CN1829559A - 游戏装置,尤其是搜寻主体静平衡的装置 - Google Patents

Abstract

一游戏装置，特别为了达到主体静平衡的装置，其包含一静止的底板(7)，一支持主体(2)，用于支撑主体(2)在底板(7)上的支持装置(6)，其可以在底板(7)上摆动或者倾斜，多个与主体(2)相关的座(4)，多个预定重量的块(5)，这些块可移动的插入某位置的座(4)中并以保持主体(2)在静止的平衡位置(P)。提供控制装置(8)，其可选择的与主体(2)相互作用以在插入块(5)基础上至少临时保持主体(2)的平衡位置P，支持装置和控制装置两者或者两者之一去限制主体相对底板(7)的倾斜，从而防止所述块(5)从座(4)中出来和落下，和/或者来检测是否已经达到平衡位置(P)。

Description

游戏装置，尤其是搜寻主体静平衡的装置

技术领域

本发明涉及游戏和娱乐领域，并且直接涉及一游戏装置，尤其是旨在通过一个或多个游戏者达到静平衡，根据权利要求1的前序部分。

更具体的，本发明涉及一游戏装置，其包括一支持底板，一大体上平的板，该板具有多个合适地布置在其顶面上的座，连接到底板上用来支撑板的连接装置，同时允许其关于至少一横轴线自由摆动或倾斜，多个插入到预定布置的座中的块，以保持该板在静平衡位置。

背景技术

基于重力的游戏很久就已知，特别对于年轻的游戏者而言，该游戏是利用由不同重量的采用所导致的的平衡或者缺乏平衡的情况，例如，如US-A-4043554中所公开的。

在US-A-3188089中公开了一游戏装置，其包括一停留在支持装置上的平板，以相对大体上水平的轴摆动，并且该平板具有两组凹部，其对称的布置在从摆动轴的相对方向上延伸的该板两个部分。相同重量的块以对称布置的方式配合在凹部中以保持板的平衡状态。游戏者们逐步移动块并且可选择的从它们原始的平衡布置移动到游戏板中的末端所示的位置，以便于从它的平衡位置替换板，通过下面预定的游戏规则。

基于具有可容纳块或者相同或不同重量的重量块的凹部的板的平衡，其它游戏装置也在专利US-A-4200292，US-A-4389049和US-A-4638999中公开。

在所有上述的游戏装置中，具有容纳块的凹部的板可相关于通过重心的中心轴自由的摆动。因此，当超过一定的摆动角度时，块会从它们的座中出来和落下，从而完全丢失了它们的原始布置，并且迫使游戏者重新开始它们对平衡状态的搜寻。而且，在这些现有的装置中，一旦已经达到准平衡位置，板不能临时设置在水平位置，以检测通过增加额外的块平衡是否已经达到。

发明内容

本发明的一个目的是避免上述缺点，通过提供给年轻和年老的人们都能简单和容易使用的游戏装置。

一个具体的目的是提供一游戏装置，其允许逐步记忆刚好达到的平衡或非平衡状态，而不会有由于板被转动导致丢失其状态的危险。

一个进一步的目的是提供一游戏装置，其允许简单和有效地检测在板上的块的布置是否提供了平衡状态。

这些目的和其它的目的将会在下面变得更加显然，并根据权利要求1，通过搜寻主体平衡的游戏装置来实现，该游戏装置包括一静止的底板，一支持主体，用于支撑所述主体在所述底板上的支持装置，其可允许自由摆动或者倾斜，多个与所述主体相关的座，多个预定重量的块，这些块可移动的插入到某位置的座中以保持主体在静平衡位置，特征在于，其包含控制装置，该控制装置可选择的与所述主体相互作用，以在插入所述块的基础上至少临时保持主体在所述平衡位置P，两者或者两者之一(both/either)来限制相对所述底板的倾斜，从而防止所述块从所述座中出来和落下，和/或来检测是否已经达到平衡位置。

由于这种装置，游戏者能以一相对容易和步进式的方式搜寻支持主体的平衡，而不会丢失对前面步骤的记忆。

优选的，支持装置包括一点支撑件，其定义了关于一点主体全方向倾斜或旋转的点，并且该点大体上与重心一致。

可选择的，支持装置包括一线性支撑件，其定义了主体的摆动轴，该轴大体上通过重心。

在一个优选实施例中，主体为一大体上平的板，该板具有顶面，底面和大体上垂直表面和通过重心的轴线。

在此，板的平面形状从多边形，圆形，椭圆形，封闭曲线所组成的组中进行选择。

在另一个优选的实施例中，主体为一三维物体，并具有大体上凸起的底部，并定义了底部由底板所支撑。

合适的，控制装置包括定位和邻接表面，其可在主体的接合和不接合的位置之间进行移动，以用于与主体的相互作用。

需要注意的是，易受保持主体在平衡位置所影响的块的布置是通过数学算法进行确定的，该算法基于相对于主体重心的重量的力矩的计算。这算法可能会达到一复杂的水平，有时类似一难题，以吸引和挑战游戏者，并且提高他们的记忆和相关技能，并且迫使他们去记住不同块的重量和与其相关的不同颜色。

附图简述

根据对本发明游戏装置的一些优选的，非排它性的实施例的详细描述，本发明的进一步的特征和优点将更加显然，其中本发明这些实施例在附图的帮助下用非限制性例子进行描述，其中：

图1是根据本发明的游戏装置的第一实施例的一般顶部透视图；

图2是图1的游戏装置的一般底部透视图；

图3是图1的游戏装置的一般的分解透视图；

图4是图1的游戏装置的侧面图；

图5是图1的游戏装置的顶视图；

图6是根据本发明的游戏装置的第二实施例的一般顶部透视图；

图7是图6的游戏装置的一般底部透视图；

图8是图6的游戏装置的一般的分解透视图；

图9是图6的游戏装置的侧面图；

图10是图6的游戏装置的侧面图；

图11是图6的游戏装置的顶视图；

图12是根据本发明的游戏装置的第三实施例的一般顶部透视图；

图13是图12的游戏装置的侧面图；

图14是图12的游戏装置的顶视图；

图15是根据本发明的游戏装置的第四实施例的一般顶部透视图；

图16是图15的游戏装置的侧面图；

图17是根据本发明的游戏装置的第五实施例的一般顶部透视图；

图18是图17的游戏装置的侧面图；

图19是根据本发明的游戏装置的板的顶视图；

具体实施方式

参见上述附图，根据本发明尤其是寻求主体平衡的游戏装置被描述，其通常标定为数字1，并且可被一个或者多个游戏者使用。

在表示多个优选实施例的附图中，相同的元件，如果需要的话，用相同的标记表示。

游戏装置1基本上包含一主体2，该主体最普遍的形式是三维的，举例来说，表示一玩偶或者仿效的头部，并且具有外表面3，多个合适形状的凹部或者座4连接到该外表面上，并且该外表面以能容纳多个分配给游戏者的游戏件或者块5的方式进行设置。恰当的，该主体2具有一通过重心G中心的轴线V，该重心G在平衡状态下通常被标定为P并且大体上垂直。

如图20中所示，提供一支持装置6，其形成在主体2的底部且大体上为圆柱形或者球形，并且其可设置在大体上平的底板7的上面，以允许主体2沿着与底板7接触的点或者线进行摆动。

当一定数量的块5被插入到适当的座4中时，通过重心G的中心的轴V大体上是垂直的。

在图1-19所示的实施例中，主体2基本上是二维的，也就是具有厚度S，顶表面3和平面形状的大体上平的板T，其中该平面形状从属于多边形，圆形和椭圆形的形状中进行选择。优选的，板T具有长方形或者正方形平面形状，其可以大体上均匀方式设置容纳块5的座4。

在所有这些实施例中，板T由合适的支持装置进行支撑，这些支持装置通常标记为数字6，以允许布置在底板7上进行自由摆动或者倾斜。

总之，通过在合适的位置上恰当地布置一定数量的块5在座4上，主体2可以达到静平衡位置，用P进行标记，其代表游戏的“成功解决”。

优选的，块5可以根据预定的算法具有同样的体积和适当不同的重量。进一步，块5的至少底部的形状与座4的形状大体上相同和互补，以允许其可插入到座4上而不考虑它们的整个形状和重量。

最后，块5可以根据它们的重量采用不同的颜色，以便于游戏者对它们进行记忆。

根据本发明，该装置具有控制装置，通常用数字8进行标记，其可选择的与主体2进行相互作用，以在插入块5的基础上至少临时保持主体2在平衡位置P，控制装置和支持装置两者或者两者之一(both/either)来限制主体相对底板7的倾斜，从而防止所述块5从座4中出来和落下，和/或者来检测是否已经达到平衡位置P。

由于提供了控制装置，在块5插入到座中时，板T可保持平衡。可选择的，在插入块5到座4中和操作控制装置8之后平衡位置P的达到被检测到。

在如图1-5所示的第一实施例中，支持装置6为点支撑类型并且包含设置在承载柱9顶部的支撑件，该支撑件的底部枢接到板7上并且枢接到一自由上端。

特别的，点支撑件为一球12，其容纳在自由端11的座中并且接合在一凹部座中，该凹部用S表示，其形成在板T的底面16上及重心G的附近。

合适的，凹部S具有比球12更大的曲率半径，以便于最小化接近点的接触表面。同样的目的，一定数目不同尺寸的球12被提供，以获得与点尽可能接近的接触表面。

可选择的，点支撑件可通过渐细圆锥形或者截头圆锥体的顶部11形成。

板T在其顶面3上具有8个座4，以容纳预定重量的较大或者较小的球块5。通过在预定的布置下将这些块5设置在座4中，板T将以水平或者其它的平衡位置P保持在柱9上。

为了便利平衡搜寻游戏，一未示出的光学水平气泡安装在板T上。

需要注意的是块5具有不同的重量并且它们的外表面具有不同的颜色，以便于游戏者进行识别和记忆。但是，可以提供相同重量的块5的组，以便于平衡搜寻游戏，尤其对年轻的游戏者。

为此，块5可以用中空球制成，该中空球填满了相同或者不同比重的合适的材料。

合适的，根据图1-5的实施例的游戏装置的控制装置8包括定位和邻接表面，其可在板T的接合和不接合位置之间进行移动，以用于它们之间的相互作用。

特别的，接合装置8包括多个大体上垂直的杆13，它们各自的底部13在相对于中心支撑柱9的周围位置枢接到底板7上，并且它们的上端15形成有定位和邻接表面以与板T的底面16接合和不接合。

为了允许定位和邻接表面从接合位置移动到不接合位置，每个杆13的高度是可调整的以移动它们的自由端15向上或者向下，直到它们与板T的底面16相接触。这可以通过具有相对于静止底部13”可移动或滑动的上部13’的每个杆13来实现，举例来说，通过螺帽和螺钉装置。

在操作中，游戏者最初放置板T“在地上”并且以一有意的平衡位置P将块5插入到座4中，然后他/她放置板T在球12上，且底面16与杆13的端15相接触。最后，游戏者每次或者同时降低端15并且检测是否他/她已经获得平衡状态。如果游戏者达到了平衡，则他/她赢，否则，他/她继续搜寻以形成成功解决。

在一个可选择的实施例中，支持装置6包括一线性支撑件，其定义了板T的一通过其重心的摆动轴H。

在一个未示出的实施例中，线性支持件可以通过提供两倍或者三倍数目的柱9和相应支撑球12来获得。因此，支撑点沿着通过板T的重心G的轴对齐。

在图6-10所示的的实施例中，控制装置8包括至少三个杆17，它们的上端18定义了定位和邻接表面，并且适合于与板2的底面16相接触。为此，杆17以角度错开的位置安装在套筒19上，该套筒19可旋转和滑动地安装在承载柱9上，该承载柱9沿着底板7的大体上垂直轴V与底板7整体接合。

合适的，套筒19的下缘20相对于大体上与导向柱9的轴垂直的几何平面倾斜，以与所述柱9的倾斜边缘21相配合，从而实际上形成了一凸轮机构。

而且，套筒19具有一大体上径向的操作杆22，其可由游戏者驱动以关于承载柱9的轴V旋转套筒，从而导致在凸轮装置21，22和套筒19引起的轴向位移之间相互作用，并且在板T的底面16的接触和非接触位置之间移动杆17的自由端18。

一个未示出的单独的圆柱形部件被提供来支撑板，而不是杆17。

在操作过程中，不像先前的实施例，游戏者可以“在运行中”达到平衡位置而不是先准备将板放在“在地上”。游戏者将板T放在柱9上并且每次插入一块5到座4中，杆17的端部15与板2的底面16相接触，降低套筒19，然后是杆17的端部18，并且检测他/她是否已经达到平衡状态。

如图12-16所示的实施例具有与先前实施例不同的支持装置6，因为支持装置是由悬挂装置形成，但是控制装置8没有改变，也就是，该控制装置由与沿着承载柱9滑动和旋转的套筒整体接合的杆17组成。

如图12-14所示的装置中，提供的点支撑件由单独的大体上垂直的柔性悬挂件23组成。特别的，该柔性悬挂件23具有枢接到板T重心处的底端24，以及另一端25枢接到与底板7整体结合的支持框26上。

因此，一旦游戏者已经将块5以他/她所选位置设置在座4中，他/她可以看到板T是否维持其平衡或者与杆17的一个或者多个端18相邻接。

在图15和16中所示的装置与图12-14中所示的不同，因为该悬挂装置通过至少两个，优选三个柔性件23’，23”，23形成，它们各自的底端24’，24”，24沿着包含重心G的轴线H枢接到板T上，并且顶端25’，25”，25被枢接到与底板7整体结合的支持框26上。

在图17和18所示的实施例中，悬挂装置6为两个枢轴27，28，它们沿着通过重心G的轴线H枢接到板T上并且被支持框26的相应孔29，30可枢接的支撑。

图19是板T的示例性的实施例的顶视图，其具有容纳块5的16个座4，并且所有的座4相对通过板2的中心的两个正交座标轴H，K对称的布置，该板2的中心也就是重心G。

需要注意的是板T和其它装置一样优选由塑料材料制成，例如PVC或者聚氨脂，虽然其它天然或者合成材料也明显可以采用，例如木材，有机玻璃或者诸如铝或钢的金属，只要它们能确保游戏所需的精度。

为了完整性，需要注意的是游戏的操作是基于放置在离平衡点或者轴V一定距离各个重量所导致的力矩中的矢量平衡的物理原理，并且主要取决于游戏块的数目和它们相对所述点或者轴的对称或不对称的布置。

如果块5的布置缺乏任何对称性，解决方案通过一矢量方程式来建立，其中设置在某个距离的重量所导致的力矩的矢量和等于0：

b1×P1+b2×P2+b3×P3+...bn×Pn＝0

其中b1，b2，b3，...bn表示离游戏板的平衡点或者轴的距离，并且P1，P2，P3，...Pn表示对应于同样下标的臂的重量。

为了对称的布置，例如容纳块5的9个座4，这些座由多行或列的相同数目座组成并且相互之间间距相同的设置，第一解决方案通过在3行或列上布置9个块所给出，其中中心块设置在游戏板的中心位置，在其重心G处。

在这种情况中，该中心块是没有影响的(ininfluent)，因为它导致没有有效的力矩，但是有助于游戏，因为它被包括在可能的组合的数目之中。

具有9个块5的游戏具有在362，880种可能的组合当中一固定数目的解决方案并且满足游戏目的的一组块5被表示，假设10是第一块5的重量，通过下面顺序的数字表示9个块5的重量：

10，15，20，25，30，35，40，45，50。

如果中心块被移去，在先前图1至18游戏实施例中所描述的构造会被获得，其在40，320种可能的组合中具有固定数目的解决方案。在此，用顺序数字表示重量如下：

10，15，20，25，35，40，45，50。

但一个板上采用16个座4时，而不是9或者8，在4行和4列上布置，该游戏会具有固定数目的解决方案，也就是布置组合，在大约22×10⁹种可能的组合中，满足游戏目的的数目顺序被表示，假设10是第一块的重量，如下：

10，15，20，25，30，35，40，45，50，55，60，65，70，75，80，85。

该中类型的顺序是以在任何两个连续项之间的差值为常数，例如等于5个单元这样的方式进行确定的，并且在该例子中其可被如下表示：Xn+1＝Xn+K＝Xn+5。

其它类型的顺序提供同样的结果，例如：Xn+1＝Xn.K并且同样Xn+1＝X1+X2+...+Xn的总和。

在后面的优选结构中，也就是16座游戏板，通过采用更小数目的块，开始为3个的奇数子集和4个偶数子集，其它平衡解决方案也可被提供。

例如，通过仅仅从原始的16块的组中在指导中合适的选择和指示4个块，这4个块5布置在16个可用的座4中的4个中以保持板2的平衡。

该方法可允许逐渐的达到更难直到16个座的成功解决方案，16个座的游戏具有非常大数目的组合。

通过具体的参见附图本发明的目的已经被描述，它们容易受到一些改变和变化，在附加的权利要求中公开的发明的构思范围之内，这些改变和变化是同样被保护的。

同样，所有的部件可以被技术效果相同的元件替换，并且对不同的需要可以采用不同的材料。

Claims (34)

1.一游戏装置，特别旨在寻求主体平衡的装置，其包含一静止的底板(7)，一支持主体(2)，用于支撑所述主体(2)在所述底板(7)上的支持装置(6)，其可允许自由摆动或者倾斜，多个与所述主体(2)相关的座(4)，多个预定重量的块(5)，这些块可移动的插入某位置的所述座(4)中以保持主体(2)在静止的平衡位置(P)，特征在于，其包含控制装置(8)，其可选择的与所述主体(2)相互作用以在插入所述块(5)基础上至少临时保持主体(2)在所述平衡位置(P)，支持装置和控制装置两者或者两者之一来限制主体相对底板(7)的倾斜，从而防止所述块(5)从所述座(4)中出来和落下，和/或来检测是否已经达到平衡位置(P)。

2.如权利要求1所述的游戏装置，其特征在于所述支持装置(6)包括一点支撑件(12，23)，其定义了用于所述主体(2)全方向倾斜或旋转的点，并且该点大体上与重心(G)一致。

3.如权利要求1所述的游戏装置，其特征在于所述支持装置(6)包括线性支撑件(27，28；23’，23”，23)，其定义了一大体上通过重心(G)的所述主体(2)的摆动轴。

4.如前面任一所述的游戏装置，其特征在于所述主体(2)为一大体上平的板(T)，其具有顶面(3)，底面(6)和大体上垂直所述表面(3，16)和通过重心(G)的轴线(V)。

5.如权利要求4所述的游戏装置，其特征在于所述板(T)具有平面形状，该形状从多边形，圆形，椭圆形，封闭曲线所组成的组中进行选择。

6.如权利要求2所述的游戏装置，其特征在于所述点支撑件(12)设置在与所述底板(7)枢接的承载柱(9)的顶部。

7.如权利要求6所述的游戏装置，其特征在于所述点支撑件(12)为一球(12)或者为所述支撑柱(9)的圆锥形或截头圆锥体端，该球(12)接合在一凹座中，该凹座形成在所述板(T)的底面(16)上及重心(G)的附近。

8.如权利要求2和4中所述的游戏装置，其特征在于所述点支撑件(12)为一单独的大体上垂直的柔性悬挂件(23)。

9.如权利要求8所述的游戏装置，其特征在于所述的单独柔性悬挂件(23)具有枢接到所述板(T)重心(G)处的底端(24)，并且另一端(25)枢接到与底板(7)整体结合的支持框(26)上。

10.如权利要求3和4中所述的游戏装置，其特征在于所述单独线性支撑件(6)包含两个枢轴(27，28)，它们沿着通过板(T)的重心(G)的轴线(H)枢接到板(T)上，并且所述枢轴(27，28)被可枢接的支撑在支持框(26)的相应孔(29，30)上，该支持框(26)与所述底板(7)整体接合。

11.如权利要求10中所述的游戏装置，其特征在于所述线性支撑件(6)包含多个大体上垂直的柔性悬挂件(23’，23”，23”)，具有相同的长度并且各自的底端(24’，24”，24)枢接到所述板(T)上，并且各自的顶端(25’，25”，25)枢接到与所述底板(7)整体接合的所述支持框(26)上。

12.如权利要求11中所述的游戏装置，其特征在于所述柔性悬挂件(23’，23”，23”)的底端(24’，24”，24)沿着包含所述板(T)重心的横轴相对齐。

13.如前面任一所述的游戏装置，其特征在于所述控制装置(8)包括定位和邻接表面，其可在所述主体(2)的接合和不接合的主体位置之间进行移动，以用于与其的相互作用。

14.如权利要求4和13中所述的游戏装置，其特征在于所述定位和邻接表面包括多个大体上垂直的杆(13)的自由端(15)，该杆(15)具有在相关于所述承载柱(9)的周围位置枢接到所述底板(7)上的各个底端(14)。

15.如权利要求14中所述的游戏装置，其特征在于所述每个杆(13)的高度是可调整的以移动它们的自由端(15)向上或者向下，从所述板(T)的底面(16)的所述接合位置移动到所述的不接合位置。

16.如权利要求4和13中所述的游戏装置，其特征在于所述定位和邻接表面包括至少三个杆(17)的自由顶端(18)，杆(17)具有角度错开的底端，该底端安装在套筒(19)上，该套筒(19)可旋转和滑动地安装在所述承载柱(9)上，该承载柱(9)与所述底板(7)整体接合。

17.如权利要求16中所述的游戏装置，其特征在于当所述套筒(19)部分上升时，所述自由顶端(18)构造成可与所述板(T)的底面(16)相接合的方式的形状。

18.如权利要求17中所述的游戏装置，其特征在于所述承载柱(9)和所述套筒(19)两者都具有各自的倾斜边缘(20，21)，其相对于水平倾斜，并且定义了相对所述柱(9)的所述套筒(19)旋转的基础上相互作用的凸轮装置。

19.如权利要求18中所述的游戏装置，其特征在于所述套筒(19)具有一大体上径向的操作杆(22)，其可由游戏者驱动以相对于所述承载柱(9)的轴(V)旋转所述套筒(19)，从而导致在所述凸轮装置(21，22)和所述套筒(19)引起的轴向位移之间相互作用，并且在所述接触和非接触位置之间移动所述杆(17)的自由端(18)。

20.如权利要求4中所述的游戏装置，其特征在于所述座(4)是等距离间隔，并且相对通过所述底板(T)的重心(G)的两个正交轴(H，K)对称布置。

21.如权利要求20中所述的游戏装置，其特征在于所述板(T)的它们各自座(4)中的所述块(5)的布置被包括在从可能方案中选择出来的固定的组合数目中，该固定数目组合被以一定方式计算出来以确保所述板(T)的静平衡位置(P)。

22.如权利要求21中所述的游戏装置，其特征在于所述座(4)被布置在相同数目(n)的行和列上。

23.如权利要求21中所述的游戏装置，其特征在于所述座(4)数目为16。

24.如权利要求1中所述的游戏装置，其特征在于根据预定的算法，所述的块(5)具有大体上相同的体积并且合适的不同重量。

25.如权利要求24中所述的游戏装置，其特征在于所述算法用例如P_n-P_n-1＝K₁的公式所表示。

26.如权利要求24中所述的游戏装置，其特征在于所述算法用例如P_n/P_n-1＝K₂的公式所表示。

27.如权利要求24中所述的游戏装置，其特征在于所述算法用例如P_n＝P₁+P₂+P_n-1的公式所表示。

28.如权利要求24中所述的游戏装置，其特征在于所述块(5)的至少底部的形状与座(4)的形状大体上相同和互补，以允许其可插入到座(4)上而不考虑它们的整个形状和重量。

29.如权利要求28中所述的游戏装置，其特征在于所述块(5)可以根据它们的重量具有不同的颜色，以便于游戏者对它们进行记忆。

30.如权利要求24中所述的游戏装置，其特征在于所述块(5)大体上为球体，其被填满重的材料以改变它们的整体重量。

31.如前面任一权利要求所述的游戏装置，其特征在于所述主体(2)为三维物体(O)，其具有大体上突起的底部，该底部定义了由所述底板(7)支撑的表面。

32.如权利要求31中所述的游戏装置，其特征在于所述所述底部大体上为球形或者圆柱形，其底端被通过所述主体(2)的重心(G)的轴线(V)所横过。

33.如权利要求31中所述的游戏装置，其特征在于所述座(4)为直接或者通过合适的支撑件固定在所述主体(2)的外表面上的凹部。

34.如前面任一权利要求所述的游戏装置，其特征在于其部件由塑料材料，PVC或者聚氨脂，木材，有机玻璃，和诸如铝或钢的金属或合金组成的组中选出材料制成。

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