ДЕТАЛЬ КОНСТРУКТОРА ТОКОПРОВОДЯЩАЯ

Полезная модель относится к робототехнике, а именно к электрическим детским конструкторам. [МПК А63Н33/04]
Из уровня техники известна КОНСТРУКЦИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ [RU 198156U1 - 2020-06-22], выполненная в виде подложки, включающей три скрепляемых между собой слоя, первый из которых - тыльный с односторонне нанесенной на него электрической схемой - выполнен с пазами для размещения в них плат функциональных электрических элементов и снабжен нанесенными на него контактными площадками в зоне сочленения контактных элементов плат с электропроводящими треками, второй слой - промежуточный - выполнен с пазами для размещения в них электрических элементов с образованием опорной площадки для их плат, а третий слой - лицевой - выполнен с функционально прозрачными окнами в местах сочленения с соответствующими электрическими элементами и сформированным на его лицевой части изобразительным рядом, отличающаяся тем, что лицевой слой подложки снабжен жесткой рамкой с образованием полости со стороны промежуточного и тыльного слоев, контур которых выполнен идентичным внутреннему контуру означенной рамки.
Недостатками данного аналога являются:
- высокая конструктивная сложность аналога из-за наличия трех скрепляемых между собой слоев, что ведет к усложнению и удорожанию процесса массового производства изделия, а также его высокой стоимости;
- низкое удобство эксплуатации из-за того, что моделирование электрических схем аналога требует наличия дополнительных плат и электрических элементов;
- наличие высоких требований к уровню базовых знаний теории построения электрических схем, что затрудняет использование аналога для детей дошкольного возраста, повышает время обучения для создания собственных схем и требует разработки объемных инструкций по эксплуатации изделия.
Также из уровня техники известна ИГРУШКА-КОНСТРУКТОР С ФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ БЛОКАМИ [RU2397000C2- 2010-08-20] содержащая сборочные элементы с соединительными средствами для разборного соединения сборочных элементов, отличающаяся тем, что включает в себя функциональные блоки с указанными соединительными средствами и функциональным устройством, выполненным с возможностью осуществлять заданную функцию, и источником энергии для питания функционального устройства, каждый функциональный сборочный элемент содержит пусковое устройство, реагирующее на внешнее механическое пусковое воздействие для приведения в действие функционального устройства, при этом пусковое устройство в каждом функциональном сборочном элементе расположено одинаковым образом относительно соединительных средств.
Недостатками данного аналога являются:
- низкая гибкость использования аналога, из-за того, что каждый функциональный блок имеет пусковое устройство, при этом в каждом функциональном сборочном элементе оно расположено одинаковым образом относительно соединительных средств, что не позволяет производить сбору конструктора с произвольным расположением функциональных блоков и соединительных средств;
- низкое удобство эксплуатации из-за наличия большого количества различного рода функциональных блоков каждый из которых обеспечивает выполнение определенной заданной функции, таким образом для сборки конструктора требуется наличие большого набора различных функциональных блоков, существенно отличающихся между собой, что усложняет процесс сборки, требует наличия базовых знаний о функционировании различных блоков между собой и существенно снижает удобство сборки конструктора на начальных этапах эксплуатации. Наиболее близким по технической сущности является ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКТОРА С ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ КОМПОНЕНТАМИ [RU167466U1 -2017-01-10] содержащий полый пластмассовый корпус, имеющий шипы с одной стороны корпуса и ответную полость для соединения с шипами другого элемента, причем по меньшей мере два шипа выполнены в виде металлических фиксаторов, между которыми расположен и электрически соединен с ними электрический компонент элемента конструктора, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде винта, головка которого имеет форму шипа элемента конструктора с углублением под инструмент для поворота винта, и гайки, расположенной в полости корпуса, при этом винт с гайкой выполнены из токопроводящего материала, причем элемент конструктора дополнительно имеет пластину из токопроводящего материала, расположенную на внешней стороне корпуса, по меньшей мере на одной из его боковых сторон, электрически соединенную с винтом и гайкой, выполненными из токопроводящего материала.
Основной технической проблемой прототипа является его низкая надежность из-за того, что не обеспечивается надежное крепление металлических фиксаторов элементов конструктора между собой, что приводит к увеличению сопротивления контактов изделия, уменьшению проводимости и повышению вероятности разрыва соединения электрических компонент.
Задачей полезной модели является устранение недостатков прототипа.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности соединения токопроводящих деталей.
Указанный технический результат достигается за счет того, что деталь конструктора то ко про водящая, выполненная в виде детали конструктора, снизу на корпусе которой расположен паз, а сверху на корпусе расположен посадочный шип, при этом на сторонах корпуса детали расположены нажимные контакты и плоские контакты, которые внутри детали соответственно соединены проводниками.
В частности, у основания нажимных контактов расположены пружины. В частности, корпус детали выполнен из пластика.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 показан общий вид сверху детали конструктора токопроводящей.
На фиг. 2 показан общий вид снизу детали конструктора токопроводящей.
На фиг. 3 показана развертка детали конструктора токопроводящей, выполненной с возможностью передачи электрических сигналов прямолинейно.
На фиг. 4 показана развертка детали конструктора токопроводящей, выполненной с возможностью передачи электрических сигналов вбок.
На фиг. 5 показан вариант размещения токопроводящих деталей для соединения электронных блоков на монтажной площадке.
На чертежах обозначено: 1 - корпус, 2 - посадочные шипы, 3 - пазы, 4 - нажимные контакты, 5 - плоские контакты, 6 - проводники, 7 - детали конструктора с прямой передачей электрических сигналов, 8 - деталь конструктора с боковой передачей электрических сигналов, 9 - монтажная площадка, 10 - электронные блоки.
Осуществление полезной модели.
Деталь конструктора токопроводящая выполнена в виде детали LEGO и содержит корпус 1 в виде параллелепипеда, сверху которого расположен посадочный шип 2, а снизу паз 3, при этом на сторонах корпуса 1 расположены нажимные контакты 4 и плоские контакты 5, которые внутри корпуса соединены проводниками 6.
Конструкция нажимных контактов 4 содержит возвратно-поступательный механизм, например, пружины у основания.
В качестве материалов нажимных контактов 4, плоских контактов 5 и проводников 6 могут быть использованы медь, алюминий, оцинкованная сталь и др.
В одном из возможных вариантов реализации заявленного технического решения нажимные контакты 4 и плоские контакты 5 соединены проводниками 6 внутри корпуса 1 таким образом, что деталь конструктора токопроводящая обеспечивает передачу электрических сигналов прямолинейно (см. фиг. 3 и фиг. 5).
Также в одном из возможных вариантов реализации заявленного технического решения нажимные контакты 4 и плоские контакты 5 соединены проводниками 6 внутри корпуса 1 таким образом, что деталь конструктора токопроводящая обеспечивает передачу электрических сигналов вбок (см. фиг. 4 и фиг. 5).
Для установки деталей конструктора 7 и 8 можно использовать плоскую монтажную площадку 9 с посадочными шипами 2, ответными пазам 3 деталей конструктора 7 и 8.
Деталь конструктора токопроводящую используют следующим образом. Детали конструктора токопроводящие размещают рядом друг с другом на монтажной площадке 9, при этом нажимные контакты 4 и плоские контакты 5 соседних деталей входят в механическое взаимодействие и тем самым формируют электрическую линию для соединения электронных блоков 10.
Таким образом, детали конструктора соединяют в непрерывные последовательные цепочки, которые образуют токопроводящие линии передачи электрических сигналов (см. фиг. 5).
Надежность электрического соединения деталей конструктора токопроводящих обеспечивается тем, что при постановке токопроводящих деталей конструктора на монтажную площадку 9 рядом друг с другом, первоначально нажимные контакты 4 сжимаются из-за механического воздействия плоских контактов 5 соседней детали, далее, при фиксации паза 3 детали на посадочных шипах 2 монтажной площадки 9, нажимные контакты 4 фиксируется на поверхности плоских контактов 5, обеспечивая тем самым неразрывное соединение между нажимными контактами 4 одной детали и плоскими контактами 5 соседних деталей. Наличие посадочных шипов 2 и пазов 3 у деталей конструктора токопроводящих обеспечивают возможность построения токопроводящих линий как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости. Использование цилиндрических шипов 2 и цилиндрических пазов 3 типовых размеров, совместимых по размерам и способу соединения с кубиками LEGO и других известных аналогов, обеспечивают возможность использования токопроводящих деталей конструктора совместно с базовыми элементами наборов, что обеспечивает возможность замены обычных проводов на блоки конструктора при собирании электрических механизмов, например, роботов.
Технический результат полезной модели - повышение надежности изделия - достигается за счет того, что в корпусе 1 размещены нажимные контакты 4 и плоские контакты 5, при этом надежное крепление деталей конструктора на монтажной площадке 9 обеспечивается благодаря тому, что при постановке токопроводящей детали конструктора на монтажную площадку 9 рядом с другой токопроводящей деталью нажимные контакты 4 фиксируются на поверхности плоских контактов 5 соседних деталей. Фиксация происходит благодаря наличию возвратно-поступательного механизма, например пружины, в конструкции нажимного контакта 4. Тем самым обеспечивается неразрывное соединение между нажимными контактами 4 одной детали и плоскими контактами 5 другой детали, что приводит к увеличению проводимости, уменьшению вероятности разрыва соединения электрических компонент и, как следствие, увеличению надежности.