Сборно-разборный конструктор

Сборно-разборный конструктор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Предложенное изобретение относится к области игрушек, а именно к конструкторскому набору, с помощью которого в процессе игры из набора содержащих его деталей вручную собирается конструкция заданных габаритов.

Известен конструктор, состоящий из ряда структурных компонентов, выполненных из заготовок в виде плоских перфорированных пластин, которые собираются в различные модели путем получения из них пространственных деталей и склеивания их друг с другом (см. патент GB 2344770, опубликован 21.06.2000).

Недостатком данного конструктора является то, что для сборки его элементов необходимо использовать скрепляющие вещества, например, такие как клей, что неэкологично, тем более когда конструктор предназначен для детей. Кроме того, склеенные между собой детали конструктора невозможно разобрать, не нарушив их целостности, т.е. такой конструктор имеет ограниченное использование.

Техническим результатом предложенного изобретения является обеспечение многоразовости его использования, а также упрощение процесса сборки и разборки конструктора любых размеров без использования склеивающих материалов при одновременном повышении его компактности при хранении.

Технический результат изобретения достигается благодаря выполнению конструктора сборно-разборным из полых каркасных элементов, соединенных между собой фиксирующими элементами. Каждый каркасный элемент имеет преимущественно призматическую форму и выполнен из перфорированной листовой заготовки. Каждый фиксирующий элемент выполнен в виде трубки из листовой заготовки.

Следует отметить, что каркасные элементы наряду с призматической в некоторых вариантах исполнения изобретения могут иметь цилиндрическую форму, а отверстия выполнены на их боковой поверхности. Преимущественно в собранном виде каркасный элемент имеет четырехугольное или треугольное поперечное сечение. Каждая пара образованных на противоположных гранях, имеющего четырехугольное поперечное сечение каркасного элемента, отверстий выполнена соосными.

В каркасном элементе, имеющем треугольное поперечное сечение, оси образованных на смежных гранях трех отверстий лежат в одной плоскости под углом 120° между собой.

Листовые заготовки, из которых образованы каркасные и фиксирующие элементы, преимущественно выполнены из бумаги (в том числе с добавлением полимерного материала) или картона, при этом листовые заготовки для изготовления трубок имеют шероховатую наружную и/или внутреннюю поверхность для более надежного их сцепления со стенками отверстий каркасных элементов и для заданного сцепления слоев трубки между собой.

Кроме того, на каждой листовой заготовке каркасного элемента могут быть обозначены, например, с помощью вдавливания линии, по которым осуществляют сгиб при образовании пространственного каркасного элемента.

Еще одной отличительной особенностью предложенного конструктора является то, что в один конструктор могут входить каркасные элементы, имеющие разное поперечное сечение, например, в виде треугольника и четырехугольника, что обеспечивает большее разнообразие создаваемых конструкций, поскольку входящие в них каркасные элементы могут соединяться друг с другом не только под прямым углом, но и под углами, составляющими 60° и 120°.

Предложенный конструктор характеризуется малым весом (по сравнению с пластмассовым, а тем более с деревянным аналогами), не занимает много места при хранении, т.к. его конструктивные элементы выполнены из листовых заготовок, причем после использования конструктора по назначению им можно придать первоначальную форму. Для образования из листовых заготовок пространственных деталей не требуется много времени, а скрепление каркасных элементов деталями в виде трубок является простым и надежным, поскольку упругие свойства свернутой и не скрепленной дополнительными средствами бумаги заставляют трубку разворачиваться и тем самым расклинивают ее в отверстиях соединенных с ее помощью деталей.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вариант сборки конструктора; на фиг.2 (а-в) - последовательность изготовления каркасного элемента; на фиг.3 (а-в) - последовательность изготовления фиксирующего элемента; на фиг.4 - узел соединения каркасных элементов с помощью фиксирующего элемента.

Изображенный на фиг.1 вариант выполнения предложенного конструктора содержит полые каркасные элементы 1, имеющие форму прямоугольных параллелепипедов с четырехугольным поперечным сечением, на гранях которых образованы соосные отверстия 2, предназначенные для установки в них фиксирующих элементов, выполненных в виде полых трубок 3, соединяющих между собой в различных направлениях относительно друг друга каркасные элементы 1. Для более надежной фиксации трубок 3 в отверстиях 2 соединяемых каркасных элементов 1 внешняя поверхность трубок 3 имеет шероховатую поверхность.

Каркасные и фиксирующие элементы изготовлены из листового материала, такого, например, как: бумага, картон, бумага с добавлением полимерного материала или подобного им материала, позволяющего производить операции по его трансформированию вручную без использования дополнительных средств. При выборе материала для их изготовления следует руководствоваться следующими требованиями к материалу: обеспечение возможности перфорации, сгибания, способности сохранять приданную им форму и в то же время обеспечивать при необходимости возврат к исходной форме.

Последовательность изготовления каркасных и фиксирующих элементов проиллюстрирована на фиг.2 и 3.

В заготовке 4 для каркасного элемента 1, представляющей собой прямоугольный лист бумаги или картона, предварительно прорубаются отверстия 2 равного диаметра (фиг.2а). Затем в заготовке 4 с выполненными в ней отверстиями 2 продавливаются в поперечном направлении линии 5 на одинаковом расстоянии друг относительно друга, служащие для последующего сгибания в данных местах заготовки 4 для образования каркасного элемента 1. Далее заготовка 4 сгибается в местах продавленных на ней линий 5 (фиг.2б), приобретая вид четырех или трехгранника, при этом противоположные края заготовки 4 объединяются в одну грань, таким образом, одна из граней является двухслойной. В полученном каркасном элементе 1 (фиг.2в) центры отверстий 2 расположены на одинаковом расстоянии друг относительно друга и лежат на одной оси, проходящей вдоль грани каркасного элемента 1.

Трубки 3 изготавливаются из материала, подобного материалу каркасных элементов 1. Они представляют собой свернутые в рулон заготовки 6 бумажных листов (фиг.3а), при этом свернутая трубка (фиг.3б и 3в) обладает упругими свойствами, позволяющими обеспечить ее сцепление путем распирания с поверхностью стенки отверстия 2 каркасного элемента (фиг.1).

Сборка конструктора осуществляется путем установки фиксирующих элементов в виде трубок 3 в образованные на гранях каркасных элементов 1 отверстия 2. При этом трубки 3 перед установкой слегка закручивают для уменьшения их диаметра, затем вставляют в отверстия 2, а после установки слегка поворачивают в направлении раскручивания, при этом увеличивается их наружный диаметр, и поверхностный слой фиксирующего элемента 3 сцепляется с поверхностью стенки отверстия 2 (фиг.4).

Силы трения, возникающие в сопрягаемых узлах, достаточны для того, чтобы собранные конструкции сохраняли форму, при этом сборка и разборка конструкций может происходить многократно.

1. Сборно-разборный конструктор, содержащий полые каркасные элементы, соединенные между собой фиксирующими элементами, при этом каждый каркасный элемент имеет призматическую форму и выполнен из перфорированной листовой заготовки, а каждый фиксирующий элемент выполнен в виде трубки из листовой заготовки, выполненной из бумаги или картона, или бумаги с добавлением полимерного материла и имеющей шероховатую наружную и/или внутреннюю поверхность.

2. Конструктор по п.1, отличающийся тем, что каркасный элемент имеет четырехугольное поперечное сечение.

3. Конструктор по п.1, отличающийся тем, что каркасный элемент имеет треугольное поперечное сечение.

4. Конструктор по п.1, отличающийся тем, что на каждой листовой заготовке каркасного элемента обозначены линии сгиба.