六棱柱魔方的制作方法

本实用新型涉及益智玩具领域，具体而言，涉及一种六棱柱魔方。

背景技术：

魔方又称魔术模块，是一种众所周知的益智玩具，通常是由若干个可相互转动的模块构成的正六面体，最常见的魔方是每个面是由3X3个模块构成的正六面体，六种不同颜色的纸片或图案平均分别贴设于每一个模块的外表面上，通过转动各模块，可以将贴在同一种颜色的纸片或图案的模块转到同一个3X3的面上，其中也有2X2的模块构成的魔方，随着魔方种类的不断增多，竞技形式的逐步规范，魔方早已不是单单作为一个玩具出现，而是已经逐步成为新兴的竞技项目，但大部分的魔方规格比较相似，不能吸引消费者的兴趣爱好，对于智力成长帮助小。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种六棱柱魔方，以改善传统魔方结构单一、不能够引起消费者兴趣、不利于智力开发的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

基于上述目的，本实用新型提供了一种六棱柱魔方，包括有：

中心连接件，

水平基础转动单元，所述水平基础转动单元包括三个第一基础转动块以及三个第二基础转动块，所述三个第一基础转动块与三个所述第二基础转动块交错设置且构成六棱柱结构，所述水平基础转动单元以所述中心连接件的中心轴线为轴线转动连接于所述中心连接件；每个所述第一基础转动块以垂直于所述中心轴线的第一转动轴线为轴线转动连接于所述中心连接件，每个所述第二基础转动块以垂直于所述中心轴线的第二转动轴线为轴线转动连接于所述中心连接件；所述第一基础转动块以及与其相邻的两个所述第二基础转动块绕所述第一转动轴线相对于所述中心连接件同步转动，所述第二基础转动块以及与其相邻的两个所述第一基础转动块绕所述第二转动轴线相对于所述中心连接件同步转动，

以及至少一对成对设置的从动转动单元，每个所述从动转动单元包括六个从动转动块，六个所述从动转动块周向排布且构成六棱柱结构，每个所述从动转动单元转动安装在所述中心连接件上，所述成对设置的从动转动单元位于所述水平基础转动单元的两侧；每个所述从动转动单元与所述水平基础转动单元同轴设置，所述从动转动块与所述第一基础转动块或者所述第二基础转动块对应设置，对应的所述从动转动块、所述第一基础转动块以及所述第二基础转动块绕所述第一转动轴线或者第二转动轴线同步转动。

在本实用新型较佳的实施例中，所述中心连接件为球体。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一基础单元的外围六棱柱上设置有两个弧形卡槽，所述两个弧形卡槽平行设置，每个所述弧形卡槽的槽深方向沿所述中心轴的径向向外，每个所述弧形卡槽与所述中心轴同轴设置，位于同一水平面上的三个所述弧形卡槽的槽底面围成圆柱面；位于所述第一基础单元两侧的水平转动单元为第一从动单元，每个所述第一从动单元的外围六棱柱上设置有弧形卡槽以及弧形卡接凸起，所述弧形卡槽与所述弧形卡接凸起平行设置，所述弧形卡接凸起与所述中心轴同轴设置，位于同一所述第一从动单元上的三个所述弧形卡接凸起的外周面围成圆柱面，所述弧形卡接凸起转动设置在对应的所述弧形卡槽中。所述第一基础转动件包括第一基体、第一转动盘以及第一转轴，所述第一转动盘安装在所述第一基体的内侧，所述第一转轴与所述第一转动盘同轴设置，所述第一转轴转动连接在所述中心连接件上，所述第一转轴的轴线过所述中心连接件的球心；所述第一基体沿所述中心轴线的两侧分别设置有卡接凸起，所述从动转动块上设置有卡接凸起以及卡接凹槽，所述第一基体上的卡接凸起与所述从动转动块上的卡接凹槽配合，所述第一基体与所述从动转动块转动连接且轴向限位连接，六个所述从动转动块上的所述卡接凹槽围成截面为圆形的环形结构。

在本实用新型较佳的实施例中，所述卡接凸起包括基部和卡接部，所述基部为拱形板状，所述卡接部为弧形板状，所述基部的一侧安装在所述第一基体上，所述基部的另一侧安装有所述卡接部；

所述卡接凹槽包括第一槽段和第二槽段，所述第一槽段与所述第二槽段连通，所述第一槽段与所述第二槽段的断面形状呈“L”形，所述第一槽段的槽口位于所述从动转动块沿所述中心轴线方向的一侧面上，所述基部转动设置于所述第一槽段，所述卡接部转动设置于所述第二槽段。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一基础转动块还包括紧固件，所述紧固件包括螺钉以及套设在所述螺钉外的弹簧，所述第一转轴通过所述螺钉螺接在所述中心连接件上。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第二基础转动件包括第二基体、第二转动盘以及第二转轴，所述第二转动盘安装在所述第二基体的内侧，所述第二转轴与所述第二转动盘同轴设置，所述第二转轴转动连接在所述中心连接件上，所述第二转轴的轴线过所述中心连接件的球心，所述第一转动盘贴合在所述中心连接件外，所述第一转动盘贴合在所述第二转动盘外；所述第二基体沿所述中心轴线的两侧分别设置有所述卡接凸起。

在本实用新型较佳的实施例中，所述中心连接件外设置有两两连通的三条环形限位槽，三条所述环形限位槽与三个所述第一基础转动块一一对应，每条所述环形限位槽与对应的所述第一转轴同轴设置，所述第二转轴行走在对应的所述环形限位槽中。

在本实用新型较佳的实施例中，所述水平基础转动单元设置有两个，所述第一基础转动块包括第三基体、第一半圆柱形转动轴以及第一球壳，所述第一半圆柱形转动轴安装在所述第二基体上，所述第一球壳安装在所述第一半圆柱形转动轴上，相对应的两个所述第一半圆柱形转动轴构成圆柱轴；

所述第二基础转动块包括第四基体、第二半圆柱形转动轴、第二球壳以及第三球壳，所述第二半圆柱形转动轴安装在所述第四基体上，所述第二球壳和第三球壳安装在所述第二半圆柱形转动轴上且沿所述第二半圆柱形转动轴间隔设置，所述第二球壳位于所述第四基体和所述第三球壳之间，相对应的两个所述第二半圆柱形转动轴构成圆柱轴；

所述中心连接件包括中间轴以及构成球体的两个半球体，两个所述半球体通过所述中间轴转动连接，所述中间轴过所述球体的球心，每个所述半球体过其球心的圆面上设置有三个第一连接槽和三个第二连接槽，所述三个第一连接槽和第二连接槽交错设置，所述第一半圆柱形转动轴转动插接在所述第一连接槽中，所述第一球壳贴合在所述半球体外；所述第二连接槽包括弧形槽和半圆形槽，所述半圆形槽和所述弧形槽连通，所述半圆形槽的中轴线过所述半球体的球心，所述第二半圆柱形转动轴转动设置于所述半圆形槽中，所述第二球壳贴合在所述第一球壳外，所述第三球壳转动设置在所述弧形槽中。

在本实用新型较佳的实施例中，每个所述半球体的球面上设置有两两连通的三条滑动槽，两个所述半球体上对应的两条所述滑动槽能够构成环形槽。

基于上述目的，本实用新型还提供了一种六棱柱魔方，包括：

两个水平基础转动单元，每个所述水平基础转动单元包括三个第一基础转动块以及三个第二基础转动块，所述三个第一基础转动块与三个所述第二基础转动块交错设置且构成六棱柱结构；所述第一基础转动块包括第三基体、第一半圆柱形转动轴以及第一球壳，所述第一半圆柱形转动轴安装在所述第二基体上，所述第一球壳安装在所述第一半圆柱形转动轴上，相对应的两个所述第一半圆柱形转动轴构成圆柱轴；

所述第二基础转动块包括第四基体、第二半圆柱形转动轴、第二球壳以及第三球壳，所述第二半圆柱形转动轴安装在所述第四基体上，所述第二球壳和第三球壳安装在所述第二半圆柱形转动轴上且沿所述第二半圆柱形转动轴间隔设置，所述第二球壳位于所述第四基体和所述第三球壳之间，相对应的两个所述第二半圆柱形转动轴构成圆柱轴；

中心连接件，所述中心连接件包括中间轴以及构成球体的两个半球体，两个所述半球体通过所述中间轴转动连接，所述中间轴过所述球体的球心，每个所述水平基础转动单元转动连接于所述中间轴，每个所述半球体过其球心的圆面上设置有三个第一连接槽和三个第二连接槽，所述三个第一连接槽和第二连接槽交错设置，所述第一半圆柱形转动轴转动插接在所述第一连接槽中，所述第一球壳贴合在所述半球体外；所述第二连接槽包括弧形槽和半圆形槽，所述半圆形槽和所述弧形槽连通，所述半圆形槽的中轴线过所述半球体的球心，所述第二半圆柱形转动轴转动设置于所述半圆形槽中，所述第二球壳贴合在所述第一球壳外，所述第三球壳转动设置在所述弧形槽中。

本实用新型实施例的有益效果是：

综上所述，本实用新型实施例提供了一种六棱柱魔方，其结构简单合理，便于制造加工，安装与使用方便，同时，该六棱柱魔方结构新颖，能够提起消费者的兴趣，且操作灵活可靠，有效的锻炼了动手、动脑的能力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例的三层六棱柱魔方的示意图；

图2为本实用新型实施例的三层六棱柱魔方的爆炸示意图；

图3为本实用新型实施例的五层六棱柱魔方的示意图；

图4为本实用新型实施例的六棱柱魔方的水平基础转动单元的剖视示意图；

图5为本实用新型实施例的六棱柱魔方的中心连接件的示意图；

图6为本实用新型实施例的六棱柱魔方的第一基础转动块的分解示意图；

图7为本实用新型实施例的六棱柱魔方的第一基础转动块的示意图；

图8为本实用新型实施例的六棱柱魔方的第二基础转动块的分解示意图；

图9为本实用新型实施例的六棱柱魔方的第二基础转动块的示意图；

图10为本实用新型实施例的六棱柱魔方的从动转动块的示意图；

图11为本实用新型实施例的双层六棱柱的示意图；

图12为本实用新型实施例的双层六棱柱的分解示意图；

图13为本实用新型实施例的双层六棱柱魔方的半球体的示意图；

图14为本实用新型实施例的双层六棱柱魔方的第三基体的示意图；

图15为本实用新型实施例的双层六棱柱魔方的第四基体的示意图；

图16为本实用新型实施例的四层六棱柱魔方的示意图。

图标：100－中心连接件；110－环形限位槽；120－半球体；130－第一连接槽；140－第二连接槽；141－弧形槽；142－半圆形槽；150－中间轴；200－水平基础转动单元；210－第一基础转动块；211－第一基体；212－第一转动盘；213－第一转轴；214－第一安装通孔；217－第一盖板；218－卡接凸起；2181－基部；2182－卡接部；220－第二基础转动块；221－第二基体；222－第二转动盘；223－第二转轴；224－第二安装通孔；225－第二盖板；230－第三基体；240－第一半圆柱形转动轴；250－第一球壳；260－第四基体；270－第二半圆柱形转动轴；280－第二球壳；290－第三球壳；300－从动转动单元；310－从动转动块；311－卡接凹槽；312－第一槽段；313－第二槽段。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“水平”、“内”、“外”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

请参阅图1－图4，本实施例提供了一种六棱柱魔方，包括有：

中心连接件100，

水平基础转动单元200，所述水平基础转动单元200包括三个第一基础转动块210以及三个第二基础转动块220，所述三个第一基础转动块210与三个所述第二基础转动块220交错设置且构成六棱柱结构，所述水平基础转动单元以所述中心连接件100的中心轴线为轴线转动连接于所述中心连接件100；每个所述第一基础转动块210以垂直于所述中心轴线的第一转动轴线为轴线转动连接于所述中心连接件100，每个所述第二基础转动块220以垂直于所述中心轴线的第二转动轴线为轴线转动连接于所述中心连接件100；所述第一基础转动块210以及与其相邻的两个所述第二基础转动块220绕所述第一转动轴线相对于所述中心连接件100同步转动，所述第二基础转动块220以及与其相邻的两个所述第一基础转动块210绕所述第二转动轴线相对于所述中心连接件100同步转动，

以及至少一对成对设置的从动转动单元300，每个所述从动转动单元300包括六个从动转动块310，六个所述从动转动块310周向排布且构成六棱柱结构，每个所述从动转动单元300转动安装在所述中心连接件100上，所述成对设置的从动转动单元300位于所述水平基础转动单元200的两侧；每个所述从动转动单元300与所述水平基础转动单元200同轴设置，所述从动转动块310与所述第一基础转动块210或者所述第二基础转动块220对应设置，对应的所述从动转动块310、所述第一基础转动块210以及所述第二基础转动块220绕所述第一转动轴线或者第二转动轴线同步转动。

六棱柱魔方的外观呈六棱柱形，结构新颖，能够提高用户的兴趣，利于用户智力开发和动手能力的增强。

需要说明的是，第一基础转动块210、第二基础转动块220和从动转动块310的圆心角均为60度。

实际加工时，魔方可以设置为奇数层和偶数层，设置为基数层时，设置有一层水平基础转动单元200，在水平基础转动单元200的两侧设置有成对的从动转动单元300，例如魔方的总层数可以是三层、五层、七层等。魔方设置为偶数层时，可以仅设置两层水平基础转动单元200，不设置从动转动单元300，或者设置两层水平基础转动单元200，在水平基础转动单元200的两侧设置成对的从动转动单元300，例如魔方的总层数可以是两层、四层、六层等。

请参阅图2和图5，本实施例中，当魔方设置为奇数层时，可选的，中心连接件为球体状，中心连接件的球面设置有两两连通的三条环形限位槽110，每条环形限位槽110呈圆形状，三条环形限位槽110的中轴线相交于中心连接件的球心上。每条环形限位槽110的断面形状可以是等腰梯形或者U形，便于加工。

请参阅图6－图7，可选的，第一基础转动件包括第一基体211、第一转动盘212以及第一转轴213，第一转动盘212安装在第一基体211的内侧，第一转轴213与第一转动盘212同轴设置，第一转轴213转动连接在中心连接件100上，第一转轴213的轴线过中心连接件100的球心。安装时，利用紧固件实现第一转轴213和中心连接件100的连接。进一步的，紧固件包括螺钉和套设在螺钉外的弹簧，在第一基体211上设置有第一安装通孔214，将第一转轴213从第一安装通孔214中插入，在第一转轴213上设置有贯穿第一转轴213且与第一转轴213同轴设置的通孔，将螺钉插入第一转轴213的通孔中，然后将螺钉螺接在中心连接件100上，弹簧位于螺钉与第一转轴213之间，转动时手感更好，且不易松动。三根第一转轴213与三条环形限位槽110一一对应，第一转轴213的中轴线同时穿过环形限位槽110的圆心以及中心连接件的球心。进一步的，在第一基体211外侧设置有第一盖板217，将第一安装通孔214盖设住，提高魔方的观赏性。三个第一转动盘212沿垂直于中心轴线的截面位于同一圆周上，满足水平转动需求。

请参阅图10，进一步的，第一基体211沿中心轴线的两侧分别设置有卡接凸起218，从动转动块310上设置有卡接凸起218以及卡接凹槽311，第一基体211上的卡接凸起218与从动转动块310上的卡接凹槽311配合，第一基体211与从动转动块310转动连接且轴向限位连接，六个从动转动块310上的卡接凹槽311围成截面为圆形的环形结构。卡接凸起218包括基部2181和卡接部2182，基部2181为拱形板状，卡接部2182为弧形板状，基部2181的一侧安装在第一基体211上，基部2181的另一侧安装有卡接部2182；卡接凹槽311包括第一槽段312和第二槽段313，第一槽段312与第二槽段313连通，第一槽段312与第二槽段313的断面形状呈“L”形，第一槽段312的槽口位于从动转动块310沿中心轴线方向的一侧面上，基部2181转动设置于第一槽段312，卡接部2182转动设置于第二槽段313。

请参阅图8和图9，本实施例中，第二基础转动件包括第二基体221、第二转动盘222以及第二转轴223，第二转动盘222安装在第二基体221的内侧，第二转轴223与第二转动盘222同轴设置，第二转轴223转动连接在中心连接件100上，安装时，在第二基体221上设置第二安装通孔224，将第二转轴223插接固定在第二安装通孔224中，在第二基体221外盖设第二盖板225，将第二安装通孔224封堵住。第二转轴223滑动设置于环形限位槽110中，第二转轴223的轴线过中心连接件100的球心，第二转动盘222贴合在中心连接件100外，第一转动盘212贴合在第二转动盘222外；第二基体221沿中心轴线的两侧分别设置有卡接凸起218。第一基础转动件将第二基础转动件包裹住，整体结构紧凑，转动时，第一基体211和第二基础能够在中心连接件外转动。三个第二转动盘222沿垂直于中心轴线的截面位于同一圆周上，满足水平转动需求。

需要说明的是，沿中心轴线的长度方向的最外层的从动转动块310可以只设置卡接凹槽311，其为最外层，不需要在其外侧连接从动转动块310，因此，只加工卡接凹槽311即可，降低加工难度，节省成本。

请参阅图11和图16，本实施例中，魔方设置为偶数层时，分为两种情况，魔方可以仅为两层，即魔方仅包括两层水平基础转动单元200，两层水平基础单元通过中心连接件连接。

请参阅图14，可选的，第一基础转动块210包括第三基体230、第一半圆柱形转动轴240以及第一球壳250，第一半圆柱形转动轴240安装在第三基体230上，第一球壳250安装在第一半圆柱形转动轴240上，相对应的两个第一半圆柱形转动轴240构成圆柱轴。

请参阅图15，可选的，第二基础转动块220包括第四基体260、第二半圆柱形转动轴270、第二球壳280以及第三球壳290，第二半圆柱形转动轴270安装在第四基体260上，第二球壳280和第三球壳290安装在第二半圆柱形转动轴270上且沿第二半圆柱形转动轴270间隔设置，第二球壳280位于第四基体260和第三球壳290之间，相对应的两个第二半圆柱形转动轴270构成圆柱轴。

请参阅图12和图13，中心连接件包括中间轴150以及构成球体的两个半球体120，两个半球体120通过中间轴150转动连接，中间轴150过球体的球心，每个半球体120过其球心的圆面上设置有三个第一连接槽130和三个第二连接槽140，三个第一连接槽130和第二连接槽140交错设置，第一半圆柱形转动轴240转动插接在第一连接槽130中，第一球壳250贴合在半球体120外；第二连接槽140包括弧形槽141和半圆形槽142，半圆形槽142和弧形槽141连通，半圆形槽142的中轴线过半球体120的球心，第二半圆柱形转动轴270转动设置于半圆形槽142中，第二球壳280贴合在第一球壳250外，第三球壳290转动设置在弧形槽141中。需要说明的是，两层水平基础转动单元200的相对应的两个第一连接槽130构成环形限位凹槽。

魔方设置为大于两层的偶数层时，在两层水平基础转动单元200的两侧安装从动转动单元300即可，从动转动单元300成对设置。

实际操作过程中，第一基础转动块210和与其相邻的两个第二基础转动块220同步绕着第一转轴213转动，两个第二基础转动块220的第二转轴223在对应的环形限位槽110中滑动，这样实现了魔方纵向的转动，水平基础转动单元200和从动转动单元300围绕中心连接件的转动为水平方向的转动。奇数层的魔方，水平方向转动的角度为60度的整数倍，纵向的转动角度为180度的整数倍；偶数层的魔方，水平方向转动的角度为120度的整数倍，纵向的转动角度为180度的整数倍。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。