RU2817513C1 - Connecting assembly of parts from sheet resilient material (versions) - Google Patents
Connecting assembly of parts from sheet resilient material (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2817513C1 RU2817513C1 RU2023133628A RU2023133628A RU2817513C1 RU 2817513 C1 RU2817513 C1 RU 2817513C1 RU 2023133628 A RU2023133628 A RU 2023133628A RU 2023133628 A RU2023133628 A RU 2023133628A RU 2817513 C1 RU2817513 C1 RU 2817513C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tenon
- groove
- width
- petal
- parts
- Prior art date
Links
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 title abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims abstract description 13
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000011094 fiberboard Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Соединительный узел относится к сборно-разборному узлу крепления типа “шип-паз” плоских деталей из листового упругого материала и может быть использован в разъемных соединениях, например, в детских конструкторах для неоднократной сборки и разборки 3Д моделей.The connecting unit refers to a collapsible tenon-and-groove fastening unit for flat parts made of sheet elastic material and can be used in detachable joints, for example, in children's construction sets for repeated assembly and disassembly of 3D models.
Из области техники, патент № 206777 с приоритетом от 19.06.2021 г., известно сборное изделие из листового материала, включающее собранные в единую конструкцию детали, попарно соединенные между собой посредством шипового соединения, для чего, по крайней мере, один участок края первой детали пары выполнен в виде шипа, перпендикулярно расположенного относительно участка второй детали пары, выполненного в форме паза с обеспечением вставления в него шипа, отличающееся тем, что на торцах шипа первой детали пары, имеющего П-образный вырез в центральной части, выполнены фаски, а паз выполнен фигурным с расположенным в его центральной части сплошнотелым ромбовидным элементом и торцами, выполненными с заоваливанием радиусом, при этом сплошнотелый ромбовидный элемент паза выполнен обеспечивающим его размещение в П-образном вырезе шипа с натягом.From the field of technology, patent No. 206777 with priority dated June 19, 2021, a prefabricated product made of sheet material is known, including parts assembled into a single structure, connected in pairs by means of a tenon joint, for which at least one section of the edge of the first part of the pair is made in the form of a tenon, perpendicularly located relative to the section of the second part of the pair, made in the form of a groove with provision for inserting a tenon into it, characterized in that at the ends of the tenon of the first part of the pair, which has a U-shaped cutout in the central part, chamfers are made, and the groove made shaped with a solid diamond-shaped element located in its central part and ends made with a rounded radius, while the solid diamond-shaped element of the groove is made to ensure its placement in the U-shaped cutout of the tenon with an interference fit.
Из области техники, патент № 2769086 с приоритетом от 09.06.2021 г., известно соединение пластинчатых деталей выполненных плоскими, одна из которых снабжена шипом, с возможностью ввода в продольный паз другой детали, снабженной клиновидными выступами, отличающееся тем, что клиновидные выступы выполнены на торцевой части продольного паза, шип состоит из трех элементов, разделенных пропилами, с компенсационными отверстиями, причем крайние элементы снабжены по крайней мере одним зубцом, обращенными в противоположные стороны, и имеют возможность упругого контакта с клиновидными выступами продольного паза при их вводе.From the field of technology, patent No. 2769086 with priority dated 06/09/2021, a connection of flat plate parts is known, one of which is equipped with a tenon, with the possibility of inserting another part equipped with wedge-shaped protrusions into the longitudinal groove, characterized in that the wedge-shaped protrusions are made on end part of the longitudinal groove, the tenon consists of three elements separated by cuts, with compensation holes, and the outermost elements are equipped with at least one tooth facing in opposite directions, and have the possibility of elastic contact with the wedge-shaped protrusions of the longitudinal groove when they are inserted.
Из области техники, патент №2690331 с приоритетом от 10.05.2017 г., известно соединение деталей из листового материала неравномерной толщины по способу соединения "шип-паз" где узел неподвижно соединенных деталей, выполненных плоскими на участке соединения и из материала с неравномерной толщиной, имеющего заданные значения максимальной и минимальной толщины, содержащий первую и вторую детали, участок края одной из которых выполнен в виде шипа с возможностью вставления в паз, выполненный во второй соединяемой детали, с расположением шипа перпендикулярно участку детали с пазом, отличающийся тем, что на краю паза выполнено не менее одного выступа клиновидной формы, высота которого установлена в зависимости от разности между заданными максимальной и минимальной толщинами материала с обеспечением зацепления с шипом второй детали, включая использование деталей с минимальной толщиной их материала, при этом упомянутый паз выполнен с высотой, превышающей среднюю толщину материала детали с шипом на величину предельного заданного отклонения толщины материала деталей в большую сторону.From the field of technology, patent No. 2690331 with priority dated May 10, 2017, it is known to connect parts made of sheet material of uneven thickness using the tongue-and-groove connection method, where the assembly of fixedly connected parts, made flat in the connection area and made of material with uneven thickness, having specified values of maximum and minimum thickness, containing first and second parts, the edge section of one of which is made in the form of a tenon with the possibility of insertion into a groove made in the second connected part, with the location of the tenon perpendicular to the part section with the groove, characterized in that on the edge the groove is made of at least one wedge-shaped protrusion, the height of which is set depending on the difference between the specified maximum and minimum thicknesses of the material to ensure engagement with the tenon of the second part, including the use of parts with a minimum thickness of their material, while the said groove is made with a height exceeding the average the thickness of the material of the part with a spike by the value of the maximum specified deviation of the thickness of the material of the parts in a larger direction.
Упомянутые выше технические решения не предназначены для многоразовой сборки и разборки. Разборка таких соединений приведет либо к потере работоспособности соединения, либо к разрушению элементов конструкции соединения.The technical solutions mentioned above are not intended for repeated assembly and disassembly. Disassembly of such connections will lead either to loss of functionality of the connection or to destruction of the structural elements of the connection.
Самым близким по своей технической сущности является описанное в патенте № 192423 с приоритетом от 14.06.2019г., универсальное крепление состоит из прямоугольного выступа, расположенного на одной из соединяемых деталей, и прямоугольного паза, расположенного на другой. Выступ имеет две фаски по краям и, по меньшей мере, одну прорезь, выполненную вдоль выступа, при этом ширина выступа на конце больше, чем у его основания, и больше ширины прямоугольного паза.The closest in its technical essence is described in patent No. 192423 with priority dated June 14, 2019; the universal fastener consists of a rectangular protrusion located on one of the parts to be connected and a rectangular groove located on the other. The protrusion has two chamfers along the edges and at least one slot made along the protrusion, wherein the width of the protrusion at the end is greater than at its base and greater than the width of the rectangular groove.
Недостатком данного соединения является то, что в собранном состоянии деталей конструктора шип выступает за пределы паза и может быть поврежден во время игры, что впоследствии не позволит повторно собрать детали конструктора, кроме того при эксплуатации края деталей конструктора начинают махриться, что также препятствует сборке разборке деталей конструктора.The disadvantage of this connection is that in the assembled state of the construction set parts, the spike protrudes beyond the groove and can be damaged during play, which subsequently will not allow reassembling the construction set parts; in addition, during operation, the edges of the construction set parts begin to fray, which also prevents assembly and disassembly of the parts designer.
Техническим результатом предлагаемого устройства является создание надежного сборно-разборного узла крепления типа “шип-паз” плоских деталей из листового упругого материала с возможностью их неоднократного разъединения и соединения без применения дополнительного инструмента.The technical result of the proposed device is the creation of a reliable collapsible tenon-and-groove fastening unit for flat parts made of sheet elastic material with the possibility of their repeated separation and connection without the use of additional tools.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что соединительный узел деталей из листового упругого материала, по первому варианту, содержащий по крайней мере две сопрягаемые детали, участок края одной из которых выполнен в виде шипа с возможностью размещения в паз второй соединяемой детали, при этом высота шипа не превышает толщину детали с пазом. Крой деталей из листового материала выполнен методом лазерной резки при этом, шип содержит не менее одного упруго отклоняющегося лепестка, причем торец шипа является основанием лепестка и выполнен меньше ширины паза сопрягаемой детали. Ширина зазора между лепестком и шипом равна разнице ширины шипа и паза, а толщина лепестка и ширина его основания равны 1/3 толщины детали. Соединительный узел деталей из листового упругого материала, по второму варианту, содержащий по крайней мере две сопрягаемые детали, участок края одной из которых выполнен в виде шипа с возможностью размещения в паз второй соединяемой детали, а высота шипа не превышает толщину детали с пазом. Крой деталей из листового материала выполняют методом лазерной резки, и паз содержит не менее одного упруго отклоняющегося лепестка. Основанием лепестка является торец детали, и ширина паза с торца детали выполнена больше ширины шипа сопрягаемой детали. Ширина зазора между лепестком и стенкой паза равна разнице ширины шипа и паза, а толщина лепестка и ширина его основания равны 1/3 толщины детали. В момент установки шипа в паз, лепесток упруго деформируется у своего основания и после установки шипа в паз лепесток с силой действует на стенки паза в первом варианте и на шип во втором варианте, что обеспечивает в том и в другом случаи надежность соединения деталей. Соединительный узел образует надежное сборно-разборное соединение деталей, позволяющее неоднократно соединять и разъединять их без дополнительных инструментов. Выполнение кроя деталей из листового материала методом лазерной резки основан на тепловом воздействии лазерного излучения на края материала, при этом края деталей из листового материала оплавляются, что позволяет краям деталей не махриться при неоднократной сборке и разборки деталей, например 3Д модели конструктора. Высота шипа не превышает толщину детали с пазом, таким образом шип не выступает за пределы паза, что обеспечивает целостность шипа при сборке, эксплуатации и разборке 3Д модели. Особенностью конструкции лепестка, является то, что в первом варианте, его основанием является торец шипа (плоскость А), а во втором варианте, его основанием является торец детали, а сам лепесток расположен в пазе. Далее приведены значения параметров для древесноволокнистой плиты высокой плотности (HDF) номинальной толщиной d = 3 мм, подобранных эмпирическим путем таким образом, чтобы соблюсти баланс между силой соединения, комфортом сборки и прочностью элементов конструкции. Разница между шириной шипа b и паза а составляет 0,1-0,15 толщины листа d. Ширина зазора c равна разнице ширины шипа b и паза а. Толщина f и ширина основания лепестка e равны 1/3 толщины используемого материала. В зависимости от материала значения параметров могут меняться, сохраняя приведенную выше пропорцию. Это позволяет не только обеспечить многократное использование соединения, но и уменьшить усилие, с которым происходит сборка и разборка соединения. При разборке 3Д модели достаточно потянуть соединённые детали в разные стороны, и они с легкостью разъединятся.The claimed technical result is achieved due to the fact that the connecting assembly of parts made of sheet elastic material, according to the first version, contains at least two mating parts, the edge section of one of which is made in the form of a tenon with the possibility of placement in the groove of the second connected part, while the height the tenon does not exceed the thickness of the part with the groove. The cut of parts made of sheet material is made by laser cutting; the tenon contains at least one elastically deflecting petal, and the end of the tenon is the base of the petal and is made smaller than the width of the groove of the mating part. The width of the gap between the petal and the tenon is equal to the difference between the width of the tenon and the groove, and the thickness of the petal and the width of its base are equal to 1/3 of the thickness of the part. A connecting assembly of parts made of sheet elastic material, according to the second option, containing at least two mating parts, the edge section of one of which is made in the form of a tenon with the possibility of placing the second connected part in the groove, and the height of the tenon does not exceed the thickness of the part with the groove. The cutting of parts made of sheet material is carried out using laser cutting, and the groove contains at least one elastically deflecting petal. The base of the petal is the end of the part, and the width of the groove at the end of the part is larger than the width of the tenon of the mating part. The width of the gap between the petal and the groove wall is equal to the difference between the width of the tenon and the groove, and the thickness of the petal and the width of its base are equal to 1/3 of the thickness of the part. At the moment of installing the tenon in the groove, the petal is elastically deformed at its base and after installing the tenon in the groove, the petal acts with force on the walls of the groove in the first option and on the tenon in the second option, which ensures the reliability of the connection of the parts in both cases. The connecting unit forms a reliable collapsible connection of parts, allowing you to repeatedly connect and disconnect them without additional tools. Cutting parts made of sheet material using laser cutting is based on the thermal effect of laser radiation on the edges of the material, while the edges of parts made of sheet material are melted, which allows the edges of the parts not to fray during repeated assembly and disassembly of parts, for example, a 3D model of a designer. The height of the tenon does not exceed the thickness of the part with the groove, so the tenon does not protrude beyond the groove, which ensures the integrity of the tenon during assembly, operation and disassembly of the 3D model. The design feature of the petal is that in the first version, its base is the end of the tenon (plane A ), and in the second option, its base is the end of the part, and the petal itself is located in the groove. The following are parameter values for high-density fiberboard (HDF) with a nominal thickness of d = 3 mm, selected empirically in such a way as to maintain a balance between bond strength, ease of assembly and strength of structural elements. The difference between the width of the tenon b and the groove a is 0.1-0.15 sheet thickness d . The width of the gap c is equal to the difference between the width of the tenon b and the groove a . The thickness f and the width of the base of the petal e are equal to 1/3 of the thickness of the material used. Depending on the material, the parameter values may vary, maintaining the above proportion. This allows not only to ensure the repeated use of the connection, but also to reduce the effort with which the connection is assembled and disassembled. When disassembling a 3D model, just pull the connected parts in different directions, and they will easily separate.
Суть технического решения поясняется чертежами, где на фигуре 1, по первому варианту схематически изображены деталь с шипом 1, лепесток 2, шип 3, деталь с пазом 4, паз 5. На фигуре 2 по первому варианту схематически изображены деталь с шипом 1, лепестки 2, шип 3, деталь с пазом 4, паз 5, ширина паза a, ширина шипа b, ширина зазора c, толщина материала d, ширина основания лепестка e, толщина лепестка f; торец шипа А. На фигуре 3 по второму варианту схематически изображены деталь с шипом 1, лепесток 2, шип 3, деталь с пазом 4, паз 5. На фигуре 4 по второму варианту изображены деталь с пазом 1, лепестки 2, шип 3, деталь с пазом 4, паз 5, ширина паза a, ширина шипа b, ширина зазора c, толщина материала d, ширина основания лепестка e, толщина лепестка f.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where figure 1, according to the first option, schematically shows a part with a tenon 1, a petal 2, a tenon 3, a part with a groove 4, a groove 5. In figure 2, according to the first option, a part with a tenon 1, petals 2 are schematically shown , tenon 3, part with groove 4, groove 5, groove width a, tenon width b , gap width c, material thickness d , petal base width e, petal thickness f ; the end of the tenon A. Figure 3, according to the second option, schematically shows a part with a tenon 1, a petal 2, a tenon 3, a part with a groove 4, a groove 5. Figure 4, according to the second option, shows a part with a groove 1, petals 2, a tenon 3, a part with a groove 4, groove 5, groove width a, tenon width b , gap width c, material thickness d , petal base width e, petal thickness f .
Соединительный узел деталей из листового упругого материала собирается следующим образом. Детали с шипом 1, и деталь с пазом 4, совмещают друг с другом таким образом, чтобы шип 3, являющейся неотъемлемой частью детали 1 с одной стороны был совмещен в пазом 5 на ответной детали, при прикладывании необходимого усилия за счет наличия упругого лепестка 2 в момент установки шипа 3 в паз 5 лепесток 2 упруго деформируется у своего основания, и после чего с силой действует на шип 3 во втором варианте и стенки паза 5 в первом варианте, что обеспечивает в том и в другом случаи надежность соединения деталей 1 и 2. При разборке 3Д модели достаточно потянуть соединённые детали 1 и 2 в разные стороны, они с легкостью разъединятся. Совокупность признаков нова и позволяет собирать и разбирать детали без повреждения и без дополнительных инструментов.The connecting assembly of parts made of elastic sheet material is assembled as follows. Parts with a tenon 1, and a part with a groove 4, are combined with each other in such a way that the tenon 3, which is an integral part of part 1 on one side, is aligned with the groove 5 on the mating part, when applying the necessary force due to the presence of an elastic petal 2 in the moment the tenon 3 is installed in the groove 5, the petal 2 is elastically deformed at its base, and then acts with force on the tenon 3 in the second version and the walls of the groove 5 in the first version, which ensures in both cases the reliability of the connection of parts 1 and 2. When disassembling a 3D model, it is enough to pull the connected parts 1 and 2 in different directions, they will easily separate. The set of features is new and allows you to assemble and disassemble parts without damage and without additional tools.
Claims (2)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2817513C1 true RU2817513C1 (en) | 2024-04-16 |
Family
ID=
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191532U1 (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МЭС" | UNIVERSAL FASTENING |
RU192423U1 (en) * | 2019-06-14 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "МЭС" | UNIVERSAL FASTENING |
EP2892388B1 (en) * | 2012-09-06 | 2020-12-02 | The Boeing Company | Self-locking joints for panel structures and methods of fabricating the same |
RU2769086C1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-03-28 | Геннадий Васильевич Юрин | Connection of platelike parts |
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2892388B1 (en) * | 2012-09-06 | 2020-12-02 | The Boeing Company | Self-locking joints for panel structures and methods of fabricating the same |
RU191532U1 (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-13 | Общество с ограниченной ответственностью "МЭС" | UNIVERSAL FASTENING |
RU192423U1 (en) * | 2019-06-14 | 2019-09-16 | Общество с ограниченной ответственностью "МЭС" | UNIVERSAL FASTENING |
RU2769086C1 (en) * | 2021-06-09 | 2022-03-28 | Геннадий Васильевич Юрин | Connection of platelike parts |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2585712C2 (en) | Adhesiveless body | |
CA2604102C (en) | Improved main tee connection | |
KR100503671B1 (en) | Grid connector | |
US4426820A (en) | Panel for a composite surface and a method of assembling same | |
US20050247800A1 (en) | Toy track and method of assembling and disassembling the same | |
JPH07317197A (en) | Connector of ceiling lattice cross runner | |
JP5767240B2 (en) | Connector clip and method of manufacturing connector clip | |
RU2817513C1 (en) | Connecting assembly of parts from sheet resilient material (versions) | |
US4890953A (en) | Wood beam joint and method of forming | |
CN111981011A (en) | Concealed connector and connection system | |
US4894963A (en) | Building kit | |
SE500350C2 (en) | Device for a joint between two elements | |
US20080172972A1 (en) | Double ended connector / utility unit | |
JP7085192B2 (en) | Fitting member | |
JP7174474B2 (en) | Joint member for shield segment | |
RU2769086C1 (en) | Connection of platelike parts | |
GB1565236A (en) | Beam suspension systems for building structures | |
JP4991635B2 (en) | Joining structure of wood members and joining tool used therefor | |
EP2345768A1 (en) | Interlocking structural reinforcement system | |
CN219579871U (en) | Two mortise and tenon modules locked in all directions | |
JP2008101354A (en) | Device and structure for connecting building materials together | |
JP2002291593A (en) | Connecting device and connecting piece | |
CA2696103C (en) | Coupling device for use in log construction | |
SU947328A1 (en) | Fastener for connecting wooden parts | |
AU2008202233B2 (en) | Toy track and method of assembling and disassembling the same |