CN213698796U - 一种用于魔方的中心轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及魔方的技术领域,尤其是涉及一种用于魔方的中心轴,所述中心轴包括若干根相互固定的连接轴,相邻两根所述连接轴垂直设置;相邻两根连接轴之间设有定位件,以便于中心轴通过定位件连接于魔方的棱块。本实用新型设计科学合理,结构简单,中心轴设有多个定位件,当中心轴组装于魔方时,定位件与棱块固定,与现有技术相比,定位件与棱块固定,使得与棱块卡接的中心块本体相对固定,卡接于多个棱块之间的角块本体相对固定,一方面,形成一种新的魔方定位系统,另一方面,有利于提高组装魔方的效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及魔方的技术领域,尤其是涉及一种用于魔方的中心轴。
背景技术
魔方又叫魔术方块,也称鲁比克方块。魔方是匈牙利布达佩斯建筑学院厄尔诺·鲁比克教授在1974年发明的。当初他发明魔方,仅仅是作为一种帮助学生增强空间思维能力的教学工具。而如今魔方作为一种智力玩具,已经风靡全球,并在国际范围内出现了多项以魔方为道具的竞技比赛。魔方包括三阶魔方和二阶魔方,其中,三阶魔方在日常生活中较为常见;二阶魔方与三阶魔方不同,二阶魔方只有八个角块在外层,其中一个角块固定,另外七个可以绕魔方的中心运动。
现有的公告号为CN210186414U的中国实用新型专利公开了一种具有定位系统的二阶魔方,包括一体成型的三维十字轴、设置在三维十字轴上的内芯组件、八个安装在内芯组件上的角块;所述内芯组件的外形轮廓呈圆形;八个角块两两拼接成正方体;所述内芯组件包括中心块、棱块、用于与角块连接的连接块和用于与角块连接的定位组件,所述中心块、定位组件设于三维十字轴上,所述棱块分别与中心块、连接块卡接,所述定位组件用于随与该定位组件连接的角块同步转动,所述定位组件分别与连接块、棱块卡接;所述定位组件包括中心定位块、棱边定位块和用于与角块连接的连接定位块,所述中心块、中心定位块分别通过弹性组件安装于三维十字轴上,所述中心块、中心定位块可沿三维十字轴的延伸方向移动,所述中心定位块和棱块卡接,所述棱边定位块和连接块卡接,所述连接定位块用于随与该连接定位块连接的角块同步转动,所述棱边定位块分别与中心定位块、连接定位块卡接;所述中心定位块上设有定位板,所述棱边定位块上设有定位卡槽,所述定位板与定位卡槽卡接。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:上述的三维十字轴包括轴心和六根连杆,其结构简单;这种三维十字轴通过中心定位块和棱块实现定位,三个中心定位块和三个中心块与三维十字轴连接,由于中心定位块不能相对于三维十字轴转动,中心定位块可沿着三维十字轴长度方向来回往复运动;中心块不仅能相对于三维十字轴转动,而且能沿着三维十字轴长度方向来回往复运动,导致中心块与中心定位块不同,增加了生产中心块或中心定位块的成本;组装魔方时,必须严格区分中心块和中心定位块,否则魔方将不能正常转动,从而降低了组装魔方的效率;上述三维十字轴的二阶魔方的定位方式叫L型定位或者EG定位,三维十字轴主要作用是与中心块和中心定位块连接,其不直接参加魔方的定位。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种用于魔方的中心轴,其提供了一种新的用于魔方的定位方式,中心轴与中心块组装时,无需区分,有利于提高组装魔方的效率。
本实用新型的上述实用新型目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于魔方的中心轴,所述中心轴包括若干根相互固定的连接轴,相邻两根所述连接轴垂直设置;相邻两根连接轴之间设有定位件,以便于中心轴通过定位件连接于魔方的棱块。
本实用新型进一步设置为:所述定位件包括三块定位板,所述定位板位于相邻两根连接轴之间,所述定位板用来连接于魔方的棱块。
本实用新型进一步设置为:所述定位板的相邻两侧侧面分别与两根连接轴的侧面固定;所述连接轴的侧面优选与两块定位板固定。
本实用新型进一步设置为:所述定位板相邻两侧的一侧面与连接轴的侧面固定,另一侧面与另一连接轴之间形成间隙。
本实用新型进一步设置为:所述定位板呈矩形状设置,所述定位板远离连接轴的角设有圆角,所述定位板通过圆角连接于魔方的棱块。
本实用新型进一步设置为:三块所述定位板相互垂直。
本实用新型进一步设置为:三块所述定位板的法线相交;所述定位板与两根连接轴优选位于同一平面内。
本实用新型进一步设置为:所述连接轴设有六根,两根所述连接轴的轴线位于同一直线上。
本实用新型进一步设置为:两根所述连接轴对称设置。
本实用新型进一步设置为:所述连接轴的末端设有用于与中心块本体连接的连接槽。
综上所述,本实用新型的有益技术效果为:
1.本实用新型设计科学合理,结构简单,中心轴设有多个定位件,当中心轴组装于魔方时,定位件与棱块固定,与现有技术相比,定位件与棱块固定,使得与棱块卡接的中心块本体相对固定,卡接于多个棱块之间的角块本体相对固定,一方面,形成一种新的魔方定位系统,另一方面,有利于提高组装魔方的效率;
2.定位件包括定位板,定位板位于相邻两根连接轴之间,定位板与相邻的连接轴的轴线位于同一平面内,三块定位板的轴线相交,使得三块定位板相互垂直,以便于定位板与棱块卡接固定。
附图说明
图1是本实用新型的魔方的爆炸图;
图2是本实用新型的中心轴的结构示意图;
图3是本实用新型的棱块的结构示意图;
图4是本实用新型的中心轴、棱块、角块和中心块的结构示意图;
图5是本实用新型的中心轴、棱块、角块和中心块的结构示意图;
图6是本实用新型的角块的爆炸图;
图7是本实用新型的角块的爆炸图;
图8是本实用新型的调节件的爆炸图;
图9是本实用新型的的结构示意图。
图中,1、中心轴;11、连接轴;12、定位板;13、连接槽;2、中心块本体;21、中心块壳体;211、连接孔;22、卡环;23、复位机构;231、复位弹簧;232、限位筒;233、通孔;234、凹槽;3、棱块;31、卡脚;32、滑槽;33、定位槽;4、角块本体;41、角块壳体;411、拼接孔;412、拼装框;413、驱动孔;414、刻度;415、插接筒;416、油槽;42、角块壳盖;421、拼接筒;422、彩片;423、锁紧条;424、插接杆;43、拼接脚;431、拼接槽;44、卡接结构;441、燕尾槽;442、卡接条;5、磁力定位模块;51、多轴联动装置;52、磁性件;521、磁铁;6、联动机构;61、联动轴;611、拼接位;612、拼装位;613、安装位;614、拼接杆;615、锥台;62、联动齿轮;63、驱动齿轮;631、驱动槽;7、调节机构;8、调节件;81、驱动壳;811、驱动杆;812、楔块;813、锥槽;814、凸块;815、标识;82、安装壳;821、安装槽;822、圆槽;83、驱动组件;831、阶梯部;832、驱动块;9、压缩组件;91、压缩弹簧;92、卡接板;921、卡槽。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
参照图1至图9,为本专利公开的魔方,魔方包括中心轴1、六个中心块本体2、十二个棱块3和八个角块本体4,中心轴1为三维轴,中心轴1的末端与中心块本体2连接,棱块3可滑动卡接在相邻两个中心块本体2之间,角块本体4可滑动卡接在相邻三个棱块3之间;其中,三个相邻的棱块3与中心轴1固定,不仅限制卡接在这三个相邻棱块3之间的角块本体4滑移,而且限制与这三个相邻棱块3卡接的中心块本体2的转动。
中心轴1包括六根连接轴11,六根连接轴11的一端端部相互固定;其中,两根连接轴11的轴线在同一直线上,且这两根连接轴11对称设置,相邻两根连接轴11垂直设置;其中,四根连接轴11的轴线位于同一平面内。中心轴1设有三块定位板12,三块定位板12相互垂直,三块定位板12形成三维平面;定位板12与垂直的两根连接轴11的轴线位于同一平面内,三块定位板12的法线相交;定位板12位于垂直的两根连接轴11之间,定位板12的相邻两侧侧面分别与连接轴11固定,使得其中三根连接轴11的侧面分别与两块定位板12固定,且这三根连接轴11相互垂直;定位板12还可以位于垂直的两根连接轴11之间,定位板12的相邻两侧的一侧面与连接轴11固定,另一侧面与另一连接轴11之间存在间隙。中心轴1的末端设有连接槽13,连接槽13位于连接轴11远离其他连接轴11的一端,且连接槽13位于连接轴11的圆周,以便于利用连接槽13与中心块本体2连接固定。中心轴1一体成型,以减少制备中心轴1的加工步骤;中心轴1可用金属制备,如中心轴使用粉末冶金制备,中心轴1还可以使用塑胶制备,中心轴1还可以使用其它的材料制备。
中心块本体2包括中心块壳体21和设置在中心块壳体21内的卡环22,卡环22与中心轴1开设的连接槽13配合设置,即卡环22与连接轴11开设的连接槽13配合设置,中心块壳体21开设有连接孔211,连接轴11可活动穿过连接孔211伸入中心块壳体21内,中心块壳体21不仅可以沿着连接轴11长度方向来回往复运动,而且中心块壳体21可沿着连接轴11转动;卡环22与连接轴11的连接槽13卡接,实现中心块壳体21与连接轴11连接固定,即实现中心块本体2与中心轴1连接固定;中心块壳体21和卡环22之间设有复位机构23,复位机构23包括限位筒232和置于限位筒232内的复位弹簧231,限位筒232的开口朝向中心块壳体21的底部,复位弹簧231的一端与中心块壳体21抵触,另一端与限位筒232的筒底抵触,使得复位弹簧231处于压缩状态;限位筒232的筒底开设有通孔233,连接轴11依次穿过连接孔211、复位弹簧231和通孔233的突出端通过连接槽13与卡环22卡接;限位筒232背离中心块壳体21的表面开设有凹槽234,凹槽234与通孔233连通,卡环22置于凹槽234内,且卡环22与凹槽234的槽底接触,以减少连接轴11和卡环22露出限位筒232的表面,使得中心块壳体21内更加紧凑,从而中心块本体2更加紧凑;凹槽234呈圆形设置,凹槽234的直径大于卡环22的宽度,以便于将卡环22从连接轴11的连接槽13拆下。
相邻两个中心块本体2之间设有棱块3,棱块3与两个中心块本体2的外壁可滑动卡接。棱块3的底部设有卡脚31,棱块3通过卡脚31可滑动卡接在两个中心块壳体21之间。卡脚31的两侧设有滑槽32,卡脚31通过滑槽32与角块本体4可滑动卡接,实现棱块3和角块本体4可滑动卡接,其中,角块本体4与三个滑槽32可滑动卡接。卡脚31的底部开设有与定位板12相匹配的定位槽33,定位板12插入定位槽33内,实现棱块3固定在定位板12上,从而棱块3与中心轴1固定,以限制棱块3运动;其中,由于定位板12设有三块,因此仅有三个棱块3通过定位槽33固定于定位板12;其它的棱块3虽然开设有定位槽33,由于没有固定在定位板12上,使得其它的棱块3可相对于中心轴1运动;由于这三块棱块3与中心轴1固定,使得与这三块棱块3卡接的中心块本体2和角块本体4相对固定,即中心块本体2只能沿着连接轴11长度方向来回往复运动,却不能相对于连接轴11转动;角块本体4只能随着中心块本体2运动,却不能相对于中心轴1转动。
角块本体4包括角块壳体41、盖合角块壳体41的角块壳盖42和设置在角块壳体41底部的拼接脚43,角块壳体41的底部设有拼接孔411,拼接脚43伸入拼接孔411内并与拼接孔411的孔壁卡扣连接,实现拼接脚43与角块壳体41拼接;拼接脚43的底部可滑动卡入三个滑槽32内,实现拼接脚43与卡脚31可滑动卡接,从而角块本体4和棱块3可滑动卡接;由于其中三个棱块3与中心轴1固定,使得卡接在这三个棱块3之间的角块本体4相对固定。相邻两个角块壳体41内设有相互作用的磁力定位模块5,磁力定位模块5包括多轴联动装置51和置于多轴联动装置51内的三组磁性件52,三组磁性件52分别对应角块壳体41的三个侧面设置,以便于利用多轴联动装置51同时调节角块本体4内三组磁性件52磁力的大小。多轴联动装置51包括联动机构6和三组调节机构7,磁性件52位于调节机构7内,联动机构6位于角块壳体41的中部,调节机构7位于角块壳体41的侧壁,联动机构6位于三组调节机构7之间,联动机构6与调节机构7可联动连接,以便于利用调节机构7驱使联动机构6联动,从而调节机构7通过联动机构6驱使另外两组调节机构7运动,以实现同时调节三组调节机构7,实现同时调节角块本体4内的三组磁性件52。
联动机构6包括联动轴61、安装在联动轴61上的联动齿轮62和三个与联动齿轮62啮合的驱动齿轮63,驱动齿轮63安装在联动轴61上;联动轴61位于角块壳体41的中部,联动轴61的顶部设有拼接位611,角块壳盖42设有与拼接位611相匹配的拼接筒421,拼接筒421位于角块壳盖42的中部,联动轴61通过拼接位611伸入角块壳盖42的拼接筒421内,实现联动轴61与角块壳盖42的拼接,以便于联动轴61支撑角块壳盖42;联动轴61的底部设有拼接杆614,拼接脚43开设有与拼接杆614相匹配的拼接槽431,拼接杆614插入拼接槽431内,实现联动轴61与拼接脚43拼接固定,且拼接杆614挤压拼接槽431的槽壁,有利于拼接脚43与拼接孔411的孔壁卡扣固定。联动轴61设有与联动齿轮62相匹配的拼装位612,联动齿轮62套设于联动轴61的拼装位612,实现联动齿轮62安装在联动轴61上;联动轴61设有与驱动齿轮63相匹配的安装位613,驱动齿轮63套设于支脚的安装位613,实现驱动齿轮63安装在联动轴61上。
角块壳体41的内壁设有用于拼装调节机构7的拼装框412,调节机构7置于拼装框412内,使得角块壳体41内更加紧凑和规整;调节机构7包括调节件8和压缩组件9,调节件8与角块壳体41的内壁抵接,压缩组件9位于调节件8和联动机构6之间,调节件8穿过压缩组件9和拼装框412的突出端与联动机构6可联动连接。磁性件52置于调节件8内,由于调节件8与角块壳体41的内壁抵触,以便于角块壳体41内的磁性件52与另一角块壳体41内的磁性件52相互作用,转动魔方时,有利于魔方的角块本体4对齐和定位,从而优化玩魔方的体验。调节件8包括安装壳82和盖合安装壳82的驱动壳81,磁性件52置于安装壳82和驱动壳81之间,驱动壳81与角块壳体41的内壁抵接,安装壳82位于驱动壳81和压缩组件9之间,安装壳82拼装框412卡接,以限制安装壳82转动;驱动壳81一面的中部设有驱动杆811,驱动杆811与驱动壳81垂直,驱动杆811远离驱动壳81的一端侧壁设有楔块812,驱动齿轮63设有与驱动杆811相匹配的驱动槽631,驱动杆811依次穿过安装壳82、压缩组件9和拼装框412的突出端伸入驱动槽631内,使得驱动壳81和驱动齿轮63相互联动,以便于利用驱动壳81驱使驱动齿轮63转动,驱动齿轮63驱使联动齿轮62转动,联动齿轮62驱使另外两个驱动齿轮63转动,另外两个驱动齿轮63分别驱使对应的驱动壳81转动,以实现角块壳体41内的三个驱动壳81相互联动;由于磁性件52置于安装壳82和驱动壳81之间,以便于同时调节角块本体4内的三组磁性件52;联动轴61的端部设有锥台615,驱动杆811远离驱动壳81的一端端部设有与锥台615相匹配的锥槽813,当驱动杆811伸入驱动槽631内时,锥台615伸入锥槽813内,实现联动轴61与驱动壳81可转动连接;磁性件52包括两块呈弧形状设置的磁铁521,安装壳82设有两个与磁铁521相匹配的安装槽821,两个安装槽821对称设置且两个安装槽821呈圆形设置,磁铁521置于安装槽821内,当磁铁521的N极位于安装槽821的开口时,使得磁铁521的N极与驱动壳81接触,另一磁铁521的S极位于安装槽821的开口,使得磁铁521的S极与驱动壳81接触,以便于两个磁铁521的磁感线形成回路,有利于两块磁铁521发挥作用;当角块壳体41内的磁铁521的N极朝向另一角块壳体41时,另一角块壳体41内的磁铁521的S极朝向角块壳体41,以便于相邻两块角块壳体41内的磁铁521相互作用;由于两个安装槽821呈圆形设置,使得置于两个安装槽821内的磁铁521呈圆形设置,一方面,角块壳体41内的两块磁铁521形成的圆的轴线与另一角块壳体41内的两块磁铁521形成的圆的轴线在同一直线上,另一方面,驱动杆811从两块呈圆形设置的磁铁521之间穿过,使得驱动杆811位于两块磁铁521之间。安装壳82和驱动壳81之间设有用于调节磁性件52磁力大小的驱动组件83,驱动组件83包括设置在安装壳82的若干组阶梯部831和设置在驱动壳81的驱动块832,阶梯部831位于安装槽821的外侧,阶梯部831相邻两个阶梯的调节距离为0.05mm,阶梯部831与驱动块832啮合,转动驱动壳81,驱动壳81的驱动块832在安装壳82的阶梯部831上运动,实现调节置于驱动壳81和安装壳82之间的磁性件52;驱动壳81设有用于驱使驱动壳81转动的凸块814,凸块814位于驱动壳81背离安装壳82的表面,角块壳体41的侧壁开设有驱动孔413,驱动孔413的直径大于凸块814的宽度,凸块814伸入驱动孔413内,以便于利用凸块814调节驱动壳81。角块壳体41的外壁设有用于表示角块壳体41内磁力大小的刻度414,刻度414围绕驱动孔413设置,且刻度414配合阶梯部831设置,凸块814设有用于指向刻度414的标识815,以便于根据标识815指向刻度414判断角块本体4内发挥作用的磁力的大小,从而方便根据需要调节角块本体4内的磁力的大小,进而优化玩魔方的体验。安装壳82背离驱动壳81的表面设有圆槽822,压缩组件9伸入圆槽822内并与圆槽822的槽底抵触。压缩组件9包括压缩弹簧91和卡接板92,卡接板92与拼装框412卡接,卡接板92开设有供驱动杆811贯穿的槽,压缩弹簧91的一端与卡接板92抵接,另一端伸入圆槽822内并与圆槽822的槽底抵接,压缩弹簧91处于压缩状态,使得压缩弹簧91总有恢复原状的趋势,从而压缩弹簧91总有推向圆槽822槽底的力,以便于将安装壳82推向角块壳体41的内壁,从而将置于安装壳82内的磁铁521推向角块壳体41的内壁,以便于磁铁521发挥作用。卡接板92设有卡槽921,卡接板92通过卡槽921与拼装框412卡接,实现卡接板92固定在拼装框412上。
角块壳盖42包括三块相互拼接的彩片422,每块彩片422的相邻两个侧面分别与另外两个彩片422的侧面抵接;相邻两块彩片422之间设有卡接结构44,卡接结构44包括开设在彩片422侧面的燕尾槽441和设置在另一块彩片422的卡接条442,卡接条442与燕尾槽441相配合设置,卡接条442卡入燕尾槽441内,实现两块彩片422卡接固定;其中,燕尾槽441和卡接条442设置在彩片422的相邻两侧面,有利于提高组装彩片422的效率;彩片422的另外相邻两侧设置有锁紧条423,当三块彩片422盖合角块壳体41时,锁紧条423与角块壳体41的内壁抵接,以便于锁紧彩片422。彩片422设有两根插接杆424,角块壳体41内设有与插接杆424相匹配的插接筒415,两个插接筒415位于拼装框412的两外侧,且插接筒415与拼装框412的外壁固定,当彩片422盖合角块壳体41时,插接杆424插入插接筒415内;由于角块壳盖42设有拼接筒421,每块彩片422设有用于形成拼接筒421的凹位,当三块彩片422相互拼接时,三块彩片422的凹位拼成拼接筒421。角块壳体41的外壁设有油槽416,油槽416呈金字塔形状设置,油槽416的开口朝向另一角块壳体41的外壁,且油槽416的开口与另一角块壳体41的外壁接触。
本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例,并非依此限制本实用新型的保护范围,故:凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述中心轴(1)包括若干根相互固定的连接轴(11),相邻两根所述连接轴(11)垂直设置;相邻两根连接轴(11)之间设有定位件,以便于中心轴(1)通过定位件连接于魔方的棱块(3)。
2.根据权利要求1所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述定位件包括三块定位板(12),所述定位板(12)位于相邻两根连接轴(11)之间,所述定位板(12)用来连接于魔方的棱块(3)。
3.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述定位板(12)的相邻两侧侧面分别与两根连接轴(11)的侧面固定。
4.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述连接轴(11)的侧面与两块定位板(12)固定。
5.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述定位板(12)相邻两侧的一侧面与连接轴(11)的侧面固定,另一侧面与另一连接轴(11)之间形成间隙。
6.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述定位板(12)呈矩形状设置,所述定位板(12)远离连接轴(11)的角设有圆角,所述定位板(12)通过圆角连接于魔方的棱块(3)。
7.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:三块所述定位板(12)相互垂直。
8.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:三块所述定位板(12)的法线相交。
9.根据权利要求2所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述定位板(12)与两根连接轴(11)位于同一平面内。
10.根据权利要求1所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述连接轴(11)设有六根,两根所述连接轴(11)的轴线位于同一直线上。
11.根据权利要求10所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:两根所述连接轴(11)对称设置。
12.根据权利要求1所述的一种用于魔方的中心轴(1),其特征在于:所述连接轴(11)的末端设有用于与中心块本体(2)连接的连接槽(13)。
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CN113694509A (zh) * | 2021-09-26 | 2021-11-26 | 淦源智能科技(广东)有限公司 | 一种三阶六面魔方的轴心件、装配结构及魔方 |
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2020
- 2020-10-30 CN CN202022484750.4U patent/CN213698796U/zh active Active
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