МОДУЛЬ МАГНИТНОГО КОНСТРУКТОРА

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к детским конструкторам, играм, а более конкретно к модулям магнитного конструктора, выполненным в виде прямой призмы из магнитопроницаемого материала, имеющей полость, внутри которой расположен, по меньшей мере, один магнит, при этом прямая призма имеет тело и съемные верхнюю и нижнюю крышки, по форме совпадающих с основанием призмы, имеющие средства крепления крышки к телу прямой призмы.
В данном описании и в формуле встречаются пространственные термины «верхний» и «нижний», которые везде использованы для упрощения понимания конструкции, и служат исключительно для целей обозначения некоторых деталей, а не их пространственной ориентации. Пространственная ориентация действительно совпадает с этими терминами при расположении устройства параллельно силе тяжести, когда оно находится в состоянии покоя. Но очевидно, что вне состояния покоя, например, во время использования, указанные детали могут быть ориентированы произвольно.
На фигурах для понимания показано направление силы тяжести g или опорная поверхность. Термин «вертикальная» имеет в виду - параллельность силе тяжести, а «горизонтальная» - параллельность опорной поверхности, которая перпендикулярна силе тяжести.
Уровень техники.
Известен из уровня техники модуль магнитного конструктора, выполненный в виде прямой призмы из магнитопроницаемого материала, имеющей полость, внутри которой расположен, по меньшей мере, один магнит, при этом прямая призма имеет тело и съемные верхнюю и нижнюю крышки, по форме совпадающих с основанием прямой призмы, имеющие средства крепления крышки к телу прямой призмы, см описание к патенту на изобретение РФ №2413561, опубликован в 2011 году.
В данном уровне техники раскрыт модуль магнитного конструктора, названный кубиком, в котором магнит связан с кубиком посредством удерживающего приспособления, движущиеся детали механизма которого позволяют перемещать магнитную ось относительно соответствующей грани таким образом, что любая грань каждого кубика может быть обращена к любой грани любого другого кубика с возможностью удержания обеих граней друг относительно друга силами притяжения соответствующих магнитов, при этом механизм удерживающего приспособления имеет ось вращения, параллельную грани кубика, а первый магнит связан с этой осью вращения.
Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взято за прототип к предлагаемой полезной модели.
Недостатком данного устройства является невысокая надежность соединения модулей друг с другом. Это связано с тем, что нет обеспечения фиксации магнитов в центре каждой грани, подвижность магнитов приводит к их заклиниванию, что мешает использовать модуль магнитного конструктора по назначению. Другим недостатком указанного прототипа является сложность его конструкции.
Раскрытие полезной модели.
Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить модуль магнитного конструктора, выполненный в виде прямой призмы из магнитопроницаемого материала, имеющей полость, внутри которой расположен, по меньшей мере, один магнит, при этом прямая призма имеет тело и съемные верхнюю и нижнюю крышки, по форме совпадающих с основанием прямой призмы, имеющие средства крепления крышки к телу прямой призмы, позволяющий как минимум сгладить, по меньшей мере, один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение надежности соединения модулей друг с другом за счет обеспечения фиксации магнитов в центре каждой грани.
Для достижения этой цели тело прямой призмы имеет, по меньшей мере, одно средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы. Верхняя и нижняя крышка имеют, по меньшей мере, по одному средству крепления магнита по центру основания прямой призмы.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность зафиксировать один или несколько магнитов по центру боковой грани прямой призмы, и по центру оснований прямой призмы.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы выполнено в виде дополнительных выступов цилиндрической формы, адаптированных для размещения и фиксации в них магнита.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность удобного расположения магнита в центрах боковых граней путем фиксации его внутрь выступов цилиндрической формы.
Существует альтернативный вариант полезной модели, в котором средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы выполнено в виде полого п-образного выступа, расположенного по всей высоте тела прямой призмы, причем каждая крышка имеет прямоугольные пластины, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, по числу п-образных выступов, адаптированные своим размером для вхождения внутрь п-образного выступа и фиксации магнита по центру боковой грани прямой призмы, когда крышки находятся в сборе с телом прямой призмы.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность альтернативным образом фиксировать магниты на боковых гранях, причем данные признаки позволяют легко менять магниты в случае необходимости. П-образные выступы служат для размещения внутри них магнитов, а прямоугольные пластины, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, своей формой выполнены так, чтобы входить внутрь пространства п-образных выступов и фиксировать магниты в центре боковых граней.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы выполнено в виде двух полых г-образных выступов, расположенных по всей высоте тела прямой призмы, причем каждая крышка имеет прямоугольные пластины, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, по числу пар г-образных выступов, адаптированные своим размером для вхождения внутрь г-образных выступов и фиксации магнита по центру боковой грани прямой призмы, когда крышки находятся в сборе с телом прямой призмы
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность альтернативным образом фиксировать магниты на боковых гранях, причем данные признаки позволяют легко менять магниты в случае необходимости. Два г-образных выступа служат для размещения внутри них магнитов, а прямоугольные пластины, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, своей формой выполнены так, чтобы входить внутрь пространства п-образных выступов и фиксировать магниты в центре боковых граней. За счет пространства между г-образными выступами можно визуально контролировать положение магнита внутри выступа, в случае необходимости это пространство можно использовать для удаления магнита.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления магнита по центру основания прямой призмы выполнено в виде дополнительных выступов цилиндрической формы, адаптированных для размещения и фиксации в них магнита. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность удобного расположения магнита в центрах оснований прямой призмы путем фиксации его внутрь выступов цилиндрической формы.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления крышки к телу прямой призмы выполнено в виде, по меньшей мере, одного штыря, расположенного перпендикулярно крышке, а тело прямой призмы имеет ответное углубление, адаптированное для плотного размещения в нем штыря каждой крышки. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность легко фиксировать и при необходимости расфиксировать крышки от тела прямой призмы.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления крышки к телу прямой призмы выполнено в виде, множества штырей, расположенного перпендикулярно крышке во всех углах крышки, а тело прямой призмы имеет множество ответных углублений, адаптированных для плотного размещения в нем штырей каждой крышки. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность наиболее качественной фиксации крышек к телу прямой призмы.
Существует вариант полезной модели, в котором каждый штырь состоит из двух упругих частей. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность дополнительного повышения качества фиксации крышки к телу прямой призмы.
Существует вариант полезной модели, в котором средство крепления магнита по центру основания прямой призмы дополнительно имеет заглушку, адаптированную для фиксации магнита. Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность усиления фиксации магнитов, расположенных в центрах оснований.
Существует вариант полезной модели, в котором тело прямой призмы имеет толщину тела прямой призмы меньшую в тех местах, которые соответствуют местам расположенным между выступами, и адаптированными для размещения магнитов.
Благодаря такой выгодной характеристике появляется возможность усиления магнитного взаимодействия между модулями магнитного конструктора.
Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.
Краткое описание чертежей.
Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:
фигура 1 схематично изображает поперечный разрез тела прямоугольной призмы модуля магнитного конструктора, вариант г-образных выступов, согласно полезной модели,
фигура 2 схематично изображает поперечный разрез тела прямоугольной призмы модуля магнитного конструктора, вариант п-образных выступов, согласно полезной модели,
фигура 3 схематично изображает поперечный разрез тела прямоугольной призмы модуля магнитного конструктора, вариант г-образных выступов с уменьшением толщины тела прямой призмы, согласно полезной модели,
- фигура 4 схематично изображает внешний вид модуля магнитного конструктора, в положении, когда верхняя крышка снята, согласно полезной модели,
- фигура 5 схематично изображает внешний вид нижней крышки модуля магнитного конструктора вместе с магнитом, согласно полезной модели,
- фигура 6 изображает этапы использования модуля магнитного конструктора, согласно полезной модели.
Согласно фигурам 1-5 модуль магнитного конструктора, выполнен в виде прямой призмы из магнитопроницаемого материала, например пластика, имеющей полость, внутри которой расположен, по меньшей мере, один магнит 1, при этом прямая призма имеет тело 2 и съемные верхнюю 3 и нижнюю 4 крышки, по форме совпадающих с основанием прямой призмы, имеющие средства крепления крышки к телу прямой призмы. Изображены на фигуре 4.
В качестве магнитов могут быть использованы неодимовые магнитные диски.
Для примера на фигурах везде изображен вариант треугольной прямой призмы, в основании которой лежит равносторонний прямоугольный треугольник.
Тело прямой призмы 2 имеет, по меньшей мере, одно средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы. Верхняя 3 и нижняя 4 крышка имеют, по меньшей мере, по одному средству крепления магнита по центру основания прямой призмы.
Средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы может быть выполнено в виде дополнительных выступов цилиндрической формы, адаптированных для размещения и фиксации в них магнита. Точно также средство крепления магнита по центру основания прямой призмы выполнено в виде дополнительных выступов цилиндрической формы 5, адаптированных для размещения и фиксации в них магнита 1. Такой вариант изображен на фигуре 3. магнит показан в незафиксированном положении, чтобы видно было место его фиксации.
Альтернативно средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы выполнено в виде полого п-образного выступа, расположенного по всей высоте тела прямой призмы, причем каждая крышка имеет прямоугольные пластины, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, по числу п-образных выступов, адаптированные своим размером для вхождения внутрь п-образного выступа и фиксации магнита по центру боковой грани прямой призмы, когда крышки 3 и 4 находятся в сборе с телом прямой призмы. См. фиг. 2.
Альтернативно средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы выполнено в виде двух полых г-образных выступов 6, расположенных по всей высоте тела прямой призмы, причем каждая крышка имеет прямоугольные пластины 7, расположенные перпендикулярно поверхности крышки, по числу пар г-образных выступов, адаптированные своим размером для вхождения внутрь г-образных выступов и фиксации магнита по центру боковой грани прямой призмы, когда крышки 3 и 4 находятся в сборе с телом прямой призмы 2. Прямоугольные пластины 7 изображены на фигуре 5. На фигуре 4 на верхней крышке 3 прямоугольные пластины 7 не показаны, чтобы не загораживать деталь 2. Высота прямоугольных пластин выбирается из расчета, чтобы в собранном состоянии, когда крышки 3 и 4 вставлены в тело призмы 3, магниты, которые находятся в пазах 6, оказались жестко зафиксированы по центрам боковых граней.
Средство крепления крышки к телу прямой призмы выполнено в виде, по меньшей мере, одного штыря 8, расположенного перпендикулярно крышке, а тело прямой призмы имеет ответное углубление 9, адаптированное для плотного размещения в нем штыря 8 каждой крышки. Штыри 8 изображены на фигуре 5. На фигуре 4 на верхней крышке 3 штыри 8 не показаны, чтобы не загораживать деталь 2.
В общем, средство крепления крышки к телу прямой призмы выполнено в виде, множества штырей 8, расположенного перпендикулярно крышке во всех углах крышки, а тело прямой призмы имеет множество ответных углублений 9, адаптированных для плотного размещения в нем штырей каждой крышки.
Каждый штырь может состоять из двух упругих частей. То есть иметь распил на, например, половину своей длины. На фигурах не показано.
В одном из вариантов осуществления полезной модели - как показано на фигуре 3 - тело прямой призмы может иметь толщину тела прямой призмы меньшую в тех местах, которые соответствуют местам, расположенным между выступами, и адаптированными для размещения магнитов. Такое место обозначено как 10.
Еще в одном из вариантов осуществления полезной модели - как показано на фигуре 5 средство крепления магнита по центру основания прямой призмы дополнительно может иметь заглушку 11, адаптированную для фиксации магнита 1. Это может быть цилиндрической формы крышечка, которая просто одевается на выступы цилиндрической формы 5, как показано на фигуре 5, а может иметь иную форму, в том числе иметь фиксирующие штыри заглушки, а выступы цилиндрической формы 5 иметь ответные углубления для размещения и фиксации фиксирующих штырей заглушки. На фигурах не показаны.
Осуществление полезной модели.
Модуль магнитного конструктора собирают следующим образом. (Приводится не ограничивающий сборки полезной модели пример, соответствующий фигурам). Согласно фигуре 6:
Этап А1. Располагают магниты 1 в дополнительных выступах цилиндрической формы 5 в каждой из крышек 3 и 4. При необходимости фиксируют магниты заглушками 11.
Этап А2. На нижнюю крышку 4 фиксируют тело прямой призмы 2.
Этап A3. Располагают магниты 1 в пространстве между двумя полыми г-образными выступами 6, расположенными по всей высоте тела прямой призмы 2. В данном случае размещают три магнита. Магниты располагаются точно напротив центров боковых граней, так как упираются в верхние края прямоугольных пластин 7 нижней крышки 4.
Этап А4. На тело призмы 2 фиксируют верхнюю крышку 3. Нижние края прямоугольных пластин 7 верхней крышки 3 фиксируют магниты точно напротив центров боковых граней.
Этап А5. Используют модуль магнитного конструктора для соединения с аналогичными модулями.
Приведенные варианты осуществления полезной модели являются примерными и позволяют добавлять новые варианты или модифицировать описанные.
Промышленная применимость.
Предлагаемый модуль магнитного конструктора может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения. Возможность осуществления специалистом на практике следует из того, что для каждого признака, включенного в формулу полезной модели на основании описания, известен материальный эквивалент, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели и критерию «полнота раскрытия» для полезной модели.
В соответствии с предложенной полезной моделью заявителям был изготовлен опытный образец модуля магнитного конструктора.
В качестве материала крышек и тела призмы был использован пластик, то есть каждая деталь была изготовлена с помощью термопласт автоматов для литься пластмасс. В качестве магнитов были использованы неодимовые магнитные диски.
Опытная эксплуатация модуля магнитного конструктора показала, что он позволяет:
- фиксировать магниты точно напротив центров оснований и напротив центров боковых граней;
- при необходимости осуществлять разборку всех элементов;
- соединять аналогичные модули магнитного конструктора между собой в единую хорошо фиксирующуюся конструкцию.
Все это, в конечном счете, обеспечивает выполнение достигаемого технического результата - повышение надежности соединения модулей друг с другом за счет обеспечения фиксации магнитов в центре каждой грани.
Преимуществом применения данного модуля магнитного конструктора является также то, что он:
- прост и дешев в изготовлении,
- можно дополнительно использовать силуэты из мягкого металла, чтобы при помощи имеющихся магнитов 1 фиксировать их на внешней поверхности прямой призмы, как на боковых гранях, так на основании,
- можно производить модули любой формы, не только с треугольным основанием, но и, например, кубические.
Рекомендуется широко использовать данную полезную модель в качестве элементов детских конструкторов.