专利名称：互插式多层魔方的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有组合部件的其它玩具，特别是一种多层魔方。
在目前常玩的魔方，其排数为3，以一定的结构拼合而成，六面着上不同颜色。零件单体以内嵌式进行稳固运动，魔方的内部空间提供给零件单体圆的运动轨迹。其不足之处为层数少，易于组合成特定图案或色彩，变化不大，趣味性不够，难度不大，且其结构方式使其不能组合成5层、7层或更多层数的多层魔方。
本实用新型的目的是提供一种互插式组合的多层魔方。
本实用新型用如下方式实现的中心体的六个孔和六个螺孔，它们对应经螺栓穿过单元立方体上的孔和螺孔连接单元立方体，所述的单元立方体上有三个或三个以上配合面上有凹槽或凸拱或凹槽与凸拱的组合，相邻的单元立方体上的凸拱与凹槽相互配合组成魔方整体。单元立方体的凹槽或凸拱采用圆弧形，保证配合中心至旋转中心的距离基本相同。多层魔方的层数是基数。
多层魔方装配牢固，运转灵活，因可多层组合，使魔方玩耍时变化性更多，六个面不再是单一着不同颜色，而可以增加填写不同数字、文字、图案、诗词、外文、公式等等。使多层魔方具有更高趣味性、吸引性及开发智力的作用。由于玩魔方对使用者手指间关节及手腕部产生连续的曲伸作用，并且眼看、心想、手动一起用，对人体起到一定的开发智力和运动保健功能。在组合成魔的多个单元立方体上采用凸凹配合的结构，使其达到相对运动、支撑稳固、相互对换的目的。
图1互插式多层魔方剖面结构示意图图2拆去任意面中心部份(9块)及有关零件结构示意图图3为
图1的A局部放大示意图图4中心体主视图图5中心体剖示示意图图6顶角单元立方体主视图图7为图6剖示图图8为图6左视图图9外边偏角单元立方体主视图
图10为图9右视图
图11为图9俯视图
图12外边中角单元立方体主视图
图13为
图12俯视图
图14为
图12右视图
图15二边角单元立方体主视图
图16为
图15俯视图
图17为
图15左视图
图18二边中角单元立方体主视图
图19为
图18左视图图20为
图18俯视图图21中心面单元立方体主视图图22为图21俯视图图23为图21左视图图24为各块单元立方体的凸拱与凹槽的结构示意图
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明本实用新型的技术方案可制造出5层、7层、9层或更多层数<必须为奇数层数>的魔方。附图介绍的实施例为5层的互插式魔方。本5层的互插式魔方由中心体7的六根双十字连接柱端头分别用螺栓9穿过中心面单元立方体6上的孔15、螺孔16和中心体7上的孔17、螺孔18将中心体7与中心面单元立方体6连接，圆柱盖10填塞在中心面单元立方体6的孔15内，使表面成平滑表面，为了使中心面单元立方体6转动灵活些，可将螺栓9套入垫圈11、弹簧8后再旋装进中心面单元立方体6和中心体7的孔和螺孔内。然后将二边中角单元立方体5、二边角单元立方体4、外边中角单元立方体3、外边偏角单元立方体2和项角单元立方体1的凸拱13和相邻单元立方体的凹槽14相插配合成整体，本实施例的单元立体均为正立方体。
顶角单元立方体1，见附图6、7、8，在靠近本身立方体的其中一个角的三面，都有一段向角尖方向呈弧形的凸拱13，每一段凸拱两端与相邻的两个面属同一平面，且三段凸拱13的中心线相互配合，它们围成有三个呈90°角开口、中间隆起一个正立方体顶角的圈。顶角的三段凸拱13分别与相邻的三个外边偏角单元立方体2的凹槽14配合，顶角的六个面中有三个没有凸拱或凹槽面作魔方外表面的一部分。外边偏角单元立方体2，见附图9、10、11，在此单元立方体的一面有一段与顶角单元立方体1的凸拱13相配合的凹槽14，与此平面平行的一面有一段凸拱13，此凸拱13与相邻的外边中角单元立方体3的凹槽14相配合，在此凸拱13两端所属同一面的两个面分别有向此凸拱13方向呈弧形的一段凸拱13，两个面的此凸拱13一端的位置分别远离前述的另一个凸横13，且端面与前述凸拱13同属一个平面，另一端分别靠近凹槽14，且端面与凹槽14底部呈直线状，此凸拱13又分别与相邻的二边角单元立方体4凹槽14相配合。外边偏角单元立方体2没有凸拱或凹槽的两个面作魔方外表面的一部分。外边中角单元立方体3，见附
图12、13、14，此件因在边角单元立方体的中间位置，因此，在其相互平行的两个面中分别有一段与相邻外边偏角单元立方体2的凸拱13相配合，与外边偏角单元立方体2的凹槽14两个端面同属一个平面的两个面中分别有一段向这两个面相交线中心呈弧形的凸拱13，且凸拱13的两端的位置分别远离凹槽14等距离，两端面分别与凹槽14同属一个平面。外边中角单元立方体3没有凸拱或凹槽的两个面作魔方表面的一部分。二边角单元立方体4，见附
图15、16、17，其相邻的两个面分别有一段与外边偏角单元立方体2的凸拱13相配合的凹槽14，与凹槽14分别平行的两个面，每一面有一段与二边中角单元立方体5相配合的凸拱，没有凹槽或凸拱的面作魔方的外表面一部分。二边中角单元立方体5，见附
图18、19、20，其一面有一段与外边中角凸拱13相配合的凹槽14，与此凹槽14平行的面有一段与中心面单元立方体6相配合的凸拱13，与此凹槽14两端面同属一个面的两个面中分到有一段与二边角凸拱13相配合的凹槽14。没有凸拱或凹槽的面作魔方外表面。中心面单元立方体6，见附图21、22、23，在其围成一周的四个面分别有一段与二边中角单元立方体5的凸拱13相配合的凹槽14，在中心位置有与凹槽围成的四个面相平行的连续贯通的孔15、螺孔16。
对魔方的结构简要综合其特征是1、任意层数的互插式魔方的每一个单元立方体的凸拱13或凹槽14的形状都是相近似的或相同的，本实施例5层互插式魔方采用顶部半圆形平滑过渡结构，可比喻为其形状象一段弯曲的火车隧道的内部空间。2、任意层数互插式魔方的不同名称的单元立方体之间及不同层数互插式魔方的相同名称的单元立方体之间，所采用凸拱或凹槽或凸拱、凹槽的位置、方向、弧度都会有所不同。这取决于魔方的层数、体积及零件单元立方体所在的几何位置。例如，7层的互插式魔方每个配合面必须有两道配合轨迹。3.任意层数互插式魔方的单元立方体凸拱、凹槽采用圆弧的半径，即配合面中心至面旋转中心的距离都必须一致，这样才能保证零件单元立方体的对换及运作。半径取决于魔方的体积及层数。例如7层的互插式魔方，配合面有两道配合轨迹即有凹槽或凸拱或凹槽和凸拱均有，因此有两种标准半径，根据零件的位置决定。
权利要求1.一种互插式多层魔方，其特征在于中心体[7]有六个孔[17]和六个螺孔[18]，它们对应经螺栓[9]穿过单元立方体[6]上的孔[15]和螺孔[6]连接单元立方体[6]，所述单元立方体上有三个或三个以上配合面上有凹槽[14]或凸拱[13]或凹槽[14]与凸拱[13]的组合，相邻的单元立方体上的凸拱[13]与凹槽[14]相互配合组成魔方整体。
2.根据权利要求1所述多层魔方，其特征在于单元立方体上的凹槽[14]或凸拱[13]采用圆弧形，保证配合中心至面旋转中心的距离基本相同。
3.根据权利要求1所述多层魔方，其特征在于多层魔方的层数是奇数。
专利摘要一种互插式多层魔方,它由中心体连接单元立方体,所有单元立方体上有三个或三个以上配合面上有凹槽或凸拱或凹槽与凸拱的组合,相邻的单元立方体上的凸拱与凹槽相互配合组成魔方整体。具有装配牢固、运转灵活,因可多层组合,使魔方玩耍时变化性更多,六个面可涂不同颜色、数字、文字、图案、诗词、外文、公式等,使多层魔方具有更高的趣味性、吸引性及开发智力和运动保健功能的作用。
文档编号A63F9/06GK2300435SQ9723840
公开日1998年12月16日 申请日期1997年6月18日 优先权日1997年6月18日
发明者罗铁军 申请人:罗铁军