Узел для формирования объемных сооружений, преимущественно головоломок

 

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.

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.

Формула изобретения

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".

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24