УЗЕЛ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОБЪЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ГОЛОВОЛОМОК Российский патент 1998 года по МПК A63F9/08 

Изобретение относится к области строительства объемных сооружений, преимущественно индустрии игр, а именно к объемным головоломкам, формируемым из сборных элементов.

В настоящее время международные органы по организации досуга и развития детей уделяют большое внимание механическим головоломкам, т.к. широкое развитие электронных игр наряду с положительными моментами имеет и ряд отрицательных факторов: ухудшение зрения, малая подвижность ребенка в процессе игры, отсутствие натурального объемного восприятия головоломки и т.п.

В частности, в Японии принят закон, запрещающий использование оптико-электронных игр для воспитания и обучения детей до 4 лет в государственных учреждениях.

Известен целый класс головоломок, где построение объемных сооружений производится из идентичных элементов двуплечего типа.

Так, известна головоломка [1], где окончательная объемная конструкция представляет собой кубооктаэдр, в который вписан ромбододекаэдр и где в качестве элемента использованы шесть идентичных двуплечих элементов типа лодочки с прямоугольным носом и кормой.

К недостаткам данной головоломки можно отнести однозначность собираемой объемной формы, ограниченный игровой интерес.

Известна головоломка [2] , в которой используется для построений шесть элементов трех видов, из которых можно сформировать куб, октаэдр, додекаэдр.

К недостаткам данной головоломки можно отнести ограниченность фигур, которые можно сформировать из данных элементов, относительную дороговизну из-за трех видов исходных элементов и их сложности.

Известна головоломка [3] , в которой объемная структура формируется из шести узлов, включающих различные призматические элементы, соединяемые дополнительной деталью.

В зависимости от формы призматических элементов возможны варианты объемных структур, формируемых из узлов.

Данная головоломка обладает также возможностью соединения различных структур вместе.

Несмотря на положительные элементы по формированию объемных структур, к недостаткам данной головоломки следует отнести ее сложность, нетехнологичность и, как следствие, дороговизну.

Наиболее близким к предлагаемому узлу для сборки объемных полиструктур по технической сущности является узел [4] для формирования объемных сооружений, преимущественно головоломок, на основе корытообразного элемента, боковые грани которого между собой в поперечном сечении и торцевые грани в продольном сечении образуют прямой угол.

Однако несмотря на простоту и технологичность объемная структура, собираемая из него, только одна и требует наличия шести идентичных составляющих, т. е. данной конструкции характерны моновариантность и ограниченный игровой интерес. Она также не решает поставленной задачи.

Задача, которая ставится в настоящее время перед разработчиками механических головоломок и которая решена в данном изобретении, - создание простой технологической конструкции с широким спектром пространственных трансформаций, желательно с использованием известных комплектующих, что и определяет в конечном счете игровой интерес головоломки.

Указанная задача решается тем, что узел для формирования объемных сооружений, преимущественно головоломок, на основе корытообразного элемента, боковые грани которого между собой в поперечном сечении и торцевые грани в продольном сечении образуют прямой угол, согласно изобретению выполнен из двух идентичных корытообразных элементов, скрепленных между собой усеченной неправильной пирамидой так, что продольные оси элементов перпендикулярно перекрещиваются, а плоскость одной из охватываемых при сборке наружных боковых граней первого элемента сопряжена с плоскостью одной из охватывающих при сборке внутренних торцевых граней второго элемента и указанные грани имеют одну общую точку. Корытообразный элемент может быть выполнен типа "лодочка" или "шляпа Наполеона".

На фиг. 1, 3, 5, 7, 8, 9 представлен узел сборки объемных полиструктур в ортогональной проекции; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 10, 12, 13, 14, 15, 16, 18 представлен тот же узел в ортогональной проекции в варианте без пирамидального выступа в корытообразном элементе; на фиг. 11 - разрез Г-Г на фиг. 10; на фиг. 17 - разрез Д-Д на фиг. 15; на фиг. 16 - вид Е на фиг. 15; на фиг. 19-22 показаны этапы сборки полиструктуры; на фиг. 19 - этап сборки, где взяты три узла; на фиг. 20 - первый блок для формирования полиструктуры, вид сверху, боковые грани корытообразных элементов первого узла сопрягаются с торцевыми гранями второго узла и боковые грани второго узла - с торцевыми гранями третьего; на фиг. 22 - пространственная структура, составленная из двух блоков (фиг. 21), при этом три охватывающие грани одного блока надвинуты на три охватывающие грани второго блока, а на три охватываемые грани второго блока надвинуты три охватывающие грани первого блока; на фиг. 23, 24 представлены варианты полиструктур, сформированных на основе предлагаемого узла в сочетании с элементом-прототипом.

Узел для формирования объемных сооружений, преимущественно, головоломок содержит первый корытообразный элемент 1 типа "шляпы Наполеона" или "лодочки" и второй аналогичный первому элемент 2. Корытообразные элементы имеют наружные боковые охватываемые при сборке грани 3, наружные торцевые грани 4, внутренние боковые грани 5, внутренние торцевые охватывающие при сборке грани 6 и упоры 7. Идентичные корытообразные элементы скреплены между собой усеченной неправильной призмой 8.

Особенность описанного сборочного узла в том, что для сборки объемных полиструктур используются не многовариантные узлы с различными вариантами оформления концевых элементов, как например в [3], а один и тот же узел, сформированный из двух одинаковых корытообразных элементов типа "шляпы Наполеона", что позволило существенно упростить игру технологически и, одновременно, существенно расширить гамму формируемых полиструктур.

Узел стыкуется с элементом, описанным в ближайшем аналоге, что позволяет унифицировать гамму головоломок и еще более расширить диапазон полиструктур, формируемых на основе данного узла.

Все вышеуказанное существенно повышает игровой интерес.

Следовательно, упрощая сборочный узел по отношению к известным головоломкам, удалось достигнуть расширения спектра полиструктур, не усложняя технологии и не повышая стоимости.

Изобретение относится к строительству объемных сооружений, преимущественно к области игр. Узел для формирования объемных сооружений, преимущественно головоломок, на основе корытообразного элемента, например, типа "лодочка" или "шляпа Наполеона". Боковые грани корытообразного элемента между собой в поперечном сечении и торцевые грани в продольном сечении образуют прямой угол. Узел выполнен из двух идентичных корытообразных элементов, которые скреплены между собой усеченной неправильной пирамидой так, что продольные оси элементов перпендикулярно перекрещивающиеся, а плоскость одной из охватываемых при сборке наружных боковых граней первого элемента сопряжена с плоскостью одной из охватывающих при сборке внутренних торцевых граней второго элемента и указанные грани имеют одну общую точку. Данная технологическая конструкция проста и обеспечивает широкий спектр пространственных трансформаций головоломки. 1 з. п. ф-лы, 24 ил.

1. Узел для формирования объемных сооружений, преимущественно головоломок, на основе корытообразного элемента, боковые грани которого между собой в поперечном сечении и торцевые грани в продольном сечении образуют прямой угол, отличающийся тем, что узел выполнен из двух идентичных корытообразных элементов, скрепленных между собой усеченной неправильной пирамидой так, что продольные оси элементов перпендикулярно перекрещивающиеся, а плоскость одной из охватываемых при сборке наружных боковых граней первого элемента сопряжена с плоскостью одной из охватывающих при сборке внутренних торцевых граней второго элемента и указанные грани имеют одну общую точку. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что корытообразный элемент выполнен типа "лодочка" или "шляпа Наполеона".