Разъемное соединение для деталей конструктора

Полезная модель относится к креплению деталей и может применяться в разъемных соединениях деталей детских конструкторов.
Известны детские конструкторы, в которых для соединения плоских деталей (панелей) используется соединение выступ-паз. Паз может быть открытым или закрытым. Выступ плотно вставляется в паз, обеспечивая закрепление. Например, способы осуществления такого решения описаны в патентах RU2613514 А63Н 33/00, US 1437867 2600900 А63Н 33/044, US3415007 А63Н 33/10, US5215490 А63Н 33/08.
Недостатком такого решения является необходимость точного изготовления соединяемых деталей для обеспечения прочного скрепления деталей.
Известно универсальное крепление, применяемое в разъемных соединениях детских конструкторов, состоящее из прямоугольного выступа, расположенного на одной из соединяемых деталей, и прямоугольного паза, расположенного на другой. Выступ имеет две фаски по краям и две прорези V-образной формы (по патенту RU191532, кл. А63Н 33/08, опубл. 13.08.2019).
Недостатком такого решения является крайне малая упругость выступа и, как следствие, необходимость применения усилия при сборке деталей. Из-за незначительной разницы ширины выступа и паза, требуется точность изготовления и совмещения деталей.
Известно универсальное крепление, применяемое в разъемных соединениях детских конструкторов, состоящее из прямоугольного выступа, расположенного на одной из соединяемых деталей, и прямоугольного паза, расположенного на другой. Выступ имеет две фаски по краям и по меньшей мере одну прорезь, выполненную вдоль выступа. Ширина выступа на конце больше, чем у его основания, и больше ширины прямоугольного паза (по патенту RU192423, кл. А63Н 33/08, опубл. 13.08.2019).
Недостатком такого решения является высокая концентрация напряжений в основании выступа, установленного в пазе, так как прорезь обеспечивает возможность сжатия выступа только на его конце, а не у основания. Так же требуется применять усилие при сборке деталей.
В качестве прототипа взято универсальное крепление, состоящее из прямоугольного выступа расположенного на одной из соединяемых деталей, и прямоугольного паза, расположенного на другой. Выступ имеет по меньшей мере одну прорезь, выполненную вдоль выступа, длина которой больше длины выступа. По краям выступа выполнены боковые прорези (по патенту RU200005, кл. А61Н 33/08, опубл. 01.10.2020).
Недостатками такого решения, является малая упругость выступа из-за применения прорезей имеющих одинаковую ширину на всем протяжении и как следствие необходимость применения усилия при сборке деталей. Вследствие использования разомкнутого прямоугольного паза на краю детали, происходит уменьшение силы трения в элементах соединения, что приводит к снижению надежности соединения.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении надежности, прочности соединения и удобства сборки, за счет конструктивного исполнения уменьшающего усилие и упрощающего позиционирование при соединении деталей.
Указанный технический результат достигается тем, что разъемное соединение конструктора состоит из выступа, расположенного на одной из соединяемых деталей, и прямоугольного паза, расположенного на другой, отличающееся тем, что выступ имеет W-образную форму, образованную V-образными пропилами, а на его краях выполнены дополнительные округлые выступы.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами:
фиг. 1 - соединение в разъемном состоянии;
фиг. 2 - выступ соединения;
фиг. 3 - паз соединения;
фиг. 4 - соединение в собранном виде.
Разъемное соединение конструктора (фиг. 1) состоит выступа 1, расположенного на детали 2, и прямоугольного паза 3, расположенного на детали 4, при этом ширина выступа 1 больше ширины паза 3.
Выступ 1 (фиг. 2) имеет W-образную форму, образованную V-образными пропилами 5. Именно V-образная форма пропилов (размер начальной ширины пропила стремится к нулю в его вершине), обеспечивает дополнительную упругость, которая в свою очередь позволяет снизить прилагаемое усилие при соединении деталей, а также избежать быстрой усталости материала и его разрушения. По бокам выступа 1 выполнены округлые выступы 6 (фиг. 2). Округлая форма дополнительных выступов упрощает позиционирование и соединение выступа 1 (фиг. 2) с пазом 3 (фиг. 3) ответной детали. В выступе 1, за счет конструктивного исполнения в момент сопряжения деталей (фиг. 4), возникает сила упругости и сила трения, достаточные для повышения надежности соединения деталей.
Таким образом, решения, используемые в полезной модели, позволяют повысить надежность, прочность соединения деталей, а также обеспечивают удобство сборки и разборки и тем самым способствуют достижению технического результата.