lián)至五聯(lián)等魔方中應(yīng)用。這個魔方系列可適用于不同的年齡組別智力層次，其中本實(shí)用新型中五聯(lián)魔方上可運(yùn)轉(zhuǎn)的小方塊數(shù)是三聯(lián)魔方的4.5倍之多(均不計(jì)六個定位心塊)，許多變化在三聯(lián)魔方中是不會出現(xiàn)的。使用五聯(lián)魔方可進(jìn)行六單色面組合圖案，也可在單色面中用相鄰色對心邊塊、心角塊套色定位，進(jìn)行色面全定位復(fù)原。無論哪種玩法，其排列組合方式數(shù)均是個異常巨大的天文數(shù)字，復(fù)原任何一只色彩紛呈的五聯(lián)魔方或組成特定的圖案其難度都是非常大的。它不僅是一種有利于智力開發(fā)、檔次極高的玩教具，而且還很有可能為一種新興的智力比賽項(xiàng)目提供一種可供使用的器械。
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下附圖
及實(shí)施例給出。
圖一是本實(shí)用新型中五聯(lián)魔方的外型圖。
該圖表示五聯(lián)魔方共有六類外部小方塊。其中，定位心塊與封蓋六套、心邊塊二十四個、心角塊二十四個、邊心塊十二個、邊塊二十四個、角塊八個，共九十八個小方塊。
圖二是本實(shí)用新型中五聯(lián)魔方的六類小方塊局部組裝圖。
該圖表示五聯(lián)魔方中六類小方塊榫槽的結(jié)構(gòu)、形況，以及它們間相互卡合關(guān)系。
定位心塊對心邊塊、心角塊同時進(jìn)行卡合，心邊塊又對心角塊進(jìn)行卡合。
心邊塊、心角塊對邊心塊、邊塊、角塊同時進(jìn)行卡合，邊塊又對角塊進(jìn)行卡合。
圖三是本實(shí)用新型中五聯(lián)魔方的內(nèi)部復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)組裝圖。
該復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)包括單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)——基球(1)，定位心塊(2)，大圓弧條(3)，圖弧角(4)，小圓弧條(5)。
在基球(1)上用六條自攻螺釘，組裝上六個定位心塊(2)，十二個大圓弧條(3)，八個圓弧角(4)，二十四個小圓弧條(5)，形成一個表面帶有六條兩兩垂直相交T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。
圖4，圖5，圖6是大圓弧條，圓弧角，小圓弧條的零件圖。
權(quán)利要求1.實(shí)現(xiàn)魔方系列化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)，以此基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的五聯(lián)魔方，其外形是由六類、九十八個小方塊緊密排列而成的正六面體，是每一個面層都可轉(zhuǎn)動，每個小方塊都可運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置，其內(nèi)部特征為，在一個稱之為基球(圖3)(1)的單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)上，用六條自攻螺釘組裝上六個定位心塊(圖3)(2)，十二個大圓弧條(圖3)(3)，八個圓弧角(圖3)(4)，二十四個小圓弧條(圖3)(5)，形成一個表面帶有六條兩兩垂直相交T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)(圖3)，二十四個心邊塊、二十四個心角塊的T型榫嵌入在復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)的T型槽內(nèi)，在既得到向心固定又可沿槽滑動的同時又與球面形成新的開槽結(jié)構(gòu)，這些開槽又分別對十二個邊心塊、二十四個邊塊、八個角塊的榫頭進(jìn)行卡合與向心固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是在一個稱之為基球(圖3)(1)的單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)上，用六條自攻螺釘組裝上六個定位心塊(圖3)(2)，十二個大圓弧條(圖3)(3)，八個圓弧角(圖3)(4)、二十四個小圓弧條(圖3)(5)，形成一個表面帶有六條兩兩垂直相交T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)(圖3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是一個表面帶有六條兩兩垂直相交T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述裝置，其特征是一個有六條安裝孔稱之為基球(圖3)(1)的單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述裝置，其特征是經(jīng)過相互卡合形成復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)的定位心塊(圖3)(2)，大圓弧條(圖3)(3)，圓弧角(圖3)(4)，小圓弧條(圖3)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述裝置，其特征是心邊塊心角塊的T型榫可以與復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)(圖3)的T型槽相嵌合，并能在T型槽中滑動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述裝置，其特征是六類小方塊相互卡合形式(圖2)，即定位心塊對心邊塊、心角塊同時進(jìn)行卡合，心邊塊又對心角塊進(jìn)行卡合；心邊塊、心角塊對邊心塊、邊塊、角塊同時進(jìn)行卡合，邊塊又對角塊進(jìn)行卡合。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、所述裝置，其特征是基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)魔方系列化，其中單基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)適用于二聯(lián)、三聯(lián)魔方；復(fù)合基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)適用于四聯(lián)、五聯(lián)等魔方。
專利摘要“實(shí)現(xiàn)魔方系列化的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)與五聯(lián)魔方”這項(xiàng)實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種實(shí)現(xiàn)魔方系列化的基礎(chǔ)球結(jié)構(gòu)，運(yùn)用這一結(jié)構(gòu)完成了五聯(lián)魔方的整體設(shè)計(jì)。在五聯(lián)魔方的內(nèi)部設(shè)計(jì)了一個表面帶有六條T型槽并可任意切轉(zhuǎn)的兩層基礎(chǔ)球體。在球體的配合下，小方塊與球體；小方塊與小方塊之間形成一系列的榫槽結(jié)構(gòu)，使之既相互卡合又可靈活運(yùn)轉(zhuǎn)。五聯(lián)魔方中可運(yùn)轉(zhuǎn)的小方塊數(shù)量是魯畢克魔方的4.5倍之多，其排列組合方式數(shù)目是個異常巨大的天文數(shù)字，是一種有利于智力開發(fā)的檔次很高的玩教具。
文檔編號A63F9/06GK2049144SQ8920395
公開日1989年12月13日 申請日期1989年4月10日 優(yōu)先權(quán)日1989年4月10日
發(fā)明者李丹 申請人:李丹