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【方塊知識】魔術方塊的磁斥輔助定位,誰在偷偷推你一把?

磁斥輔助定位示意圖
    上一篇文章詳細介紹了磁力定位
    其概念都是用磁鐵的吸力協助定位
    隨著磁力的應用越來越發達
    有人想到了用磁鐵的斥力來提升性能
    也就是今天要介紹的主題-磁斥

  磁斥如何輔助定位

   水平力

    大部分的磁斥設計都是以45度為分界
    45度後斥力在水平方向會幫你推向下一步
    銜接上定位時的磁鐵吸力
    一推一拉使得定位感及範圍更加明顯
    通常會搭配軸磁加大吸力作用範圍
    若再加上磁懸浮斥力結構降低阻力
    甚至會有一定程度的自動回正功能
磁斥輔助定位-水平力示意圖

   垂直力

    也是大部分以45度為分界
    在45度前後一定範圍產生垂直方向的力
    部分廠商稱這個力為"懸浮力"
    垂直力的功能類似於"抬起"零件
    不過由於斥力結構提供較大的下壓力
    因此零件不會真的被抬起來
    但此垂直力會制衡斥力結構的下壓力
    下壓力減小了摩擦力也會隨之變小
    使水平力更容易幫你推拉到下一步
    讓磁力的定位感及範圍更加明顯
    而且會使磁斥作用範圍的轉動阻力更小
磁斥輔助定位-垂直力示意圖

  1.軸心磁鐵

    提供斥力的磁鐵其中一組位於軸心
    另一組位於邊塊或是角塊底部
    是目前最常見的磁斥類型

   近軸磁鐵斥力

    第一個被應用但卻是最不直觀的斥力
    官方甚至沒有詳細解釋斥力的來源
    使得許多人不太了解為什麼會有斥力
    下方圖片用示意圖之磁力線來解釋
    可以看到磁鐵於兩個軸心磁鐵中間時
    N級與磁力線之箭頭方向對撞
    因此會產生一股斥力
進軸磁鐵斥力原理圖
    但要產生足夠的斥力需要滿足以下兩個條件
    1.軸心磁鐵的距離
    兩個軸心磁鐵需要夠近
    使其交疊的磁力線足夠密集
    才能產生較有感的斥力
    2.角塊磁鐵與軸心磁鐵的距離
    角塊磁鐵要非常貼近軸心磁鐵
    才能在移動時保持在磁力線的範圍內

    而要滿足以上兩個條件
    軸心、角塊之磁鐵需盡可能靠近軸心內側
    Gan12是首個以此概念設計之魔術方塊
    其轉動至45度附近時有明顯斥力
    並使自動歸位能力大幅提升
    可以說是開啟磁鐵斥力應用的先河
第一個近軸磁鐵斥力魔術方塊-Gan12

   軸心-邊 斥力

    第二個出現的磁鐵斥力應用
    在邊塊底部安裝磁鐵
    使轉動於45度附近時與軸心磁鐵相斥
    若仔細觀察下方轉動至45度之截面圖
    會發現軸心磁鐵與邊塊磁鐵有10度的角度錯位
    此可由計算空間向量(1,1,1)與(1,1,0)之夾角求得
    而這使得此斥力結構提供之垂直力大於水平力
    因此垂直力產生的降低摩擦效果較為明顯
軸心-邊斥力角度錯位示意圖
    首個使用此設計的魔術方塊為Gan13
    軸心-邊斥力明顯使轉動手感較滑、輕飄
    但缺點是阻力變化大使得震動感較強不易掌控
第一個軸心-邊斥力魔術方塊-Gan13

   軸心-角 斥力

    最晚出現的軸心磁鐵斥力應用
    軸心為20磁球軸但僅有角塊底部安裝磁鐵
    轉動於45度附近時與軸心磁鐵相斥
    乍聽之下跟軸心-邊斥力的原理一樣
    都是多裝了12個磁鐵來產生斥力
    僅差在前者磁鐵安裝在邊上而此在軸心上
    但其實兩者有一個非常大的差異
    就是軸心磁鐵與角塊磁鐵的角度錯位
    使得此斥力結構提供之水平力大於垂直力
    因此轉動時摩擦力變化較小手感更加穩定
軸心-角斥力角度錯位示意圖
    首個使用此設計的魔術方塊為魔域的威魄V5
    也是首個有斥力輔助的二階魔術方塊
    此斥力結構高穩定性的特定
    剛好適配了二階對於高穩定性的需求
第一個軸心-角斥力魔術方塊-威魄V5

   20磁球軸-邊角 斥力

    上述兩種斥力結構的組合
    但出現時間其實比軸心-角斥力結構早
    轉動於45度附近時邊角底部磁鐵
    同時與20磁球軸的磁鐵產生斥力
    在歸位時則會同時與20磁球軸磁鐵相吸
    第一款應用此技術的魔術方塊
    是魔域的超級威龍20磁球軸磁懸浮魔衣版
    可能是魔域終於搶先有特別的設計
    所以將這款加冕為"超級"系列
第一個20磁-邊角斥力魔術方塊-超級威龍

   32磁球軸-角 斥力

    軸心-角斥力的進階結構
    由於原本結構的斥力會有角度錯位
    此結構在軸心上邊塊的位置多加一組磁鐵
    因此球軸磁鐵增加至20+12=32顆
    使得轉動到45度時互斥磁鐵在同一軸線上
    由於磁鐵距離較近斥力會更加明顯
    而且水平力跟垂直力的比例也會比較均衡
    第一款使用這個結構的魔術方塊
    是SaoCube聯名的天馬X3-32磁球軸版
    未來此結構或許會出現在更多魔術方塊上
    (下方圖片為玩家自行改裝之32磁示意圖)
第一個32磁球軸-角斥力魔術方塊-天馬X3

  2.中心柱磁環

    提供斥力的磁鐵其中一組為磁環
    固定於軸心之六個中心柱上
    另一組位於角塊底部或是卡角處
    是比較新穎但比較少見的磁斥結構

   軸心磁環-角塊 斥力

    這類結構的磁環位於球軸的上方
    六個磁環會在軸心上邊塊的位置產生磁極
    因此雖然球軸是8磁球軸
    但加上磁環後有類似20磁球軸的效果
    與角塊底部的磁鐵產生斥力
    也可以搭配20磁球軸來增強原本的磁力
    首個使用此結構的是海豚斬浪V2
    這款以此結構與8磁/20磁球軸搭配
    搭配出多個不同磁力效果的版本
第一個軸心磁環-角塊斥力魔術方塊-海豚展浪V2

   中心塊磁環-角塊 斥力

    此結構的磁環位於中心塊內部
    所以在外觀上看不出來有特殊的設計
    六個磁環會在轉動到45度附近時
    角塊卡角上的磁力產生斥力
    是少數沒有軸心參與的磁斥設計
    首個使用此結構的是天馬X3
    是少數在軸磁時代無軸磁能打的三階
    雖然後面還是因為軸磁太香
    推出了聯名軸磁版以及全磁版
第一個中心塊磁環-角斥力魔術方塊-天馬X3

  3.外層磁鐵

    提供斥力的磁鐵都位於外層
    因此斥力的作用範圍會較小

   邊-角 斥力

    在邊塊上磁鐵的旁邊安裝斥力磁鐵
    使角塊磁鐵在轉動時與之相斥
    此斥力產生於快要歸位時
    是少數不是以45度為分界的斥力結構
    但缺點是磁鐵數量較多且作用範圍小
    因此是個比較沒有效率的斥力結構
    首個使用此結構的是風四代先鋒版
    由於此斥力的結構效益較低
    因此許多人評價旗艦版優於先鋒版
    而後在風五代也沒有繼續採用此結構
第一個邊-角斥力魔術方塊-風五代

    2026第三篇文章拖了好久終於寫完
    磁斥要認真分類+分析難度挺高
    若有文章的問題歡迎私訊我指正
    希望這篇能幫助大家更了解磁斥


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