ДЕТАЛЬ ДЛЯ КОНСТРУИРОВАНИЯ

Полезная модель относится к сборочным элементам и может быть использовано преимущественно для изготовления игрушечных моделей в качестве детали конструктора, а также в строительной технике при моделировании конструкций.
Известен сборный конструктор, выполненный из конструктивных элементов с возможностью соединения их друг с другом и построения в пространстве различных фигур. (US, патент №3550310, 446-85, 1970 г.)
Конструктивный элемент в этой сборке выполнен в виде куба, снабженного выступами, расположенными вдоль ребер.
Ограничением устройства являются небольшие функциональные возможности, т.к. в качестве унифицированного конструктивного элемента выбран куб, и невозможно осуществить сборку с включением плоскостных элементов.
Известен конструктивный элемент, включающий пластину, выполненную плоской и прямоугольной, пазы, выполненные на двух ее противоположенных поверхностях. (GB, заявка №1129289, A36H 33/08, 1968 г.)
В этом техническом решении пазы выполнены на торцах пластины с образованием выступов. Выступы других пластин сопрягаются с пазами первой пластины, в результате чего может быть осуществлена пространственная сборка пластин с образованием различных тел.
Ограничениями устройства являются: невозможность применения унифицированных пластин, т.е. выполненных абсолютно одинаковыми, для построения сложных пространственных тел, а также надежность соединения пластин между собой, т.к. пазы и выступы легко выходят из соединения при смещении пластин в направлении ортогональном их плоскости.
Известно также техническое решение, представляющее собой деталь для конструирования, включающая пластину, выполненную плоской и прямоугольной, пазы, продольные оси которых расположены вдоль сторон пластины и выполнены в пластине в виде канавок на двух ее противоположных поверхностях. (GB, заявка №1103237, А63Н 33/08, 1966 г.)
Недостатком устройства является невозможность использования пластины для сборки непосредственно из идентичных пластин пространственных тел, т.к. она служит только в качестве соединительного элемента других деталей, выполненных иной формы. Кроме того, такая пластина обеспечивает необходимую жесткость сборки только
при размещении ее внутри других деталей.
Учитывая наличие сложных взаимосвязей новых и известных признаков между собой и их влияние на причинно-следственную их связь с техническим результатом, формула полезной модели предлагается без разделения на ограничительную и отличительную части.
Задача, решаемая полезной моделью, - расширение функциональных возможностей за счет увеличения комбинаций сборки пространственных и плоскостных фигур и повышения при этом занимательности процесса сборки.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели, - обеспечение соединения деталей между собой как в одной плоскости, так и во взаимно перпендикулярных плоскостях с возможностью использования при этом унифицированных деталей и сборки пространственных и плоских тел, в том числе замкнутых объемных и плоскостных элементов.
Для решения поставленной задачи и достижения при этом технического результата деталь для конструирования выполнена в виде плоской прямоугольной рамки на одних смежных сторонах которой выполнены прямоугольной формы пазы, а на других смежных сторонах - прямоугольной формы выступы, размеры которых соответствуют размерам пазов для размещения в них с натягом, при этом выступы прямоугольной формы расположены в плоскости рамки, имеют толщину, меньшую толщины рамки, и выполнены с поперечными прорезями прямоугольной формы с возможностью размещения в них с натягом выступов другой рамки.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, в которых целесообразно, чтобы:
- по внутренней поверхности рамки по всему периметру были бы выполнены дополнительные выступы, расположенные в плоскости рамки, противолежащей плоскости расположения выступов прямоугольной формы, и имеющие толщину меньше толщины рамки;
- стороны рамки были бы выполнены одинаковыми;
- толщина стенок пазов, ширина выступов, зубьев, вырезов и пазов были бы выполнены одинаковыми;
- деталь была бы выполнена из полимерного материала или из легких металлов;
- деталь была бы выполнена с покрытием.
За счет выполнения детали для конструирования описанным выше образом удалось расширить диапазон возможных вариантов построения пространственных фигур при одновременном обеспечении унификации детали для сборки пространственных тел и
надежности соединения.
Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели станут понятными при рассмотрении приведенных ниже вариантов осуществления со ссылками на прилагаемые рисунки.
Фиг.1 изображает деталь для конструирования, общий вид.
Фиг.2 - вид А по фиг.1.
Фиг.3 - вид Б по фиг.1.
Фиг.4 - вид В по фиг.1.
Фиг.5 - вид Д по фиг.4.
Согласно полезной модели деталь для конструирования (фиг.1, 2, 3, 4, 5) выполнена в виде плоской прямоугольной рамки 1, на одних смежных сторонах которой в плоскости рамки выполнены прямоугольной формы пазы 2, а на других смежных сторонах в той же плоскости - прямоугольной формы выступы 3, размеры которых соответствуют размерам пазов для размещения в них с натягом других рамок. Для формирования кубических фигур стороны рамок 1, используемых для этого, выполнены одинаковыми.
По внутренней поверхности рамки по всему периметру выполнены дополнительные выступы 4, расположенные в плоскости рамки 1 и имеющие толщину меньше толщины рамки 1.
С целью расширения функциональных возможностей выступы 3 прямоугольной формы расположены в плоскости рамки 1, противолежащей плоскости расположения дополнительных выступов 4, имеют меньшую толщину, чем толщина рамки 1 и выполнены с поперечными прорезями 5 прямоугольной формы с возможностью установки с натягом на аналогичные выступы 3 другой рамки (на чертежах не показано). Образованные при помощи прорезей 5 зубья 6 равномерно расположены по длине выступа, выполнены одинакового размера с возможностью размещения как в пазах 2, так и в прорезях 5 с натягом, а также на выступах 3. При этом толщина стенок пазов 2, ширина выступов 3, зубьев 6, прорезей 5 и пазов 2 выполнены одинаковыми для обеспечения соединения рамок 1 между собой посредством этих элементов с натягом.
Такая конструкция рамки 1 позволяет производить сборку различных по конфигурации геометрических фигур. Сборка может включать как замкнутые объемные элементы, так и плоскостные, например, углы, козырьки, стойки и т.п. Поскольку пазы 2 расположены вдоль сопряженных сторон рамки 1, то повышается надежность соединения рамок, так как рамки 1 при их сборке зафиксированы от смещения в
направлении, ортогональном плоскости поверхности рамки 1. В направлении же вдоль сторон они могут быть зафиксированы углом, образованным пазами 2 (фиг.1).
Целесообразно выполнение рамки из полимерного материала или из легких металлов, и в том и другом случаях рамка может быть выполнена с цветным покрытием.
Сборка пространственных фигур с использованием деталей для конструирования осуществляется следующим образом. В пазы 2 одной рамки 1 с натягом устанавливаются выступы 3 других рамок 1, в пазах которой расположены другие рамки, при этом из шести рамок 1, в случае применения рамок с одинаковыми сторонами, образуется куб, в противном случае возможно изготовление прямоугольных параллелепипедов, а также различных конструктивных элементов, типа стоек, полок, пространственных углов и т.д.
Для дополнительного повышения занимательности и ажурности сборок выступы 3 выполнены с прорезями 5
Выполнение рамок 1 с прорезями 5 придает дополнительную ажурность конструкции и повышает занимательность сборки, при этом посредством прорезей одни рамки могут соединяться не по всей длине выступа 3, а только по ее части, соединение образованных на выступах 3 посредством вырезов зубьев 6 возможно как в одной плоскости, так и во взаимно перпендикулярных плоскостях.
В принципе возможны любые варианты сборки патентуемых деталей с размещением рамок 1 во взаимно ортогональных плоскостях и, обеспечение, таким образом, повышения функциональных возможностей за счет выполнения сборки объемных и плоскостных конструкций.
Деталь для конструирования может быть выполнена литьем или штампованием, и для ее изготовления требуется только одна пресс-форма.
Наиболее успешно, деталь для конструирования может быть использована для моделирования пространственных и плоских фигур в детских конструкторах.