ЭЛЕМЕНТЫ СОЕДИНЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО БЛОКА И КОНСТРУКТОР Российский патент 2000 года по МПК A63H33/08 

Изобретение относится к области производства игрушек, в частности к элементам соединения строительных блоков детских строительных конструкторов.

Известен конструктор, который содержит блоки в виде призм с четырехугольными или треугольными гранями. На гранях блоков выполнены выступы одинаковой толщины с промежутками между ними, ширина которых соответствует толщине выступов. Для повышения надежности соединения на концах выступов выполнены утолщения, ориентированные в сторону промежутков. Оппозитно утолщениям на противоположной стороне концов выступов выполнены выемки. При соединении блоков выступы одного из них входят в промежутки между выступами другого блока, при этом утолщения на концах выступов одного блока совпадают с соответствующими выемками другого блока и фиксируются в них (US 4886477, МПК A 63 H 33/08, 12.12.1989).

Недостатком данного конструктора является то, что необходимая надежность соединения блоков обеспечивается при условии выполнения достаточно высоких требований к точности изготовления выступов и промежутков между ними, что возможно при применении стабильных по свойствам высококачественных пластмасс. Кроме того, конструктор достаточно сложен в изготовлении оснастки, что обусловлено сложной конфигурацией выступа.

Известен также конструктор, который содержит набор строительных блоков, каждый из которых выполнен в виде коробчатого корпуса с дном и боковыми стенками, а выступы и гнезда образованы группой выполненных с возможностью упругого изгиба консолей. При стыковке блоков соответствующие группы консолей входят во взаимодействие упруго деформируя друг друга (RU 2048842, МПК A 63 H 33/08, 27.11.1995).

Недостатком конструктора является то, что блоки имеют только две оппозитно расположенные поверхности для стыковки, что сужает возможности конструктора в части разнообразия комбинаций собираемых из него строительных конструкций.

Одним из наиболее близких аналогов является конструктор, содержащий строительные блоки с соединительными элементами, выполненными на гранях строительных блоков с чередованием указанных элементов и пазов между ними и включающими жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. В известном аналоге блоки соединяются посредством гибких элементов, в частности посредством гибких пластин, симметрично расположенных в основаниях углублений, выполненных в корпусах блоков. При соединении блоков гибкие элементы входят в пазы, образованные боковыми поверхностями жесткого элемента (жесткого выступа), являющегося стенкой углубления в корпусе, и гибкого элемента (гибкой пластины) (DE 1156688, МПК A 63 H 33/08, 31.10.1963).

Недостатком данного конструктора является то, что гибкие элементы выступают за плоскость блока, что делает стыковочную поверхность неустойчивой и непригодной для использования ее в качестве основания конструкции, а также может привести к поломке выступающей части гибкого элемента. Кроме того, стремление отогнутых гибких элементов вернуться в исходное положение приводит к смещению блоков относительно друг друга и неточной стыковке их поверхностей.

Задачей изобретения является создание конструктора с разнообразной формой призматических блоков, которые имеют несколько стыковочных поверхностей с надежными и удобными в использовании элементами для стыковки, что, в свою очередь позволит повысить быстроту и удобство сборки, увеличит разнообразие собираемых конструкций, повысит надежность соединения блоков и точность их стыковки.

Поставленная задача достигается тем, что соединительные элементы строительного блока выполнены на поверхности строительного блока с чередованием указанных элементов и пазов между ними и содержат жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. Ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, при этом гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков.

Поставленная задача достигается также тем, что ширина пазов между основаниями гибких пластин и жестких выступов соответствует толщине гибкой пластины.

Поставленная задача достигается также тем, что жесткие выступы и гибкие пластины расположены на строительных блоках параллельно друг другу с чередованием: один жесткий выступ - две гибкие пластины.

Поставленная задача достигается также тем, что каждая из гибких пластин, кроме крайних, одного строительного блока выполнена с возможностью размещения между боковыми сторонами, соответственно, гибкой пластины и жесткого выступа другого строительного блока.

Поставленная задача достигается также тем, что каждый из жестких выступов одного строительного блока выполнен с возможностью размещения между гибкими пластинами другого строительного блока.

Поставленная задача в конструкторе достигается тем, что конструктор содержит строительные блоки с соединительными элементами. Соединительные элементы выполнены на гранях строительных блоков с чередованием указанных элементов и пазов между ними и включают жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. Строительные блоки выполнены в виде четырехугольных, и/или треугольных, и/или пирамидальных призм, а основания указанных призм выполнены в форме, соответственно, четырехугольников и треугольников с разной длиной сторон и/или в форме правильных четырехугольников и треугольников. Ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, а гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что боковые грани четырехугольных и треугольных призм выполнены прямоугольными и/или в виде параллелограммов.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что треугольные грани пирамидальных призм выполнены с одинаковыми и/или с разными углами между ребрами.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что соединительные элементы выполнены на всех гранях призм.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что соединительные элементы расположены на гранях призм параллельно, перпендикулярно и/или под разными углами, по меньшей мере, к одному из ребер.

Изобретение поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображены соединительные элементы двух стыкуемых строительных блоков,
на фиг. 2 - расположение соединительных элементов в состыкованных строительных блоках,
на фиг. 3 - один из вариантов выполнения строительных блоков в виде четырехугольных призм.

Конструктор содержит строительные блоки 1 и 2, на поверхности которых расположены соединительные элементы, выполненные в виде гибких пластин 3 и жестких выступов 4. Между гибкой пластиной 3 и жестким выступом 4 образован паз 5. Боковая поверхность 6 жесткого выступа 4 выполнена профильной таким образом, что ширина паза 5 между вершинами 7 и 8 соответственно гибкой пластины 3 и жесткого выступа 4 больше его ширины между основаниями 9 и 10 указанных элементов, например, в 1,5-2,5 раза. Причем ширина паза между основаниями гибкой пластины 3 и жесткого выступа 4 соответствует толщине гибкой пластины 3. Профиль боковой поверхности 6 обеспечивает плавный переход от начала паза к его дну 11 и такое же плавное уменьшение ширины паза от его начала к его дну 11, функционально зависящее от формы кривой, образующей боковую поверхность 6. Форма поперечного сечения жесткого выступа 4 выполнена трапециевидной с криволинейными боковыми поверхностями 6. Гибкость гибкой пластины 3 определяется ее толщиной и свойствами материала, из которого изготавливаются строительные блоки. Жесткость жестких выступов 4 определяется не только их толщиной, но и формой поперечного сечения, утолщенного к основанию. Жесткие выступы 4 и гибкие пластины 3 расположены на поверхности строительного блока 1 или 2 параллельно друг другу с чередованием: один жесткий выступ - две гибкие пластины. Гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 имеют продолговатую форму. Преимущественно, длина соединительных элементов соответствует длине стороны строительного блока, однако, может быть и разной, например, больше или меньше длины стороны строительного блока. Вершины 7 и 8 соединительных элементов лежат в одной плоскости и таким образом образуют поверхность строительного блока, что делает его достаточно устойчивым и удобным для сборки.

Строительные блоки 1 или 2 имеют форму преимущественно четырехугольных, треугольных или пирамидальных призм. Основания строительных блоков 1 или 2 могут иметь форму четырехугольников и/или треугольников с неравными сторонами, но, преимущественно, они имеют форму правильных четырехугольников и/или треугольников. Боковые грани 12 четырехугольных и треугольных призм могут быть выполнены в виде прямоугольников и/или параллелограммов, а треугольные грани пирамидальных призм могут быть выполнены с одинаковыми или с разными углами между ребрами. Гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 расположены на гранях призм параллельно друг другу.

По отношению к ребрам в четырехугольных призмах и по отношению к одному из ребер в треугольных и пирамидальных призмах соединительные элементы могут быть расположены параллельно, перпендикулярно или под разными углами к ним. Соединительные элементы выполняются на одной, двух, и более гранях призм, кроме того, они могут быть выполнены на всех гранях призм.

При соединении строительных блоков 1 и 2 гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 одного из них входят в пазы между гибкими пластинами 3 и жесткими выступами 4 другого. По мере продвижения гибких пластин 3 строительного блока 1 в пазах 5 строительного блока 2 за счет взаимодействия с жесткими выступами 4 они изгибаются и принимают форму профиля боковой поверхности 6. Так как гибкие пластины 3 попарно размещаются в одном пазу, входят во взаимодействие друг с другом и с боковыми поверхностями 6 жестких выступов 4, охватывая их с двух сторон, они равномерно деформируются, взаимно уравновешивая создаваемое ими напряжение, которое обеспечивает надежность зацепления и исключает смещение строительных блоков относительно друг друга. Профиль боковых поверхностей 6 обеспечивает такой изгиб гибких пластин 3, который противодействует разъединению строительных блоков 1 и 2 за счет своей скобообразной формы, увеличивая при этом силу трения в соединении. Для соединения строительных блоков нет необходимости в точном совмещении гибких пластин 3 с ответными пазами 5, поскольку ширина последних, например, в 1,5-2,5 раза больше толщины гибких пластин 3, что повышает быстроту и удобство сборки.

Размещение соединительных элементов на всех сторонах строительных блоков и под разными углами к ребрам, а также использование различных по конфигурации призм увеличивает разнообразие строительных конструкций, позволяет создавать сложные композиции.

Форма соединительных элементов позволяет оптимизировать технологию изготовления строительных блоков на основе многогнездной пресс-формы с двумя разъемными поверхностями.

Для уменьшения расхода материала на строительных блоках выполняются щелевидные углубления.

Группа изобретений относится к области производства игрушек и может быть использована в детских строительных конструкторах. Соединительные элементы выполнены на поверхности строительного блока с чередованием указанных элементов и пазов между ними и содержат жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. Ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин. Гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков. Конструктор, содержащий строительные блоки с описанными выше соединительными элементами, характеризуется, в частности, тем, что строительные блоки выполнены в виде четырехугольных, и/или треугольных, и/или пирамидальных призм, а основания указанных призм выполнены в форме соответственно четырехугольников и треугольников с разной длиной сторон и/или в форме правильных четырехугольников и треугольников. Форма соединительных элементов позволяет оптимизировать технологию изготовления строительных блоков на основе многогнездной пресс-формы с двумя разъемными поверхностями. 2 с. и 8 з.п. ф-лы. 3 ил.

1. Соединительные элементы строительного блока, выполненные на поверхности строительного блока с чередованием указанных элементов и пазов между ними и содержащие жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины, отличающиеся тем, что ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, а гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков. 2. Соединительные элементы по п.1, отличающиеся тем, что ширина пазов между основаниями гибких пластин и жестких выступов соответствует толщине гибкой пластины. 3. Соединительные элементы по п.1 или 2, отличающиеся тем, что жесткие выступы и гибкие пластины расположены на строительных блоках параллельно друг другу с чередованием: один жесткий выступ - две гибкие пластины. 4. Соединительные элементы по любому из пп.1 - 3, отличающиеся тем, что каждая из гибких пластин, кроме крайних, одного строительного блока выполнена с возможностью размещения между боковыми сторонами соответственно гибкой пластины и жесткого выступа другого строительного блока. 5. Соединительные элементы по любому из пп.1 - 4, отличающиеся тем, что каждый из жестких выступов одного строительного блока выполнен с возможностью размещения между гибкими пластинами другого строительного блока. 6. Конструктор, содержащий строительные блоки с соединительными элементами, выполненными на гранях строительных блоков с чередованием указанных элементов и пазов между ними и включающими жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины, отличающийся тем, что строительные блоки выполнены в виде четырехугольных, и/или треугольных, и/или пирамидальных призм, а основания указанных призм выполнены в форме соответственно четырехугольников и треугольников с разной длиной сторон и/или в форме правильных четырехугольников и треугольников, при этом ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, а гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков. 7. Конструктор по п. 6, отличающийся тем, что боковые грани четырехугольных и треугольных призм выполнены прямоугольными и/или в виде параллелограммов. 8. Конструктор по п.6, отличающийся тем, что треугольные грани пирамидальных призм выполнены с одинаковыми и/или с разными углами между ребрами. 9. Конструктор по любому из пп.6 - 8, отличающийся тем, что соединительные элементы выполнены на всех гранях призм. 10. Конструктор по любому и пп.6 - 9, отличающийся тем, что соединительные элементы расположены на гранях призм параллельно, перпендикулярно и/или под разными углами, по меньшей мере, к одному из ребер.