Объемная комбинаторная головоломка

Объемная комбинаторная головоломка относится к занимательным играм-головоломкам и может использоваться для развития у играющих логического мышления и пространственного воображения. Данная упрощенная конструкция головоломки позволяет снизить трудоемкость при изготовлении и сборке деталей. Объемная комбинаторная головоломка выполнена в виде шара. Шар расположен с возможностью свободного вращения в разъемном кубе, имеющем полость сферической формы. Шар состоит из восьми сегментов, образованных рассечением шара тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, проходящими через его центр. Каждый из сегментов установлен с возможностью вращения в любой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей. Каждая грань куба имеет сквозное отверстие, открывающее доступ для манипулирования сегментами шара и имеющее диаметр, не позволяющий отдельному сегменту пройти через это отверстие. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к занимательным играм-головоломкам и может использоваться для развития у играющих логического мышления и пространственного воображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Головоломки, выполненные в виде объемных фигур, состоящих из множества элементов, установленных с возможностью перемещения относительно друг друга, широко известны и популярны, особенную известность они прибрели в связи с “Кубиком Рубика” (венгерская заявка на патент №170062, поданная 28.02.1978), представляющим собой куб с шестью гранями, каждая из которых выполнена из девяти кубиков, установленных с возможностью сдвига в двух перпендикулярных направлениях. Изначально каждая грань составлена из поверхностей одного цвета. Задача заключается в том, чтобы, сдвигая кубики, перемешать цвета на каждой грани, а затем, так же сдвигая кубики вновь, собрать большой куб таким образом, чтобы каждая грань была составлена из поверхностей одного цвета.

Известна сферическая головоломка - патент США №5836584 от 17.11.1998. Эта головоломка представляет собой сферу, состоящую из двух полусфер, установленных на оси с возможностью вращения относительно друг друга, из некоторого количества разделительных панелей, установленных вокруг сферы и образующих три взаимно перпендикулярные дорожки, а также из кареток, установленных в указанных дорожках с возможностью как передвигаться вдоль дорожек, так и переходить с одной дорожки на другую.

Известна комбинаторная кубическая головоломка - патент США №6513808 от 04.02.2003. Головоломка представляет собой куб, составленный из кубиков меньшего размера и имеющий центральный кубик и набор комбинаторных кубиков, размещенных в вертикальных и горизонтальных плоскостях вокруг центрального кубика, а также открытую раму, удерживающую комбинаторные кубики, причем комбинаторные кубики выполнены с возможностью перемещения в открытой раме после удаления определенного кубика.

Известна объемная логическая головоломка, выполненная в виде шара и содержащая игровые элементы, образованные рассечением шара меридиональными плоскостями и плоскостями, перпендикулярными его центральной оси, проходящей через полюса, и установленные с возможностью послойного поворота относительно центральной оси, отличающаяся тем, что на плоскости шара образованы параллельно друг к другу вертикально-кольцевые и горизонтально-кольцевые Т-образные пазы, в пересечениях которых установлены ножки, удерживаемые Т-образными пазами и выполненные в нижней части в виде сферы радиусом шара, а верхняя часть ножки выполнена в виде цилиндра, к которому прикреплены с помощью винтов игровые элементы, имеющие возможность перемещения по параллелям и меридианам, и игровые элементы составляют полную картину земного шара (патент на полезную модель №18050, кл. А 63 F 9/08, 1986).

Известна также объемная логическая головоломка, выполненная в виде полого шара и содержащая игровые элементы, образованные рассечением шара меридиональными плоскостями и плоскостями, перпендикулярными центральной оси, проходящей через полюса. Игровые элементы взаимодействуют между собой посредством пазов, выступов и соединительных дуг. В полюсах имеются шайбы, причем одна шайба жестко закреплена на игровом элементе. Игровые элементы послойно можно перемещать вокруг центральной оси и вращать в меридиональной плоскости (патент на изобретение №2064315, кл. А 63 F 9/08, 1996). Данное изобретение выбрано в качестве прототипа.

Все вышеуказанные головоломки, включая выбранную в качестве прототипа, имеют сложную конструкцию и большую трудоемкость при изготовлении и сборке деталей.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции и расширения арсенала объемных комбинаторных головоломок.

Поставленная задача достигается тем, что объемная комбинаторная головоломка выполнена в виде шара, расположенного с возможностью свободного вращения в разъемном кубе, имеющем полость сферической формы, причем шар состоит из восьми сегментов, образованных рассечением шара тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, проходящими через его центр, где каждый из сегментов установлен с возможностью вращения в любой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей, причем каждая грань куба имеет сквозное отверстие, открывающее доступ для манипулирования сегментами шара и имеющее диаметр, не позволяющий отдельному сегменту пройти через это отверстие.

Преимущество данного изобретения по сравнению с уровнем техники состоит в том, что нет необходимости ни в каком механизме, с одной стороны, скрепляющем отдельные игровые элементы, в данном случае - сегменты шара, а с другой стороны, позволяющем этим игровым элементам перемещаться относительно друг друга. Относительная свобода перемещения элементов достигается именно за счет отсутствия скрепляющих деталей, а удержание элементов вместе обеспечено за счет их нахождения в сферической полости куба.

В одном из возможных воплощений разъемный куб может быть выполнен, например, из двух половинок, одна из которых имеет сквозные отверстия, а другая имеет глухие отверстия с внутренней резьбой для скрепления этих половинок винтами.

Сквозные отверстия на гранях куба могут быть снабжены конусной кромкой для облегчения доступа к сегментам шара.

На фиг.1 изображена головоломка в собранном виде в аксонометрии;

На фиг.2 изображены сегменты шара и направления их возможного вращения;

На фиг.3 изображен куб в разобранном виде в аксонометрии.

Ниже со ссылками на рисунки представлено описание одного из возможных воплощений изобретения.

Как видно на фиг.1, головоломка выполнена в виде шара 1, расположенного с возможностью свободного вращения в разъемном кубе 2, имеющем полость сферической формы, причем шар состоит из восьми сегментов 3, образованных рассечением шара тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, проходящими через его центр, где каждый из сегментов установлен с возможностью вращения в любой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей, причем каждая грань куба имеет сквозное отверстие 4, открывающее доступ для манипулирования сегментами шара и имеющее диаметр, не позволяющий отдельному сегменту пройти через это отверстие. Как показано на фиг.1, благодаря наличию сквозных отверстий 4 на гранях куба 2 имеется возможность вращать сегменты 3 в трех перпендикулярных направлениях, как показано на фиг.2.

На фиг.3 показано, что куб может быть выполнен, например, из двух половинок, одна из которых имеет сквозные отверстия 5, а другая имеет глухие отверстия 6 с внутренней резьбой для скрепления этих половинок винтами 7.

В данной головоломке на поверхность сегментов нанесена определенная маркировка, например в виде цифр. Вначале сегменты установлены таким образом, что цифры, нанесенные на угловые участки сегментов и расположенные в сквозном отверстии каждой грани, образуют определенный набор, например равны между собой, затем, сдвигая сегменты относительно друг друга, эти цифры беспорядочно перемешивают, после чего должна быть решена задача, сдвигая сегменты, вернуть головоломку в первоначальное либо какое-то иное заданное положение.

В другом варианте поверхности сегментов могут быть определенным образом раскрашены и изначально установлены таким образом, что участки сегментов, расположенные в сквозном отверстии каждой грани, образуют определенный цветовой рисунок, например окрашены в одинаковый цвет, затем, сдвигая сегменты относительно друг друга, эти цвета беспорядочно перемешивают, после чего должна быть решена задача, сдвигая сегменты, вернуть головоломку в первоначальное либо какое-то иное заданное положение.

1. Объемная комбинаторная головоломка, характеризующаяся тем, что выполнена в виде шара, отличающаяся тем, что шар расположен с возможностью свободного вращения в разъемном кубе, имеющем полость сферической формы, причем шар состоит из восьми сегментов, образованных рассечением шара тремя взаимно перпендикулярными плоскостями, проходящими через его центр, где каждый из сегментов установлен с возможностью вращения в любой из трех взаимно перпендикулярных плоскостей, причем каждая грань куба имеет сквозное отверстие, открывающее доступ для манипулирования сегментами шара и имеющее диаметр, не позволяющий отдельному сегменту пройти через это отверстие.

2. Головоломка по п.1, отличающаяся тем, что разъемный куб выполнен из двух половинок, одна из которых имеет сквозные отверстия, а другая имеет глухие отверстия с внутренней резьбой для скрепления этих половинок винтами.

3. Головоломка по п.1, отличающаяся тем, что сквозные отверстия на гранях куба снабжены конусной кромкой для облегчения доступа к сегментам шара.