专利名称：魔方桌的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种家庭娱乐、便利装置，尤其适用于家庭、娱乐场所供人们放松休闲娱乐。
背景技术：
首先，对于目前年轻人的娱乐形式主要基于电脑打游戏、看电影等；中年人则多为打牌麻将等。对于前者，缺少交流而且长期不利于身体健康；对于后者，娱乐的方式过于单调同时游戏形式缺少适当的运动。目前市面上流行ー种桌游吧的娱乐场所，其中娱乐形式大部分以纸牌、棋类为主，缺少动手的乐趣。其次，对于行动不便的人群，必要时需要自己拿取比较远的东西，目前没有任何方便的机构实现这一功能。最后，对于现今餐馆的餐桌有时不能满足多个人吃菜喜好。所以，魔方桌机构综合以上利弊应运而生。它主要针对娱乐， 基于此平台可以研发多款与之相关的游戏形式，其具有互动性强、动手乐趣、低碳环保、益智等诸多优点；同时，对于第二、三点也可起到相当的方便性。
发明内容
为了创造ー种新型的娱乐方式，本发明提供一种机械装置，在家庭、娱乐场所等，该装置在提供电源的情况下供2-4人进行基于装置的游戏，无论大人还是小孩，都可以简单方便地在桌子上操作，便可将桌面相关的零件进行位置变换。安全性高、操作方便、互动性强、游戏性强且益智。经过适当改装也可以应用于换菜、帮助残疾人等便利服务方向。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是主要包括特色零件鱼眼零件，特色零件回旋镖零件，电磁离合器，齿轮，轴。鉴于特色零件为非标准件，这里对两种零件做以下说明(I)鱼眼零件其ニ维形状为两等大圆圆心角所对90°的相交部分的形状(见图I左侧涂黑形状)，其厚度与限位桌面厚度相同。(2)回旋镖零件同四个鱼眼零件组成整圆(见图I右侧数字所在图形)，厚度与限位桌面相同，底部中心位置处镶有圆形软磁材料。机械装置主体结构有主轴、副轴和桌体。在副轴上其纵向从上到下依次分布回旋镖零件、电磁离合器、齿轮、扶手、轴承、轴承套；回旋镖零件与电磁离合器上表面接触，电磁离合器的孔和主轴过盈配合，副轴与齿轮通过平键相连接，副轴与扶手通过螺纹固定连接，副轴与轴承内圈过盈配合，轴承外圈与轴套间隙配合。在支撑桌体上，其纵向分布为限位桌面、鱼眼零件、铜碰珠、支撑桌面、桌架。鱼眼零件的下面中部镶有铜碰珠，在支撑桌面表面特殊位置处有圆窝，铜碰珠在此可陷入。限位桌面、支撑桌面与桌架通过法兰固定连接。支撑桌面以上，鱼眼零件与回旋镖零件在限位桌面内相互支撑；支撑桌面以下，桌架与主轴通过固定在桌架上的轴承套相互固定连接。主轴的轴线与桌面中心轴线共线，而其余四根副轴在以某一尺寸为边长的大正方形四个顶点处，该正方形的中心与桌面中心重合。在桌面上，以副轴为中心，以某ー尺寸为边长的小正方形上分布四个圆窝，用于鱼眼零件在滚动过程中识别特殊位置。铜碰珠几何中心到回旋镖几何中心的距离为小正方形对角线的一半。大正方形的边长为小正方形的三倍，且两种正方形之间成90°夹角。副轴和主轴装配及结构完全一致。由于主轴传动原理与副轴传动原理相同，因此，主要介绍主轴传动过程当所在轴电磁离合器吸合时，人用手转动扶手，扶手带动主轴转动，主轴带动其连接的齿轮转动，齿轮平面转动，齿轮平面是指由各轴上的齿轮组成的齿轮系构成的平面。当轴上的电磁离合器吸合时，该轴上的回旋镖在固定位置做定轴转动，由回旋镖零件给四周四个鱼眼零件传递转矩，同时，鱼眼零件依靠铜碰珠的滚珠在桌面上转动。当鱼眼零件转过90°倍数时会自动滑入支撑桌面上的圆窝中以示旋转到特殊位置。由于两回旋镖零件之间的鱼眼零件公用，所以四周的回旋镖零件可带动鱼眼零件进行下一个工作过程。本发明的独创效果是，通过转动替换回旋镖零件之间的鱼眼零件，可实现鱼眼零件在桌面预设单元内自由变换。本发明具有以下优点I)设计简单，功能多样。 2)拆装方便，重量轻，便于移动。3)娱乐功能突出，覆盖面广。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。图I为魔方桌鱼眼零件位置变换过程图2为魔方桌机械结构图中I.限位桌面，2.鱼眼零件，3.铜碰珠，4.回旋镖零件，5.支撑桌面，6.软磁材料，7.电磁离合器，8.副轴，9.齿轮，10.扶手，11.角接触轴承，12.轴承座，13.主轴，14.桌架，141.桌腿，142横梁。
具体实施例方式如图2，副轴8部分，回旋镖零件4下部嵌入电磁离合器7的软磁部分，电磁离合器7和轴过盈配合；电磁离合器7下方为与轴间隙配合的齿轮9，齿轮下方为扶手10，与轴通过螺纹连接；扶手10下方为角接触球轴承11，其外圈放入轴承座12，其内圈与主轴13过盈配合。主轴13部分，从上至下连接方式、顺序与副轴8—致，区别在于不设置扶手10。四根副轴8分别位于以主轴13为中心、以回旋镖零件4和鱼眼零件2组成的整圆的直径为边长的正方形的顶点处。桌体部分，鱼眼零件2如图I所示，分布在回旋镖零件4的四周，其下部几何中心处镶有铜碰珠3。其中主轴13与副轴8的连心线的中心为定位圆窝之所在，圆窝以轴的轴线为中心对称分布4个。限位桌面中空形状的部分可容纳5个回旋镖零件4和16个鱼眼零件2。桌面下部，桌架通过法兰和桌面连接，副轴8在桌腿组成的正方形边长的中点上。例如,如图I所示,将G中3. 3号位和4. 4号位移动到I. I号位和I. 2号位需做如下操作使3号和4号电磁离合器7同时通电，然后旋转扶手10，扶手10的旋转带动齿轮9哨合旋转，因为只有3号和4号电磁离合器7通电,所以只有3号和4号副轴12的动力可通过齿轮9传到3号和4号所在回旋镖零件4上，将扶手10顺时针旋转180°可分别将3. 3号位的鱼眼零件2和4. 4号位上的鱼眼零件2旋转到3. 2号位和4. I号位(图1_B)。当旋转过90°的倍数吋，镶在鱼眼零件2下的铜碰珠3会自动落入圆窝中，这样可以实现准确定位。同理操作，接通主轴13上的电磁离合器7，旋转扶手10，扶手10带动齿轮9平面啮合旋转。主轴13带动3. 2号位旋转到I. 4号位，同吋，4. I号位到达3. 2号位(图1-C)。关闭主轴13上的电磁离合器7，打开I号轴上的电磁离合器7，旋转扶手10使I. 4号位上的鱼眼零件2到达I. 2号位(图1-D)；同理，使3. 2号位转至I. 4号位(图1-E)，最后，再使I号副轴电磁离合器7吸合，将I. 2号位和I. 4号位上的鱼眼零件运输到I. I和I. 2号位上(图1-F)。综上，操作完毕。需要注意的是，主轴13的回旋镖零件4旋转时，其他副轴8上的回旋镖零件4不能旋转；4个副轴8上的回旋镖零件4可以ー个或几个一起旋转，但主轴13上的回旋镖零件4不能同时旋转，这样做是为了防止机构卡死。
权利要求
1.一种魔方桌，为桌面机械装置，主要包括限位桌面、支撑桌面、鱼眼零件，回旋镖零件，电磁离合器，主轴及四个分布在主轴周围的副轴；其特征在于在主轴及每个副轴上，从上至下依次设置有回旋镖零件、电磁离合器、齿轮；其中鱼眼零件形状为两个大小相同的圆相交，两交点与圆心连线所成圆心角为90度时两圆的公共部分，回旋镖零件同四个鱼眼零件组成一个整圆；回旋镖零件旋转可带动周围四个鱼眼零件的旋转，主轴上的回旋镖零件与相邻的每个副轴上的回旋镖零件共用一个鱼眼零件；输入动力后，通过电磁离合器选择性吸合回旋镖零件，可实现桌面上指定的回旋镖零件的旋转，从而带动鱼眼零件旋转至桌面的不同位置。
2.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，回旋镖零件与轴间隙配合，电磁离合器、齿轮以及角接触球轴承与轴固连。
3.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，在限位桌面和支撑桌面所组成的桌壳内，包含5个回旋镖零件和16个鱼眼零件。
4.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，回旋镖零件与四个所述鱼眼零件组成一个整圆，从回旋镖零件上两顶点到圆心连线夹角为90°。
5.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，回旋镖零件的旋转动力由与轴固连的电磁离合器提供。
6.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，齿轮平面是由安装在主轴及其周围四个副轴上大小相同、端面共面且互相啮合的五个齿轮所组成。
7.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，回旋镖零件的旋转必须包括两步一、齿轮平面旋转，分配转矩；二、该回旋镖零件下方的电磁离合器吸合。
8.根据权利要求I所述的魔方桌，其特征在于，齿轮的旋转是通过旋转设置在轴上的扶手带动轴旋转，从而带动齿轮平面旋转。
全文摘要
一种魔方桌，为桌面机械装置，主要包括限位桌面、支撑桌面、鱼眼零件，回旋镖零件，电磁离合器，主轴及四个分布在主轴周围的副轴；其特征在于在主轴及每个副轴上，从上至下依次设置有回旋镖零件、电磁离合器、齿轮；回旋镖零件旋转可带动周围四个鱼眼零件的旋转，主轴上的回旋镖零件与相邻的每个副轴上的回旋镖零件共用一个鱼眼零件；输入动力后，通过电磁离合器选择性吸合回旋镖零件，可实现桌面上指定的回旋镖零件的旋转，从而带动鱼眼零件旋转至桌面的不同位置。
文档编号A63F9/08GK102861430SQ20121038550
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月12日 优先权日2012年10月12日
发明者陈劭, 朱俞溪, 桑大海, 张志敏, 李娜 申请人:北京林业大学