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1. WO2020155328 - RUBIK'S CUBE

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8  

附图

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11  

说明书

发明名称 : 魔方块

技术领域

[0001]
本发明涉及玩具技术领域,尤其是涉及一种魔方块。

背景技术

[0002]
魔术方块玩具最早出现在1974年,是匈牙利建筑学教授和雕塑家厄尔诺·鲁比克发明的,近年来在我国普及,魔方甚至走进了学校课堂,其核心结构是方体轨道机械结构,现今大部分魔方的改进,升级,改造都难以脱离方体轨道机械结构系统,其结构使得方块只能在固定的轨道上移动,使得方块无法脱离轨道转换成条状魔尺或者链状魔尺或者长方体,正方体;魔尺魔棍亦是厄尔诺·鲁比克发明的,近年来魔尺的普及程度也很高,亦走进了学校课堂;魔尺是由连接轴把三棱柱连接而成的,魔尺的技术构造比较简单,连接轴穿过2个相邻的三棱柱的正方形面的中心孔,使得相邻2个三棱柱魔尺方块无限的连接起来。
[0003]
现有技术的三棱柱魔尺方块一共5个面,由于结构设计局限,平行共面的相邻2个三棱柱魔尺方块的正方形面无法做到垂直翻转相交,使得魔尺魔棍无法变换出正方体形状和部分其他自然形状。
[0004]
发明内容
[0005]
本发明是为了解决现有魔尺方块无法做到垂直翻转相交,使得魔尺魔棍无法变换出正方体形状和部分其他自然形状的缺陷,提供一种结构合理,可自由翻转,可变换出正方体形状和部分其他自然形状的魔方块。
[0006]
为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:一种魔方块,包括多个正方体、连接轴组件,所述的正方体为空心体,所述正方体设有第一移动导轨槽、第二移动导轨槽,所述的第一移动导轨槽包括从正方体左侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽,所述的第二移动导轨槽包括从正方体右侧面中心到正方体后侧面中心的连接槽,所述的连接轴组件包括连接主轴、弹簧、可移动环,所述的连接主轴两端分别设有半球状端头,所述端头的直径大于连接主轴的轴直径,所述的可移动环设于连接主轴上,所述可移动环的外径大于端头的直径,所述的弹簧设于连接主轴上并位于可移动环之间,所述第一移动导轨槽、第二移动导轨槽位于正方体各侧面中心位置处分别设有可容连接主轴端头穿过的通孔,所述的通孔直径小于可移动环外径,所述连接主轴可在第一移动导轨槽、第二移动导轨槽内滑动,所述多个正方体通过连接轴组件连接,所述连接轴组件两端分别穿过两个相邻正方体的第一移动导轨槽或第二移动导轨槽并分别位于两个正方体内。
[0007]
作为优选,所述的正方体各侧面分别设有四个定位点。本方案定位点可以 全部是凹点或者全部是凸点,或者,正方体的六个侧面中三个侧面的定位点设置为定位凸点、三个侧面的定位点设置为定位凹点,所述正方体各侧面上的定位点位置相互对应设置,所述的定位凹点可容纳定位凸点;本方案的定位点位置相互对应设置,是指正方体每个侧面上的定位点的位置是统一的,由于正方体每个侧面长宽相等,所以定位点位置也完全相同;而定位点的形状,也是各向同性的,比如圆凸点与圆凹点,十字凸点与十字凹点,矩形凸点与矩形凹点等等。
[0008]
作为优选,所述的正方体上的第一移动导轨槽还包括从正方体顶侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽,所述的正方体上的第二移动导轨槽还包括从正方体底侧面中心到正方体后侧面中心的连接槽。通过增加导轨槽,可增加正方体转动的方向,增加产品的趣味性和玩法难度。
[0009]
作为优选,所述的正方体上的第一移动导轨槽还包括从正方体顶侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽、从正方体底侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽。本方案第一移动导轨槽或第二移动导轨槽的形状可以变化,变化后都可以增加或改变正方体转动的方向。
[0010]
作为优选,还包括条形卡条,所述的正方体各侧面交界边缘部无连接槽处对称设有槽,所述的多个正方体连接时两个相邻正方体的对应槽内可容卡条嵌入固定。连接槽从一个面的中心延伸到另一个面中心时,必然是通过两个面交界边缘的,除开被连接槽占用的,其它空余的两个面交界边缘均设置槽;此外,正方体组合时,两个相邻正方体对应的槽形成一个较大的组合槽,而条形卡条可选择嵌入一个或多个这样的较大的方槽,嵌入后两个相邻正方体空间位置即被临时锁定,可增加玩法和难度。
[0011]
作为优选,所述的连接主轴两端端头设为第一端头、第二端头,所述的第一端头、第二端头直径大于连接主轴的轴直径,所述第一端头、第二端头直径大于可移动环的内径,所述第一端头直径小于通孔直径及弹簧内径,所述第二端头直径大于通孔直径及弹簧外径,所述的可移动环的外径大于通孔直径,所述的弹簧外径小于可移动环外径。本方案的可移动环是通过压力技术使第一端头或第二端头穿过可移动环,将可移动环置于连接轴上的;其它需要用到较大直径和较小直径部件制作时需要穿过的问题,由于本方案部件直径相差不大,均可采用压力技术完成制作安装。
[0012]
作为优选,所述的正方体内设有空心内衬,所述的内衬可在正方体内转动,所述内衬设有可容连接主轴穿过的穿心孔,所述的连接主轴端头设于内衬内,所述内衬设有对称的两个移动槽,所述的穿心孔位于移动槽的中心或一端。
[0013]
作为优选,所述的可移动环设有第一移动环、第二移动环、第三移动环,所述的弹簧设于第一移动环、第二移动环之间。本方案通过增加移动环,使连接轴翻转移动阻力减小,从而使产品更容易操控。
[0014]
本方案在正方体内设有内衬,内衬可以是空心球体,也可以是空心方体;正方体方块设有内衬后,连接轴组件可穿过内衬连接多个正方体方块,各个正方体方块之间不会因为正方体方块翻转而改变连接轴组件的弹力松紧,从而增加了产品的稳定性;制作时,内衬需要先放置到空心正方体内,然后再封闭正方体,把内衬留在正方体内。
[0015]
本方案空心正方体(方块)可以采用N个,每个正方体6个面上还可以分别设置适当的方槽,相邻2个正方体相邻的2个方槽可以被一段条形卡条嵌入,从而临时固定住相邻2个正方体表面的空间状态,每个方体上开有2个连接轴移动导轨槽,连接轴移动导轨槽配合连接轴组件起到正方体翻转的功能,另需N-1个连接轴组件,连接轴组件由各配件组合而成,可达到连接相邻正方体的效果,另每个正方体方块上有12个定位凸点,每个正方体方块上还有12个定位凹点,这样可以使正方体方块之间实现凹凸配合定位,依次把正方体方块用连接轴组件依次连接起来,就可以实现本方案产品的功能。
[0016]
本方案产品脱离现有魔方的轨道结构系统,在现有三棱柱魔尺方块的连接系统上改进创新,建立全新的方体自转系统,即正方体自身可垂直翻转的六面体方块系统,使得相邻2个正方体方块(方块1,方块2)的其中一个方块自身翻转90度,使原本1方块,2方块面对面的面翻转垂直相交。使自然数的1,2,3,4,5,6……N个正方体方块依靠N-1个连接轴组件依次连接成一个整体的长方形方体,或者其它正方体方块,本方案并在六面体方块的六个面上作出槽,使得相邻2个正方体方块可以被一个条形卡条临时固定,通过条形卡条固定在链状方块中方槽不同的位置,可使得一个正方体形状或其它立方体形状衍生出许多不同的玩法,并可成型1-9的阿拉伯数字,或者动物,或者正方体形状,或者长方体形状或者其它自然形状。
[0017]
因此,本发明具有如下有益效果:结构合理,可自由翻转,可变换出正方体形状和部分其他自然形状。

附图说明

[0018]
图1是本发明正方体块的一种结构示意图。
[0019]
图2是本发明正方体块移动导轨槽延伸后的一种结构示意图。
[0020]
图3是本发明正方体块移动导轨槽延伸后的另一种结构示意图。
[0021]
图4是本发明连接轴组件的一种结构示意图。
[0022]
图5是本发明内衬的一种结构示意图。
[0023]
图6是本发明内衬的另一种结构示意图。
[0024]
图7是本发明正方体块与连接轴组件组合的一种结构示意图。
[0025]
图8是本发明正方体块与连接轴组件组合的另一种结构示意图。
[0026]
图9是本发明条形卡条的结构示意图。
[0027]
图10是本发明实施例一结构示意图。
[0028]
图11是本发明实施例二结构示意图。
[0029]
图中:1、正方体 2、连接轴组件 3、第一移动导轨槽 4、第二移动导轨槽 5、定位凹点 6、定位凸点 7、连接主轴 8、弹簧 9、可移动环 101、第一端头 102、第二端头 11、通孔 12、条形卡条 13、方槽 14、内衬 15、穿心孔 16、移动槽。

具体实施方式

[0030]
下面结合附图对本发明做进一步的描述。
[0031]
如图1至图9所示,一种魔方块,包括多个正方体1、连接轴组件2,正方体1为空心体,正方体1设有第一移动导轨槽3、第二移动导轨槽4,第一移动导轨槽3包括从正方体1左侧面中心到正方体1前侧面中心的连接槽,第二移动导轨槽4包括从正方体1右侧面中心到正方体1后侧面中心的连接槽,连接轴组件2包括连接主轴7、弹簧8、可移动环9,连接主轴7两端分别设有半球状端头,端头的直径大于连接主轴7的轴直径,可移动环9设于连接主轴7上,可移动环7的外径大于端头的直径,弹簧8设于连接主轴7上并位于可移动环7之间,第一移动导轨槽3、第二移动导轨槽4位于正方体1各侧面中心位置处分别设有可容连接主轴7端头穿过的通孔11,通孔11直径小于可移动环9外径,连接主轴7可在第一移动导轨槽3、第二移动导轨槽4内滑动,多个正方体1通过连接轴组件2连接,连接轴组件2两端分别穿过两个相邻正方体1的第一移动导轨槽3或第二移动导轨槽4并分别位于两个正方体1内;
[0032]
正方体1各侧面分别设有四个定位点,其中,正方体1顶侧面设有四个定位凸点6,正方体1左侧面、前侧面上分别设有四个定位凹点5,正方体1底侧面设有四个定位凹点5,正方体1右侧面、后侧面上分别设有四个定位凸点6,定位点与定位点位置对应设置,定位凹点5可容纳定位凸点6,正方体1上六个面的其中3个面中的12个凹点和另三面中12个凸点对应位置可以对应互换,比如上面的凸点可以跟下面的凹点互换,凹凸点的位置不影响其功能就可以;
[0033]
第一移动导轨槽3还包括从正方体1顶侧面中心到正方体1前侧面中心的连接槽,第二移动导轨槽4还包括从正方体1底侧面中心到正方体1后侧面中心的连接槽,如图2;或者,如图3,正方体1上的第一移动导轨槽3还包括从正方体1顶侧面中心到正方体1前侧面中心的连接槽、从正方体1底侧面中心到正方 体1前侧面中心的连接槽;
[0034]
还包括条形卡条12,条形卡条可以是方体,矩形等形状,正方体1各侧面交界边缘中部无连接槽处设有槽13,多个正方体1连接时两个相邻正方体1的对应槽13内可容条形卡条12嵌入;
[0035]
如图4,连接主轴7两端端头设为第一端头101、第二端头102,第一端头101、第二端头102直径大于连接主轴7的轴直径,第一端头101、第二端头102直径大于可移动环9的内径,第一端头101直径小于通孔11直径及弹簧8内径,第二端头102直径大于通孔11直径及弹簧8外径,可移动环9的外径大于通孔11直径,弹簧8外径小于可移动环9外径;
[0036]
如图5、图6,正方体内设有空心内衬14,内衬14可在正方体1内转动,内衬14设有可容连接主轴7穿过的穿心孔15,连接主轴7端头设于内衬14内,内衬14设有对称的两个移动槽16,穿心孔15位于移动槽16的中心或一端;
[0037]
可移动环9设有第一移动环、第二移动环、第三移动环,弹簧8设于第一移动环、第二移动环之间。
[0038]
实施例一,如图10所示,采用8个正方体,用7组连接轴组件2将8个正方体1连接成长条魔尺。
[0039]
实施例二,如图11所示,8个正方体1连接后,可翻转变化成一个大立方体。
[0040]
具体实施过程是,多个正方体1用连接轴组件2连接后,实现了单个正方体1(方块)的翻转(转向),即相邻2个正方体1在同一截面即面对面的2个面,假定处于XY轴坐标上X轴上相邻2个正方体1的2个面,通过翻转其中一个正方体1的面,让相邻2个面垂直相交,即一个在X轴,一个翻转到Y轴,通过类似的翻转最终使正方体1之间实现3D即XYZ轴3轴的立体成形,从而实现方块变化翻转的功能,例如形成一个大立方体;本方案产品成形形状多变,此功能是现有魔尺,魔板,魔方不可能实现的。
[0041]
此外,现有的魔方不可能实现立体到平面的互换,现有的魔尺亦不可能平面到正方体的互换!本方案的基础是连接成条状的正方体1组合,在条状正方体1组合的基础上可变换为面状正方体1组合或者3D立体正方体1组合,变换形式多样,通过增减正方体1的块数(段数),从而使玩法N次方的增加;选择相邻两个正方体1的方槽13用条形卡条12固定,可以增减闯关题目难度,不同位置的相邻方槽13被条形卡条12固定后,一个形状状态的方体效果可以被多种翻转玩法路径达到,以上功能给本方案产品增加了无穷的魅力。

权利要求书

[权利要求 1]
一种魔方块,其特征在于,包括多个正方体、连接轴组件,所述的正方体为空心体,所述正方体设有第一移动导轨槽、第二移动导轨槽,所述的第一移动导轨槽包括从正方体左侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽,所述的第二移动导轨槽包括从正方体右侧面中心到正方体后侧面中心的连接槽,所述的连接轴组件包括连接主轴、弹簧、可移动环,所述的连接主轴两端分别设有半球状端头,所述端头的直径大于连接主轴的轴直径,所述的可移动环设于连接主轴上,所述可移动环的外径大于端头的直径,所述的弹簧设于连接主轴上并位于可移动环之间,所述第一移动导轨槽、第二移动导轨槽位于正方体各侧面中心位置处分别设有可容连接主轴端头穿过的通孔,所述的通孔直径小于可移动环外径,所述连接主轴可在第一移动导轨槽、第二移动导轨槽内滑动,所述多个正方体通过连接轴组件连接,所述连接轴组件两端分别穿过两个相邻正方体的第一移动导轨槽或第二移动导轨槽并分别位于两个正方体内。
[权利要求 2]
根据权利要求1所述的魔方块,其特征是,所述的正方体各侧面分别设有四个定位点。
[权利要求 3]
根据权利要求1所述的魔方块,其特征是,所述的正方体上的第一移动导轨槽还包括从正方体顶侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽,所述的正方体上的第二移动导轨槽还包括从正方体底侧面中心到正方体后侧面中心的连接槽。
[权利要求 4]
根据权利要求1所述的魔方块,其特征是,所述的正方体上的第一移动导轨槽还包括从正方体顶侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽、从正方体底侧面中心到正方体前侧面中心的连接槽。
[权利要求 5]
根据权利要求1或2或3或4所述的魔方块,其特征是,还包括条形卡条,所述的正方体各侧面交界边缘部无连接槽处设有槽,所述的多个正方体连接时两个相邻正方体的对应槽内可容条形卡条嵌入。
[权利要求 6]
根据权利要求1所述的魔方块,其特征是,所述的连接主轴两端端头设为第一端头、第二端头,所述的第一端头、第二端头直径大于连接主轴的轴直径,所述第一端头、第二端头直径大于可移动环的内径,所述第一端头直径小于通孔直径及弹簧内径,所述第二端头直径大于通孔直径及弹簧外径,所述的可移动环的外径大于通孔直径,所述的弹簧外径小于可移动环外径。
[权利要求 7]
根据权利要求1所述的魔方块,其特征是,所述的正方体内设有空心内衬,所述的内衬可在正方体内转动,所述内衬设有可容连接主轴穿过的穿心孔,所述的连接主轴端头设于内衬内,所述内衬设有对称的两个移动槽,所述的穿心孔位于移动槽的中心或一端。
[权利要求 8]
根据权利要求1或5所述的魔方块,其特征是,所述的可移动环设有第一移动环、第二移动环、第三移动环,所述的弹簧设于第一移动环、第二移动环之间。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]  
[ 图 6]  
[ 图 7]  
[ 图 8]  
[ 图 9]  
[ 图 10]  
[ 图 11]