專利名稱：正二十面魔方的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種魔方，具體涉及一種具有正二十面魔方。
背景技術：
魔方作為開發智力的玩具，備受人們推崇，現階段，已經出現了一些以魔方為道具的競技比賽。傳統的魔方包括二階、三階、四階等，也稱之為等階魔方，其外形呈立方體，以較為流行的三階魔方為例，包括二十六個小方塊和一個三維連接軸組成，小方塊包括有六個在面中心的中心塊，八個在角上的角塊，十二個在棱上的棱塊；每個面縱橫都分為三層，每層都可自由轉動，通過層的轉動改變小方塊在立方體上的位置，各部分之間存在著制約關系，立方體各個面上有顏色，同一個面的各個方塊的顏色相同，面與面之間顏色都不相同，這種最初狀態就是魔方的原始狀態，打亂其顏色的排列順序后，通過人們的空間思維能力以及·記憶力，將其恢復到原始狀態，達到鍛煉思維以及娛樂的目的。由于人們已經熟練的掌握了傳統魔方的復位技巧及規律，可快速的按照一定的思路實現復位，因此，現有的魔方已經很難滿足人們的娛樂要求，尤其是在一些益智競賽過程中，運用傳統的立方體構型魔方已經很難評比人們操作魔方的技術水平，因此，開發一種較為復雜的魔方，用以開發人們的空間思維能力以及適應競賽的要求，已經成為業內關注的焦點。

實用新型內容針對現有技術的不足，本實用新型的目的旨在于提供一種正二十面魔方，其具有較高的可玩性，可最大限度的開發玩家的空間思維能力，并能夠適應競賽的要求。為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案正二十面魔方，該魔方呈正二十面體，其包括，內核，內核上向外伸出十二個或二十個軸頭；十二個連軸，每一個連軸的外側端設置有一掛裝部，相鄰的三個掛裝部圍成的空間內具有一與該相鄰的三個掛裝部嵌套的球面單元，球面單元共有二十個，所有的球面單元與掛裝部的外表面形成第一球面；相鄰兩球面單元之間形成一個掛裝槽；當軸頭的為十二個時，每一個連軸一一對應的連接在軸頭的外側端部，連軸的中心軸和與其對應的軸
頭的中心軸重合,且連軸能夠繞其中心軸自轉；當軸頭為二十個時，每一個球面單元--對
應的連接在軸頭的外側端部，球面單元的中心軸和與其對應的軸頭的中心軸重合，且球面單元能夠繞其中心軸自轉；十二個角塊，分別位于該魔方的十二個頂點處；二十個中塊，分別位于該魔方的每一個面上；每一個中塊的周緣均布有三個外中塊；每一個中塊的內側被限定在位于其周緣的外中塊與第一球面之間；[0013]相鄰兩個面上相對的兩個外中塊之間設置有棱塊；相鄰的兩個面共用邊的中間位置處設置有一掛裝塊，掛裝塊穿過掛裝槽，其內側端被限定在掛裝槽的內側；位于掛裝塊周緣的外中塊、棱塊的內側均被限定在第一球面和該掛裝塊主體部分之間；每一個角塊的內側均被限定在位于其周緣的外中塊、棱塊的內側與第一球面之間。中塊的內側具有一中塊弧形片、外中塊的內側具有一外中塊弧形片、棱塊的內側具有一棱塊弧形片、角塊的內側具有一角塊弧形片；所有的中塊弧形片、外中塊弧形片、棱塊弧形片以及角塊弧形片圍成一個球形殼體，該球形殼體的內表面所成的球面與第一球面匹配。掛裝塊主體的內側端通過一連桿連接有一掛板；球面單元的周緣均勻分布有三個弧形的內凹部，掛裝槽由相鄰兩球面單元上互相對接的內凹部圍成，與該掛裝槽對應的掛·裝塊的掛板的外表面具有嵌入到該掛裝槽內的嵌塊，且該掛板被限定在該相鄰的兩球面單元內凹部邊緣的內側。球面單元上形成有三個延伸部，該三個延伸部分別位于相鄰的兩內凹部之間，延伸部的邊緣設置有榫槽，連軸外側端的掛裝部邊緣具有嵌入到榫槽內的榫頭。掛裝塊主體的內側面呈與球形殼體外表面匹配的弧面；棱塊弧形片嵌入到掛裝塊主體與球形殼體之間；外中塊弧形片嵌入到掛裝塊主體與球形殼體之間。外中塊上具有第一外中塊嵌入部、棱塊上具有棱塊嵌入部，第一外中塊嵌入部以及棱塊嵌入部均被限定在與其對應的角塊的主體和角塊弧形片之間。外中塊上具有第二外中塊嵌入部，該第二外中塊嵌入部被限定在與其對應的中塊的主體和中塊弧形片之間。本實用新型的有益效果在于相比于傳統的魔方，本實用新型魔方呈正二十面，并且每個面上具有相對較多的顏色模塊，轉動復位的難度較高，可最大限度的開發玩家的空間思維能力，并能夠適應競賽的要求。

圖I為本實用新型魔方的結構示意圖；圖2為圖I所示魔方的內部結構示意圖；圖3為內核、球面單元以及連軸的裝配示意圖；圖4為多個球面單元的裝配示意圖；圖5為掛裝塊與球面單元的裝配示意圖；圖6為掛裝塊與外中塊及棱塊的裝配示意圖；圖7為中心塊、棱塊的安裝示意圖；圖8為外中塊的結構示意圖；圖9為棱塊的結構示意圖。其中I、角塊；11、主體；12、角塊弧形片；[0036]2、中塊；21、主體；22、中塊弧形片；3、外中塊；31、主體；32、外中塊弧形片；33、嵌入部；34、嵌入部；4、棱塊；41、主體；42、棱塊弧形片；43、嵌入部；5、內核；51、軸頭；6、連軸；61、軸端；62、掛裝板；63、榫頭；7、掛裝塊；71、主體；72、連桿；73、掛板；74、嵌塊；8、球面單元；81、延伸部；82、榫槽；83、內凹部；84、掛裝槽。
具體實施方式下面，結合附圖以及具體實施方式
，對本實用新型做進一步描述如圖1、2、3、4、5、6、7、8、9所示的魔方，其呈正二十面，每個面呈等邊三角形，該魔方包括內核5、十二個連軸6、十二個角塊I、二十個中塊2，內核5具有十二個軸頭51，該十二個軸頭51均是從內核5的中心點向外延伸，魔方的十二個頂點分別落入該十二個軸頭51中心軸的延長線上，即是說軸頭51分別正對魔方的十二個頂點。十二個連軸6 —一對應的連接在軸頭51的外側端部，該連軸6包括軸端61以及位于軸端61外側端部的掛裝板62，軸端61的中心軸和與其對應的軸頭51的中心軸重合，軸端61和軸頭51通過軸向穿接其二者的螺釘連接在一起，使連軸6能夠繞軸端61的中心軸自轉，相鄰的三個連軸6的掛裝板62圍成的空間內具有一球面單元8。球面單元8的周緣均勻分布有三個弧形的內凹部83，相鄰的兩內凹部83之間形成有一延伸部81，延伸部81的邊緣設置有一榫槽82，掛裝板62大致呈正五邊形,在其五邊形的每個邊上均具有一榫頭63,掛裝板62邊緣分布的五個球面單元8上的榫槽82分別被該掛裝板62的榫頭63嵌入，由此，實現掛裝板62與球面單元8的連接，掛裝板62的外表面以及球面單元8的外表面均是弧面，所有的掛裝板62與球面單元8的外表面形成第一球面。當然，根據公知技術常識，上述掛裝板62與球面單元8邊緣的拼接方式，還可以采用其他的常用手段。相鄰兩球面單元8上的內凹部83對接形成一個掛裝槽84。上述的二十個中塊2分別位于魔方每一個面的中心位置，其外表面呈等邊三角形，在每一個中塊2的周緣均勻布置有三個外中塊3，中塊2的內側被限定在位于其周緣的三個外中塊3與第一球面之間。魔方相鄰兩個面上相對的兩個外中塊3之間設置有一棱塊4 ;魔方相鄰的兩個面共用邊的中間位置處設置有一掛裝塊7，該掛裝塊7從掛裝槽84穿過，其內側端被限定在掛裝槽84的內側，外側則凸出于第一球面，位于掛裝塊7周緣的外中塊3、棱塊4的內側均被限定在第一球面和掛裝塊7的主體71之間。掛裝塊7的主體71內側通過一連桿72連接有一掛板73，該掛板73外側表面具有一嵌塊74，掛板73被限定在掛裝槽84的內側，嵌塊74呈與掛裝槽84匹配的梭形，其嵌入到掛裝槽84內。中塊2上設置有位于其主體21內側的中塊弧形片22，外中塊3上設置有一位于其主體31內側的外中塊弧形片32，且在主體31的一側設置有嵌入部33，在主體31的另一側設置有嵌入部34，棱塊4上設置有位于其主體41內側的棱塊弧形片42，在棱塊4的主體41上還設置有一嵌入部43，角塊I上設置有位于其主體11內側的角塊弧形片12。所有的中塊弧形片22、外中塊弧形片32、棱塊弧形片42以及角塊弧形片12拼合形成一個球形殼體，該球形殼體的內表面所成的球面與第一球面匹配，使得中塊2、外中塊3、棱塊4以及角塊I能夠在第一球面上滑動。上述掛裝塊7起到掛接外中塊3以及棱塊4的作用，以保證所有的外中塊3和棱塊4不會散架，具體的是，外中塊弧形片32嵌入到掛裝塊7主體71與球形殼體之間，棱塊弧形片42嵌入到掛裝塊7與球形殼體之間。此外，需要保證中塊2以及角塊I不會散架，具體的是，上述外中塊3的嵌入部34嵌裝在中塊2的主體21與中塊弧形片22之間，利用外中塊3將中塊2掛裝。外中塊3的嵌入部33嵌裝在角塊I的主體11和角塊弧形片12之間，同時，棱塊4的嵌入部43嵌裝在角塊I的主體11和角塊弧形片12之間，通過外中塊3和棱塊4將角塊I掛裝，角塊I也相應的具備掛裝棱塊4的作用，如上述互相限定嵌套，可有效的防止魔方散架。上述掛裝塊7的主體71的內側面為弧形面，其與球形殼體的外表面匹配，當轉動 魔方時，可保證外中塊3和棱塊4相對于掛裝塊7相對運動的靈活性。本實用新型魔方的中塊2、角塊I、外中塊3以及棱塊4可以在其相應的面上形成多個互動面，具體的是魔方每一個面均具有十三個互動面，并且由于魔方具有二十個相同面，這就增加了魔方復原的難度。上述連軸6與軸頭51通過螺釘連接，為了增加魔方的靈活性，可在連軸6和軸頭51之間設置一彈性預緊裝置，具體的是，在上述連軸6內增設一彈簧，在連軸6的軸向由外向內的開設一安裝槽，螺釘由安裝槽的內側穿過連軸6的內側端部與軸頭51螺接，彈簧位于安裝槽內并套在螺釘上，且該彈簧被限定在螺釘的外側端與安裝槽的底壁之間，彈簧對連軸6起到預緊的作用，并能夠使得連軸6與軸頭51之間具有一定的活動量，當魔方轉動時，彈簧根據所施加的外力被壓縮，避免魔方在轉動時出現卡死。本實用新型的魔方中還可以采用具有二十個軸頭51的內核，該采用二十個軸頭51的魔方的方案與上述方案同樣的包括二十個球面單元8，其他結構也相同，其不同在于，每一個球面單元8——對應的連接在軸頭51的外側端部，球面單元8的中心軸和與其對應的軸頭51的中心軸重合，球面單元8能夠繞其中心軸自轉，魔方每一個面的幾何中心分別落入二十個軸頭51中心軸的延長線上；當然，上述的彈性預緊裝置同樣適用于該方案中球面單元8與軸頭51的連接。對于本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬于本實用新型權利要求的保護范圍之內。
權利要求1.正二十面魔方，其特征在于，該魔方呈正二十面體，其包括， 內核，內核上向外伸出十二個或二十個軸頭； 十二個連軸，每一個連軸的外側端設置有一掛裝部，相鄰的三個掛裝部圍成的空間內具有一與該相鄰的三個掛裝部嵌套的球面單元，球面單元共有二十個，所有的球面單元與掛裝部的外表面形成第一球面；相鄰兩球面單元之間形成一個掛裝槽；當軸頭的為十二個時，每一個連軸一一對應的連接在軸頭的外側端部，連軸的中心軸和與其對應的軸頭的中心軸重合，且連軸能夠繞其中心軸自轉；當軸頭為二十個時，每一個球面單元——對應的連接在軸頭的外側端部，球面單元的中心軸和與其對應的軸頭的中心軸重合，且球面單元能夠繞其中心軸自轉； 十二個角塊，分別位于該魔方的十二個頂點處； 二十個中塊，分別位于該魔方的每一個面上； 每一個中塊的周緣均布有三個外中塊；每一個中塊的內側被限定在位于其周緣的外中塊與第一球面之間； 相鄰兩個面上相對的兩個外中塊之間設置有棱塊； 相鄰的兩個面共用邊的中間位置處設置有一掛裝塊，掛裝塊穿過掛裝槽，其內側端被限定在掛裝槽的內側；位于掛裝塊周緣的外中塊、棱塊的內側均被限定在第一球面和該掛裝塊主體部分之間； 每一個角塊的內側均被限定在位于其周緣的外中塊、棱塊的內側與第一球面之間。
2.如權利要求I所述的正二十面魔方，其特征在于，中塊的內側具有一中塊弧形片、夕卜中塊的內側具有一外中塊弧形片、棱塊的內側具有一棱塊弧形片、角塊的內側具有一角塊弧形片； 所有的中塊弧形片、外中塊弧形片、棱塊弧形片以及角塊弧形片圍成一個球形殼體，該球形殼體的內表面所成的球面與第一球面匹配。
3.如權利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，掛裝塊主體的內側端通過一連桿連接有一掛板；球面單元的周緣均勻分布有三個弧形的內凹部，掛裝槽由相鄰兩球面單元上互相對接的內凹部圍成，與該掛裝槽對應的掛裝塊的掛板的外表面具有嵌入到該掛裝槽內的嵌塊，且該掛板被限定在該相鄰的兩球面單元內凹部邊緣的內側。
4.如權利要求3所述的正二十面魔方，其特征在于，球面單元上形成有三個延伸部，該三個延伸部分別位于相鄰的兩內凹部之間，延伸部的邊緣設置有榫槽，連軸外側端的掛裝部邊緣具有嵌入到榫槽內的榫頭。
5.如權利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，掛裝塊主體的內側面呈與球形殼體外表面匹配的弧面；棱塊弧形片嵌入到掛裝塊主體與球形殼體之間；外中塊弧形片嵌入到掛裝塊主體與球形殼體之間。
6.如權利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，外中塊上具有第一外中塊嵌入部、棱塊上具有棱塊嵌入部，第一外中塊嵌入部以及棱塊嵌入部均被限定在與其對應的角塊的主體和角塊弧形片之間。
7.如權利要求2所述的正二十面魔方，其特征在于，外中塊上具有第二外中塊嵌入部，該第二外中塊嵌入部被限定在與其對應的中塊的主體和中塊弧形片之間。
專利摘要本實用新型公開了一種正二十面魔方，其包括，內核，十二個連軸、十二個角塊、二十個中塊、連軸的外側的掛裝部與嵌套其間的球面單元的外表面形成第一球面；連軸或球面單元一一對應的連接在內核軸頭的外側端部，每一個中塊的周緣均布有三個外中塊；每一個中塊的內側被限定在位于其周緣的外中塊與第一球面之間；相鄰兩個面上相對的兩個外中塊之間設置有棱塊；相鄰的兩個面共用邊的中間位置處設置有一掛裝塊；外中塊、棱塊被限定在掛裝塊與第一球面之間；每一個角塊的內側均被限定在位于其周緣的外中塊、棱塊的內側與第一球面之間。本實用新型魔方每個面上具有相對較多的顏色模塊，可最大限度的開發玩家的空間思維能力，并能夠適應競賽的要求。
文檔編號A63F9/08GK202682752SQ20122023309
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者葉青, 艾坦·塞姆·賽爾 申請人:葉青