RU2403946C1 - Volume brainteaser - Google Patents

Volume brainteaser Download PDF

Info

Publication number
RU2403946C1
RU2403946C1 RU2009109498/12A RU2009109498A RU2403946C1 RU 2403946 C1 RU2403946 C1 RU 2403946C1 RU 2009109498/12 A RU2009109498/12 A RU 2009109498/12A RU 2009109498 A RU2009109498 A RU 2009109498A RU 2403946 C1 RU2403946 C1 RU 2403946C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
cube
puzzle
game
octahedron
Prior art date
Application number
RU2009109498/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009109498A (en
Inventor
Кирилл Владимирович Дьяковский (RU)
Кирилл Владимирович Дьяковский
Original Assignee
Кирилл Владимирович Дьяковский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кирилл Владимирович Дьяковский filed Critical Кирилл Владимирович Дьяковский
Priority to RU2009109498/12A priority Critical patent/RU2403946C1/en
Publication of RU2009109498A publication Critical patent/RU2009109498A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2403946C1 publication Critical patent/RU2403946C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Toys (AREA)

Abstract

FIELD: games.
SUBSTANCE: invention relates to volume brainteasers and may be used to develop logical thinking and spatial imagination. Brainteaser is arranged in the form of cube and comprises fastening devices with game elements fixed on them and filling elements. Game elements are arranged in the form of pyramid and may alternately rotate around brainteaser centre and relative to each other. Brainteaser centre is arranged in the form of octahedron, faces of which are bearing surfaces for fixation of rotary pyramids, every of which includes group of game elements, including one tetrahedron and three equal irregular pyramids.
EFFECT: proposed brainteaser provides for rotation in maximum quantity of planes, which are not parallel and not perpendicular to cube faces.
3 cl, 13 dwg

Description

Изобретение относится к логическим объемным играм-головоломкам и может быть использовано для развития логического мышления и пространственного воображения у детей разного возраста.The invention relates to volumetric logical puzzle games and can be used to develop logical thinking and spatial imagination in children of different ages.

Известно множество логических игр и головоломок, содержащих различное количество игровых элементов, выполненных в виде кубиков, прямоугольников и средств связи их между собой посредством различных пазов и разъемов в различные геометрические фигуры.There are many logical games and puzzles containing a different number of game elements made in the form of cubes, rectangles, and their means of communication with each other through various grooves and connectors into various geometric shapes.

Наиболее известна объемная логическая игра - кубик Рубика, состоящий из игровых элементов кубической формы одинакового размера (единичных кубов), причем каждая боковая сторона (грань) образована четырьмя, девятью, шестнадцатью и т.д. игровыми элементами (кубиками) одного цвета, имеющими специальные зацепления для крепления к крестовине, расположенной в центре кубика, собранного при помощи этих зацеплений, с возможностью вращения в соответствующей плоскости как при предварительной разбивки игровых элементов кубика, так и при их последующей установки в те боковые блоки, цвет которых соответствует окраске данного контрольного элемента.The most famous volumetric logic game is the Rubik's Cube, consisting of game elements of a cubic shape of the same size (unit cubes), with each side (face) formed by four, nine, sixteen, etc. game elements (cubes) of the same color, having special gears for attachment to a cross located in the center of the cube assembled with these gears, with the possibility of rotation in the corresponding plane both during preliminary breakdown of the game elements of the cube and their subsequent installation in those side blocks whose color matches the color of this control element.

Кубик Рубика и его модификации защищены патентами во многих странах мира, эти модификации являются либо его усовершенствованием, например патенты WO 83/01203 - внутренняя конструкция основана на сфере и сферических элементах зацепления; WO 2005/079937 и WO 2007/085678 - усовершенствование внешних граней, путем нанесения рисунков или букв; WO 2008/046126 - усовершенствован центральный элемент, исполненный в виде сферы; WO 2007/046056 - программируемое изменение цвета сторон кубика, либо усложнением головоломки Рубика путем увеличения количества слоев, как то 4×4×4, 5×5×5, 6×6×6 и.т.д. патенты: WO/0025874 - шарообразная форма головоломки использует принцип вращения и схожую с изобретением Рубика конструкцию, может усложняться путем добавления слоев от схемы 2×2×2 до 4×4×4; WO 2004/03497 и патент РФ №2320390, где сохранен принцип сечения куба, аналогичный изобретению Рубика и конструкция позволяет усложнить головоломку от схемы 2×2×2 до N×N×N, не меняя самого принципа деления и вращения сегментов куба, изобретенных Рубиком.The Rubik's Cube and its modifications are protected by patents in many countries of the world, these modifications are either its improvement, for example, patents WO 83/01203 - the internal structure is based on the sphere and spherical elements of engagement; WO 2005/079937 and WO 2007/085678 - improvement of external faces by applying drawings or letters; WO 2008/046126 - the central element executed in the form of a sphere is improved; WO 2007/046056 - programmable color change of the sides of a cube, or by complicating the Rubik puzzle by increasing the number of layers, such as 4 × 4 × 4, 5 × 5 × 5, 6 × 6 × 6, etc. patents: WO / 0025874 - the spherical shape of the puzzle uses the principle of rotation and the design similar to the invention of Rubik, can be complicated by adding layers from the 2 × 2 × 2 to 4 × 4 × 4 scheme; WO 2004/03497 and RF patent No. 2320390, where the cube cross-section principle is preserved, similar to the Rubik’s invention and the design makes it possible to complicate the puzzle from a 2 × 2 × 2 to N × N × N scheme without changing the very principle of division and rotation of cube segments invented by Rubik .

Общим недостатком головоломок - аналогов кубика Рубика - является то, что они разделены на сегменты плоскостями, параллельными граням головоломки. Это происходит потому, что человеку свойственно делить предметы параллельными плоскостями на подобные, так, большой кубик делится на маленькие или большая пирамида делится на более мелкие. Это ограничивает объемное воображение детей.A common drawback of puzzles - the analogs of the Rubik's Cube - is that they are divided into segments by planes parallel to the edges of the puzzle. This is because it is common for a person to divide objects in parallel planes into similar ones, for example, a large cube is divided into small ones or a large pyramid is divided into smaller ones. This limits the volumetric imagination of children.

С повышением слойности кубика Рубика повышается сложность сборки головоломок, особенно для детей, но не увеличивается интерес к самой игре.With increasing the layer level of the Rubik's Cube, the complexity of assembling puzzles increases, especially for children, but the interest in the game itself does not increase.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому изобретению является объемная головоломка, которая может быть использована для игры и обучения посредством игры и содержит крепежное устройство с закрепленными на нем игровыми элементами, имеющими возможность вращаться вокруг центра головоломки и относительно друг друга (патент РФ №2113264). Она имеет шесть граней, образуемых наружными поверхностями игровых элементов, каждая из которых окрашена в свой цвет. Дополнительно головоломка содержит сферические накладки, жестко закрепленные на осях крепежного устройства, наполнительные и подпружиненные несущие элементы с пазами и неподвижный игровой элемент, на котором жестко закреплены наполнительные элементы и один несущий элемент. Все игровые элементы выполнены в форме неправильных треугольных пирамид с возможностью попеременного вращения в шести пересекающихся в центре головоломки плоскостях и имеют на своих боковых поверхностях пазы с кромками, ограниченные треугольными сферическими накладками, которыми усечена вершина каждого игрового элемента. Подпружиненные несущие элементы одновременно находятся в образованных сферическими накладками направляющих крепежного устройства с возможностью перемещения по ним и в пазах двух соседних игровых элементов, соприкасающихся гипотенузами оснований. Наполнительные элементы расположены в боковых пазах игровых элементов, свободных от подпружиненных несущих элементов, для перемещения игровых элементов вдоль пазов подпружиненных несущих элементов и наполнительных элементов.The closest technical solution to the claimed invention is a three-dimensional puzzle, which can be used for playing and learning through games and contains a mounting device with fixed game elements that can rotate around the center of the puzzle and relative to each other (RF patent No. 2113264). It has six faces formed by the outer surfaces of the game elements, each of which is painted in its own color. Additionally, the puzzle contains spherical pads, rigidly fixed on the axes of the mounting device, filling and spring-loaded bearing elements with grooves, and a stationary game element on which the filling elements and one bearing element are rigidly fixed. All game elements are made in the form of irregular triangular pyramids with the possibility of alternating rotation in six planes intersecting in the center of the puzzle and have grooves on their lateral surfaces with edges limited by triangular spherical overlays, which truncated the top of each game element. The spring-loaded bearing elements are simultaneously located in the guides of the fastening device formed by spherical overlays with the possibility of moving along them and in the grooves of two adjacent game elements in contact with the hypotenuses of the bases. Filling elements are located in the lateral grooves of the game elements, free of spring-loaded bearing elements, for moving the game elements along the grooves of the spring-loaded bearing elements and filling elements.

В указанном патенте плоскости деления куба перпендикулярны его граням, проходят через центр головоломки, а также две его диагонали и два ребра, позволяя вращать одну его половину (треугольную призму) относительно другой. При таком повороте есть всего два фиксированных положения - исходное и противоположное исходному.In the said patent, the division planes of the cube are perpendicular to its faces, pass through the center of the puzzle, as well as its two diagonals and two edges, allowing it to rotate one half (triangular prism) relative to the other. With this rotation, there are only two fixed positions - the original and the opposite of the original.

Наличие дополнительных сферических накладок, жестко закрепленных на осях крепежного устройства, и наполнительных элементов усложняют конструкцию головоломки и процесс ее монтажа.The presence of additional spherical linings, rigidly fixed on the axes of the mounting device, and filling elements complicate the design of the puzzle and the process of its installation.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание игрового устройства с максимальным количеством плоскостей вращения, не параллельных и не перпендикулярных граням куба, состоящего из правильных геометрических фигур, вписанных в куб, но не тождественных кубу, причем конструкция головоломки упрощается, позволяя собрать ее детям различного возраста, с одновременным повышением ее занимательности для них.The technical task of the invention is to create a gaming device with a maximum number of rotation planes, not parallel and not perpendicular to the faces of the cube, consisting of regular geometric shapes inscribed in the cube, but not identical to the cube, and the puzzle design is simplified, allowing children of different ages to assemble it, with while increasing her amusement for them.

Технический результат достигается за счет того, что в известную объемную игру-головоломку, имеющую форму куба, содержащую крепежные устройства с закрепленными на них игровыми элементами, выполненными в форме пирамид, с возможностью попеременного вращения вокруг центра головоломки и относительно друг друга, шесть граней, образуемых наружными поверхностями игровых элементов, каждая из которых окрашена в свой цвет, и наполнительные элементы, внесены изменения, а именно:The technical result is achieved due to the fact that in the well-known volumetric puzzle game having the shape of a cube containing fasteners with game elements fixed in them, made in the form of pyramids, with the possibility of alternating rotation around the center of the puzzle and relative to each other, six faces formed the outer surfaces of the game elements, each of which is painted in its own color, and the filling elements, changes are made, namely:

- центр головоломки выполнен в форме октаэдра, грани которого являются несущими поверхностями для крепления пирамид,- the center of the puzzle is made in the form of an octahedron, the faces of which are bearing surfaces for fastening the pyramids,

- каждая пирамида состоит четырех подвижных игровых элементов - один тетраэдр и три равные неправильные пирамиды;- each pyramid consists of four movable game elements - one tetrahedron and three equal irregular pyramids;

- крепежные и наполнительные элементы для крепления игровых элементов между собой и к октаэдру размещены на соприкасающихся плоскостях граней октаэдра и игровых элементов, причем крепежные элементы выполнены таким образом, чтобы сопряженные поверхности игровых элементов могли смещаться относительно друг друга;- fasteners and filler elements for fastening game elements to each other and to the octahedron are placed on the contacting planes of the faces of the octahedron and game elements, and the fasteners are made so that the mating surfaces of the game elements can move relative to each other;

- крепежные элементы могут быть выполнены в виде: Г-образных направляющих, подпружиненных винтовых или шариковых элементов, постоянных магнитиков или иного вида крепления, позволяющего смещение смежных поверхностей игровых элементов относительно друг друга при осуществлении вращения пирамиды.- fasteners can be made in the form of: L-shaped guides, spring-loaded screw or ball elements, permanent magnets or other type of fastening, allowing the displacement of adjacent surfaces of the game elements relative to each other during the rotation of the pyramid.

Кроме того, ребра октаэдра образованы путем соединения отрезками точек пересечений диагоналей и сторон куба, а размер ребра октаэдра зависит от размера стороны куба и определяется из соотношения с=а/√2, где а - сторона куба, а с - размер ребра октаэдра.In addition, the edges of the octahedron are formed by connecting segments of the intersection points of the diagonals and sides of the cube, and the size of the edge of the octahedron depends on the size of the side of the cube and is determined from the relation c = a / √2, where a is the side of the cube and c is the size of the edge of the octahedron.

Собранная головоломка представляет из себя цельный куб, состоящий из центра и 20 игровых элементов, причем каждой грани куба соответствует определенный цвет. Путем произвольного вращения пирамид, 12 подвижных игровых элементов (неправильных пирамид) могут перемещаться относительно друг друга, и грани куба меняют цвета.The assembled puzzle is a solid cube consisting of a center and 20 game elements, with each face of the cube corresponding to a certain color. By arbitrary rotation of the pyramids, 12 movable game elements (irregular pyramids) can move relative to each other, and the faces of the cube change colors.

Вершины пирамид, образованных группами из четырех игровых элементов, совпадают с вершинами куба. Всего таких пирамид, как и вершин куба, 8. Каждая из пирамид может вращаться вокруг оси, проходящей через ее вершину и перпендикулярной ее основанию. При этом вращающийся вокруг оси тетраэдр перемещает три подвижных игровых элемента (неправильные пирамиды), смежных с его гранями. Каждые две пирамиды, вершины которых являются наиболее близкими вершинами куба, имеют один общий подвижный игровой элемент.The vertices of the pyramids formed by groups of four game elements coincide with the vertices of the cube. There are 8 such pyramids as the vertices of the cube. Each of the pyramids can rotate around an axis passing through its vertex and perpendicular to its base. At the same time, the tetrahedron rotating around the axis moves three movable game elements (irregular pyramids) adjacent to its faces. Each two pyramids, the vertices of which are the closest vertices of the cube, have one common movable game element.

Особенность куба - отсутствие на гранях неподвижных элементов, а также содержание в каждом подвижном игровом элементе лишь двух цветов. Это усложняет процесс сборки головоломки, поскольку в отличие от кубиков Рубика дает меньше информации о взаимном соотношении цветов на гранях куба и требует логического вычисления (при условии, если нет рисунка кубика в сборе).A feature of the cube is the absence of fixed elements on the faces, as well as the content of only two colors in each moving game element. This complicates the process of assembling the puzzle, because, unlike the Rubik's cubes, it gives less information about the mutual relation of colors on the faces of the cube and requires logical calculation (provided that there is no picture of the cube assembly).

Ниже в таблице приведены некоторые отличия предлагаемого изобретения от кубика Рубика, т.е. от аналогов и прототипа.The table below shows some differences of the present invention from the Rubik's cube, i.e. from analogues and prototype.

Видимые подвижные элементы/неподвижные элементыVisible Moving Elements / Fixed Elements Плоскости вращенияPlanes of rotation Количество подвижных элементов на одной грани кубаThe number of movable elements on one face of the cube Количество подвижных элементов, перемещаемых в группе/геометрическая форма группыThe number of movable elements moved in the group / geometric shape of the group Количество фиксированных положений при повороте группыThe number of fixed positions when turning the group Кубик РубикаRubik's Cube 20/620/6 6 - параллельных и перпендикулярных граням6 - parallel and perpendicular to the faces 88 8/параллелограмм8 / parallelogram 4four Прототип Патент РФ №-2113264Prototype RF Patent No. 2113264 12/нет12 / no 6 - перпендикулярных граням6 - perpendicular to the faces 4four 6/треугольная призма6 / triangular prism 22 Предлагаемое изобретениеProposed invention 12/нет12 / no 8 - непараллельных и неперпендикулярных граням8 - non-parallel and non-perpendicular faces 4four 3/пирамида3 / pyramid 33

По сравнению с изобретением Рубика и его аналогами головоломка более сложна в трехмерном восприятии, что позволяет развивать ребенку пространственное мышление (8 непараллельных и неперпендикулярных граням плоскостей вращения).Compared to the invention of Rubik and its analogues, the puzzle is more complex in three-dimensional perception, which allows the child to develop spatial thinking (8 non-parallel and non-perpendicular faces of the planes of rotation).

В предлагаемой головоломке плоскости сечения, образующие игровые элементы, проходят через три соединяющихся диагонали куба и не пересекаются в одной точке, позволяя вращать попеременно сегменты куба, являющиеся лишь его малой частью (чуть больше 1/4 объема), и представляющие из себя пирамиды. Каждая пирамида имеет три фиксированных позиции вращения. Как принцип вращения, так и конструкция, а также и алгоритм сборки сравниваемых игрушек полностью отличаются, причем сложность алгоритмов сборки и количество элементов головоломки соответственно уменьшается. Эта особенность позволяет надеяться, что для детей головоломка будет более интересной, поскольку дает возможность совершить сборку собственными силами, не прибегая к помощи взрослых и дополнительным источникам информации.In the present puzzle sectional plane defining game elements pass through three connecting diagonal of the cube and do not intersect at one point, allowing the segments are alternately rotated cube, which are only a small part of it (slightly more than one quarter volume), and is a pyramid. Each pyramid has three fixed rotation positions. Both the rotation principle and the design, as well as the assembly algorithm of the compared toys are completely different, and the complexity of the assembly algorithms and the number of puzzle elements are accordingly reduced. This feature allows us to hope that the puzzle will be more interesting for children, because it makes it possible to complete the assembly on their own, without the help of adults and additional sources of information.

Простота сегментов головоломки, из которых она состоит, и «естественность» принципа ее вращения обуславливают простоту и многообразие применимых конструкций для ее изготовления.The simplicity of the puzzle segments of which it consists, and the "naturalness" of the principle of its rotation determine the simplicity and variety of applicable designs for its manufacture.

Возможно исключение октаэдра из конструкции головоломки и замена его осями вращения. В этом случае головоломка будет иметь 8 осей вращения, каждая из которых проходит через центр куба и одну из его вершин, при этом каждые две оси симетричны относительно центра головоломки и совпадают в пространстве, лежа на четырех прямых, пересекающихся в одной точке (аналог изобретения по патенту WO 2004/10349, фиг.11, 12).It is possible to exclude the octahedron from the puzzle structure and replace it with rotation axes. In this case, the puzzle will have 8 axes of rotation, each of which passes through the center of the cube and one of its vertices, while every two axes are symmetrical about the center of the puzzle and coincide in space, lying on four lines intersecting at one point (analogue of the invention according to patent WO 2004/10349, 11, 12).

Однако это приводит к усложнению конструкции и снижает технологичность изготовления головоломки.However, this leads to a complication of the design and reduces the manufacturability of the puzzle.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

На фиг.1 представлена головоломка в виде изометрии куба; на фиг.2 и 3 показаны моменты вращения игровых элементов (пирамид) по часовой стрелке, причем на фиг.3 после шести произвольных поворотов пирамид; на фиг.4 показан центральный (базовый) элемент головоломки - октаэдр; на фиг.5 и 6 - игровые элементы головоломки в изометрии и виды сверху, сбоку; спереди; снизу; на фиг.7 показаны элементы головоломки в разобранном виде (без узлов их крепления); на фиг.8 - приведены конструкции игровых элементов - тетраэдров - с Г-образными пазами; на фиг.9 показан вариант крепления игрового элемента к граням октаэдра посредством подпружиненного винта; на фиг.10 приведено расположение Г-образных направляющих на подвижных игровых элементах и соотношение (разрез) ширины направляющей (X) и ширины паза (У) для их крепежа; на фиг.11 показано расположение проточек на гранях октаэдра для обеспечения подвижности игровых элементов; на фиг.12 - границы радиуса R вращения игровых элементов (R2<R<R1), которые позволяют скрыть все крепежные детали; на фиг.13 показан октаэдр с прикрепленными тетраэдрами.Figure 1 presents a puzzle in the form of an isometric cube; figure 2 and 3 show the moments of rotation of the game elements (pyramids) clockwise, and figure 3 after six arbitrary rotations of the pyramids; figure 4 shows the central (base) element of the puzzle - an octahedron; Figures 5 and 6 show isometric puzzle game elements and top, side views; in front; from below; Fig. 7 shows disassembled puzzle elements (without their attachment points); on Fig - shows the design of game elements - tetrahedrons - with L-shaped grooves; figure 9 shows a variant of attaching the game element to the faces of the octahedron by means of a spring-loaded screw; figure 10 shows the location of the L-shaped guides on the movable game elements and the ratio (section) of the width of the guide (X) and the width of the groove (Y) for their fasteners; figure 11 shows the location of the grooves on the faces of the octahedron to ensure the mobility of the game elements; on Fig - border radius R of rotation of the game elements (R2 <R <R1), which allow you to hide all the fasteners; 13 shows an octahedron with tetrahedrons attached.

Головоломка представляет объемную игрушку в виде куба (фиг.1) и состоит из трех основных типов игровых элементов, размеры которых взаимозависимы и могут быть вычислены из стороны куба, равной «а».The puzzle represents a volumetric toy in the form of a cube (Fig. 1) and consists of three main types of game elements, the sizes of which are interdependent and can be calculated from the side of the cube equal to "a".

Базовым центром конструкции головоломки является октаэдр (фиг.4) с ребром, равным «с». Величина его определяется из соотношения: с=а/√2.The base center of the puzzle design is the octahedron (figure 4) with an edge equal to "c". Its value is determined from the relation: c = a / √2.

Головоломка включает также восемь основных игровых элементов - тетраэдров с ребром «с» и двенадцать подвижных игровых элементов - неправильных пирамид (фиг.6).The puzzle also includes eight main game elements - tetrahedrons with an edge "c" and twelve movable game elements - irregular pyramids (Fig.6).

Тетраэдры крепятся к соответствующим граням октаэдра таким образом, чтобы одна из граней тетраэдра совпадала с гранью октаэдра и при этом тетраэдр мог вращаться в плоскости грани октаэдра вокруг оси, перпендикулярной основанию тетраэдра и проходящей через его вершину. Как видно из фиг.7, все восемь тетраэдров могут свободно вращаться вокруг своих осей. К каждому из тетраэдров примыкают три игровых элемента, (неправильные пирамиды), дополняя полученный многоугольник до куба.The tetrahedra are attached to the corresponding faces of the octahedron so that one of the faces of the tetrahedron coincides with the face of the octahedron and the tetrahedron can rotate in the plane of the face of the octahedron around an axis perpendicular to the base of the tetrahedron and passing through its vertex. As can be seen from Fig. 7, all eight tetrahedrons can freely rotate around their axes. Each of the tetrahedrons is adjoined by three game elements, (irregular pyramids), complementing the resulting polygon to a cube.

Неправильные пирамиды (фиг.6) должны крепиться к свободным плоскостям тетраэдров таким образом, чтобы позволять им вращаться. Неправильные пирамиды в зависимости от назначения игрушки могут крепиться к тетраэдрам различным образом - основное условие - это возможность их перемещения по кубу при вращении тетраэдров.Irregular pyramids (Fig.6) must be attached to the free planes of the tetrahedrons in such a way as to allow them to rotate. Irregular pyramids, depending on the purpose of the toy, can be attached to the tetrahedra in various ways - the main condition is the ability to move them around the cube during the rotation of the tetrahedra.

В качестве примера неразъемного соединения приводится вариант с Г-образными пазами на тетраэдрах и Г-образными направляющими на неправильных пирамидах. При этом все фигуры претерпевают изменения, позволяющие использовать указанный способ фиксации, причем должно быть соблюдено условие, что радиус дуг R Г-образных пазов и направляющих должен быть меньше R1, но больше, чем R2 (фиг.12). Данное условие позволяет скрыть на внешних сторонах куба какие-либо элементы направляющих или пазов.As an example of one-piece connection, an option with L-shaped grooves on tetrahedrons and L-shaped guides on irregular pyramids is given. Moreover, all the figures undergo changes that allow you to use the specified method of fixation, and the condition must be met that the radius of the arcs R of the L-shaped grooves and guides should be less than R1, but greater than R2 (Fig. 12). This condition allows you to hide on the outer sides of the cube any elements of the guides or grooves.

Таким образом, тетраэдр с Г-образными пазами имеет вид, приведенный на фиг.8, а неправильные пирамиды с Г-образными направляющими - на фиг.10. Из фиг.9 видно, что на основании также предусмотрены три выступа, играющие роль фиксаторов и имеющие ответные части на грани базового элемента (октаэдра). Помимо этого, для крепления тетраэдра к граням октаэдра подпружиненным винтом в нем предусмотрена съемная крышка и ниша под винт с пружиной.Thus, the tetrahedron with L-shaped grooves has the form shown in Fig. 8, and irregular pyramids with L-shaped guides are shown in Fig. 10. From figure 9 it is seen that on the basis of the three protrusions are also provided, playing the role of retainers and having mates on the verge of the base element (octahedron). In addition, for attaching the tetrahedron to the faces of the octahedron with a spring-loaded screw, it has a removable cover and a niche for a screw with a spring.

Необходимо учесть, что ширина Г-образной направляющей - Х должна быть меньше величины паза Y, что позволит облегчить крепеж подвижных элементов. Крепление осуществляется путем оттягивания вверх по оси вращения подпружиненных тетраэдров и вставления в этот момент направляющих подвижных элементов в пазы. Соотношения размеров Г-образной направляющей и Г-образного паза показаны на фиг.10.It should be noted that the width of the L-shaped guide - X should be less than the size of the groove Y, which will facilitate the fastening of the movable elements. The fastening is carried out by pulling up the spring axis of the tetrahedrons upwards and inserting the guiding movable elements into the grooves at this moment. The aspect ratio of the L-shaped guide and the L-shaped groove is shown in FIG. 10.

В рассматриваемом варианте конструкция центра головоломки - октаэдра - выглядит следующим образом (фиг.11).In this embodiment, the design of the center of the puzzle - the octahedron - is as follows (11).

На всех гранях его расположены по три ответных выемки для фиксации вращения игровых элементов - тетраэдров - в трех положениях.On all its faces there are three reciprocal recesses for fixing the rotation of game elements - tetrahedrons - in three positions.

На каждой грани осуществлена проточка тем же радиусом R, что использован для пазов и направляющих, шириной Х и глубиной S. В противном случае грани октаэдра будут препятствовать перемещению направляющей подвижного игрового элемента из паза одного тетраэдра в другой.A groove of the same radius R was used on each face, which was used for grooves and guides, width X and depth S. Otherwise, the faces of the octahedron will prevent the guide of the moving game element from moving from the groove of one tetrahedron to another.

В сборе октаэдр с тетраэдрами будет выглядеть, как показано на фиг.13.An assembled octahedron with tetrahedra will look like that shown in FIG. 13.

В указанном примере конструкции установленные подвижные элементы полностью скроют все конструкционные детали и куб снаружи будет выглядеть целостным, без каких-либо следов пазов или направляющих.In the indicated construction example, the installed movable elements will completely hide all the structural parts and the cube from the outside will look complete, without any traces of grooves or guides.

Крепление неправильных пирамид к тетраэдрам может быть выполнено не только указанным способом, т.е. посредством Г-образных элементов, но и другими способами, позволяющими осуществлять вращение тетраэдров и перемещение неправильных пирамид. Так, пазы и направляющие могут иметь Т-образный профиль либо вообще иметь профиль параллелограмма. Пазы могут располагаться на гранях неправильных пирамид, а направляющие - на тетраэдрах. Пазов и направляющих может вообще не быть, а вместо них могут быть использованы другие виды крепления и фиксации, например магниты. Фиксаторы тетраэдров в трех положениях относительно основания (граней октаэдра) могут также быть выполнены различными способами, например подпружиненными шариками, расположенными в соответствующих выемках тетраэдров и октаэдра.The fastening of irregular pyramids to tetrahedra can be performed not only by the indicated method, i.e. by means of L-shaped elements, but also in other ways, allowing the rotation of tetrahedrons and the movement of irregular pyramids. So, the grooves and guides can have a T-shaped profile or even have a parallelogram profile. The grooves can be located on the faces of irregular pyramids, and the guides can be on the tetrahedra. There can be no grooves and guides at all, and other types of fastening and fixing, for example magnets, can be used instead. The latches of the tetrahedrons in three positions relative to the base (faces of the octahedron) can also be made in various ways, for example, spring-loaded balls located in the corresponding recesses of the tetrahedrons and the octahedron.

Цель головоломки - привести грани куба вновь к единым цветам после серии произвольных вращений пирамид.The goal of the puzzle is to bring the faces of the cube back to uniform colors after a series of arbitrary rotations of the pyramids.

Это достигается путем вращения игровых элементов, как показано на фиг.2-3. Наиболее важным отличием данной головоломки от внешне схожих, в том числе и кубика Рубика, является то, что игровые элементы патентуемой головоломки получены сечениями, не параллельными и не перпендикулярными его граням, что привело к образованию элементов, нетождественных кубу.This is achieved by rotating the game elements, as shown in FIGS. 2-3. The most important difference between this puzzle and outwardly similar ones, including the Rubik's cube, is that the game elements of the patented puzzle are obtained by sections that are not parallel and not perpendicular to its faces, which led to the formation of elements that are not identical to the cube.

Кроме того, к преимуществами предлагаемой объемной игры-головоломки относится:In addition, the advantages of the proposed volumetric puzzle game include:

- относительная простота конструкции посредством уменьшения элементов и исключения сложной конструкции осей вращения игровых элементов;- the relative simplicity of the design by reducing the elements and eliminating the complex design of the axis of rotation of the game elements;

- относительно меньшая сложность сборки, что дает возможность совершить ее собственными силами, не прибегая к помощи взрослых и дополнительным источникам информации;- relatively less complex assembly, which makes it possible to complete it on their own without resorting to adult help and additional sources of information;

- головоломка более сложна в трехмерном восприятии, что позволяет развивать ребенку пространственное мышление;- the puzzle is more complicated in three-dimensional perception, which allows the child to develop spatial thinking;

- вращающиеся группы игровых элементов представляют собой правильные пирамиды, и, как и куб в целом, являются естественными для восприятия ребенка.- rotating groups of game elements are regular pyramids, and, like the cube as a whole, are natural for the child's perception.

В настоящее время изготовлен образец объемной игры-головоломки, и после исследований с детьми разного возраста будет изготовлено несколько опытно - промышленных образцов головоломки.At present, a sample of a volume puzzle game has been made, and after research with children of different ages, several experimental-industrial puzzle samples will be made.

Claims (3)

1. Объемная игра-головоломка, выполненная в форме куба, содержащая крепежные устройства с закрепленными на них игровыми элементами, выполненными в форме пирамиды, имеющими возможность попеременного вращения вокруг центра головоломки и относительно друг друга, шесть граней, образуемых наружными поверхностями игровых элементов, каждая из которых окрашена в свой цвет, и наполнительные элементы, отличающаяся тем, что центр головоломки выполнен в форме октаэдра, грани которого являются несущими поверхностями для крепления вращающихся пирамид, каждая из которых содержит группу игровых элементов, включающую один тетраэдр и три равные неправильные пирамиды.1. Volumetric puzzle game, made in the form of a cube, containing fasteners with fixed game elements made in the form of a pyramid, with the possibility of alternating rotation around the center of the puzzle and relative to each other, six faces formed by the outer surfaces of the game elements, each which is painted in its own color, and filling elements, characterized in that the center of the puzzle is made in the form of an octahedron, the edges of which are bearing surfaces for fastening the rotating feast Id, each of which contains a group of game elements, and having one tetrahedron three equal irregular pyramid. 2. Объемная игра-головоломка по п.1, отличающаяся тем, что наполнительные элементы устройства для крепления игровых элементов к октаэдру находятся по центру соприкасающихся граней, а крепежные элементы устройства для крепления игровых элементов между собой размещены на соприкасающихся плоскостях их граней, причем крепежные элементы должны быть выполнены таким образом, чтобы сопряженные поверхности игровых элементов могли смещаться относительно друг друга, например, в виде Г-образных направляющих и пазов, или подпружиненных элементов, или постоянных магнитов.2. The volumetric puzzle game according to claim 1, characterized in that the filling elements of the device for attaching game elements to the octahedron are located in the center of the contacting faces, and the fastening elements of the device for attaching game elements to each other are located on the contacting planes of their faces, and the fastening elements must be made so that the mating surfaces of the game elements can be displaced relative to each other, for example, in the form of L-shaped guides and grooves, or spring-loaded elements, Whether permanent magnets. 3. Объемная игра-головоломка по п.1, ребра октаэдра образованы путем соединения отрезками точек пересечений диагоналей сторон куба, размер ребра октаэдра зависит от размера стороны куба и определяется из соотношения
с=a/√2, где
а - размер стороны куба;
с - размер ребра октаэдра.
3. The volumetric puzzle game according to claim 1, the edges of the octahedron are formed by connecting segments of the intersection points of the diagonals of the sides of the cube, the size of the edges of the octahedron depends on the size of the side of the cube and is determined from the relation
c = a / √2, where
a is the size of the side of the cube;
c is the edge size of the octahedron.
RU2009109498/12A 2009-03-16 2009-03-16 Volume brainteaser RU2403946C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109498/12A RU2403946C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Volume brainteaser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009109498/12A RU2403946C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Volume brainteaser

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009109498A RU2009109498A (en) 2010-09-27
RU2403946C1 true RU2403946C1 (en) 2010-11-20

Family

ID=42939781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009109498/12A RU2403946C1 (en) 2009-03-16 2009-03-16 Volume brainteaser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2403946C1 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597820C1 (en) * 2015-08-11 2016-09-20 Сергей Александрович Аникин Rubik's cube on magnetic fasteners
RU181101U1 (en) * 2017-05-23 2018-07-04 Дмитрий Викторович Жуков CUB-DESIGNER-TRANSFORMER
WO2018156055A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-30 Кубиос Инк. Electronic device with a three-dimensional transformable display
WO2018197941A1 (en) * 2017-04-29 2018-11-01 Драгон'с Эгг Лтд. Magnetic construction toy
RU186821U1 (en) * 2018-10-19 2019-02-05 Йонгджун Технолоджи Индустриал Ко., Лтд. CUBA CORNER BLOCK
RU193915U1 (en) * 2019-08-20 2019-11-21 Хуэйчжи Цзян VOLUME LOGIC PUZZLE DEVICE
RU2781298C1 (en) * 2022-04-01 2022-10-11 Иван Владимирович Виноградов Puzzle with a magnetic system (options)
WO2023191657A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Иван Владимирович ВИНОГРАДОВ Puzzle with magnetic system (variants)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2597820C1 (en) * 2015-08-11 2016-09-20 Сергей Александрович Аникин Rubik's cube on magnetic fasteners
WO2018156055A1 (en) * 2017-02-23 2018-08-30 Кубиос Инк. Electronic device with a three-dimensional transformable display
WO2018197941A1 (en) * 2017-04-29 2018-11-01 Драгон'с Эгг Лтд. Magnetic construction toy
RU181101U1 (en) * 2017-05-23 2018-07-04 Дмитрий Викторович Жуков CUB-DESIGNER-TRANSFORMER
RU186821U1 (en) * 2018-10-19 2019-02-05 Йонгджун Технолоджи Индустриал Ко., Лтд. CUBA CORNER BLOCK
RU193915U1 (en) * 2019-08-20 2019-11-21 Хуэйчжи Цзян VOLUME LOGIC PUZZLE DEVICE
RU2781298C1 (en) * 2022-04-01 2022-10-11 Иван Владимирович Виноградов Puzzle with a magnetic system (options)
WO2023191657A1 (en) * 2022-04-01 2023-10-05 Иван Владимирович ВИНОГРАДОВ Puzzle with magnetic system (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009109498A (en) 2010-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2403946C1 (en) Volume brainteaser
DK1833579T3 (en) Three-dimensional puzzle or puzzle or display platform
US4872682A (en) Cube puzzle with moving faces
US4844467A (en) Chance selection device
US20080230988A1 (en) Three-dimensional logical puzzles
RU2392026C1 (en) Logical brain twister
EA021219B1 (en) Game accessory, especially dice
US20090091080A1 (en) Dividing method for three-dimensional logical puzzles
RU2064315C1 (en) Three-dimensional puzzle
US20220203220A1 (en) 6-Directional Icosidodecahedron Rotational Puzzle
KR200450701Y1 (en) Puzzle assembly
RU194031U1 (en) PUZZLE SPHERE PUZZLE
RU170680U1 (en) COMBINING PUZZLE
RU2266148C1 (en) Puzzle for development of operative thinking
RU2777375C2 (en) Puzzle game
RU2253496C1 (en) Three-dimensional combination puzzle
CN215462012U (en) Finger gear magnetic ring toy
RU42178U1 (en) VOLUME LOGIC PUZZLE (OPTIONS)
SU980739A1 (en) Spatial logic game
RU200263U1 (en) TIME CAPSULE PUZZLE
SU1687283A1 (en) Logical puzzle
RU195423U1 (en) CUBE PUZZLE ZEROK
RU2009678C1 (en) Volumetric logic puzzle
JP5389908B2 (en) 3D block puzzle type logic game
RU2459648C2 (en) Cube puzzle &#34;19&#34;

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140317