Brevet FR2536292A1 — publié le 19840525

La présente invention concerne un jeu de construction de pyramides utili sant comme éléments d'assemblage deux formes particulières de tétreèdres. Les Les de construction utilisent généralement des éléments cubiques ou parallélépipédiques qui sont faciles à juxtaposer ou superposer sans l'aide de supporta auxiliaires Peu de jeux utilisant des tétraèdres ont été créés jusqu'à présent. Le jeu objet de l'invention consiste en un ensemble de tétraèdres de deux formes différentes, un tétraèdre régulier et un tétraèdre trirectangle. L'assem blega de cas tétraèdres permet de réaliser diverses constructions de forme pyramidale et de base en forme de polygone régulier. L'ensemble de la cons truction est maintenu par une plaque-support plane dans laquelle unévi- dament ayant la forme de la base de la pyramide est aménagé dans lequel les pièces inférieures de la pyramide viennent s'encastrer Plusieurs plaques présentant des bases de forme différente sont prévues avec les pièces du jeu La fonction de ces plaques-suppor5s est double Elles permettent d'une part d'assurer le stabilité de la construction en maintenant les pièces de la partie inférieure. D'autre part, elles fixent la forme de la base de la pyramide à réaliser. Ce jeu est principalement destins aux Jeunes enfants et a pour but de dd- welopper leurs dons d'observation en an les faisant manipuler des volumes et découvrir les propriétés d'assemblage remarquables des tétraèdres. Le jeu se compose d'un ensemble de pièces tétraédriques et de plaques supports contenus dans une boîte munie d'un couvercle La description qui suit se réfère aus: dessins annexes dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective des deux types de. tétraèdres qui composent les éléments du jeu, - la figure 2 est une vue Éclatée qui montre la boîte, ensemble des té- traèdres et les plaques-supports qui constituant le. jeu, - le figura 3 montra un exemple d'assemblage simple de quatre tétraèdres formant une pyramide placée dans la plaque-support correspondante, - la figure 4 représente une grande pyramide assemblée sur la plaque à base carrée, - les figures 5 et 6 représentent deux grands tétraèdres obtenus avec la plaque è base triangulaire, - les figures 7 et 8 représentent deux volumes de forme particulière assem- blés sur les plaques à bases hexagonale et carrée. Les deux formes de tétraédres utilisées dans le jeu sont les suivantes - le tétraèdre régulier R représenté an 1 sur la figure 1 dont toutes les arêtes sont égales, toutes les faces étant des triangles équilatéraux identiques, et tous les angles aux sommets étant égaux à &alpha; = 60 , - le tétraèdre trirectangle isocèle T représente en 2 sur la figure 1 dont la base est un triangle équilatéral identique aux faces du tétraèdre régulier et dont les trois autres arêtes sont égales et perpendiculaires entre elles, les angles au sommet étant égaux à ss = 90 . Dans ce qui suit, on prendra comme longueur unitaire l'une des trois arêtes qui forment le sommet du tétraèdre trirectangle. Dans ces conditions, l'arête de la base de ce tétraèdre ainsi que celle du tétraèdre régulier est égale è b = aV 2. Le jeu est composé de 16 tétraèdres réguliers R et de 64 tétraèdres trirectangle T selon un mode de réalisation particulier. La forme, la dimension et le nombra de tétraèdres choisis sont tels que ensemble remplit exactement un volume de forme parallélépipédique de dimensions égales b 1 x 4 x 4. Ce nombre et ces dimensions ne sont pas limitatifs. Une plus grande boite peut être envisagée contenant un nombre de pièces correspondant è ses dimensions qui doivent être des multiples entiers de la longueur unitaire La figure 2 montre la composition du jeu. La boîte vide 3 possède un fond carré de section@intérieure égale à 4 x 4. L'ensemble des tétraèdres essem blés 10 occupe un volume 1 x 4 x 4 dont les détails d'assemblage apparaîs- sent sur la figure. Les plaques-supports 5, 6, 7, 8 et 9 de dimensions 4 x 4 sont empilées dans la boîte au-dess@s de l'ensemble des tétraèdres, le tout étant clos par le couvercle 4. Chaque plaque présente un évidement central 8 fond plat de profondeur égala è la moitié d l'épaisseur de la plaqhse. Cet évidement en forme de pclygone régulier sert è déterminer la forme de la base de la construc tion è réaliser et è maintenir les pièces situées à la partie inférieure de la construction empêchant ainsi l'écroulement de celle-ci sous le poids des pièces de la partie supérieure.Les pièces inférieures de la construction doivent s'encastrer dans la plaque avec un léger jeu. La plaque 5 qui possède un évidement de forme carrée de côté égal è V permet d'assembler la pyramide a 4 faces équilatérales de la figure 3 composée de 4 tétraèdres T. La plaque 6 munie d'un évidement de forme carrée de côté égal à 2 #2 permet d'assembler la grande pyramide de la figure 4 en utilisant 4 tétra èdres R et 24 tétraèdres T La plaque 7 qui possède un évidement de forme triangulaire de côté égal è 2 #2 permet d'assembler le grand tétraèdre trirectangle de la figure 5 en utilisant un tétraèdre R et 6 tétraèdres T La même plaque permet également de réaliser le grand tétraèdre régulier représenté sur le figure 6 en utilisant 4 tétraèdres R et B tétraèdres Ta La plaque 8 à base hexagonale de côté égal b #2 permet de réaliser le volume è 3 faces carrées et 4 triangles équilatéraux représenté par la figure 7 en utilisant 4 tétraèdres R et 12 tétraèdres T. La plaque 9 à base carrée de côté égal à 2 permet de réaliser le volume représenté par la figure 8 en utilisant 4 tétraèdres R et 16 tétraèdres T. L'ensemble des 16 tétraèdres R et des 64 tétraèdres T du jeu permet d'utz- liser la totalité des 5 plaques en assemblant sur celles-ci les constructions représentées sur les figures 3, 4, 69 7 et 8. Ceci est particuliè- rement intéressant pour occuper un groupe d'enfants. Plusieurs enfants réunis autour d'une table peuvent simultanément réaliser ces constructions en n'utilisant qu'-un seul jeu. Le rangement des tétraèdres dans la boîte présente également un certain intérêt car l'assemblage des tétraèdres è découvrir est différent db eelui qui permet de réaliser les pyramides et s'apparente à un puzzle simple. Les tétraèdres R et T peuvent avoir deux couleurs différentes, ce qui donne aux diverses constructions des faces en damier qui présentent un aspect décoratif. Ils peuvent également être réalisés en matière plastique transparente légèrement teintée de deux couleurs permettant de voir l'assemblage intérieur de chacune des constructions. Les tétraèdres peuvent être réalisés en bois par usinage ou en matière plastique par un procédé de moulage par injection ils peuvent être pleins ou creux. Les bords des tétraèdres doivent être légèrement arrondis pour éviter des arêtes vives qui sont désagréables au toucher Les plaques peuvent également être réalisées an bois par usinage ou en matière plastique par un procédé de moulage par thermo-compression. La matière plastique utilisée doit être relativement légère et présenter une certaine souplesse pour réduira le bruit provoqué par les manipulations. Ceci s'applique principalement aux utilisations du jeu dans les classes enfantines. Une variante de réalisation du jeu consiste è prévoir un troisième type d'élément P de forme pyramidale et résultant de l'assemblage de 4 tétraèdres T suivant la figure 3. Le jeu particulier décrit précédemment comporte alors 16 tétraèdres R, 32 tétraèdres T et 3 pyramides P, l'ensemble de ces pièces rentrant dans la même boîte et permettant la construction des mêmes modèles. Le jeu objet de l'invention peut être utilisé en tant que jeu éducatif pour les jeunes enfants destinés à les familiariser avec la notion d'assemblage dans l'espace et plus particulièrement avec les propriétés remarquables des deux tétraèdres de base, le tétraèdrerégulier et-le tétraèdre trirec tengle. Ce jeu peut aussi être employé comme test psychotechnique pour adultes destiné à évaluer les facultés de logique des sujets soumis au test. REVENDICATIONS 1. - Jeu de construction composé d'un ensemble d'éléments polyédriques caractérisé en ce qusil est constitué - de pièces présentant deux formes différentes d un tétraèdre régulier à faces en triangle équilatéral et un tétraèdre trirectangle isocèle, les arêtes des bases de ces deux tétraèdres étant égales de telle sorte que l'assemblage d'un certain nombre de ces pièces permet de réaliser diverses pyramides è base polygonale régulière, - de moyens prévus- pour maintenir l'assemblage è se base9 - d'une boîte parallélépipédique de rangement remplie complètement par ces tétraèdres, se largeur et sa longueur étant égales a un multiple entier de la longueur des arêtes au sommet du tétraèdre trirectangle. 2 - Jeu de construction selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les moyens de maintien de l'assemblage sont des plaques évidées au centre suivant la forme d'un polygone régulier et dans lesquelles les pièces inférieures de la construction viennent s'encastrer. 3. - Jeu de construction selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les deux types de tétraèdres sont opaques. 4. - Jeu de construction selon la revendication 1 caractérisé par le fait que les tétraèdres sont transparents. 50 - Jeu de construction selon les revendications 19 3 et 4 caractérisé par le ait que les deux types de tétraèdres sont de deux couleurs diffé- rentes 6. - Jeu de construction selon la revendication 1 et 2 caractérisé en ce qu'il comporte en outre des pièces d'un troisième type en forme de pyramide à base carrée et à faces en triangle équilatéral. 7. - Jeu de construction selon le revendication 6 caractérisé en ce que les pièces pyramidales sont monobloc 8. - Jeu de construction selon la revendication 6 caractérisé en ce que les pièces pyramidales sont réalisées par assemblage de quatre trièdres trirectangles.