КУБ-ГОЛОВОЛОМКА

Техническое решение относится к области интеллектуальных игрушек, в частности к трехмерным кубам-головоломкам, выполненным из блоков.
Предшествующий уровень техники
Из уровня техники известно устройство куба-головоломки, см. CN 204864887 U, публикация 16.12.2015, МПК A63F 9/08 (2006/01). Известное устройство содержит центральную крестовину, угловые, реберные и центральные блоки, связанные между собой с образованием подвижных слоев по каждому направлению трехмерной прямоугольной системы координат.
Вышеуказанный куб выполняет свою функцию. Однако для детей младшего возраста сборка известного куба-головоломки может вызвать затруднения, что снизит интерес к интеллектуальной игрушке.
Из уровня техники известно устройство (см. ближайший аналог - RU 2644313, МПК A63F 13/00, публ. 08.02.2018), снабженное периферическими элементами с плоскими гранями, с наружной стороны которых установлены магниты с возможностью вращения вокруг своего центра. Магниты выполнены в виде шариков и установлены в сферических гнездах.
Известное устройство может выполнять свою функцию и быть привлекательным даже для детей младшего возраста. Однако, указанное устройство имеет сложную конструкцию. Кроме того, расположение магнитов с наружной стороны периферических элементов снижает надежность устройства, поскольку в процессе его эксплуатации сферические гнезда могут засоряться, что может привести к его неисправности.
Раскрытие полезной модели
Технический результат заключается в повышении надежности блоков, образующих куб.
Указанный технический результат достигается в устройстве куба, содержащем блоки, снабженные магнитами и сопряженные друг с другом наружными поверхностями своих граней в собранном положении куба, согласно полезной модели, блоки выполнены с возможностью отсоединения друг от друга в процессе сборки куба, при этом внутри каждого блока расположены противолежащие трубчатые элементы с отверстиями, в которых установлены магниты, а на внутренней поверхности граней каждого блока выполнены выступы, каждый из которых образует с указанной внутренней поверхностью пространство, в котором расположен магнит.
Противолежащие трубчатые элементы могут быть связаны между собой соединительным элементом, препятствующим соединению между собой магнитов, установленных в указанных трубчатых элементах.
Каждый из блоков содержит корпус, образованный элементом коробчатой формы и съемным элементом.
В каждом блоке на внутренней поверхности одной из его граней выполнены ограничительные выступы, препятствующие выходу магнитов из выступов.
Выступы, в которых установлены магниты, могут быть расположены внутри элемента коробчатой формы.
Противолежащие трубчатые элементы расположены на внутренней поверхности двух противолежащих граней блока.
Ограничительные выступы могут быть выполнены на внутренней поверхности съемного элемента.
Выступы, в которых установлены магниты, могут быть выполнены удлиненными и имеют П-образный поперечный профиль.
В каждом блоке на внутренней поверхности одной из его граней могут быть выполнены внутренние ограничительные выступы, каждый из которых расположен внутри выступа, выполненного на внутренней поверхности двух граней блока, и препятствует контакту магнита с внутренней поверхностью одной из указанных граней, при этом указанный магнит контактирует с внутренней поверхностью второй из указанных граней.
Совокупность признаков заявляемого устройства куба находится в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом и представлена в формуле полезной модели.
Фиг. 1 - схематично изображено заявляемое устройство куба, общий вид.
Фиг. 2 - представлены несколько видов блоков, используемых для сборки куба.
Фиг. 3 - изображена взрыв-схема одного из блоков фигуры 2.
Фиг. 4, 5 - вид на внутреннюю поверхность элемента коробчатой формы фигуры 3.
Фиг. 6, 7 - вид на внутреннюю поверхность съемного элемента фигуры 3.
Фиг. 8 - изображена фигура 4 без магнитов.
На вышеуказанных фигурах изображены:
1 - куб;
2 - блоки;
3 - грани блоков 2;
3а - грань;
3b - грани;
3с - грань;
4 - наружная поверхность граней 3;
5 - внутренняя поверхность граней 3;
5а - внутренняя поверхность грани 3а;
5b - внутренняя поверхность граней 3b;
5с - внутренняя поверхность грани 3с;
6 - ребра;
7 - магниты;
8 - магниты;
9 - трубчатые элементы;
10 - трубчатые элементы;
11 - соединительные элементы;
12 - выступы;
13 - ограничительные выступы;
14 - элемент коробчатой формы блока 2;
15 - съемный элемент блока 2;
16 - внутренние ограничительные выступы.
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) выполнено из нескольких сопрягаемых между собой блоков 2 (см. фиг. 1, 2). Указанные блоки 2 могут иметь разную внешнюю форму. Не исключается возможность выполнения нескольких блоков 2 симметричной или зеркально-симметричной формы. Однако все блоки 2 при правильной (конструктивно заданной) их компоновке образуют куб 1.
Блоки 2 могут быть сопряжены (соединены) между собой с возможностью отсоединения друг от друга в процессе сборки куба 1. В разобранном положении куба 1 блоки 2 отсоединены друг от друга для следующей сборки указанного куба 1.
Каждый из блоков 2 представляет собой устройство, выполненное из нескольких элементов. Каждый из блоков 2 выполнен, преимущественно, граненым. Грани 3 блока 2 могут быть выполнены одинаковой или разной формы, при этом грани 3 могут отличаться друг от друга размерами.
Каждый из блоков 2 содержит наружную 4 и внутреннюю 5 поверхности. В процессе сборки куба 1 блоки 2 сопрягаются друг с другом наружными поверхностями 4 своих граней 3.
Блоки 2 и их грани 3 могут содержать внутренние перегородки (на фигурах не изображены) и/или ребра 6, повышающие жесткость указанных блоков 2 (см. фиг. 4). В случае сложной конструкции блока 2 к упомянутым внутренним перегородкам могут быть прикреплены фиксирующие устройства или подобные им устройства.
Каждый из блоков 2 снабжен магнитами 7 и 8, установленными внутри блока 2 с возможностью контакта с внутренней поверхностью 5 его граней 3, что позволяет сопрягаемым граням 3 в процессе сборки куба 1 притягиваться друг к другу, а сопряженным блокам 2 соединяться между собой с помощью магнитных сил указанных магнитов 7, 8 (см. фиг. 3-6).
Внутри каждого блока 2 расположены противолежащие трубчатые элементы 9 и 10 с отверстиями, в которых установлены магниты 7. Указанные трубчатые элементы 9 и 10 расположены на внутренней поверхности 5 двух противолежащих граней 3 блока 2 и связаны между собой соединительным элементом 11, препятствующим соединению между собой указанных магнитов 7 (см. фиг. 7). Каждый из соединительных элементов 11 установлен в двух отверстиях противолежащих трубчатых элементов 9 и 10.
В каждом блоке 2 на внутренней поверхности 5 его граней 3 выполнены выступы 12, каждый из которых образует с указанной внутренней поверхностью 5 свободное пространство, в котором расположен магнит 8. Указанные магниты 8 могут быть расположены с возможностью перемещения внутри указанных выступов 12 и с возможностью контакта с внутренней поверхностью 5.
В каждом блоке 2 на внутренней поверхности 5 одной из его граней 3 выполнены ограничительные выступы 13, расположенные напротив выступов 12 и препятствующие выходу магнитов 8 из указанных выступов 12. Концевые участки ограничительных выступов 13 могут располагаться непосредственно перед входом в выступы 12 или внутри указанных выступов 12.
Выступы 12 выполнены удлиненными и имеют П-образный поперечный профиль, что позволяет создать указанное выше свободное пространство для перемещения магнитов 8. Кроме того, вышеописанное выполнение выступов 12 повышает жесткость и надежность блоков 2, а также является технологичным в изготовлении и сборке указанных блоков 2.
В каждом блоке 2 на внутренней поверхности 5 одной из его граней 3 выполнены внутренние ограничительные выступы 16, каждый из которых расположен внутри выступа 12, выполненного на внутренней поверхности 5 двух граней 3 блока 2, в частности на внутренней поверхности 5а и внутренней поверхности 5b (см. фигуру 8). Каждый внутренний ограничительный выступ 16 препятствует контакту магнита 8 с внутренней поверхностью 5 одной из указанных граней 3, в частности с внутренней поверхностью 5а, с которой контактирует магнит 7, установленный в трубчатом элементе 9. При этом указанный магнит 8 контактирует с внутренней поверхностью 5 второй из указанных граней 3, в частности с внутренней поверхностью 5b.
Вышеописанная конструкция обеспечивает правильное позиционирование магнитов 7, 8 в блоках 2 в процессе сборки куба 1. В процессе сопряжения между собой блоков 2 магниты 7, 8 сопрягаемых граней 3 перемещаются, соответственно, в трубчатых элементах 9 и/или 10, и/или выступах 12 (зависит от того, какие из граней 3 блоков 2 пользователь будет сопрягать в процессе сборки куба 1) и контактируют с внутренней поверхностью 5 указанных сопрягаемых граней 3. По мере сближения сопрягаемых граней 3, их магниты устанавливаются на одном уровне и притягиваются друг к другу, обеспечивая надежное соединение блоков 2 между собой.
Количество трубчатых элементов 9, 10 и выступов 12 с установленными в них, соответственно, магнитами 7 и 8, зависит от формы блоков 2, образующих куб 1. Количество трубчатых элементов 9, 10, выступов 12 и магнитов 7, 8 должно быть таким, чтобы блоки 2 надежно соединялись между собой, образуя куб 1, который не разваливается и сохраняет свою целостность.
В конкретном примере исполнения каждый из блоков 2 содержит корпус, образованный элементом 14 коробчатой формы и съемным элементом 15. Внутри элемента 14 коробчатой формы расположены выступы 12 с установленными в них магнитами 8, а также, по меньшей мере, один из трубчатых элементов 9 с магнитом 7.
Указанный корпус блока 2 может быть выполнен из пластика или другого материала, к которому магниты 7, 8 не притягиваются.
Далее описан конкретный пример выполнения одного из блоков 2 (см. фигуры 4-8). Остальные блоки 2 куба 1 имеют аналогичную конструкцию для удержания магнитов 7, 8.
Элемент 14 коробчатой формы блока 2 содержит: грань 3а, на внутренней поверхности 5а которой расположены три трубчатых элемента 9 с отверстиями, в каждом из которых установлен магнит 7, имеющий возможность контактировать с указанной внутренней поверхностью 5а; боковые грани 3b, в частности шесть боковых граней 3b, на внутренней поверхности 5b которых расположены восемь выступов 12. Внутри каждого выступа 12 имеется свободное пространство, в котором расположен внутренний ограничительный выступ 16 и магнит 8. Указанные внутренние ограничительные выступы 16 препятствуют контакту магнитов 8 с внутренней поверхностью 5а, при этом указанные магниты 8 могут контактировать с внутренней поверхностью 5b соответствующих им боковых граней 3b.
Съемный элемент 15 представляет собой одну из граней 3 блока 2, в частности грань 3с, расположенную напротив грани 3а элемента 14 коробчатой формы. На внутренней поверхности 5с указанного съемного элемента 15 сформированы: три трубчатых элемента 10 с отверстиями, в которых установлены магниты 7, имеющие возможность контактировать с указанной внутренней поверхностью 5с; восемь ограничительных выступов 13.
В собранном положении блока 2 три трубчатых элемента 9 расположены напротив трех трубчатых элементов 10, при этом каждая из пар противолежащих трубчатых элементов 9 и 10 связана между собой соединительным элементом 11. Восемь ограничительных выступов 13 съемного элемента 15 расположены в восьми выступах 12 напротив магнитов 8, препятствуя их выходу из указанных выступов 12. Таким образом, между каждой парой указанных выступов 13 и 16 расположен магнит 8. Такая конструкция обеспечивает правильность позиционирования магнитов 8 в сопрягаемых между собой блоках 2, что повышает надежность конструкции.
Для решения игры пользователь должен последовательно соединять блоки 2 друг с другом, заполняя свободное пространство, пока не будет образовано шесть граней куба 1. В собранном положении куба 1 все блоки 2 сопряжены друг с другом наружной поверхностью 4 своих граней 3.
В случае неправильной установки одного из блоков 2, его можно быстро отсоединить и изменить его положение относительно других соединенных между собой блоков 2, или использовать блок 2, имеющий другую внешнюю форму, например, из представленных на фигуре 2.
Для разборки куба 1 нужно приложить небольшие усилия для отсоединения блоков 2 друг от друга, при этом сохраняется целостность и надежность каждого из блоков 2, который может быть использован для последующей сборки куба 1.
Вышеописанные блоки 2 обеспечивают надежное соединение между собой с возможностью быстрого отсоединения необходимого блока 2 в процессе сборки куба 1.
Заявленное устройство куба 1 является технологичным в изготовлении, надежным, интересным и привлекательным, и может быть использовано людьми разного возраста, в том числе детьми младшего возраста.