ЮЛА

Полезная модель относится к детским игрушкам и рассматривает конструкцию детской игрушки - юлы, предназначенной для игры на плоской поверхности.
Под термином «юла» или «волчок» в отношении детских игрушек понимается простейшее устройство вращения, которое, в общем случае, во время вращения сохраняет устойчивость на одной точке опоры. Более сложные конструкции юлы (волчка) - содержат механизм, в котором для раскручивания используется винтообразный осевой стержень. Во время опускания этого стержня вниз осуществляется винтовая передача. Представляет собой динамическую игрушку для малышей, стимулирующую познавательную активность, помогает ребенку в установлении причинно-следственных связей между действиями и явлениями, развивает координацию и моторику рук.
Например, волчок “Скачущий всадник” выпускался на Московском станкостроительном заводе “Красный пролетарий” примерно с середины 50-х годов. Данная игрушка стала прототипом для создания игровых устройств с устойчивой опорой, то есть не опрокидывающихся. Функция опрокидывания потеряла актуальность, так как такие усовершенствованные игровые устройства переориентировались на демонстрацию вращающихся игровых инсталляций: сказочных персонажей, шариков, кукол и т.д. Интерес к таким игрушкам обусловлен занимательностью поведения игровой инсталляции и совершенством или разнообразием совершаемых это инсталляцией действий или движений.
Однако, до настоящего времени и простейшие устройства с точечной единственной опорой и неопрокидывающиеся вращающиеся инсталляции относятся к категории юлы (волчка) из-за необходимости создания внешнего усилия для получения вращения (от руки или от винтового механизма).
В патенте US 4211030 описана игрушка, работающая по принципу юлы. Игрушка содержит основание, стойку с разнесенными стержнями, фигурки, надетые на стержни стойки, а также снабжена пружинным механизмом, передающим вращательный момент от ручки юлы на стойку. Фигурки неподвижно закрепляются на стержнях и служат в качестве утяжелителей для усиления центробежного эффекта и поддержания вращения стойки. Игрушка снабжена музыкальным механизмом.
В US 3785081 описана игрушка - юла содержащая основание, прозрачный купол, стойку, диск с фигурками, а также снабженная пружинным механизмом с винтовым стержнем, передающим вращательный момент от ручки юлы на стойку, диск и купол. Стойка, купол, диск и фигурки вращаются в разных направлениях с разной скоростью. В одном из вариантов исполнения игрушка может быть снабжена музыкальным механизмом.
Из US 3449858 известна игрушка юла, содержащая основание, прозрачный купол, стойку, диск с разнесенными стержнями и фигурками, надетыми на стержни, а также снабженная механизмом с винтовым стержнем, передающим вращательный момент от ручки юлы на диск с фигурками.
Известна юла, содержащая тарельчатой формы основание, в центре которого с наружной стороны закреплена плоская опора для установки игрушки на опорную поверхность, несущая вертикально ориентированный выступ, охватываемый нижней частью куполообразной стойки для обеспечения вращения этого купола относительно этого выступа, при этом в нижней части куполообразной стойки смонтировано вертикально ориентированное гнездо для закрепления в его полости одного конца вертикально ориентированного винтообразного стержня, на другом конце которого размещена подпружиненная гайка, закрепленная в трубчатой втулке с упором для руки, установленной с возможностью перемещения относительно этой стойки в вертикальном направлении при приложении на упор усилия в сторону основания, при этом в куполообразной стойке выполнены гнезда для размещения игровых инсталляций, на основании закреплен колокол музыкального механизма, а на куполообразной стойке закреплено било для ударов по колоколу при вращении колпака (US 4355481, A63H 1/06, опубл. 26.10.1982).
При надавливании на упор происходит сжатие пружины и перемещение гайки вниз, что вызывает вращение вертикально ориентированного винтообразного стержня. Это вращение передается куполообразной стойке, которая вращается и перемещает размещенные в ее углублении игрушки. При вращении на каждом круге било ударяет по колоколу и раздается мелодичный звук.
Недостаток известной конструкции заключается в ее малом сроке эксплуатационной функциональности. Небольшой срок службы обусловлен конструктивной схемой закрепления вертикально ориентированного винтообразного стержня. Этот стержень с одной стороны укреплен в нижнем гнезде куполообразной стойки, которое, в свою очередь, установлено на выступе плоской опоры, а верхняя часть связана с гайкой, которая укреплена в перемещающейся вверх-вниз трубчатой втулке, опорой для которой является та же куполообразная стойка. Таким образом, эксплуатационная надежность такой системы обеспечивается размещением винтообразного стержня строго в вертикальном направлении. Этот стержень является подвижной во вращении осью, определяющей сохранении геометрии положений остальных элементов системы. Но наличие зазоров в местах контакта, необходимость которых обусловлена возможностью сборки конструкции и технологическими допусками, приводит к тому, что винтообразный стержень при вращении (то есть при перемещении по нему гайки) отклоняется от вертикальной оси, увеличивая зазоры и деформируя опоры и выступы, которые должны обеспечивать позиционирование деталей относительно друг друга. Происходит разбивание гнезда, в котором закреплен нижний конец винтообразного стержня. Это и становится причиной раннего выхода игрушки из строя. Такая компоновка может долго поддерживать функциональность игрушки только при использовании твердых недеформируемых и плохо истираемых материалов. Но именно для таких игрушек используют упруго деформируемые пластмассы, легко изменяющие свою форму, быстро истираемые при постоянном контакте.
Настоящая полезная модель направлена на достижение технического результата, заключающегося в повышении эксплуатационной надежности детской игрушки - юлы за счет позиционирования винтообразного стержня строго по вертикали и исключения воздействия на него боковых усилий.
Указанный технически результат достигается тем, что в юле, содержащей тарельчатой формы основание, с наружно расположенной плоской опорой для установки игрушки на опорную поверхность, имеющей в центре опору для позиционирования по центру стойки с возможностью ее вращения относительно этой опоры, при этом в нижней части стойки смонтировано вертикально ориентированное гнездо для закрепления одного конца вертикально ориентированного винтообразного стержня, другой конец которого подпружинен и закреплен в трубчатой втулке с упором для руки, установленной с возможностью перемещения в вертикальном направлении относительно этой стойки при приложении на упор усилия в сторону основания, при этом в стойке выполнены посадочные элементы для размещения игровых инсталляций, а так же музыкальный механизм для образования звуков при вращении стойки, стойка выполнена в виде диска, имеющего отбортову, и в центре которой размещено гнездо в виде втулки, в полости которой смонтирован музыкальный механизм, а вокруг этой втулки выполнены вертикально ориентированные конусные выступы, используемые для одевания на них имеющих внутри открытую конусообразную полость игровых инсталляций с опиранием последних на вершину этих выступов для из подвеса над поверхностью стойки, на гнезде стойки в виде втулки укреплен трубчатый элемент, несущий в верхней своей части неподвижно закрепленную гайку, в которую веден свободный конец вертикально ориентированного винтообразного стержня, другой конец которого закреплен в трубчатой втулке с упором для руки, установленной с возможностью вертикального перемещения в трубчатой направляющей купола, закрепленного на основании, при этом трубчатая втулка свободным торцем введена в полость трубчатого элемента.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 продольный разрез детской игрушки - юлы;
фиг. 2 - общий вид колпака;
фиг. 3 - общий вид кольца;
фиг. 4 - общий вид основания;
фиг. 5 - общий вид стойки.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция детской игрушки - юлы, предназначенной для игры на плоской поверхности.
Защищаемая игрушка - юла (фиг. 1) содержит тарельчатой формы основание 1, с плоской дном и в центре которого выполнен выступ 2 с коническим углублением, от которого до периметра основания проходят радиальные ребра жесткости 3 (фиг. 4). Плоское дно используется в качестве опоры для установки игрушки на опорную поверхность и исключения ее опрокидывания. По периметру в зоне боковых стенок основания размещены бобышки 4 под винтовые крепежные элементы. Боковая стенка основания выполняет функцию периферийного ребра жесткости. Комбинация периферийного ребра жесткости с радиальными ребрами, замкнутыми на центрально расположенный кольцевой выступ, обеспечивает высокую пространственную жесткость и сопротивление кручению и изгибу.
Сохранение пространственной формы является существенным для позиционирования остальных элементов юлы.
Стойка 5 (фиг. 5) выполнена в виде диска с периферийно расположенной отбортовкой 6, отходящей вверх и вниз от поверхности диска и несет по центру выполненное заодно с диском гнездо в виде вертикально ориентированной полой втулки 7, в полости которой смонтирован музыкальный механизм 8 для образования звуков при вращении стойки. Снизу (на оборотной или тыльной поверхности) диска выполнен конусный выступ 9, ответный коническому углублению на основании. При размещении стойки на основании конусный выступ укладывается в конусное углубление, которое служит точечной опорой для этого выступа по вершине последнего. При вращении стойки вокруг основания взаимодействие этих элементов осуществляется через единственную контактную точку - соприкосновение вершины конусного выступа с конусным углублением. С учетом гироскопического эффекта стойка всегда будет при вращении занимать вертикальное положение и трение стенок выступа и углубления не будет. Таким образом, основание имеет в центре опору для позиционирования по центру стойки с возможностью ее вращения относительно этой опоры.
Вокруг этой втулки 7 на поверхности диска основания выполнены посадочные элементы в виде вертикально ориентированных конусных вытянутых вверх узких выступов 10, используемых для одевания на них имеющих внутри открытую конусообразную полость 11 игровых инсталляций (игрушек 12) с опиранием последних на вершину этих выступов для их подвеса над поверхностью стойки, как это показано на фиг. 1. Таким образом, игрушки 12 свободно висят над уровнем поверхности диска и могут качаться или вращаться на точечной опоре - вершине выступов 10.
Сверху на основание одевается купол 13 (прозрачный или транспарантный) (фиг. 3). Этот купол выполнен с отбортовкой 14, несущей посадочные отверстия 15 для винтовых крепежных элементов, вворачиваемых через них в бобышки 4 основания 1. Сверху на зону отбортовки колпака одевается кольцо 16, имеющее бобышки 17 для пропуска винтовых крепежных элементов через посадочные отверстия 15 в отбортовке колпака в бобышки 4 основания. На фиг. 3 это кольцо показано с тыльной (оборотной) стороны. При одевании на отбортовку колпака кольцо, естественно переворачивается (как это показано на фиг. 1) с тем, чтобы сформировать плавный дугообразный контур внешней невращающейся части юлы, состоящий из основания, купола и фиксирующего сборку кольца.
Для вращения стойки с игровыми инсталляциями 12 в виде игрушек 12 или укрепленных в отверстиях диска цветочков 18 или ягодок используется известная винтовая передача, состоящая из гайки 19 и пропущенного через нее винтообразного стержня 20.
На центрально распложенном и выполненным в виде втулки 7 гнезде стойки 5 укреплен трубчатый элемент 21, не имеющий возможности относительного перемещения по отношению к втулке 7. Этот трубчатый элемент 21 ориентирован вертикально в сторону вершины купола 13 и несет в верхней своей части неподвижно закрепленную гайку 19, в которую веден свободный конец вертикально ориентированного винтообразного стержня 20. Другой конец стержня 20 закреплен в трубчатой втулке 22 с упором 23 для руки (эта втулка является ручкой), установленной с возможностью вертикального перемещения в трубчатой направляющей 24 купола 13. При этом трубчатая втулка 21 свободным торцем, а точнее ее кольцевым выступом 25 введена в полость трубчатого элемента 21 со стороны гайки 19. Таким образом, трубчатый элемент 21 является опорой для трубчатой втулки 21, исключающей боковые смещения втулки 21 от вертикальной оси, вдоль которой перемещается винтообразный стержень 20. В полости трубчатой направляющей 24 купола 13 размещена пружина 26 для поджатия трубчатой втулки 22 вмесите с винтообразным стержнем с целью их возврата в исходное положение при снятии с упора усилия и при ходе от основания к вершине купола.
При нажатии на ручку (трубчатая втулка 22 с упором 23 для руки) происходит преодоление усилия пружины 25, которая сжимается под давлением от торцевой стенки втулки 22, перемещающейся вдоль направляющей 24 в куполе. При перемещении втулки 22 вниз одновременно с ней в вертикальном направлении вниз перемещается винтообразный стержень 20, который невращательно и жестко закреплен во втулке 22. Так как винтообразный стержень 20 пропущен другим концом через гайку 19, то гайка 19 начинает вращаться вокруг стержня 20. Так как гайка 19 жестко соединена с трубчатой втулкой 21, которая так же жестко соединена со стойкой 5, то стойка 5 приобретает вращение. При контакте свободного конца винтообразного стержня 20 с музыкальным механизмом он включает последний (при нажатии на ручку юлы винтообразный стержень 20 надавливает на кнопку музыкального механизма, и он срабатывает). Вращение юлы сопровождается мелодией. Игрушки 12, надетые на конусные выступы 10, имеют точечный контакт в зоне вершины и отклоняются от своей оси за счет центробежной силы. Вращение продолжается за счет сил инерции. В результате трения в двух местах (поз. 27 и 28 показаны стрелками на фиг. 1) происходит торможение стойки 5 вместе с игрушками 12. Совместный эффект торможения стойки 5 и отклонения игрушек 12 приводит к образованию вращательного момента у этих инсталляций относительно стержней, на которые они надеты. Причем вращение инсталляций продолжается и после остановки самой стойки 5.
При таком исполнении механизма вращения, помещенного в систему втулок, обеспечивается его строгое перемещение по вертикальной оси без отклонения в сторону. Позиционирование втулок определено связями основания, купола и кольца. Система внешнего каркаса представляет собой усиленную оболочку, внутри которой исключены процессы деформации или износа или повреждений внутренне расположенных элементов конструкции. Это позволяет повысить эксплуатационную надежность детской игрушки - юлы за счет позиционирования винтообразного стержня строго по вертикали и исключения воздействия на него боковых усилий из-за деформаций отдельных элементов.
Полезная модель промышленно применима и может быть серийно изготовлена. Новизна данной модели заключается в новой компоновке привода, позволяющем использовать позиционирование вращающихся деталей в качестве опор для винтообразного стержня, что позволяет увеличить срок службы игрушки.