КУБ-ГОЛОВОЛОМКА

Техническое решение относится к области интеллектуальных игрушек, в частности к трехмерным кубам-головоломкам 4×4×4.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известны трехмерные кубы-головоломки, называемые магическими кубами. К таким кубам относятся и кубы 4×4×4, которые содержат на каждой из своих граней по шестнадцать плоских или выпуклых участков. На скорость сборки куба может влиять конструкция механизма вращения слоев, конструкция блоков, образующих указанный куб, их связь между собой, наличие смазки и другие факторы.
В качестве ближайшего аналога принята кубическая логическая игрушка (далее - куб), известная из RU 2320390 С1, публикация 27.04.204, МПК A63F 9/12 (2006.01). Указанное устройство содержит три взаимно перпендикулярные группы слоев, каждая из которых содержит два внешних и два промежуточных слоя. Указанное устройство содержит восемь угловых блоков, двадцать четыре реберных блока, и по четыре центральных блока на каждой из шести граней куба. Внутри указанного куба расположен механизм, содержащий центральную крестовину, выполненную трехмерной с шестью выступами, соединенными винтами с шестью центральными элементами механизма. Каждый из указанных центральных элементов механизма установлен в пазах четырех центральных блоков куба. Механизм содержит реберные элементы, каждый из которых снабжен нижним клинообразным участком, расположенным между выступами центральной крестовины, и верхним участком, установленным в пазах двух центральных блоков в собранном положении куба.
Конструкция угловых и реберных блоков, а также механизма не позволяет осуществлять скоростную сборку куба, поскольку не всегда происходит четкое выравнивание граней куба и существует возможность заклинивания слоев в процессе их поворота/вращения. В этой ситуации игроку приходится тратить дополнительное время на их выравнивание, чтобы продолжить сборку куба пока каждая из его граней не станет одноцветной.
Раскрытие полезной модели
Технический результат направлен на обеспечение скоростной сборки куба.
Указанный технический результат достигается в устройстве куба, содержащем угловые, реберные и центральные блоки, образующие три взаимно перпендикулярные группы слоев, каждая из которых содержит два внешних слоя и два промежуточных слоя, внутри куба расположен механизм, содержащий центральную крестовину, центральные и реберные элементы, причем центральная крестовина соединена с указанными центральными элементами, верхние участки которых расположены в пазах центральных блоков в собранном положении куба, верхний участок каждого реберного элемента механизма выполнен в виде направленных в противоположные стороны двух выступов, установленных в пазах двух реберных блоков в собранном положении куба, согласно полезной модели, каждый из реберных блоков куба снабжен двумя дугообразными выступами, расположенными с противоположных сторон его корпуса и установленными в ответных углублениях двух центральных блоков куба, каждый из реберных элементов механизма снабжен нижним выступом с двумя выступающими в противоположные стороны ограничительными участками, при этом нижние периферийные участки угловых блоков куба могут контактировать с верхней поверхностью указанных ограничительных участков реберных элементов, на внутренней поверхности трех граней корпуса каждого углового блока и внутренней поверхности двух граней корпуса каждого реберного блока куба неподвижно установлены магниты, с помощью которых сопрягаемые грани указанных корпусов притягиваются друг к другу.
Каждый из реберных блоков куба содержит на одной из граней своего корпуса два магнита, расположенных рядом с двумя наружными гранями указанного корпуса.
Магниты могут быть выполнены цилиндрической формы.
Магниты могут быть внедрены в тело корпуса реберного блока.
Магниты могут быть внедрены в тело корпуса углового блока.
Магниты могут быть установлены в углублениях цилиндрической формы.
Магниты могут быть неподвижно закреплены посредством клеевого вещества.
Совокупность признаков заявляемого устройства куба находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в формуле полезной модели.
Фиг. 1 - изображено заявляемое устройство куба, общий вид.
Фиг. 2 - схематично изображена группа слоев куба.
Фиг. 3 - схематично изображен внешний слой куба, вид с внутренней стороны куба.
Фиг. 4 - схематично изображен вид на первый промежуточный слой со стороны внешнего слоя куба.
Фиг. 5 - схематично изображен вид на второй промежуточный слой со стороны первого промежуточного слоя куба.
Фиг. 6 - схематично изображен реберный блок куба, взрыв-схема.
Фиг. 7 - схематично изображен угловой блок куба, взрыв-схема.
На вышеуказанных фигурах изображены:
1 - куб;
2 - угловой блок;
3 - реберный блок;
4 - центральный блок;
5 - центральная крестовина;
6 - центральный элемент механизма;
6а - верхний участок центрального элемента 6;
7 - реберный элемент механизма;
8 - выступ верхнего участка реберного элемента 7;
9 - нижний выступ;
10 - ограничительный участок;
10а - верхняя поверхность ограничительного участка 10;
11 - паз реберного блока 3;
12 - корпус углового блока 2;
12а - грань корпуса 12;
13 - нижняя часть углового блока 2;
14 - нижний периферийный участок нижней части 13;
15 - корпус реберного блока 3;
15а - грань корпуса 15;
16 - дугообразный выступ реберного блока 3;
17 - углубление центрального блока 4;
18 - магнит;
W - внешний слой;
I - промежуточный слой.
Следует понимать, что специалисты в данной области техники смогут предложить другие варианты осуществления полезной модели, и что некоторые ее детали можно изменять в различных других аспектах, не выходя за рамки сущности и объема настоящей полезной модели. Соответственно, поясняющие фигуры и подробное описание устройства куба носят иллюстративный, но не ограничительный характер.
Заявляемое устройство куба 1 (далее - куб) содержит угловые 2, реберные 3 и центральные 4 блоки, образующие четыре слоя по каждому направлению трехмерной прямоугольной системы координат (см. фиг. 1). Каждая из трех взаимно перпендикулярных групп слоев содержит два внешних слоя W и два промежуточных слоя I куба 1 (см. фиг. 2).
В конкретном примере исполнения, заявляемый куб 1 содержит восемь угловых блоков 2, двадцать четыре реберных блока 3, двадцать четыре центральных блока 4 и механизм, установленный внутри куба 1. С внешней стороны куба 1 между каждыми двумя угловыми блоками 2 расположены по два реберных блока 3, а на каждой из шести граней куба 1 расположены по четыре центральных блока 4.
Вышеуказанный механизм содержит центральную крестовину 5, центральные 6 и реберные 7 элементы. Центральная крестовина 5 выполнена объемной и содержит шесть выступов, соединенных с шестью центральными элементами 6 механизма. Указанное соединение может быть осуществлено с помощью крепежных элементов, например, винтов.
Каждый из реберных элементов 7 механизма содержит: верхний участок, выполненный в виде двух выступов 8, направленных в противоположные стороны; нижний выступ 9, образующий выступающие в противоположные стороны два ограничительных участка 10, препятствующих смещению угловых блоков 2 к центру куба 1 (см. фиг. 3). Такая конструкция повышает надежность куба 1, поскольку минимизируется возможность отсоединения ограничительных участков 10 от реберного элемента 7 в случаях, когда указанные ограничительные участки 10 воспринимают повышенную нагрузку, а также, например, когда куб 1 ударяется о жесткую поверхность.
В собранном положении куба 1, когда все шесть его граней четко сформированы, выступы 8 верхнего участка каждого реберного элемента 7 механизма установлены в пазах 11 двух рядом расположенных реберных блоков 3 куба 1, а верхние участки 6а центральных элементов 6 механизма расположены в пазах центральных блоков 4 куба 1. В конкретном примере исполнения верхний участок 6а каждого центрального элемента 6 механизма расположен в пазах четырех центральных блоков 4 куба 1.
Каждый из угловых блоков 2 куба 1 содержит: корпус 12 с тремя наружными гранями, которые, как правило, могут быть окрашены либо маркированы в три разных цвета, и тремя гранями 12а для сопряжения; расширенную нижнюю часть 13 с нижним периферийным участком 14, направленным к центру куба 1.
Каждый из реберных блоков 3 куба 1 содержит корпус 15 с двумя наружными гранями, которые, как правило, могут быть окрашены либо маркированы в два разных цвета, и двумя гранями 15а для сопряжения.
Каждый из реберных блоков 3 куба 1 содержит с противоположных сторон своего корпуса 15 два дугообразных выступа 16, установленных в ответных по форме углублениях 17 двух центральных блоков 4, расположенных на двух гранях куба 1 (см. фиг. 4, 6).
В процессе сборки куба 1, указанные дугообразные выступы 16 реберных блоков 3 вращаемого внешнего слоя W скользят в углублениях 17 центральных блоков 4 промежуточного слоя I, относительно которого поворачивается/вращается указанный внешний слой W. Такая конструкция способствует плавности вращения указанных слоев W, I и минимизирует возможность их заедания/заклинивания, что увеличивает скорость сборки куба 1.
В собранном положении куба 1 или в процессе его сборки нижние периферийные участки 14 угловых блоков 2 могут контактировать или контактируют с верхней поверхностью 10а ограничительных участков 10 реберных элементов 7 механизма, что обеспечивает стабильное конструктивно заданное положение угловых блоков 2, минимизирует возможность заклинивания вышеуказанных слоев W, I куба 1 и повышает скорость сборки куба 1.
Угловые 2 и реберные 3 блоки куба 1 снабжены магнитами 18, установленными внутри их корпусов 12 и 15, соответственно (см. фиг. 6, 7). В конкретном примере исполнения восемь угловых 2 и двадцать четыре реберных 3 блоков куба 1 снабжены магнитами 18.
На внутренней поверхности трех граней 12а корпуса 12 каждого углового блока 2 и внутренней поверхности двух противолежащих граней 15а корпуса 15 каждого реберного блока 3 куба 1 неподвижно установлены магниты 18, с помощью которых сопрягаемые при повороте/вращении слоев W, I куба 1 вышеуказанные грани 12а, 15а притягиваются друг к другу, при этом обеспечивается беспрепятственное вращение указанных слоев W, I куба 1.
Когда магниты 18 сопрягаемых граней 12а и 15а угловых 2 и реберных блоков 3, соответственно, максимально приближены друг к другу, происходит, практически автоматически, четкое выравнивание граней куба 1.
Магниты 18 позволяют сделать поворот указанных слоев W, I более четким и контролируемым. Такая конструкция позволяет игроку не тратить дополнительное время на указанное выравнивание и продолжить дальнейшую сборку куба 1 пока каждая из его граней не станет одноцветной.
Для ускорения выравнивания граней куба 1 на одной из граней 15а корпуса 15 каждого реберного блока 3 установлены два магнита 18, приближенных к двум наружным граням указанного корпуса 15 (см. фиг. 5). В собранном положении куба 1 грани 15а с двумя магнитами 18 реберных блоков 3 двух промежуточных слоев I сопряжены между собой.
Преимущественным является внедрение магнитов 18 в тело граней 12а и 15а вышеуказанных корпусов 12 и 15, соответственно, со стороны их внутренних поверхностей.
Магниты 18 могут быть выполнены цилиндрической формы и установлены в соответствующих им углублениях (на фигурах не изображены), выполненных, преимущественно, цилиндрической формы в теле граней 12а и 15а корпусов 12 и 15, соответственно.
Магниты 18 могут быть закреплены посредством клеевого вещества, что практически исключает их отсоединение от вышеуказанных граней 12а и 15а корпусов 12 и 15, соответственно.
В качестве магнитов 18 могут быть использованы постоянные магниты.
Вышеописанная конструкция куба 1 отличается своей надежностью, плавностью вращения слоев, быстрым и четким выравниванием граней, что позволяет увеличить скорость вращения указанных внешних W и промежуточных I слоев при скоростной сборке куба 1, а именно куба 4×4×4.