RU2611874C2 - Объемный элемент и лист для его изготовления, соединитель этих элементов и лист для его изготовления, набор для конструирования "йохокуб", содержащий упомянутые объемные элементы и соединители, а также его применение - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к набору для конструирования объемных фигур и его элементам. Предлагается набор, содержащий объемный элемент (или лист для его изготовления), представляющий собой полое тонкостенное тело с плоскими гранями, разделенными ребрами, характеризующийся тем, что в нем: упомянутое тело снабжено парными удлиненными прорезями, выполненными в одной из граней на небольшом расстоянии от ребер и/или с заходом на ребро и/или на другую грань, упомянутое тело имеет по меньшей мере две парные прорези, упомянутые парные прорези проходят не параллельно упомянутым ребрам, и соединитель объемных элементов (или лист для его изготовления), содержащий две полки и перемычку, вместе образующие корытный профиль, характеризующийся тем, что в каждой из упомянутых полок выполнено два продольных выреза до дистального края, ширина упомянутых вырезов составляет от 0,8÷1,4 удвоенной толщины стенок упомянутых объемных элементов, толщина упомянутых полок составляет 0,8÷1,4 ширины прорезей упомянутых объемных элементов. Обеспечивается прочное разъемное соединение объемных элементов конструктора по их граням (поскольку нагрузка при разъединении элементов имеет характер среза, а не изгиба), при этом соединитель не выскакивает из объемного элемента и не проваливается внутрь него. 6 н. и 19 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к набору для конструирования объемных фигур и его элементам.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен конструктор, состоящий из картонных элементов прямоугольной или кубической формы (http://gigibloks.com).

Недостаток известного конструктора состоит в непрочном соединении элементов между собой, что не позволяет использовать их, например, для изготовления объемных фигур, выдерживающих вес ребенка.

Также известен конструктор, состоящий из пластинчатых элементов с прорезями, которые соединяются с помощью пластинчатых соединителей меньшего размера, также снабженных прорезями (http://en.smallable.com/building-sets/18265-grey-architect-building-kit.html).

Недостаток известного конструктора состоит в низкой прочности такого соединения, поскольку для разделения пластинчатых элементов достаточно преодолеть совсем небольшую силу трения между прорезью соединительного элемента и поверхностью пластинчатого элемента.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задача настоящего изобретения состоит в расширении арсенала конструкторов для развития пространственного воображения, моделирования, создания игрушек различной формы, мебели, предметов интерьера, упаковки для хранения и т.п.

Технический результат, позволивший решить вышеуказанную задачу, состоит в том, что предлагаемый соединитель позволяет обеспечить прочное разъемное соединения объемных элементов конструктора по их граням (поскольку нагрузка при разъединении элементов имеет характер среза, а не изгиба), при этом соединитель не выскакивает из объемного элемента и не проваливается внутрь него.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что в состав набора входит объемный элемент, представляющий собой полое тонкостенное тело (под полым телом понимается тело, имеющее полностью или не полностью замкнутую внутреннюю полость) с плоскими гранями, разделенными ребрами, характеризующийся тем, что в нем:

упомянутое тело снабжено парными удлиненными прорезями, выполненными в одной из граней на небольшом расстоянии от ребер, и/или с заходом на ребро, и/или на другую грань,

упомянутое тело имеет по меньшей мере две парные прорези,

упомянутые парные прорези проходят не параллельно упомянутым ребрам.

Объемный элемент может быть изготовлен из любых гибких материалов, обладающих достаточной прочностью, но предпочтительно, когда стенки элемента выполнены из гофрокартона.

Объемный элемент может иметь различную форму, например форму прямой призмы с двумя плоскопараллельными основаниями и тремя, четырьмя, пятью, шестью, семью или восемью боковыми гранями, или форму прямоугольного параллелепипеда, или форму куба.

В одной из предпочтительных форм выполнения упомянутые парные прорези выполнены в каждом ребре.

Предпочтительно, когда упомянутые парные прорези имеют длину меньше трети длины упомянутых граней. В этом случае обеспечивается достаточная прочность каждой из граней на сжатие и изгиб.

Также предпочтительно, когда ширина упомянутых прорезей одинакова по всей их длине. Прорези, как будет понятно среднему специалисту из настоящего текста, предназначены для того, чтобы продевать в них полки соединителя. Поскольку полки имеют постоянную толщину, наиболее плотный контакт между ними и краями прорезей обеспечивается при постоянной толщине прорезей.

Особенно предпочтительно, когда расстояние между упомянутыми параллельными прорезями по существу одинаково у всех парных прорезей. Благодаря этому одинаковые соединители (с одинаковым расстоянием между полками) будут подходить к любой паре прорезей.

Также предпочтительно, когда упомянутые прорези парных прорезей являются по существу параллельными друг другу. В этом случае обеспечивается максимальная экономия материала при вырубке соединителей из листа картона.

Хотя упомянутые парные прорези могут проходить под углом к ребрам, все же предпочтительно, когда они выполнены по существу перпендикулярно упомянутым ребрам. В этом случае соединители могут иметь наиболее простую форму, при которой обеспечивается максимальная экономия материала при вырубке из листа картона.

Также вышеуказанный технический результат достигается благодаря тому, что для изготовления вышеописанного объемного элемента применяется лист, при складывании которого по линиям сгиба и, необязательно, склеивания соприкасающихся частей получают полностью готовый упомянутый объемный элемент.

Лист для изготовления объемного элемента кубической формы может быть выполнен из цельнокроеной детали (см. фиг. 1), имеющей замкнутый контур. Кубический элемент может быть собран из такого листа без дополнительных средств - клея и скотча - только за счет пазов и язычков с большим замком на крышке куба. Соединение частей листа между собой производится по принципу «прорезь-выступ», а в качестве крепежных элементов могут быть использованы язычки, выполненные на концах выступов, вставляемые в параллельные щелевидные прорези на противоположных сторонах цельных прямоугольных листов.

Также вышеуказанный технический результат достигается благодаря тому, что в состав набора входит соединитель вышеописанных объемных элементов, содержащий две полки (под полками понимается часть соединителя, отходящая от перемычки под углом) и перемычку (под перемычкой понимается часть соединителя, с помощью которой полки соединены друг с другом), вместе образующие корытный профиль, характеризующийся тем, что

в каждой из упомянутых полок выполнено два продольных выреза до дистального края (под дистальным краем применительно к соединителю понимается край, наиболее удаленный от перемычки),

ширина упомянутых вырезов составляет от 0,8÷1,4 удвоенной толщины стенок упомянутых объемных элементов,

толщина упомянутых полок составляет 0,8÷1,4 ширины прорезей упомянутых объемных элементов.

В одной из предпочтительных форм выполнения упомянутые полки по существу перпендикулярны плоскости перемычки, соединяющей полки, плоскость перемычки между полками профиля по существу перпендикулярна упомянутым вырезам.

В еще одной предпочтительной форме выполнения упомянутая перемычка с наружной стороны снабжена выступом, захватом или отгибом для пальцев. Такой выступ может быть сформирован, например, посредством выполнения в перемычке С-образного или П-образного разреза и отгибания полученного язычка.

В другой предпочтительной форме выполнения упомянутые полки выполнены сужающимися в дистальном направлении. Под «дистальным» направлением, применительно к соединителю понимается направление от перемычки к концам полок. Благодаря сужению пользователю проще попасть концами полок в прорези.

Дистальный конец упомянутых вырезов в полках предпочтительно выполнен расширяющимся. Благодаря расширению вырезов пользователю проще совместить конец прорези и стенки объемных элементов (концы полок срезаны под углом для беспрепятственного вхождения полок в прорези).

В еще одной предпочтительной форме длина упомянутых вырезов превышает длину прорези, проходящей через ребро упомянутого объемного элемента.

В другой предпочтительной форме одна или обе упомянутые полки вблизи от места соединения с упомянутой перемычкой снабжены вырезом, шириной, по меньшей мере, 0,8 толщины стенок упомянутого объемного элемента.

В одной из особенно предпочтительных форм выполнения соединитель выполнен из картона.

В еще одной предпочтительной форме выполнения длина упомянутых полок меньше или равна половине расстояния от грани до геометрического центра упомянутого объемного элемента.

Вышеупомянутый технический результат достигается благодаря тому, что предлагаемый набор содержит:

по меньшей мере два вышеописанных объемных элемента или листа для их изготовления,

по меньшей мере один вышеописанный соединитель или лист для его изготовления.

Предпочтительно, когда количество упомянутых соединителей больше или равно общему количеству парных прорезей в упомянутых объемных элементах.

Желательно, когда набор содержит по меньшей мере два упомянутых объемных элемента разной формы.

В наборе могут использоваться декоративные детали из картона, выполненные с возможностью крепления к объемным элементам с помощью соединителя, например декоративные детали могут придавать завершенный образ фигуре из объемных элементов, в виде стилизованного робота, сказочного мультперсонажа (декоративные элементы - лицо-маска, руки) т.д.

Вышеупомянутый технический результат также достигается при использовании вышеописанного набора для конструирования, а именно при соединении между собой по меньшей мере двух упомянутых объемных элементов посредством упомянутого соединителя.

В одной из предпочтительных форм выполнения на лицевые поверхности объемных фигур, полученных в результате соединения упомянутых объемных элементов, наносят рисунок.

Далее решение поясняется подробным описанием и изображениями на примере одной из частных форм осуществления изобретения, в которой в качестве объемного элемента выступает куб.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 изображен лист для изготовления объемного элемента кубической формы с 24 прорезями в виде цельнокроеной вырубной детали из картона.

На фиг. 2 изображен лист для изготовления соединителя.

На фиг. 3 изображена схема соединения двух объемных элементов кубической формы между собой с помощью двух соединителей.

На фиг. 4 изображен разрез фигуры, собранной из двух объемных элементов кубической формы с двумя соединителями.

На фиг. 5 изображен лист для изготовления объемного элемента в форме пятигранной призмы в виде цельнокроеной вырубной детали из картона.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Объемный элемент кубической формы собирают путем складывания листа из трехслойного гофрокартона, изображенного на фиг. 1 (или фиг. 5), без применения скотча и клея. Объемный элемент может иметь размер грани, например, 8 см.

Полученный кубический элемент (см. фиг. 3 и 4) представляет собой полое тонкостенное тело с 6-ю плоскими гранями, разделенными 12-ю ребрами, имеющее 24 парные удлиненные прорези, проходящие перпендикулярно через ребра и оканчивающиеся на обеих смежных гранях. Все парные прорези проходят по центру ребер, а расстояние между прорезями каждой пары одинаково.

Также могут быть объемные элементы призматической формы, например в форме пятигранной призмы с 7-ю ребрами (см. фиг. 5).

Соединитель объемных элементов получают посредством гибки листа, изображенного на фиг. 2. Соединитель, полученный таким образом (см. фиг. 3 и 4), содержит две полки и перемычку, вместе образующие корытный профиль, характеризующийся тем, что при этом в каждой из упомянутых полок выполнено два продольных выреза до дистального края; ширина упомянутых вырезов составляет от 0,95 удвоенной толщины стенок упомянутых объемных элементов (т.е. чуть меньше удвоенной толщины стенки объемных элементов - чтобы обеспечить натяг и высокое трение извлечения), толщина упомянутых полок составляет 0,95 (с той же целью).

Набор может содержать, например, 70 или 60 кубических плюс 35 или 30 элементов призматической формы (полукуб) и по 5 соединительных элементов на каждый элемент, упакованных в виде собранных элементов или листов для их изготовления.

Соединительные элементы (так же как и объемные элементы) могут использоваться многократно для моделирования различных форм и фигур.

Как показано на фиг. 4, соединительный элемент одной полкой входит в одну из парных прорезей одного и другого кубического элемента, второй полкой - во вторую парную прорезь одного и другого кубического элемента (фиг. 4), при этом стенки примыкающих граней кубических элементов оказываются в вырезах в полках соединителя.

За счет вырезов (они соответствуют сужению в центре детали на фиг. 2), выполняющих функцию замка, соединитель плотно защелкивается изнутри кубического элемента и крепко держит кубики между собой. Вытащить соединительный элемент без ущерба для него возможно с помощью плоской палочки от эскимо, линейки и др. предметов, аккуратно приподнимая перемычку до тех пор, пока полки соединителей не выйдут из пазов.

Соединительный же элемент предназначен для многократного использования, что позволяет разобрать конструкцию из кубиков без существенного ущерба для самого соединительного элемента и кубиков и заново собрать конструкцию в новой форме.

Хотя сам по себе гофрокартон недостаточно прочен для изготовления крупных изделий, за счет выбора правильного размера объемных элементов и за счет их плотного соединения между собой с помощью крепежных элементов можно получить устойчивую конструкцию, которую, при правильной сборке (по инструкции), можно использовать, в том числе, в качестве детской мебели.

Использование набора детьми развивает моторику рук ребенка, творческое проектное мышление, умение трансформирования форм для создания разнообразных по виду и назначению предметов.

Claims (28)

1. Объемный элемент конструктора, представляющий собой полое тонкостенное тело с плоскими гранями, разделенными ребрами, характеризующийся тем, что в нем:

упомянутое тело снабжено по меньшей мере двумя парными удлиненными прорезями, расположенными не параллельно упомянутым ребрам, упомянутые парные прорези выполнены в одной из граней на небольшом расстоянии от ребер и являются взаимно параллельными, и/или упомянутые парные прорези выполнены с заходом на ребро, и/или упомянутые парные прорези выполнены с заходом на другую грань, упомянутые парные прорези предназначены для соединения с парными прорезями другого элемента посредством одного соединительного элемента.

2. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что его стенки выполнены из гофрокартона.

3. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что он имеет форму прямой призмы с двумя плоскопараллельными основаниями и тремя, четырьмя, пятью, шестью, семью или восемью боковыми гранями, или форму прямоугольного параллелепипеда, или форму куба.

4. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем упомянутые прорези выполнены в каждом ребре.

5. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем упомянутые прорези имеют длину меньше трети длины упомянутых граней.

6. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем ширина упомянутых прорезей одинакова по всей их длине.

7. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем расстояние между упомянутыми прорезями в парах по существу одинаково у всех парных прорезей.

8. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем упомянутые прорези в парах являются по существу параллельными друг другу.

9. Элемент по п. 1, характеризующийся тем, что в нем упомянутые прорези выполнены по существу перпендикулярно упомянутым ребрам.

10. Лист для изготовления объемного элемента конструктора по любому из пп. 1-9, характеризующийся тем, что при его складывании по линиям сгиба и, необязательно, склеивании соприкасающихся частей получают полностью готовый упомянутый объемный элемент.

11. Соединитель объемных элементов конструктора по любому из пп. 1-9, содержащий две полки и перемычку, вместе образующие корытный профиль, характеризующийся тем, что в каждой из упомянутых полок выполнен один продольный вырез до дистального края, ширина упомянутых вырезов составляет от 0,8÷1,4 удвоенной толщины стенок упомянутых объемных элементов, толщина упомянутых полок составляет 0,8÷1,4 ширины прорезей упомянутых объемных элементов.

12. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем упомянутые полки по существу перпендикулярны плоскости перемычки, соединяющей полки, плоскость перемычки между полками профиля по существу перпендикулярна упомянутым вырезам.

13. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем упомянутая перемычка с наружной стороны снабжена выступом, захватом или отгибом для пальцев.

14. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем упомянутые полки выполнены сужающимися в дистальном направлении.

15. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем дистальный конец упомянутых вырезов выполнен расширяющимся.

16. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем длина упомянутых вырезов превышает длину прорезей, проходящих через ребро упомянутого объемного элемента.

17. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем одна или обе упомянутые полки вблизи от места соединения с упомянутой перемычкой снабжены вырезом шириной по меньшей мере 0,8 толщины стенок упомянутого объемного элемента.

18. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что он выполнен из картона.

19. Соединитель по п. 11, характеризующийся тем, что в нем длина упомянутых полок меньше или равна половине расстояния от грани до геометрического центра упомянутого объемного элемента.

20. Лист для изготовления соединителя объемных элементов конструктора по любому из пп. 11-19, характеризующийся тем, что при его складывании по линиям сгиба получают полностью готовый упомянутый соединитель.

21. Набор элементов конструктора, содержащий:

по меньшей мере два объемных элемента конструктора по любому из пп. 1-9или лист по п. 10,

по меньшей мере один соединитель объемных элементов конструктора по любому из пп. 11-19 или лист по п. 20.

22. Набор по п. 21, характеризующийся тем, что в нем количество упомянутых соединителей больше или равно общему количеству парных прорезей в упомянутых объемных элементах.

23. Набор по п. 21, характеризующийся тем, что он содержит по меньшей мере два упомянутых объемных элемента разной формы.

24. Применение набора по любому из пп. 21-23 для конструирования, предусматривающее соединение по меньшей мере двух упомянутых объемных элементов посредством упомянутого соединителя.

25. Применение по п. 24, характеризующееся тем, что на лицевые поверхности объемных фигур, полученных в результате соединения упомянутых объемных элементов конструктора, наносят рисунок.

Images