ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКТОРА (ВАРИАНТЫ) И КОНСТРУКТОР
ELEMENT OF CONSTRUCTION KIT (VERSIONS) AND CONSTRUCTION KIT

Изобретение относится к элементам конструктора, которые могут быть использованы как в детских строительных наборах, так и в головоломках.
Одним из известных аналогов является элемент конструктора, содержащий основание, выполненное, как правило, в виде параллелепипеда с одним или несколькими соединительными узлами для соединения аналогичных (подобных) элементов между собой (патент RU 2150985 от 20.06.2000).
К недостаткам известного элемента конструктора можно отнести его низкие функциональные возможности, поскольку его конструктивное выполнение обеспечивает только один возможный вариант соединения однотипных элементов конструктора.
Задачей заявленного изобретения является создание элемента конструктора, обеспечивающего множество вариантов соединений однотипных элементов.
Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей элемента конструктора за счет увеличения вариантов соединения заявленного элемента с однотипными элементами конструктора.
Технический результат по первому варианту выполнения элемента конструктора достигается тем, что элемент конструктора содержит, по меньшей мере, два соединительных узла, каждый из которых выполнен в виде объемного тела с гранями. По меньшей мере часть данных граней лежит в плоскостях граней куба, длина ребра которого равна «а». По меньшей мере, на одной из вышеуказанных граней выполнены выступы, имеющие высоту относительно граней не более «а/2» и содержащие четыре участка. Участки расположены по одному в плоскостях граней, смежных с гранью куба, на которой выступы выполнены. Расстояние между центрами соседних кубов, лежащими на оси, перпендикулярной граням кубов, выполнено равным «2а» с возможностью контакта участков выступов с участками выступов присоединяемых элементов конструктора. Каждая грань соединительного узла, лежащая в плоскости грани куба, лежит либо в плоскости одной из граней куба другого соединительного узла, либо в плоскости, параллельной плоскости одной из граней куба другого соединительного узла.
Технический результат по второму варианту выполнения элемента конструктора достигается тем, что элемент конструктора содержит соединительный узел в виде объемного тела с гранями, по меньшей мере, часть которых лежит в плоскостях граней куба, длина ребра которого равна «а». По меньшей мере на одной из вышеуказанных граней выполнены выступы, имеющие высоту относительно граней не более «а/2» и содержащие четыре участка. Участки расположены по одному в плоскостях граней куба, смежных с гранью, на которой выступы выполнены.
Технический результат в конструкторе достигается тем, что конструктор содержит набор элементов, часть которых выполнена с одним соединительным узлом, а часть с двумя и более соединительными узлами. При этом соединительный узел выполнен в виде объемного тела с гранями, по меньшей мере, часть которых лежит в плоскостях граней куба, длина ребра которого равна «а». По меньшей мере, на одной из вышеуказанных граней выполнены выступы, имеющие высоту относительно граней не более «а/2» и содержащие четыре участка. Участки расположены по одному в плоскостях граней куба, смежных с гранью, на которой выступы выполнены. Расстояние между центрами соседних кубов, лежащими на оси, перпендикулярной граням кубов, выполнено равным «2а» с возможностью контакта соединяемых элементов конструктора вышеуказанными участками, причем каждая грань соединительного узла, лежащая в плоскости грани куба, лежит либо в плоскости одной из граней куба другого соединительного узла, либо в плоскости, параллельной плоскости одной из граней куба другого соединительного узла.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изображен элемент конструктора с двумя соединительными узлами.
На фиг.2 изображен соединительный узел с шестью выступами, выполненными в трех различных вариантах выполнения
На фиг.3-5 изображены соединительные узлы без выступов.
На фиг.6-8 изображены грани соединительных узлов, находящиеся в плоскостях граней куба.
На фиг.9-12 изображены выступы соединительного узла в различном выполнении.
На фиг.13-16 изображены участки выступов соединительного узла, расположенные в плоскостях граней куба, смежных с гранью, на которой выполнен выступ, и соответствующие выступам на фиг.9-11.
На фиг.17 изображен элемент конструктора в разрезе.
На фиг.18 изображены участки выступов соединительных узлов, расположенные в плоскостях граней куба, смежных с гранями, на которой выполнены выступы (для элемента с двумя соединительными узлами по фиг.1).
На фиг.19 изображен элемент конструктора с тремя соединительными узлами.
На фиг.20 изображен элемент конструктора с пятью соединительными узлами.
На фиг.21 изображены два элемента конструктора с двумя соединительными узлами.
На фиг.22 изображены участки выступов двух элементов конструктора с двумя соединительными узлами, входящие в контакт при соединении элементов.
На фиг.23 изображены два соединенных элемента конструктора с двумя соединительными узлами.
На фиг.24 изображены участки выступов двух соединенных элементов конструктора с двумя соединительными узлами, входящие в контакт при соединении элементов.
На фиг.25 изображены два элемента конструктора, один из которых содержит один соединительный узел, а второй - три соединительных узла.
На фиг.26 изображены участки выступов двух элементов конструктора, изображенных на фиг.25, входящие в контакт при соединении элементов.
На фиг.27 изображены два соединенных элемента конструктора, один из которых содержит один соединительный узел, а второй - три соединительных узла.
На фиг.28 изображены участки выступов двух соединенных элементов конструктора, изображенных на фигуре 27, входящие в контакт при соединении элементов.
1
2
Элемент конструктора согласно первому варианту выполнения (см. фиг.1) содержит, по меньшей мере, два соединительных узла 1 (см. фиг.2), каждый из которых выполнен в виде объемного тела с гранями (см. фиг.4). По меньшей мере часть граней 2 лежит в плоскостях 3 граней куба 4, длина ребра 5 которого равна «а» (на фиг.7 показаны только такие грани). По меньшей мере, на одной из вышеуказанных граней 2 выполнены выступы 6 (см. фиг.2, 10), имеющие высоту относительно граней 2 не более «а/2» и содержащие четыре участка 7. Участки 7 расположены по одному в плоскостях 3 граней куба 4, смежных с гранью, на которой выступы 6 выполнены (на фиг.14 показаны только такие участки, соответствующие выступу с фигуры 10). Расстояние между центрами «O», «O» соседних кубов 4, лежащими на оси 8, перпендикулярной граням 9 кубов 4 и 4*, выполнено равным «2а» (см. фиг.17) с возможностью контакта участков выступов с участками выступов присоединяемых элементов конструктора (см. фиг.18, на которой показаны только участки выступов вступающие в контакт с аналогичными участками присоединяемого элемента). Каждая грань соединительного узла 1, лежащая в плоскости 3 грани куба 4, лежит либо в плоскости 3* одной из граней куба 4* другого соединительного узла 1*, либо в плоскости 3, параллельной плоскости 3* одной из граней куба 4* другого соединительного узла 1* (см. фиг.17).
Элемент конструктора согласно второму варианту выполнения (см. фиг.2) содержит соединительный узел в виде объемного тела с гранями (см. фиг.4), по меньшей мере, часть которых 2 лежит в плоскостях 3 граней куба 4, длина ребра 5 которого равна «а» (на фиг.7 показаны только такие грани). По меньшей мере на одной из вышеуказанных граней 2 выполнены выступы 6 (см. фиг.2, 10), имеющие высоту относительно граней 2 не более «а/2» и содержащие четыре участка 7. Участки 7 расположены по одному в плоскостях 3 граней куба 4, смежных с гранью, на которой выступы 6 выполнены.
Конструктор характеризуется тем, что он представляет собой набор элементов (см. фиг.1, 2, 19, 20), часть которых выполнена с одним соединительным узлом, а часть с двумя и более соединительными узлами. При этом соединительный узел выполнен в виде объемного тела с гранями, по меньшей мере, часть которых лежит в плоскостях граней куба, длина ребра которого равна «а». По меньшей мере, на одной из вышеуказанных граней выполнены выступы, имеющие высоту относительно граней не более «а/2» и содержащие четыре участка. Участки расположены по одному в плоскостях граней куба, смежных с гранью, на которой выступы выполнены. Расстояние между центрами соседних кубов, лежащими на оси, перпендикулярной граням кубов, выполнено равным «2а» с возможностью контакта соединяемых элементов конструктора вышеуказанными участками, причем каждая грань соединительного узла, лежащая в плоскости грани куба, лежит либо в плоскости одной из граней куба другого соединительного узла, либо в плоскости, параллельной плоскости одной из граней куба другого соединительного узла.
Соединительный узел (см. фиг.2) может иметь различные варианты выполнения основания. Некоторые варианты оснований представлены на фигурах 3, 4 и 6. Необходимо, что бы грани основания, лежащие в плоскостях граней куба, обеспечивали крепкое соединение с выступами (эти грани для оснований с фиг.3, 4, 6 показаны на фиг.6, 7, 8). Так же форма основания должна обеспечивать технологичность изготовления соединительного узла и экономию материала. Представленные три варианта оснований не исчерпывают всех возможных вариантов выполнения оснований ограниченных формулой изобретения.
На фигурах 9-12 изображены пять вариантов выполнения выступов. Соединительный узел может иметь выступы как одного, так и различного исполнения одновременно. Необходимо чтобы при соединении элементов участки выступа, расположенные в плоскостях граней куба, смежных с гранью, на которой выполнен выступ, контактировали с аналогичными участками выступов присоединяемого элемента, обеспечивая устойчивое соединение элементов силой трения, возникающей между этими участками в области их контакта. На фигурах 13-16 изображены только описанные выше участки выступов, изображенных на фигурах 9-12. Так же форма выступов должна обеспечивать технологичность их изготовления и экономию материала. Представленные пять вариантов выступов не исчерпывают всех возможных вариантов выполнения выступов, ограниченных формулой изобретения.
Соединение двух элементов конструктора из двух соединительных узлов каждый иллюстрируется фиг.21-24. На фигурах 22 и 24 изображены только участки выступов соединительных узлов элементов конструктора, которые при соединении элементов вступают в контакт и возникающая между ними сила трения удерживает элементы соединенными.
Соединение двух элементов конструктора, одного из одного соединительного узла, а другого из трех соединительных узлов, иллюстрируется фиг.25-28. На фигурах 26 и 28 изображены только участки выступов соединительных узлов элементов конструктора, которые при соединении элементов вступают в контакт и возникающая между ними сила трения удерживает элементы соединенными.