专利名称:五层魔方和五层魔球的制作方法
本发明是关于三维五层立方体和五层表面为球体的，共有六个5×5表面，由98个小块组成作为一个整体，可以围绕其中心转动而不会散开的高智能玩具装置。
魔方是魔术立方体的简称，匈牙利教授鲁毕克发明的共有六个3×3表面的三层魔方，于1975年取得专利权，该魔方表面由26个小方块组成，六面涂有六种不同的颜色，组装后可以围绕其中心转动而不会散开。该魔方所有可能的颜色图案一共有4.3252003×1019个。魔方的问世，引起了世界上许多人的兴趣，也引起了许多数学家、物理学家、化学家、建筑学家、计算机程序专家的注意。魔方解法的本身就是一个数学问题。数学家应用群论研究魔方，甚至已发展为一门新的数学分支-独立的立方体学魔方与近代粒子物理学《夸克禁闭原理》有趣的巧合，引起了物理学者的注意化学家将研究分子结构而编制的计算机程序用于开解魔方上在我国也曾产生过一时的魔方热。因此，魔方不仅仅是一种有趣的智力玩具，而且有更深的科学意义。鲁毕克和其他立方体爱好者都正在为研制六个4×4的四层魔方及各种类型的立方体努力探索着。
注[1][2]。
本发明的目的是为了提供一种共有六个5×5表面的五层立方体和五层球体装置。其表面由98小块组成，其任何一组小块都可以围绕其中心转动，达到移动小块位置的目的。六个表面层涂有六种不同颜色，该装置可组成的颜色图案共有8！×12！×24！×24！×24！×38×236×1/60＝3.466355677×1097个。
由于有上述天文数字的图案变化，可以组成我们日常实用的图案、阿拉伯数字、汉语拼音字母、英文字母等，其深远的科学意义是无法估计的。本发明的具体结构由以下实施例及其附图给出。
图1是本发明五层魔方的外形图。
图2是本发明五层魔球的外形图。
图3是本发明五层魔方的剖面图。
图4是本发明五层魔球的剖面图。
为了说明图1、图2外形图中98个小块在结构上所处的原始准确位置和方向，现以英文第一个字母的大写分别表示六面体的上U、下D、前F、后B、左L、右R六个面层，并且用矩阵表示法下标表示该块在该面所处的准确位置和方向。在制造产品时可不标出。
(1)、6个中心块分别为U33、D33、F33、B33、L33、R33(2)、24个内中边块分别为U23、U32、U34、U43、D23、D32、D34、D43、F23、F32、F34、F43、B23、B32、B34、B43、L23、L32、L34、L43、R23、R32、R34、R43;
(3)、24个内边角块分别为U22、U24、U42、U44、D22、D24、D42、D44、F22、F24、F42、F44、B22、B24、B42、B44、L22、L24、L42、L44、R22、R24、R42、R44(4)、12个中边块分别为(U53F13)、(U13B13)、(U31L13)、(U35R13)、(D13F53)、(D53B53)、(D31L53)、(D35R53)、(F35R31)、(F31L35)、(B31R35)、(B35L31)(5)、24个左右边块分别为(U52F12)、(U54F14)、(U12B14)、(U14B12)、(U21L12)、(U41L14)、(U25R14)、(U45R12)、(D12F52)、(D14F54)、(D52B54)、(D54B54)、(D21L54)、(D41L52)、(D25R52)、(D45R54)、(F21L25)、(F41L45)、(F25R21)、(F45R41)、(B21R25)、(B41R45)、(B25L21)、(B45L41)(6)、8个边角块分别为(U55F15R11)、(U51F11L15)、(U11B15L11)、(U15B11R15)、(D11F51L55)、(D15F55R51)、(D51B55L51)、(55B51R55)。
下面结合图3、图4剖面图详细说明依据本发明提出的结构装置的细节及工作情况。在图3、图4中可以看出五层魔方和五层魔球装置，内部结构完全一样，只是两者外形不同。依据本发明装置内部结构，将边角块(6)、左右边块(5)、中边块(4)改变外形，还可设计出其他形状的多面体，如多棱形多面体，由于其表面增多，涂上六种以上颜色，就可以组成多于3.466355677×1097个的图案。从图3、图4剖面图可以看出该两种装置各包括一个六分支连轴节(7)，其六个端点用螺钉(8)及弹簧(9)与6个中心块(1)连接，24个内中边块(2)分别卡在各自不同方位的中心块上，24个内边角块(3)分别卡在各自相应的中心块和内中边块上，12个中边块(4)分别卡在内中边块上，24个左右边块(5)分别卡在内边角块上，8个边角块(6)分别卡在左右边角块上，这样组合起来，调整6个中心块(1)上的螺钉(8)的松紧，即可使各小块转动自如，最后贴上六个中心块的盖板(10)。
以上各块另件均可用硬塑料或其他材料加工。组装后六个面层表面的不同颜色，可以用带颜色塑料片粘贴或涂复不同颜色，使图案变化无穷。制造成功后只要顺序转动各组小块，就可以把任何小块移动到相应位置上，组成需要的图案、阿拉伯数字、各种字母等。
注
1
见附件1《魔方解法》附录部分，(美)詹·诺尔斯著，世界知识出版社出版。
2
见附件2《怎样玩魔方》三、四、五、六、部分，邓治民编。广东科技出版社出版。
权利要求
五层魔方和五层魔球是有六个5×5表面的五层立方体和五层球体装置，其表面由98小块组成，其任何一组小块都可以其中心转动，达到移动小块位置的目的。其特征在于1、该装置包括一个六分支连轴节(7)，其六个端点用螺钉(8)及弹簧(9)与6个中心块(1)连接，24个内中边块(2)分别卡在各自不同方位的中心块上，24个内边角块(3)分别卡在相应的中心块和内中边块上，12个中边块(4)分别卡在内中边块上，24个左右边块(5)分别卡在内边角块上，8个边角块(6)分别卡在左右边角块上，这样组合起来，调整6个中心块(1)上的螺钉(8)的松紧，即可使各小块转动自如，最后贴上六个中心块的盖板(10)。2、五层魔方和五层魔球装置内部结构完全一样，只是两者外形不同，依据本发明装置内部结构，将边角块(6)、左右边块(5)、中边块(4)改变外形，还可设计出其他形状的多面体，如多棱形多面体。
专利摘要
五层魔方和五层魔球是本发明提供的关于三维五层立方体和五层表面为球体的，共有六个5×5表面由98个小块组成作为一个整体，可以围绕其中心转动而不会散开的高智能玩具装置。该装置的特点是比匈牙利教授鲁毕克发明的共有六个3×3表面的三层魔方图案颜色变化信息量加大了。该三层魔方图案颜色变化一共有4.3252×10
文档编号A63F9/06GK85106592SQ85106592
公开日1986年7月2日 申请日期1985年9月3日
发明者温金纯, 史玉凤, 温蕾, 温泉 申请人:温金纯导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan