КВАДРАТ-ГОЛОВОЛОМКА ЗАЕРКО

Область техники.
Полезная модель «Квадрат-головоломка Заерко» (Фиг. 4) относится к логическим объемным играм-головоломкам и может быть использована для развития логического мышления и пространственного воображения.
Уровень техники.
Из существующих похожих игр-головоломок наиболее схожей является «Игра в 15» - популярная головоломка, придуманная в 1878 году Ноем Чепмэном (№DE3104021). Представляет собой набор одинаковых квадратных костяшек с нанесенными числами, заключенных в квадратную коробку. Длина стороны коробки в четыре раза больше длины стороны костяшек для набора из 15 элементов, соответственно в коробке остается незаполненным одно квадратное поле. Цель игры - перемещая костяшки по коробке, добиться упорядочивания их по номерам, желательно сделав как можно меньше перемещений.
Недостатки данной игры:
- простота решения;
- игровые фишки перемещаются по одной;
- одна игровая плоскость;
- на игровом поле отсутствует игровая фишка.
В полезной модели «Квадрат-головоломка Заерко» учтены описанные недочеты.
Раскрытие сущности описания полезной модели.
Техническим результатом, достигаемым при реализации данной полезной модели, является исключение качания фишки при перемещении с одной плоскости основания на другую по пазам через переходы.
Указанный технический результат достигается за счет специальной конструкции основания, на котором расположены ортогональные пазы, что позволяет беспрепятственно перемещать игровые фишки между пазами, повышая сложность решения и увеличение вариативности. За счет одинаковой конструкции всех фишек, каждая из них может находиться в любом месте на любой грани и в любом пазу на переходах. Вариативность игры может изменяться за счет применения разной компоновки цветов, а также размещения на верхней плоскости фишки цифр или частей рисунка.
12
92
К примеру, количество возможных комбинаций фишек для головоломки «Пятнашки» - 1×10 комбинаций, а у полезной модели с игровым полем 3×3 ряда (Фиг. 4) - 5×10 комбинаций.
Исключение качания фишки при перемещении с одной плоскости основания на другую через переход достигается за счет конструкции переходов основанной на усеченной сфере и цилиндрическом углублении на нижней плоскости верхней части игровой фишки.
На фиг. 4 изображена полезная модель с игровым полем 5×5 рядов. Для начала игры необходимо расположить в случайном порядке фишки (поз. 1) в пазах основания (поз. 2) и переходов (поз. 3). Целью игры является перемещение фишек по пазам до тех пор, пока они не будут сгруппированы по цветам, если изображены цифры, то упорядочивание цифр по возрастанию или убыванию, если изображены части одного рисунка - восстановление целостности рисунка. Сложность игры заключается в том, что в игре-головоломке фишки в пазах стоят плотно друг к другу, и между ними нет свободного места. Перемещая одну фишку, перемещается весь ряд, в котором она стоит, целиком в требуемом направлении, т.е. одновременно перемещаются фишки в двух плоскостях через переходы. Физически невозможно одновременно видеть положение игровых фишек на обеих плоскостях и, перемещая фишку на одной плоскости, необходимо помнить положение фишек на второй плоскости и представлять себе их перемещение. Точное позиционирование фишек в пересечении пазов обеспечивают фиксаторы (поз.4).
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 изображен вид спереди и сверху, а также аксонометрическая проекция основания.
На Фиг. 2 изображен вид спереди и сверху, а также сечение и аксонометрическая проекция фишки.
На Фиг. 3 изображен вид спереди, сверху и слева, а также аксонометрическая проекция перехода.
На Фиг. 4 изображен вид спереди и сверху, а также сечение и аксонометрическая проекция полезной модели.
На Фиг. 5 изображено увеличенное сечение перехода и расположенных на нем фишек.
На Фиг. 6 изображен эскиз фиксатора.
Осуществление полезной модели.
Полезная модель состоит из основания, игровых фишек, переходов и фиксаторов.
Основание (Фиг. 1) представляет собой прямоугольный параллелепипед, в котором две противолежащие грани выполнены квадратными, на которых имеются пазы, расположенные ортогонально. Количество пазов неограниченно в любом направлении, параллельном боковым граням основания. Пазы предназначены для перемещения игровых фишек. На каждой квадратной грани основания на одной из диагоналей расположены отверстия в местах пересечения пазов, предназначенные для размещения в них фиксаторов. С боковыми гранями параллелепипеда совмещаются по плоскости переходы.
Игровая фишка (Фиг. 2) состоит из верхней и нижней части. Верхняя часть представляет собой прямоугольный параллелепипед, в котором две противолежащие грани выполнены квадратными. Боковые стороны верхней части скошены у низа под углом α к вертикальной плоскости, что способствует плотному прилеганию фишек друг к другу, находясь на переходе (Фиг. 5). Угол α рассчитывается по формуле:
n - количество фишек в одном ряду перехода.
Также верхняя часть скошена на гранях пересечения боковых плоскостей для предотвращения заклинивания фишек при движении по пазам. На верхней и нижней плоскости имеется углубление. Углубление на верхней части предназначено для более плотного прилегания пальца руки при перемещении фишки, а нижнее углубление выполнено в форме цилиндра. Такая конструкция верхней части фишки обеспечивает касание фишки с усеченной сферой перехода по окружности, тем самым повышая устойчивость фишки на переходе (Фиг. 5).
Нижняя часть фишки представляет собой цилиндр со скругленными ребрами для обеспечения беспрепятственного движения по пазам и компенсации смещения фишки относительно оси паза. В нижней плоскости имеется выемка для фиксатора. Верхняя и нижняя части соединены цилиндрической перемычкой. Фишки располагаются в постоянном сопряжении друг с другом.
Переход (Фиг. 3) игры-головоломки представляет собой часть сферы, которая получена путем отсечения от сферы частей плоскостями, отстоящими от центральной плоскости сферы на равном расстоянии. Расстояние между секущими плоскостями должно быть равно ширине фишки. Переход состоит из нескольких сегментов сферы, примыкающих друг к другу боковыми плоскостями и находящиеся на одной оси. Раскрытие угла сегмента сферы 180 градусов. В каждом сегменте сферы перехода находится один паз, расположенный по траектории вокруг оси, проходящей через центр сферы и ортогональной секущим плоскостям. Количество пазов в переходе должно быть равно количеству пазов, расположенных на одной плоскости (верхняя или нижняя) основания и пересекающих грань, на которую устанавливается переход. По бокам перехода расположены сегменты сферы с углом раскрытия 45 градусов, которые обеспечивают скругление углов головоломки при соединении переходов с основанием.
Фиксаторы (Фиг. 6) состоят из гильзы (6), в которую вставлена пружина (7) и шарик (5). Шарик выступает за открытую часть гильзы. Шарик и пружина зафиксированы внутри гильзы завальцеванием краев гильзы в открытой ее части. При позиционировании фишки над фиксатором шарик прячется вовнутрь гильзы, тем самым пропуская фишку. Затем под действием пружины возвращается в исходное положение и попадает в углубление, в нижней части фишки фиксируя ее. Фиксатор способствует точному и правильному расположению фишки на пересечении пазов.
Данную полезную модель экономически выгодно изготавливать из пластика, предпочтительно литьем под давлением в пресс-формах. Также возможно изготовление из других твердых материалов.