本實用新型屬于益智玩具領(lǐng)域，具體地來說，是一種用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方。

背景技術(shù)：

魔方，也稱魯比克魔方塊，是一種益智玩具。魔方零件是像卡榫一般互相咬合在一起，不容易因為外力而分開，而且可以由任何材質(zhì)制作。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，魔方已是日新月異，目前已衍生多種類型和結(jié)構(gòu)的魔方。

現(xiàn)有的魔方都有一個共同的特點，因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，空間狹小，不足以安放其它零部件，如：電池、LED燈、馬達、喇叭、電路板等，同時也因為魔方是需要能夠360度任意旋轉(zhuǎn)，魔方內(nèi)部的電器元件供電、導(dǎo)電方面非常困難，因此也就更加難以加入新的電子技術(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方，利用彈簧作為導(dǎo)電元件，使魔方在任意旋轉(zhuǎn)時仍然能夠穩(wěn)定的給魔方內(nèi)部的電器元件供電。

本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種用于魔方的供電結(jié)構(gòu)，包括第一彈簧、第二彈簧及第三彈簧；

所述第一彈簧設(shè)置在所述魔方外部的魔方塊內(nèi)，所述第一彈簧的一端與設(shè)置在所述魔方塊內(nèi)的供電裝置的一極電連接；

所述第二彈簧設(shè)置在所述魔方內(nèi)部的與所述魔方塊對應(yīng)的中心軸內(nèi)，所述第二彈簧的一端與設(shè)置在所述中心軸上的第一用電裝置的一極電連接；

所述第一彈簧的另一端與所述第二彈簧的另一端通過所述魔方塊和所述中心軸之間的連接件電連接；

所述第三彈簧的一端套設(shè)在所述中心軸外，并與所述第一用電裝置的另一極電連接，所述第三彈簧的另一端與所述供電裝置的另一極電連接。

作為對技術(shù)方案的改進，所述供電裝置包括電源及與所述電源電連接的第一電路板，所述第一彈簧和所述第三彈簧分別與所述第一電路板上相應(yīng)的觸點電連接；和/或，所述第一用電裝置包括第二電路板，所述第二彈簧和所述第三彈簧分別與所述第二電路板上相應(yīng)的觸點電連接。

作為對技術(shù)方案的改進，所述連接件的一端位于所述魔方塊內(nèi)，所述連接件的另一端位于所述中心軸內(nèi)，所述第一彈簧的另一端與所述連接件的一端電連接，所述第二彈簧的另一端與所述連接件的另一端電連接。

本實用新型還提供了一種魔方，包括中心軸和魔方塊，所述魔方內(nèi)還設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)，所述供電結(jié)構(gòu)包括第一彈簧、第二彈簧及第三彈簧；

所述第一彈簧設(shè)置在所述魔方塊內(nèi)，所述第一彈簧的一端與設(shè)置在所述魔方塊內(nèi)的供電裝置的一極電連接；

所述第二彈簧設(shè)置在與所述魔方塊對應(yīng)的中心軸內(nèi)，所述第二彈簧的一端與設(shè)置在所述中心軸上的第一用電裝置的一極電連接；

所述第一彈簧的另一端與所述第二彈簧的另一端通過所述魔方塊和所述中心軸之間的連接件電連接；

所述第三彈簧的一端套設(shè)在所述中心軸外，并與所述第一用電裝置的另一極電連接，所述第三彈簧的另一端與所述供電裝置的另一極電連接。

作為對技術(shù)方案的改進，所述供電裝置包括電源及與所述電源電連接的第一電路板，所述第一彈簧和所述第三彈簧分別與所述第一電路板上相應(yīng)的觸點電連接；和/或，所述第一用電裝置包括第二電路板，所述第二彈簧和所述第三彈簧分別與所述第二電路板上相應(yīng)的觸點電連接。

作為對技術(shù)方案的改進，所述連接件的一端位于所述魔方塊內(nèi)，所述連接件的另一端位于所述中心軸內(nèi)，所述第一彈簧的另一端與所述連接件的一端電連接，所述第二彈簧的另一端與所述連接件的另一端電連接。

作為對技術(shù)方案的改進，所述第一用電裝置包括發(fā)音元件和/或發(fā)光元件。進一步地，又和/或是無線充電模塊及其它智能模塊。

作為對技術(shù)方案的改進，所述魔方塊內(nèi)設(shè)置有第二用電裝置，所述第二用電裝置包括發(fā)音元件和/或發(fā)光元件。

作為對技術(shù)方案的改進，所述魔方塊的外表面設(shè)置有充電插口，用于給所述供電裝置充電；和/或，所述魔方塊內(nèi)設(shè)置有控制單元，用于控制所述供電結(jié)構(gòu)。

作為對技術(shù)方案的改進，所述魔方為三階魔方，所述魔方塊為所述魔方外表面的中心塊。

本實用新型的有益效果：以彈簧作為導(dǎo)電元件，借助彈簧的張力及可自由伸縮的特點，當魔方在任意方向旋轉(zhuǎn)時，彈簧始終與供電結(jié)構(gòu)中的其他部件保持電連接，使供電結(jié)構(gòu)始終能夠?qū)щ?，最終實現(xiàn)了穩(wěn)定的向魔方內(nèi)部的電器元件供電。

為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本實用新型實施例中用于魔方的供電結(jié)構(gòu)的爆炸圖；

圖2是本實用新型實施例中用于魔方的供電結(jié)構(gòu)的剖面圖；

圖3是本實用新型實施例中用于魔方的供電結(jié)構(gòu)的軸測圖；

圖4是本實用新型實施例中魔方的軸測圖；

圖5是本實用新型實施例中魔方的正視圖；

圖6是本實用新型實施例魔方的剖面圖。

主要元件符號說明：

1-魔方塊面蓋，2-存儲卡，3-第一電路板，4-發(fā)音元件，5-第一彈簧，6-連接件，7-第四彈簧，8-魔方塊殼體，9-第三彈簧，10-第二電路板，11-第二彈簧，12-中心軸，13-發(fā)光元件，14-電源，15-開關(guān)，16-充電接頭插座，17-開關(guān)孔，18-充電插口，19-存儲卡插口，20-出音孔，21-扣鉤，22-觸點。

具體實施方式

為了便于理解本實用新型，下面將參照相關(guān)附圖對用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方進行更全面的描述。附圖中給出了用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方的優(yōu)選實施例。但是，用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方可以通過許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方的公開內(nèi)容更加透徹全面。

需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反，當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時，不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在用于魔方的供電結(jié)構(gòu)及魔方的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在限制本實用新型。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。

實施例1

參見圖1、圖4，本實施例提供了一種魔方，作為示例性的說明，本實施例中具體介紹了三階魔方，其中心結(jié)構(gòu)為六根分別沿前、后、左、右、上、下垂直設(shè)置且相交于魔方中心的中心軸12。實際上，本實施例中的魔方也可以據(jù)此供電、導(dǎo)電原理衍生其它類型的魔方。

本實施例中的魔方還包括魔方塊，魔方塊為中空結(jié)構(gòu)，魔方塊由位于魔方表面的魔方塊面蓋1和位于魔方塊內(nèi)部的魔方塊殼體8構(gòu)成，魔方塊面蓋1扣合在魔方塊殼體8一側(cè)的開口上。

魔方還包括供電結(jié)構(gòu)，該供電結(jié)構(gòu)包括第一彈簧5、第二彈簧11及第三彈簧9。第一彈簧5、第二彈簧11及第三彈簧9的材質(zhì)均為導(dǎo)電材料，優(yōu)選不銹鋼材料。

參見圖2，第一彈簧5設(shè)置在至少一個魔方塊內(nèi)，對于三階魔方而言，優(yōu)選設(shè)置在魔方至少一個外表面的中心塊內(nèi)。第一彈簧5的一端與設(shè)置在魔方塊殼體8內(nèi)的供電裝置的一極電連接。在本實施例中，該電連接的具體方式優(yōu)選焊接，即第一彈簧5的一端與供電裝置的一極上的相應(yīng)觸點(圖中未示出)焊接在一起。在本實施例中，供電裝置的主體為電源14，電源14可以是鋰電池，也可以是其他類型的電池。優(yōu)選地，供電裝置上的觸點是銅箔。

參見圖1、圖2及圖3，第二彈簧11設(shè)置在與魔方塊對應(yīng)的中心軸12內(nèi)，第二彈簧11的一端與設(shè)置在中心軸12上的第一用電裝置的一極電連接，該電連接的具體方式優(yōu)選焊接，即第二彈簧11的一端與第一用電裝置的一極上的相應(yīng)觸點焊接在一起。優(yōu)選地，供電裝置上的觸點是銅箔。

在本實施例中，第一用電裝置的主體為發(fā)光元件13或者發(fā)音元件4。發(fā)光元件13可以是LED燈或其他形式的發(fā)光元件。由于LED燈節(jié)能且燈光色彩豐富，本實施例中優(yōu)選LED燈，可以進一步選擇為LED三色燈，使發(fā)音元件13可以發(fā)出多種顏色的燈光。在本實施例中，發(fā)音元件4優(yōu)選為喇叭。

第一彈簧5的另一端與第二彈簧11的另一端通過魔方塊和中心軸12之間的連接件6電連接。在本實施例中，連接件6由導(dǎo)電材質(zhì)制成，優(yōu)選不銹鋼材料，且該電連接的具體方式優(yōu)選焊接。參見圖2，連接件6的一端位于魔方塊內(nèi)，連接件6的另一端位于中心軸12內(nèi)，第一彈簧5的另一端與連接件6的一端焊接在一起，第二彈簧11的另一端與連接件6的另一端焊接在一起。由于第一彈簧5、連接件6及第二彈簧11均由導(dǎo)電材料制成，且三者順次焊接連接，由此實現(xiàn)第一彈簧5的另一端與第二彈簧11的另一端通過魔方塊1和中心軸12之間的連接件6電連接。

參見圖1、圖2，連接件6構(gòu)造為螺釘形式，其具有一頭部及一桿部。連接件6的頭部位于魔方塊殼體8內(nèi)，魔方塊殼體8背離魔方塊面蓋1的一側(cè)設(shè)有開口，且連接件6的頭部的尺寸大于該開口的尺寸。由此，連接件6的頭部不能從該開口中脫出。如此設(shè)計具有使魔方塊與連接件6之間可相對滑動和轉(zhuǎn)動，但二者無法分離的效果。

參見圖1、圖2，連接件6的桿部尾端設(shè)有外螺紋。中心軸12構(gòu)造為空心圓柱狀，且中心軸12的內(nèi)壁表面設(shè)置有內(nèi)螺紋。連接件6上的外螺紋與中心軸12上的內(nèi)螺紋相匹配，用于將連接件6和中心軸12固定。由此，魔方塊以可滑動和轉(zhuǎn)動的方式與中心軸12連接。

參見圖1-3，第三彈簧9的一端套設(shè)在中心軸12外，并與第一用電裝置的另一極電連接，第三彈簧9的另一端與供電裝置的另一極電連接。具體地，第三彈簧9的一端與第一用電裝置的另一極上的觸點22焊接在一起。第三彈簧9的另一端穿過魔方塊殼體8后與供電裝置的另一極上的觸點焊接在一起。上述電連接的具體方式優(yōu)選焊接，優(yōu)選地，供電裝置上的觸點是銅箔。

此外，關(guān)于第三彈簧9的另一端與供電裝置的另一極電連接的具體方式，除了圖1-3示出的上述方式外，本領(lǐng)域還有其它方式，例如在魔方塊殼體8上設(shè)置觸點，第三彈簧9的另一端與該觸點電連接，該觸點通過導(dǎo)線與供電裝置的另一極電連接。

優(yōu)選地，魔方塊內(nèi)還設(shè)置有第四彈簧7，第四彈簧7套裝在連接件6上。當魔方塊在外力的作用下朝遠離中心軸12的方向滑動時，第四彈簧7一端與連接件6的頭部抵接，另一端與魔方塊殼體8的內(nèi)壁抵接。當外力消失后，魔方塊在第四彈簧7的張力的作用下自動回復(fù)到滑動的初始位置。

在本實施例中，設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊和中心軸12的數(shù)量是可選地。以三階魔方為例，圖1-3示出了設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊和中心軸12的數(shù)量為一個的情況。圖6示出了設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊和中心軸12的數(shù)量為多個的情況。

在本實施例中，如圖4-6所示，對于三階魔方而言，設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊優(yōu)選為魔方外表面的中心塊。對于其他階魔方(圖中未示出)，由于中心軸的位置并不一定對應(yīng)魔方外表面的中心塊，因而設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊是本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)中心軸和魔方塊的實際位置對應(yīng)情況酌情進行選擇的。

本實施例提供的魔方的供電結(jié)構(gòu)的具體供電原理是，供電裝置中電源的一極通過第一彈簧5、連接件6、第二彈簧11導(dǎo)通到魔方的中心軸12上的第一用電裝置，第一用電裝置又經(jīng)第三彈簧導(dǎo)通到電源的另一極，由此形成閉合回路。借助彈簧的張力及可自由伸縮的特點，魔方在任意方向旋轉(zhuǎn)時，彈簧始終與供電結(jié)構(gòu)中的其他部件保持電連接，使供電結(jié)構(gòu)始終能夠?qū)щ姡罱K實現(xiàn)了穩(wěn)定的向魔方內(nèi)部的電器元件供電。

實施例2

參見圖1、圖2，本實施例與實施例1的區(qū)別在于，除了電源14外，供電裝置還包括與電源14電連接的第一電路板3。該電連接的具體連接方式是，電源14正、負極通過導(dǎo)線接入電路板3。優(yōu)選地，電源14被固定在電路板3上。優(yōu)選地，第一電路板3由PCB板構(gòu)成。

第一彈簧5和第三彈簧9分別與第一電路板3上相應(yīng)的觸點電連接。優(yōu)選地，第一電路板3上的觸點是銅箔。

優(yōu)選地，本實施例中的第一用電裝置包括第二電路板10，第二彈簧11和第三彈簧9分別與第二電路板10上相應(yīng)的觸點22電連接。該電連接的具體連接方式優(yōu)選焊接，即第二彈簧11和第三彈簧9分別與第二電路板10上相應(yīng)的觸點22焊接在一起。優(yōu)選地，第二電路板10由PCB板構(gòu)成。優(yōu)選地，第二電路板10上的觸點22是銅箔。

在本實施例中，第二電路板10中心設(shè)置有孔，第二電路板10套裝在中心軸12上，并與中心軸12固定連接。二者固定的方式可以是焊接，也可以可拆卸式的固定連接。

圖1、圖2示出了一種第二電路板10以可拆卸的方式套裝在中心軸12上的類型。套接第二電路板10的中心軸12的相鄰中心軸上設(shè)置有扣鉤21，扣鉤21卡接在第二電路板10的外邊緣上，防止第二電路板10脫落。為了保證緊固效果，設(shè)置有扣鉤21的中心軸的數(shù)量至少為兩個。

需要特別說明的是，如圖6所示，當設(shè)置有供電結(jié)構(gòu)的魔方塊和中心軸12的數(shù)量為多個時。如果第二電路板10以可拆卸的方式套裝在中心軸12上，為了避免結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生干涉，應(yīng)當避免使用扣鉤21，而采用其他可拆卸的鏈接方式，例如螺紋連接。

電路板，尤其是PCB板，是電子元器件電氣連接的提供者。本實施例中通過在供電裝置和/或第一用電裝置中設(shè)置電路板，提高了魔方內(nèi)供電結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、集成度，而且便于安裝、拆卸各種電器元件，為后續(xù)對魔方的功能進行擴展提供了條件。

實施例3

參見圖1、圖2，本實施例與實施例1、實施例2的區(qū)別在于，除了設(shè)置在中心軸12上的第一用電裝置外，魔方塊中設(shè)置有第二用電裝置。第二用電裝置為發(fā)光元件13或者發(fā)音元件4，也可以是其它電器元件。

在本實施例中，第一用電裝置和第二用電裝置上電器元件的類型是可選的，二者可以是相同類型的電器元件，也可以是不同類型的電器元件。例如，第一用電裝置和第二用電裝置可以都是發(fā)光元件，都是發(fā)音元件，或者其中一個是發(fā)光元件而另一個是發(fā)音元件。

此外，第一用電裝置、第二用電裝置上電器元件的數(shù)量也是可選的，可以僅具有一個，也可以有若干個。

優(yōu)選地，第二用電裝置上設(shè)置的電器元件為發(fā)音元件4，第一用電裝置設(shè)置的電器元件為發(fā)光元件13。優(yōu)選地，發(fā)音元件4固定在第一電路板3上，發(fā)光元件13固定在第二電路板3上。

進一步地，參見圖1、圖5，魔方塊面蓋1上設(shè)置若干個出音孔20，以便于發(fā)音元件4發(fā)出的聲音能夠傳播到魔方外部。

實施例4

與前述實施例相比，本實施例中電源14為可充電式的。參見圖1、圖5，魔方塊面蓋1上設(shè)置有充電插口18，第一電路板3設(shè)置有充電接頭插座16，將外部電源上帶有的插頭插入充電接頭插座16，即可給電源14充電。

進一步地，魔方塊內(nèi)設(shè)置有控制單元，用于控制魔方內(nèi)的各種電器。優(yōu)選地，控制單元包括控制芯片(圖中未示出)，控制芯片固定在第一電路板3上。

進一步地，參見圖1、圖5，魔方塊面蓋1上設(shè)置有存儲卡插口19，用于插入存儲卡2。第一電路板3上設(shè)置有對應(yīng)的存儲卡插座，用于插入存儲卡2。在本實例中，存儲卡2的類型為TF型存儲卡或SD型存儲卡。存儲卡2的作用是存儲數(shù)據(jù)以及使控制單元讀取存儲卡2中的數(shù)據(jù)進而控制發(fā)音元件4、發(fā)光元件13等電器元件。存儲的數(shù)據(jù)為聲音類型、燈光類型、時長等?？刂茊卧煽刂瓢l(fā)光元件13及發(fā)音元件4安裝預(yù)設(shè)的方式工作。

進一步地，參見圖1、圖2，第一電路板3上設(shè)置有開關(guān)15，用于控制供電結(jié)構(gòu)的通斷。魔方塊面蓋1上設(shè)置有開關(guān)孔17，開關(guān)孔17的位置與開關(guān)15對應(yīng)，使開關(guān)15上的按鈕或手柄露出開關(guān)孔17，方便操作者在魔方外部操作開關(guān)15。

在這里示出和描述的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制，因此，示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。