КОНСТРУКТОР

Полезная модель относится к игрушечным строительным наборам, в частности, к конструкторам, компоненты которого соединяют с помощью выступов и гнезд (охватываемых и соответствующих охватывающих элементов-соединителей).
Известны конструкторы типа Лего, компоненты которого соединяют путем совмещения и сжатия выступов и углубления. Выступы и углубления имеют гладкую поверхность и удерживаются вместе за счет трения, что приводит к износу компонентов и нестабильности конструкции, особенно повышающейся по мере износа. Также соединение деталей за счет трения повышает требования к стабильности технологии изготовления, так как при нарушении технологии и незначительном изменении размеров трение может уменьшиться и собираемая конструкция окажется нестабильной. Кроме того, варианты взаимной ориентации компонентов ограничены.
Наиболее близким является решение, описанное в RU 31108. Этот компонент конструктора представляет собой многогранник (в частном случае - куб), на некоторых гранях которого выполнены звездообразные выступы (охватываемые соединители), а на других гранях цилиндрические углубления (гнезда или охватывающие соединители). Компоненты собираются путем попарного соединения выступов и углублений и удерживаются за счет трения. Прочность модели обеспечивается только в многослойной конструкции, как отмечено в описании RU 31108. При этом для извлечения детали изнутри надо разобрать более внешние слои. Конструкция из малого количества компонентов может быть нестабильной, причем эта нестабильность может сильно усиливаться по мере износа компонентов вследствие трения.
Задачей является обеспечение большей стабильности при простоте в использовании.
Задача решается тем, что конструктор состоит из компонентов, по меньшей мере часть которых содержат либо охватываемый соединитель, либо охватывающий соединитель, либо любую комбинацию охватываемых и охватывающих соединителей, упомянутые соединители имеют осевую симметрию, наружная поверхность охватываемого соединителя спрофилирована так, что он содержит выступ, шейку и головку, внутренняя поверхность охватывающего соединителя спрофилирована так, что она содержит область для приема головки охватываемого соединителя, по меньшей мере первую область для сопряжения с выступом охватываемого соединителя и первую область, соответствующую шейке охватываемого соединителя, по меньшей мере часть головки охватываемого соединителя имеет диаметр, превышающий минимальный диаметр первой области охватывающего соединителя, соответствующей шейке охватываемого соединителя, охватывающий соединитель выполнен с по меньшей мере одной щелью в плоскости, параллельной его оси, для обеспечения упругого расширения охватывающего соединителя во время прохождения головки охватываемого соединителя через первую область охватывающего соединителя, соответствующую шейке охватываемого соединителя.
По меньшей мере один компонент с охватывающим соединителем может быть выполнен так, что внутренняя поверхность охватывающего соединителя спрофилирована так, что она дополнительно содержит вторую область для сопряжения с выступом охватываемого соединителя и вторую область, соответствующую шейке охватываемого соединителя, вторые области коаксиальны первым областям и обеспечивают возможность присоединения двух охватываемых соединителей с противоположных граней компонента.
По меньшей мере один компонент с охватываемым соединителем может быть выполнен так, что содержит дополнительный охватываемый соединитель, расположенный так, что охватываемые соединители находятся на противолежащих гранях компонента.
Выступ по меньшей мере одного охватываемого соединителя по меньшей мере одного компонента может быть выполнен в форме восьмиугольника, и в по меньшей мере одном охватывающем соединителе первая область для сопряжения с выступом охватываемого соединителя может быть выполнена в форме восьмиугольника.
Выступы охватываемых соединителей могут быть выполнены в форме восьмиугольников, и области охватывающих соединителей для сопряжения с выступами охватываемого соединителя могут быть выполнены в форме восьмиугольников.
Технический результат заключается в обеспечении соединения компонентов конструктора защелкиваемым соединением.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 показан разрез соединения охватываемого и охватывающего соединителей. На фиг. 2 показан разрез соединения двух охватываемых и двухстороннего охватывающего соединителей. На фиг. 3. показан пример воплощения полезной модели, на фиг. 4 - тот же пример с противоположного направления, на фиг. 5 - вид того же примера со стороны основания.
Конструктор состоит из компонентов, хотя бы часть которых содержат либо охватываемый соединитель 10, либо охватывающий соединитель 12, либо любую комбинацию охватываемых 10 и охватывающих 12 соединителей. Таким образом, соединители 10 и 12 являются частями компонентов конструктора и позволяют осуществить разъемное соединение компонентов. Одна из оптимальных конфигураций компонента конструктора показана на фиг. 3, 4, 5.
Каждый из соединителей 10 и 12 имеет осевую симметрию.
Наружная поверхность охватываемого соединителя 10 спрофилирована так, что он содержит выступ 18, шейку 16 и головку 14. Головка 14 проходит от шейки 16 и имеет расширенную область 20. Шейка 16 соединена с головкой 14 и выступом 18. Шейка 16 может иметь коническую форму, как показано на фиг. 1 и 2.
Охватывающий соединитель 12 образован фигурой вращения 28. Фигура вращения 28 может быть выполнена так, что она торцом присоединена к основанию 27. Диаметр фигуры вращения 28 меняется по мере удаления от основания 27.
Внутренняя поверхность охватывающего соединителя 12 (фигуры вращения 28) имеет такие размеры и пропорции, которые позволяют удержать охватываемый соединитель 10. Соответственно внутренняя поверхность охватывающего соединителя 12 спрофилирована так, что она содержит область 30 для приема головки 14 охватываемого соединителя, по меньшей мере первую область 34 для сопряжения с выступом 18 охватываемого соединителя 10, хотя бы первую область 32, соответствующую шейке 16 охватываемого соединителя 10.
Охватывающий соединитель 12 выполнен с по меньшей мере одной щелью 50 в плоскости, параллельной его оси, для обеспечения упругого расширения охватывающего соединителя 12 (фигуры вращения 28) в сторону окружающего зазора 13 во время прохождения головки 14 охватываемого соединителя 10 через область 32 охватывающего соединителя 12, соответствующую шейке 16 охватываемого соединителя 10. Щель 50 может оканчиваться рядом с основанием 27 или может проходить через основание 27. Ширина щели 50 может изменяться в зависимости от расстояния от основания 27.
По меньшей мере один компонент конструктора с охватывающим соединителем 12 может быть выполнен так, что внутренняя поверхность охватывающего соединителя 12 спрофилирована так, что она дополнительно содержит вторую область 34 для сопряжения с выступом 18 охватываемого соединителя 10 и вторую область 32, соответствующую шейке 16 охватываемого соединителя 10. При этом вторые области 32 и 34 коаксиальны первым областям 32 и 34 и обеспечивают возможность присоединения к компоненту с таким двухсторонним охватывающим соединителем 12 двух охватываемых соединителей 10 других компонентов с противоположных граней компонента с охватываемым соединителем 12 (см. фиг. 2, 3, 4).
Хотя бы один компонент конструктора с охватываемым соединителем 10 может быть выполнен так, что содержит дополнительный охватываемый соединитель 10, который расположен так, что охватываемые соединители 10 находятся на противолежащих гранях компонента (фиг. 3 и 4).
По меньшей мере часть головки 14 (области 20) охватываемого соединителя 10 имеет диаметр, превышающий минимальный диаметр первой области 32, соответствующей шейке охватываемого соединителя 12. Под минимальным диаметром первой области 32 в данном случае понимается диаметр отверстия в самом узком месте области 32.
Если выступ 18 охватываемого соединителя 10 или область 34 охватывающего соединителя 12 имеют форму круга в плане, соединители 10 и 12 могут свободно поворачиваться друг относительно друга. Это удобно, если такая возможность предполагается.
Для исключения возможности взаимного поворота соединителей 10 и 12 и вследствие этого повышения стабильности собираемой конструкции выступ 18 хотя бы одного охватываемого соединителя 10 может быть выполнен в форме восьмиугольника в плане (в плоскости, перпендикулярной оси симметрии), и в по меньшей мере одном охватывающем соединителе 12 первая область 34 для сопряжения с выступом охватываемого соединителя 10 тоже выполнена в форме восьмиугольника.
Аналогично повышению стабильности собираемой конструкции способствует то, что выступы 18 всех охватываемых соединителей 10 выполнены в форме восьмиугольников, и области 34 всех охватывающих соединителей 12, выполненные с возможностью сопряжения с выступом 18 охватываемого соединителя 10, выполнены в форме восьмиугольников. Это позволяет компонентам конструктора быть ориентированными друг относительно друга в нескольких дискретных устойчивых положениях.
Компоненты целесообразно изготавливать из пластика, например, из акрилонитрил-бутадиен-стирола или аналогичного полимера. Они могут быть изготовлены с помощью простого двухстороннего инжекционного прессования. Пресс-форма позволяет одновременно изготовить компонент с несколькими охватывающими соединителями 12 и соответствующими охватываемыми соединителями 10 без ограничений.
Конструктор используют следующим образом.
Выбирают два компонента конструктора, один из которых имеет охватывающий соединитель 10, а другой - охватываемый соединитель 12. Совмещают оси соединителей 10 и 12 и путем нажатия вставляют охватываемый соединитель 10 в охватывающий соединитель 12. В момент прохождения головки 14 через область 32, соответствующую шейке 16, внутренняя поверхность соединителя 12 упруго расширяется за счет увеличения ширины щели 50, а после прохождения головки 14 форма внутренней поверхности охватываемого соединителя 12 восстанавливается, надежно удерживая головку 14 от случайного выскальзывания.
Однако при приложении существенной силы для вытягивания охватываемого соединителя 10 из охватываемого соединителя 12 внутренняя поверхность соединителя 12 опять расширяется, и головка 14 выходит наружу.
Если охватываемые соединители 10 выполнены с восьмиугольными выступами 18, а охватывающие соединители 12 - с восьмиугольными областями 34 внутренней поверхности, возможно изменение взаимной ориентации соединителей 10 и 12 путем незначительного вынимания соединителя 10, поворота и возвращения во вставленное положение.
Если охватывающий соединитель 12 выполнен двухсторонним, к нему описанным выше способом могут быть присоединены два компонента с охватываемыми соединителями 10.
Таким образом могут быть собраны и разобраны различные конструкции из любого количества компонентов.