ДЕТАЛЬ СБОРНОГО КОНСТРУКТОРА

Полезная модель относится к легкой промышленности, а именно к конструкции детского конструктора, содержащего набор деталей, связных между собой узлами соединений и предназначенных для сборки пространственных фигур, таких как кубик для развития у детей в процессе игры воображения и творческих навыков технического характера и геометрического мышления. Конструктор может быть применен на занятиях по логике и математике в детских садах и других подобных учреждениях.
Известен конструктор, содержащий основные детали - бруски и вспомогательные детали - штифты для соединения основных деталей между собой (см. RU 1634 U1 кл. А 63 Н 33/10, опубл. 16.02.1996)
Недостатком его является то, что подобный конструктор обладает ограниченными техническими возможностями, поскольку материал, применяемый для его изготовления, твердый и имеет острее углы, являющиеся причиной нанесения различных травм во время игры.
Известен также конструктор для формообразования пространственных фигур, имеющее набор гибких трубчатых деталей и соединительные элементы (см. RU 39499 U1 кл. А 63 Н 33/10, опубл. 10.08.2004). Деталь известного сборного конструктора выполнена в виде кольца, имеющего несколько элементов узла соединения для формирования пространственной фигуры при соединении с другими деталями конструктора. Это решение принято в качестве прототипа.
Недостатком его является то, что оно имеет ограниченные технические возможности в количестве собираемых из конструктора фигур, соединительные элементы сложной конструкции, затрудняющие сборку и трудоемкие для детей.
Задачей, не решение которой направлена полезная модель, является расширение технических возможностей за счет получения большего количество вариаций пространственных фигур, а также упрощение и повышение удобства и надежности сборки, особенно маленькими детьми, при сохранении повышенной безопасности во время конструирования и последующих игр.
Технический результат заключается в разделении деталей конструктора на части с возможностью их соединения между собой в иной последовательности, чем была при единой конструкции этой детали, обеспечении и надежности соединения, позволяющей выдерживать различные нагрузки от собственной массы без изменения пространственной формы собранной модели.
Для достижения технического результата деталь сборного конструктора, выполненная в виде кольца, имеющего несколько элементов узла соединения для формирования пространственной фигуры при соединении с другими деталями конструктора, состоит из нескольких частей, единенных между собой муфтами, на каждой из упомянутых частей расположена соответствующий элемент узла соединения.
Целесообразно также, чтобы:
- муфта была бы выполнена в виде эластичной неметаллической втулки, внутренний диаметр которой меньше поперечного сечения детали.
- муфта была бы выполнена из упругого материала в виде разрезной втулки.
3
- муфта была бы выполнена из твердого материала или эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см.
3
- деталь была бы выполнена из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см.
- один элемент узла соединения был бы выполнен в сечении в виде круга или многоугольника, а другой элемент - в виде паза с поперечным сечением в виде круга или многоугольника для взаимодействия с соответствующим элементом узла соединения.
- деталь была бы выполнена полой.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата, в частности обеспечения увеличения количества вариаций собираемых пространственных фигур.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где
На фиг.1 изображен сборный кубик в изометрии без фиксирующих элементов;
на фиг.2 - соединение двух смежных колец с фиксирующим элементом в первом варианте выполнения;
на фиг.3 - соединение двух смежных колец с фиксирующим элементом во втором варианте выполнения.
Полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
Согласно полезной модели (фиг.1, 2, 3) сборный конструктор содержит количество деталей, достаточных для сборки, например сборного кубика 1. Все шесть сторон
сборного кубика 1 представляют собой кольца 2, каждое из которых состоит из нескольких частей 3, единенных между собой муфтами 4. На каждой из упомянутых частей 3 расположен соответствующий элемент 5 или 6 узла соединения.
Узлы соединения вместе с муфтами 4 (фиг.2) предназначены для формирования пространственной фигуры при соединении с другими деталями конструктора как при помощи элементов соединений 5 и 6, так и при помощи муфт 4.
3
Части 3 выполнены из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см и имеющие в зоне контакта плоские участки 7 (фиг.2, 3) на каждой части 3 кольца 2, для возможности их соединения друг с другом, расположенные под углом к плоскости каждого кольца.
3
Для надежности крепления муфта 4 выполнена в виде эластичной неметаллической втулки, внутренний диаметр которой меньше поперечного сечения части 3. Возможно выполнение муфты 4 из упругого материала, например, в виде разрезной втулки. В качестве материала может служить эластичный пенопласт или пенорезина с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см.
С целью расширения функциональных возможностей один элемент 5 узла соединения выполнен в виде выступа с поперечным сечением в виде круга или многоугольника, а другой элемент 6 - в виде паза с поперечным сечением в виде круга или многоугольника для взаимодействия с соответствующим элементом узла соединения. Такое выполнение дополнительно к комбинации фигур, определяемой взаимным расположением соединяемых муфтой 4 частей 3, позволяет под углом соединять части друг к другу, формируя боковые ответвления.
Для облегчения сборного конструктора детали могут быть выполнены полыми (фиг.3).
Части 3 и муфты могут быть окрашены в разнообразные цвета, что придает зрелищность и эстетичность собираемым фигурам, а также интерес процессу сборки.
Сборка кубика и других фигурных комбинаций осуществляется следующим образом.
Сформировав умственно какую-либо фигуру при помощи частей 3 деталей сборного конструктора постараемся эту фигуру собрать. Для этого собираем части 3 и соединяем их между собой муфтой 4, например два полукругу (фиг.2), соединенных также муфтой 4 между собой с разворотом на 180°, образуя горизонтально расположенную букву «S», дополнительно к ней в зонах расположения элементов 5 или 6 узлов соединения прикрепляются ответвления в виде частей 3 детали, в любом направлении,
поскольку одна часть 3 может вращаться относительно другой вокруг оси, образованной выступом, расположенным в пазу.
3
3
Поскольку выступы могут быть выполнены либо из твердого материала, например из пластмассы, либо из упругого материала, эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см, то они устанавливаются с натягом в отверстиях пазов смежных частей 3, которые также выполнены из пластмассы или из упругого материала - эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см. При этом натяг определен положительной разностью между размером отверстий пазов в частях 3 и размером выступов. Такое решение позволяет обеспечивать сборку с достаточной легкостью (прикладывая небольшие усилия) и в то же время обеспечить надежность в соединении колец или их частей.
Выбранный вид материала снижает травмоопасность конструктора, особенно для детей младшего возраста, а податливость материала обеспечивает прикладывание малых усилий при сборке.
3
В качестве пенопластов могут быть применены: пенополиуретан, пенополистирол, пенополивинилхлорид, пенополиолефины, пенофенопласты или пенорезина с кажущейся плотностью 0,09 - 0,22 г/см. Граничные пределы указанного диапазона кажущееся плотности обусловлены следующим: увеличение плотности упругого пористого материала приводит к необоснованному увеличению расхода материала, трудностям при изготовлении и сборке и повышению энергетических затрат. Нижний предел кажущейся плотности материала обусловлен невозможностью формирования фигур больших размеров, которые должны обладать определенной жесткостью после сборки.
Применение указанных выше материалов исключает нанесение травм в процессе сборки и игры с собранным кубиком.
Применение полезной модели обеспечивает расширение технических возможностей конструктора, увеличивает долговечность элементов сборного кубика, а также обеспечивает надежность и легкость соединения колец.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.