CN101594917B - 由多个立方体构成的魔方 - Google Patents

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Abstract

一种由多个立方体构成的魔方。魔方由多个立方体构成，其中每个立方体的所述表面(3)具有图像片段，并且由大量立方体构成，其数量的立方根是整数。立方体适合于三维地布置以形成较大的立方体，使得较大立方体的每个表面显示由每个立方体的每个所示表面(3)的图像片段所构成的图像。每个立方体能具有可逆连接装置，其允许立方体接合至邻近立方体，相邻的立方体优选地借助可移动磁体保持。魔方能用作旗帜构造玩具。

Description

由多个立方体构成的魔方
技术领域
本发明涉及由多个立方体或六面体构成的魔方，其中立方体的每个表面显示图像的片段。
背景技术
在开始处所述类型的魔方是已知的。适当地成行和成列地将立方体放置到一平表面上，从立方体的上表面上存在的图像片段获得图像。然而，能适当地再定位立方体，使得从立方体其它表面上存在的图像片段获得与第一图像不同的第二图像。从每个立方体在其表面上具有的六个图像片段能形成总共六个不同的图像。
发明内容
本发明的目标是一种新的魔方。这个目标借助于开始处所述类型的魔方来实现，其特征在于，由于其由大量立方体构成，立方体数量的立方根是整数并且由于立方体适合于三维地布置以形成较大的立方体，使得较大立方体的每个表面显示由每个立方体的每个可视表面的图像片段所构成的图像。
因而，较大立方体将具有由特定数量立方体构成的三个尺寸(高度、宽度和深度)。每个尺寸将具有相同数量的立方体。因此，较大立方体将具有数量为整数立方(23、33、43等)的立方体。因此，魔方的立方体的总数将是其立方根为整数的数字(8，27，64等)。优选地，魔方将具有8、27或64个立方体并且最优选地将是具有27个立方体，因为这些是以可实现的难度形成魔方的最适合数量。
较大立方体能形成为很多不同的形状。例如，如果较大立方体由27个立方体构成，较大立方体能显示18个不同图像，其方式为，一旦完全构造，较大立方体显示6个同步完全的图像，较大立方体的每个表面一个。如果较大立方体由64个立方体构成，较大立方体能显示24个不同图像。这样，这个魔方具有一定的难度并且具有比常规魔方更大的吸引力。
有利地，每个立方体具有允许立方体接合邻近立方体的可逆连接装置。这样，一旦魔方已经放置在一起，其能在没有分离的风险之下容易地移动或操纵。类似地这有助于防止其在组装期间分离。
优选地，可逆连接装置是磁体。磁体具有产生“远程”连接力的优点。这意味着，磁体能容纳于立方体内部并且尽管如此，还能在立方体之间实行吸引力。这样，立方体的外观不会由于可逆连接装置的存在而被改变，因为它们(即磁体)容纳于立方体的内部。磁体还能放置在立方体的外表面上；然而这将影响立方体的外观。
有利地，每个立方体在内部具有至少第一磁体，第一磁体具有与其一个表面相对的轴线，其中第一磁体借助具有移动装置的固定装置接合至立方体以使得它们能适合相对于相应表面移动磁轴，其方式为使得任何立方体的任何表面能面向任何立方体的任何表面，这两个表面由相应磁体的吸引力的作用而互相保持。如同公知的那样，磁体具有缺点：它们具有特定的极性并且仅能在一个的北极面向另一个的南极时在两个磁体之间实行吸引力。在相反的方向实行排斥力。如果想确保任何立方体的任何表面能接合任何其它立方体的任何表面，必须能够以适合的方式在每种情况下定向磁体以使得在它们之间实行吸引力。优选地，这个定向必须以自动的方式进行，这意味着，无需使用者执行任何特定动作。在这个意义上，移动装置由磁体之间的吸引力和排斥而致动。如果两个立方体的两个表面彼此面对，其中相应磁体具有相同定向的磁极，那么将产生倾向于将它们分开的排斥力。移动装置将由这些排斥力致动，使得这两个磁体改变它们在空间中的相对位置。这将允许两个磁体移动到新的相对位置，其中在两个立方体之间实行吸引力。
存在着设计移动装置的多种方式。接着，将借助附图给出其中一些的描述，而这并不排除其它可能性。
同样地，本发明的目标是用于旗帜构造的玩具，其特征在于其包括根据本发明的魔方。如前所述，根据本发明的魔方能显示多个图像。然而，旗帜是非常特殊类型的图像。许多旗帜由色带构成并且另外，条带的颜色通用于不同的旗帜(比如黑色、白色等等)。这意味着立方体的相同表面(例如黑色的)能同时用来构成不止一个的旗帜。因此旗帜的适当选择允许魔方能再生大量的旗帜。延伸下去，一个优选的方案在于旗帜构造玩具包括具有27个立方体的魔方并且能做出至少54个旗帜的图像。
附图说明
本发明的其它优点和特点将从以下描述中理解到，其中无任何方式的限制之下，结合附图描述了具体化本发明的一些优选方式，附图示出：
图1a、1b和1c示出根据本发明的魔方的一些透视图。
图2、3、4和5示出具有具体化根据本发明的固定装置的四个优选形式的一些立方体的一些纵向截面的一些示意性视图。
图6示出具有优选结构的立方体的一些分解透视图，用于与图2所示类似的一些固定装置的具体实施例。
图7是图6在组装固定装置前的视图。
图8是图7在固定装置容纳于立方体的内部时的视图。
图9是具有另一个优选结构的立方体的透视图，用于与图2所示类似的一些固定装置的实施例。
具体实施方式
图1a、1b和1c示出根据本发明的魔方的实施例的具体形状。魔方由27个立方体构成，这些立方体能组合在一起构成3×3×3个立方体的较大立方体。每个立方体的每个表面3已经借助三个数字和字母代码XYZ识别。X相应于较大的组装立方体中之一：被识别为I、II和III的三个较大立方体能够被组装起来。Y相应于较大立方体的表面。较大立方体具有被识别为A、B、C、D、E和F的六个表面。Z相应于立方体的表面相对于较大立方体的表面的位置，较大立方体的每个表面由九个立方体的九个新表面构成，被识别为1、2、3、4、5、6、7、8和9。
图2示出移动装置的实施例的第一方式，其特征在于其具有与表面3平行的旋转轴线1并且第一磁体5连接至旋转轴线1。在这种情况下，移动是绕着其磁轴垂直地转动的第一磁体5的简单转动。第一磁体5借助一种固定装置7接合至所述立方体。
图3示出具有移动装置的实施例的第二形式，其是图2所示实施例的变体，并且特征在于其具有连接至与表面3平行的旋转轴线1的第二磁体9，其中第二磁体9具有与第一磁体5相反的极性并且与第一磁体5相比可在旋转轴线1的方向上成角度地移动。具体地，在图3的示例中，第一磁体5和第二磁体9相对旋转轴线1成180°角布置，这意味着相对于旋转轴线1径向相对。运行方式与图2中的移动装置相同，不同之处在于代替具有不同程度地细长的单个磁体，能具有两个较短的磁体，但是保持一对与旋转轴线1相比升高的力。在两个立方体彼此靠近时，如果磁体不具有适合的极性，在它们之间产生排斥力，这使得它们围绕与表面3平行的旋转轴线1转动直到两个磁体以适合的极性彼此面对为止。另一磁体停留在立方体的内部；以其不会实行或经受任何显著增大的力的方式充分地远离任何其它磁体。
图4示出移动装置的实施例的另一个示例。这种情况的特征在于存在着：[a]杆11，其形成与表面3平行的纵向轴线，第一磁体5安装于其端部之一处并且第二磁体9安装于相对端处，其中第一和第二磁体5和9具有彼此相反的极性，以及[b]沿着纵向轴线伸长的壳体13，其中壳体13是使得其能容纳于杆11的内部上并且适合于使得其将允许杆11沿着壳体13的长度在纵向轴线上移动这样的尺寸。在这种情况下，如果两个磁体面向彼此并且不具有正确的极性，产生的排斥力迫使它们沿着壳体13移动。在图4所示的方案中，因此将能够具有两个不同的情况。如果朝着彼此而来的两个部件正如图4所示，将在处于相应表面3的中间的两个磁体之间实行吸引，同时位于两端的磁体将不为两个立方体之间的接合提供任何力。然而，如果立方体之一在如图4所示的相反方向上转动(这意味着，根据附图位于壳体13上端的磁体将放置于底端)，于是将能够两个对两个地在四个磁体之间实行吸引力。在这种情况下，吸引力将不得不与两个立方体的相对位置相符合地更大或更小。必须突出指出的是，壳体13无需是平行的，因为它们还能互相垂直。
最后，在图5中示出了移动装置的实施例的另一个形式。在这种情况下，移动装置具有与表面3垂直的旋转轴线15并且包括第一磁体5和第二磁体9，第一磁体5和第二磁体9具有彼此平行的磁轴并且一个具有与另一个相反的极性，其中两个磁体5和9在与表面3垂直的旋转轴线15的方向上相对于彼此成角度地移动，并且其中磁体5和9借助绕着与表面3垂直的轴线15的转动而移动。两个磁体5和9能相对于垂直于表面3的旋转轴线15以不对称的方式布置。它们能处于非径向相对的方式；它们能成角度地移动过180°但是距与表面3垂直的旋转轴线15不同的距离，等等。然而，与表面3垂直的旋转轴线15最好位于两个磁轴之间的中间点处。
在图3和5所示的示例中，具有更多磁体的其它方案是可能的，例如具有分别在旋转轴线1或15周围交叉分布的4个磁体。
在图6至8中详细地示出具有如图2示意性示出的移动装置的立方体的实际实施例。立方体在表面3的每一个上具有磁体(根据所使用的命名方法，为第一磁体5)。因此，立方体能用其任何表面与任何其它立方体连接。尤其，能做出较大的立方体，这是本发明的目标，其特性在于允许任何顺序的组装，这意味着，其能在立方体之间的相对位置正好构成任何图像时或者等同地其是不能构成任何图像时都能组装。因此，可逆的连接装置本身是与玩具无关的(以便以适合于获得图像的顺序定位立方体)并且不会给出任何类型的关于立方体正确组装顺序的线索或指引。可逆的连接装置限于保持立方体彼此连接以及保持由使用者定位的方式。
在图9中，移动装置的变体示出为包括圆柱形衬套17，衬套17形成磁体5(根据所使用的命名方法，第一磁体5)容纳于其内部的圆柱形壳体。两个杆19彼此相对地从圆柱形衬套17径向地突出，杆19具有较大直径的接合至衬套17的第一区段以及在自由端处具有较小直径的第二区段，其方式为这两个端部都适合于允许它们被容纳在形成于移动装置中的一些开口中，其中这些开口限定与表面3平行的旋转轴线1。

Claims (5)

1.一种由多个立方体构成的魔方，所述多个立方体数量的立方根是整数，并且适合用于三维地布置以构成较大立方体，使得较大立方体的每个表面均显示由来自每个立方体的每个所示表面(3)的图像片段构成的图像，每个立方体在内部设有至少一个第一磁体(5)，第一磁体(5)具有相对每个表面(3)的磁轴，其中所述第一磁体(5)借助具有移动装置的固定装置被接合至所述立方体，上述移动装置适合相对于相应的表面(3)移动所述磁轴，使得任何立方体的所述表面(3)均能面向任何其它立方体的任何其它表面(3)，两个表面(3)由相应磁体的吸引力彼此接合，并且其特征在于，所述移动装置具有与所述表面(3)平行的旋转轴线(1)并且所述第一磁体(5)被接合至与所述表面(3)平行的所述旋转轴线(1)。
2.根据权利要求1的魔方，其特征在于，其具有连接至与所述表面(3)平行的所述旋转轴线(1)的第二磁体(9)，其中所述第二磁体(9)具有与所述第一磁体(5)相反的极性，并且相对于所述第一磁体(5)在与所述表面(3)平行的所述旋转轴线(1)的方向上成角度地移动。
3.根据权利要求1的魔方，其特征在于，所述移动装置具有：[a]杆(11)，其限定与所述表面(3)平行的纵向轴线，并且所述第一磁体(5)安装于其端部之一处，并且第二磁体(9)安装于相对端处，其中所述第一和第二磁体的极性彼此相反，以及[b]沿着所述纵向轴线伸长的壳体(13)，所述壳体(13)具有使得其适合于在内部容纳所述杆(11)并且适合于沿着所述壳体(13)在所述纵向轴线上移动所述杆(11)的尺寸。
4.根据权利要求1的魔方，其特征在于，所述移动装置具有与所述表面(3)垂直的旋转轴线(15)并且包括所述第一磁体(5)和第二磁体(9)，其中所述第一和第二磁体具有彼此平行的磁轴并且每个具有与另一个相反的极性，其中所述第一和第二磁体(5、9)在与所述表面(3)垂直的所述旋转轴线(15)的方向上从一个至另一个成角度地移动，并且其中所述第一和第二磁体(5、9)借助绕着与所述表面(3)垂直的所述旋转轴线(15)的转动来移动。
5.根据权利要求4的魔方，其特征在于，与所述表面(3)垂直的所述旋转轴线(15)位于所述磁轴之间的中间点处。
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