转动性能可调的魔方的制作方法

本发明涉及魔方技术，尤其涉及转动性能可调的魔方。

背景技术：

在专业魔方里，有2个关键的调试点：1.魔方每面的最大浮动幅度，2.魔方浮动时的弹性恢复力大小。前者会影响魔方的容错性能和防散架性能，浮动幅度太大容易散架，浮动幅度太小会导致魔方容错能力差；后者会影响魔方的手感，弹力太小魔方松松垮垮，弹力太强导致魔方的阻力太大。

而传统的调试方法，通常都是浮动幅度和弹力大小是同步调节的，也就是浮动大会导致弹力小，而浮动小会导致弹力大，成负相关。如果有玩家需要实现浮动大也弹力大，或者浮动小也弹力小，就只能通过更换弹簧来实现，比较麻烦。

另外，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，避免魔方错位而导致转动卡顿。

而这个磁性定位力的大小，不同的人有不同的喜好。现有的一些有磁力魔方，需要把整只魔方拆散，以更换磁铁，从而达到改变方块之间磁性定位力大小的目的，不仅费时费力，还需更换磁铁，增加了成本。

故需要一种可同时兼顾合适的浮动幅度和弹性恢复力、磁性定位力可调的魔方，使得转动性能较佳，且调试方便快捷，省时省力，无需更换磁铁，可避免成本上升的现象。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供转动性能可调的魔方，是能同时兼顾合适的浮动幅度和弹性恢复力、磁性定位力可调的魔方，使得转动性能较佳，且调试方便快捷，省时省力，无需更换磁铁，可避免成本上升的现象。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

转动性能可调的魔方，包括三维十字轴、中心块、棱块和角块，所述中心块设于三维十字轴的各轴端上，所述棱块分别与中心块、角块卡接，所述中心块、棱块和角块绕三维十字轴设置构成正六面体结构；

还包括下盖、上盖、弹簧和浮件，所述中心块上设有定位柱，所述中心块通过定位柱套装于三维十字轴的轴端上，所述中心块上形成有用于容置下盖的内腔，所述下盖位于内腔中且与定位柱套接，所述浮件位于定位柱的一侧，所述浮件套装于三维十字轴的轴端上，所述上盖套装于浮件上，所述弹簧套装于定位柱上，且所述弹簧分别与上盖、下盖抵接；

还包括浮动幅度调节结构，所述浮动幅度调节结构设于浮件和三维十字轴之间，使所述浮件和三维十字轴之间实现可拆卸连接，通过所述浮动幅度调节结构使浮件沿三维十字轴的轴端的延伸方向向上或者向下移动，使所述浮件往靠近或者远离定位柱的方向移动，用于调节浮件与定位柱之间的距离，所述浮件带动上盖同步移动；

还包括弹性恢复力调节结构，所述弹性恢复力调节结构位于上盖和浮件之间，使所述上盖相对浮件顺时针或者逆时针转动，使得所述上盖往靠近或者远离下盖的方向移动，用于调节弹簧的压缩量；

还包括磁性定位力调节组件，所述棱块和角块上分别设有用于容置磁性定位力调节组件的固定孔，所述磁性定位力调节组件设于固定孔中；所述磁性定位力调节组件包括固定件、调节件和磁铁，所述固定件固定于固定孔中，所述调节件上形成有用于容置磁铁的安装腔室，所述磁铁位于安装腔室中，所述固定件盖设所述安装腔室的开口，所述调节件与固定件套接，所述调节件受力可相对固定件转动；

所述调节件包括转动块和偏心块，所述转动块与偏心块固接，所述安装腔室位于偏心块上，所述转动块的轴线与偏心块的轴线相交，所述转动块可相对固定件转动，所述转动块带动偏心块同步转动，所述偏心块带动磁铁同步转动；

所述棱块和角块的磁性安装面上分别设有固定孔，各固定孔中均设有磁性定位力调节组件，所述棱块和角块之间卡接，使所述棱块和角块上相邻的两个磁性安装面上分别设有磁铁，使得所述棱块和角块上相邻的两个磁性安装面之间通过磁性连接，通过转动所述棱块的磁性安装面和/角块的磁性安装面上的转动块，转动块带动与之对应的偏心块同步转动，以调节所述棱块和角块上相邻的两个磁铁之间的距离。

进一步地，所述浮件与三维十字轴之间卡接，所述浮动幅度调节结构包括定位块和定位槽，所述定位块和所述定位槽这两者中的一个设于浮件上，这两者中的另一个设于三维十字轴的轴端上，所述定位块与定位槽之间卡接，所述定位槽的数量为至少两个，各定位槽的纵向深度均不相等，用于使浮件沿三维十字轴的轴端的延伸方向向上或者向下移动不同的高度。

进一步地，所述浮件与上盖之间卡接，所述弹性恢复力调节结构包括第一台阶部和第二台阶部，所述第一台阶部绕浮件周向布置，所述第二台阶部绕上盖周向布置，所述第二台阶部包括多级连续的水平高度沿顺时针方向递减的台阶，所述第一台阶部的结构和第二台阶部的结构相匹配，所述第一台阶部和第二台阶部之间卡接，使所述上盖相对浮件顺时针或者逆时针转动，使得所述上盖相对浮件向下或者向上移动，所述上盖往靠近或者远离下盖的方向移动。

进一步地，所述第一台阶部和第二台阶部设为楔形。

进一步地，所述上盖上设有用于指示各台阶水平高度的指示部。

进一步地，所述固定件与调节件之间卡接，所述固定件与偏心块之间卡接，所述固定件和所述偏心块两者中的一个设有卡块，这两者中的另一个设有卡槽，所述卡块与卡槽卡接。

进一步地，所述卡块的数量为两个，两个所述卡块呈中心对称布置，所述卡槽与卡块相匹配。

进一步地，所述棱块包括棱块主体和棱色块，所述棱块的磁性安装面位于棱块主体上，所述棱块主体的磁性安装面与角块的磁性安装面配合，所述棱块主体的顶面设有与所述棱色块配合扣合固定的棱块卡扣结构，所述棱色块上设有棱块限位板，所述棱块限位板与棱块卡扣结构相隔，所述棱块限位板与棱块主体的磁性安装面上的固定件相抵顶，所述棱块限位块用于使所述固定件固定于固定孔中。

进一步地，所述角块包括角块主体和角色块，所述角块的磁性安装面位于角块主体上，所述角块主体的磁性安装面与棱块主体的磁性安装面配合，所述角块主体的顶面设有与所述角色块配合扣合固定的角块卡扣结构，所述角色块上设有角块限位板，所述角块限位板与角块卡扣结构相隔，所述角块限位板与角块主体的磁性安装面上的固定件相抵顶，所述角块限位块用于使所述固定件固定于固定孔中。

进一步地，所述棱块主体及角块主体的表面上分别设有用于容置润滑油的凹槽。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

(1)本发明能实现魔方浮动幅度和弹性恢复力之间的分离调试，使得玩家可以同时兼顾适合的浮动幅度和弹性恢复力，有利于提高魔方的容错性能和防散架性能，也同时兼顾玩家对魔方的手感要求，调试动作方便快捷，省时省力，大大提高了魔方的转动性能。

(2)通过转动棱块的磁性安装面和/角块的磁性安装面上的转动块，棱块和角块上相邻的两个磁铁之间的距离能够得到调节，使上述两个磁铁错位，即使棱块和角块上两个相邻的磁性安装面之间磁性定位力的大小能够得到调节，可有效提高魔方的转动性能，有利于满足不同人的喜好，省时省力，无需更换磁铁和拆开魔方，还可避免成本上升的现象。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部剖视结构示意图；

图3为本发明的局部分解结构示意图；

图4为本发明中上盖的结构示意图；

图5为本发明中浮件一种角度的结构示意图；

图6为本发明中浮件另一种角度的结构示意图；

图7为本发明中棱块的结构示意图；

图8为本发明中棱块的分解结构示意图；

图9为本发明中角块的结构示意图；

图10为本发明中角块的分解结构示意图；

图11为本发明中磁性定位力调节组件一种角度的结构示意图；

图12为本发明中磁性定位力调节组件另一种角度的结构示意图；

图13为本发明中磁性定位力调节组件的分解结构示意图；

图14为本发明中调节件的结构示意图。

图中：1、三维十字轴；2、中心块；3、下盖；4、上盖；5、弹簧；6、浮件；7、定位柱；8、定位块；9、定位槽；10、第一台阶部；11、第二台阶部；12、指示部；13、色块；101、固定件；102、安装腔室；103、磁铁；104、转动块；105、偏心块；106、卡块；107、卡槽；108、指示图样；109、棱块主体；110、棱色块；111、棱块限位块；112、棱块卡扣结构；113、角块主体；114、角色块；115、角块卡扣结构；116、角块限位块；117、凹槽。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-14所示，本实施例公开了转动性能可调的魔方，包括三维十字轴1、中心块2、棱块和角块，中心块2设于三维十字轴1的各轴端上，棱块分别与中心块2、角块卡接，中心块2、棱块和角块绕三维十字轴1设置构成正六面体结构；

还包括下盖3、上盖4、弹簧5和浮件6，中心块2上设有定位柱7，中心块2通过定位柱7套装于三维十字轴1的轴端上，中心块2上形成有用于容置下盖3的内腔，下盖3位于内腔中且与定位柱7套接，浮件6位于定位柱7的一侧，浮件6套装于三维十字轴1的轴端上，上盖4套装于浮件6上，弹簧5套装于定位柱7上，且弹簧5分别与上盖4、下盖3抵接；

还包括浮动幅度调节结构，浮动幅度调节结构设于浮件6和三维十字轴1之间，使浮件6和三维十字轴1之间实现可拆卸连接，通过浮动幅度调节结构使浮件6沿三维十字轴1的轴端的延伸方向向上或者向下移动，使浮件6往靠近或者远离定位柱7的方向移动，用于调节浮件6与定位柱7之间的距离，浮件6带动上盖4同步移动；

还包括弹性恢复力调节结构，弹性恢复力调节结构位于上盖4和浮件6之间，使上盖4相对浮件6顺时针或者逆时针转动，使得上盖4往靠近或者远离下盖3的方向移动，用于调节弹簧5的压缩量。

作为本实施例中一种较佳的实施方式，浮件6与三维十字轴1之间卡接，浮动幅度调节结构包括定位块8和定位槽9，定位块8和定位槽9这两者中的一个设于浮件6上，这两者中的另一个设于三维十字轴1的轴端上，定位块8与定位槽9之间卡接，定位槽9的数量为至少两个，各定位槽9的纵向深度均不相等，用于使浮件6沿三维十字轴1的轴端的延伸方向向上或者向下移动不同的高度。

在本实施例中，定位块8设于三维十字轴1的轴端上，定位槽9开设于浮件6的内壁上。在定位槽9上还可以设有指示深度的指示标志，以便快速实现定位块8的定位。

具体地，各定位槽9绕浮件6或者三维十字轴1的轴端周向布置。

需要说明的是，浮件6与上盖4之间卡接，弹性恢复力调节结构包括第一台阶部10和第二台阶部11，第一台阶部10设于浮件6的外壁上，且绕浮件6周向布置，第二台阶部11设于上盖4的内壁上，且绕上盖4周向布置，第二台阶部11包括多级连续的水平高度沿顺时针方向递减的台阶，第一台阶部10的结构和第二台阶部11的结构相匹配，第一台阶部10和第二台阶部11之间卡接，使上盖4相对浮件6顺时针或者逆时针转动，使得上盖4相对浮件6向下或者向上移动，上盖4往靠近或者远离下盖3的方向移动。

优选地，第一台阶部10和第二台阶部11的数量均为多个，每一第二台阶部11上任意相邻的两个台阶的水平高度可以是等距递减的，当然，也可以是不等距递减的。第一台阶部10的结构与第二台阶部11的结构相匹配。

需要强调的是，第一台阶部10和第二台阶部11设为楔形。

更佳的实施方式是，上盖4的顶部上设有用于指示各台阶水平高度的指示部12，具体地，指示部12上设有若干指示条，指示条绕上盖4周向布置围成一圈，各指示条的长度与各台阶的水平高度对应，用于指示各台阶的水平高度，从而有利于调节动作的进行，使得调试更方便快捷。

此外，该魔方浮动幅度及弹性恢复力的调节结构还包括色块13，色块13与中心块2之间可拆卸连接，内腔位于色块13与中心块2之间，从而能够轻松便捷地将色块13与中心块2分离，方便进行浮动幅度和/弹性恢复力的调试。

使用时，以三维十字轴1的一根轴为旋转轴，顺时针旋转上盖4，第二台阶部11与第一台阶部10相配合，这样上盖4就会相对浮件6不断的被下压，上盖4往靠近下盖3的方向移动，使弹簧5压缩。当然，逆时针旋转上盖4，第二台阶部11与第一台阶部10相配合，这样上盖4就会相对浮件6不断的上升，上盖4往远离下盖3的方向移动，使弹簧5拉伸。从而能够调节弹簧5的压缩量，即能够调节弹性恢复力。

可以理解的是，浮件6与中心块2上的定位柱7之间的距离在上述过程中是没改变的，所以浮动幅度没被改变。

下压浮件6直到定位块8和定位槽9分离，旋转浮件6并释放，让定位块8与相应的定位槽9卡扣固定，由于各定位槽9的纵向深度均不相等，这样操作后，浮件6就会被整体上移或下移，从而能调节魔方的浮动幅度。在这个调节过程中，上盖4也随着浮件6上移或下移，然后再旋转上盖4，使上盖4恢复到原来的高度，即弹性恢复力恢复到原来的大小，从而能调节浮动幅度，而使弹性恢复力没被改变。

综上，本实施例能实现魔方浮动幅度和弹性恢复力之间的分离调试，使得玩家可以同时兼顾适合的浮动幅度和弹性恢复力，有利于提高魔方的容错性能和防散架性能，也同时兼顾玩家对魔方的手感要求，调试动作方便快捷，省时省力，大大提高了魔方的转动性能。

本转动性能可调的魔方包括还包括磁性定位力调节组件，棱块和角块上分别设有用于容置磁性定位力调节组件的固定孔，磁性定位力调节组件设于固定孔中；

磁性定位力调节组件包括固定件101、调节件和磁铁103，固定件101固定于固定孔中，调节件上形成有用于容置磁铁103的安装腔室102，磁铁103位于安装腔室102中，固定件101盖设安装腔室102的开口，调节件与固定件101套接，调节件受力可相对固定件101转动；

调节件包括转动块104和偏心块105，转动块104与偏心块105固定连接，安装腔室102位于偏心块105上，转动块104的轴线与偏心块105的轴线相交，转动块104可相对固定件101转动，转动块104带动偏心块105同步转动，偏心块105带动磁铁103同步转动；

棱块和角块的磁性安装面上分别设有固定孔，各固定孔中均设有磁性定位力调节组件，棱块和角块之间卡接，使棱块和角块上相邻的两个磁性安装面上分别设有磁铁103，使得棱块和角块上相邻的两个磁性安装面之间通过磁性连接，通过转动棱块的磁性安装面和/角块的磁性安装面上的转动块104，转动块104带动与之对应的偏心块105同步转动，以调节棱块和角块上相邻的两个磁铁103之间的距离。

在本实施例中，固定件101和调节件的材质优选为塑料。偏心块105的圆心相对于外轮廓圆心即转动块104的圆心是偏心的，安装腔室102偏心设置，转动块104的圆心与固定件101的圆心同心，所以转动块104转动时，偏心块105内的磁铁103的位置相对固定件101是改变了的，而不是原地旋转，从而通过转动棱块的磁性安装面和/角块的磁性安装面上的转动块104，棱块和角块上相邻的两个磁铁103之间的距离能够得到调节，使上述两个磁铁103偏心转动而错位，即使棱块和角块上两个相邻的磁性安装面之间磁性定位力的大小能够得到调节，有利于满足不同人的喜好，省时省力，无需更换磁铁103，还可避免成本上升的现象。

作为本实施例中一种较佳的实施方式，固定件101与调节件之间卡接，固定件101与偏心块105之间卡接，固定件101和偏心块105两者中的一个设有卡块106，这两者中的另一个设有卡槽107，卡块106与卡槽107卡接，有利于使固定件101和调节件之间的连接更稳定可靠。

需要强调的是，卡块106的数量为两个，两个卡块106呈中心对称布置，卡槽107与卡块106相匹配。从而，可以使转动块104每次的转动都是180度。在起始时，卡块106与两个卡槽107中的一个卡接，转动块104完成转动动作后，卡块106与两个卡槽107中的另一个实现卡接。

更佳的实施方式是，在转动块104的外表面上设有用于指示转动方向的指示图样108，在本实施例中该指示图样108为箭头，有利于快速转动转动块104，实现磁性定位力的有效调节。

需要说明的是，棱块包括棱块主体109和两块棱色块110，棱块的磁性安装面位于棱块主体109上，棱块主体109的磁性安装面与角块的磁性安装面配合，棱块主体109的顶面设有与两块棱色块110配合扣合固定的棱块卡扣结构112，棱色块110上设有棱块限位板，棱块限位板与棱块卡扣结构112相隔，棱块限位板与棱块主体109的磁性安装面上的固定件101相抵顶，有利于调节件相对固定件101有效转动，棱块限位块111用于使固定件101固定于固定孔中。优选地，两块棱色块110可以是两块不同颜色注塑成型的棱色块110。

值得一提的是，棱块主体109的磁性安装面设有两个，每个磁性安装面上分别设有固定孔。

另外，角块包括角块主体113和三块角色块114，角块的磁性安装面位于角块主体113上，角块主体113的磁性安装面与棱块主体109的磁性安装面配合，角块主体113的顶面设有与三块角色块114配合扣合固定的角块卡扣结构115，角色块114上设有角块限位板，角块限位板与角块卡扣结构115相隔，角块限位板与角块主体113的磁性安装面上的固定件101相抵顶，有利于调节件相对固定件101有效转动，角块限位块116用于使固定件101固定于固定孔中。优选地，三块角色块114可以是三块不同颜色注塑成型的角色块114。

具体地，角块主体113的磁性安装面设有三个，每个磁性安装面上分别设有固定孔。

此外，棱块主体109及角块主体113的表面上分别设有用于容置润滑油的凹槽117。优选地，该凹槽117设为蜂窝结构，让每一滴进入魔方的润滑油都能更好的黏附到相邻的棱块主体109及角块主体113的两个接触面之间，使上述两个接触面之间的润滑效果更持久，让方块之间的贴合更紧密流畅，有利于提高魔方的工作效率。

使用时，转动魔方，使任意相邻的两层方块层错开一定角度，如45°，能够使棱块主体109的磁性安装面、角块主体113的磁性安装面露出，即该两个磁性安装面上的转动块104分别外露，通过转动棱块主体109的磁性安装面和/角块主体113的磁性安装面上的转动块104，棱块和角块上相邻的两个磁铁103之间的距离能够得到调节，使两层方块层复位时上述两个磁铁103偏心转动而错位，即使棱块和角块上两个相邻的磁性安装面之间磁性定位力的大小能够得到调节，使得相邻的两层方块层之间磁性定位力的大小能够得到调节，可有效提高魔方的转动性能，有利于满足不同人的喜好，满足玩家对魔方转动的手感需求，无需更换磁铁103和拆开魔方，方便快捷，省时省力，还可避免成本增加的现象。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。