КОНСТРУКТИВНАЯ СИСТЕМА Российский патент 2003 года по МПК A63H33/12 F16B12/02 

Изобретение относится к конструктивной системе, содержащей конструктивные элементы с распределенными по их поверхностям сквозными отверстиями, соединительные детали и крепежные устройства, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом.

В FR 1174756 А описаны U-образные фиксирующие элементы (13), предназначенные для введения через пары отверстий (10) с последующим закреплением удлиненного основания (13) этих элементов путем прижима к стенке фиксирующей пластины (1, 2).

В GB 16858 А, опубликованном в 1912 г., описаны угловой винт и держатель (1, 2), расположенный на определенном расстоянии от внутренней концевой части резьбы.

В GB 461094 А и GB 2241997 А описаны угловой и прямой болты для соединения различных деталей соответственно параллельно и под углом друг к другу.

Однако в этих документах не сказано о том, где находится и что представляет собой упор, и о соединении соединительной рамы между резьбовыми соединительными стойками с целью получения прочных конструктивных элементов, выполняющих различные функции.

Главной целью изобретения является создание простой и гибкой конструктивной системы, пригодной для конструирования различных изделий, например, игрушек, мелких приспособлений, тренажеров, строительных лесов, мебели и т. п.

Указанная цель достигается в конструктивной системе, содержащей конструктивные элементы с распределенными по их поверхностям сквозными отверстиями, соединительные детали, состоящие из соединительных стоек с резьбой, соответствующих по форме отверстиям в конструктивных элементах, и крепежные устройства, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом, причем крепежные устройства выполнены так, что когда они навинчены на соединительные стойки, они плотно прижимают собранные конструктивные элементы к упору на соответствующей соединительной детали, в которой согласно изобретению соединительные детали состоят по меньшей мере из двух соединительных стоек с резьбой, отходящих от общей соединительной рамы, крепежные детали имеют вид соединительных шляпок с резьбой, а соединительные детали выполнены в виде треугольных соединительных рам с упорными поверхностями и соединительными стойками, отходящими перпендикулярно наружу от соответствующих упорных поверхностей.

Соединительные детали и соединительные шляпки могут быть изготовлены дутьевым формованием.

Резьба на соединительных стойках может быть выполнена по всей их длине.

Целесообразно, чтобы наружный диаметр соединительных стоек и диаметр отверстий в конструктивных элементах по существу соответствовали друг другу.

Соединительные стойки могут быть расположены перпендикулярно и/или под косым или острым углом друг к другу.

Целесообразно, чтобы соединительные шляпки имели на своей крышке на заднем конце паз, соответствующий поворотному инструменту.

Также целесообразно, чтобы соединительные шляпки имели гибкую периферийную кромку, проходящую по окружности шляпки на переднем конце.

Соединительные отверстия в конструктивных элементах расположены предпочтительно рядами, расположенными под углом друг к другу.

Торцы соединительных стоек могут быть закрыты или открыты.

Целесообразно, чтобы упорные поверхности были выполнены скругленными.

Упорные поверхности могут быть расположены у внутренних концов наружных резьб.

Соединительные детали могут быть изготовлены инжекционным прессованием.

Далее изобретение описано на примере нескольких предпочтительных вариантов его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
фиг. 1 изображает в аксонометрии два соединенных друг с другом конструктивных элемента с промежуточной соединительной деталью,
фиг. 2 изображает тот же узел в разобранном виде перед соединением его элементов,
фиг.3 изображает разрез по линиям I-I, II-II на фиг.1;
фиг.4 поясняет последовательность соединения деталей друг с другом;
фиг.5 изображает пример использования изобретения для сборки игрушечного автомобиля, вид сверху под некоторым углом;
фиг. 6 изображает тот же игрушечный автомобиль на виде снизу под некоторым углом,
фиг. 7 изображает пример использования изобретения для конструкции детской коляски, вид сверху под некоторым углом;
фиг. 8 изображает ту же детскую коляску на виде снизу под некоторым углом,
фиг.9 м 9А изображают пример выполнения соединительной детали, позволяющей соединять конструктивные элементы в трех разных направлениях;
фиг. 10 и 10А изображают пример выполнения соединительной детали, позволяющей соединять конструктивные элементы под прямыми углами друг к другу;
фиг. 11 изображает в аксонометрии соединительную деталь особой конструкции;
фиг. 12 и 12А изображают пример выполнения крепежного устройства, вид сверху и снизу под некоторым углом.

Конструктивная система 1 содержит требуемое количество конструктивных элементов 2, 2¹, 2², 2³, 2⁴, 2⁵... и т.д., которые могут иметь различную форму и которые снабжены сквозными отверстиями 8, распределенными по их поверхностям, соединительные детали 3, 3¹, 3², 3³ и крепежные устройства 4, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом. Соединительные детали 3-3³ выполнены определенным образом, в частности они состоят из по меньшей мере двух соединительных стоек 6, 7, отходящих от общей рамы 9. Соединительные стойки имеют наружную резьбу 5 (см. фиг.1-8 и 10) и соответствуют по форме отверстиям 8 в конструктивных элементах. Крепежные устройства выполнены в виде крепежных шляпок 4 и имеют внутреннюю резьбу 11, соответствующую наружной резьбе 5 на соединительных стойках 6, 7. Крепежные шляпки выполнены так, что будучи навинчены на соединительные стойки 6, 7, они прижимают конструктивные элементы 2-2⁵, собранные с образованием заданной конфигурации, к упору 12 на соответствующей соединительной детали 3-3³.

Как показано на чертежах, соединительные детали 3, имеющие две соединительные стойки 6, 7, образованы треугольными соединительными рамами 9 со скругленными упорными поверхностями 12 и соединительными стойками 6, 7, 19, отходящими перпендикулярно наружу от соответствующих упорных поверхностей 12. Соединительные рамы 9 могут иметь дополнительные усиливающие элементы 17, например, в виде наружных канавок.

Соединительные детали 3-3³ и соединительные шляпки 4 предпочтительно изготовлены из пластмассы путем дутьевого формования или инжекционного прессования. Однако они могут быть выполнены из другого материала каким-либо другим известным способом формования.

Резьба 5 на соединительных стойках 6, 7 и внутренняя резьба 11 в соединительных шляпках 4 выполнены по всей длине L, А соответственно соединительной стойки 6, 7 и соединительной шляпки 4.

Наружный диаметр D соединительных стоек 6, 7 и диаметр Н отверстий 8 в конструктивных элементах 2-2⁵ по существу соответствуют друг другу.

Соединительные стойки 6, 7 расположены перпендикулярно и/или под косым или острым углом Х друг к другу. На фиг.9, 9А показаны три соединительные стойки 6, 7, 10, отходящие по осям X,Y,Z от общей соединительной детали 3 перпендикулярно друг к другу. Такие стойки особенно удобны для соединения элементов в углах, т.е. для образования угловых соединений.

Каждая соединительная шляпка 4 имеет на своей крышке 13 на заднем конце 4А паз 28 или другую неровность, соответствующие поворотному инструменту 14, например отвертке, шестигранному гаечному ключу и т.п. Благодаря этому можно плотно затягивать шляпки 4, а также ослаблять их затяжку. Для обеспечения предварительной затяжки шляпок 4 и конструктивных элементов 2 шляпки 4 могут иметь гибкую периферийную кромку 15, проходящую по окружности на ее переднем конце 4В.

Соединительные отверстия 8 в конструктивных элементах 2 расположены в ряд 16 и под углом С друг к другу.

На фиг. 11 показан пример выполнения соединительной детали 3² с дополнительной соединительной стойкой 19 на одной удлиненной упорной поверхности 12 этой детали, что позволяет получить жесткое соединение без необходимости использовать несколько соединительных деталей.

На фиг. 11 также видно, что торцы соединительных стоек 6, 7, 19 закрыты крышками 20 в виде сплошных стенок. В противоположность этому на фиг.10 и 10А соединительные детали 6, 7 имеют открытые торцы 22, открывающие их внутреннее пространство 21.

Из приведенного подробного описания предлагаемой системы и ее элементов должны быть понятны их функции. Принцип осуществления соединений конструктивных элементов поясняется на фиг.3, где показано, как шляпка 4 прижимается к конструктивному элементу 2, который, в свою очередь, плотно прижимается к соответствующей упорной поверхности 12 соединительной детали, когда шляпка 4 с внутренней резьбой 11 навинчивается до упора на соответствующую соединительную стойку 6, 7 с наружной резьбой 5. Шляпка 4, показанная на фиг.3 в положении I, навинчена на соединительную стойку 7 лишь с частичной затяжкой, поскольку периферийная кромка 15, имеющая вид полей шляпки, не сильно прижата к расположенному ниже конструктивному элементу 2, а шляпка 4, показанная на фиг.3 в положении II, навинчена на соединительную стойку 6 с максимальной затяжкой, т.е. периферийная кромка 15 этой шляпки пружинит наружу, а шляпка 4 прижата к соответствующему конструктивному элементу 2. Это можно заключить из того факта, что в положении II в образовании резьбового соединения участвует большее количество витков резьбы, чем в положении I.

На фиг. 4 показано, как нужно выполнять сборку и свинчивание друг с другом различных элементов для получения нужного изделия, см. также фиг.5-8, изображающие собранный игрушечный автомобиль 23 и детскую коляску 24. Колеса 25 прикреплены с помощью длинных поворотных осей 26 и шляпок 4, а ручка 27 может крепиться к вертикальным опорам 2⁶. Для крепления осей 26 и ручки 27 они могут проходить через отверстия 8 в конструктивных элементах 2....

Конструктивные элементы 2. . . могут быть выполнены в виде пластин из волокнистого материала, например мазонита, фанеры или ДСП, или из металла, пластмассы или композиционных материалов.

Крепежные устройства 4 могут быть изготовлены из пластмасс, например из найлона, дутьевым формованием или инжекционным прессованием.

Изобретение не ограничивается описанными вариантами его выполнения. Возможны модификации изобретения в объеме его формулы и без отхода от его сущности.

Конструктивная система относится к легкой промышленности и используется в качестве игрушки. Содержит конструктивные элементы со сквозными отверстиями, соединительные детали, состоящие из соединительных стоек с резьбой, и крепежные устройства, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом. Крепежные устройства выполнены так, что когда они навинчены на соединительные стойки, они плотно прижимают собранные конструктивные элементы к упору на соответствующей соединительной детали. Крепежные детали имеют вид соединительных шляпок с резьбой, а соединительные детали выполнены в виде треугольных соединительных рам с упорными поверхностями и соединительными стойками, отходящими перпендикулярно наружу от соответствующих упорных поверхностей. Данный конструктор является простой и гибкой системой, пригодной для конструирования различных изделий. 11 з.п. ф-лы, 12 ил.

1. Конструктивная система, содержащая конструктивные элементы с распределенными по их поверхностям сквозными отверстиями, соединительные детали, состоящие из соединительных стоек с резьбой, соответствующих по форме отверстиям в конструктивных элементах, и крепежные устройства, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом, причем крепежные устройства выполнены так, что когда они навинчены на соединительные стойки, они плотно прижимают собранные конструктивные элементы к упору на соответствующей соединительной детали, отличающаяся тем, что соединительные детали состоят по меньшей мере из двух соединительных стоек с резьбой, отходящих от общей соединительной рамы, крепежные детали имеют вид соединительных шляпок с резьбой, а соединительные детали выполнены в виде треугольных соединительных рам с упорными поверхностями и соединительными стойками, отходящими перпендикулярно наружу от соответствующих упорных поверхностей.2. Конструктивная система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные детали и соединительные шляпки изготовлены дутьевым формованием.3. Конструктивная система по п.1 или 2, отличающаяся тем, что резьба на соединительных стойках выполнена по всей их длине.4. Конструктивная система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что наружный диаметр соединительных стоек и диаметр отверстий в конструктивных элементах по существу соответствуют друг другу.5. Конструктивная система по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что соединительные стойки расположены перпендикулярно и/или под косым или острым углом друг к другу.6. Конструктивная система по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что соединительные шляпки имеют на своей крышке на заднем конце паз, соответствующий поворотному инструменту.7. Конструктивная система по любому из пп.1-6, отличающаяся тем, что соединительные шляпки имеют гибкую периферийную кромку, проходящую по окружности шляпки на переднем конце.8. Конструктивная система по любому из пп.1-7, отличающаяся тем, что соединительные отверстия в конструктивных элементах расположены рядами, расположенными под углом друг к другу.9. Конструктивная система по любому из пп.1-8, отличающаяся тем, что торцы соединительных стоек закрыты или открыты.10. Конструктивная система по любому из пп.1-9, отличающаяся тем, что упорные поверхности выполнены скругленными.11. Конструктивная система по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что упорные поверхности расположены у внутренних концов наружных резьб.12. Конструктивная система по п.1, отличающаяся тем, что соединительные детали изготовлены инжекционным прессованием.