专利名称：正二十面魔方的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种魔方，具体涉及一种具有正二十面魔方。
背景技术：
魔方作为开发智力的玩具，备受人们推崇，现阶段，已经出现了一些以魔方为道具的竞技比赛。传统的魔方包括二阶、三阶、四阶等，也称之为等阶魔方，其外形呈立方体，以较为流行的三阶魔方为例，包括二十六个小方块和一个三维连接轴组成，小方块包括有六个在面中心的中心块，八个在角上的角块，十二个在棱上的棱块；每个面纵横都分为三层，每层都可自由转动，通过层的转动改变小方块在立方体上的位置，各部分之间存在着制约关系，立方体各个面上有颜色，同一个面的各个方块的颜色相同，面与面之间颜色都不相同，这种最初状态就是魔方的原始状态，打乱其颜色的排列顺序后，通过人们的空间思维能力以及·记忆力，将其恢复到原始状态，达到锻炼思维以及娱乐的目的。由于人们已经熟练的掌握了传统魔方的复位技巧及规律，可快速的按照一定的思路实现复位，因此，现有的魔方已经很难满足人们的娱乐要求，尤其是在一些益智竞赛过程中，运用传统的立方体构型魔方已经很难评比人们操作魔方的技术水平，因此，开发一种较为复杂的魔方，用以开发人们的空间思维能力以及适应竞赛的要求，已经成为业内关注的焦点。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种正二十面魔方，其具有较高的可玩性，可最大限度的开发玩家的空间思维能力，并能够适应竞赛的要求。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案正二十面魔方，该魔方呈正二十面体，其包括，内核，内核上向外伸出十二个或二十个轴头；十二个连轴，每一个连轴的外侧端设置有一挂装部，相邻的三个挂装部围成的空间内具有一与该相邻的三个挂装部嵌套的球面单元，球面单元共有二十个，所有的球面单元与挂装部的外表面形成第一球面；相邻两球面单元之间形成一个挂装槽；当轴头的为十二个时，每一个连轴一一对应的连接在轴头的外侧端部，连轴的中心轴和与其对应的轴
头的中心轴重合,且连轴能够绕其中心轴自转；当轴头为二十个时，每一个球面单元--对
应的连接在轴头的外侧端部，球面单元的中心轴和与其对应的轴头的中心轴重合，且球面单元能够绕其中心轴自转；十二个角块，分别位于该魔方的十二个顶点处；二十个中块，分别位于该魔方的每一个面上；每一个中块的周缘均布有三个外中块；每一个中块的内侧被限定在位于其周缘的外中块与第一球面之间；[0013]相邻两个面上相对的两个外中块之间设置有棱块；相邻的两个面共用边的中间位置处设置有一挂装块，挂装块穿过挂装槽，其内侧端被限定在挂装槽的内侧；位于挂装块周缘的外中块、棱块的内侧均被限定在第一球面和该挂装块主体部分之间；每一个角块的内侧均被限定在位于其周缘的外中块、棱块的内侧与第一球面之间。中块的内侧具有一中块弧形片、外中块的内侧具有一外中块弧形片、棱块的内侧具有一棱块弧形片、角块的内侧具有一角块弧形片；所有的中块弧形片、外中块弧形片、棱块弧形片以及角块弧形片围成一个球形壳体，该球形壳体的内表面所成的球面与第一球面匹配。挂装块主体的内侧端通过一连杆连接有一挂板；球面单元的周缘均匀分布有三个弧形的内凹部，挂装槽由相邻两球面单元上互相对接的内凹部围成，与该挂装槽对应的挂·装块的挂板的外表面具有嵌入到该挂装槽内的嵌块，且该挂板被限定在该相邻的两球面单元内凹部边缘的内侧。球面单元上形成有三个延伸部，该三个延伸部分别位于相邻的两内凹部之间，延伸部的边缘设置有榫槽，连轴外侧端的挂装部边缘具有嵌入到榫槽内的榫头。挂装块主体的内侧面呈与球形壳体外表面匹配的弧面；棱块弧形片嵌入到挂装块主体与球形壳体之间；外中块弧形片嵌入到挂装块主体与球形壳体之间。外中块上具有第一外中块嵌入部、棱块上具有棱块嵌入部，第一外中块嵌入部以及棱块嵌入部均被限定在与其对应的角块的主体和角块弧形片之间。外中块上具有第二外中块嵌入部，该第二外中块嵌入部被限定在与其对应的中块的主体和中块弧形片之间。本实用新型的有益效果在于相比于传统的魔方，本实用新型魔方呈正二十面，并且每个面上具有相对较多的颜色模块，转动复位的难度较高，可最大限度的开发玩家的空间思维能力，并能够适应竞赛的要求。
图I为本实用新型魔方的结构示意图；图2为图I所示魔方的内部结构示意图；图3为内核、球面单元以及连轴的装配示意图；图4为多个球面单元的装配示意图；图5为挂装块与球面单元的装配示意图；图6为挂装块与外中块及棱块的装配示意图；图7为中心块、棱块的安装示意图；图8为外中块的结构示意图；图9为棱块的结构示意图。其中I、角块；11、主体；12、角块弧形片；[0036]2、中块；21、主体；22、中块弧形片；3、外中块；31、主体；32、外中块弧形片；33、嵌入部；34、嵌入部；4、棱块；41、主体；42、棱块弧形片；43、嵌入部；5、内核；51、轴头；6、连轴；61、轴端；62、挂装板；63、榫头；7、挂装块；71、主体；72、连杆；73、挂板；74、嵌块；8、球面单元；81、延伸部；82、榫槽；83、内凹部；84、挂装槽。
具体实施方式下面，结合附图以及具体实施方式
，对本实用新型做进一步描述如图1、2、3、4、5、6、7、8、9所示的魔方，其呈正二十面，每个面呈等边三角形，该魔方包括内核5、十二个连轴6、十二个角块I、二十个中块2，内核5具有十二个轴头51，该十二个轴头51均是从内核5的中心点向外延伸，魔方的十二个顶点分别落入该十二个轴头51中心轴的延长线上，即是说轴头51分别正对魔方的十二个顶点。十二个连轴6 —一对应的连接在轴头51的外侧端部，该连轴6包括轴端61以及位于轴端61外侧端部的挂装板62，轴端61的中心轴和与其对应的轴头51的中心轴重合，轴端61和轴头51通过轴向穿接其二者的螺钉连接在一起，使连轴6能够绕轴端61的中心轴自转，相邻的三个连轴6的挂装板62围成的空间内具有一球面单元8。球面单元8的周缘均匀分布有三个弧形的内凹部83，相邻的两内凹部83之间形成有一延伸部81，延伸部81的边缘设置有一榫槽82，挂装板62大致呈正五边形,在其五边形的每个边上均具有一榫头63,挂装板62边缘分布的五个球面单元8上的榫槽82分别被该挂装板62的榫头63嵌入，由此，实现挂装板62与球面单元8的连接，挂装板62的外表面以及球面单元8的外表面均是弧面，所有的挂装板62与球面单元8的外表面形成第一球面。当然，根据公知技术常识，上述挂装板62与球面单元8边缘的拼接方式，还可以采用其他的常用手段。相邻两球面单元8上的内凹部83对接形成一个挂装槽84。上述的二十个中块2分别位于魔方每一个面的中心位置，其外表面呈等边三角形，在每一个中块2的周缘均匀布置有三个外中块3，中块2的内侧被限定在位于其周缘的三个外中块3与第一球面之间。魔方相邻两个面上相对的两个外中块3之间设置有一棱块4 ;魔方相邻的两个面共用边的中间位置处设置有一挂装块7，该挂装块7从挂装槽84穿过，其内侧端被限定在挂装槽84的内侧，外侧则凸出于第一球面，位于挂装块7周缘的外中块3、棱块4的内侧均被限定在第一球面和挂装块7的主体71之间。挂装块7的主体71内侧通过一连杆72连接有一挂板73，该挂板73外侧表面具有一嵌块74，挂板73被限定在挂装槽84的内侧，嵌块74呈与挂装槽84匹配的梭形，其嵌入到挂装槽84内。中块2上设置有位于其主体21内侧的中块弧形片22，外中块3上设置有一位于其主体31内侧的外中块弧形片32，且在主体31的一侧设置有嵌入部33，在主体31的另一侧设置有嵌入部34，棱块4上设置有位于其主体41内侧的棱块弧形片42，在棱块4的主体41上还设置有一嵌入部43，角块I上设置有位于其主体11内侧的角块弧形片12。所有的中块弧形片22、外中块弧形片32、棱块弧形片42以及角块弧形片12拼合形成一个球形壳体，该球形壳体的内表面所成的球面与第一球面匹配，使得中块2、外中块3、棱块4以及角块I能够在第一球面上滑动。上述挂装块7起到挂接外中块3以及棱块4的作用，以保证所有的外中块3和棱块4不会散架，具体的是，外中块弧形片32嵌入到挂装块7主体71与球形壳体之间，棱块弧形片42嵌入到挂装块7与球形壳体之间。此外，需要保证中块2以及角块I不会散架，具体的是，上述外中块3的嵌入部34嵌装在中块2的主体21与中块弧形片22之间，利用外中块3将中块2挂装。外中块3的嵌入部33嵌装在角块I的主体11和角块弧形片12之间，同时，棱块4的嵌入部43嵌装在角块I的主体11和角块弧形片12之间，通过外中块3和棱块4将角块I挂装，角块I也相应的具备挂装棱块4的作用，如上述互相限定嵌套，可有效的防止魔方散架。上述挂装块7的主体71的内侧面为弧形面，其与球形壳体的外表面匹配，当转动 魔方时，可保证外中块3和棱块4相对于挂装块7相对运动的灵活性。本实用新型魔方的中块2、角块I、外中块3以及棱块4可以在其相应的面上形成多个互动面，具体的是魔方每一个面均具有十三个互动面，并且由于魔方具有二十个相同面，这就增加了魔方复原的难度。上述连轴6与轴头51通过螺钉连接，为了增加魔方的灵活性，可在连轴6和轴头51之间设置一弹性预紧装置，具体的是，在上述连轴6内增设一弹簧，在连轴6的轴向由外向内的开设一安装槽，螺钉由安装槽的内侧穿过连轴6的内侧端部与轴头51螺接，弹簧位于安装槽内并套在螺钉上，且该弹簧被限定在螺钉的外侧端与安装槽的底壁之间，弹簧对连轴6起到预紧的作用，并能够使得连轴6与轴头51之间具有一定的活动量，当魔方转动时，弹簧根据所施加的外力被压缩，避免魔方在转动时出现卡死。本实用新型的魔方中还可以采用具有二十个轴头51的内核，该采用二十个轴头51的魔方的方案与上述方案同样的包括二十个球面单元8，其他结构也相同，其不同在于，每一个球面单元8——对应的连接在轴头51的外侧端部，球面单元8的中心轴和与其对应的轴头51的中心轴重合，球面单元8能够绕其中心轴自转，魔方每一个面的几何中心分别落入二十个轴头51中心轴的延长线上；当然，上述的弹性预紧装置同样适用于该方案中球面单元8与轴头51的连接。对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
权利要求1.正二十面魔方，其特征在于，该魔方呈正二十面体，其包括， 内核，内核上向外伸出十二个或二十个轴头； 十二个连轴，每一个连轴的外侧端设置有一挂装部，相邻的三个挂装部围成的空间内具有一与该相邻的三个挂装部嵌套的球面单元，球面单元共有二十个，所有的球面单元与挂装部的外表面形成第一球面；相邻两球面单元之间形成一个挂装槽；当轴头的为十二个时，每一个连轴一一对应的连接在轴头的外侧端部，连轴的中心轴和与其对应的轴头的中心轴重合，且连轴能够绕其中心轴自转；当轴头为二十个时，每一个球面单元——对应的连接在轴头的外侧端部，球面单元的中心轴和与其对应的轴头的中心轴重合，且球面单元能够绕其中心轴自转； 十二个角块，分别位于该魔方的十二个顶点处； 二十个中块，分别位于该魔方的每一个面上； 每一个中块的周缘均布有三个外中块；每一个中块的内侧被限定在位于其周缘的外中块与第一球面之间； 相邻两个面上相对的两个外中块之间设置有棱块； 相邻的两个面共用边的中间位置处设置有一挂装块，挂装块穿过挂装槽，其内侧端被限定在挂装槽的内侧；位于挂装块周缘的外中块、棱块的内侧均被限定在第一球面和该挂装块主体部分之间； 每一个角块的内侧均被限定在位于其周缘的外中块、棱块的内侧与第一球面之间。
2.如权利要求I所述的正二十面魔方，其特征在于，中块的内侧具有一中块弧形片、夕卜中块的内侧具有一外中块弧形片、棱块的内侧具有一棱块弧形片、角块的内侧具有一角块弧形片； 所有的中块弧形片、外中块弧形片、棱块弧形片以及角块弧形片围成一个球形壳体，该球形壳体的内表面所成的球面与第一球面匹配。
3.如权利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，挂装块主体的内侧端通过一连杆连接有一挂板；球面单元的周缘均匀分布有三个弧形的内凹部，挂装槽由相邻两球面单元上互相对接的内凹部围成，与该挂装槽对应的挂装块的挂板的外表面具有嵌入到该挂装槽内的嵌块，且该挂板被限定在该相邻的两球面单元内凹部边缘的内侧。
4.如权利要求3所述的正二十面魔方，其特征在于，球面单元上形成有三个延伸部，该三个延伸部分别位于相邻的两内凹部之间，延伸部的边缘设置有榫槽，连轴外侧端的挂装部边缘具有嵌入到榫槽内的榫头。
5.如权利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，挂装块主体的内侧面呈与球形壳体外表面匹配的弧面；棱块弧形片嵌入到挂装块主体与球形壳体之间；外中块弧形片嵌入到挂装块主体与球形壳体之间。
6.如权利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，外中块上具有第一外中块嵌入部、棱块上具有棱块嵌入部，第一外中块嵌入部以及棱块嵌入部均被限定在与其对应的角块的主体和角块弧形片之间。
7.如权利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，外中块上具有第二外中块嵌入部，该第二外中块嵌入部被限定在与其对应的中块的主体和中块弧形片之间。
专利摘要本实用新型公开了一种正二十面魔方，其包括，内核，十二个连轴、十二个角块、二十个中块、连轴的外侧的挂装部与嵌套其间的球面单元的外表面形成第一球面；连轴或球面单元一一对应的连接在内核轴头的外侧端部，每一个中块的周缘均布有三个外中块；每一个中块的内侧被限定在位于其周缘的外中块与第一球面之间；相邻两个面上相对的两个外中块之间设置有棱块；相邻的两个面共用边的中间位置处设置有一挂装块；外中块、棱块被限定在挂装块与第一球面之间；每一个角块的内侧均被限定在位于其周缘的外中块、棱块的内侧与第一球面之间。本实用新型魔方每个面上具有相对较多的颜色模块，可最大限度的开发玩家的空间思维能力，并能够适应竞赛的要求。
文档编号A63F9/08GK202682752SQ20122023309
公开日2013年1月23日 申请日期2012年5月21日 优先权日2012年5月21日
发明者叶青, 艾坦·塞姆·赛尔 申请人:叶青