CN111494930A - 应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构及三阶魔方 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构及三阶魔方，通过将磁铁下移至魔方内部，既能减小克服磁力所需要的力矩，又能减轻块体的重量，减少拨动魔方旋转所需要的推力，提升了魔方的复原速度，同时通过设置于块体内部的旋升装置，仅通过拨动拨杆调整磁力棒底部的块体磁铁相对于轴心磁铁的距离，即可实现磁力大小的调整，并可通过更换磁力棒实现不同档位的磁力选择。

Description

应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构及三阶魔方

技术领域

本发明涉及一种具有相互之间可移动元件的智力玩具，特别涉及一种魔方，以及魔方中的轴心磁性定位机构。

背景技术

魔方比赛中通常采用较为复杂的魔方作为竞赛道具，比赛过程中，参赛选手需要快速转动，以求在最短的时间内完成魔方的重新排序。传统魔方，转动时依赖玩家的精准转动，需要使魔方每次转动特定角度，这样魔方就不容易卡死，而带有磁吸定位机构的魔方，通过磁性吸力让魔方在转动特定角度时角块会被磁力吸附，使得定位更精准。

但是，现有的磁吸定位机构具有如下技术问题：

(1)魔方产品磁吸结构都为顶面定位，即磁铁设置于块体内，导致旋转魔方时克服磁力所需要的力矩过小，进而对魔方复原速度有极大影响；

(2)现有磁吸结构，由于设置各块体内部的磁铁过多，重量偏重，不易爆发速度，影响消费者体验；

(3)市面魔方没有可换磁后还能调挡的多级调磁力结构，因而不能有效对多级磁力进行全兼容。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，旨在增加魔方旋转是克服磁力所需要的力矩，减轻魔方块体的重量，便于调整磁力，加大磁力调整的范围。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，所述魔方包括中心轴体和块体，所述中心轴体包括轴心和轴杆，所述块体包括块体主体、设置于所述块体主体顶部的色块和设置于所述块体主体底部的滑舌，其特征在于，所述磁吸定位机构包括设置于所述轴心的轴心磁铁，所述块体的侧壁设置有调节通孔，还包括磁力调节装置，所述磁力调节装置包括设置于块体主体内部的旋升组件和贯穿块体主体底部且可拆卸地连接于所述旋升组件底部的磁力棒，所述磁力棒底部设置有与所述轴心磁铁相对应的块体磁铁，所述旋升组件设置有延伸至所述调节通孔之内的拨杆，所述磁力棒随拨杆的拨动使旋升组件带动磁力棒上升或下降。

优选地，所述旋升组件包括基座和盖于所述基座之上并与基座旋转卡接的转板，其中，所述基座包括：至少两个设置于下端面的、绕所述基座中心对称分布的、且圆心为所述基座中心的弧形通孔，设置于所述弧形通孔首端的卡接口，设置于下端面的、且靠近弧形通孔末端的、位于弧形通孔两侧的顶升斜坡，设置于下端面中心的、用于旋接所述磁力棒的旋接部，至少两组设置于上端面的、绕基座中心弧形分布的定位凹槽；

所述转板包括：设置于下端面的、且与所述定位凹槽对应的定位凸台，设置于下端面的、且穿过所述弧形通孔的、***所述卡接口并钩住弧形通孔两侧的顶升部，至少一条等距离设置于所述转板侧壁的、位于所述调节通孔之内的拨杆；

所述磁力棒包括：设置于底部的、用于固定所述块体磁铁的磁铁放置槽，设置于顶部的、与所述旋接部相对应的旋接头；

转板被限制平移地设置于块体之内，所述顶升部随拨杆绕转板的中心旋转而沿所述顶升斜坡行进后将基座顶升或下降，所述定位凸台随拨杆转动而被定位于其中的一组定位凹槽之内。

进一步地，所述转板被设置于所述彩块底部的立柱所抵紧，所述块体主体内的底部设置有弧形凸块，所述拨杆设置有与所述弧形凸块相对应的限位凹槽，所述弧形凸块的弧线与拨杆旋转时所述限位凹槽扫过的路径相对应。

进一步地，位于所述基座中心与弧形通孔之间的基座上端面处还设置至少两条与所述顶升斜坡坡度相同的定位斜坡，所述定位斜坡绕所述基座中心旋转对称分布，所述定位凹槽为三组，沿所述定位斜坡的爬升方向紧密排布，所述定位凸台对应定位凹槽的组数设置为三个。

进一步地，所述弧形通孔设置三条，所述定位斜坡也设置三条。

本发明的另一目的是提供一种三阶魔方，旨在能为使用者提供快的复原速度，在磁力调整方面具备更简易的操作和更大的调整范围。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种三阶魔方，包括中心轴体和块体，所述中心轴体包括轴心和轴杆，所述块体包括角块、中心块和棱块，其特征在于：所述的角块内均设置本发明所述的旋升组件，所述角块的三面侧壁分别设置有调节通孔，所述旋升组件设置的三个拨杆分别设置于所述的三个调节通孔之内，所述磁力棒贯穿角块的滑舌底座与所述旋升组件可拆卸地连接，所述中心轴体的轴心设置有用于放置轴心磁铁的圆形盲孔柱，所述圆形盲孔柱与所述磁力棒共轴。

进一步地，所述角块侧壁靠近调节通孔处设置有磁力挡位数显标志。

进一步地，所述棱色块与棱块主体通过卡扣连接。

进一步地，所述中心轴体的轴杆末端设置有限位块，所述限位块与所述中心块主体通过轴心浮动弹力调节***进行连接。

本发明具有如下有益效果：

(1)将磁铁下移至魔方内部，既能增大克服磁力所需要的力矩，又能减轻块体的重量，减少拨动魔方旋转所需要的推力，提升了魔方的复原速度；

(2)通过设置于块体内部的旋升装置，仅通过拨动拨杆调整磁力棒底部的块体磁铁相对于轴心磁铁的距离，即可实现磁力大小的调整。

附图说明

图1为本发明所述轴心磁吸定位机构的结构***图；

图2为本发明所述磁力调节装置的结构***图；

图3为本发明所述旋升组件俯视方向的结构示意图；

图4为本发明所述旋升组件仰视方向的结构示意图；

图5为本发明所述转板下端面的结构示意图；

图6为本发明所述基座上端面的结构示意图；

图7为本发明所述基座下端面的结构示意图；

图8为旋升组件装入本发明所述块体主体内部时的结构示意图；

图9为本发明所述三阶魔方的中心轴体结构示意图；

图10为本发明所述三阶魔方部分拆解后的结构示意图；

图11为三阶魔方的棱块的结构***图；

其中：1中心轴体；1-1轴心；1-2轴杆；1-3限位块；1-4圆形盲孔柱；2块体；2-1块体主体；2-11调节通孔；2-12磁力挡位数显标志；2-13弧形凸块；2-2色块；2-21立柱；2-3滑舌底座；4轴心磁铁；5旋升组件；5-1基座；5-11弧形通孔；5-12卡接口；5-13顶升斜坡；5-14旋接部；5-15定位斜坡；5-16定位凹槽；5-2转板；5-21定位凸台；5-22顶升部；6拨杆；6-1限位凹槽；7磁力棒；7-1磁铁放置槽；7-2旋接头；8块体磁铁；9角块；10中心块；10-1中心块主体；10-2中心色块；11棱块；11-1棱块主体；11-2滑舌；11-3棱色块；11-31卡扣；12轴心浮动弹力调节***。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本发明提供了一种应用于魔方的轴心1-1磁吸定位机构。

如图1、图2和图8所示，所述应用于魔方的轴心1-1磁吸定位机构，包括设置于轴心1-1的轴心磁铁4，块体2的侧壁设置有调节通孔2-11，还包括磁力调节装置，磁力调节装置包括设置于块体2内部的旋升组件5和贯穿块体2底部且可拆卸地连接于旋升组件5底部的磁力棒7，磁力棒7包括设置于底部的、用于固定与轴心磁铁4相对应的块体磁铁8的磁铁放置槽7-1和设置于顶部的、与所述旋接部5-14相对应的旋接头7-2，使得磁力棒7能***基座5-1的旋接部5-14并进行旋转固定，所述旋升组件5设置有延伸至所述调节通孔2-11之内的拨杆6，所述磁力棒7随拨杆6的拨动使旋升组件5带动磁力棒7上升或下降。

旋升组件5的其中一种具体结构，其包括基座5-1和盖于基座5-1之上并与基座5-1旋转卡接的转板5-2。

具体地，如图3、图4、图6和图7所示，基座5-1包括三条设置于下端面的、绕基座5-1中心对称分布的、且圆心为基座5-1中心的弧形通孔2-13，设置于弧形通孔2-13首端的卡接口5-12，设置于下端面的、且靠近弧形通孔2-13末端的、位于弧形通孔2-13两侧的顶升斜坡5-13，设置于下端面中心的、用于旋接磁力棒7的旋接部5-14，设置于上端面的、绕基座5-1中心弧形分布的定位凹槽5-16。

具体地，如图6所示，位于基座5-1中心与弧形通孔2-13之间的基座5-1上端面处还设置三条与顶升斜坡5-13坡度相同的定位斜坡5-15，定位斜坡5-15绕基座5-1中心旋转对称分布，定位凹槽5-16为三组，每组三个，沿定位斜坡5-15的爬升方向紧密排布。

具体地，如图3至图5所示，转板5-2包括三个设置于下端面的、且与三组定位凹槽5-16所在位置分别对应的定位凸台5-21，设置于下端面的、且穿过弧形通孔2-13的、***卡接口5-12并钩住弧形通孔2-13两侧的顶升部5-22，三条等距离设置于转板5-2侧壁的、位于所述调节通孔2-11之内的拨杆6，块体主体2-1内的底部设置有弧形凸块2-13，拨杆6设置有与弧形凸块2-13相对应的限位凹槽6-1，弧形凸块2-13的弧线与拨杆6旋转时限位凹槽6-1扫过的路径相对应，在旋升组件5装入块体主体2-1之后，转板5-2被设置于彩块底部的立柱2-21所抵紧，限制了转板5-2的平移，顶升部5-22随拨杆6绕转板5-2的中心旋转而沿顶升斜坡5-13行进后将基座5-1顶升或下降，每个定位凸台5-21也随拨杆6转动而被定位于其中的一组定位凹槽5-16之内。

本发明还提供了一种三阶魔方。

如图8至图10所示，该三阶魔方，包括中心轴体1和块体2，中心轴体1包括轴心1-1和轴杆1-2，块体2包括角块9、中心块10和棱块，角块9内均设置有旋升组件5旋升组件5的拨杆6为三个，角块9的三面侧壁分别设置有与拨杆6对应的调节通孔2-11，角块9侧壁靠近调节通孔2-11处设置有磁力挡位数显标志2-12，以告知使用者当前磁力强度，磁力棒7贯穿角块9的滑舌底座2-3与旋升组件5可拆卸地连接，中心轴体1的轴心1-1设置有用于放置轴心磁铁4的圆形盲孔柱1-4，圆形盲孔柱1-4与磁力棒7的磁铁放置槽7-1共轴。

具体地，如图11所示，棱块11包括棱块主体11-1，设置于棱块主体11-1底部的滑舌底座11-2，以及设置于棱块主题11-1顶部的棱色块11-3，棱色块11-3与棱块主体11-1通过卡扣11-31连接，内部中空使得棱块更为轻盈，进一步提升复原速度。

具体地，如图10所示，中心轴体1的轴杆1-2末端设置有限位块1-3，限位块1-3与中心块主体10-1通过轴心浮动弹力调节***12进行连接，以实现对该三阶魔方的快速拆卸以实现对磁力棒7的更换，同时也方便通过拆除中心色块10-2后来调整轴心1-1与中心块10之间的弹力和浮动幅度，对于轴心浮动弹力调节***12的具体结构和使用方式，可参考公告号为CN210384805U的在先公开文本，在此不再重复叙述。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，所述魔方包括中心轴体(1)和块体(2)，所述中心轴体(1)包括轴心(1-1)和轴杆(1-2)，所述块体(2)包括块体主体(2-1)、设置于所述块体主体(2-1)顶部的色块(2-2)和设置于所述块体主体(2-1)底部的滑舌底座(2-3)，其特征在于，所述磁吸定位机构包括设置于所述轴心(1-1)的轴心磁铁(4)，所述块体(2)的侧壁设置有调节通孔(2-11)，还包括磁力调节装置，所述磁力调节装置包括设置于块体主体(2-1)内部的旋升组件(5)和贯穿块体主体(2-1)底部且可拆卸地连接于所述旋升组件(5)底部的磁力棒(7)，所述磁力棒(7)底部设置有与所述轴心磁铁(4)相对应的块体磁铁(8)，所述旋升组件(5)设置有延伸至所述调节通孔(2-11)之内的拨杆(6)，所述磁力棒(7)随拨杆(6)的拨动使旋升组件(5)带动磁力棒(7)上升或下降。

2.根据权利要求1所述的应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，其特征在于，所述旋升组件(5)包括基座(5-1)和盖于所述基座(5-1)之上并与基座(5-1)旋转卡接的转板(5-2)；

所述基座(5-1)包括：至少两个设置于下端面的、绕所述基座(5-1)中心对称分布的、且圆心为所述基座(5-1)中心的弧形通孔(5-11)，设置于所述弧形通孔(5-11)首端的卡接口(5-12)，设置于下端面的、且靠近弧形通孔(5-11)末端的、位于弧形通孔(5-11)两侧的顶升斜坡(5-13)，设置于下端面中心的、用于旋接所述磁力棒(7)的旋接部(5-14)，至少两组设置于上端面的、绕基座中心弧形分布的定位凹槽(5-16)；

所述转板(5-2)包括：设置于下端面的、且与所述定位凹槽(5-16)对应的定位凸台(5-21)，设置于下端面的、且穿过所述弧形通孔(5-11)的、***所述卡接口(5-12)并钩住弧形通孔(5-11)两侧的顶升部(5-22)，至少一条等距离设置于所述转板侧壁的、位于所述调节通孔(2-11)之内的拨杆(6)；

所述磁力棒(7)包括：设置于底部的、用于固定所述块体磁铁的磁铁放置槽(7-1)，设置于顶部的、与所述旋接部(5-14)相对应的旋接头(7-2)；

转板(5-2)被限制平移地设置于块体主体(2-1)之内，所述顶升部(5-22)随拨杆(6)绕转板(5-2)的中心旋转而沿所述顶升斜坡(5-13)行进后将基座(5-1)顶升或下降，所述定位凸台(5-21)随拨杆(6)转动而被定位于其中的一组定位凹槽(5-16)之内。

3.根据权利要求2所述的应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，其特征在于：所述转板(5-2)被设置于所述彩块(2-2)底部的立柱(2-21)所抵紧，所述块体主体(2-1)内的底部设置有弧形凸块(2-13)，所述拨杆(6)设置有与所述弧形凸块(2-13)相对应的限位凹槽(6-1)，所述弧形凸块(2-13)的弧线与拨杆(6)旋转时所述限位凹槽(6-1)扫过的路径相对应。

4.根据权利要求3所述的应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，其特征在于：位于所述基座(5-1)中心与弧形通孔之间的基座(5-1)上端面处还设置至少两条与所述顶升斜坡(5-13)坡度相同的定位斜坡(5-15)，所述定位斜坡(5-15)绕所述基座(5-1)中心旋转对称分布，所述定位凹槽(5-16)为三组，沿所述定位斜坡(5-15)的爬升方向紧密排布，所述定位凸台(5-21)对应定位凹槽(5-16)的组数也设置为三个。

5.根据权利要求4所述的应用于魔方且磁力可调的轴心磁吸定位机构，其特征在于：所述弧形通孔(5-11)设置三条，所述定位斜坡(5-15)也设置三条。

6.一种三阶魔方，包括中心轴体(1)和块体(2)，所述中心轴体(1)包括轴心(1-1)和轴杆(1-2)，所述块体(2)包括角块(9)、中心块(10)和棱块(11)，其特征在于：所述的角块(9)内均设置有权利要求1-5任一所述的旋升组件(5)，所述角块(9)的三面侧壁分别设置有调节通孔(2-11)，所述旋升组件(5)设置的三个拨杆(6)分别设置于所述的三个调节通孔(2-11)之内，所述磁力棒(7)贯穿角块(2)的底部与所述旋升组件(5)可拆卸地连接，所述中心轴体(1)的轴心(1-1)设置有用于放置轴心磁铁(4)的圆形盲孔柱(1-4)，所述圆形盲孔柱(1-4)与所述磁力棒(7)共轴。

7.根据权利要求6所述的三阶魔方，其特征在于：所述角块(9)侧壁靠近调节通孔(2-11)处设置有磁力挡位数显标志(2-12)。

8.根据权利要求7所述的三阶魔方，其特征在于：所述棱块(11)的棱色块(11-3)与棱块主体(11-1)通过卡扣(11-31)连接。

9.根据权利要求6-8任一所述的三阶魔方，其特征在于：所述中心轴体(1)的轴杆(1-2)末端设置有限位块(1-3)，所述限位块(1-3)与所述中心块主体(10-1)通过轴心浮动弹力调节***(12)进行连接。

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