Детский конструктор

Полезная модель относится к области игровых сооружений для детей и может быть применена в качестве развивающего пособия для детей в мебельной промышленности, школах, детских садах.
Известен детский конструктор, содержащий панели, стыковочные элементы в виде кубов, балки и блокирующие штифты, при этом балки имеют пазы для установки панелей и штифты для закрепления в кубах, при этом стыковочные элементы в виде кубов имеют отверстия для установки штифтов балок, а также для установки блокирующих штифтов [AT 363, дата публикации: 25.09.1995 г., МПК: A47B 47/05, A63H 33/08].
Известен детский конструктор, содержащий панели, балки в виде распорных штифтов и стыковочные элементы в виде полых кубов с отверстиями для распорных штифтов, при этом панели на задних поверхностях имеют выступы для закрепления на балках, форма которых ответна форме балок [US 2799118, дата публикации: 16.07.1957 г., МПК: A63H 33/06].
Общим недостатком известных технических решений является низкая надежность закрепления штифтов в отверстиях стыковочных элементов, обусловленная наличием элементов с пониженной жесткостью: в случае с первым техническим решением - штифтов с дугообразными вырезами, предназначенными для установки в них блокирующего штифта и блокирующего штифта, имеющего винтовую канавку для фиксации положения на наружной поверхности, и в случае со вторым техническим решением - распорного штифта с продольным вырезом, обеспечивающим возможность ввода штифта в отверстие стыковочного элемента при упругой деформации распорного штифта, в результате чего при постоянных или периодических нагрузках, возникающих в процессе монтажа и демонтажа, происходит накопление усталости материала указанных штифтов в месте вырезов, канавок и сгибов, из-за чего материал в этом месте начинает разрушаться, что приводит к увеличению риска нарушения целостности конструкции и ее падению.
В качестве прототипа выбран набор для создания мебельных конструкций, содержащий панели, стыковочные элементы в виде кубов, балки и штифты, при этом балки имеют пазы для установки панелей и отверстия для установки штифтов, при этом стыковочные элементы в виде кубов также имеют отверстия для установки штифтов [CH 589434, дата публикации: 15.07.1977 г., МПК: A47B 47/00, A47B 45/00, A47B 96/00].
Преимуществом прототипа относительно известных технических решений является наличие упрощенной конструкции, а также использование штифтов с более высокой жесткостью, что обусловлено их выполнением без дополнительных вырезов и канавок. Однако недостатком прототипа является низкая надежность соединения элементов мебельной конструкции, возникающая из-за малых сил фрикционного взаимодействия между штифтом и балкой, а также между штифтом и стыковочным элементом в виде куба, что обусловлено круглым профилем наружной поверхности штифта в поперечном сечении, вследствие чего при монтаже, а также при эксплуатации увеличивается риск самопроизвольного демонтажа штифта из отверстия в балке или отверстия в стыковочном элементе и последующего обрушения конструкции, что ухудшает эксплуатационные характеристики детского конструктора.
Техническая проблема, на достижение которой направлена полезная модель, заключается в необходимости улучшения эксплуатационных характеристик детского конструктора.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении надежности соединения элементов детского конструктора.
Сущность полезной модели заключается в следующем.
Детский конструктор содержит панель, стыковочные элементы и балки, при этом балка имеет паз для установки панели и средства для разъемного соединения со стыковочными элементами, а стыковочные элементы имеют отверстия для разъемного соединения с балками. В отличие от прототипа средства для разъемного соединения со стыковочными элементами в поперечном сечении имеют крестообразную форму.
Балка обеспечивает возможность формирования каркаса детского конструктора. Балка имеет паз для установки панели и содержит средства для разъемного соединения со стыковочными элементами. Паз для установки панели может иметь любую форму поперечного сечения, обеспечивающую возможность размещения и закрепления в нем панели: трапециевидную, прямоугольную, треугольную и т.д., при этом паз может быть выполнен непрерывным по всей длине балки. Ширина паза для установки панели может соответствовать толщине панели в зоне соединения паза и панели либо по всей протяженности паза, а также может быть незначительно меньше толщины панели, ввиду чего обеспечивается посадка с натягом. Балка может иметь дополнительные пазы, расположенные параллельно или соосно друг другу, что повышает надежность соединения элементов конструкции.
Средства для разъемного соединения со стыковочными элементами в поперечном сечении имеют крестообразную форму, что обеспечивает возможность увеличения площади контакта и величины фрикционного взаимодействия между стыковочными элементами и средствами для разъемного соединения со стыковочными элементами, тем самым повышая надежность соединения балки и стыковочных элементов детского конструктора. Средства для разъемного соединения со стыковочными элементами могут быть выполнены монолитными или сборными, т.е. состоящими из двух или более соединенных между собой плоских профилей. Средства для разъемного соединения со стыковочными элементами могут быть соединены с балкой посредством разъемного (резьбового, штифтового, шкантового) или неразъемного (сварного, клеевого, клепаного) соединения, а также могут быть выполнены с балкой как одно целое. При этом выполнение средств для разъемного соединения как одного целого с балкой является наиболее предпочтительным, поскольку исключает возможность потери контакта между указанными элементами, ввиду чего обеспечивается повышенная надежность соединения элементов детского конструктора.
Крестообразная форма средства для разъемного соединения со стыковочными элементами в поперечном сечении подразумевает совокупность двух или более пересекающихся под углом элементов и может быть представлена прямым или косым крестом, астериском, октоторпом и т.д. При этом края пересекающихся под углом геометрических элементов могут быть равноудалены от центров их пересечения.
Дополнительно средства для разъемного соединения со стыковочными элементами в продольном сечении могут иметь фаски в виде скруглений или скосов, ввиду чего обеспечивается возможность упрощения позиционирования средств для разъемного соединения со стыковочными элементами и сопутствующего снижения риска повреждения и увеличения размеров внутренней поверхности отверстий для разъемного соединения с балками в поперечном сечении. При этом фаски в виде скосов являются наиболее предпочтительным вариантом, поскольку при установке средства разъемного соединения обеспечивают равномерное позиционирующее воздействие по всей своей длине, тем самым снижая риск повреждения торцевых поверхностей стыковочных элементов.
Дополнительно средства для разъемного соединения со стыковочными элементами могут иметь продольный паз, объединенный с пазом для установки панели, что обеспечивает распирающее механическое воздействие панели на стенки паза балки, что в свою очередь обеспечивает возможность распирающего воздействия средства для разъемного соединения со стыковочными элементами на внутренние поверхности отверстий стыковочных элементов, дополнительно повышая надежность соединения балок и стыковочных элементов детского конструктора.
Стыковочные элементы обеспечивают возможность формирования конструкции из балок и панелей. Стыковочные элементы имеют не менее двух отверстий для разъемного соединения с балками. Форма отверстий для разъемного соединения с балками в поперечном сечении может быть ответна крестообразной форме средств для разъемного соединения со стыковочными элементами, ввиду чего увеличивается площадь контакта и величина сил фрикционного взаимодействия между внутренними поверхностями отверстий и наружными поверхностями средств для разъемного соединения со стыковочными элементами.
Панель обеспечивает возможность ограничивания пространства конструкции, обеспечиваемой детским конструктором. Панель может иметь декоративные элементы в виде рисунков, орнаментов, вырезов, выступов или углублений, имеющих фасонную или правильную геометрическую форму, что обеспечивает возможность применения детского конструктора в качестве развивающего пособия для детей.
Панель, стыковочные элементы, балки и средства для разъемного соединения со стыковочными элементами могут быть изготовлены из любого материала, обеспечивающего безопасность эксплуатации, а также требуемые жесткостные и объемно-массовые характеристики конструкции, например из композиционных материалов, пластика или дерева.
Полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что средства для разъемного соединения со стыковочными элементами в поперечном сечении имеют крестообразную форму, что обеспечивает возможность увеличения площади контакта и величины фрикционного взаимодействия между стыковочными элементами и средствами для разъемного соединения со стыковочными элементами, а также исключает возможность проворота средств для разъемного соединения со стыковочными элементами в отверстиях для разъемного соединения с балками, благодаря чему снижается риск износа поверхностей средств для разъемного соединения со стыковочными элементами и поверхностей отверстий для разъемного соединения с балками, тем самым снижается риск образования зазоров в средствах для разъемного соединения и отверстиях стыковочных элементов, а также происходит сопутствующее снижение риска самопроизвольной потери соединения балок со стыковочными элементами, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в повышении надежности соединения элементов детского конструктора, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики детского конструктора.
Полезная модель обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, что свидетельствует о соответствии полезной модели критерию патентоспособности «новизна».
Полезная модель поясняется следующими фигурами.
Фиг. 1 - Детский конструктор, изометрический вид.
Фиг. 2 - Стенка детского конструктора, изометрический вид.
Фиг. 3 - Стыковочный элемент детского конструктора, изометрический вид.
Фиг. 4 - Панель детского конструктора, изометрический вид.
Фиг. 5 - Балка со средством для разъемного соединения со стыковочными элементами, при этом средства для разъемного соединения со стыковочными элементами имеют фаски, а также пазы, объединенные с пазами балки для установки панелей, изометрический вид.
Фиг. 6 - Средство для разъемного соединения со стыковочными элементами по Фиг. 5, вид спереди.
Фиг. 7 - Балка со средством для разъемного соединения со стыковочными элементами в виде косого креста, изометрический вид.
Фиг. 8 - Средство для разъемного соединения со стыковочными элементами крестообразной формы в поперечном сечении по Фиг. 7, вид спереди.
Фиг. 9 - Балка со средством для разъемного соединения со стыковочными элементами крестообразной формы в поперечном сечении, при этом средства для разъемного соединения со стыковочными элементами имеют скругления, изометрический вид.
Фиг. 10 - Средство для разъемного соединения со стыковочными элементами крестообразной формы в поперечном сечении по Фиг. 9, вид спереди.
Фиг. 11 - Балка со средством для разъемного соединения со стыковочными элементами крестообразной формы в поперечном сечении, при этом средства для разъемного соединения со стыковочными элементами имеют продольные выступы, крестообразная форма средств для разъемного соединения со стыковочными элементами представлена прямым крестом, а балка имеет пазы для установки панелей, представленные совокупностями параллельных узких углублений, изометрический вид.
Фиг. 12 - Средство для разъемного соединения со стыковочными элементами крестообразной формы в поперечном сечении по Фиг. 11, вид спереди.
Детский конструктор содержит панели 1, стыковочные элементы 2 и балки 3, при этом балки 3 имеют пазы для установки панелей и средства 4 для разъемного соединения со стыковочными элементами, при этом стыковочные элементы 2 имеют отверстия для разъемного соединения с балками.
Полезная модель работает следующим образом.
Сборка детского конструктора осуществляется путем соединения пользователем балок 3 и стыковочных элементов 2, достигаемого посредством установки средств 4 в отверстия для разъемного соединения с балками. При этом в случае необходимости в пазы балок 3 осуществляется установка панелей 1, после чего детский конструктор оказывается в полностью собранном состоянии. За счет крестообразной формы средств 4 в поперечном сечении происходит увеличение площади контакта наружных поверхностей средств 4 и внутренних поверхностей отверстий для разъемного соединения с балками, увеличение фрикционного взаимодействия между ними, исключение возможности проворота средств 4 и сопутствующее увеличение надежности соединения балок 3 и стыковочных элементов 2.
Таким образом достигается технический результат, заключающийся в повышении надежности соединения элементов детского конструктора, тем самым улучшаются эксплуатационные характеристики детского конструктора.