CN112827161A - 一种磁悬浮魔方结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁悬浮魔方结构，包括棱块、角块和中心块，所述棱块靠近角块的两个侧面的内部，各设有三个磁铁安装槽，所述磁铁安装槽内安装有磁铁；所述中心块包括中心块本体及中心块盖，所述中心块本体为中空结构且设有开口，所述中心块盖覆盖拼接于所述中心块本体的开口处；其特征在于：还包括安装在中心块本体内部的上磁力盘、下磁力盘；所述上磁力盘设有用于魔方中心轴扣接的通孔；所述下磁力盘设有供魔方中心轴通过的通孔；所述上磁力盘、下磁力盘内各固定安装有环形磁铁，且两环形磁铁互斥。本发明定位更精确，启动阻力小；两块环形磁铁实现斥力，与魔方中心轴不接触，降低摩擦力；能实现磁铁间位置和轴距的调整，有效调整轴距和磁斥力。

Description

一种磁悬浮魔方结构

技术领域

本发明涉及魔方，具体涉及一种磁力魔方。

背景技术

目前，传统魔方是由富于弹性的硬塑料制成的6面正方体。核心是一个轴，并由26个方块组成。26个方块包括内中心块有6个，固定不动，只有一面有颜色。角块有8个可转动。棱块12个亦可转动。玩具在出售时，方块的排列使立方体的每一面都具有相同的颜色。当大立方体的某一面平动旋转时，其相邻的各面单一颜色便被破坏，而组成新图案的立方体，再转再变化，形成每一面都由不同颜色的方块拼成。玩法是将打乱的立方体通过转动尽快恢复成六面呈单一颜色。

魔方自问世以来，由于对人类具有很强的益智功能，所以一度风靡全球，魔方通俗易懂又千变万化灵活性强，要想把它玩好必须要求玩者能够集中心智，不断思索，且不急不躁才能逐渐玩好，从某种意义上讲，魔方已成为一种特殊智力开发的玩具及考核玩者智力的水平与成熟与否的玩具，从而吸引了一批又一批的玩者。

魔方比赛中通常采用较为复杂的魔方作为竞赛道具，比赛过程中，参赛选手需要快速转动，以求在最短的时间内完成魔方的重新排序。传统魔方，转动时依赖玩家的精准转动，需要使魔方每次转动都是90度，这样魔方就不容易卡死，而带有磁力定位方块的魔方，会有磁性吸力让魔方在90度状体被磁力吸附，定位更精准。

但是，现有的磁力魔方存在以下缺陷：

1、现有的一些有磁力魔方，棱块中安装定位磁铁，当定位磁铁磁力太小的时候，在高速转动的过程中会出现定位不准，会出现转过定位点，也会出现在定位点附近来回摆动的不稳定现象；当定位磁铁磁力大的时候，魔方从静止到转动起来的启动阻力比较大，不利于快速还原魔方。

2、现有的一些有磁力魔方，带有磁力定位装置，该磁力定位装置通常为磁铁，其一，需要把整只魔方拆散，通过胶水等化学物质将磁铁粘贴在方块的内壁，使用胶水不仅不环保，装配精度较差，且不容易更换磁铁，难以改变方块磁力的大小，从而难以调节方块所在的层的磁力大小。

3、市场上现有的魔方中心块大都是采用弹簧的弹力来压紧角块和棱块，依靠调节弹力的来转动的力大小，弹簧与中心块是接触的，所以摩擦阻力较大，不利于提高转动的速度。

4、现有的一些魔方轴心和中心块是全面接触，转动阻力比较大。

5、现有的一些魔方采用拧铁螺丝的方式来调节弹力和轴距，没有明显的参考标志及定位。操作上不够便利且不够精准。

6、市面魔方不能有效对多级磁力和多级弹力进行全兼容。

发明内容

针对上述现有技术不足，本发明要解决的技术问题是，提供一种魔方的磁力结构，具有减速效果，提高定位精确度；降低摩擦力。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为，一种磁悬浮魔方结构，包括棱块、角块和中心块，其特征在于：

所述棱块靠近角块的两个侧面的内部，各设有三个磁铁安装槽，所述磁铁安装槽内安装有磁铁；

所述中心块包括中心块本体及中心块盖，所述中心块本体为中空结构且设有开口，所述中心块盖覆盖拼接于所述中心块本体的开口处；还包括安装在中心块本体内部的上磁力盘、下磁力盘；所述上磁力盘设有用于魔方中心轴扣接的通孔；所述下磁力盘设有供魔方中心轴通过的通孔；所述上磁力盘、下磁力盘内各固定安装有环形磁铁，且两环形磁铁互斥。

进一步的技术方案为，所述棱块每个侧面的磁铁安装槽，分别为一个主定位磁铁安装槽及两个减速辅助磁铁安装槽；所述主定位磁铁安装槽的活动轨迹与所述减速辅助定位磁铁安装槽的活动轨迹不重合，且两个减速辅助磁铁安装槽分别位于主定位磁铁安装槽的两侧。

进一步的技术方案为，所述棱块包括棱块本体和彩片；所述棱块本体的外端设有开口，所述彩片扣接于所述棱块本体的开口；所述磁铁安装槽设在所述棱块本体靠近开口的位置；所述磁铁安装槽与所述对应磁铁的一端抵接；所述彩片的内表面设有向内凸出的压块，所述压块与对应磁铁的另一端抵接。

进一步的技术方案为，所述上磁力盘包括调节盘和上磁力盘座；所述调节盘的下端面设有第一调节齿；所述上磁力盘的上端面设有调节齿面；所述上磁力盘的下端设有用于容置环形磁铁的磁铁槽。

进一步的技术方案为，所述上磁力盘座的外周沿设有可带动上磁力盘座转动的侧壁。

进一步的技术方案为，所述调节盘的上表面设有指示盘，所述指示盘设有若干指示面，所述指示面的宽度与所述第一调节齿的宽度匹配。

进一步的技术方案为，所述中心块本体的内部底面设有连接柱，所述连接柱的周面设有第二调节齿；所述下磁力盘的通孔套设在所述连接柱外，所述下磁力盘的通孔的外周沿设有与所述第二调节齿匹配的第三调节齿。

进一步的技术方案为，所述下磁力盘设有若干可带动下磁力盘转动的接口。

进一步的技术方案为，所述下磁力盘的接口为设在下磁力盘周沿的插接口。

进一步的技术方案为，所述中心块本体底部内表面设有若干指示刻度，所述下磁力盘周沿设有若干缺口。

本发明的磁悬浮魔方结构，棱块采用三块磁铁进行定位，使定位更精确，同时又避免启动阻力大的问题；中心块，采用两块环形磁铁互斥的方式实现斥力，环形磁铁与魔方中心轴不接触，降低摩擦力。同时采用相互配合的结构，实现磁铁间位置和轴距的调整，有效调整轴距和磁斥力。

附图说明

图1是本发明的棱块的结构示意图。

图2是本发明的棱块的装配结构示意图。

图3是图2的A区域放大示意图。

图4是本发明的中心块的结构示意图。

图5是本发明的调节盘的结构示意图。

图6是本发明的上磁力盘座的结构示意图。

图7是本发明的中心块本体的结构示意图。

图8是本发明的下磁力盘的结构示意图。

图9是本发明的下磁力盘的另一视角结构示意图。

图10是本发明的调节工具的结构示意图。

图11是本发明的调节工具的另一视角结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细描述。

如图1和图2所示，本发明的一种磁悬浮魔方结构，包括棱块、角块和中心块，所述棱块11靠近角块(图未示出)的两个侧面111的内部，各设有三个磁铁安装槽121，所述磁铁安装槽121内安装有磁铁14。进一步地，所述棱块11每个侧面111的磁铁安装槽121，呈“品”字型排列，即磁铁14呈“品”字型排列，具体为所述棱块每个侧面111的磁铁安装槽121，分别为一个主定位磁铁安装槽211及两个减速辅助磁铁安装槽212；所述主定位磁铁安装槽1211的活动轨迹与所述减速辅助定位磁铁安装槽1212的活动轨迹不重合，且两个减速辅助磁铁安装槽1212分别位于主定位磁铁安装槽1211的两侧；因在魔方使用过程中，棱块会进行转动，则安装在棱块内的磁铁14也会跟随棱块进行转动，而且由于棱块转动的转轴是固定的，因此磁铁安装槽121的转动轨迹是固定的，主定位磁铁安装槽1211的活动轨迹与所述减速辅助定位磁铁安装槽1212的活动轨迹不重合能使安装在减速辅助定位磁铁安装槽1212与角块上的磁铁相错开，实现辅助减速；也大大降低魔方从静止到转动的启动的推力。

如图2和图3所示，所述棱块11包括棱块本体12和彩片13；所述棱块本体12的外端设有开口122，所述彩片13扣接于所述棱块本体12的开口122；所述磁铁安装槽121设在所述棱块本体12靠近开口122的位置；所述磁铁安装槽121与所述对应磁铁14的一端抵接；所述彩片13的内表面设有向内凸出的压块131，所述压块131与对应磁铁14的另一端抵接。棱块11采用磁铁安装槽121放置磁铁14，再用彩片13压住磁铁14，稳定可靠；不用通过胶水等化学物质将磁铁14粘贴在方块的内壁，安全环保，位置准确可靠。

如图4所示，本发明基于磁力悬浮斥力的魔方中心块结构，包括中心块本体21及中心块盖22，所述中心块本体21为中空结构且设有开口211，所述中心块盖22覆盖拼接于所述中心块本体21的开口211处。还包括安装在中心块本体21内部的上磁力盘23、下磁力盘24；如图5所示，所述上磁力盘23设有用于魔方中心轴扣接的通孔233；如图6所示，所述下磁力盘24设有供魔方中心轴通过的通孔；所述上磁力盘23、下磁力盘24内各固定安装有环形磁铁26，且两环形磁铁26互斥。

具体地，所述上磁力盘23包括调节盘231和上磁力盘座232；所述调节盘231的下端面设有第一调节齿234；所述上磁力盘的上端面设有调节齿面；所述上磁力盘的下端设有用于容置环形磁铁的磁铁槽。所述调节盘的上端部还设有可带动所述调节盘转动的凹槽235所述上磁力盘座的外周沿设有可带动上磁力盘座转动的侧壁235。所述调节盘231的上表面设有指示盘，所述指示盘设有若干指示面236，所述指示面的宽度(即图中一个档位指示数字的宽度)与所述第一调节齿234的宽度匹配，使得当调节盘231转动一个调节齿宽度的位置(即一个档位)时，能被准确指示。

如图7所示，所述中心块本体21的内部底面设有连接柱212，所述连接柱212的周面设有第二调节齿213；如图8、图9所示，所述下磁力盘24的通孔套设在所述连接柱212外，所述下磁力盘24的通孔的外周沿设有与所述第二调节齿213匹配的第三调节齿241。所述下磁力盘24设有若干可带动下磁力盘24转动的接口。所述下磁力盘24的接口为设在下磁力盘24周沿的插接口242。所述中心块本体21底部内表面设有若干指示刻度214，所述下磁力盘24周沿设有若干缺口243。

如图10所示，本发明还提供一种应用于所述基于磁力悬浮斥力的魔方中心块结构的调节工具25，所述调节工具25的一个端面(本实施例为图中第一端)设有与所述上磁力盘座232的侧壁235形状匹配的套筒251；本实施例中，侧壁235围城八边形形状，而套筒251匹配地也是八边形形状；实际实施时，可以采用不同的形状，只需能实现转动即可。设有与所述调节盘231的凹槽235形状匹配的凸起251。这样的结构当打开魔方的中心块盖22后，调节工具25的凸起套筒251与调节盘231上磁力盘座232的凹槽侧壁235相配合，转动调节工具25即可转动调节盘231上磁力盘座232，从而实现调节轴距的目的。

如图11所示，本发明还提供另一种调节工具25的实施方式，所述调节工具25的端部的周沿设有若干凸板252，本实施例中所述凸板252设在区别于上述凸起251的另一端，实际实施时可以将两端结构分布制成两个工具。所述凸板252的端部形状与所述下磁力盘24的插接口242形状匹配；所述凸板252之间形成的区域宽于所述上磁力盘23的宽度。当凸板252插接至下磁力盘24的插接口242内，即可由调节工具25带动下磁力盘24转动，从而调节下磁力盘24的高度，实现两个环形磁铁26之间距离的调节，进而调节磁斥力的大小。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明并不局限于上述实施方式，在实施过程中对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，且属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种磁悬浮魔方结构，包括棱块、角块和中心块，其特征在于：

所述棱块靠近角块的两个侧面的内部，各设有三个磁铁安装槽，所述磁铁安装槽内安装有磁铁；

所述中心块包括中心块本体及中心块盖，所述中心块本体为中空结构且设有开口，所述中心块盖覆盖拼接于所述中心块本体的开口处；其特征在于：还包括安装在中心块本体内部的上磁力盘、下磁力盘；所述上磁力盘设有用于魔方中心轴扣接的通孔；所述下磁力盘设有供魔方中心轴通过的通孔；所述上磁力盘、下磁力盘内各固定安装有环形磁铁，且两环形磁铁互斥。

2.根据权利要求1所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述棱块每个侧面的磁铁安装槽，分别为一个主定位磁铁安装槽及两个减速辅助磁铁安装槽；所述主定位磁铁安装槽的活动轨迹与所述减速辅助定位磁铁安装槽的活动轨迹不重合，且两个减速辅助磁铁安装槽分别位于主定位磁铁安装槽的两侧。

3.根据权利要求2所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述棱块包括棱块本体和彩片；所述棱块本体的外端设有开口，所述彩片扣接于所述棱块本体的开口；所述磁铁安装槽设在所述棱块本体靠近开口的位置；所述磁铁安装槽与所述对应磁铁的一端抵接；所述彩片的内表面设有向内凸出的压块，所述压块与对应磁铁的另一端抵接。

4.根据权利要求1所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述上磁力盘包括调节盘和上磁力盘座；所述调节盘的下端面设有第一调节齿；所述上磁力盘的上端面设有调节齿面；所述上磁力盘的下端设有用于容置环形磁铁的磁铁槽。

5.根据权利要求4所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述上磁力盘座的外周沿设有可带动上磁力盘座转动的侧壁。

6.根据权利要求5所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述调节盘的上表面设有指示盘，所述指示盘设有若干指示面，所述指示面的宽度与所述第一调节齿的宽度匹配。

7.根据权利要求1所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述中心块本体的内部底面设有连接柱，所述连接柱的周面设有第二调节齿；所述下磁力盘的通孔套设在所述连接柱外，所述下磁力盘的通孔的外周沿设有与所述第二调节齿匹配的第三调节齿。

8.根据权利要求7所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述下磁力盘设有若干可带动下磁力盘转动的接口。

9.根据权利要求8所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述下磁力盘的接口为设在下磁力盘周沿的插接口。

10.根据权利要求9所述的磁悬浮魔方结构，其特征在于：所述中心块本体底部内表面设有若干指示刻度，所述下磁力盘周沿设有若干缺口。

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