CN102500103A - 空心框架魔方 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种空心框架魔方，所述空心框架魔方任意可以相对旋转的相邻两层滑块均由连续层滑块和隔位间断层滑块组成，该两层滑块由位于连续层周边的各个滑块和位于隔位间断层周边的各个滑块通过键槽卡合连接在一起。
Description
技术领域
本发明涉及一种空心框架魔方，它可以应用于玩具制造以及其它相关机械科研制造领域。
背景技术
目前市场上存在一种将传统的正十二面体魔方，由于其外观复杂且缺乏新颖性，而不能引起人们的兴趣。
发明内容
本发明的目的在于提供一种将连续层滑块和隔位间断层通过键槽卡合连接在一起，从而形成的正十二面体空心框架魔方。
本发明的技术方案是：一种空心框架魔方，其任意可以相对旋转的相邻两层滑块均由连续层滑块和隔位间断层滑块组成，该两层滑块由位于连续层周边的各个滑块和位于隔位间断层周边的各个滑块通过键槽卡合连接在一起。
所述键槽卡合连接是指在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的滑槽相卡合的卡键，在其朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽。
所述键槽卡合连接是指在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置卡键；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的卡键相卡合的滑槽，在其朝向隔位间断层的每个面上设置卡键。
所述空心框架魔方是由二十个角块、三十个边块共五十个滑块所构成的其每一个面缺失一个中心滑块的正十二面体构型，角块和边块通过键槽滑动卡合连接在一起。
所述角块与边块相连接的三个相邻连接面上设有三条两两相交的圆弧形滑槽，所述边块朝向中心缺失块的两个面上开设有两条圆弧形滑槽，角块与边块位于同一平面的各滑槽围成一整圆结构；所述边块朝向角块并与角块相连接的连接面上设有卡键，该卡键设置入角块上的滑槽中与角块形成键槽滑 动卡合连接。
所述的边块滑槽中设置有阻挡条，所述角块上所设置的三条滑槽的两两相交处的滑槽中分别设置一个过渡块。
所述空心框架魔方由位于每个面中心位置的十二个中心块，和与中心块键槽卡合滑动连接在一起的三十个边块所组成的正十二面体构型，其每一个面的角部缺失角块。
所述中心块与边块相连接的五个相邻连接面上设有五条两两相交的圆弧形滑槽，所述边块朝向角部缺失块的两个面上开设有两条圆弧形滑槽，边块与中心块位于同一平面的各滑槽围成一整圆结构；所述边块朝向中心块并与中心块相连接的连接面上设有卡键，该卡键设置入中心块上的滑槽中与中心块形成键槽滑动卡合连接。
所述的边块滑槽中设置有阻挡条，所述中心块上所设置的五条滑槽的两两相交处的滑槽中分别设置一个过渡块。
所述各个滑块的外表面为曲面。
本发明通过将连续层滑块和隔位间断层滑块以键槽卡合连接在一起的方法，以最大程度的减少了空心框架魔方的整体结构，将结构复杂的空心框架魔方的制造成本大大降低的同时，又赋予空心框架魔方在外观上的神秘性和结构上的新颖性。
附图说明
图1是本发明实施例1的缺失中心块的空心框架魔方的外观结构示意图；
图2是图1中的角块结构示意图；
图3是图1中边块的一个侧面的结构示意图；
图4是图1中边块的另一个侧面的结构示意图；
图5是将部分角块和边块连接在一起的空心框架魔方的内部结构示意图；
图6是本发明实施例2的缺失中心块的空心框架魔方的外观结构示意图；
图7是图6中的角块结构示意图；
图8是图6中边块的一个侧面的结构示意图；
图9是图6中边块的另一个侧面的结构示意图；
图10是图6内部结构中的过渡块的结构示意图；
图11是图6内部结构中的阻挡条的结构示意图；
图12是将部分角块和边块连接在一起，并将角块滑槽相交处设入过渡块、将边块的滑槽中设入阻挡条后，空心框架魔方的内部结构示意图；
图13是本发明实施例3的缺失角块的空心框架魔方的外观结构示意图；
图14是图13中的中心块结构示意图；
图15是图13中边块的结构示意图；
图16是将部分中心块和边块连接在一起的缺失角块的空心框架魔方的内部结构示意图；
图17是本发明实施例4中的过渡块的结构示意图；
图18是本发明实施例4中的阻挡条的结构示意图；
图19是将部分中心块和边块连接在一起，并将中心块滑槽相交处设入过渡块、将边块的滑槽中设入阻挡条后，空心框架魔方的内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，以具体的四个实施例对发明的空心框架魔方作进一步详细说明。当然，下述的几个实施例仅用来说明本发明而非用于限定本发明的范围。
如图1至图5所示，是本发明实施例1：
如图1所示，是本发明实施例1的正十二面体空心框架魔方的示意图。它由二十个角块31和三十边块32总共五十个滑块组成。由图可见，该魔方为每个面的中心缺失一个中心块的正十二面体空心框架魔方。
图2是图1中的角块31的结构示意图，它的外观为每个面都成菱形的六面体结构，其朝向魔方内部的三个相邻的连接面上设有三条两两相交的滑槽34。
图3和图4是图1中的边块32的不同侧面的结构示意图，它与角块31相连接的两个连接面上设有两个与角块31的连接面上所设置的滑槽34互相滑动卡合连接的卡键33，它朝向缺失的中心块的两个面上设有两条滑槽35。
将边块32的卡键33设入角块31的连接面上所设置的一条滑槽34与另 外两条滑槽34相交处之间的滑槽中，之后按照此方法将所有的边块32和和角块31依次装配连接在一起，即可制造出如图1所示的正十二面体空心框架魔方。
如图5所示，是将部分角块31和部分边块32连接在一起后，如图1所示的本发明实施例1的正十二面体空心框架魔方的内部结构简图。
在本发明实施例1中，位于正十二面体空心框架魔方每个面的五个角块31和五个边块32组成该魔方的连续层，与该连续层上的五个角块31相连接的位于该连续层相对面的五个边块32组成该魔方的隔位间断层，二者之间形成在隔位间断层滑块朝向连续层滑块的连接面上设置卡键、在连续层滑块朝向隔位间断层滑块的连接面上设置滑槽的键槽滑动卡合连接的形式。并且，由于正十二面体空心框架魔方的隔位间断层滑块中的五个边块32在与连续层滑块中的五个角块31滑动连接的同时，五个边块32所连接的其它各个角块31由于位于不同的魔方旋转轴向上，则最终形成隔位间断层滑块的五个边块32不会在同一个旋转面上因为自由滑动而挤在一起从而造成整个魔方的散架和阻滞。因此，如图1所示的正十二面体空心框架魔方在最简单的连接结构状态下，可以保证各个滑块之间的自由旋转滑动。
另外，在本发明实施例1中，主要介绍了在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的滑槽相卡合的卡键，在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽的方法来介绍正十二面体空心框架魔方的结构特征。当然，也可以通过完全相反的键槽设置方式来制造本发明实施例1所述的正十二面体空心框架魔方，即：在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置卡键；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的卡键相卡合的滑槽，在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置卡键。由于此两种方法的技术构思均属于键槽卡合连接的范畴，在此不再予以特别的附图介绍。
如图6至图12所示，是本发明实施例2：
如图6所示，是本发明实施例2的正十二面体空心框架魔方的示意图。它由二十个角块31和三十边块32总共五十个滑块组成。由图可见，该魔方 为每个面的中心缺失一个中心块的正十二面体空心框架魔方。
如图7所示是图6中的角块31的结构示意图，如图8和图9所示是图6中的边块32的不同侧面的结构示意图。
在发明实施例2中，各个角块31和各个边块32的结构与本发明实施例1中各个角块31和各个边块32的结构完全一样；在发明实施例2中，将各个角块31和各个边块32连接在一起的方法也和本发明实施例1中各个角块31和各个边块32的连接方法完全一样，此不赘述。
本发明实施例2和本发明实施例1的不同之处在于，将角块31和边块32连接在一起后，需要在角块31上所开设的滑槽34的相交处，分别设置一个如图10所示的球形过渡块36，在边块32上的滑槽35中设置一个如图11所示的弧形阻挡条37。在同一条整圆形滑槽中，该球形过渡块36可以阻挡弧形阻挡条37进入角块31上所设置的滑槽34中，该弧形阻挡条37也可以阻挡球形过渡块36进入边块32上所设置的滑槽35中，从而避免使二者相互错位进而造成各滑块在旋转滑动时出现卡塞阻滞。
如图12所示，是将部分角块31和部分边块32连接在一起，并在角块31上所开设的滑槽相交处，分别设置一个如图10所示的球形过渡块36，在边块32上的滑槽中设置一个如图11所示的弧形阻挡条37后，如图6所示的本发明实施例2的正十二面体空心框架魔方的内部结构简图。
如图13至如图16所示，是本发明实施例3：
如图13所示，是本发明实施例3的缺失角块的正十二面体空心框架魔方的示意图。它由十二个中心块50和三十边块42总共四十二个滑块组成。由图可见，该魔方为每个面的角部缺失角块的正十二面体空心框架魔方。
图14是图13中的中心块50的结构示意图，它的内外表面为两个不一样大小的等边五边形，位于其侧面的五个大小相同的呈等腰梯形的连接面上设有五条两两相交的滑槽44。
图15和图16是图13中的边块42的不同侧面的结构示意图，它连接中心块50的两个连接面上设有两个与中心块50的连接面上所设置的滑槽44互相滑动卡合连接的卡键43，它朝向缺失的角块的两个面上设有两条滑槽45。
将边块42的卡键43设入中心块50的连接面上所设置的滑槽44相交处之间的滑槽中，之后按照此方法将所有的边块42和和中心块50依次装配连 接在一起，即可制造出如图13所示的正十二面体空心框架魔方。
如图16所示，是将部分中心块50和部分边块42连接在一起后，如图13所示的本发明实施例3的缺失角块的正十二面体空心框架魔方的内部结构简图。
在本发明实施例3中，位于正十二面体空心框架魔方每个面的五个边块42和一个中心块50组成该魔方的隔位间断层，与该隔位间断层上的五个边块42相连接的五个中心块50和五个边块42组成该魔方的连续层，二者之间形成位于隔位间断层周边的滑块朝向连续层滑块的连接面上设置卡键、在连续层滑块朝向隔位间断层滑块的连接面上设置滑槽的键槽滑动卡合连接的形式。并且，由于中心块50的连接作用，位于隔位间断层滑块周边的滑块42不会在同一个旋转面上因为自由滑动而挤在一起从而造成整个魔方的散架和阻滞。因此，如图13所示的正十二面体空心框架魔方在最简单的连接结构下，可以保证各个滑块之间的自由旋转滑动。
另外，在本发明实施例3中，主要介绍了在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的滑槽相卡合的卡键，在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽的方法来介绍正十二面体空心框架魔方的结构特征。当然，也可以通过完全相反的键槽设置方式来制造本发明实施例1所述的正十二面体空心框架魔方，由于此两种方法的技术构思均属于键槽卡合连接的范畴，在此不再予以特别的附图介绍。
如图17至图19所示，是本发明实施例4：
本发明实施例4的缺失角块的正十二面体空心框架魔方由十二个中心块50和三十边块42总共四十二个滑块组成。该魔方为每个面的角部缺失角块的正十二面体空心框架魔方。
如图18所示是图17中的中心块50的结构示意图，如图19所示是图17中的边块42的不同侧面的结构示意图。
在发明实施例4中，各个中心块50和各个边块42的结构与本发明实施例3中各个中心块50和各个边块42的结构完全一样；在发明实施例4中，将各个中心块50和各个边块42连接在一起的方法也和本发明实施3中各个 中心块50和各个边块42的的连接方法完全一样，此不赘述。
本发明实施例4和本发明实施例3的不同之处在于，将中心块50和边块42连接在一起后，需要在中心块50的连接面上所开设的滑槽44相交处，分别设置一个如图17所示的球形过渡块46，在边块42上的滑槽中设置一个如图18所示的弧形阻挡条47。在同一条整圆形滑槽中，该球形过渡块46可以阻挡弧形阻挡条47进入中心块50上所设置的滑槽44中，该弧形阻挡条47也可以阻挡球形过渡块46进入边块42上所设置的滑槽45中，从而避免使二者相互错位进而造成各滑块在旋转滑动时出现卡塞阻滞。
如图19所示，是将部分中心块50和部分边块42连接在一起，并在中心块50的连接面上所开设的滑槽44相交处，分别设置一个如图17所示的球形过渡块46，在边块42上的滑槽中设置一个如图18所示的弧形阻挡条47后，本发明实施例4的缺失角块的正十二面体空心框架魔方的内部结构简图。
另外，对于本发明中所提到的各种滑块，其外表面均为多个平面相交形成的棱状外表面。而实际上，对于本领域的技术人员来说，很容易联想到将这种由多个平面相交所形成的棱状外表面改变成其它各种形状的曲面外表面，从而使本发明实施例中的空心框架魔方的外观构型成为各种形态的曲面构型。而由于该种面与面之间的转换方案极为简单，是一种常识性的技术，故在此不再赘述。
本发明通过将连续层滑块和隔位间断层滑块以键槽卡合连接在一起的方法，以最大程度的减少了空心框架魔方的整体结构，将结构复杂的空心框架魔方的制造成本大大降低的同时，又赋予空心框架魔方在外观上的神秘性和结构上的新颖性，可以吸引更多消费者的兴趣。
Claims (10)
1.一种空心框架魔方，其特征在于：所述空心框架魔方任意可以相对旋转的相邻两层滑块均由连续层滑块和隔位间断层滑块组成，该两层滑块由位于连续层周边的各个滑块和位于隔位间断层周边的各个滑块通过键槽卡合连接在一起。
2.根据权利要求1所述的空心框架魔方，其特征在于：所述键槽卡合连接是指在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的滑槽相卡合的卡键，在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置滑槽。
3.根据权利要求1所述的空心框架魔方，其特征在于：所述键槽卡合连接是指在位于连续层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置卡键；在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向连续层滑块的每个面上设置与连续层滑块的卡键相卡合的滑槽，在位于隔位间断层周边的各个滑块的朝向隔位间断层的每个面上设置卡键。
4.根据权利要求1、2所述的空心框架魔方，其特征在于：所述空心框架魔方是由二十个角块、三十个边块共五十个滑块所构成的其每一个面缺失一个中心滑块的正十二面体构型，角块和边块通过键槽滑动卡合连接在一起。
5.根据权利要求4所述的空心框架魔方，其特征在于：所述角块与边块相连接的三个相邻连接面上设有三条两两相交的圆弧形滑槽，所述边块朝向中心缺失块的两个面上开设有两条圆弧形滑槽，角块与边块位于同一平面的各滑槽围成一整圆结构；所述边块朝向角块并与角块相连接的连接面上设有卡键，该卡键设置入角块上的滑槽中与角块形成键槽滑动卡合连接。
6.根据权利要求5所述的空心框架魔方，其特征在于：所述的边块滑槽中设置有阻挡条，所述角块上所设置的三条滑槽的两两相交处的滑槽中分别设置一个过渡块。
7.根据权利要求1、2所述的空心框架魔方，其特征在于：所述空心框架魔方由位于每个面中心位置的十二个中心块，和与中心块键槽卡合滑动连接在一起的三十个边块所组成的正十二面体构型，其每一个面的角部缺失角块。
8.根据权利要求7所述的空心框架魔方，其特征在于：所述中心块与边块相连接的五个相邻连接面上设有五条两两相交的圆弧形滑槽，所述边块朝向角部缺失块的两个面上开设有两条圆弧形滑槽，边块与中心块位于同一平面的各滑槽围成一整圆结构；所述边块朝向中心块并与中心块相连接的连接面上设有卡键，该卡键设置入中心块上的滑槽中与中心块形成键槽滑动卡合连接。
9.根据权利要求8所述的空心框架魔方，其特征在于：所述的边块滑槽中设置有阻挡条，所述中心块上所设置的五条滑槽的两两相交处的滑槽中分别设置一个过渡块。
10.根据权利要求1所述的空心框架魔方，其特征在于：所述各个滑块的外表面为曲面。
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