CH683397A5 - Jeu d'éléments mobiles. - Google Patents

Description

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Description

L'objet de la présente invention consiste en un jeu d'éléments mobiles composé, dans son ensemble, de plusieurs éléments-cubes mobiles de formes différentes, se répartissant en cubes extérieurs apparents et intérieurs cachés, ces cubes se trouvant superposés, quelle que soit l'orientation du jeu, en plusieurs étages en nombres impairs dégressifs de cubes, à partir d'un pivot central à six croisillons.

A l'exception des six cubes terminaux qui ne peuvent être manipulés isolément, chaque étage peut subir une rotation, partielle ou complète, de 90° en 90°, dans les deux sens autour de son axe. Chacune des six faces du jeu étant initialement repérée par un symbole ou une marque de couleur différente, posée sur toutes les faces apparentes de tous les cubes extérieurs, les diverses rotations orthogonales effectuées successivement sur une série d'étages donnent lieu à une multitude de combinaisons des positions relatives des facettes colorées entre elles, la configuration recherchée étant gagnante.

Depuis plusieurs années, un certain nombre de jeux composés d'éléments mobiles ou puzzles à trois dimensions ont été conçus, présentant les formes les plus diversifiées telles que cube, dodécaèdre, pyramide, sphère, tous étant marqués par une surface lisse. Le sujet de l'invention ne comporte pas de surfaces lisses bien que ses surfaces soient régulières. Le plus connu des puzzles tridimensionnels est le cube inventé par Erno Rubik, dit «Rubik Cube», faisant l'objet du brevet hongrois No 170 062. Ce cube se subdivise lui-même en 26 petits cubes ou éléments-cubes mobiles. Les rotations s'effectuent sur un nombre de tranches ou étages, 9 par exemple, comprenant chacune le même nombre d'éléments-cubes, soit 9 dans l'exemple, correspondant à une des faces du grand cube. Le nombre total des facettes visibles de tous les éléments-cubes s'élève dans l'exemple à 54.

En imprimant des mouvements successifs de rotation aux différents étages, on obtient une diversité de positions relatives des facettes toutes différentes.

L'objet de la présente invention consiste en un jeu d'éléments mobiles à multiples combinaisons logiques, se différenciant des antériorités par l'agencement particulier de ses éléments, par sa forme constituée en étages dégressifs et par son fonctionnement. Le but recherché est de proposer un nouveau puzzle géométrique à multiples combinaisons offrant une source répétée de curiosité, d'amusement et de réflexion logique. Le jeu ici décrit se particularise du cube par un nombre plus important d'éléments mobiles, soit près du double, et surtout par l'agencement très spécifique de ceux-ci, en étages dégressifs, qui confère à l'ensemble une structure cruciforme régulièrement dégradée. Cette disposition implique une plus grande difficulté sur le plan de la réalisation technique et nécessite, pour parvenir à une stabilité suffisante des différents éléments constitutifs comme de leur ensemble, la conception d'un mouvement rotatif interne plus complexe, et donc distinct des mouvements rotatifs existants. Il découle également de la configuration décrite que les éléments-cubes visibles extérieurement présentent un nombre supérieur de facettes apparentes, à savoir 3, 4 ou 5 par élément-cube (au lieu de 3, 2 ou 1 pour le «Rubik Cube»). La difficulté de composer une configuration recherchée se trouve par là considérablement accrue. Le 1 er étage (équivalant par symétrie au dernier) constitué d'un seul élément de forme pa-rallélépipédique rectangle appelé ci-dessous élément creux entraîne automatiquement dans sa rotation le second étage (équivalant à l'avant-der-nier) et réciproquement. En revanche, les rotations respectives des étages intermédiaires sont quant à elles totalement indépendantes. Une autre particularité intéressante de l'invention, découlant elle aussi de l'agencement décrit, consiste en ce que chaque élément-cube à 4 faces exposées peut être entraîné par des rotations de diamètres différents en trois directions selon qu'il entre dans la rotation des différents étages, ceci n'étant pas le cas pour les inventions antérieures.

Cette diversité de rotations préserve cependant toujours au jeu d'éléments mobiles sa forme bien particulière. D'autres caractéristiques seront mises en évidence dans la description d'une forme de l'invention. Il convient de se référer pour la compréhension de cette description, donnée à titre d'exemple non limitatif, aux dessins annexés.

Les fig. 1A et 1B sont des vues en perspective du jeu d'éléments mobiles qui est le sujet de l'invention, dans son état de reconstitution. Les principaux sens de rotation des étages visibles sur les figures ont été indiqués par les flèches dans la fig. 1B.

La fig. 2 est une vue en élévation du jeu d'éléments mobiles dans laquelle on peut distinguer clairement les 4 premiers étages. On voit que les étages 1 + 2 (solidaires) et 3 ont subi une rotation partielle, l'étage 4 demeurant dans sa position de départ. Les étages 5, 6 et 7 sont invisibles sur ce dessin.

La fig. 3 montre une vue en élévation de l'étage 3 seulement. On distingue le dispositif de rotation des étages 1 + 2 à l'intérieur de cet étage.

La fig. 4 est une coupe pratiquée selon l'axe central du jeu d'éléments mobiles (correspondant à l'axe de l'étage 4). Elle montre l'agencement de tous les éléments-cubes entre eux, à l'exception de l'élément-cube extérieur intermédiaire 4, qui n'apparaît pas sur ce dessin, mais qui est visible dans les dessins 2 et 3. On y perçoit comment les différents éléments-cubes se juxtaposent et s'imbriquent entre eux ainsi que le système de fixation de l'ensemble au moyen des vis 6 montées sur les ressorts 7 situées à l'intérieur des éléments creux 1.

Les fig. 5, 6, 7 et 8 sont des vues en perspective des quatre éléments-cubes différents constituant le puzzle, dont:

La fig. 5 représente l'élément creux 1.

La fig. 6 représente l'élément-cube d'angle 2.

La fig. 7 représente l'élément-cube intérieur 3.

La fig. 8 représente l'élément-cube extérieur intermédiaire 4.

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La fig. 9 est une vue de l'axe-pivot central 5 à six croisillons.

Les fig. 10A et C, 11A, B et C, 12A, B et C et 13A, B et C donnent les vues respectivement en élévation, de profil et en plan des éléments-cubes 1, 2, 3 et 4 respectivement. La fig. 10B montre une coupe de l'élément creux 1 selon le plan Z-Z'. La fig. 10D montre le bouchon qui coiffe le sommet de l'élément creux 1.

La fig. 14 est une vue de l'axe-pivot central.

Les diverses figures étant exposées, décrivons à présent dans le détail les éléments constituant le jeu et le dispositif de rotation des étages.

En se référant à la coupe de la fig. 4, on voit comment les éléments-cubes d'angle 2 se raccordent d'une part à Pélément-cube intérieur 3 (toujours par groupes de deux éléments), d'autre part à l'élément creux 1. A l'intérieur de l'élément creux 1 se trouve une vis 6, montée sur un ressort 7, qui fixe le cube à l'un des croisillons 5a-5f (fig. 9) du pivot central 5, le bouchon la fermant l'ouverture. Les rebords terminaux incurvés 1b-1e (fig. 5 et 10) des éléments creux 1 s'ajustent sur la facette arrondie 2b de la gorge 2c des éléments 2 (fig. 6 et 12) sur laquelle ils coulissent. L'assemblage est assuré d'une part par le rebord 2d de l'élément 2, et d'autre part par l'action du ressort 7, qui en plus maintient les éléments-cubes d'angle 2 pressés par leur face 2a contre une des faces 3a ou 3b de l'élément-cube intérieur 3 (fig. 7 et 13), lui-même se trouvant maintenu par ses faces externes 3c et 3d contre les croisillons 5a-5f du multi-pivot central 5 (fig. 9 et 14). La face 2e repose sur une des faces 1 j—1 m de l'élément creux 1 sur laquelle elle coulisse lors de la rotation (fig. 10). Le rebord semi-circulaire 2d (fig. 6 et 12) coulisse à l'intérieur d'une des gorges circulaires If—1 i (fig. 10) de l'élément creux 1 et maintient serrés ces deux éléments, empêchant le cube 2 de se dissocier et de bouger librement. On peut renforcer l'efficacité de ce rebord en incluant sur chacune de ses faces un petit bossage 2m (fig. 6 et 12) destiné à stabiliser son coulisse-ment à l'intérieur des gorges. En effet, aucune autre partie d'autres éléments-cubes ne repose sur les faces 2f et 2g de Pélément-cube d'angle 2 (fig. 6 et 12) qui demeurent libres, ceci pouvant occasionner un certain déplacement libre de Pélément-cube 2. Ce rebord 2d coulisse ensuite dans la gorge 3e ou 3f de l'élément-cube intérieur 3 (fig. 7 et 13) comme sur les faces 2f et 2g d'un autre élément-cube 2 placé en position perpendiculaire (fig. 6 et 12). La partie arrondie 2b coulisse, elle, le long des rebords 1b, 1c, 1d et 1e sur un rebord incurvé 3g ou 3h de l'éiément-cube 3 (fig. 7 et 13) ceci constituant la rotation de l'étage 3 ou 5. La face antérieure 2h (fig. 6 et 12) vient poser quant à elle contre une face 3i ou 3j de l'élément-cube 3 (fig. 7 et 13) sur laquelle elle coulisse, comme sur les faces 4a, 4b ou 4c de Pélément-cube 4 lors de la rotation de l'étage 2 (fig. 8 et 11). La plaquette 2i (fig. 6 et 12) coulisse à l'intérieur de la gorge 3k ou 31 (fig. 7 et 13), puis de la gorge 4d, 4e ou 4f de Pélément-cube 4 (fig. 8 et 11) lors de la même rotation. D'une épaisseur légèrement inférieure à celle de la gorge, elle peut être munie sur chacune de ses faces 2j et 2k (fig. 6 et 12) de deux petites bosses 21 permettant d'ajuster la rotation de Pélément-cube avec précision, sans accrocher en pénétrant dans ces gorges. Cette plaquette s'avère par ailleurs indispensable au bon maintien de Pélément-cube 2 par rapport à l'élément-cube intérieur 3, lorsque l'étage 3 a subi une rotation partielle et que Pélément-cube 2 se trouve placé à mi-distance entre deux éléments creux 1. En effet, ce cube se trouve alors libéré de l'action des ressorts comme c'est le cas dans la position initiale du jeu, et il est nécessaire de suppléer à ce relâchement en le maintenant solidement dans Pélément-cube 3, sans toutefois occasionner aucun frottement indésirable. Les parties arrondies 2n et 2o (fig. 6 et 12) coulissent sur la face intérieure 3m ou 3n de Pélément-cube intérieur 3 (fig. 7 et 13), puis sur une des faces 4g, 4h ou 4i de l'élément-cube extérieur 4 (fig. 11). Toute la description précédente s'applique aux deux faces intérieures non visibles de Pélément-cube d'angle 2. Les quatre faces visibles sont creusées d'un logement peu profond, circulaire, carré, ou d'une autre forme quelconque 2p (fig. 6 et 12), destiné à accueillir une étiquette repère de couleur.

Il est nécessaire que celle-ci se trouve placée sous le niveau de chaque face, les autres élé-ments-cubes devant coulisser librement sur les faces 2q et 2r des éléments-cubes 2 (fig. 6 et 12). L'élément-cube extérieur intermédiaire 4 vient se poser, par chacune de ses faces intérieures 4j, 4k ou 41 (fig. 8 et 11) sur une face latérale 3o ou 3p de l'élément-cube intérieur 3 (fig. 7 et 13). Les trois rebords semi-circulaires 4m, 4n et 4o, qui se trouvent aux faces 4p, 4q et 4r du petit cube externe 4s (fig. 8 et 11) coulissent à l'intérieur des gorges 1 f—1 i de l'élément creux 1 (fig. 10) et des gorges 3e et 3f de l'élément-cube intérieur 3 (fig. 7 et 13). Contrairement à l'élément-cube 2, ces rebords ne sont toutefois pas indispensables au bon maintien de Pélément-cube intérieur 3 et peuvent à la rigueur être supprimés, ceci pour des raisons de réduction du coût de fabrication. Le petit cube terminal 4s coulisse sur les faces 3q et 3r de Pélément-cube 3 (fig. 7 et 13), sur les faces 2f et 2g de i'élément-cube 2 (fig. 6 et 12), sur l'axe 1n de l'élément" creux 1 (fig. 5 et 10) et les croisillons 5a-5f du pivot central 5 (fig. 9 et 14). Les trois faces apparentes 4t, 4u et 4v de Pélément-cube extérieur intermédiaire 4 (fig. 11) se trouvent comme pour les cubes 1 et 2 munies de logements circulaires pour le repérage par étiquette de couleur. L'axe cylindrique 1n terminant l'élément creux 1 (fig. 5 et 10) se trouve pressé par le ressort 7 contre un des croisillons 5a, 5b, 5c, 5d, 5e ou 5f du pivot central 5 (fig. 9 et 14) contre lequel le cube est maintenu par la vis 6. Cet élément creux 1 tourne sur lui-même autour de la vis 6 en entraînant dans sa rotation les quatre éléments-cubes d'angle 2, formant le double étage 1 + 2. Il est important pour un parfait fonctionnement du jeu que les divers étages comme l'ensemble se trouvent toujours correctement alignés et perpendiculaires, ceci afin d'éviter des accrochages lors des rotations. A cet effet, on peut adjoindre à chaque élément creux 1, sur chacune de ses faces

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1j-1m (fig. 10) un petit bossage pris dans la masse de l'élément ou, mieux, un système composé d'une bille métallique 1o et d'un ressort 1p (fig. 10), bille venant se loger dans un renflement semi-sphé-rique 2s de Pélément-cube 2 (fig. 12A et 12C).

Ceci assure, à chaque rotation d'un étage 3 ou 5, un exact positionnement des éléments-cubes d'angle 2.

Pour résumer cette description, le double étage 1 + 2, constitué des éléments-cubes 1 respectivement 2, tourne selon le plus petit diamètre de rotation lors du mouvement rotatif. Les parties constitutives s'encastrent et coulissent à l'intérieur de l'étage 3, comprenant les éléments-cubes 2, 3 et 4. L'étage 3 tourne selon un diamètre de rotation plus grand. Lors de son mouvement rotatif, ses parties composantes s'encastrent et coulissent à l'intérieur de l'étage central 4, qui comprend lui-même les éléments cubes 1, 2 et 3 ainsi que l'axe-pivot 5. L'étage central 4 tourne selon un diamètre de rotation encore supérieur. Dans la pratique, il n'est pas manipulé directement, seuls sont tournés les étages 1 + 2, 3, 5, 6 + 7. Les fig. 2 et 4, dessinées à échelle réelle, indiquent la dimension hors tout du jeu d'éléments mobiles. Il est possible de modifier ces dimensions, notamment de les réduire légèrement.

Le jeu d'éléments mobiles selon l'invention offre une diversité inconnue jusqu'à maintenant de combinaisons logiques qui lui procure un attrait ludique certain. Il est possible de changer la configuration, par exemple en reconstituant des étages de couleurs différentes.

Il peut être utilisé aussi bien comme un jouet logique de haut niveau qu'à des fins éducatives.

Tous les éléments qui forment le jeu d'éléments mobiles décrit peuvent être fabriqués dans plusieurs matériaux (bois, plastique, verre acrylique), un matériau synthétique dur restant cependant le plus approprié. Ce matériau pourra être opaque ou transparent, cette dernière version conférant au jouet, étant donné son grand nombre de facettes visibles et la géométrie de sa structure, l'apparence d'un objet en cristal. La fabrication, par les procédés modernes de traitement des matières synthétiques entre autres, en sera relativement aisée.

Claims (9)

Revendications

1. Assemblage d'éléments composé d'un élément-pivot central (5) à six croisillons, chacun portant à son extrémité un élément creux (1) en forme de parallélépipède rectangle retenu par un ressort (7) se trouvant à son intérieur et monté sur une vis (6) insérée dans l'axe du croisillon de manière à permettre la rotation de l'élément creux autour de la vis, d'éléments intérieurs (3) reposant sur les bases des croisillons de façon à pouvoir glisser autour desdits croisillons dans six plans perpendiculairement disposés en passant d'un plan à l'autre, ainsi que d'éléments extérieurs (2, 4), pouvant également circuler dans six plans perpendiculairement disposés en passant d'un plan à l'autre, et retenus entre eux et aux éléments intérieurs par l'emboîtement de rebords et de gorges permettant à chaque

élément de circuler conjointement avec les autres éléments se trouvant associés dans un des six plans dont il peut faire partie, caractérisé par son aspect se présentant dans les plans tridimensionnels dans toutes les positions possibles en des cascades d'étages décroissant depuis chacun des étages centraux jusqu'aux éléments creux formant les pointes.

2. Assemblage d'éléments selon la revendication 1, caractérisé par la disposition en pas d'escalier des parties visibles des éléments extérieurs, exposant ainsi cinq faces des éléments creux formant les pointes, quatre faces des éléments d'angle des étages, et trois faces des éléments extérieurs intermédiaires des étages.

3. Assemblage d'éléments selon une des revendications précédentes, caractérisé par la présence dans la base des éléments creux en forme de parallélépipède rectangle de quatre gorges perpendiculairement disposées, chacune parallèle à la surface correspondante dudit élément creux et distan-ciée de celle-ci par un rebord incurvé, assurant le maintien des éléments d'angle reposant contre les surfaces correspondantes de l'élément creux par l'emboîtement d'un rebord en forme de secteur de cercle porté par lesdits éléments d'angle.

4. Assemblage d'éléments selon une des revendications précédentes dont les éléments intérieurs portent du côté intérieur une protubérance de forme cubique d'une largeur égale au diamètre des croisillons de l'élément-pivot intérieur, dont les deux faces extérieures adjacentes reposent sur deux des croisillons de l'élément-pivot intérieur de façon à pouvoir glisser autour des croisillons, caractérisé par la présence de deux rebords incurvés situés dans deux plans parallèles respectivement de part et d'autre des faces latérales de ladite protubérance et séparés de ces dernières chacun par une gorge symétriquement incurvée assurant le maintien de deux éléments extérieurs intermédiaires s'appuyant de part et d'autre contre l'élément intérieur par l'emboîtement d'un des rebords en forme de secteur de cercle portés par lesdits éléments extérieurs intermédiaires, et de deux gorges situées dans des plans parallèles respectivement aux deux faces adjacentes extérieures dudit élément intérieur et éloignées de ces dernières chacune par un rebord incurvé assurant le maintien de deux éléments extérieurs d'angle reposant sur respectivement les deux faces adjacentes extérieures dudit élément intérieur par l'emboîtement d'un rebord en forme de secteur de cercle porté par lesdits éléments extérieurs d'angle.

5. Assemblage d'éléments selon une des revendications précédentes comportant plusieurs éléments extérieurs intermédiaires de forme cubique, caractérisé en ce que la pointe intérieure des éléments extérieurs intermédiaires cubiques est surmontée d'une protubérance en forme d'angle de cube dont les trois parois perpendiculairement adjacentes sont appliquées contre les trois surfaces perpendiculairement adjacentes constituant la pointe des éléments extérieurs intermédiaires cubiques portant la protubérance, lesdites parois ayant chacune la forme d'un secteur de cercle prolongé en

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partie par une saillie délimitée par un bord courbé parallèle au bord du secteur de cercle de façon à définir une gorge galbée entre la saillie et la surface sousjacente des éléments extérieurs intermédiaires cubiques, ainsi que par trois gorges incurvées taillées respectivement dans les angles formés par les trois surfaces des éléments extérieurs intermédiaires cubiques portant les trois parois de la protubérance et sousjacentes aux surfaces exposées correspondantes des éléments extérieurs intermédiaires cubiques, lesdites saillies et gorges assurant par emboîtement l'adhérence aux éléments adjacents.

6. Assemblage d'éléments selon une des revendications précédentes comportant plusieurs éléments d'angle de forme cubique s'appuyant contre l'élément creux en forme de parallélépipède rectangle, caractérisé par un appendice ayant sa base le long du bord intérieur des éléments d'angle cubiques et portant sous un angle de 90° une plaquette à bord légèrement courbé définissant une gorge en étant située dans un plan parallèle à la surface de l'élément d'angle cubique qui repose sur l'élément intérieur, assurant l'adhérence de l'élément d'angle cubique à l'élément intérieur par emboîtement dans la gorge aménagée sous le rebord de la surface de l'élément intérieur qui porte ledit élément d'angle.

7. Assemblage d'éléments selon une des revendications précédentes comportant plusieurs éléments d'angle de forme cubique s'appuyant contre l'élément creux en forme de parallélépipède rectangle, caractérisé par une languette dont la largeur est égale au diamètre des croisillons de l'élément-pivot intérieur, située au bord intérieur des éléments d'angle cubiques et dont la base flanque ledit élément creux, ladite languette étant pliée successivement deux fois à 90° pour ériger une plaquette à bord légèrement courbé et parallèle à la surface de l'élément d'angle cubique qui repose contre ledit élément creux, la plaquette assurant l'adhérence dudit élément d'angle cubique audit élément creux par emboîtement dans la gorge avoisi-nante de l'élément creux.

8. Assemblage d'éléments selon les revendications 6 et 7, caractérisé par la présence sur les plaquettes d'une ou plusieurs petites bosses ou levées assurant une prise ferme dans les gorges de guidage.

9. Assemblage d'éléments selon les revendications 6, 7 et 8, caractérisé par un enfoncement dans la ligne médiane de la surface des éléments d'angle flanquant l'élément creux, qui correspond avec un trou dans la ligne médiane de la face correspondante de l'élément creux dans lequel se trouve un ressort sur lequel repose une bille, la bille assurant le positionnement de l'élément d'angle lorsque ce dernier est arrêté dans le plan de l'élément creux en se glissant dans l'enfoncement dans la surface de l'élément d'angle.

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