FI121059B - Kolmiulotteinen pallomainen pallonpintasegmentti-liukupalapeli - Google Patents

Description

1 SELITYS

Kolmiulotteinen, pallomainen pallonpintasegmentti-liukupalapeli 5 Keksinnön aiheena on kolmiulotteisen liukupalapeli-pallo, sen palojen mekaniikka, toiminta ja mitoitus niin että mahdollisimman suuri ala pallon pinnasta on itsenäisesti ja helposti yhdellä sormella siirreltävien, yksitellen liukuvien palojen pintaa; sekä näistä seikoista johtuvat helppo käytettävyys ja valmistettavuus.

10

Tiedossa oleva tekniikan taso; markkinoilla olevien pallo-palapelien kauppanimiä: -ns. Rubikin kuutio, Pyraminx (tetraedri), Ecuador (pallo), Impossiball (pallo) 15

Ja seuraavissa patenteissa on kuvattu aiheeseen liittyviä ratkaisuja: W09427694, Three Dimensional Puzzle US4889340, Spherical puzzle US4865323, Spherical puzzle 20 US4557484, Three-dimensional sliding element puzzle SU1388073, THREE-DIMENSIONAL PUZZLE SU1391673, GAME/PUZZLE "SAIDOV’S BALL" SU1719001, THREE-DIMENSIONAL LOGIC GAME HU9602320, THREE DIMENSIONAL PUZZLE BASED ON THE 25 MOVEMENT OF PIECES OF SURFACE SLIDING OR ROTATING ON A SPHERICAL SURFACE MD980102, Tridimensional logic puzzle DE3138050, Sliding sphere W02006089836, Ball-shaped puzzle 30

Periaatteessa kyseessä on perinteisen kaksiulotteisen liukupalapelin ja kolmiulotteisen pallopalapelin yhdistelmä. (Kts.

2 1 patentit US4889340, GB245004)

Olemassaolevissa 3d-pallopalapeleissä, joissa paloja liputetaan koko pallon kehä (’’päiväntasaaja” tai ’’pituuspiiri”) kerrallaan on vaikea hallita yksittäisen palan liikuttamista, kun samalla täytyy 5 saada pyörimään koko kehä pallossa olevaa ohjausuraa pitkin, ja tähdätä kehien risteykset, myös pallon vastakkaisella puolella, kohdalleen. Kehän kääntäminen tapahtuu näissä palloissa tiukalla otteella yhdellä kädellä samalla kun toinen käsi vastaavasti yrittää pitää pallon "päädystä", kalotista tiukasti kiinni. Tämän 10 helpottamiseksi useissa pallomalleissa kolmiomaiset kulmat (8 kpl) ovat koverrettuja tahi muuten eri muotoisia, jolloin pinta ei olekaan enää pallo.

Lisäksi näissä olemassaolevissa ratkaisuissa liikuteltavat palat ovat pinta-alaltaan suhteellisen pieniä, ja pallossa olevat kiinteät 15 kolmiomaiset kulma-alueet taas suhteellisen suuria, eli pinnan kuvion sekoitettavuuden kannalta huonoja. Lisäksi nämä ovat erityisen hankalia valmistaa teollisesti suurina Saijoina; niissä on paljon erillisiä, erikseen valmistettavia ja kokoonpantavia osia, joissa on myös paljon painettavia pintoja.

20

Kyseessä olevassa keksinnössä on itsenäisesti liikkuvia neliömäisiä pintapaloja 17 kpl (18. pala puuttuu eli paloja liikutetaan siirtämällä yhtä palaa kerrallaan yhden palan mitan.) Pallon ytimessä (rungossa) on ohjausurat (X-Y-Z eli päiväntasaaja, 0-25 pituuspiiri ja 90-pituuspiiri) jotka jakavat pallon kahdeksaan symmetriseen osaan, ja kunkin osan keskellä on kolmiomainen, kiinteä pallopinnan osa; kulma.

Samankeskeiset pallopinnat yhdistettynä X-Y-Z -symmetriaan aiheuttavat sen että neliömäiset pintapalat ovat liikuteltavissa 30 (näennäisen) vapaasti kahdeksan kulman ympäri sekä välissä. Eli kahdeksan kiinteän kulman välillä on 18:n neliömäisen palan verran tilaaja 17 palaa joita siellä liikutella.

3 1 Neliömäisen palan mitoitus (vastaa 8:s -osaa pallon kehäpituudesta) aiheuttaa sen että pala voi kiertää riittävän monta kertaa siirrettynä yhden kulmapalan ympäri takaisin entiselle paikalleen mutta KÄÄNTYNEENÄ 90 astetta itsensä ympäri.

5 Jolloin jokainen pala voi sijaita missä tahansa pallon pinnalla 18:sta paikasta ja olla siinä neljässä eri asennossa. Vastaavasti edellä kuvatulla kulman ympäri kierroksella, kun yksi pala menee oikeinpäin niin neljä muuta samaan kierrokseen osallistuvaa menee väärin, tämä on pintakuvion ratkaisun kannalta oleellinen parannus, 10 ettei kaikkien kehän palojen tarvitse kiertää mukana jos tarkoitus on siirtää yhtä.

Pallopintaa seuraava laakerointi on täsmällinen eikä jumiudu. Vrt. kaksiulotteinen liukupalapeli jumiutuu helposti.

Oleellista on myös neliöpalojen lukitus, eli kun yhtä palaa siirretään 15 muut eivät pääse tahattomasti liikkumaan ja haittaamaan risteävää liikennettä.

Näistä seuraa ns. Rubikinkuutio-mainen vaikeusaste vaikeimmillaan, jos paloilla on sekä sijainti- että asentovaatimus (esim. maapallo-pintakuvio) kun taas väripala-versiossa on vain 20 sijaintivaatimus eli se on huomattavasti helpompi ratkaista. Ja harmaasävy-pala -versiossa sijainti on vain vyöhykkeen tarkkuudella (päiväntasaaja- Kravun- tai Kauriin kääntöpiiri).

Keksinnön mukaisen pallo-liukupalapelin yhtä edullista rakennetta 25 selitetään oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa

Fig. 1 esittää kokoonpantua palloa yhden palan liikkuessa sekä Fig. 2 esittää neliöpalan yksityiskohtaisemmin sekä perspektiivi- että sivuprojektionäkymin.

Fig. 3 esittää kulmapalan yksityiskohtaisemmin perspektiivinäkymin 30 ja Fig. 5 kaksi kulmapalaa yhdistettynä sekä yhden kulmapalan sisäpuolen projektionäkymän. Fig. 4 esittää kulma- ja neliöpalan väliset ohjauspinnat toiminnassa. Fig. 6 esittää neliöpalojen välisen 4 1 kontaktin sekä kulma- ja neliöpalojen nurkkien viisteet.

Sekä kulma- että neliöpalojen (02, 03) muoto (reuna, särmä) on jakaantunut kahteen kerrokseen joista ulompi (20, 32) auttaa 5 hallitsemaan ulkonäköä, eli ulkopinnassa näkyviä palojen rakojen (04) leveyttä, ja kulmapalan sisempi (alempi) kerros (31) toimii ohjauspintana neliöpalalle jonka alemmassa kerroksessa on kaksi ohjauspintaa (21, 22), joista alempi (22) ohjaa neliöpalaa kulma-kolmio) palan vastaavaa muotoa (31) pitkin kuin kiskoilla, ja ylempi 10 (21) taas on kosketuspinta ja ohjauspinta kahden neliöpalan välisissä kontakteissa (Fig. 6,21) eli sekä kun neliöpalat kohtaavat päittäin samalla uralla että kun risteyksessä oleva neliöpala, lähtiessään liikkeelle "poikkisuuntaan" (sivuttain) pysyy ympäröivien, lukituksissaan paikallaanpysyvien neliöpalojen 15 ohjauksessa kunnes ohjaus siirtyy em. alemman (22) ohjauspinnan ja kulmapalan vastaavan ohjauspinnan (31) välille.

Jotta kulmapalan kärkiosan muoto saadaan päästäväksi ja samalla säilytetään kokoaikainen ohjauskontakti neliöpaloihin, alempi/sisempi kerros jakautuu kahteen eri kulmassa olevaan 20 pintaan, jotka, yhdessä ylemmän/ulomman ohjauspinnan kanssa ovat helposti valmistettavia, päästäviä muotoja.

Neliöpalojen välisen kosketuspinnan on oltava pallon säteen suuntainen ja riittävän suuri pinta-alaltaan jotta kosketus säilyy liikevälyksen puitteissa eikä palat pääse limittymään toistensa 25 ylle/alle. Pelkkä terävä kulma/ särmä ei anna tarvittavaa ohjausta/tukea.

Palojen väliset raot ovat joka kohdassa (neliöpalojen välillä, sekä neliöpalan ja kulmapalan välillä) mahdollisimman kapeita, jotta pallon palojen ulkopinta on mahdollisimman suuri. Liikkuessaan 30 neliöpala, matkansa puolivälissä, menee leveimmältä kohdaltaan aivan kulmapalan kärkeä hipoen, jolloin kyseinen rako (04) hetkellisesti umpeutuu.

5 1 Ohjauspintojen geometria eli kulmapaloihin leikatut urat ja vastaavasti neliöpalojen mitoitus perustuvat pallon kehäpituuden kahdeksasosaan (45 astetta), niin että em. sisempi/alempi kerros ja alin ohjauspinta on leikattu pallon sisällä olevalla 135-asteisella 5 (miinus 2:n asteen muotin päästö) kartiolla jonka kärki on hieman pallon keskipisteen vierellä. Vastaavasti ylempi/ulompi ulkonäköpinta on leikattu pallon keskipisteen kautta kulkevalla, yhden akselin suhteen 22,5 astetta käännetyllä tasolla miinus sopiva välys. Jolloin liikkuessaan neliöpalan ylempi/ulompi ’’kerros” 10 (20) neliöpalan sivun keskivaiheilla liukuu kulmapalan sisemmän/alemman kerroksen (31) päältä, ja vastaavasti neliöpalan nurkissa ylempi/ulompi ulkonäköpinta jää hieman vajaaksi. Jolloin neliöpalan pinta jää kulmistaan hieman vajaaksi verrattuna alempaan/sisempään kerrokseen ja 15 vastaavasti neliöpalan pinta kaartaa sivun keskivaiheilta alemman/sisemmän kerroksen yli.

Ohjausgeometrian kaksikerroksisuudesta seuraa pallon pinnan yhtenevä ulkonäkö, ja kahdeksasosa-jaotuksesta maksimi sekoitettavien osien pinta-ala.

20 Vastaavasti neliöpalat runkoon yhdistävillä kiinnityselimillä, jaloilla (27) on viistetyt varsiosat, jolloin ne hakeutuvat kulmapalojen väliseen uraan (35) palan irrottua lukituskynsistään.

Neliöpalojen reunojen alemman ohjauspinnan (22), jalkojen varsien (27) sekä alapinnan ohjausnappuloiden (24) ansiosta neliöpala on 25 aina ohjauksessa vähintään kolmesta eri linjalla olevasta pisteestä, joten pala ei voi kääntyä jumittumaan liikkuessaan.

Rungon kulmapaloista (03) sekä neliöpaloista (02) ilman ulkoisia kiinnityselimiä kokoonpantu pallon rakenne mahdollistaa helposti ja kevyesti yhdellä sormella liikutettavat neliöpalat, jotka liikematkansa 30 päässä lukittuessaan kiinni kulmapalojen muodostaman rungon lukituskynsiin (33), muodostavat, yhdessä kulmapalojen kaksikerroksisen ohjauspinnan (31, 32) kanssa, ohjauspinnat 6 1 seuraavan palan siirrolle.

Siirtovuorossa oleva neliöpala, ollessaan urien (35) risteyskohdassa , on kolmelta sivulta ympäröity paikailaanolevilla 5 neliöpaloilla, ja kosketuksissa niihin alemman kerroksen ylemmistä (21) ohjauspinnoista . Kun em. palat ovat kiinni lukituksissaan, ne toimivat ohjauspintoina siirrettävän palan liikkeen alussa (Fig. 1 ja 6).

Neliöpalat pysyvät paikoillaan alapuolella olevilla jaloilla, jotka 10 ulottuvat riittävästi kulmapalojen muodostaman rungon sisälle, ’’nurkan taakse”.

Neliöpalojen alemman kerroksen kulmissa on pyöristettykärkinen kaksoisviiste (23), joka, neliöpalojen ollessa lukittuina urien risteyksen ympärillä, ohjaa liikkuvan neliöpalan kulman 15 ohitsensa. Kulmapaloissa, alapinnalla olevat kynnet (jouset) (29) tarttuvat näiden jalkojen syvennykseen lukitukseksi, ko. neliöpalan ollessa kulmapalojen välisellä ’’suoralla” uran osuudella (35).

Urien risteyskohdassa lukitus on kulmapalan (rungon) kulmien 20 kynsillä (33), ja neliöpalojen kulmien alla olevilla ohjausnappuloilla (24). Nämä viistetyt ohjausnappulat ohjaavat neliöpalan haluttuun suuntaan pitkin kulmapaloissa olevia ohjausuria (30) heti sen irrottua lukituskynsistään ja samalla irrottua muiden neliöpalojen ohjauksesta. Kulmapalojen ohjausurien risteyksissä on neliöpalojen 25 ohjausnappuloita vastaanottava kaksoisviiste. Ohjausnappuloissa (24) olevat, kulmapalan kynsiin tarttuvat urat (25) ovat 45 asteen kulmassa ohjausuriin eli palan liikesuuntiin nähden, jotta lukitus on päällä ainoastaan palan ollessa risteyskohdassa. Urien risteystä katsottaessa projektiossa kohtisuoraan, 30 kulmapalojen kynnet ja niihin tarttuvat ohjausnappuloiden urat ovat palojen liikesuuntiin nähden 45:n asteen kulmassa ja risteyksen keskipisteen säteen suuntaisesti, jotta risteyksessä oleva neliöpala 7 1 ei pääse pyörimään paikallaan.

Vastaavasti neliöpalat runkoon yhdistävillä jaloilla on viistetyt varsiosat, jolloin ne hakeutuvat kulmapalojen väliseen rakoon (35) palan irrottua lukituskynsistään.

5 Neliöpalojen reunojen alemman ohjauspinnan (22), jalkojen varsien (27) sekä alapinnan ohjausulkonemien (24) ansiosta neliöpala on aina ohjauksessa vähintään kolmesta eri linjalla olevasta pisteestä, joten pala ei voi kääntyä jumittumaan liikkuessaan. Lukituskohtiensä välillä, liikeradallansa neliöpalojen sopiva välys 10 suhteessa pallon runkoon eli kulmapaioihin mahdollistaa hyvin helpon liikutettavuuden, palan saa liikkeelle lukituksestaan ja liukumaan seuraavaan lukituskohtaansa yhden sormen työnnöllä.

Neliöpalojen liikkeen lukituksella, eli ohuiden lukituskynsien 15 jousiominaisuudella saadaan aikaan ääni ja tuntuma siitä että pala on oikeassa kohti ja paikallaan. Erityisen tärkeää risteyskohdassa ettei pala jää kymmenesosamillin verran jumiin ’’nurkan taa”. Vrt. rubikin kuutio.

Claims (5)

1. 8