ОБЪЕМНАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ГОЛОВОЛОМКА (ВАРИАНТЫ)

Изобретение относится к классу игр и может быть использовано в качестве логической игры-головоломки.
Известна дидактическая игра, содержащая многогранные элементы со сферической наружной поверхностью и соединительные элементы (заявка РФ № 2000124657/12, МПК 7 A 63 F 9/00, БИМП № 29 20.10.2002).
Недостатком известной игры-головоломки является ее статичность, невозможность взаимного перемещения элементов, что существенно снижает занимательность игры, и при освоении методики решения головоломки она теряет свою привлекательность.
Широко известен кубик Рубика (патент HU 170062, МПК A 63 F 9/12, 1975), содержащий крестовину и маленькие кубики, установленные с возможностью поворота на осях крестовины посредством пазов и выступов.
Недостаток кубика Рубика состоит в том, что его конструкция не обеспечивает высокую занимательность, поскольку имеет небольшое количество решаемых логических задач.
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога объемная логическая головоломка, выполненная в виде объемного тела с многогранной или сферической поверхностью, содержащая крестовину и многогранные элементы, установленные с возможностью поворота и взаимодействующие друг с другом посредством пазов и выступов (патент РФ № 2009678, МПК A 63 F 9/08, публ. 03.12.1994).
Известная головоломка обладает привлекательностью, занимательностью, усложнением методики решения. Вместе с тем она состоит из большого количества разнообразных элементов, является конструктивно сложной и непрочной.
Задачей изобретения является создание игры-головоломки, лишенной недостатков аналогов.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении предложенного изобретения, являются, с одной стороны, необходимые для игры-головоломки высокая занимательность и сложность методики решения вследствие большого числа возможных комбинаций положений игровых элементов, что развивает логическое мышление и пространственное воображение играющего и позволяет с пользой провести досуг. С другой стороны, предложенное изобретение обладает невысокой технологичностью, что снижает расходы на ее производство. Конструкция изобретения является прочной и надежной.
Для решения поставленной задачи и достижения указанного технического результата предложена объемная логическая головоломка, выполненная в двух вариантах.
В объемной логической головоломке, выполненной в виде объемного тела и содержащей крестовину и многогранные элементы, установленные с возможностью поворота и взаимодействующие друг с другом посредством пазов и выступов, согласно изобретению, объемное тело выполнено в виде додекаэдра и состоит из трех групп элементов, образованных рассечением додекаэдра плоскостями и условно названных центральными, боковыми и угловыми, каждая из двенадцати граней додекаэдра выполнена с возможностью поворота вокруг оси крестовины на угол, кратный 72 градусам, и состоит из одного центрального элемента, зафиксированного на оси крестовины и имеющего пять пазов, из пяти боковых элементов, смежных с центральным элементом и имеющих по два паза и два выступа, и из пяти угловых элементов, смежных с боковыми элементами и имеющих по три выступа, при этом центральный элемент имеет в основе форму усеченной пятиугольной пирамиды, в основании которой выполнены пазы, боковой элемент имеет в основе форму призмы с основанием в виде ромба, усеченной с двух сторон под равным углом к меньшей диагонали таким образом, что угол между рассекающими плоскостями, которым
принадлежат большие диагонали, равен меньшему углу ромба и составляет 63 градуса 26 минут, причем на боковых гранях призмы, образующих тупой угол, выполнены выступы, а на рассекающих плоскостях - пазы, угловой элемент имеет в основе форму параллелепипеда с гранями в виде ромба с меньшим углом, равным 72 градусам, причем на одной из вершин параллелепипеда, где углы трех смежных граней равны 108 градусам, выполнены выступы. В частных случаях исполнения элементы додекаэдра могут иметь различный цветовой фон, на грани додекаэдра могут быть нанесены двенадцать знаков Зодиака в сочетании с различными цветовыми фонами элементов, либо на часть ребер додекаэдра могут быть нанесены стрелки, образующие на поверхности замкнутую ломаную линию, в сочетании с различным цветовым фоном элементов.
По второму варианту предложенного изобретения в объемной логической головоломке, выполненной в виде объемного тела и содержащей крестовину и многогранные элементы, установленные с возможностью поворота и взаимодействующие друг с другом посредством пазов и выступов, объемное тело выполнено в виде шара, рассеченного плоскостями на двенадцать сегментов, каждый из которых установлен с возможностью поворота вокруг оси крестовины на угол, кратный 72 градусам, и состоит из одного центрального элемента, зафиксированного на оси крестовины и имеющего пять пазов, из пяти боковых элементов, смежных с центральным элементом и имеющих по два паза и два выступа, и из пяти угловых элементов, смежных с боковыми элементами и имеющих по три выступа, при этом центральный элемент имеет в основе форму усеченной сверху сферической поверхностью пятиугольной пирамиды, в основании которой выполнены пазы, боковой элемент имеет в основе форму призмы с основанием в виде ромба, усеченной с двух сторон под равным углом к меньшей диагонали таким образом, что угол между рассекающими плоскостями, которым принадлежат большие диагонали, равен меньшему углу ромба и составляет 63 градуса 26 минут, причем на боковых гранях призмы, образующих
тупой угол, выполнены выступы, на рассекающих плоскостях - пазы, а со стороны, противоположной пазам и выступам, призма усечена сферической поверхностью, угловой элемент имеет в основе форму параллелепипеда с гранями в виде ромба с меньшим углом, равным 72 градусам, причем на одной из вершин параллелепипеда, где углы трех смежных граней равны 108 градусам, выполнены выступы, а с противоположной стороны параллелепипед усечен сферической поверхностью. На поверхность шара может быть нанесена географическая карта мира.
В обоих вариантах предложенного изобретения поверхности пазов и выступов могут быть выполнены как сферическими, так и цилиндрическими.
Существенные признаки предложенных вариантов изобретения обеспечивают достижение указанного технического результата. Выбор объемного тела головоломки в виде додекаэдра с двенадцатью подвижными гранями или в виде шара с двенадцатью подвижными сегментами обеспечивает высокую занимательность головоломки. Вместе с тем головоломку составляет небольшой набор типоразмеров элементов (всего три), что обеспечивает невысокую технологичность. Выполнение соответствующих видам элементов (центральных, боковых и угловых) конфигураций пазов и впадин обеспечивает прочность и надежность всей конструкции головоломки. Окрашивание граней додекаэдра в различные цвета и нанесение на поверхность головоломки знаков Зодиака в сочетании с различными цветовыми фонами, географической карты мира (в варианте шара) повышает занимательность и сложность головоломки.
Предложенное изобретение изображено на чертежах, где показаны:
на фиг.1 - общий вид головоломки в виде додекаэдра (а) и в виде шара (б);
на фиг.2 - общий вид крестовины;
на фиг.3 - угловой элемент, вид сзади (а), вид сбоку (б);
на фиг.4 - центральный элемент, вид спереди с разрезом (а), вид сверху (б);
на фиг 5 - боковой элемент, вид спереди (а), вид сбоку (б), вид сверху (в).
Согласно фиг.1а, предлагаемая головоломка представляет собой объемное тело - додекаэдр, который состоит из трех групп элементов: центральных, боковых и угловых. На каждой грани додекаэдра к одному центральному элементу по периметру примыкают пять боковых элементов, являющихся общими для двух граней, а боковые элементы чередуются с пятью угловыми элементами, общими для трех граней. Представленная на фиг.1б, головоломка в виде шара содержит также три группы элементов, идентичных элементам по первому варианту с тем различием, что наружная поверхность элементов, противоположная расположению пазов и выступов, выполнена сферической, при этом на каждом сегменте шара к одному центральному элементу по периметру примыкают пять боковых элементов, являющихся общими для двух сегментов, а боковые элементы чередуются с пятью угловыми элементами, общими для трех сегментов. Конструкция головоломки как в виде додекаэдра, так и в виде шара содержит шестьдесят два элемента, в числе которых двенадцать центральных, тридцать боковых и двадцать угловых.
Крестовина, представленная на фиг.2, имеет двенадцать осей 1. Углы между смежными осями равны 63 градусам 24 минутам. В центре каждой оси имеется резьбовое отверстие, выполненное на глубину, достаточную для надежного крепления центральных элементов.
Угловой элемент 2, согласно фиг.3, содержит корпус, имеющий в основе форму параллелепипеда с гранями в виде ромба с меньшим углом, равным 72 градусам. На вершине параллелепипеда, где углы трех смежных граней равны 108 градусам, выполнены выступы 3.
Центральный элемент 4 на фиг.4 содержит полый корпус, имеющий в основе форму усеченной пятиугольной пирамиды. Нижняя часть корпуса выполнена в виде полого цилиндра 5. В основании центрального элемента 4 имеется пять пазов 6, а сверху он
закрывается крышкой 7.
Боковой элемент 8, представленный на фиг.5, имеет в основе форму призмы с основанием в виде ромба, усеченной с двух сторон под равным углом к меньшей диагонали таким образом, что угол между рассекающими плоскостями, которым принадлежат большие диагонали, равен меньшему углу ромба и составляет 63 градуса 26 минут. На боковых гранях призмы, образующих тупой угол, выполнены два выступа 9, а на рассекающих плоскостях - два паза 10.
Объемная логическая головоломка содержит крестовину, на осях 1 которой с помощью винтов (на чертежах на указаны), утопленных в полых цилиндрах 5, закреплены центральные элементы 4. После крепления на осях крестовины центральные элементы 4 закрывают крышками 7. Пазы 6 центральных элементов 4 сопрягаются с выступами 9 боковых элементов 8, а пазы 10 боковых элементов 8, в свою очередь, сопрягаются с выступами 3 угловых элементов 2. Поверхности пазов и выступов могут быть выполнены сферическими или цилиндрическими. В случае сферических поверхностей элементы сопрягаются более плотно и, следовательно, их перемещение относительно друг друга происходит более плавно. Но в некоторых случаях может быть предпочтительнее выполнение поверхностей цилиндрическими. Все элементы головоломки могут изготавливаться из пластмассы путем литья или вытачиваться из дерева.
Решение логических задач головоломки осуществляют путем вращения граней додекаэдра или сегментов шара. Возможное изменение уровней сложности решения достигается окрашиванием элементов додекаэдра в различные цвета, либо нанесением на поверхность головоломки различных рисунков и символики.