Об’ємна логічна головоломка

Об'ємна логічна головоломка, виконана у вигляді сфери, що містить ігрові елементи двох видів, утворені розсіканням сфери трьома площинами, перпендикулярними до її вертикальної осі, та з'єднувальні елементи, кожний із яких з'єднує два суміжні ігрові елементи одного виду, яка відрізняється тим, що ігрові елементи утворені додатковим розсіканням сфери трьома площинами, перпендикулярними до її однієї горизонтальної осі, і трьома площинами, перпендикулярними до її другої горизонтальної осі, перпендикулярній першій, при цьому три із площин, які розсікають сферу, є діаметральними, а шість площин відсікають шість стичних кульових сегментів з рівними геометричними розмірами, ігрові елементи першого виду обмежені двома прямокутними і однією випуклою дугоподібною сторонами, у яких виконані фігурні проточки, а ігрові елементи другого виду - трьома увігнутими дугоподібними сторонами, спорядженими виступами, ВІДПОВІДНИМИ ДО фігурних проточок у випуклих дугоподібних сторонах ігрових елементів першого виду, крім того, у фігурних проточках випуклих дугоподібних сторін ігрових елементів першого виду виконані скруглені приливки, а на виступах ігрових елементів другого виду - ВІДПОВІДНІ їм заглиблення, з'єднувальні елементи з'єднують суміжні ігрові елементи першого виду і виконані у вигляді двох паралельних напрямних, з'єднаних перемичкою, у нижній частині якої з двох сторін від її поздовжньої осі виконані заглиблення, а у нижніх горизонтальних площинах фігурних проточок, виконаних на прямокутних сторонах ігрових елементів першого виду, виконані похилі пружні заскочки, ВІДПОВІДНІ до цих заглиблень, при цьому з'єднувальні елементи мають вигин, ВІДПОВІДНИЙ ДО вигину ігрових елементів першого виду Винахід відноситься до ігор-головоломок і може використовуватися для розвитку у гравців логічного мислення та просторової уяви або як учбовий наочний посібник з географи, комбінаторики та інших учбових дисциплін Найбільш близьким за технічною суттю та технічним результатом, що досягається, до об'ємної логічної головоломки, що заявляється, є об'ємна логічна головоломка (див патент РФ №2064315, М Кл 6 A63F9/08, від 02 06 93р , опубл 27 07 96 р), виконана у вигляді сфери, що включає ігрові елементи двох видів, утворені розсіканням сфери трьома площинами, перпендикулярними до її вертикальної осі, та з'єднувальні елементи, кожний із яких з'єднує два суміжні ігрові елементи одного виду У ВІДОМІЙ об'ємній ЛОГІЧНІЙ головоломці сфера розсічена також і меридіональними площинами Для з'єднання двох видів ігрових елементів, утворених після такого розсічення сфери, використовуються два види з'єднувальних елементів у ви гляді дуг На вертикальній осі сфери у точках полюса у пазах ігрових елементів першого виду, які мають форму сферичного трикутника, розміщені шайби, одна з яких жорстко закріплена за допомогою штифтів на одному ігровому елементі першого виду, а друга шайба вільно переміщується і ні до чого не прикріплюється Суміжні ігрові елементи першого виду з'єднуються між собою за допомогою з'єднувальних елементів першого виду, а другий вид з'єднувальних елементів призначений для з'єднування між собою суміжних ігрових елементів другого виду, які мають форму сферичного паралелограма, у МІСЦІ їх розділення діаметральною площиною, при цьому один такий з'єднувальний елемент жорстко закріплений на ігровому елементі другого виду за допомогою штифтів При цьому ігрові елементи другого виду мають три види пазів для з'єднання з ігровими елементами першого виду та для з'єднання між собою, причому геометричні розміри цих пазів у одній півкулі відрізняються від геометричних розмірів пазів у (О о 0 0 ю 58096 ментів першого виду виконані скруглені приливки, а на виступах ігрових елементів другого виду ВІДПОВІДНІ їм заглиблення, з'єднувальні елементи з'єднують суміжні ігрові елементи першого виду і виконані у вигляді двох паралельних напрямних, з'єднаних перемичкою, у нижній частині якої з двох сторін від її поздовжньої осі виконані заглиблення, а у нижніх горизонтальних площинах фігурних проточок, виконаних на прямокутних сторонах ігрових елементів першого виду, виконані похилі пружні заскочки, ВІДПОВІДНІ ДО ЦИХ заглиблень, при цьому з'єднувальні елементи мають вигин, ВІДПОВІДНИЙ до вигину ігрових елементів першого виду Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що досягається, полягає у такому Об'ємна логічна головоломка, що заявляється, складається лише із трьох видів складальних одиниць - ігрових елементів першого виду, обмежених двома прямокутними і однією випуклою дугоподібною сторонами, ігрових елементів другого виду, обмежених трьома увігнутими дугоподібними сторонами, та з'єднувальних елементів, виконаних у вигляді двох напрямних, з'єднаних перемичкою У наслідок розсікання сфери трьома діаметральними площинами та шістьома площинами, які відсікають шість стичних кульових сегментів утворюються двадцять чотири ігрові елементи першого виду та ВІСІМ ігрових елементів другого виду Усі ШІСТЬ стичних кульових сегментів мають рівні геометричні розміри, а отже, усі ігрові елементи першого та другого видів також мають рівні геометричні форми, що робить їх взаємозамінними З'єднувальні елементи призначені для з'єднання ігрових елементів першого виду між собою Напрямні кожного з'єднувального елемента розміВ основу винаходу поставлено задачу удоскощуються у фігурних проточках, виконаних у прямоналення об'ємної логічної головоломки шляхом кутних сторонах суміжних ігрових елементів нового виконання конструктивних елементів та першого виду Ігрові елементи другого виду, виуведення нових зв'язків МІЖ конструктивними елеступи яких ВІДПОВІДНІ до фігурних проточок у випументами, що забезпечить спрощення конструкції і, клих дугоподібних сторонах ігрового елемента як наслідок, підвищення технологічності при однопершого виду, з'єднують кульові сегменти з утвочасному підвищенні цікавості ренням сфери При такому виконанні ігрові елемеПоставлена задача вирішується тим, що у об'нти утворюють крім шести стичних кульових сегємній ЛОГІЧНІЙ головоломці, виконаній у вигляді ментів, які можуть обертатися у правому та у сфери, що включає ігрові елементи двох видів, лівому напрямках відносно своїх центрів, також утворені розсіканням сфери трьома площинами, шість кульових шарів та шість просторових півперпендикулярними до и вертикальної осі, та з'єдсфер, які також можуть обертатися навколо вертинувальні елементи, кожний із яких з'єднує два сукальної та двох горизонтальних осей сфери За міжні ігрові елементи одного виду, ВІДПОВІДНО до рахунок забезпечення можливості переміщування винаходу, новим є те, що ігрові елементи утворені ігрових елементів у різних напрямках стає можлидодатковим розсіканням сфери трьома площинавим утворювати велику КІЛЬКІСТЬ різних комбінацій, ми, перпендикулярними до її однієї горизонтальної що значно підвищує цікавість об'ємної логічної осі, і трьома площинами, перпендикулярними до її головоломки Для надійного орієнтування та фікдругої горизонтальної осі, перпендикулярній персування ігрових елементів першого виду відносно шій, при цьому три із площин, які розсікають сфеігрових елементів другого виду у фігурних проточру, є діаметральними, а шість площин відсікають ках випуклих дугоподібних сторін ігрових елеменшість стичних кульових сегментів з рівними геометів першого виду виконані скруглені приливки, а на тричними розмірами, ігрові елементи першого вивиступах ігрових елементів другого виду - ВІДПОВІду обмежені двома прямокутними і однією випукДНІ їм заглиблення Це полегшує правильне орієнлою дугоподібною сторонами, у яких виконані тування кульових шарів та півсфер після закінченфігурні проточки, а ігрові елементи другого виду ня їх обертання При обертанні кульових сегментів трьома увігнутими дугоподібними сторонами, спонадійність орієнтування ігрових елементів першого рядженими виступами, ВІДПОВІДНИМИ до фігурних виду відносно один одного та відносно з'єднувальпроточок у випуклих дугоподібних сторонах ігрових них елементів забезпечується за рахунок виконанелементів першого виду, крім того, у фігурних проня заглиблень у нижніх частинах перемичок з'єдточках випуклих дугоподібних сторін ігрових еледругій півкулі Ігровий елемент першого виду має Т-подібний виступ для з'єднання з суміжними ігровими елементами другого виду, а з'єднувальний елемент - два виступи, причому з однієї його сторони Т- подібний виступ виконаний по усій довжині, а з другої сторони більше, ніж на половину довжини, виконаний вузький виступ, який далі переходить у Т-подібний виступ Ігрові елементи у ВІДОМІЙ головоломці можуть переміщуватися пошарово відносно вертикальної осі сфери або повертатися півсферами по меридіональними площинами на кут 180° та кратні йому кути Відома об'ємна логічна головоломка має складну конструкцію, що обумовлює її низьку технологічність у виготовленні, та недостатню цікавість Це пояснюється тим, що відома головоломка має велику КІЛЬКІСТЬ різноманітних складальних одиниць та елементів кріплення 3 урахуванням того, що звичайно діаметр таких головоломок не перевищує 120мм, складальні одиниці, а особливо елементи кріплення, достатньо дрібні При цьому наявність на складальних одиницях пазів та виступів різних видів робить їх не взаємозамінними і потребує дуже високої точності їх виготовлення При найменшому відхиленні від необхідних розмірів можливе заклинювання ігрових елементів Використання елементів кріплення, таких як штифти, та шайб також сприяє зниженню надійності головоломки у роботі та пов'язане з підвищенням трудомісткості при и виробництві Головоломка має недостатню цікавість, тому що ігрові елементи можна переміщувати лише пошарово відносно вертикальної осі, або ж повертати півсферами по меридіональних площинах, що не потребує від гравця високої розумової роботи 58096 нувальних елементів з двох сторін від їх поздовжніх осей та пружних заскочок, ВІДПОВІДНИХ ДО ЦИХ заглиблень, виконаних у нижніх горизонтальних площинах фігурних проточок, виконаних на прямокутних сторонах ігрових елементів першого виду Заглиблення у нижній частині перемичок являють собою храпові зубці, а пружні заскочки - храпові собачки Утворюється храповий механізм, у якому пружна заскочка при переміщенні ігрових елементів першого виду у протилежних напрямках входить у зачеплення з основою заглиблення у нижній частині перемички і блокує ігрові елементи відносно з'єднувальних елементів та відносно один одного Конструкція об'ємної логічної головоломки, що заявляється, не потребує використання будь- яких елементів кріплення, або додаткових з'єднувальних елементів Це значно знижує трудомісткість її виготовлення і сприяє підвищенню надійності у роботі За рахунок спрощення конструкції та підвищення технологічності зменшуються матеріальні та енергетичні витрати на виготовлення головоломки Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг 1 наведена об'ємна логічна головоломка за винаходом, загальний вид, на фіг 2 - ігровий елемент першого виду - загальний вид з боку прямокутних сторін, на фіг 3 - те саме, загальний вид з боку випуклої дугоподібної сторони, на фіг 4 - ігровий елемент другого виду, загальний вид, на фіг 5 - з'єднувальний елемент, загальний вид, на фіг 6 те саме, поздовжній розріз, на фіг 7 - т е саме, поперечній розріз, на фіг 8 - схема взаємодії пружних заскочок з заглибленнями, виконаними у нижній частині перемичок з'єднувальних елементів, на фіг 9 - схема розміщення напрямних з'єднувальних елементів у фігурних проточках ігровихелементів першого виду Об'ємна логічна головоломка виконана у вигляді порожнистої сфери 1 і містить ігрові елементи 2 першого виду та ігрові елементи 3 другого виду, які утворені розсіканням сфери трьома діаметральними площинами, та шістьома площинами, які відсікають шість стичних кульових сегментів з рівними геометричними розмірами Ігрові елементи 2 першого виду мають дві прямокутні сторони 4 і одну випуклу дугоподібну сторону 5 У прямокутних сторонах 4 виконані фігурні проточки 6, на нижніх горизонтальних площинах 7 яких виконані пружні заскочки 8 На випуклих дугоподібних сторонах 5 ігрових елементів 2 виконані фігурні проточки 9, які мають у центрі скруглені приливки 10 Ігрові елементи 3 другого виду мають три увігнуті дугоподібні сторони 1 1 , споряджені виступами 12, ВІДПОВІДНИМИ ДО фігурних проточок 9, виконаних у дугоподібних сторонах 5 ігрових елементів 2 У центральних частинах виступів 12 виконані заглиблення 13, ВІДПОВІДНІ скругленим приливкам 10 Ігрові елементи 2 першого в и д у т а ігрові елементи 3 другого виду з'єднані між собою за допомогою виступів 12, які уведені у фігурні проточки 9 З'єднувальні елементи 14 з'єднують суміжні ігрові елементи 2 між собою і мають дві паралельні напрямні 15, які з'єднані перемичкою 16 У нижніх частинах перемичок 16 з двох сторін від їх поздовжніх осей виконані заглиблення 17 Заглиблення 17 виконані, наприклад, у вигляді похилих трикутних призм, основи 18 яких розміщені посередині перемичок 16 під прямим кутом до їх нижніх поверхонь Вершини призм, спрямовані у протилежні боки і плавно переходять у поверхню перемички 16 З'єднувальні елементи 14 мають вигин, ВІДПОВІДНИЙ ДО вигину ігрових елементів 2 першого виду Виступи 12 ігрових елементів З та напрямні 15 з'єднувальних елементів 14 мають однакову форму, наприклад трикутну Торцеві кути 19 виступів 12 та торцеві кути 20 напрямних 15 згладжені Об'ємна логічна головоломка може мати нанесене на сферу 1 зображення Землі з материками, океанами, ріками, країнами, містами, яке має географічний, фізичний або політичний зміст Це може бути також зображення поверхні Місяця, або якоїсь іншої планети, або який-небудь узор На ігрові елементи 2, 3 можуть бути нанесені також математичні завдання та ВІДПОВІДІ на них та таке інше Об'ємна логічна головоломка за винаходом має двадцять чотири ігрових елемента 2 першого виду, ВІСІМ ігрових елементів 3 другого виду та двадцять чотири з'єднувальних елемента 14 Усі елементи головоломки можуть бути виготовлені литтям із полімерів Об'ємна логічна головоломка працює таким чином Ігрові елементи 2 першого виду та ігрові елементи 3 другого виду, які утворюють сферу 1, переміщують або обертають для відновлення їх положення, у якому на сфері 1 буде отримане правильне зображення При цьому, як показано на ф і г 1 , кожний кульовий сегмент, утворений чотирма ігровими елементами 2 першого виду може обертатися у правому або лівому напрямку відносно своїх центрів Кульові шари, кожний із яких утворений вісьмома ігровими елементами 2 першого в и д у т а чотирма ігровими елементами 3 другого виду, можуть послідовно переміщуватися у напрямку нахилу пружних заскочок 8, які знаходяться на нижніх горизонтальних площинах 7 фігурних проточок 6, виконаних на прямокутних сторонах 4 ігрових елементів 2 першого виду, та в протилежному напрямку до блокування пружних заскочок 8 основами 18 призматичних заглиблень 17, виконаних у нижніх частинах перемичок 16 з'єднувальних елементів 14 Кожна із шести півсфер може переміщуватися у тих же напрямках відносно центра сфери 1 Орієнтування та фіксування ігрових елементів 2 першого виду відносно ігрових елементів 3 другого виду забезпечується за рахунок того, що скруглені приливки 10, які знаходяться у центрі фігурних проточок 9, виконаних у дугоподібних сторонах 5 ігрового елемента 2 першого виду, входять у заглиблення 13, які знаходяться на виступах 12, виконаних на увігнутих дугоподібних сторонах 11 ігрових елементів 3 другого виду Переміщення та обертання кульових шарів, кульових секторів та півсфер відбувається по напрямних 15 з'єднувальних елементів 14 та по виступах 12, які виконані на увігнутих дугоподібних сторонах 11 ігрових елементів 3 другого виду За рахунок того, що торцеві кути 19 виступів 12 та торцеві кути 20 напрямних 15 згладжені, забезпечується вільне переміщення та обертання кульових шарів, кульових сегментів та півсфер і ви 7 58096 ключається заклинювання ігрових елементів об'ємної логічної головоломки, що гарантує рухомість усіх елементів Головоломка за винаходом має усталену, на 8 дійну конструкцію при значному її спрощенні, підвищенні технологічності та одночасному підвищенні цікавості Ы 5 Е>іг 7 Ы 8 ФІГ Комп'ютерна верстка О Воробей Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна