L'invention concerne un jouet logique spatial qui, en ce qui concerne son aspect extérieur, se compose de vingt-sept solides formant un cube fermé ou un corps sphérique - de préférence une balle - ou un autre corps amorphe, tandis qu'un petit cube est disposé au centre géométrique, par exemple, du cube, dans lequel des pivots élastiques sont formés dans le sens axial le long des axes spatiaux passant par les centres des faces. Parmi les vingt-sept éléments constituant le grand cube, neuf éléments formant l'une quelconque des faces du cube sont montés de façon à tourner ensemble et en même temps, tandis que six, douze et neuf éléments constituant le cube assemblé ou la balle ou le corps amorphe sont complètement identiques et sont formés de manière à réaliser une unité intégrante en les joignant les uns aux autres et au petit cube.
Le jouet logique conforme à l'invention peut être conçu d'une autre façon en formant le grand cube, la balle ou le corps amorphe à partir de huit éléments de coin maintenus ensemble par dix-huit éléments de jonction et par un seul élément de jonction disposé au centre géométrique du cube.
Conformément à l'invention, un cube, une balle ou un corps amorphe, se composant de plus de trois éléments arrangés côte à côte, est aussi concevable; les éléments de jonction, leurs surfaces d'ajustage et le dispositif de jonction disposé au centre géométrique du grand cube, de la balle ou du corps amorphe et nécessaire à la rotation le long des axes spatiaux, sont formés pour permettre les mouvements rotatifs requis.
Les surfaces des cubes sont munies (codées) d'illustrations planes prédéterminées ou de formes plastiques ou de chiffres, par lesquels elles peuvent être rendues distinctes l'une de l'autre et identifiables; en tournant sur des axes spatiaux, elles apparaissent transformées en d'autres illustrations, chiffres ou combinaisons de symboles déterminés conformément aux va-riations ou combinaisons les plus diversifiées et lisibles ou visibles sur la face donnée du cube.
L'un des jouets les plus familiers construits en partant de petits cubes est un jouet dans lequel chaque face des
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lustration qui, après l'ajustage correct des cubes, forme six images complètes différentes par elles-mêmes sur la surface de toutes les faces, c'est-à-dire six faces, du grand cube. Ainsi, dans l'ensemble, six images ou illustrations peuvent être formées par un seul ajustage correct des petits cubes. Comme les petits cubes ont également six faces, ceci offre la possibilité d'autres variations, c'est-à-dire que la formation de trente-six images, dans l'ensemble, est possible.
De simples essais de possibilités de combinaisons sont aussi réalisables avec ce jouet, naturelement avant toute chose pour les enfants.
Plusieurs autres variétés de jouets logiques sont classiques, dont la caractéristique principale est de développer la puissance de raisonnement, c'est-à-dire la réflexion logique du cerveau humain. Le système, la forme et le mode opératoire de ce jouet sont aussi extrêmement polyvalents.
Le principe généralement appliqué aux autres jouets logiques classiques est d'apporter la solution d'une tâche donnée
(assemblage, ajustage se succédant l'un l'autre, etc.) à l'aide d'éléments séparés.
Le jouet logique spatial conforme à l'invention, en plus d'éliminer les inconvénients du jouet logique se composant d'éléments séparés et par conséquent aisément détachables, est construit selon un mode de manipulation beaucoup plus simple et offre en même temps des possibilités de variations qui, exprimées numériquement, sont de l'ordre de billions (million x million). Ainsi, le nombre de variations est pratiquement infini.
L'invention est caractérisée en ce que les vingt-sept éléments constituant le grand cube (qui, pour la simplicité et conformément à l'exemple de réalisation représenté, peuvent être dénommés éléments représentant la forme du "petit cube"), peuvent être amenés dans une position nouvelle sans séparer les pièces, c'est-à-dire sans désintégrer le grand cube et ce, dans le but de prévoir un seul procédé homologue, soit la rotation nécessaire de neuf petits cubes formant une face quelconque du grand cube.
Pareillement, selon un autre exemple de réalisation, il est possible de faire tourner ensemble quatre céments constituant chaque face du grand cube, formé uniquement de huit éléments cubiques, dans le plan d'une face quelconque du cube, le long de ses axes spatiaux.
Le jouet logique spatial de l'invention est expliqué en détail, à titre d'exemple uniquement, et l'aide des dessins joints au présent mémoire et dans lesquels :
la figure 1 montre le cube composé de vingt-sept éléments, y compris les axes spatiaux X, Y et Z; la figure 2 montre la position pendant la rotation des neuf éléments disposés le long de la face supérieure du cube et tournant sur l'axe Y; la figure 3 représente, similairement à la figure 2, la position pendant la rotation des neuf éléments disposés le long de la surface avant ou face du grand cube et tournant sur l'axe Z; la figure 4 montre les neuf éléments identiques tournant sur l'axe X; la figure 5 représente l'élément de jonction disposé au centre du grand cube;
les figures 6, 7 et 8 reproduisent des éléments joints l'un à l'autre et à l'élément de jonction;
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les figures 9, 10, 11 et 12 montrent un cube se composant de huit éléments et indiquent la position pendant la rotatior de quatre éléments assemblés ensemble l'un à l'autre, disposés le long d'une des faces de limitation du cube et tournant sur les axes X, Y et Z respectivement; la figure 13 est l'un des éléments du cube de la figure 9; la figure 14 est un autre élément du cube de la figure 9; et la figure 15 est une vue schématique de la disposition en perspective de l'élément de jonction central. La figure 1 montre le cube 1 (dont la dimension est <EMI ID=2.1>
longueur de bord de 6 cm est sélectionnée) se composant de vingtsept éléments. Les éléments sont fabriqués en une matière synthétique appropriée au but, laquelle peut être usinée à la forme et
à la dimension hautement précises et dont le coefficient de friction est faible. Le petit cube 2 disposé au centre géométrique du cube 1 a six faces planes. Dans l'ensemble, six pivots 3 d'une section droite circulaire sont prévus, l'un dans la direction de chaque axe passant par les centres des faces du petit cube 2. Mécaniquement, les pivots sont des éléments élastiques. Ceci est nécessaire parce que les neuf éléments, faisant partie des autres éléments du cube 1, peuvent tourner simultanément sur les axes spatiaux des pivots comme une unité désintégrable après avoir été assemblés. L'élasticité du pivot est assurée par le ressort à boudin 4 incorporé.
Les autres éléments constituant le cube 1 s'adaptent les uns aux autres par un effort mécanique qui amorce l'effet de friction lors de la rotation des éléments d'une même face; les . pivots mécaniquement élastiques facilitent considérablement l'élimination ou la réduction substantielle de l'effet de friction. En plus du petit cube 2 muni des pivots 3 et disposé au centre géomé-trique du cube 1, le cube se compose dans l'ensemble de six éléments qui forment les carrés aux centres des faces du cube 1. Ces éléments comprennent un prolongement prismatique 6 muni d'un trou borgne pratiqué dans l'axe longitudinal du prolongement et d'une tête 5 adjointe à ce dernier et formée comme un carré sur la surface externe, tout en étant sphérique sur là surface interne.
La dimension du trou interne, c'est-à-dire du trou borgne pratiqué dans le sens de l'axe de symétrie, s'adapte au diamètre extérieur des pivots 3 se prolongeant à partir du petit cube 2 disposé au centre du cube; le trou s'adapte aisément au pivot de rotation 3, le tour axial étant élastique dans une mesure telle que les élé-
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est assuré par la formation sphérique de la surface interne de la tête 5. Le rayon de la surface courbe est égal à la longueur de la ligne droite perpendiculaire tracée du centre géométrique du cube
1 à la surface sphérique.
Si la longueur d'un des bords du cube 1 est de l'ordre
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distance égale comprise entre le côté des prolongements prismatiques et les bords du carré délimitant l'élément à partir du sommet, la largeur du prisme est de A - 2x. La longueur totale de l'élément a une dimension conforme à la valeur A + x.
En plus de cet élément, le cube comprend encore douze éléments qui se joignent aux carrés à chaque centre de face du cube 1 et qui forment les carrés, à chaque centre de face, sur les faces de limitation du cube. Ces éléments sont usinés de telle sorte que deux surfaces de limitation forment les carrés 7 à 90[deg.] l'un de l'autre, dont la longueur de bord s'élève à A. L'autre surface de limitation de l'élément principalement cubique est courbe et un prolongement prismatique 8, présentant des surfaces de limitation oblongues à 90[deg.] les unes des autres, fait saillie au-delà de l'évidement courbe.
L'élément formant le carré visible à chaque centre de face du cube 1 et les éléments formant les carrés à chaque centre de bord, ainsi que la formation des éléments de coin décrits ciaprès garantissent, conformément à un système de dimensions géométriquement prédéterminé, l'ajustement précis des éléments formant le cube et la possibilité de rotation aisée des groupes d'éléments.
Comparé à ce qui précède, la hauteur totale des éléments à chaque centre de bord (comme mentionné ci-dessus) est de A + x et la longueur du bord des faces limitant le carré est A, tandis que le rayon r de la courbe de la partie de prolongement est égal à la longueur de la ligne perpendiculaire tracée du centre géométrique du cube 1 à la surface interne sphérique de l'élément.
Finalement, le cube 1 est constitué de huit éléments corniers. Les éléments corniers sont formés de façon que la largeur totale soit A + x et la longueur de bord des faces planes carrées soit A, tandis que la distance entre le prolongement faisant saillie au-delà d'un coin de l'élément cornier, qui joint la surface de limitation carrée à la surface sphérique et au bord de limitation droit 9, est x, la longueur du rayon de la surface sphérique étant la même, dans ce cas également, que celle de la ligne perpendiculaire tracée du centre géométrique du cube 1 à la ligne de limitation courbe ou surface sphérique.
Les huit éléments corniers 11 du grand cube forment donc huit éléments constitutifs. Ils sont conçus comme un corps géométrique cubique présentant au minimum trois faces planes de limitation. En considérant l'intérieur du cube, des conduits concaves courbes sont formés sur les trois autres faces de l'élément , orientées vers l'intérieur du grand cube, ces conduits ayant une forme triangulaire et des côtés courbes. Des pyramides planes concaves 13 sont fraisées à la pointe des triangles.
Des éléments de jonction internes 14 sont ajustés dans les conduits et se composent de deux corps d'une forme différente, mais usinas partir d'une seule pièce. L'élément prismatique maintenant ensemble les éléments corniers se joint ensuite comme un solide dont la largeur dépasse de 2x celle de l'élément de jonction prismatique, dans la mesure où la dimension des surfaces d'ajustage identiques des éléments corniers est sélectionnée conformément à la valeur x. Ce solide est entouré de deux surfaces trapézoïdales parallèles 16, sur le côté courbe plus court duquel vient se poser l'élément prismatique 15, tandis que les deux autres faces de limitation de l'élément trapézoïdal sont parallèles à la face oblongue de l'élément prismatique, tout en étant perpendiculaires l'une par rapport à l'autre.
Les surfaces sphériques des solides trapézoïdaux courbes roulent sur la chemise cylindrique 17 disposée au centre géométrique du cube et pourvue d'un trou de traversée. Un boulon 18 passe par le trou du cylindre et est muni d'un ressort à boudin sur sa tige, tandis que le trou est fermé par un disque 19 s'adaptant à la tige du boulon autour de laquelle s'enroule le ressort à boudin.
Les éléments corniers et les éléments de jonction sont joints l'un à l'autre par l'élément de jonction élastique (pivot) se trouvant à l'intérieur du cube et par le solide trapézoïdal, de sorte que les quatre éléments corniers formant l'une quelconque des faces de limitation du cube peuvent tourner dans une direction quelconque sur les axes spatiaux du grand cube.
Après l'assemblage des éléments en un cube régulier, ils forment une unité désintégrable. Les formes géométriques et les dimensions prédéterminées permettent que le groupe des neuf éléments constituant l'une quelconque des faces de limitation du cube peuvent tourner sur les axes spatiaux passant par le centre géométrique du cube 1. Dès lors, des combinaisons les plus diver-si fiées de codes, d'illustrations ou de chiffres peuvent être réalisées sur les six faces du cube 1 se composant des vingt-sept éléments.
Si des illustrations à motifs variables sont appliquées sur les carrés formant les surfaces de limitation du cube 1, on obtient un jouet d'enfant aux possibilités diversifiées et dont le nombre des variations est pratiquement infini. Toutefois, le jouet logique conforme à l'invention constitue aussi un dispositif logique pratique pour les adultes, ainsi qu'en visant bien au-delà du simple divertissement, un dispositif pour développer la réflexion logique, offrant une profonde étude et convenant même à des buts de publicité.
En plus de la formation spécifique et du procédé complètement nouveau du jouet logique spatial conforme à l'invention
- sans tenter d'étendre la portée de protection - il faut mentionner que de nombreuses possibilités de variations, de permutations et de combinaisons sont permises dans la pratique sous la forme de chiffres, d'illustrations ou de symboles de code qui, comme mentionné plus haut, sont de l'ordre de billions. La vérification de ce qui précède est un problème mathématique mentionné ici uniquement à titre d'intérêt.
L'invention n'est pas limitée à la forme d'un cube, puisque la réalisation de toute autre forme régulière (par exemple, une balle) semi-régulière ou même amorphe est possible.
REVENDICATIONS
1. jouet logique spatial qui, en ce qui concerne son aspect extérieur, est formé, en partant d'éléments, comme un cube fermé indissoluble ou comme un corps régulier, semi-régulier ou amorphe d'une surface différente, caractérisé en ce qu'un petit
cube (2) est disposé au centre géométrique du cube (1); en ce que
des pivots axialement élastiques (3) sont ajustés conformément aux axes spatiaux (x, Y et Z) passant par les centres des faces du petit cube; en ce que le cube (1) se compose de vingt-sept solides
dont six, douze et neuf sont identiques quant aux formes et dimensions, de même qu'ils sont assemblés à l'aide des
pivots du petit cube (2); et en ce que les neuf éléments formant
dans l'ensemble chaque face du cube (1) sont disposés de façon à
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axes spatiaux de coordonnées (X, Y et Z), selon des angles de 90[deg.],
180[deg.], 270[deg.] ou 360[deg.].
The invention relates to a spatial logic toy which, as regards its external appearance, consists of twenty-seven solids forming a closed cube or a spherical body - preferably a ball - or another amorphous body, while a small cube is arranged in the geometric center, for example, of the cube, in which elastic pivots are formed in the axial direction along the spatial axes passing through the centers of the faces. Among the twenty-seven elements constituting the large cube, nine elements forming any one of the faces of the cube are mounted so as to rotate together and at the same time, while six, twelve and nine elements constituting the assembled cube or the ball or the amorphous bodies are completely identical and are formed so as to achieve an integral unity by joining them to each other and to the small cube.
The logic toy according to the invention can be designed in another way by forming the large cube, the ball or the amorphous body from eight corner elements held together by eighteen connecting elements and by a single element of junction arranged in the geometric center of the cube.
According to the invention, a cube, a ball or an amorphous body, consisting of more than three elements arranged side by side, is also conceivable; the joining elements, their fitting surfaces and the joining device arranged in the geometric center of the large cube, the ball or the amorphous body and necessary for rotation along the spatial axes, are formed to allow the required rotary movements.
The surfaces of the cubes are provided (coded) with predetermined flat illustrations or with plastic shapes or figures, by which they can be made distinct from each other and identifiable; by turning on spatial axes, they appear transformed into other illustrations, figures or combinations of symbols determined in accordance with the most diversified variations or combinations and legible or visible on the given face of the cube.
One of the most familiar toys constructed from small cubes is a toy in which each side of the
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lustration which, after correct adjustment of the cubes, forms six different complete images by themselves on the surface of all the faces, that is to say six faces, of the large cube. Thus, overall, six images or illustrations can be formed by a single correct adjustment of the small cubes. Since the small cubes also have six faces, this offers the possibility of other variations, that is, the formation of thirty-six images, on the whole, is possible.
Simple tests of possible combinations are also possible with this toy, naturally above all for children.
Several other varieties of logic toys are classic, the main characteristic of which is to develop the power of reasoning, that is to say the logical reflection of the human brain. The system, shape and mode of operation of this toy are also extremely versatile.
The principle generally applied to other classic logic toys is to provide the solution for a given task
(assembly, adjustment following one another, etc.) using separate elements.
The spatial logic toy according to the invention, in addition to eliminating the drawbacks of the logic toy consisting of separate and therefore easily detachable elements, is constructed according to a much simpler handling method and at the same time offers possibilities for variations which, expressed numerically, are in the order of trillions (million x million). So the number of variations is practically infinite.
The invention is characterized in that the twenty-seven elements constituting the large cube (which, for simplicity and in accordance with the illustrated embodiment, can be called elements representing the shape of the "small cube"), can be brought in a new position without separating the pieces, that is to say without disintegrating the large cube, in order to provide a single homologous process, namely the necessary rotation of nine small cubes forming any side of the large cube.
Similarly, according to another exemplary embodiment, it is possible to rotate together four cements constituting each face of the large cube, formed only of eight cubic elements, in the plane of any face of the cube, along its spatial axes.
The spatial logic toy of the invention is explained in detail, by way of example only, and with the aid of the drawings attached to this specification and in which:
Figure 1 shows the cube made up of twenty-seven elements, including the spatial axes X, Y and Z; Figure 2 shows the position during rotation of the nine elements arranged along the upper face of the cube and rotating on the Y axis; Figure 3 shows, similar to Figure 2, the position during rotation of the nine elements arranged along the front or face surface of the large cube and rotating on the Z axis; Figure 4 shows the nine identical elements rotating on the X axis; Figure 5 shows the junction element arranged in the center of the large cube;
Figures 6, 7 and 8 show elements joined to each other and to the joining element;
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Figures 9, 10, 11 and 12 show a cube consisting of eight elements and indicate the position during rotation of four elements assembled together, arranged along one of the limiting faces of the cube and turning on the X, Y and Z axes respectively; Figure 13 is one of the elements of the cube of Figure 9; Figure 14 is another element of the cube of Figure 9; and FIG. 15 is a schematic view of the perspective arrangement of the central joining element. Figure 1 shows cube 1 (whose dimension is <EMI ID = 2.1>
edge length of 6 cm is selected) consisting of twenty-seven elements. The elements are made of a synthetic material suitable for the purpose, which can be machined to the shape and
with a highly precise dimension and a low coefficient of friction. The small cube 2 arranged in the geometric center of cube 1 has six planar faces. Overall, six pivots 3 of a circular cross section are provided, one in the direction of each axis passing through the centers of the faces of the small cube 2. Mechanically, the pivots are elastic elements. This is necessary because the nine elements, part of the other elements of cube 1, can rotate simultaneously on the spatial axes of the pivots as a disintegrable unit after being assembled. The elasticity of the pivot is ensured by the incorporated coil spring 4.
The other elements constituting the cube 1 adapt to each other by a mechanical force which initiates the friction effect during the rotation of the elements of the same face; the . Mechanically elastic pivots greatly facilitate the elimination or substantial reduction of the friction effect. In addition to the small cube 2 provided with the pivots 3 and placed in the geometrical center of the cube 1, the cube is composed in the whole of six elements which form the squares at the centers of the faces of the cube 1. These elements include a prismatic extension 6 provided with a blind hole made in the longitudinal axis of the extension and with a head 5 attached to the latter and formed as a square on the external surface, while being spherical on the internal surface.
The dimension of the internal hole, that is to say of the blind hole made in the direction of the axis of symmetry, adapts to the outside diameter of the pivots 3 extending from the small cube 2 placed in the center of the cube; the hole easily adapts to the pivot pivot 3, the axial turn being elastic to such an extent that the elements
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is ensured by the spherical formation of the internal surface of the head 5. The radius of the curved surface is equal to the length of the perpendicular straight line drawn from the geometric center of the cube
1 on the spherical surface.
If the length of one of the edges of cube 1 is of the order
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equal distance between the side of the prismatic extensions and the edges of the square delimiting the element from the top, the width of the prism is A - 2x. The total length of the element has a dimension conforming to the value A + x.
In addition to this element, the cube also comprises twelve elements which join the squares at each face center of the cube 1 and which form the squares, at each face center, on the limiting faces of the cube. These elements are machined so that two limiting surfaces form the squares 7 to 90 [deg.] From each other, the edge length of which is A. The other limiting surface of the mainly cubic element is curved and a prismatic extension 8, having oblong limiting surfaces 90 [deg.] from each other, protrudes beyond the curved recess.
The element forming the square visible at each center face of the cube 1 and the elements forming the squares at each center edge, as well as the formation of the corner elements described below guarantee, in accordance with a system of geometrically predetermined dimensions, the precise adjustment of the elements forming the cube and the possibility of easy rotation of groups of elements.
Compared to the above, the total height of the elements at each edge center (as mentioned above) is A + x and the length of the edge of the faces limiting the square is A, while the radius r of the curve of the extension part is equal to the length of the perpendicular line drawn from the geometric center of the cube 1 to the spherical internal surface of the element.
Finally, cube 1 is made up of eight corner elements. The corner elements are formed so that the total width is A + x and the edge length of the square planar faces is A, while the distance between the protruding extension beyond a corner of the corner element, which joins the square boundary surface to the spherical surface and to the right boundary edge 9, is x, the length of the radius of the spherical surface being the same, in this case also, as that of the perpendicular line drawn from the geometric center of the cube 1 at the curved limitation line or spherical surface.
The eight corner elements 11 of the large cube therefore form eight constituent elements. They are designed as a cubic geometric body with at least three planar limiting faces. Considering the interior of the cube, curved concave conduits are formed on the three other faces of the element, oriented towards the interior of the large cube, these conduits having a triangular shape and curved sides. Concave flat pyramids 13 are milled at the tips of the triangles.
Internal junction elements 14 are fitted in the conduits and consist of two bodies of a different shape, but machined from a single piece. The prismatic element holding the corner elements together then joins as a solid whose width exceeds by twice that of the prismatic junction element, insofar as the dimension of the identical adjustment surfaces of the corner elements is selected in accordance with the value x. This solid is surrounded by two parallel trapezoidal surfaces 16, on the shorter curved side of which the prismatic element 15 comes to rest, while the other two limiting faces of the trapezoidal element are parallel to the oblong face of the element prismatic, while being perpendicular to each other.
The spherical surfaces of the curved trapezoidal solids roll on the cylindrical jacket 17 arranged in the geometric center of the cube and provided with a through hole. A bolt 18 passes through the hole in the cylinder and is provided with a coil spring on its rod, while the hole is closed by a disc 19 which adapts to the bolt rod around which the coil spring is wound. .
The corner elements and the junction elements are joined to each other by the elastic junction element (pivot) located inside the cube and by the trapezoidal solid, so that the four corner elements forming the Any of the limiting faces of the cube can rotate in any direction on the spatial axes of the large cube.
After assembling the elements into a regular cube, they form a disintegrable unit. The geometrical shapes and predetermined dimensions allow the group of nine elements constituting any one of the limiting faces of the cube to rotate on the spatial axes passing through the geometric center of the cube 1. Therefore, the most different combinations fied of codes, illustrations or numbers can be made on the six sides of cube 1 consisting of twenty-seven elements.
If illustrations with variable patterns are applied to the squares forming the boundary surfaces of cube 1, we obtain a child's toy with various possibilities and whose number of variations is practically infinite. However, the logic toy according to the invention also constitutes a practical logical device for adults, as well as aiming far beyond simple entertainment, a device for developing logical thinking, offering a deep study and even suitable for advertising purposes.
In addition to the specific training and completely new process of the spatial logic toy according to the invention
- without attempting to extend the scope of protection - it should be mentioned that many possibilities for variations, permutations and combinations are permitted in practice in the form of numbers, illustrations or code symbols which, as mentioned above high, are in the order of trillions. Verification of the above is a mathematical problem mentioned here for convenience only.
The invention is not limited to the shape of a cube, since the realization of any other regular shape (for example, a ball) semi-regular or even amorphous is possible.
CLAIMS
1. spatial logic toy which, with regard to its external appearance, is formed, starting from elements, like an indissoluble closed cube or like a regular, semi-regular or amorphous body of a different surface, characterized in that 'a little
cube (2) is arranged in the geometric center of the cube (1); in that
axially elastic pivots (3) are adjusted in accordance with the spatial axes (x, Y and Z) passing through the centers of the faces of the small cube; in that the cube (1) consists of twenty-seven solids
of which six, twelve and nine are identical in shape and size, just as they are assembled using
pivots of the small cube (2); and in that the nine elements forming
on the whole each face of the cube (1) are arranged so as
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spatial axes of coordinates (X, Y and Z), at angles of 90 [deg.],
180 [deg.], 270 [deg.] Or 360 [deg.].