СБОРНО-РАЗБОРНАЯ МОДЕЛЬ

Назначение и область применения.
Полезная модель относится к области легкой промышленности, а именно, к игрушкам, таким, как детские конструкторы - игровые наборы для сборки из отдельных элементов пространственных объектов различной формы и сложности, собираемых с применением соединительных неприклеиваемых элементов, а также может применяться в области дизайнерских проработок, в том числе, для иллюстрации различных сложных конструкций, элементов ландшафтного дизайна.
Предшествующий уровень техники
Известны конструкторы, содержащие соединительные (фиксирующие) элементы и формообразующие элементы в виде объемных фигур с отверстиями для соединительных элементов. (Патент RU 2339421 заявка 2005130366).
Недостатком указанных конструкторов является необходимость использования переходников и фиксаторов для соединения формообразующих элементов в объемную фигуру, что требует проработки специальных узлов крепления и ограничивает возможности сборки, а также повышает риск утраты соединительных деталей, сокращая тем самым срок службы изделия.
Известно также решение конструктора «Птица» (Патент DE 9412076) состоящего из плоских элементов с прорезями, образующими узел крепления элементов друг к другу, в котором плоские элементы представляют собой узнаваемую часть собираемой фигуры в целом, а сцепление элементов друг с другом посредством установки паз в паз позволяет формировать объемную фигуру
Недостатком такого конструктора является низкая прочность конструкции и ограниченное число элементов для сборки и, как следствие, невозможность создания достаточно сложных объектов и малый срок службы изделия..
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели, принятым за прототип, по совокупности существенных признаков является игрушка-конструктор «Стегозавр» (патент на промышленный образец РФ по патенту №38716). Данный конструктор содержит два последовательно соединенных друг с другом продольных элемента, выполненных в виде изогнутого позвоночника и хвостовой части фигуры, вдоль верхней и нижней кромок которых выполнены пазы виде прорезей в которые устанавливаются поперечно формообразующие элементы, снабженные ответным выступом с пазом. Для выполнения фигуры более объемной в решении конструктора использованы переходные и соединительные элементы. К числу недостатков указанного решения следует отнести невысокую жесткость и прочность конструкции, вызванную необходимостью крепления деталей на одном, пусть и составном, продольном элементе, При этом, закрепление деталей осуществляется как по верхней, так и по нижнее кромкам продольных элементов, что приводит к возрастанию нагрузки на них и преждевременному износу. По этой же причине, использование скрепляющих элементов, необходимых обеспечить жесткость конструкции, приводит к его усложнению с точки зрения логики сборки, а также к росту риска утраты данных элементов и сокращения тем самым срока службы изделия в целом.
Сущность полезной модели.
Техническая задача, решаемая заявленной полезной моделью, заключается в создании набора деталей, позволяющего собрать законченную модель, представляющую собой технический или природный объект.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, заключается в повышении срока службы изделия, расширении функциональных возможностей за счет повышения прочности модели в сборе, а также создании игровой среды, развивающей навыки пространственного мышления, требующей предвидения результата последующих сопряжении и осознанного выбора для этого совокупности соответствующих формообразующих элементов.
Указанный технический результат достигается тем, что используют сборно-разборную модель, состоящую из набора плоскостных сборочных деталей конструктора с различной конфигурацией, выполненных с возможностью формирования объемной модели и включающих продольный фиксатор и закрепленные на нем, с возможностью сцепления и расцепления, формообразующие детали. При этом, заявленное решение полезной модели отличается от прототипа тем, что содержит, по меньшей мере, два встречно ориентированных продольных фиксатора, наружная кромка которых формирует продольный контур модели, а внутренняя содержит держатель формообразующих деталей, выполненных в форме поперечных сечений объемной модели и закрепленных между встречно направленными фиксаторами, перпендикулярно держателям.
При этом, в одном из вариантов осуществления полезной модели детали конструктора сборно-разборной модели могут содержать две пары встречно ориентированных фиксаторов, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях.
В еще одном варианте осуществления полезной модели держатель фиксаторов выполнен зубчатым, в виде гребенки.. При этом, формообразующие детали могут быть закреплены в пазах держателей встречно ориентированных фиксаторов Возможно осуществление полезной модели в котором внешняя кромка формообразующих поперечных деталей снабжена пазами или выступами ответными контуру держателей встречно ориентированных фиксаторов для усиления крепления деталей друг с другом.
В другом варианте осуществления полезной модели детали конструктора модели, как поперечные формообразующие, так и продольные фиксаторы, могут быть выполнены из разнородных материалов, в рамках одной модели.
Возможен также вариант осуществления полезной модели, когда формообразующие детали выполнены маркированными символами идентифицирующими местоположения данных деталей в объемной модели, например, пронумерованными в соответствии с номером позиции указанным для каждой из них на держателях фиксаторов.
В предпочтительном варианте осуществления полезной модели формообразующие поперечные детали конструктора содержат отверстия, образующие внутренние полости в объемной модели с обеспечением возможности размещения в них предметов, и/или аксессуаров, и/или технических устройств разного назначения.
Краткое описание чертежей.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, представляющими один из возможных вариантов выполнения сборно-разборной модели на примере сборки модели «Подводная лодка» и для специалиста очевидно не являющимся исчерпывающим.
Фиг.1 - сборно-разборная модель в сборе (объемная модель);
Фиг.2 - вид сбоку (продольный контур) с подетальной раскладкой;
Фиг.3 - вид сбоку в сборе.
Фиг.4 - фрагмент объемной модели с внутренней полостью.
Фиг.5. - Примеры формообразующих поперечных деталей;
Фиг.6 - пример формообразующей поперечной детали с отверстием;
Фиг.7 - пример выполнения боковых фиксаторов.
Раскрытие осуществимости полезной модели.
Как следует из представленных на фиг.1-7 чертежей, детали конструктора сборно-разборной модели «Подводная лодка» включают четыре продольных фиксатора 1, выполненных в виде расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях двух пар встречно ориентированных фиксаторов, зубчатые держатели 4 которых обращены друг к другу, и набора формообразующих поперечных деталей 2 в виде послойного поперечного сечения объемной модели, расположенных в пазах 3 гребенок зубчатых держателей 4 фиксаторов 1. Формообразующие детали снабжены отверстием 5, выполненным в центральной части детали, с образованием полости 6 в объемной модели.
Детали конструктора выполнены плоскостными и могут быть изготовлены, например, штамповкой, лазерным выжиганием или иным известным из уровня техники способом изготовления с применением известных технических средств и оборудования, предназначенных для осуществления вышеуказанных способов изготовления.
В рамках одной модели могут быть использованы детали конструкции, выполненные из разнородных материалов, разной толщины, например, сочетающих картон, стекло, пластик, металл или иные известных из уровня техники материалов, позволяющих выполнять плоскостные детали, в любом сочетании. Использование разнородных материалов позволяет расширить функциональные возможности решения и его прочностные характеристик, например, посредством выполнения фиксаторов из более жестких материалов, чем формообразующие материалы. При выполнении части формообразующих деталей из стекла или прозрачного пластика, достигается большая прозрачность соответствующего фрагмента объемной модели, что позволяет, например, добиться равномерного рассеяния света при размещении в полости объемной модели светильника.
Сцепление формообразующих поперечных деталей продольными фиксаторами, выполненными, по меньшей мере, с двух противоположных сторон, например, сверху и снизу, или по боковым сторонам, обеспечивает высокую прочность модели в сборе, так как фиксаторы охватывают поперечные формообразующие детали по контуру ограничивая их смещение в вертикальной плоскости, при этом ограничение смещения деталей в горизонтальной плоскости достигается за счет плотной посадки формообразующих деталей в пазах держателей фиксаторов или при сцеплении ответных посадочных пазов и выступов, выполненных на соединяемых формообразующих деталях и держателях фиксаторов, с образованием замкового соединения. Выполнение продольных фиксаторов в виде единой детали на всю длину модели также способствует повышению прочности модели и ее износостойкости за сет снижения риска излома деталей как фиксаторов, так и формообразующих деталей в месте стыковки продольных деталей. Как это предусмотрено в решении устройства по прототипу.
Выполнение продольных фиксаторов с внешней кромкой формирующей продольный контур объемной модели повышает информативность устройства, позволяя даже неподготовленному пользователю интуитивно определять форму и порядок установки поперечных деталей вдоль фиксатора, стимулируя тем самым развитие навыков прогнозирования результата последующих сопряжении и осознанного выбора для этого совокупности соответствующих формообразующих элементов.
Тем не менее, возможен вариант осуществления полезной модели, когда формообразующие поперечные детали маркируются, какими либо символами, например, нумеруются, соответствующими тождественным символам, нанесенным на держателях фиксаторах напротив местоположения данных деталей в объемной модели. Данный вид исполнения решения позволяет на ранних стадиях, неподготовленным пользователям увереннее ориентироваться в процесс сборки, осваивая навыки пространственного мышления при переходе от плоских фигур к объемным моделям.
Формообразующие поперечные детали могут быть выполнены как сплошными, так и содержащими отверстие любой конфигурации, что позволяет формировать полости в объемной модели, пригодные для размещения в них разнообразных предметов, например, фотографию, бутылку, а также аксессуаров, например, элементов оформления интерьера или рекламной продукции. Возможно также размещение в полости, объемных моделей и технических средств, например, светильника, вентилятора и т.д. Подключение данных приборов к внешней сети не вызывает сложностей, так как может быть подведено через просветы между поперечными формообразующими элементами, выполненными отстоящими друг от друга на величину, например, выступа гребенки держателя. Наличие просвета между поперечными формообразующими элементами позволяет также обеспечить беспрепятственное обслуживание технических средств, включая при необходимости замену элементов питания, светодиодных элементов или размещение различного рода переключателей, что обеспечивает расширение функциональных возможностей решения, а также повышает надежность и безопасность его эксплуатации.
Сборно-разборная объемная модель согласно полезной модели может быть собрана следующим образом.
В начале процесса сборки модели выбирают пару встречно расположенных продольных фиксаторов 1, внешняя кромка которых определяет продольный контур модели и устанавливают в пазы 3 гребенки держателя 4 фиксатора поперечные формообразующие детали 2, в соответствии с конечной формой объемной модели или в соответствии с нумерацией или иной маркировкой определяющей местоположение каждой из формообразующих деталей вдоль держателя фиксатора. По окончании расстановки формообразующих деталей устанавливают оппозитно первому фиксатору второй фиксатор таким образом, что он замыкает продольный контур модели и скрепляет формообразующие элементы, по меньшей мере, с двусторонним охватом. По окончании сборки объемная модель может быть установлена на подставке, соединенной с поперечными формообразующими элементами или продольными фиксаторами, в зависимости от формы объемной модели.
В случае необходимости размещения в полости объемной модели предметов, аксессуаров или технических средств их установку в корпусе модели осуществляют на этапе формирования полости, до замыкания контура объемной модели.
Сборка модели выполняется с использованием неприклеиваемых элементов, что позволяет многократно осуществлять процесс как сборки модели, так и ее разбор.
Таким образом, заявленное решение сборно-разборной модели и детали конструктора ее формирующие позволяют существенно продлить срок службы изделия, расширить ее функциональные возможности за счет повышения прочности модели в сборе, а также создает игровую среду, требующую предвидения результата последующих сопряжении и развивающую навыки пространственного мышления.