Блок игрового конструктора

Полезная модель относится к области производства игрушек и может быть использована, в частности, в детских наборах конструкторов.
Из уровня техники известны следующие решения в этой области.
Так, из описания к патенту RU 141779 (опубликован 10.06.2014) известна конструкция головоломки, включающая разъемную трехмерную объемную фигуру в виде куба, состоящую из игровых элементов в виде многогранников неправильной формы, выполненных с возможностью сопряжения с внутренним соединительным узлом по типу «выступ-паз», при этом каждый многогранник образован путем увеличения протяженности единичного тела в виде кубика по направлениям в системе координат, причем фигура состоит, по меньшей мере, из трех игровых элементов, каждый многогранник имеет разветвленную объемно-пространственную форму по трем направлениям системы координат, состоит не менее чем из четырех объединенных единичных тел, при этом соединение многогранников выполнено единственным образом, крепление внутреннего соединительного узла обеспечивается объемно-пространственной формой игровых элементов, обладающей разветвленностью по трем направлениям, посредством вхождения выступающих внутренних граней в пазовые грани сопрягаемых многогранников.
Зацепление блоков указанной головоломки между собой происходит за счет соприкосновения их поверхностей, образующих пазы и выступы, при этом получившееся соединение блоков никаким образом не фиксируется, что при неосторожных действиях в процессе игры может привести к разрушению фигуры. Таким образом, рассмотренная конструкция блока позволяет легко разъединять соединенные блоки между собой, однако при этом не обеспечивает необходимую надежность их зацепления при сборке.
Известен игровой элемент, выполненный в виде объемной фигуры с, по крайней мере, одним основанием, на боковой стороне которой выполнены, по меньшей мере, один элемент соединения типа выступ и/или, по меньшей мере, один элемент соединения типа паз, при этом игровой элемент выполнен цилиндрической формы (RU 60384, опубликован 27.01.2007).
Выполнение игрового элемента только цилиндрической формы позволяет при соединении нескольких подобных элементов получить определенный набор фигур, что в целом ограничивает функциональные возможности конструктора. Для соединения и разъединения игровых элементов необходимо приложить усилие, что затрудняет эксплуатацию конструктора детьми. Кроме того, удержание деталей вместе достигается за счет сил трения, что приводит к снижению долговечности и износостойкости деталей при их эксплуатации. При этом наличие выступов на внешней боковой стороне игрового элемента цилиндрической формы может привести к их отламыванию. Таким образом, указанная конструкция не обеспечивает надежное соединение блоков конструктора в процессе эксплуатации, имеет ограниченный срок службы, не позволяет легко собирать и разбирать конструктор.
Наиболее близким аналогом к заявленной полезной модели является элемент конструктора, содержащий корпус, по меньшей мере на одной стороне которого выполнены по меньшей мере один выступ и/или по меньшей мере одно углубление для размещения соответствующего выступа аналогичного элемента конструктора, при этом вершина выступа, и/или верхняя часть выступа, и/или край углубления, и/или верхняя часть углубления выполнены с более высокой жесткостью, чем боковые стенки выступа и/или углубления. Корпус может быть выполнен в виде объемного многостороннего тела, по меньшей мере одна сторона которого выполнена с криволинейной поверхностью или в виде многогранника, а по меньшей мере один выступ и/или по меньшей мере одно углубление выполнены по меньшей мере на одной стороне объемного многостороннего тела или по меньшей мере на одной грани многогранника. Конструктор содержит набор вышеописанных элементов (RU 2199365, опубликован 27.02.2003).
Недостатком наиболее близкого аналога является сложность и трудоемкость изготовления деталей, поскольку для обеспечения возможности фиксации одного элемента конструктора с другим требуется сочетание в одной детали более жестких и менее жестких участков. Для соединения таких деталей потребуется применить определенную силу, что затрудняет использование элементов указанного конструктора детьми. Кроме того, как и в случае вышеописанного аналога, удержание деталей вместе достигается за счет сил трения, что снижает долговечность и износостойкость деталей при их эксплуатации. Таким образом, рассмотренный элемент конструктора не позволяет легко собирать и разбирать конструктор.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание блока игрового конструктора, который одновременно обеспечивает простую сборку и разъединение с аналогичными блоками с надежным удержанием собранных блоков конструктора вместе.
Технический результат достигается за счет использования блока игрового конструктора в виде объемной фигуры, имеющей плоские сопрягаемые поверхности с пазом и выступом для соединения с ответными элементами сопрягаемого аналогичного блока, при этом блок содержит упор, ограничивающий смещение сопрягаемого блока в сторону упора.
Выполнение сопрягаемых поверхностей блока плоскими, наличие паза и выступа на сопрягаемых плоскостях с возможностью соединения с ответными элементами сопрягаемого аналогичного блока позволяют получить объемный конструктор, состоящий из замкнуто соединенных блоков. Наличие упора, ограничивающего смещение сопрягаемого блока в сторону упора, обеспечивает контакт блоков без их удержания друг с другом до тех пор, пока не будет установлен последний замыкающий блок, выступ которого входит в ответный паз первого установленного блока - в этом случае происходит защелкивание всех замкнутых блоков игрового конструктора с фиксацией полученного объемного конструктора. При этом за счет упора облегчается как соединение блоков, так и их разъединение: достаточно без усилий сместить один из блоков в конструкторе в сторону от упора.
Таким образом, получена конструкция блока, которая обеспечивает их простую сборку и демонтаж при одновременном повышении надежности полученного объемного конструктора. Также, за счет выполнения деталей конструктора одинаковыми, снижается трудоемкость изготовления блоков игрового конструктора.
Форма блока игрового конструктора может быть выбрана любой. В частных случаях реализации полезной модели, блок конструктора может быть выполнен в виде многогранника (например, в виде куба или треугольной призмы) или в виде сегмента тела вращения (например, в виде сектора шарового сегмента (части шарового сегмента) или сегмента полуэллипсоида.
Игровой конструктор минимально может содержать два блока и максимально - 32 блока. При большем количестве деталей суммарный люфт не позволит блокам удерживаться вместе. В частном случае реализации конструктор содержит четыре или шесть деталей.
Упор (защелка, задвижка, запорное устройство) может быть выполнен на торцевой поверхности рядом с пазом блока, в верхней части паза блока или внутри паза блока.
Упор может быть выполнен с возможностью его выдвигания при соединении блоков. Упор может быть выполнен в виде клина, часть которого возвышается над торцевой поверхностью блока.
Пазы блоков предпочтительно должны быть выполнены соразмерными с выступами. Такое выполнение обеспечивает надежное соединение при прилегании сопрягаемых поверхностей блоков друг к другу.
На фиг. 1 приведено изображение частного варианта 1 блока конструктора (каждая деталь выполнена в виде куба);
На фиг. 2 - изображение частного варианта 2 блока конструктора (каждая деталь выполнена в виде треугольной призмы);
На фиг. 3 - изображение частного варианта 3 блока конструктора (каждая деталь выполнена в виде сегмента полуэллипсоида);
На фиг. 4 - изображение игрового конструктора из блоков по частному варианту 1 с образованием куба;
На фиг. 5 - изображение игрового конструктора из блоков по частному варианту 2 с образованием шестигранника;
На фиг. 6 - изображение игрового конструктора из блоков по частному варианту 3 с образованием полуэллипсоида.
Блок 1 игрового конструктора выполняется в виде объемной фигуры, имеющей плоские сопрягаемые поверхности, на которых выполнены, по меньшей мере, один паз 2 и один выступ 3. Также блок 1 содержит упор 4, ограничивающий смещение сопрягаемого блока 1 в сторону упора 4. Паз 2 и выступ 3 одного блока 1 при сборке соединяются с ответными элементами сопрягаемого блока 1 (фиг. 1, 2, 3).
Блок 1 изготавливается из пластика (ABS, полипропилен, полиэтилен, полистирол и пр.) методом литья в пресс-форму в термопластавтомате. В связи с особенностью литья полнотелых деталей, содержащих элементы разной толщины, используется добавки, позволяющая добиться изготовления блоков с заданными параметрами.
Сборку блоков игрового конструктора в частном случае его реализации осуществляют следующим образом.
При соединении двух блоков 1 игрового конструктора возможно свободное передвижение блоков относительно друг друга при перемещении выступов 3 одного блока 1 в пазах 2 сопрягаемого блока 1. С одного торца каждого блока 1 выполнен упор 4 (защелка, задвижка, запорное устройство), который прижимает (дополнительно фиксирует соединение деталей) соседний блок 1 и не позволяет ему двигаться в одно из двух возможных направлений по пазам 2. При этом в другую сторону деталь свободно можно передвигаться. При установке последнего блока 1, замыкающего фигуру (фиг. 4, 5, 6), весь конструктор становится неразъемным, так как упоры 4 взаимно удерживают блоки 1 от разборки (с одной стороны блок удерживает упор сопрягаемого блока, а с другой - блок сам упирается своим упором в другой сопрягаемый блок). Чтобы разобрать конструктор, необходимо убрать как минимум один блок 1, т.е. необходимо разжать или отодвинуть упор 4 и вытащить один блок 1 из замкнутой фигуры, после чего фигура, собранная из однотипных блоков 1, свободно разбирается. Блоки 1 разъединяются в любой последовательности, так как у любой из них упор 4 присутствует только с одной стороны.
Пример 1. Блоки конструктора выполнены кубической формы.
При соединении четырех таких блоков образуется замкнутая фигура в виде куба. При этом форма паза(ов) и форма выступа(ов) может быть любой, при этом формы выступа соответствует форме паза (фиг. 4)
Пример 2. Блоки конструктора выполнены в виде треугольной призмы.
При соединении шести таких блоков образуется замкнутая фигура в виде шестигранника (фиг. 5).
Пример 3. Блоки конструктора выполнены в виде сектора шарового сегмента или сегмента полуэллипсоида. При соединении шести таких блоков образуется замкнутая фигура в виде шарового сегмента или полушара, или полуэллипсоида (фиг. 6).
Таким образом, заявленный конструктор дополнительно обеспечивает повышение эффективности развития моторики рук и процессов логического мышления у детей.