KR101678020B1

KR101678020B1 - Educational tools for producing a polyhedron

Info

Publication number: KR101678020B1
Application number: KR1020150015226A
Authority: KR
Inventors: 박관우
Original assignee: 박관우
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-11-23
Also published as: KR20160093509A

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구는 다면체 교구의 뼈대를 형성하는 복수의 모서리로 구성되는 고정틀 및 상기 고정틀 내부의 공간에 구비되고, 가변 다면체의 뼈대를 형성하도록 복수의 모서리로 구성되는 가변 다면체로 구성되고, 상기 가변 다면체의 각 꼭지점은 상기 고정틀의 각 꼭지점으로부터 길게 뻗어나온 복수의 연결 부재의 일 측과 각각 연결되어, 상기 각 연결 부재의 움직임에 따라서 상기 가변 다면체의 형상이 변화하는 것을 특징으로 한다.A polyhedron according to an embodiment of the present invention is disclosed. A polyhedron according to an embodiment of the present invention includes a fixed frame composed of a plurality of corners forming a frame of a polyhedron and a variable polyhedron provided in a space inside the fixed frame and having a plurality of corners to form a frame of a variable polyhedron, And each of the vertexes of the variable polyhedron is connected to one side of a plurality of connecting members extended from the respective vertexes of the fixed frame to change the shape of the variable polyhedron in accordance with the movement of the connecting members .

Description

{EDUCATIONAL TOOLS FOR PRODUCING A POLYHEDRON}

본 발명은 다면체 교구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 가지 모양으로 변형 가능하게 조작할 수 있는 다면체 교구에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyhedron, and more particularly, to a polyhedron capable of being deformably manipulated into various shapes.

다면체는 다각형들을 면으로 가지는 입체 도형으로, 둘러싼 평면도형을 다면체의 면이라고 하며, 면과 면이 만나서 이루는 선을 모서리, 모서리가 모이는 점을 꼭지점이라 한다. 꼭지점의 수와 면의 수를 합한 값이 모서리의 수에 2를 더한 값이라는 관계가 성립한다. 이와 같은 다면체는 수학 교육에서 중요한 부분을 차지하고 있기 때문에 다양한 교육용 도구, 즉 교구가 출시되어 있다.A polyhedron is a three-dimensional figure that has polygons as its faces. The surrounding plan view is called a polyhedron face. The line that the face and face meet is called a corner, and the point where the corner is gathered is called a vertex. The relation that the sum of the number of vertexes and the number of faces is a value obtained by adding 2 to the number of edges. Since such a polyhedron is an important part of mathematics education, various teaching tools, namely, a parish, are available.

그러나, 일반적으로 정다면체를 학습하기 교구만이 나와 있어서 다양한 모양의 다면체를 체험하면서 학습하기 어려운 측면이 있다.However, in general, only diocesan is taught to learn polyhedra, so it is difficult to learn while experiencing various forms of polyhedra.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 다양한 모양의 다면체를 체험할 수 있는 다면체 교구를 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a polyhedrons which can experience various shapes of polyhedrons.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 다면체 교구의 뼈대를 형성하는 복수의 모서리로 구성되는 고정틀 및 상기 고정틀 내부의 공간에 구비되고, 가변 다면체의 뼈대를 형성하도록 복수의 모서리로 구성되는 가변 다면체로 구성되고, 상기 가변 다면체의 각 꼭지점은 상기 고정틀의 각 꼭지점으로부터 길게 뻗어나온 복수의 연결 부재의 일 측과 각각 연결되어, 상기 각 연결 부재의 움직임에 따라서 상기 가변 다면체의 형상이 변화하며, 상기 고정틀의 복수의 모서리 중 일부 또는 전부에는, 외측면에 길이 방향으로 홈이 형성되고, 상기 각 홈에는 상기 각 연결 부재의 타 측과 연결되는 적어도 하나의 제어수단이 상기 홈을 따라 이동하도록 구비되고, 상기 각 연결 부재는 대응하는 제어수단이 상기 홈을 따라서 이동함에 따라서 움직이고, 이에 따라 상기 연결 부재에 연결된 상기 가변 다면체의 꼭지점이 움직이면서 상기 가변 다면체의 형상이 변화하는 것을 특징으로 하는 다면체 교구를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a polygonal polyhedron, comprising: a fixed frame including a plurality of corners forming a frame of a polyhedron; and a variable polyhedron provided in a space inside the fixed frame, the variable polyhedron comprising a plurality of corners to form a frame of a variable polyhedron Wherein each of the vertexes of the variable polyhedron is connected to one side of a plurality of connecting members extended from the respective vertexes of the fixed frame to change the shape of the variable polyhedron in accordance with the movement of the connecting members, At least one control means connected to the other side of each connecting member is provided in each of the grooves so as to move along the groove, Each of the connecting members moves as the corresponding control means moves along the groove, And the shape of the variable polyhedron changes as the vertex of the variable polyhedron connected to the connecting member moves.

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또한 여기서, 고정틀의 모서리에 구비되는 길이 방향의 홈 내부에는 상기 연결 부재를 상기 가변 다면체에 연결되도록 하기 위한 적어도 하나의 관통공이 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, at least one through hole for connecting the connecting member to the variable polyhedron is provided in the longitudinal groove provided in the edge of the fixed frame.

또한 여기서, 상기 가변 다면체의 모서리는 신축성 있는 소재로 구비되는 것을 특징으로 한다.Here, the edge of the variable polyhedron is formed of a stretchable material.

상기와 같은 본 발명에 따른 다면체 교구를 이용할 경우에는 다면체 뼈대를 형성하는 외부의 고정틀 및 상기 고정틀 내부의 공간에 구비되어 사용자의 조작에 따라서 모양이 변화하는 가변 다면체로 구성되어, 사용자가 원하는 모양의 형상의 다면체를 체험할 수 있도록 하는 교육효과를 주는 이점이 있다.In the case of using the polyhedron according to the present invention as described above, the outer polyhedron forming the polyhedral skeleton and the variable polyhedron formed in the space of the interior of the polyhedron change the shape according to the user's manipulation, There is an advantage of education effect that enables to experience a polyhedron of a shape.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구를 이용하여 육면체를 형성한 예를 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구의 고정틀에 구비되는 레일을 보여주는 도면이다.
도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구를 이용하여 형성된 다양한 모양의 육면체를 보여주는 투시도이다.1 is a perspective view showing an example in which a hexahedron is formed using a polyhedron according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a rail provided in a fixed frame of a polyhedron according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are perspective views showing various shapes of cube formed using a polyhedron according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

이하, 본발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In order to facilitate the understanding of the present invention, the same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구를 이용하여 육면체를 형성한 예를 보여주는 사시도이다.1 is a perspective view showing an example in which a hexahedron is formed using a polyhedron according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구의 고정틀에 구비되는 레일을 보여주는 도면이다.2 is a view showing a rail provided in a fixed frame of a polyhedron according to an embodiment of the present invention.

도 1과 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구는 다면체를 다양한 형태로 변화시킬 수 있도록 구성되는데, 본 실시예에서는 육면체의 변화를 보여주는 교구를 예시하고 있으며, 다면체를 이루는 고정 뼈대를 구성하는 고정틀(110)과 다면체 내부에 구비되어 모양이 변화하는 가변 다면체(120)로 구성된다.Referring to FIGS. 1 and 2, a polyhedron according to an exemplary embodiment of the present invention is configured to change a polyhedron into various shapes. In this embodiment, a polyhedron showing changes in a polyhedron is illustrated. A fixed frame 110 constituting a skeleton, and a variable polyhedron 120 provided inside the polyhedron and changing its shape.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구의 구성에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a configuration of a polyhedron according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구는 필요에 따라 다양한 형태로 구성되어 있으며, 본 예에서는 육면체를 형성하는 교구를 예로 들고 있다. 본 발명의 다면체 교구는 예를 들면 육면체의 뼈대를 형성하는 복수의 모서리로 구성되는 고정틀(110), 고정틀(100) 내부의 공간에 구비되고, 육면체 뼈대를 형성하도록 12개의 모서리와 꼭지점(121)으로 구성되는 가변 다면체(120)로 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, a polyhedron according to an embodiment of the present invention is formed in various forms as needed, and in this example, a polyhedron forming a hexahedron is taken as an example. The polyhedrons of the present invention include, for example, a fixed frame 110 having a plurality of corners forming a skeleton of a hexahedron, twelve corners and apexes 121 to form a hexahedron frame, And a variable polyhedron 120 formed of a plurality of pixels.

또한, 가변 다면체(120)의 각 꼭지점(121)은 고정틀(110)의 각 꼭지점으로부터 길게 뻗어나온 복수의 연결 부재(113), 예를 들면, 실이나 철사 등으로 길게 구비되는 연결 부재(113)의 일 측과 각각 연결되어, 꼭지점(121)이 고정틀(110)을 향하여 각 방향으로 당겨지면서 육면체의 모양을 형성하게 된다. 또한 각 연결 부재(113)의 움직임에 따라서 가변 다면체(120)의 꼭지점(121)이 움직이면서 도 3에 도시된 것처럼 육면체의 형상이 다양하게 변화되도록 할 수 있다.Each of the vertexes 121 of the variable polyhedron 120 has a plurality of connecting members 113 extended from each vertex of the fixing frame 110, for example, a connecting member 113, And the vertexes 121 are pulled in the respective directions toward the fixed frame 110 to form a hexahedron shape. In addition, the shape of the hexahedron may be variously changed as shown in FIG. 3 as the vertex 121 of the variable polyhedron 120 moves according to the movement of each connecting member 113.

한편, 도 2를 참조하면, 고정틀(110)의 복수의 모서리 중 일부에는 길이 방향으로 홈(112)이 형성되어, 각 홈(112)에는 홈(112)을 따라 이동할 수 있도록 적어도 하나의 제어수단(111)이 구비된다. 또한, 각 제어수단(111)은 각 연결 부재(113)의 타 측에 연결되어, 제어수단(111)이 홈(112)을 따라서 이동함에 따라서, 제어수단(111)에 연결된 연결 부재(113)가 움직이도록 구성된다. 이와 같이, 제어수단(111)의 이동에 따라서 연결 부재(113)가 움직이게 되면, 가변 다면체(120)의 꼭지점(121)이 다양한 방향으로 움직이면서 가변 다면체(112)의 형상이 변화하게 된다.2, grooves 112 are longitudinally formed in a part of a plurality of corners of the fixed frame 110 so that the grooves 112 can be moved along the grooves 112. At least one control means (Not shown). Each control means 111 is connected to the other side of each connection member 113 so that the connection member 113 connected to the control means 111 as the control means 111 moves along the groove 112, As shown in FIG. When the connecting member 113 moves according to the movement of the control means 111, the shape of the variable polyhedron 112 changes as the vertex 121 of the variable polyhedron 120 moves in various directions.

특히, 고정틀(110)의 모서리에 구비되는 길이 방향의 홈(112) 내부에는 연결 부재(113)를 내부의 가변 다면체(120)에 연결되도록 하기 위한 적어도 하나의 관통공(114)이 구비되고, 이를 이용하여 연결 부재(113)를 고정틀(110) 내부로 인입시킬 수 있다.Particularly, at least one through hole 114 for connecting the connecting member 113 to the variable polyhedron 120 is provided in the longitudinal groove 112 provided at the corner of the fixed frame 110, So that the connecting member 113 can be drawn into the interior of the fixed frame 110 by using this.

예를 들면, 도 1의 실시예에서는 고정틀(110)에 서로 평행 하는 4개 모서리의 외측면에 길이 방향으로 홈(112)이 구비되어 있으며, 각 홈(112)에는 제어수단(111)이 구비되고, 여기에 관통공(114)을 통해서 꼭지점(121)에 연결된 연결 부재(113)가 연결되어서, 제어수단(111)이 홈(112)을 따라 이동함에 따라서, 연결 부재(113)가 꼭지점(121)을 잡아당기면서 도 3에 도시된 것처럼 육면체의 모양이 다양하게 변하게 된다.For example, in the embodiment of FIG. 1, grooves 112 are provided in the longitudinal direction on the outer surfaces of four corners which are parallel to each other in the fixed frame 110, and each groove 112 is provided with a control means 111 And the connecting member 113 connected to the vertex point 121 is connected to the through hole 114 so that the connecting member 113 moves vertically as the control means 111 moves along the groove 112 121, the shape of the hexahedron changes variously as shown in FIG.

특히, 본 발명은 다면체의 다양한 모양변화를 체험하게 하기 위한 교구이므로, 가변 다면체(120)를 고정틀(110)의 다면체와 동일한 수의 모서리와 꼭지점을 갖는 다면체로 구비하는 것이 좋다. 즉 육면체의 가변 다면체(120)를 구비하려는 경우 고정틀(110)도 육면체로 구비하면, 고정틀(110)의 정형화된 형상과 가변 다면체(120)의 변형을 서로 비교할 수 있어서 교육적 효과를 높일 수 있을 것이다. 또한, 가변 다면체(120)의 모서리를 이루는 부분은 고무줄이나, 신축성 있는 실, 스프링과 같은 유연하고 탄성 있는 소재로 구비하고, 연결 부재(113)는 유연하면서도 좀더 튼튼한 소재로 구비하는 것이 좋다.Particularly, since the present invention is a parochial object for experiencing various changes in shape of a polyhedron, it is preferable that the variable polyhedron 120 is provided in the form of a polyhedron having the same number of corners and vertices as the polyhedron of the fixed frame 110. That is, if the fixed body 110 having a hexahedron variable polyhedron 120 is provided as a hexahedron, the deformed shape of the variable body 120 and the deformed shape of the fixed body 110 can be compared with each other, thereby improving the educational effect . The edges of the variable polyhedron 120 may be made of a flexible and elastic material such as a rubber band, a stretchable yarn or a spring, and the connecting member 113 may be formed of a flexible and more durable material.

본 실시예에서는, 고정틀(110)의 일부 모서리 외측면에 홈이 구비되어, 각 홈마다 각각 하나씩의 제어 수단(111)이 구비되도록 구성되었지만, 고정틀(110)의 모서리의 형태나 모서리 간 결합방법에 다르게 구성될 수 있으며 본 실시예에 한정되지 않는다.In this embodiment, the grooves are provided on the outer side surfaces of some of the edges of the fixed frame 110, and one control means 111 is provided for each of the grooves. However, the shape of the edge of the fixed frame 110, The present invention is not limited to this embodiment.

도 3a 및 도 3b은 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구를 이용하여 형성된 다양한 모양의 육면체를 보여주는 도면이다.3A and 3B are views showing various shapes of cube formed using a polyhedron according to an embodiment of the present invention.

도 3a 및 도 3b를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 다면체 교구를 이용하면, 제어 수단(111)을 이용하여 직육면체 이외에도 다양하게 변형된 육면체를 구현할 수 있다.Referring to FIGS. 3A and 3B, using a polyhedron according to an exemplary embodiment of the present invention, various modified hexahedrons other than a rectangular parallelepiped can be implemented using the control unit 111. FIG.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that

110 고정틀
111 제어수단
112 레일
113 연결 부재
114 관통공
120 가변 다면체
121 꼭지점110 fixed frame
111 control means
112 rail
113 connecting member
114 through hole
120 variable polyhedron
121 Vertex Point

Claims

A fixed frame consisting of a plurality of edges forming a skeleton of a polyhedron; And
A variable polyhedron provided in a space inside the fixed frame and having a plurality of corners so as to form a skeleton of a variable polyhedron,
Wherein each of the vertexes of the variable polyhedron is connected to one side of a plurality of connecting members extended from the respective vertexes of the fixed frame and the shape of the variable polyhedron changes according to the movement of the connecting members,
Wherein at least one control means connected to the other side of each of the linking members is provided in each of the grooves so as to move along the groove in a part or the whole of a plurality of corners of the fixed frame, And,
Wherein each of the connecting members moves as the corresponding control means moves along the groove, whereby the shape of the variable polyhedron changes as the vertex of the variable polyhedron connected to the connecting member moves.

delete

The method according to claim 1,
Wherein at least one through hole is provided in the longitudinal groove provided in the edge of the fixed frame so as to connect the connecting member to the variable polyhedron.

The method according to claim 1,
Wherein the edge of the variable polyhedron is formed of a stretchable material.