МОДУЛЬНАЯ СИСТЕМА-КОНСТРУКТОР, ЭЛЕМЕНТ КОНСТРУКЦИИ, СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, КОНЦЕВОЙ ЭЛЕМЕНТ, А ТАКЖЕ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В ТАКОЙ СИСТЕМЕ-КОНСТРУКТОРЕ Российский патент 2016 года по МПК A63H33/10 

Изобретение относится к модульной системе-конструктору, содержащей по меньшей мере два элемента конструкции, а также соединительный элемент, который может съемно соединяться c элементами конструкции, при этом:

соединительный элемент содержит пластинчатое тело, имеющее две плоские поверхности, каждая из которых оснащена соединительным средством, при этом соединительное средство по меньшей мере одной из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны;

по меньшей мере один из двух элементов конструкции содержит по меньшей мере одну поверхность, имеющую по меньшей мере одно отверстие, выполненное с возможностью приема губ соединительного элемента для соединения соединительного элемента и элемента конструкции, при этом размер данного отверстия меньше расстояния между двумя противоположными выступами губ, так что в соединенном состоянии выступы губ соединительного элемента входят в зацепление с поверхностью элемента конструкции вблизи отверстия; и

губы выполнены с возможностью смещения внутрь по меньшей мере вблизи их первых концевых зон под воздействием силы, приложенной к соединительному элементу, так что расстояние между двумя противоположными выступами губ может уменьшаться до величины, меньшей размера отверстия в элементе конструкции, чтобы разблокировать соединение между соединительным элементом и элементом конструкции.

Такая модульная система-конструктор может быть использована, например, в образовательных целях, в качестве игрушки либо для сборки стоек, мебели, конструкций машин и т.п.

Такая модульная система-конструктор известна из документа EP-A1-1598097. Система-конструктор по документу EP-A1-1598097 содержит множество узлов сборной конструкции, а также одну или более соединительных деталей. Узел сборной конструкции по документу EP-A1-1598097 содержит квадратное сборочное отверстие с раструбом, в которое могут помещаться губы соединительной детали. Чтобы разблокировать соединение между соединительной деталью и узлом сборной конструкции, соединительную деталь поворачивают на угол 45°, так что губы продолжаются в диагональном направлении сборочного отверстия, при этом длина диагонали сборочного отверстия превышает расстояние между двумя противоположными выступами, так что соединительную деталь можно извлечь из сборочного отверстия.

Задача изобретения - создать модульную систему-конструктор, с помощью которой элементы конструкции могут соединяться и отсоединяться аналогичным образом, и/или модульную систему-конструктор, с помощью которой можно легко собрать различные сборочные конструкции.

Для этой цели модульная система-конструктор такого типа, о которой говорится в преамбуле, имеет признак согласно изобретению, по которому пластинчатое тело соединительного элемента содержит отверстие, продолжающееся между двумя плоскими поверхностями, при этом данное отверстие пластинчатого тела снабжено эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь, соединенными с губами, при этом язычки отверстия пластинчатого тела смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков из плоскости пластинчатого тела губы смещаются внутрь.

Преимущество такого соединительного элемента заключается в том, что взаимное соединение двух элементов конструкции может выполняться просто, при этом соединение может быть также легко разблокировано с использованием такого соединительного элемента. Разблокирование соединения выполняется просто путем приложения силы к язычкам, при этом губы смещаются внутрь, благодаря чему расстояние между двумя противоположными выступами уменьшается до размера, который меньше размера отверстия в элементе конструкции, так что соединительный элемент можно легко извлечь из отверстия в элементе конструкции.

Если кольцо губ отсутствует, другая поверхность может быть оснащена произвольно выбранным известным добавочным соединительным средством, таким как шпилька, штыреобразное тело, оснащенное резьбой, адгезивное средство, крюки или петли для образования так называемого соединения типа лента-липучка и т.д.

В предпочтительном варианте модульной системы-конструктора соединительное средство каждой из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны.

В другом предпочтительном варианте модульной системы-конструктора согласно изобретению поверхность элемента конструкции оснащена вертикальной кромкой, продолжающейся вокруг отверстия в поверхности, при этом в соединенном состоянии пластинчатое тело соединительного элемента продолжается по меньшей мере частично внутри вертикальной кромки.

В другом варианте модульной системы-конструктора согласно изобретению вертикальная кромка элемента конструкции имеет форму многоугольника.

В последующем варианте модульной системы-конструктора согласно изобретению пластинчатое тело соединительного элемента имеет форму многоугольника, при этом в соединенном состоянии угловые точки пластинчатого тела располагаются в угловых точках вертикальной кромки.

Расстояние между двумя противоположными угловыми точками пластинчатого тела соединительного элемента предпочтительно превышает расстояние между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки элемента конструкции, так что для поворота соединительного элемента в плоскости элемента конструкции требуется усилие, превышающее заданный уровень.

Преимущество в данном случае заключается в том, что два элемента конструкции, таким образом, могут соединяться в большей или меньшей степени в фиксированном положении и в большей или меньшей степени под фиксированным углом относительно друг друга. Поворот возможен тогда, когда относительное вращательное усилие, прикладываемое к соединительному элементу и/или элементу конструкции, превышает заданный уровень, благодаря чему угол между двумя элементами конструкции можно легко изменить без отсоединения соединительного элемента, которое требуется для этой цели. Когда усилие снимается, элементы конструкции будут зафиксированы под новым углом. Заданное усилие может быть равным, например, усилию, необходимому для упругого деформирования пластинчатого тела соединительного элемента и/или вертикальной кромки элемента конструкции.

В альтернативном варианте вертикальная кромка элемента конструкции может иметь разрывы вблизи своих угловых точек.

Преимущество элемента конструкции, оснащенного кромкой, имеющей разрывы, заключается в том, что он прост в изготовлении, например, путем инжекционного формования. При этом также может экономиться материал для изготовления элемента конструкции.

В еще одном варианте модульной системы-конструктора согласно изобретению вертикальная кромка элемента конструкции имеет круглую форму.

В последующем варианте модульной системы-конструктора согласно изобретению пластинчатое тело имеет круглую форму, при этом диаметр пластинчатого тела меньше расстояния между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки элемента конструкции, так что поворот соединительного элемента в плоскости элемента конструкции может выполняться свободно.

Преимущество свободного вращения соединительного элемента в плоскости элемента конструкции заключается в том, что сборочная конструкция тем самым может изготавливаться просто, при этом различные элементы конструкции могут свободно поворачиваться относительно друг друга. Следует отметить, что две противоположные стороны вертикальной кромки следует также рассматривать как определяющие диаметр круглой кромки.

Изобретение дополнительно относится к элементу конструкции, компоненту вышеописанной модульной системы-конструктора, содержащему по меньшей мере одну поверхность, имеющую по меньшей мере одно отверстие, выполненное с возможностью приема губ соединительного элемента для соединения соединительного элемента и элемента конструкции, при этом размер данного отверстия меньше расстояния между двумя противоположными выступами губ, так что в соединенном состоянии выступы губ соединительного элемента входят в зацепление с поверхностью элемента конструкции вблизи отверстия.

Изобретение дополнительно относится к соединительному элементу, компоненту вышеописанной модульной системы-конструктора, содержащему пластинчатое тело, имеющее две плоские поверхности, каждая из которых оснащена соединительным средством, при этом соединительное средство по меньшей мере одной из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны, при этом губы выполнены с возможностью смещения внутрь по меньшей мере вблизи их первой концевой зоны под воздействием силы, приложенной к соединительному элементу, так что расстояние между двумя выступами губ, расположенных противоположно друг другу, может уменьшаться до величины, меньшей размера отверстия в элементе конструкции, чтобы разблокировать соединение между соединительным элементом и элементом конструкции, при этом пластинчатое тело соединительного элемента содержит отверстие, продолжающееся между двумя плоскими поверхностями, при этом данное отверстие пластинчатого тела снабжено эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь, соединенными с губами, при этом язычки отверстия пластинчатого тела смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков из плоскости пластинчатого тела губы смещаются внутрь.

Если кольцо губ отсутствует, другая поверхность может быть оснащена произвольно выбранным известным добавочным соединительным средством, таким как шпилька, штыреобразное тело, оснащенное резьбой, адгезивное средство, крюки или петли для образования так называемого соединения типа лента-липучка и т.д.

Соединительное средство каждой из двух поверхностей предпочтительно содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны.

Изобретение также относится к концевому элементу, содержащему пластинчатое тело, имеющее плоскую поверхность, оснащенную кольцом эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны.

Такой концевой элемент может легко соединяться с одним элементом конструкции тем же способом, что описан выше для соединительного элемента, благодаря чему неиспользованное отверстие в элементе конструкции может быть заполнено. Если поверхность на удалении от губ не оснащена губами, эта поверхность может быть отделана с приданием эстетического вида. Неиспользованные отверстия в элементе конструкции, таким образом, могут быть заполнены с приданием эстетического вида.

Элемент конструкции, и/или соединительный элемент, и/или концевой элемент предпочтительно выполнены из материала, выбранного из группы, содержащей пластик, металл и дерево. Пригодный пластик представляет собой, например, акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS), полипропилен (PP) и/или полиэтилен (PE).

Элемент конструкции, и/или соединительный элемент, и/или концевой элемент, например, могут изготавливаться инжекторным формованием.

Изобретение также относится к инструменту для использования в вышеописанной модульной системе-конструкторе, при этом инструмент содержит корпус, оснащенный по меньшей мере одним штыреобразным телом, выполненным с возможностью смещения язычков отверстия пластинчатого тела из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первых наружных концов язычков.

Используя такой инструмент, к язычкам соединительного элемента может быть приложена вдавливающая сила простым способом с целью отсоединения соединительного элемента.

Изобретение также относится к использованию такого инструмента для отсоединения соединительного элемента путем приложения силы к язычкам соединительного элемента.

Штыреобразное тело предпочтительно продолжается из корпуса под углом, при этом угол составляет от 0 до 90°.

В предпочтительном варианте инструмента согласно изобретению инструмент содержит смещаемый фланец, продолжающийся вокруг штыреобразного тела, при этом фланец может смещаться между первым положением, в котором размер фланца меньше диаметра отверстия элемента конструкции, и вторым положением, в котором размер фланца больше диаметра отверстия, при этом штыреобразное тело может смещаться между первым положением, в котором штыреобразное тело продолжается на первую заданную длину из корпуса, и вторым положением, в котором штыреобразное тело продолжается на вторую заданную длину из корпуса, при этом вторая заданная длина превышает первую заданную длину, при этом штыреобразное тело находится соответственно в первом или втором положении, когда фланец находится соответственно в первом или втором положении.

Изобретение также относится к упаковке, содержащей по меньшей мере один из следующих элементов: элемент конструкции, соединительный элемент, концевой элемент или инструмент, описанные выше.

Далее изобретение будет рассмотрено со ссылкой на чертежи, где

на фиг.1A-1D показаны вид в перспективе, вид сбоку, вид спереди, а также вид в разрезе соединительного элемента модульной системы-конструктора согласно одному варианту осуществления изобретения;

на фиг.2A-2D показаны вид в перспективе, вид сбоку, вид спереди, а также вид в разрезе соединительного элемента модульной системы-конструктора согласно другому варианту осуществления изобретения;

на фиг.3-8 показаны виды в перспективе ряда элементов конструкции модульной системы-конструктора согласно различным вариантам осуществления изобретения;

на фиг.9A, 9B показаны вид в перспективе и вид спереди концевого элемента согласно одному варианту осуществления изобретения;

на фиг.10 показан вид в перспективе сборочной конструкции, построенной с помощью модульной системы-конструктора согласно изобретению;

на фиг.11A-11C показано отсоединение соединительного элемента, представленного на фиг.1;

на фиг.12 показан вид в перспективе инструмента согласно первому варианту осуществления изобретения;

на фиг.13A-13D показан вид в перспективе инструмента согласно второму варианту осуществления изобретения;

на фиг.14A-14D показан другой элемент конструкции модульной системы-конструктора согласно изобретению;

на фиг.15A, 15B показаны вид сбоку и вид в перспективе соединительного элемента модульной системы-конструктора согласно еще одному варианту осуществления изобретения;

на фиг.16A-16C показана стеллажная система, собранная с помощью модульной системы-конструктора согласно изобретению, при этом на фиг. A показан вид в перспективе стеллажной системы, на фиг. B показана часть стеллажной системы подробно, и на фиг. С показано сечение части, представленной на фиг. B;

на фиг.17A, 17B показан стол, собранный с помощью модульной системы-конструктора согласно изобретению, при этом на фиг. A показан вид в перспективе стола, и на фиг. B подробно показана крышка стола.

На фиг.1A-1D показаны соответственно вид в перспективе, вид сбоку, вид спереди, а также вид в разрезе соединительного элемента 1. Соединительный элемент 1 содержит гексагональное пластинчатое тело 2, имеющее две взаимно параллельные плоские поверхности 3a, 3b, каждая из которых оснащена кольцом эластично-поворотных губ 4, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности, и каждая из которых оснащена выступом 5 вблизи первой концевой зоны. Между двумя плоскими поверхностями 3a, 3b в пластинчатом теле 2 проходит отверстие 6, оснащенное эластично-поворотными язычками 7, продолжающимися радиально внутрь, которые соединены с губами 4.

На фиг.2A-2D показаны соответственно вид в перспективе, вид сбоку, вид спереди, а также вид в разрезе соединительного элемента 10 согласно другому варианту осуществления изобретения. Соединительный элемент 10 содержит круглое пластинчатое тело 11, имеющее две взаимно параллельные плоские поверхности 3a, 3b, каждая из которых оснащена кольцом эластично-поворотных губ 4, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности, каждая из которых оснащена выступом 5 вблизи первой концевой зоны. Между двумя плоскими поверхностями 3a, 3b в пластинчатом теле 2 проходит отверстие 6, оснащенное эластично-поворотными язычками 7, продолжающимися радиально внутрь, которые соединены с губами 4.

На фиг.3-8 показан ряд элементов 20, 30, 40, 50, 60, 70 конструкции согласно различным вариантам осуществления изобретения.

На фиг.3 показан элемент 20 конструкции, содержащий пластинчатое тело 21, при этом между двумя наружными поверхностями пластинчатого тела 21 проходит множество отверстий 22. Элемент 20 конструкции может функционировать в виде базовой пластины конструкции, на которой можно построить сборочную конструкцию. Каждая из наружных поверхностей пластинчатого тела 21 выполнена с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет правильную гексагональную форму.

На фиг.4 показан элемент 30 конструкции согласно другому варианту осуществления изобретения, где данный элемент 30 конструкции содержит штангообразное тело 31, причем в наружной поверхности штангообразного тела 31 проходит множество отверстий 22. Каждая из наружных поверхностей штангообразного тела 31 выполнена с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет правильную гексагональную форму и прерывается в окрестности своих угловых точек.

На фиг.5 показан элемент 40 конструкции согласно еще одному варианту осуществления изобретения, при этом данный элемент 40 конструкции содержит гайкообразное тело 41, причем в наружной поверхности гайкообразного тела 41 проходит множество отверстий 22. Каждая из наружных поверхностей гайкообразного тела 41 выполнена с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет правильную гексагональную форму.

На фиг.6A, 6B показан элемент 50 конструкции согласно еще одному варианту осуществления изобретения, при этом данный элемент 50 конструкции содержит тело 51 в форме косоусеченного куба, причем в трех наружных поверхностях корпуса 51 проходит множество отверстий 22. Три наружные поверхности тела 51, оснащенного отверстиями 22, выполнены с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет правильную гексагональную форму. Очевидно, что боковые усеченные поверхности 52a, 52b тела 51 не имеют отверстия 22.

На фиг.7 показан элемент 60 конструкции согласно еще одному варианту осуществления изобретения, при этом данный элемент 60 конструкции содержит кубообразное тело 61, причем в наружной поверхности кубообразного тела 61 проходит множество отверстий 22. Каждая из наружных поверхностей тела 61 выполнена с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет правильную гексагональную форму и прерывается в окрестности своих угловых точек.

На фиг.8 показан элемент 70 конструкции согласно еще одному варианту осуществления изобретения, где данный элемент 70 конструкции содержит удлиненное пластинчатое тело 71 с закругленными наружными концами, при этом в наружной поверхности тела 71 проходит множество отверстий 22. Каждая из наружных поверхностей тела 71 выполнена с вертикальной кромкой 23, продолжающейся вокруг каждого отверстия 22. В данном варианте осуществления вертикальная кромка 23 имеет круглую форму.

На фиг.9 показан концевой элемент 80 согласно одному варианту осуществления изобретения. Такой концевой элемент 80 выполнен в виде соединительного элемента 1, имеющего гексагональное пластинчатое тело 2 с двумя плоскими поверхностями 3a, 3b. Однако в концевом элементе 80 лишь одна поверхность 3a выполнена с кольцом эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности 3a, и каждая снабжена выступом 5 вблизи первой концевой зоны. Другой поверхности 3b придан эстетически привлекательный закругленный вид.

Чтобы обеспечить взаимное соединение двух элементов конструкции, губы 4 соединительного элемента 1 или 10 располагаются в отверстии 22 элемента 20, 30, 40, 50, 60 или 70 конструкции. Расстояние между двумя противоположными выступами 5 губ 4 превышает размер отверстия 22, благодаря чему губы 4 смещаются внутрь вблизи их первых концевых зон, будучи установленными, что возможно потому, что губы 4 являются эластично-поворотными. Когда губы 4 полностью размещены в отверстии 22, губы 4 смещаются наружу в свое исходное, по существу, перпендикулярное положение относительно поверхности, так что выступы 5 входят в зацепление с поверхностью элемента 20, 30, 40, 50, 60 или 70 конструкции вблизи отверстия 22.

На фиг.10 показана сборочная конструкция 90, построенная путем взаимного соединения множества элементов 30, 40, 50 конструкции и концевого элемента 80 с использованием соединительных элементов 1, 10. Очевидно, что можно создать различные типы сборочных конструкций путем взаимного соединения различных элементов конструкции, при этом фиг.10 служит лишь примером иллюстрации.

На фиг.10 и 11 показано, что в соединенном состоянии пластинчатое тело 2 соединительного элемента 1 или 10 проходит по меньшей мере частично внутри вертикальной кромки 23 элемента 20, 30, 40, 50, 60 или 70 конструкции.

Когда гексагональный соединительный элемент 1 соединен с элементом 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции, имеющим гексагональную кромку 23, угловые точки пластинчатого тела 2 соединительного элемента 1 расположены в угловых точках кромки 23. Поскольку расстояние между двумя противоположными угловыми точками пластинчатого тела 2 соединительного элемента 1 превышает расстояние между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки 23 элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции, соединительный элемент 1 фиксируется в установленном положении, благодаря чему имеется возможность взаимно соединить два элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции в заданном положении и под заданным углом. Соединительный элемент 1 может совершать поворот в поверхности элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции при приложении усилия, превышающего заданный уровень. Вращение возможно, поскольку при превышении заданного усилия может происходить упругое деформирование пластинчатого тела 2 соединительного элемента 1 и/или упругое деформирование элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции. Благодаря относительному вращению угол между двумя элементами 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции можно легко отрегулировать без отсоединения для этой цели соединительного элемента 1.

Гексагональный соединительный элемент 1 таким же образом может соединяться с элементом 70 конструкции, имеющим круглую кромку 23. Поскольку расстояние между двумя противоположными угловыми точками пластинчатого тела 2 соединительного элемента 1 меньше диаметра круглой кромки 23 элемента 70 конструкции, соединительный элемент 1 может свободно вращаться в поверхности элемента 70 конструкции.

Когда соединительный элемент 1 на одной стороне соединен с элементом 70 конструкции, имеющим круглую кромку 23, а на другой стороне - с элементом 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции, имеющим гексагональную кромку 23, элемент 70 конструкции может свободно вращаться относительно элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции, при этом данный элемент 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции может жестко устанавливаться относительно других элементов 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции.

Соединительный элемент 10, имеющий круглое пластинчатое тело 2, может дополнительно соединяться с элементами 20, 30, 40, 50, 60 или 70 конструкции. Поскольку диаметр круглого пластинчатого тела 2 соединительного элемента 10 меньше расстояния между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки 23 элемента 20, 30, 40, 50 или 60 конструкции либо диаметра вертикальной кромки 23 элемента 70 конструкции, элементы 20, 30, 40, 50, 60 или 70 конструкции могут свободно вращаться относительно друг друга.

На фиг.11A, 11B показано извлечение соединительного элемента 1 из отверстия 22. Как показано на фиг.11B, губы 4 должны быть смещены внутрь так, чтобы расстояние между противоположными выступами 5 губ 4 уменьшилось до величины, меньшей размера отверстия 22. Внутреннее смещение губ 4 происходит путем приложения вдавливающей силы к язычкам 7, которые под воздействием вдавливающей силы одновременно смещаются из плоскости пластинчатого тела 2 по меньшей мере вблизи первого наружного конца, благодаря чему губы 4, соединенные с язычками 7, смещаются внутрь. Как показано на фиг.11B, эти губы 4, продолжающиеся в противоположном направлении относительно направления смещения язычков 7, смещаются внутрь.

Как показано на фиг.11A-11C, для извлечения соединительного элемента 1 из отверстия 22 можно использовать инструмент 100, сам же инструмент 100 показан на фиг.12. Инструмент 100 содержит корпус в виде ручки 101, при этом ручка 101 содержит два штыреобразных тела 102, 103, с помощью которых язычки 7 отверстия 6 пластинчатого тела 2 могут выдавливаться эластичным образом из плоскости пластинчатого тела 2. Штыреобразное тело 102 в данном случае продолжается параллельно ручке 101, а штыреобразное тело 103 в данном случае продолжается из ручки 101 под углом 90°. Штыреобразное тело 102, продолжающееся параллельно ручке 101, может использоваться простым способом для извлечения соединительного элемента 1 из отверстия 22, если в противоположном отверстии, расположенном в окрестности отверстия 22, не установлен соединительный элемент 1, как показано на фиг.11A и 11B. Выражение «в окрестности» в данном случае означает, что взаимное расстояние между двумя отверстиями 22 меньше длины штыреобразного тела 102. Штыреобразное тело 103, продолжающееся под углом 90°, особенно пригодно для отсоединения соединительного элемента 1 или 10, установленного в отверстии 22 в концевой поверхности элемента 30 конструкции, как показано на фиг.11C. Длина элемента 30 конструкции такова, что невозможно извлечь соединительный элемент 1 или 10 с помощью перпендикулярного штыреобразного тела 102 путем введения этого перпендикулярного штыреобразного тела 102 через отверстие 22 в другую концевую поверхность элемента 30 конструкции. Однако используя отверстие 22, проходящее перпендикулярно относительно отверстия 22 и находящееся в его окрестности в концевой поверхности элемента 30 конструкции, соединительный элемент 1 или 10 можно просто отсоединить с использованием штыреобразного тела 103, продолжающегося под углом 90°. Штыреобразное тело 103 может также предпочтительно применяться, когда противоположное отверстие, расположенное в окрестности отверстия 22, оснащено соединительным элементом.

На фиг.13A-D показан инструмент 110 для извлечения соединительного элемента 1 из отверстия 22 согласно второму варианту осуществления изобретения. Инструмент 110 содержит корпус 111, а также штыреобразное тело 112. Инструмент 110 дополнительно содержит нажимной элемент 113, соединенный с штыреобразным телом 112 посредством соединительного стержня 114, при этом между нажимным элементом 113 и телом 111 вокруг соединительного стержня 114 проходит пружина 115. Путем приложения к нажимному элементу 113 вдавливающей силы штыреобразное тело 112 смещается между первым положением (фиг.13A), в котором штыреобразное тело 112 продолжается на первую заданную длину из тела 111, и вторым положением (фиг.13B), в котором штыреобразное тело 112 продолжается на вторую заданную длину из тела 111, при этом вторая заданная длина превышает первую заданную длину. Одновременно со смещением штыреобразного тела 102 фланец 116 смещается между первым положением (фиг.13A), в котором размер фланца 116 меньше диаметра отверстия 22 элемента 60 конструкции (фиг.13C и 13D), и вторым положением (фиг.13B), в котором размер фланца 116 больше диаметра отверстия 22 элемента 60 конструкции. Поскольку размер фланца 116 во втором положении превышает диаметр отверстия 22, фланец 116 может быть прижат к поверхности элемента конструкции, когда штыреобразное тело 112 выдавливает соединительный элемент 1 из отверстия 22. Соединительный элемент 1, таким образом, можно извлечь из отверстия 22 простым способом.

Следует отметить, что вместо инструментов, которые смещают губы 4 внутрь путем приложения вдавливающей силы к язычкам 7, можно также использовать инструмент, содержащий средство для смещения губ 4 непосредственно внутрь, например, путем расположения такого средства вокруг губ 4 и приложения к ним вдавливающей силы.

На фиг.14A-14D показан элемент 120 конструкции в форме колеса, при этом колесо имеет отверстие 22 в боковой поверхности колеса. Мобильная игрушка 121 может быть создана простым способом, используя такие колесообразные элементы 120 конструкции, соединительные элементы 1 и другие произвольные элементы конструкции, соединительные и концевые элементы.

На фиг.15A, 15B показан соединительный элемент 130, имеющий круглое пластинчатое тело 2 с двумя взаимно параллельными поверхностями 3a, 3b, при этом поверхность 3a оснащена кольцом эластично-поворотных губ 4, продолжающихся по меньшей мере по существу перпендикулярно поверхности, причем каждая из них оснащена выступом 5 вблизи первой концевой зоны. Между двумя плоскими поверхностями 3a, 3b в пластинчатом теле 2 проходит отверстие 6, выполненное с продолжающимися радиально внутрь эластично-поворотными язычками 7, которые соединены с губами 4. Поверхность 3b оснащена другим соединительным средством в виде цилиндра, оснащенного ребрами 131, продолжающимися по стенке цилиндра, так что с использованием ручного соединительного элемента 130 можно осуществить соединение между показанным выше элементом конструкции, выполненным с отверстием 22, с одной стороны, и произвольным другим элементом конструкции, с другой стороны.

На фиг.16A-16C показана стеллажная система 190. Остов стеллажной системы 190 собран путем взаимного соединения множества элементов 30 конструкции с использованием множества соединительных элементов 1. Для взаимного соединения элементов 30 конструкции, вместо соединительных элементов 1 альтернативно или дополнительно могут также использоваться соединительные элементы 11. Альтернативно или дополнительно возможно также использование пригодных элементов конструкции, отличных от элементов 30 конструкции. На верхней стороне стеллажной системы 190 расположена полка 191, которая находится на верхних, горизонтально расположенных элементах 30 конструкции. В требуемых промежуточных местоположениях располагаются полки 192, опирающиеся на соответствующие горизонтально расположенные элементы 30 конструкции, при этом данные полки 192 содержат выемку 193 для размещения в ней вертикально расположенных элементов 30 конструкции. Полки 191, 192 при необходимости могут соединяться с элементами 30 конструкции, при этом для соединения полки 191 (или 192) с элементами 30 конструкции используется соединительный элемент 194. Соединительный элемент 194 содержит гексагональное пластинчатое тело 2, имеющее две взаимно параллельные плоские поверхности 3a, 3b, при этом одна поверхность 3a оснащена кольцом эластично-поворотных губ 4, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности, причем каждая из них оснащена запорным выступом 5 вблизи первой концевой зоны, при этом другая поверхность 3b оснащена цилиндром 195, продолжающимся перпендикулярно поверхности и проходящим в соответствующей цилиндрической полости 196 полки 191 (или 192). Цилиндр 195 соединительного элемента 194 и цилиндрическая полость 196 полки 191 (или 192) в данном случае взаимодействуют в качестве так называемого соединения на шпонках или на штифтах. Используя такой соединительный элемент 194, соединение, таким образом, с одной стороны, может быть реализовано по вышеприведенному описанию и как будет дополнительно описано ниже, а с другой стороны, - с использованием соединения на шпонках или на штифтах. Следует понимать, что одна сторона соединительного элемента 194 является такой же, как две стороны соединительного элемента 1.

На фиг.16A, 16B показано, что в соединенном состоянии пластинчатое тело 2 соединительного элемента 1 продолжается по меньшей мере частично внутри вертикальной кромки 23 элемента 30 конструкции.

На фиг.17A, 17B показан стол 140, оборудованный ножками 30, выполненными из элементов 30 конструкции. Стол содержит крышку 141 стола, оснащенную соединительными элементами 142. На стороне, удаленной от крышки 141 стола, соединительные элементы 142 выполнены в виде соединительного элемента 10, в то время как их сторона, обращенная к крышке 141 стола, не содержит соединительного средства, а жестко соединена с крышкой 141 стола, например, путем приклеивания. Крышка 141 стола, таким образом, может рассматриваться в качестве концевого элемента, имеющего четыре в данном варианте осуществления круглых пластинчатых тела 11, имеющих плоскую поверхность 3A, оснащенную кольцом эластично-поворотных губ 4, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных выступами 5 вблизи первой концевой зоны. Следует отметить, что могут быть также предусмотрены ножки 30 стола, не имеющие отверстий 22 по своей длине, поскольку для соединения с крышкой 141 стола используется только отверстие в крайней верхней концевой поверхности. Такие ножки 30 стола могут иметь эстетически привлекательный вид. Следует дополнительно отметить, что вместо соединительного элемента 142, жестко соединенного с крышкой 141 стола, могут также использоваться соединительный элемент 1, соединительный элемент 10 или соединительный элемент 94, при этом крышка 141 стола может быть оснащена соответствующими отверстиями 22 или цилиндрическими полостями 96.

На фиг.16A-16C и 17A, 17B показано, что различного типа стойки, мебель и т.п. могут быть собраны простым способом с использованием ограниченного числа элементов конструкции и соединительных элементов.

Следует отметить, что предполагается использовать элементы конструкции и соединительные элементы различных форм и размеров, при этом представленные примеры служат лишь в качестве иллюстрации. Благодаря различию форм можно построить различные сборочные конструкции простым способом, например, см. фиг.10. Тем самым стимулируются творческие способности человека, занимающегося построением сборочных конструкций, что может использоваться в образовательных целях. Различные сборочные конструкции в виде, например, стоек и мебели также можно легко собрать. Диаметр кольца или каждого из колец губ произвольного соединительного элемента, а также диаметр отверстия или каждого из отверстий в произвольном элементе конструкции предпочтительно в каждом случае имеет стандартные размеры, так что сборка сборочных конструкций с использованием различного вида элементов конструкций и соединительных элементов согласно изобретению может быть упрощена посредством стандартизации.

Следует также отметить, что изобретение не ограничено вышеописанными примерами вариантов осуществления, но распространяется также на другие варианты в пределах объема прилагаемой формулы изобретения.

Изобретение относится к модульной системе-конструктору, содержащей по меньшей мере два элемента конструкции, а также соединительный элемент, в которой соединительный элемент содержит тело, имеющее две поверхности, каждая из которых оснащена соединительным средством, при этом соединительное средство по меньшей мере одной поверхности содержит кольцо эластично-поворотных губ, оснащенных запорными выступами; по меньшей мере один из двух элементов конструкции содержит отверстие для приема губ соединительного элемента; губы выполнены с возможностью смещения внутрь, чтобы разблокировать соединение между соединительным элементом и элементом конструкции; при этом пластинчатое тело соединительного элемента содержит отверстие, снабженное эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь, соединенными с губами, и язычки смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков губы смещаются внутрь. Обеспечивается повышение фиксации элементов конструктора. 6 н. и 10 з.п. ф-лы, 37 ил.

1. Модульная система-конструктор, содержащая по меньшей мере два элемента конструкции и соединительный элемент, который может разъемно соединяться с элементами конструкции, в которой соединительный элемент содержит пластинчатое тело, имеющее две плоские поверхности, каждая из которых оснащена соединительным средством, при этом соединительное средство по меньшей мере одной из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны; по меньшей мере один из двух элементов конструкции содержит по меньшей мере одну поверхность, имеющую по меньшей мере одно отверстие, выполненное с возможностью приема губ соединительного элемента для соединения соединительного элемента и элемента конструкции, при этом размер данного отверстия меньше расстояния между двумя противоположными выступами губ, так что в соединенном состоянии выступы губ соединительного элемента входят в зацепление с поверхностью элемента конструкции вблизи отверстия; и губы выполнены с возможностью смещения внутрь по меньшей мере вблизи их первых концевых зон под воздействием силы, приложенной к соединительному элементу, так что расстояние между двумя противоположными выступами губ может уменьшаться до величины, меньшей размера отверстия в элементе конструкции, чтобы разблокировать соединение между соединительным элементом и элементом конструкции, отличающаяся тем, что пластинчатое тело соединительного элемента содержит отверстие, продолжающееся между двумя плоскими поверхностями, при этом данное отверстие пластинчатого тела снабжено эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь и соединенными с губами, при этом язычки отверстия пластинчатого тела смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков из плоскости пластинчатого тела губы смещаются внутрь.

2. Модульная система-конструктор по п. 1, в которой поверхность элемента конструкции оснащена вертикальной кромкой, продолжающейся вокруг отверстия в данной поверхности, при этом в соединенном состоянии пластинчатое тело соединительного элемента продолжается по меньшей мере частично внутри вертикальной кромки.

3. Модульная система-конструктор по п. 2, в которой вертикальная кромка элемента конструкции имеет форму многоугольника.

4. Модульная система-конструктор по п. 3, в которой пластинчатое тело соединительного элемента имеет форму многоугольника, при этом в соединенном состоянии угловые точки пластинчатого тела расположены в угловых точках вертикальной кромки.

5. Модульная система-конструктор по п. 4, в которой расстояние между двумя противоположными угловыми точками пластинчатого тела соединительного элемента превышает расстояние между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки элемента конструкции, так что для поворота соединительного элемента в поверхности элемента конструкции требуется усилие, превышающее заданную величину.

6. Модульная система-конструктор по любому из пп. 3-5, в которой вертикальная кромка элемента конструкции имеет разрывы вблизи своих угловых точек.

7. Модульная система-конструктор по п. 2, в которой вертикальная кромка элемента конструкции имеет круглую форму.

8. Модульная система-конструктор по пп. 2, 3 или 7, в которой пластинчатое тело имеет круглую форму, при этом диаметр пластинчатого тела меньше расстояния между двумя противоположными сторонами вертикальной кромки элемента конструкции, так что поворот соединительного элемента в поверхности элемента конструкции может выполняться свободно.

9. Элемент конструкции, являющийся компонентом модульной системы-конструктора по любому из пп. 1-8, содержащий по меньшей мере одну поверхность, имеющую по меньшей мере одно отверстие, выполненное с возможностью приема губ соединительного элемента для соединения соединительного элемента и элемента конструкции, при этом размер данного отверстия меньше расстояния между двумя противоположными выступами губ, так что в соединенном состоянии выступы губ соединительного элемента входят в зацепление с поверхностью элемента конструкции вблизи отверстия.

10. Соединительный элемент, являющийся компонентом модульной системы-конструктора по любому из пп. 1-8, содержащий пластинчатое тело, имеющее две плоские поверхности, каждая из которых оснащена соединительным средством, при этом соединительное средство по меньшей мере одной из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны, причем губы выполнены с возможностью смещения внутрь по меньшей мере вблизи их первой концевой зоны под воздействием силы, приложенной к соединительному элементу, так что расстояние между двумя выступами губ, расположенных противоположно друг другу, может уменьшаться до величины, меньшей размера отверстия в элементе конструкции, чтобы разблокировать соединение между соединительным элементом и элементом конструкции, при этом пластинчатое тело соединительного элемента имеет отверстие, продолжающееся между двумя плоскими поверхностями, где данное отверстие пластинчатого тела снабжено эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь и соединенными с губами, при этом язычки отверстия пластинчатого тела смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков из плоскости пластинчатого тела губы смещаются внутрь.

11. Соединительный элемент по п. 10, в котором соединительное средство каждой из двух поверхностей содержит кольцо эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны.

12. Концевой элемент, содержащий пластинчатое тело, имеющее плоскую поверхность, оснащенную кольцом эластично-поворотных губ, продолжающихся по меньшей мере, по существу, перпендикулярно поверхности и оснащенных запорными выступами вблизи первой концевой зоны, отличающийся тем, что пластинчатое тело соединительного элемента содержит отверстие, продолжающееся между двумя плоскими поверхностями, при этом данное отверстие пластинчатого тела снабжено эластично-поворотными язычками, продолжающимися радиально внутрь и соединенными с губами, при этом язычки отверстия пластинчатого тела смещаются из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первого наружного конца язычков под воздействием силы, которая к ним прикладывается, так что благодаря смещению язычков из плоскости пластинчатого тела губы смещаются внутрь.

13. Инструмент для использования с модульной системой-конструктором по любому из пп. 1-8, при этом инструмент содержит корпус, оснащенный по меньшей мере одним штыреобразным телом, выполненным с возможностью смещения язычков отверстия пластинчатого тела соединительного элемента из плоскости пластинчатого тела по меньшей мере вблизи первых наружных концов язычков.

14. Инструмент по п. 13, в котором штыреобразное тело предпочтительно продолжается из корпуса под углом, при этом угол составляет от 0 до 90°.

15. Инструмент по п. 13 или 14, при этом инструмент содержит смещаемый фланец, продолжающийся вокруг штыреобразного тела, причем фланец может смещаться между первым положением, в котором размер фланца меньше диаметра отверстия элемента конструкции, и вторым положением, в котором размер фланца больше диаметра отверстия элемента конструкции, при этом штыреобразное тело может смещаться между первым положением, в котором штыреобразное тело продолжается на первую заданную длину из корпуса, и вторым положением, в котором штыреобразное тело продолжается на вторую заданную длину из корпуса, где вторая заданная длина превышает первую заданную длину, и при этом штыреобразное тело находится соответственно в первом или втором положении, когда фланец находится соответственно в первом или втором положении.

16. Упаковка, содержащая по меньшей мере один из следующих элементов: элемент конструкции по п. 9; соединительный элемент по п. 10 или 11; концевой элемент по п. 12 и инструмент по любому из пп. 13-15.