本发明涉及魔方技术领域，尤其涉及一种磁力定位魔方。
背景技术：
魔方是由多个魔方块(也称为拼块)构成的玩具。通过旋转魔方可以改变魔方中部分小方块的相对位置，从而使得处于魔方同一个面的各个小方块的面上所呈现的颜色不同。玩魔方可以锻炼人的手脑并用能力，增强人的记忆力，丰富空间想象力，成为越来越受欢迎的娱乐休闲活动。
传统的魔方大都没有定位机制，魔方在转动时对位不够准确，不能到达预定位置。少部分魔方设置有机械定位结构，然而机械定位机构造成魔方卡顿感严重，转动阻力大。
技术实现要素：
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种磁力定位魔方，其能够快速定位对正，解决传统的不能定位或定位易出现卡顿的现象，使得魔方转动更为轻松顺畅，便于玩家操作。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明一实施例所述的磁力定位魔方，包括多个魔方块，多个魔方块中相邻的两个魔方块分别为第一魔方块和第二魔方块，所述第一魔方块内设有第一磁性件，所述第二魔方块内设有第二磁性件，所述第一磁性件和第二磁性件至少其中之一为可摆动的活动磁性件；魔方旋转对位的过程中，所述第一磁性件与第二磁性件可相互吸引。
所述磁力定位魔方，在转动时，通过第一魔方块的第一磁性件与第二魔方块的第二磁性件相吸附，使得魔方能快速定位对正，进而解决传统的不能定位或定位易出现卡顿的现象，使得魔方转动更为轻松顺畅，便于玩家操作。同时也提升魔方块之间的装配紧密性，不易晃动，提升玩家使用手感。
下面对上述技术方案作进一步的说明：
在其中一个实施例中，所述活动磁性件撞击所在的魔方块并发出声响。在魔方转动的过程中，由于第一磁性件和第二磁性件刚开始处于非正对状态，第一磁性件和第二磁性件相互排斥，活动磁性件受到排斥力而发生摆动偏离所在的魔方块的内壁；在魔方逐渐对位的过程中，第一磁性件和第二磁性件可正对，第一磁性件和第二磁性件相互吸引，活动磁性件与所在的魔方块的内壁相贴合，撞击魔方块的内壁，从而发出声响。因此，上述的磁力定位魔方每转动一次，即有清脆的响声发出，形成良好的反馈效果，娱乐性好。此外，由于活动磁性件在魔方块内可以活动，其具有一定的余量来吸收装配误差，保证魔方对位时，第一磁性件和第二磁性件能够迅速对位，对位精度高。
在其中一个实施例中，所述第一魔方块为棱块，所述第二魔方块为角块，所述第一磁性件设于所述棱块与所述角块相邻的内壁，所述第二磁性件设于所述角块与所述棱块相邻的内壁，从而使得魔方每转动一次，角块与棱块快速对位，进而使得整个魔方快速整齐对位。
在其中一个实施例中，所述第一魔方块为棱块，所述第二魔方块为中心块，所述第一磁性件设于所述棱块与所述中心块相邻的内壁，所述第二磁性件设于所述中心块与所述棱块相邻的内壁，从而使得魔方每转动一次，棱块与中心块快速对位，魔方实现整齐对位。
在其中一个实施例中，所述活动磁性件所在的魔方块内设有限位结构，以用于限定所述活动磁性件的摆动幅度，保证活动磁性件在既定的范围内活动。
在其中一个实施例中，所述活动磁性件所在的魔方块包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的盖体，所述限位结构包括相对地固定于所述壳体的同一内壁的两个第一挡件、与该内壁相对的第二挡件、设于所述盖体的第三挡件以及与所述第三挡件相对的支撑件，所述第一挡件、所述第二挡件、所述第三挡件、所述支撑件以及所述壳体的内壁围合形成容置所述活动磁性件的限位槽。限位结构对活动磁性件的各个方位进行限位，保证活动磁性件在既定的范围内活动。同时，当活动磁性件所在魔方块的盖体打开时，即可将活动磁性件取出，方便活动磁性件更换。
在其中一个实施例中，两个所述第一挡件之间的间距大于所述活动磁性件在两个所述第一挡件的排布方向上对应的尺寸，所述壳体的内壁与所述第二挡件之间的间距大于所述活动磁性件在该内壁与第二挡件的排布方向上对应的尺寸，用于为活动磁性件转动提供空间。
在其中一个实施例中，所述第三挡件包括挡板和定位插板，所述挡板用于抵设于所述活动磁性件上，所述定位插拔用于与所述第二挡件上的定位插口相配合。挡板用于对活动磁性件进行限位，使得活动磁性件在预定的空间内移动，不会跳出。定位插板与第二挡件的定位插口配合，用于保证第三挡件装配位置固定，不会因魔方转动而偏移。
在其中一个实施例中，所述支撑件的一侧与所在的魔方块的内壁连接，另一侧与所述第二挡件连接。支撑件一方面用于支撑活动磁性件，使得活动磁性件位于第一壳体的内壁的中间区域上；另一方面，支撑件也起着加强第二挡件的作用。
在其中一个实施例中，所述活动磁性件的摆动角度为10°～30°。活动磁性件的摆动角度越大，其撞击魔方块的内壁的声音就越大，将活动磁性件的摆动角度控制10°～30°之内，可以保证魔方转动发出较大的声响，同时也保证活动磁性件的运动过程不会过大，易于控制。
在其中一个实施例中，所述第一磁性件和所述第二磁性件其中之一为所述活动磁性件，另一为固定于其所在魔方块内的固定磁性件，使得魔方转动时的发声更加干净，不会有杂碎的声音出现。
在其中一个实施例中，所述固定磁性件所在的魔方块内设有固定结构，所述固定结构用于固定所述固定磁性件，所述固定磁性件所在的魔方块包括壳体和与所述壳体可拆卸连接的盖体，所述固定结构包括设于所述壳体上的限位框和设于所述盖体上的压件，所述限位框设有供所述固定磁性件取放的进出口，所述固定磁性件一部分被所述限位框限位，另一部分被所述压件压住。采用该固定结构来安装固定磁性件，一方面使得固定磁性件易于拆装，便于更换；另一方面，较之于采用胶水来粘接固定磁性件的方式，该固定结构可以使得固定磁性件固定更加牢靠，降低了固定磁性件脱落的风险。
在其中一个实施例中，所述固定磁性件设有底表面、顶表面、左表面、右表面、前表面和后表面，所述底表面朝向所述壳体的内壁，所述前表面朝向所述壳体的开口，所述限位框环绕于所述固定磁性件的左表面、右表面及后表面，且所述限位框遮盖所述固定磁性件的一部分顶表面，所述压件包括两个压板，其中一个所述压板用于抵设于所述固定磁性件的前表面，另一个所述压板用于抵设于所述固定磁性件的另一部分顶表面。限位框和压件配合后使得固定磁性件各个方位均被限位，固定牢靠。
附图说明
图1为本发明一实施例所述的磁力定位魔方的立体结构示意图；
图2为图1中的角块和棱块之间的装配关系图；
图3为图1中的第一磁性件和第二磁性件在魔方转动至不同位置时的作用效果图；
图4为图1中的棱块的第一壳体在魔方对位时的俯视图；
图5为图1中的棱块的第一壳体在魔方对位前、后的俯视图；
图6为图4中的第一磁性件与第一挡件、第二挡件之间的装配关系图；
图7为图1中的棱块的爆炸图；
图8为图1中的角块的爆炸图；
图9为图8的a处放大图；
图10为图1中的角块的剖视图。
附图标记说明：
100、棱块，110、第一壳体，111、连接柱，120、第一盖体，130、第一球面卡座，200、角块，210、第二壳体，220、第二盖体，230、第二球面卡座，300、中心块，400、第一磁性件，500、第二磁性件，600、限位结构，610、第一挡件，620、第二挡件，621、定位插口，630、第三挡件，631、挡板，632、定位插板，640、支撑件，650、加强件，700、固定结构，710、限位框，711、进出口，720、压件，721、压板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件时，它可以直接固定于另一个元件，或者也可以通过居中的元件固定于另一个元件。当一个元件被称为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者也可以是通过居中的元件而连接于另一个元件。除非特别指出，本文中的术语“第一”及“第二”等描述仅仅用于区分说明书中的各个组件、元素、步骤等，而不是用于表示各个组件、元素、步骤之间的数量关系、逻辑关系或者顺序关系等。另外，本文的描述中，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
如图1所示为本发明一实施例提供的磁力定位魔方，包括轴心结构(附图未标识)和设于轴心结构上的多个魔方块。该轴心结构包括内核和设于内核上的中心轴。多个魔方块中相邻的两个魔方块分别为第一魔方块和第二魔方块，第一魔方块内设有第一磁性件400，第二魔方块内设有第二磁性件500。在常用的魔方中，魔方块一般包括棱块100、角块200和中心块300，棱块100和角块200相邻，棱块100和中心块300也相邻。因此，第一魔方块和第二魔方块可为棱块100和角块200，或第一魔方块和第二魔方块也可为棱块100和中心块300。图1中，一个棱块100的第一盖体120与第一壳体110分离，两个角块200的第二盖体220与第二壳体210分离。
本实施例中，第一魔方块为棱块100，第二魔方块为角块200。其中，第一磁性件400设于棱块100与角块200相邻的内壁，第二磁性件500设于角块200与棱块100相邻的内壁。也即，每个棱块100的两个内壁上均有第一磁性件400，每个角块200的三个内壁上均有第二磁性件500。需要说明的是，本文中的用语“设于”既可表示是磁性件可在一定范围内活动地设置于魔方块内，也可表示为磁性件固定于魔方块内。请结合图2，在魔方处于对位状态时，相邻的第一磁性件400和第二磁性件500磁极相反，相互吸引。并且各第一磁性件400的n极均朝向棱块100的外侧或均朝向棱块100的内侧；各第二磁性件500的n极对应均朝向角块200的内侧或均朝向角块200的外侧，使得魔方转动任意角度都可以磁吸定位。因此，魔方在转动时，通过棱块100的第一磁性件400与角块200的第二磁性件500相吸附，使得棱块100和角块200能快速定位对正，进而解决传统的不能定位或定位易出现卡顿的现象，使得魔方转动更为轻松顺畅，便于玩家操作。
进一步地，第一磁性件400和第二磁性件500至少其中之一为活动磁性件。所谓“活动磁性件”即为在对应的魔方块内可以活动的磁性件。本实施例中，如图3至图5所示，第一磁性件400为活动磁性件。请结合图8和图10，第二磁性件500为固定磁性件，所谓“固定磁性件”即为在对应的魔方块内固定的磁性件。
请参阅图3的左边附图，魔方转动时，在相邻两层的角块200与棱块100对位前，第一磁性件400与第二磁性件500的位置相互错开，处于非正对状态。此时，由图中的磁场图可以看出，第一磁性件400与第二磁性件500的磁力线方向相同，相互排斥，使得可摆动的第一磁性件400朝远离棱块100的内壁的方向摆动，其摆动幅度由棱块100内的限位结构600限制。请参阅图3的中间附图，在相邻两层的角块200与棱块100逐渐对位的过程中，第一磁性件400与第二磁性件500可正对，第一磁性件400与第二磁性件500的磁力线方向相反，第一磁性件400与第二磁性件500相互吸引使得可摆动的第一磁性件400撞击在棱块100的内壁上而发出声响。请参阅图3的右边附图，在相邻两层的角块200与棱块100对位后又分离时，第一磁性件400与第二磁性件500的位置再次错开，此时，由图中的磁场图可以看出，第一磁性件400与第二磁性件500的磁力线方向相同，相互排斥，使得可摆动的第一磁性件400朝远离棱块100的内壁的方向摆动。此时，第一磁性件400撞击在限位结构600上，也会发出较微弱的声响。因此，通过第一磁性件400与第二磁性件500吸合与分离可以产生反馈的声音，使得魔方每转动一次，即有清脆的响声发出，形成良好的反馈效果，娱乐性好。
需要说明的是，图3中的直线箭头表示的是魔方转动过程中第一磁性件400与第二磁性件500的相对位置变化过程。图3中双点画线表示的第一磁性件400为经磁场作用后的第一磁性件400的状态。图3中的磁极布置情况仅用于举例说明，不可成为本申请实施方式的限制。
此外，由于第一磁性件400和第二磁性件500仅其中之一为固定磁性件，另一为活动磁性件，使得魔方转动时的发声更加干净，不会有杂碎的声音出现。可以理解的是，在另一实施例中，第一磁性件400也可为固定磁性件，第二磁性件500则可为活动磁性件，或者在又一实施例中，第一磁性件400和第二磁性件500均可为活动磁性件。这两种实施方式的原理和图1至图10所示实施例的原理基本相同，遂不在此赘述。但应当注意，这两种实施方式均应属于本申请的保护范围内。
此外，虽然本实施例中的第一魔方块为棱块100，第二魔方块为角块200，但是可以理解的是，在其他的实施例中，本领域技术人员可根据本申请的改进，将第一魔方块设为棱块100，第二魔方块设为中心块300。此时，第一磁性件400设于棱块100与中心块300相邻的内壁，第二磁性件500设于中心块300与棱块100相邻的内壁。此时的第一磁性件400和第二磁性件500至少其中之一也为活动磁性件。也即，设于棱块100中的第一磁性件400为活动磁性件，设于中心块300的第二磁性件500为固定磁性件；或设于棱块100中的第一磁性件400为固定磁性件，设于中心块300的第二磁性件500为活动磁性件；或设于棱块100中的第一磁性件400和设于中心块300的第二磁性件500均为活动磁性件。这些实施方式均应属于本申请的保护范围内。
下面对本实施例的棱块100进行进一步的介绍，需要说明的是，根据本文的描述“魔方块包括壳体和与壳体可拆卸连接的盖体”可以得出，第一魔方块包括第一壳体110和与所述第一壳体110可拆卸连接的第一盖体120，也即，如图1所示，在本实施例中，棱块100包括第一壳体110和与第一壳体110可拆卸连接的第一盖体120。请结合图2，第一壳体110上设有第一球面卡座130。请结合图4至图7，棱块100内设有上述的限位结构600，该限位结构600与第一磁性件400一一对应。限位结构600包括相对地固定于所述第一壳体110的同一内壁的两个第一挡件610、与该内壁相对的第二挡件620、设于第一盖体120的第三挡件630以及与第三挡件630相对的支撑件640。第一挡件610、第二挡件620、第三挡件630、支撑件640以及第一壳体110的内壁围合形成容置第一磁性件400的限位槽，第一磁性件400可在该限位槽内摆动，从而对第一磁性件400的各个方位进行限位，保证第一磁性件400在既定的范围内活动。同时，当第一盖体120打开时，即可将第一磁性件400取出，方便第一磁性件400更换。
在本实施例中，如图6所示，两个第一挡件610之间的间距l大于第一磁性件400在两个第一挡件610的排布方向上对应的尺寸d，本实施例中，间距l大于圆柱状的第一磁性件400的直径d；第一壳体110的内壁与第二挡件620之间的间距h大于第一磁性件400在该内壁与第二挡件620的排布方向上对应的尺寸t，本实施例中，间距h大于圆柱状的第一磁性件400的高度t，用于为第一磁性件400转动时提供空间，保证第一磁性件400能够在预定的空间内摆动。同时，第一挡件610与第二挡件620之间间隔，便于限位结构600注塑加工。需要说明的是，在其他的实施例中，第一挡件610与第二挡件620之间也可连接。
进一步地，请继续参阅图4，支撑件640的一侧与第一壳体110的内壁连接，另一侧与第二挡件620连接。支撑件640一方面用于支撑第一磁性件400，使得第一磁性件400位于第一壳体110的内壁的中间区域上，对应地，第二磁性件500也可固定于角块200的内壁的中间区域，使得魔方任意转动时，都可保证角块200的第一磁性件400与棱块100的第二磁性件500正对。另一方面，支撑件640也起着加强第二挡件620的作用。
另外，请继续参阅图4，限位结构600还包括设于第一壳体110内的加强件650，加强件650一侧与第二挡件620连接，另一侧与第一壳体110上的连接柱111连接，用于进一步加强第二挡件620。该连接柱111是用来实现与第一盖体120螺纹连接的结构。
进一步地，请参阅图7，第三挡件630包括挡板631和定位插板632。挡板631用于抵设于第一磁性件400上。定位插板632与第二挡件620的定位插口621相配合。挡板631用于对第一磁性件400进行限位，使得第一磁性件400在预定的空间内移动，不会跳出。定位插板632与第二挡件620的定位插口621配合，用于保证第三挡件630装配位置固定，不会因魔方转动而偏移。
在本实施例中，请继续参阅图5，第一磁性件400的摆动角度θ为10°～30°。可通过设定第一挡件610、第二挡件620的具体位置以及第一磁性件400本身的尺寸等，来控制第一磁性件400在该角度范围内摆动。第一磁性件400的摆动角度越大，其撞击棱块100的内壁的声音就越大，将第一磁性件400的摆动角度θ控制10°～30°之内，可以保证魔方转动发出较大的声响，同时也保证第一磁性件400的运动行程不会过大，易于控制。需要说明的是，10°～30°仅为第一磁性件400可选择的摆动角度，并非必选的角度参数，本领域技术人员可根据实际需要将摆动角度设定为其他数值。
下面对本实施例的角块200进行介绍，需要说明的是，根据本文的描述“魔方块包括壳体和与壳体可拆卸连接的盖体”可以得出，第二魔方块包括第二壳体210和与所述第二壳体210可拆卸连接的第二盖体220，也即，如图8所示，在本实施例中，角块200包括第二壳体210和与第二壳体210可拆卸连接的第二盖体220。请结合图2，第二壳体210的底部设有第二球面卡座230。请继续参阅图8，角块200内设有与第二磁性件500一一对应且用于固定第二磁性件500的固定结构700。固定结构700包括设于第二壳体210的内壁上的限位框710和设于盖体上的压件720。限位框710设有供第二磁性件500取放的进出口711。第二磁性件500一部分被限位框710限位，另一部分被压件720压住。采用上述的固定结构700来安装第二磁性件500，一方面使得第二磁性件500易于拆装，便于更换，仅需要打开第二盖体220，即可将第二磁性件500取放；另一方面，较之于采用胶水来粘接第二磁性件500的方式，固定结构700可以使得第二磁性件500固定更加牢靠，降低了第二磁性件500脱落的风险。
具体地，请参阅图9，第二磁性件500设有底表面、顶表面、左表面、右表面、前表面和后表面。底表面朝向第二壳体210的内壁，前表面朝向第二壳体210的开口。限位框710环绕于第二磁性件500的左表面、右表面及后表面，且限位框710可遮盖第二磁性件500的一部分顶表面。本实施例中，限位框710呈斜切的圆筒状，圆筒的一端设有上述的进出口711，圆筒的另一端为斜切的截面与第二壳体210的内壁连接，便于注塑加工。限位框710还可根据实际需要设定为其他形状，仅需要保证能够对第二磁性件500进行多个方位的限位即可。请结合图10，压件720包括两个压板721，其中一个压板721抵设于第二磁性件500的前表面，另一个压板721用于抵设于第二磁性件500的另一部分顶表面。限位框710和压件720配合后使得第二磁性件500固定牢靠。
本实施例中，第一磁性件400与第二磁性件500均呈圆柱状。圆柱状的磁性件磁场方向较为集中单一，使得第一磁性件400与第二磁性件500之间的相互作用关系较为确定。同时，圆柱状的磁性件易于加工，制作成本较低。此外，圆柱状的磁性件不易磨损破碎。
可选地，第一磁性件400和第二磁性件500均为汝铁硼磁铁，磁力强，定位效果好，可以提升魔方转动的手感。需要说明的是，在其他的实施例中，第一磁性件400和第二磁性件500也可根据实际需要选用钐钴磁铁、铝镍钴磁铁等等。另外，魔方块的材质为一般的硬质塑料，通过活动的第一磁性件400与硬质塑料相互碰撞，可以发出清脆的响声。
此外，当棱块100和角块200内分别设置第一磁性件400和第二磁性件500时，中心块300内可根据实际需要设置或不设置磁性件均可。当棱块100和中心块300内分别设置第一磁性件400和第二磁性件500时，角块200内可根据实际需要设置或不设置磁性件均可。
综上所述，上述的磁力定位魔方在转动时，通过棱块100的第一磁性件400与角块200的第二磁性件500相吸附，使得棱块100和角块200能快速定位对正。同时，第一磁性件400和第二磁性件500至少其中之一可以活动，在魔方转动的过程中，活动磁性件转动至与魔方块的内壁相贴合，撞击魔方块的内壁，从而发出声响。因此，上述的磁力定位魔方每转动一次，即有清脆的响声发出，形成良好的反馈效果，娱乐性好。该磁力定位魔方结构设计合理，活动磁性件运动精准可靠且易于拆装，固定磁性件固定牢靠且易于拆装。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。