Объемная логическая игра

 

Использование: развитие логического мышления. Сущность изобретения: игра содержит многогранник, состоящий из игровых элементов, образующих игровые слои, взаимодействующие между собой с возможностью относительного поворота посредством выступов и пазов, образующих в зоне контакта сферическую поверхность. Выступы игровых элементов выполнены в виде отдельных крепежных пластин. В игровых элементах выполнены пазы под эти пластины. Крепежные пластины, лежащие в одной плоскости образуют кольцевой пояс. 4 з. п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к занимательным играм и головоломкам.

Известна объемная логическая игра, выполненная в виде выпуклого многогранника, состоящего из многогранных элементов, подвижно скрепленных между собой и образующих поворотные части многогранника [1] Один из вариантов игры, например, представляет собой куб, собранный неразъемно из 27 кубиков. Каждая грань куба составлена из 9 квадратов, расстановку которых можно изменять путем вращения 26 наружных кубиков плитками по 9 кубиков вокруг стержней, скрепленных в центре и направленных по трем взаимно перпендикулярным осям к центрам граней куба. Сущность игры заключается в том, чтобы путем вращения групп многогранных элементов добиться определенной расстановки этих элементов в многограннике.

Особенность известных вариантов игры является то, что часть многогранных элементов, составляющих многогранник, установлена на стержнях, неподвижно скрепленных, что дает возможность этим элементам вращаться, но препятствует их перемещению друг относительно друга. Остальные многогранные элементы удерживаются элементами, установленными на стержнях, за выступы и имеют возможность во время игры перемещаться, изменяя свое местоположение в многограннике и относительно друг друга.

Недостатком известной игры является то, что вследствие указанной особенности отсутствуют варианты игры, в которых все подвижные многогранные элементы, составляющие многогранник, имели бы возможность перемещаться друг относительно друга и не были бы связаны с системой неподвижных стержней. Указанный недостаток сужает возможность развития пространственного воображения и снижает занимательность игры. Недостатком является и излишняя конструктивная сложность известных вариантов игры: большое количество деталей, составляющих многогранник наличие системы неподвижных стержней (крестовины) с соответствующими крепежными деталями, прямая необходимость в которых отсутствует и которые играют лишь вспомогательную роль скрепляющих элементов; большая материалоемкость весь внутренний объем многогранника занят деталями, хотя в игре участвует лишь наружная поверхность многогранника. Эти конструктивные недостатки удорожают игру как промышленное изделие.

Целью изобретения является повышение занимательности игры и упрощение конструкции известных вариантов игры.

Это достигается тем, что в объемной логической игре, выполненной в виде многогранника или шара, состоящего из многогранных элементов, подвижно скрепленных между собой и образующих поворотные части многогранника (шара), многогранные элементы на соприкасающихся гранях имеют канавки, боковые поверхности которых суть части концентрических сфер, а скрепляющий элемент представляет собой пластинку, имеющую соответствующую сферическую кривизну, и вставляется в эти канавки.

Для более надежного соединения элементов многогранника скрепляющие пластинки могут быть выполнены с утолщением по краям. В этом случае канавки должны иметь соответствующую форму, а материал и форма многогранных элементов должны допускать упругое расширение канавок либо быть разъемными для обеспечения сборки многогранных элементов с пластинками.

На фиг. 1 изображен куб, рассеченный шестью плоскостями, проходящими через его центр; на фиг. 2 куб, поворотные части которого развернуты одна относительно другой до самосовпадения секущих плоскостей; на фиг. 3 отдельно показана поворотная часть куба; на фиг. 4 многогранные элементы, составляющие куб, и скрепляющие пластинки; на фиг. 5 шар, рассеченный шестью плоскостями, проходящими через его центр, отдельно его поворотная часть и детали, его составляющие; на фиг. 6 шар, рассеченный четырьмя плоскостями, проходящими через его центр, его поворотная часть, детали, его составляющие; на фиг. 7 детали, у которых скрепляющие пластинки выполнены с утолщением по краям; на фиг. 8 известный вариант игры (патент ВНР N 170062), внешне представляющий собой куб, собранный неразъемно из 27 кубиков, и детали, его составляющие, выполненные по изобретению.

Объемная логическая игра выполнена в виде многогранника или шара, состоящего из многогранных элементов 1, образующих поворотные части 2 многогранника (шара). Многогранные элементы имеют на своих соприкасающихся гранях канавки 3, боковые поверхности которых суть части концентрических сфер. Многогранные элементы подвижно скреплены пластинками 4, которые вставлены в указанные канавки и имеют соответствующую кривизну.

Подробное устройство игры поясняется на примере куба (фиг. 1-4), многогранные элементы которого образованы сечением его шестью плоскостями 5, являющимися плоскостями симметрии икосаэдра (плоскости эти попарно образуют двугранные углы, равные арктангенсу 2, т.е. примерно 63,435^о) и пересекающими куб так, что на каждой грани куба линии сечения образуют одинаковый симметричный рисунок (фиг. 1). Каждая плоскость проходит через центр куба и рассекает его на две равные части, которые и являются поворотными частями 2 куба. Грани куба окрашены в различные цвета. Куб собирается из двенадцати пятигранных (по количеству секущих плоскостей 5, образующих данный элемент) элементов 1, восьми трехгранных элементов 6 и двенадцати трехгранных элементов 7 (фиг. 3-4). Многогранные элементы 1, 6 и 7 на своих соприкасающихся гранях имеют канавки 3, боковые поверхности которых суть части концентрических сфер, центр которых совпадает с центром куба. Скрепленные многогранные элементы подвижно пластинками 4 и 8 (30 пластинок 4 и 60 пластинок 8), вставленными в канавки 3. Двадцать пластинок, лежащих в одной плоскости, в совокупности образуют сферический поясок 9, который за счет сферической кривизны удерживает поворотные части куба, позволяя вращать их одна относительно другой. Для того, чтобы была возможна сборка куба, скрепляющие пластинки 4 и 8 выполняются из упругого материала либо канавки 3 должны допускать упругое расширение.

После поворота одной поворотной части относительно другой на угол, кратный 1/5 оборота, секущие плоскости, связанные с одной частью, совпадают с секущими плоскостями, связанными с другой частью, т.е. происходит самосовпадение секущих плоскостей и становится возможным новый поворот в любой из шести плоскостей (фиг. 2). Но, чтобы такой поворот действительно оказался возможным, нужно, чтобы пластинки 4 и 8, составляющие сферический поясок, вокруг которого происходил предыдущий поворот, заняли определенное положение такое, чтобы центр пластинок 4 лежал на линии пересечения секущих плоскостей 5 (фиг. 3). Добиться этого можно различными способами. Можно, например, скрепляющие пластинки 8 изготовить с трапециевидной впадиной 10, а многогранный элемент 1 с соответствующим трапециевидным зубом 11 на дне каждой канавки 3 (фиг. 4). Можно осуществить и другой вариант фиксации положения пояска 9, пластинки, окружающие один из пятигранных элементов 1, неподвижно скрепить с ним приклеить или попросту изготовить заодно с ним (позиция 12). Тогда с зубьями достаточно иметь два из остальных одиннадцати элементов 1 (но можно и все одиннадцать), а остальные девять изготовить с гладкими канавками (позиция 13).

На фиг. 5 представлена игра, выполненная в виде полого шара, рассеченного, как и куб в предыдущем примере, шестью плоскостями, являющимися плоскостями симметрии икосаэдра. Устройство этого варианта игры тождественно устройству куба из предыдущего примера (трапециевидные впадины 10 и зубья 11 условно не показаны) и отличается от него лишь внешней формой сферической вместо кубической. Но на этом примере более наглядно видны преимущества предлагаемого варианта игры по сравнению с известными в отношении материалоемкости объем деталей, составляющих игру, занимает лишь малую долю объема всего шара.

На фиг. 6 показана игра, выполненная в виде полого шара, рассеченного четырьмя плоскостями, являющимися плоскостями симметрии тетраэдра. Шар собирается из шести четырехгранных элементов 1, четырех трехгранных элементов 6 и четырех трехгранных элементов 7. Шар раскрашивается в различные цвета. Сложность игры будет зависеть от количества, формы и расположения областей шара, закрашенных разными красками.

На фиг. 7 показаны детали указанного варианта игры, у которых скрепляющие пластинки выполнены с утолщением по краям. Форма сечения утолщений 14 может быть различной, например круглой или трапециевидной. При этом форма канавок 3 должна быть соответствующей. Соединение таких деталей будет более прочным. Однако необходимость такого варианта соединения возникает лишь в том случае, когда скрепляющие пластинки 4 нельзя сделать достаточно широкими.

На фиг. 8 представлен вариант игры, внешняя форма которого соответствует известной игре по патенту ВНР N 170062 куб, грани которого разбиты секущими плоскостями 5 на 9 равных квадратов. Внутренняя же конструкция игры выполнена по предлагаемому изобретению. Куб собирается из двенадцати элементов 1, восьми элементов 6 и шести элементов 7. Скрепляющие пластинки 4 изготовлены заодно с элементами 1 и 7. Преимуществами предлагаемого варианта игры по сравнению с известным являются меньшая материалоемкость шаровая полость внутри куба и меньшее количество деталей отсутствует крестовина и соответствующие крепежные детали.

В наиболее сложных случаях, когда многогранник, представляющий игру, состоит из большого числа многогранных элементов и из-за шаровой полости может иметь недостаточную жесткость, конструкцию его можно дополнить еще одной деталью тонкостенным полым шаром с диаметром, равным диаметру шаровой полости. Этот шар, будучи помещенный внутрь шаровой полости, воспринимает деформирующие нагрузки и препятствует деформации многогранника.

Изобретение позволяет обойтись без крестовины в известных вариантах игры и упростить тем самым их конструкцию (примеры варианты игры, изображенные на фиг. 6 и 8), кроме того, появляется возможность подвижного скрепления многогранных элементов новых вариантов игры, в частности таких, скрепление элементов которых с помощью крестовины невозможно (примеры таких вариантов игры показаны на фиг. 1 и 5). Таким образом появляется возможность разнообразить игру и повысить тем самым ее занимательность.

Формула изобретения

1. ОБЪЕМНАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ИГРА, содержащее тело, состоящее из игровых элементов, образующих игровые слои, взаимодействующие между собой с возможностью относительного поворота посредством выступов и пазов, отличающаяся тем, что, с целью повышения занимательности, игра содержит четное число игровых слоев.

2. Игра по п.1, отличающаяся тем, что выступы игровых элементов выполнены в виде отдельных крепежных пластин, а в игровых элементах выполнены пазы под эти пластины, причем крепежные пластины, лежащие в одной плоскости, образуют кольцевой пояс.

3. Игра по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, крепежные пластины имеют до сборки кривизну большую, чем кривизна пазов.

4. Игра по п. 1, отличающаяся тем, что тело выполнено в виде сферы, рассеченной четырьмя плоскостями, проходящими через центр условного тетраэдра перпендикулярно к его осям симметрии третьего порядка.

5. Игра по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что тело выполнено в виде куба, рассеченного шестью плоскостями, которые проходят через центр условного икосаэдра перпендикулярно к его осям симметрии пятого порядка, а относительно куба расположены так, что на каждой грани куба линии сечения образуют одинаковый симметричный рисунок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8