вставной конструктивный элемент

Формула изобретения

1. Вставной конструктивный элемент, содержащий корпус, выполненный многогранным и имеющий на гранях средства для соединения с подобными вставными конструктивными элементами, отличающийся тем, что по меньшей мере на одной грани средство для соединения состоит из консольно расположенных вдоль ребер грани упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых выполнен продольный паз, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде по меньшей мере одной зажимной планки, кромки которой расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в продольных пазах упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно одна другой.

2. Элемент по п. 1, отличающийся тем что средство для соединения, выполненное в виде зажимной планки, расположено по меньшей мере на двух гранях.

3. Элемент по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что средство для соединения по меньшей мере на одной грани выполнено в виде пары упругих пластин и пары зажимных планок, попарно расположенных у противоположных ребер грани.

4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что длина упругой пластины составляет часть длины ребра грани, вдоль которой она расположена.

5. Элемент по п. 4, отличающийся тем что длина упругой пластины не больше половины длины ребра грани, вдоль которой она расположена.

6. Элемент по п. 4 или 5, отличающийся тем, что по меньшей мере на одной грани упругие пластины расположены попарно вдоль смежных ребер грани у ее противоположных углов.

7. Вставной конструктивный элемент, содержащий корпус, выполненный многогранным и имеющий на гранях средства для соединения с подобными вставными конструктивными элементами, отличающийся тем, что по меньшей мере на одной грани средство для соединения состоит из консольно расположенных вдоль ребер грани упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде зажимных планок, кромки каждой из которых расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в зазоре выступов упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно одна другой.

8. Вставной конструктивный элемент, содержащий корпус, выполненный многогранным и имеющий на гранях средства для соединения с подобными вставными конструктивными элементами, отличающийся тем, что по меньшей мере на одной грани средство для соединения состоит из по меньшей мере двух консольно расположенных вдоль ребер грани и не соединенных между собой упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде выемок с возможностью размещения в них выступов упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно одна другой.

9. Элемент по пп. 1 8, отличающийся тем, что упругие пластины выполнены с возможностью пружинного перемещения консольными кромками в пределах внешнего контура корпуса.

10. Элемент по пп. 1 9, отличающийся тем, что внутри выполненного полым корпуса смонтирован передаточный механизм, ведущий вал которого расположен со стороны грани с упругими пластинами, а по меньшей мере один ведомый вал со стороны грани с другим средством для соединения, при этом в гранях выполнены сквозные отверстия, а ведущий и ведомый валы снабжены кулачковыми полумуфтами для кинематического соединения через сквозные отверстия с кулачковыми полумуфтами соответственно ведомого и ведущего валов подобного вставного конструктивного элемента при их фиксации относительно друг друга.

11. Элемент по п. 10, отличающийся тем, что передаточный механизм выполнен в виде передачи.

12. Элемент по п. 10, отличающийся тем, что передаточный механизм содержит три ведомых вала, расположенных под углом друг к другу.

13. Элемент по пп. 10 12, отличающийся тем, что ведущий и ведомые валы кинематически соединены посредством предохранительной муфты.

Приоритет по пунктам:

28.12.90 по пп. 1, 2, 4, 5, 6;

22.01.91 по пп. 7 и 8;

09.01.91 по пп. 3, 9 13.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вставному конструктивному элементу как детали игрушечного конструктора, который может быть разъемно соединен с одним или несколькими вставными конструктивными элементами игрушечного конструктора.

Известны кубические, соединяемые друг с другом, игрушечные конструктивные элементы, которые могут быть соединены друг с другом с помощью соединительных выступов, причем фиксация соединения всегда происходит с помощью круглых выступов и соответственно выполненных отверстий в сопряженной детали.

Эта система имеет следующие существенные недостатки.

1. Боковые поверхности кубика не являются сплошными, а прерваны отверстиями для приема вставных выступов, что вызывает оптическое возмущение и позволяет создавать чуждые действительности модели. Поэтому в известных системах модели иногда еще дополнительно облицовывают замкнутыми закрывающими поверхностями, к которым в таком случае однако ничего более присоединить нельзя.

2. Вставные выступы для соединения деталей между собой являются в случае свежеизготовленных деталей очень трудно вставляемыми, а позднее после долгого использования очень легко вставляемыми, так что радость от игры остается ограниченной.

Наиболее близким аналогом является вставной конструктивный элемент, содержащий корпус, выполненный многогранным и имеющий на гранях средства для соединения с подобными вставными конструктивными элементами, известный из патента US N 4306373.

Недостатком известного элемента является недостаточно высокая надежность соединения его с другим элементом из-за быстрого износа средства соединения.

Задачей заявленного изобретения является создание вставного конструктивного элемента, у которого средство соединения имеет высокую технологичность, в частности, обладает высокой надежностью, что обеспечивает долговечность элементов.

Указанная задача достигается тем, что у вставного конструктивного элемента, содержащего корпус, выполненный многогранным и имеющий на гранях средства для соединения с подобными вставными конструктивными элементами, по меньшей мере, на одной грани средство для соединения состоит из консольно расположенных вдоль ребер грани упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых выполнен продольный паз, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде одной зажимной планки, кромки которой расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в продольных пазах упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга, причем зажимные планки могут быть расположены, по меньшей мере, на двух гранях. Средство для соединения на одной грани может быть выполнено в виде пары упругих пластин и пары зажимных планок, попарно расположенных у противоположных ребер грани. Длина упругой пластины может составлять часть, в том числе и не больше половины, длины ребра грани, вдоль которой она расположена, при этом упругие пластины расположены попарно вдоль смежных ребер грани у ее противоположных углов.

Средство для соединения может состоять из консольно расположенных вдоль ребер грани упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде зажимных планок, кромки каждой из которых расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в зазоре выступов упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга или из консольно расположенных вдоль ребер грани и не соединенных между собой упругих пластин, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы, а на других гранях средство для соединения выполнено в виде выемок с возможностью размещения в них выступов упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга. При этом упругие пластины выполнены с возможностью пружинного перемещения консольными кромками в пределах внешнего контура корпуса. Кроме того, внутри выполненного полым корпуса может быть смонтирован передаточный механизм, ведущий вал которого расположен со стороны грани с упругими пластинами, а, по меньшей мере, один ведомый вал со стороны грани с другим средством для соединения, при этом в гранях выполнены сквозные отверстия, а ведущий и ведомый валы снабжены кулачковыми полумуфтами для кинематического соединения через сквозные отверстия с кулачковыми полумуфтами соответственно ведомого и ведущего валов подобного вставного конструктивного элемента при их фиксации относительно друг друга, причем передаточный механизм может быть выполнен в виде передачи, содержать три ведомых вала, расположенных под углом друг к другу, а ведущий и ведомый валы кинематически соединены посредством предохранительной муфты.

На фиг. 1 показан кубический вставной конструктивный элемент согласно изобретению; на фиг. 2 вариант вставного конструктивного элемента согласно фиг. 1; фиг. 3 другой вариант вставного конструктивного элемента cогласно фиг. 1 фиг. 4 расположение большого вставного конструктивного элемента согласно изобретению, соединенного с четырьмя малыми уставными конструктивными элементами; фиг. 5 другой вариант исполнения вставного конструктивного элемента частично в разрезе; фиг. 6 другой пример исполнения частично в разрезе; фиг. 7 еще один вариант исполнения вставного конструктивного элемента частично в разрезе; фиг. 8 схематично изображен вставной конструктивный элемент с передаточным механизмом с входом под углом 0^o и выходом под углом 180^o; фиг. 9 вставной конструктивный элемент согласно схемы на фиг. 8; фиг. 10 схематично изображен вставной конструктивный элемент с тремя выходными валами; фиг. 11 вставной конструктивный элемент согласно схемы на фиг. 9; фиг. 12 схематично изображены присоединенные друг к другу вставные конструктивные элементы.

Вставной конструктивный элемент содержит корпус 1, выполненный многогранным, и расположенные на гранях средства для соединения с подобным невставным конструктивным элементом. На фиг. 1 корпус 1 вставного конструктивного элемента выполнен кубической формы и имеет на пяти гранях сплошные поверхности, а средство для соединения состоит из выполненной в виде расположенной, например, на одной грани зажимной планки 2 или расположенных на двух гранях зажимных планок 3, 4, или расположенной на других гранях зажимной планки 5 и консольно расположенных вдоль ребер грани упругих пластин 6, на внутренней стороне каждой из которых выполнен продольный паз 7. Причем кромки 8 зажимной планки расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в продольных пазах упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга.

Средство для соединения может быть выполнено в виде пары упругих пластин 6, расположенных у противоположных ребер грани и пары зажимных планок.

Предложенное средство для соединения обеспечивает возможность соединения вставных конструктивных элементов разных габаритов; так на фиг. 4 вставные конструктивные элементы с корпусом 1 в виде кубиков меньшего размера кромками 9 зажимных планок подсоединены к пружинным пластинам 10 другого вставного конструктивного элемента, имеющего корпус 11, например, в виде кубика большего размера или другой формы.

В корпусе вставного конструктивного элемента может быть выполнено центрично расположенное квадратное отверстие 12 на грани, противоположной грани, на которой расположены упругие пластины (фиг. 2) или круглое отверстие 13.

Упругая пластина 6 может составлять часть от длины ребра грани, вдоль которой она расположена, причем может быть и не больше половины длины ребра грани, и расположены при этом попарно вдоль смежных ребер грани у противоположных углов. Более подробно это изображено на фиг. 5, где на всех, за исключением одной, боковых гранях расположены зажимные планки с кромками 8, 9, а на одной боковой грани пружинные пластины 14 с пазами 15 составляют часть длины ребра, при этом другая часть выполнена в виде зажимной планки с кромкой 16, что обеспечивает соединение друг с другом граней с пружинными пластинами.

Одним из вариантов вставного конструктивного элемента является элемент, изображенный на фиг. 6, содержащий корпус, выполненный многогранным, например, в виде куба, и средство для соединения с подобным вставным конструктивным элементом, содержащее консольно расположенные вдоль ребер грани упругие пластины 17, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы 18. В показанном примере выступы выполнены полусферическими, предпочтительными также являются непоказанные конусные, пирамидоидальные или крышеобразные выступы. На других гранях средство для соединения выполнено в виде зажимных планок, кромки 19 каждой из которых расположены с зазором относительно плоскости грани с возможностью размещения в зазоре выступов упругих пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга.

Другой вариант вставного конструктивного элемента изображен на фиг. 7 и содержит корпус, выполненный многогранным, например, в виде куба, и средства для соединения с подобны вставным конструктивным элементом, которое, по меньшей мере, на одной грани состоит из двух консольно расположенных вдоль ребер грани и не соединенных между собой, упругих пластин 20, на внутренней стороне каждой из которых по ее длине выполнены выступы 2, а на торцевых поверхностях 22 других граней средство для соединения выполнено в виде выемок 23 с возможностью размещения в них выступов 21 других пластин подобного вставного конструктивного элемента и их фиксации относительно друг друга.

Упругие пластины выполнены с возможностью пружинного перемещения консольными кромками в пределах внешнего контура корпуса.

Общим среди представленных примеров исполнения является, в частности то, что материал вставных конструктивных элементов после создания соединения возвращается в практически ненапряженное или ненагруженное состояние. Материал нагружается только при отжатии пружинных листов из их положения покоя с целью обеспечения соединения с другим конструктивным элементом или с целью обеспечения разъединения.

Все представленные примеры исполнения имеют упругие пластины, выполнены с возможностью упругого перемещения консольными кромками в пределах внешнего контура корпуса вставного конструктивного элемента. Мера этого перемещения выбрана так, что упругие пластины в своем положении максимального отклонения для создания соединения с другим вставным конструктивным элементом не выходят за контур корпуса конструктивного элемента. Вследствие этого два (или больше) вставных конструктивных элемента могут быть установлены рядом друг с другом на больший конструктивный элемент, при этом контур одного конструктивного элемента не препятствует отклонению упругих пластин другого конструктивного элемента.

Корпус вставного конструктивного элемента может быть выполнен полым для размещения в полости корпуса передаточного механизма, ведущий вал которого расположен со стороны грани с упругими пластинами, а, по меньшей мере, один ведомый вал со стороны грани с другим средством для соединения, как это схематично изображено на фиг. 8. При этом в гранях должны быть выполнены отверстия, а ведущий и ведомый валы снабжены кулачковыми полумуфтами для кинематического соединения через сквозные отверстия с кулачковыми полумуфтами соответственно ведомого и ведущего валов подобного вставного конструктивного элемента при их фиксации относительно друг друга.

Передаточный механизм может быть выполнен в виде передачи, как это представлено на фиг. 9 и 11. Кроме того, передаточный механизм может содержать три ведомых вала, расположенных под углом друг к другу, как это показано на фиг. 10 и 11.

Ведущий и ведомый валы могут быть соединены посредством предохранительной муфты.

Из соображений наглядности всегда имеющиеся упругие пластины, как это было описано выше, не показаны. Они приформованы к стороне, которая соответственно обозначена "Вход 0^o". На этой стороне предусмотрена часть кулачковой муфты, которая при надевании на другой вставной конструктивный элемент приводится в соединение с силовым замыканием с сопряженной деталью кулачковой муфты другого вставного конструктивного элемента. К этим сопряженным деталям имеется доступ на сторонах, обозначенных словом "Выход", через отверстия в корпусе.

На фиг. 12 схематично показана приводная ветвь, при которой к вставному конструктивному элементу с входом под углом 0^o присоединен вставной конструктивный элемент, к которому присоединены три других вставных конструктивных элемента и т.д. в помощью этого варианта исполнения может быть осуществлена любая форма приводной ветви.

Соединение вставных конструктивных элементов осуществляется следующим образом: упругие пластины 6 корпуса одного элемента под водят к одной из планок 2-5 корпуса другого элемента. Под воздействием усилия упругие пластины отжимаются наружу и пазы 7 защелкиваются при достижении конечного положения в кромках 8 планки. Отсоединение осуществляется в обратной последовательности.