СПИРОГРАФ Российский патент 2024 года по МПК B43L9/00 B43L11/08 B43L13/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к инструментам для рисования, в частности к инструментам для рисования узоров и геометрических фигур, в частности, к спирографу [B43L11/00, B43L11/05, B43L13/00, B43L13/041].

Уровень техники

Спирограф представляет собой основу-рамку прямоугольной, круглой или любой другой формы с одним или несколькими отверстиями, разного диаметра, с зубчатыми краями на внутренней окружности, в которой установлено с возможностью вращения несколько зубчатых дисков с отверстиями для стержня карандаша или ручки. Спирограф предназначен для рисования различных геометрических узоров, что способствует развитию моторики, воображения, пространственного и логического мышления у детей.

Так, из уровня техники известен Инструмент для рисования изогнутых или смешанных линий [CH470981A, опубл. 15.04.1969], содержит основной элемент, состоящий из неподвижного основания квадратной формы шарнирно соединенное с фиксирующим окном, а также три вторичных пластиковых зубчатых кольца и снабжены периферийными желобами выступающими вниз, каждое зубчатое кольцо также снабжено множеством отверстий, причем диаметры отверстий уменьшаются при переходе от верхней поверхности к нижней поверхности кольца. 

Основными недостатками данного аналога являются: низкий уровень износостойкости и отсутствие защиты зубчатого кольца от повреждений, что приводит к поломкам деталей, вызванные тем, что пластик тонкий и мягкий, а также не защищен чехлом или корпусом, а также малая устойчивость зубчатых колец внутри фиксирующей рамки, поскольку фиксирующая рамка никак не удерживает зубчатые кольца, что приводит к выходу зубчатых колец за пределы корпуса.

Из уровня техники также известен Спирограф Play-IT [https://goo.su/DzNaNW], содержит складывающийся корпус, выполненный из пластика, имеющий три части, включающие неподвижное основание и фиксирующую рамку, при этом в корпусе хранятся несколько пластиковых шестеренчатых зубчатых колец с множеством отверстий.

Основным недостатком данного аналога является: короткий срок эксплуатации и быстрая потеря эстетичного вида, вызванный тем, что корпус выполнен пластиковым, поскольку пластик более подвержен воздействию внешних факторов, что приводит к образованию царапин и трещин на корпусе, а также неудобство процесса нанесения рисунка, вызванное низким уровнем устойчивости зубчатых колец внутри фиксирующей рамки, поскольку фиксирующая рамка выполнена однослойной и не удерживает зубчатые кольца, что приводит к выходу зубчатых колец за пределы корпуса.

В качестве наиболее близкого аналога заявителем рассматривается МежполушарнАЯ доскА для детей, спирограф для рисования [https://goo.su/rs6G], содержащий деревянную рамку, выполненную с возможностью рисовать одновременно двумя руками, а также зубчатые диски с множеством отверстий, при этом зубчатые элементы выполнены из дерева.

Но он обладает рядом недостатков, такие как: трудность и неудобство процесса нанесения рисунка одновременно двумя руками, что приводит к плохому качеству тренировки амбидекстрии, вызванное тем, что периодически происходит прерывание процесса рисования, поскольку, диски и деревянная рамка выполнены однослойными, плохо цепляются и вылетают за пределы деревянной рамки, при этом имеет низкий срок эксплуатации, что приводит к быстрому повреждению деталей, поскольку детали не защищены чехлом или корпусом.

Раскрытие сущности изобретения

Техническая проблема, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в создании двуручного спирографа, лишенного вышеуказанных недостатков.

Указанную техническую проблему решается спирограф, содержащий складной корпус с двумя шарнирно соединенными частями корпуса, каждая из которых включает в себя неподвижное основание, при этом по периметру корпуса размещена фиксирующая рамка, внутри которой размещено зубчатое кольцо, внутри которого размещен зубчатый диск с отверстиями для вмещения стержня пишущих принадлежностей или стилуса, при этом внутренняя периферия фиксирующей рамки оснащена внутренними зубьями фиксирующей рамки, выполненными с возможностью зацепления с зубьями внешней периферии зубчатого кольца, выполненными на его внешней периферии, при этом внутренняя периферия зубчатого кольца оснащена внутренними зубьями кольца, выполненными с возможностью зацепления с внешними зубьями зубчатого диска, выполненными на его внешней периферии, при этом фиксирующая рамка выполнена с защитным выступом рамки, проходящим по ее внутренней периферии над внутренними зубьями фиксирующей рамки так, что полностью закрывают их сверху, и зубчатое кольцо выполнено с защитным выступом зубчатого кольца, проходящим по его защитной внутренней периферии над внутренними зубьями кольца так, что полностью закрывают их сверху.

В частности, указанный корпус выполнен из древесного или полимерного материала.

В частности, неподвижное основание выполнено прямоугольной формы.

В частности, внешняя сторона неподвижного основания выполнена прорезиненной.

В частности, фиксирующая рамка выполнена из древесного или полимерного материала.

В частности, фиксирующая рамка выполнена прямоугольной формы.

В частности, зубчатое кольцо, выполнено из древесного или полимерного материала.

В частности, в корпусе может быть несколько зубчатых колец.

В частности, в корпусе может быть несколько зубчатых дисков.

В частности, зубчатые диски выполнены из древесного или полимерного материала.

В частности, толщина защитного выступа фиксирующей рамки соответствует толщине зубчатого диска.

Техническими результатами заявленного изобретения является возможность рисования двумя руками одновременно, возможность тренировки амбидекстрии у пользователя, возможность хранения зубчатых дисков в корпусе спирографа, и более надежное закрепление зубчатого кольца и зубчатого диска в корпусе спирографа.

Объективным показателем обеспечения возможности рисования двумя руками является обеспечение такой возможности в заявленном решении. Указанная возможности рисования двумя руками обеспечивается за счет выполнения спирографа с двумя зонами для рисования, образованными внешней рамкой, зубчатым кольцом и диском.

Объективным показателем обеспечения возможности тренировки амбидекстрии у пользователя является возможность задействования точных движений и мелкой моторики обоих рук пользователя при использовании заявленного спирографа. В повседневной жизни большинство людей имеют ведущую руку, которую они используют для большинства повседневных задач. Однако, несмотря на традиционные предпочтения, существует возможность развивать амбидекстрию - способность использовать обе руки одинаково эффективно. Тренировка амбидекстрии осуществляется деятельностью, задействующую точные движения и мелкую моторику обоих рук пользователя, в частности рисование узоров в спирографе. Более того, тренировка амбидекстрии может стимулировать развитие межполушарных связей в мозгу. При использовании обеих рук мозг пользователя вынужден активно взаимодействовать с обеими половинами, укрепляя связи между ними. Это может улучшить когнитивный потенциал пользователя, повысив уровень внимания, концентрации и творческого мышления.

Объективным показателем обеспечения возможности хранения зубчатых дисков в корпусе спирографа является обеспечение такой возможности в заявленном решении. Указанная возможности хранения зубчатых дисков в корпусе спирографа обеспечивается за счет выполнения корпуса складывающимся, а фиксирующих рамок и зубчатого кольца с верхним защитным выступом, в результате чего в корпусе образуется полость для хранения зубчатых дисков и колец.

Большая надежность закрепления зубчатого кольца и зубчатого диска в корпусе спирографа объективно проявляется в устранении по меньше мере части факторов, способных привести к выходу зубчатого кольца и зубчатого диска из зацепления и выпадению из корпуса.

Краткое описание чертежей.

На фиг. 1 показан заявленный спирограф, вид сверху.

На фиг. 2 схематично показано взаимное расположение фиксирующей рамки, зубчатого диска и зубчатого кольца заявленного спирографа в поперечном сечении.

На фигурах обозначено: 1 - корпус; 2 - зубчатое кольцо; 3 - зубчатый диск; 4 - петли; 5 - фиксирующий элемент; 6 - основание; 7 - фиксирующая рамка; 8 - дополнительные петли; 9 - зажимы; 10 - внутренние зубья фиксирующей рамки; 11 - защитный выступ фиксирующей рамки; 12 - внешняя периферия зубчатого кольца; 13 - защитный выступ зубчатого кольца.

Осуществление изобретение

Спирограф содержит корпус 1, выполненный их двух частей, в каждой из которых размещено зубчатое кольцо 2, на внутренней окружности которого выполнены зубья, зацепленные с зубьями зубчатого диска 3.

Корпус 1 выполнен из твердого материала, например, фанеры или пластика. Предпочтительно, корпус 1 выполнен из березовой фанеры.

Деревянные игрушки не только экологичны, но и способствуют развитию детей благодаря уникальной текстуре и структуре поверхности. Изготавливаемые из натурального и биоразлагаемого материала, они значительно снижают экологическое воздействие по сравнению с пластиковыми аналогами. Более того, они не содержат вредных химических веществ и могут быть утилизированы без вреда для окружающей среды. Текстура поверхности деревянных игрушек уникальна и приятна на ощупь. Это стимулирует тактильные ощущения у детей, помогая развивать их чувственное восприятие и моторику. Деревянные игрушки создают тактильный опыт, который важен для развития детей и способствует их физическому и сенсорному развитию.

Выполнение корпуса из двух складных частей обеспечивает возможность компактного хранения внутри сложенного спирографа, транспортировку, а такжезащиту от любых повреждений зубчатого диска и зубчатого кольца, что, в частности, позволяет продлить срок их эксплуатации.

Корпус 1 содержит две части, выполненные с возможностью нанесения рисунка одновременно двумя руками, а также шарнирно соединенные с помощью петлей 4,, с возможностью складывать части корпуса 1. Обе части предпочтительно идентичны друг другу. На торцах каждой части корпуса 1 смонтированы части фиксирующего элемента 5, выполненного, например, в виде куркового замка, с возможностью фиксации корпуса 1 в закрытом положении. Каждая из частей корпуса 1содержит основание 6 и фиксирующую рамку 7 выполненные с возможностью размещения на лицевой стороне основания 6 и внутри фиксирующей рамки 7 зубчатого кольца 2 и зубчатого диска 3.

Основание 6 выполнено предпочтительно с прямоугольной формой.

В одном из примеров осуществления, наружная поверхность основания 6 выполнена прорезиненной, то есть покрытой слоем каучукового материла (не показано на чертежах), что увеличивает силу трения между поверхностью корпуса и опорной поверхностью, а также оказывает дополнительное демпфирующее воздействие для лучшей защиты сложенного спирографа.

Также возможен вариант осуществления, в котором наружная к поверхности основания прикреплен не сплошной слой каучукового материала, а отдельные каучуковые элементы, например, в виде ножек или декоративных элементов.

С лицевой стороны верхней части основания 6 закреплена фиксирующая рамка 7, предпочтительно закреплена с возможностью отсоединения от корпуса, в частности, с помощью дополнительных петель 8, выполненных из металла, с возможностью перемещения фиксирующей рамки 7 из горизонтального положения в вертикальное положение. Фиксация и удерживание фиксирующей рамки 7 на лицевой части основания 6, происходит с помощью зажимов 9, что обеспечивает жесткое соединение основания 6 и фиксирующей рамки 7.

Фиксирующая рамка 7 выполнена из твердого материала, например, фанеры или пластика. Предпочтительно, фиксирующая рамка 7 выполнена из березовой фанеры. Фиксирующая рамка 7 содержит внутренние зубья 10 фиксирующей рамки и защитный выступ 11. Внутренние зубья 10 фиксирующей рамкивыполнены с множеством зубьев, расположенных по внутренней периферии фиксирующей рамки, с возможностью находиться в зацеплении с зубчатым кольцом 2. Поверх внутренних зубьев 10 фиксирующей рамки расположен защитный выступ 11 фиксирующей рамки, например, прикреплен посредством клеевого соединения или выполнен с фиксирующей рамкой, как одно целое. Причем защитный выступ 11 фиксирующей рамки выполнен с меньшим внутренним периметром, чем внутренний периметр внутренних зубьев 10 фиксирующей рамки так, что защитный выступ полностью закрывают зубья сверху, за счет чего препятствует выходу из зацепления кольца и рамки. Иными словами, защитный выступ 11 фиксирующей рамки выполняет функцию ограничителя перемещения зубчатого кольца, что обеспечивает устойчивость зубчатого кольца 2 внутри фиксирующей рамки 7 и исключает выпадение зубчатого кольца 2 в процессе нанесения рисунка, при этом описанное двухуровневое выполнение увеличивает размер полости, образуемой в части корпуса, что обеспечивает возможность хранения множества зубчатых дисков и колец внутри сложенного спирографа.

Зубчатое кольцо 2, может быть покрыто лаком и выполнено из твердого материала, например, фанеры или пластика. Предпочтительно, зубчатое кольцо 2 выполнено из березовой фанеры. Зубчатое кольцо 2 выполнено с возможностью снятия и замены в корпусе. В комплекте со спирографом может быть несколько зубчатых колец 2, в частности, имеющие форму и размеры, отличающиеся от вышеописанного зубчатого кольца, например, овальной формы или треугольника со скругленными углами. Зубчатое кольцо 2 выполнено двухуровневым и содержит внешнюю периферию 12 и защитный выступ13. Данное двухуровневое выполнение зубчатого кольца 2 обеспечивает плотное сцепление с зубчатым диском 3, который получает дополнительное беспрепятственное передвижение зубчатого диска 3 внутри зубчатого кольца 2, что предотвращает выход зубчатого диска 3 за пределы корпуса в процессе нанесения рисунка. Внешняя периферия 12 зубчатого кольца по внутреннему и внешнему периметру имеет множество зубьев. На внутреннюю периферию зубчатого кольца закреплен защитный внутренний выступ 13 зубчатого кольца посредством клеевого соединения, а также возможно выполнение из цельного элемента. Защитный выступ 13 зубчатого кольца выполнен в роли ограничителя, что обеспечивает устойчивость зубчатого диска 3 внутри зубчатого кольца 2 и исключает выпадение зубчатого диска 3 в процессе нанесения рисунка. Защитный внутренний выступ 13 зубчатого кольца выполнен с меньшим внутренним периметром, чем внутренний периметр внешней периферии 12 зубчатого кольца, так что зубчатое кольцо выполнено с защитным выступом зубчатого кольца, проходящим по его защитной внутренней периферии над внутренними зубьями кольца так, что полностью закрывают их сверху.

Предпочтительно зубчатое кольцо 2 выполнено цельным, например, с помощью литья или лазерной резки. Зубья зубчатого диска 3 и зубчатого кольца 2 выполнены с возможностью находиться в зацеплении и оставаться в зацеплении при перемещении зубчатого кольца 2 внутри корпуса 1.

Зубчатый диск 3 выполнен из твердого материала, например, фанеры или пластика. Предпочтительно, зубчатый диск 3 выполнен из березовой фанеры. В комплекте со спирографом может быть несколько зубчатых дисков 3 разного диаметра, также разной формы. Зубчатый диск 3 выполнен плоской дискообразной формы и предпочтительно может быть покрыт лаком. По внешнему периметру зубчатого диска 3 расположены множество зубьев. Зубчатый диск 3 имеет несколько отверстий, предпочтительно расположенных на линии спирали, выполненных с возможностью вмещения пишущего конца ручки, карандаша, фломастера или стилуса. Таким образом, зубчатый диск 3 выполнен с возможность перемещения внутри зубчатого кольца 2 при движении пишущего конца ручки, карандаша или фломастера и приведения при этом в движение не только зубчатого диска, но и зубчатого кольца.

Устройство работает следующим образом

Необходимо поставить на ровную поверхность спирограф. Открыть складывающийся корпус, разложив на две части, в каждой из частей поднять фиксирующую рамку. Далее необходимо зафиксировать лист бумаги на ровной поверхности неподвижного основания. Поверх листа бумаги опускается фиксирующая рамка и сцепляется с неподвижным основанием. Следом на лист бумаги опускается зубчатое кольцо и вставляется так, чтобы зубья кольца соединились с внутренними зубьями фиксирующей рамки, тогда как защитный выступ фиксирующей рамки будет накрывать и плотно прижимать внешнюю периферию зубчатого кольца. Далее на лист бумаги, внутрь зубчатого кольца опускается зубчатый диск и вставляется так, чтобы внешняя периферия зубчатого кольца соединились с зубчиками диска, тогда как защитная внутренняя периферия зубчатого кольцабудет накрывать и плотно прижимать зубчики диска. В любое из отверстий необходимо поместить пишущий предмет, например, карандаш, ручку или фломастер и начинать совершать плавные вращательные движения. Через несколько оборотов спиралевидного орнамента узор замкнется в начальной точке. Данный процесс совершается сразу двумя руками пользователя. Рисовать можно как синхронно, так и в разные стороны, выбирать как одинаковые круги, так и разные по диаметру в каждую из сторонспирографа. По окончанию процесса нанесения рисунка, можно собрать все зубчатые диски и кольца, поместить внутрь корпуса и закрыть, для дальнейшего безопасного хранения или перемещения.

Тестирование предложенного спирографа было проведено в период с 1 сентября 2022 года по 31 ноября 2022 года.

Фабрика развивающих игрушек ALATOYS, производство которой расположено в городе Йошкар-Ола, провела исследование, в котором научным путём доказала, что данный спирограф, имеет положительный эффект на развитие амбидекстрии детей.

Перед началом исследования все дети прошли тесты на память, логику, внимание, воображение, а также на возможность пользования противоположной рукой. После чего их разделили на 2 группы: одни использовали спирограф на протяжении всего периода, а другие его не использовали.

Согласно первичному замеру, до исследования детям удавалось запомнить до 5-6 объектов (слов, цифр или символов) в процессе тестирования. После 14 дней регулярного рисования, дети за то же время могли запомнить 8-9 разных элементов, что свидетельствует о росте объема кратковременной памяти более, чем на 30% уже за такой короткий срок.

После этого при повторных замерах, у первой группы зафиксировали более высокую мозговую активность и развитие амбидекстрии. Они лучше запоминали информацию, быстрее решали задания и проходили тесты, чем те, кто был во второй группе. Это позволило научно подтвердить, что спирограф является развивающими, поскольку детям было удобно его использовать, что также доказывает его устойчивость и всех элементов находящихся внутри спирографа.

Таким образом, конструктивное выполнение заявляемого изобретения, а именно спирографа обеспечивает возможность рисования двумя руками за счет наличия двух независимых зон рисования для правой и левой руки пользователя. В результате также обеспечивается возможность тренировки амбидекстрии у пользователя, то есть, выработанной способности пользователя выполнять двигательные действия правой и левой рукой без выделения единсвенной ведущей руки. Кроме того, обеспечивается более устойчивое размещение зубчатого диска для рисования в корпусе спирографа, возможность защищенного хранения зубчатых дисков в корпусе спирографа.

Изобретение относится к инструментам для рисования, в частности к инструментам для рисования узоров и геометрических фигур, в частности к спирографу. Спирограф содержит складной корпус с двумя шарнирно соединенными частями корпуса, каждая из которых включает в себя неподвижное основание. По периметру корпуса размещена фиксирующая рамка, внутри которой размещено зубчатое кольцо, внутри которого размещен зубчатый диск с отверстиями для вмещения стержня пишущих принадлежностей. Внутренняя периферия фиксирующей рамки оснащена внутренними зубьями фиксирующей рамки, выполненными с возможностью зацепления с зубьями внешней периферии зубчатого кольца, выполненными на его внешней периферии. Внутренняя периферия зубчатого кольца оснащена внутренними зубьями кольца, выполненными с возможностью зацепления с внешними зубьями зубчатого диска, выполненными на его внешней периферии. Фиксирующая рамка выполнена с защитным выступом рамки, проходящим по ее внутренней периферии над внутренними зубьями фиксирующей рамки так, что полностью закрывают их сверху, и зубчатое кольцо выполнено с защитным выступом зубчатого кольца, проходящим по его защитной внутренней периферии над внутренними зубьями кольца так, что полностью закрывают их сверху. Техническими результатами заявленного изобретения является возможность рисования двумя руками одновременно, возможность тренировки амбидекстрии у пользователя, возможность хранения зубчатых дисков в корпусе спирографа и более надежное закрепление зубчатого кольца и зубчатого диска в корпусе спирографа. 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Спирограф, содержащий складной корпус с двумя шарнирно соединенными частями корпуса, каждая из которых включает в себя неподвижное основание, при этом по периметру корпуса размещена фиксирующая рамка, внутри которой размещено зубчатое кольцо, внутри которого размещен зубчатый диск с отверстиями для вмещения стержня пишущих принадлежностей, при этом внутренняя периферия фиксирующей рамки оснащена внутренними зубьями фиксирующей рамки, выполненными с возможностью зацепления с зубьями внешней периферии зубчатого кольца, выполненными на его внешней периферии, при этом внутренняя периферия зубчатого кольца оснащена внутренними зубьями кольца, выполненными с возможностью зацепления с внешними зубьями зубчатого диска, выполненными на его внешней периферии, при этом фиксирующая рамка выполнена с защитным выступом рамки, проходящим по ее внутренней периферии над внутренними зубьями фиксирующей рамки так, что полностью закрывают их сверху, и зубчатое кольцо выполнено с защитным выступом зубчатого кольца, проходящим по его защитной внутренней периферии над внутренними зубьями кольца так, что полностью закрывают их сверху.

2. Спирограф по п.1, в котором указанный корпус выполнен из древесного или полимерного материала.

3. Спирограф по п.1, в котором неподвижное основание выполнено прямоугольной формы.

4. Спирограф по п.1, в котором внешняя сторона неподвижного основания выполнена прорезиненной.

5. Спирограф по п.1, в котором фиксирующая рамка выполнена из древесного или полимерного материала.

6. Спирограф по п.1, в котором фиксирующая рамка выполнена прямоугольной формы.

7. Спирограф по п.1, в котором зубчатое кольцо выполнено из древесного или полимерного материала.

8. Спирограф по п.1, в котором в каждой части корпуса размещено несколько зубчатых колец.

9. Спирограф по п.1, в котором в каждой части корпуса размещено несколько зубчатых дисков.

10. Спирограф по п.1, в котором зубчатые диски выполнены из древесного или полимерного материала.

11. Спирограф по п.1, в котором толщина защитного выступа фиксирующей рамки соответствует толщине зубчатого диска.