СБОРНЫЙ КУБИК

Полезная модель относится к легкой промышленности, а именно к детским конструкторам, содержащим набор деталей из мягкого упругого материала, связных между собой узлами соединений и предназначенным для сборки геометрических 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 (см. RU 1634 U 1 кл. А 63 Н 33/10, опубл. 16.02.1996)
Недостатком его является то, что подобный конструктор обладает ограниченными техническими возможностями и опасностью для детей, поскольку материал, применяемый для его изготовления, твердый и имеет острее углы, являющиеся причиной нанесения различных травм во время игры.
Известно также устройство для формообразования объемных тел, имеющее набор гибких трубчатых элементов и соединительные элементы (см. RU 2098161 С 1 кл. А 63 Н 33/10, опубл. 10.12.1997).
Недостатком его является то, что оно имеет соединительные элементы сложной конструкции, затрудняющие сборку и трудоемкие для детей.
Задачей, не решение которой направлена полезная модель, является упрощение и повышение удобства и надежности сборки, особенно маленькими детьми, при сохранении повышенной безопасности во время конструирования и последующих игр.
Технический результат заключается в обеспечении жесткости и надежности соединения, позволяющей выдерживать различные нагрузки от собственной массы без изменения пространственной формы собранной модели.
Для достижения технического результата по первому варианту выполнения в сборном кубике, стороны которого представляют собой соединенные фиксирующими элементами кольца, имеющие в зоне контакта плоские участки для взаимодействия колец между собой, плоские участки расположены под углом к плоскости кольца, фиксирующие элементы представляют собой пружинные скобы, выполненные из упругого материала в форме незамкнутого кольца для охвата смежных сторон кубика в
3
зоне плоских участков, при этом кольца выполнены из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см. Целесообразно также, чтобы:
- кольца были бы выполнены полыми;
- кольца были бы выполнены круглого сечения;
3
- фиксирующие элементы были бы выполнены из твердого материала или эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см.
3
Для достижения технического результата по второму варианту выполнения в сборном кубике, стороны которого представляют собой соединенные фиксирующими элементами кольца, имеющие в зоне контакта плоские участки для взаимодействия колец между собой, плоские участки расположены под углом к плоскости кольца, фиксирующие элементы представляют собой штифты, установленные в отверстиях, выполненных в кольцах в зоне контакта плоских участков, при этом кольца выполнены из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см, а штифты размещены в отверстиях с натягом.
Целесообразно также, чтобы:
- кольца были бы выполнены полыми;
- кольца были бы выполнены круглого сечения;
- штифт был бы выполнен со шляпкой,
3
- фиксирующие элементы были бы выполнены из твердого материала или эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см.
Указанные признаки полезной модели являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.
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 конкретными примерами выполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют
возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.
3
Согласно полезной модели (фиг.1 и 2) все шесть сторон сборного кубика представляют собой кольца, которые выполнены из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см и имеющие в зоне контакта плоские участки, по четыре участка каждое кольцо, для возможности их соединения друг с другом, расположенные под углом к плоскости каждого кольца. Например, сторона 1 и смежная с ней сторона 2 сборного кубика имеют плоские участки 3 (фиг.2) для возможности их соединения друг с другом, расположенные под углом «а» к плоскости Х каждого из колец 1, 2.
3
Фиксирующие элементы по первому варианту выполнения представляют собой пружинные скобы 4, выполненные из упругого материала, например, из эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см в форме незамкнутого круга для охвата смежных сторон, например, 1 и 2 кубика в зоне расположения плоских участков 3 (фиг.2).
3
Фиксирующие элементы по второму варианту выполнения представляют собой штифты 5, выполненные из пластмассы или эластичного пенопласта или пенорезины с кажущейся плотностью 0,09-0,22 г/см, которые устанавливаются в отверстия 6 и 7, совмещенные друг с другом и выполненные соответственно, например, в смежных кольцах 1 и 2 в зоне расположения плоских участков 3.
Кольца и фиксирующие элементы могут быть окрашены в разнообразные цвета, что придает зрелищность процессу сборки.
Сборка кубика осуществляется следующим образом.
3
3
Смежные стороны, например, 1 и 2, совмещают друг с другом с обеспечением контакта их плоских участков 3 и соединяют пружинными скобами 4 (по первому варианту выполнения), которые выполнены из упругого материала в форме незамкнутого кольца или вставляют штифты 5 (по второму варианту выполнения) в совмещенные отверстия 6 и 7, выполненные соответственно, например, в смежных кольцах 1 и 2. Поскольку штифты 5 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 6 и 7 смежных колец 1 и 2, которые выполнены 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 6 и 7 в кольцах 1 и 2 и размером штифта 5. Величина натяга определяется из диапазона 0,002-7 мм. Такое решение позволяет обеспечивать сборку с достаточной легкостью (прикладывая небольшие усилия) и в то же время обеспечить надежность в соединении колец.
Выбранный вид материала снижает травмоопасность конструктора, особенно для детей младшего возраста, а податливость материала обеспечивает использование малых доступных детям 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.