средства для соединения строительных элементов и набор связанных между собой строительных блоков

Формула изобретения

1. Соединительное средство (3) для конструкционных элементов (1, 2), в частности блоков конструктора, включающее полоскообразную деталь (22), расположенную на определенном расстоянии от тыльной стороны соединительного средства, с утолщенным участком, расположенным, по крайней мере, на определенной части общей длины полоскообразной детали, при этом на тыльной стороне соединительного средства расположена соединительная деталь (27), снабженная частью разъемного соединительного механизма, при этом полоскообразная деталь выполнена с возможностью вставки внутрь канавки (16) первого конструкционного элемента (1), а соединительная деталь (27) выполнена с возможностью присоединения ко второму конструкционному элементу (2) с помощью соединительного механизма, характеризующееся тем, что соединительный механизм включает элементы, в основном, комплементарные друг другу, при этом эти элементы можно вставлять друг в друга в направлении сборки конструкции, при этом комплементарные элементы образуют вставное соединение, и соединительный механизм включает винт, закрутку, соединительный штифт или защелку, возможно в сочетании с вставным соединением, выполненным с возможностью монтажа в направлении сборки конструкции.

2. Соединительное средство (3) по п.1, характеризующееся тем, что соединительная деталь (27) имеет внутреннюю резьбу.

3. Соединительное средство по любому из пп.1 или 2, характеризующееся тем, что его детали выполнены из пластмассы.

4. Соединительное средство (3) по любому из пп.1 или 2, характеризующееся тем, что утолщенный участок (25) расположен, по крайней мере, на половине длины полоскообразной детали (22), предпочтительно на всей длине полоскообразной детали (22), и выполнен сплошным или разрывным.

5. Соединительное средство по п.4, характеризующееся тем, что его детали выполнены из пластмассы.

6. Соединительное средство (3) по любому из пп.1 или 2, характеризующееся тем, что утолщенный участок (25) включает переднюю кромку полоскообразной детали (22), расположенную с противоположной стороны от тыльной кромки.

7. Соединительное средство по п.6, характеризующееся тем, что его детали выполнены из пластмассы.

8. Соединительное средство (3) по п.6, характеризующееся тем, что утолщенный участок (25) расположен, по крайней мере, на половине длины полоскообразной детали (22), предпочтительно на всей длине полоскообразной детали (22), и выполнен сплошным или разрывным.

9. Соединительное средство (3) по любому из пп.1, 2, 5, 7 и 8, характеризующееся тем, что полоскообразная деталь (22) включает шейку (24), расположенную вслед за утолщенным участком (25) на тыльной стороне соединительного средства и выполненную с возможностью обеспечения направления полоскообразной детали с боков во время введения внутрь канавки (16) конструкционного элемента (1).

10. Соединительное средство (3) по п.9, характеризующееся тем, что ширина шейки (24) составляет от одной трети до одного среднего диаметра утолщенного участка (25), предпочтительно примерно половину среднего диаметра.

11. Соединительное средство по любому из пп.1-10, характеризующееся тем, что его детали выполнены из пластмассы.

12. Набор блоков конструктора, включающий, по крайней мере, одно соединительное средство (3) по любому из пп.1-11, характеризующийся тем, что набор блоков конструктора дополнительно включает, по крайней мере, один блок конструктора (1, 2), включающий, по крайней мере, одну канавку (16), в основном, комплементарную полоскообразной детали (22), выполненную с возможностью вставки полоскообразной детали соединительного средства внутрь канавки в продольном направлении, и (или) набор блоков конструктора включает, по крайней мере, одну комплементарную деталь (27) разъемного соединительного механизма (27, 30), при этом блок конструктора (1, 2) и соединительное средство выполнены с возможностью соединения с помощью соединительного механизма.

13. Набор блоков конструктора по п.12, характеризующийся тем, что канавка (16) в блоке игрушечного конструктора (1, 2) включает участок (18), начинающийся у отверстия канавки, в основном комплементарный шейке (24) полоскообразной детали (22) соединительного средства (3), причем глубина этого участка, по существу, равна ширине шейки, при этом этот участок выполнен таким образом, чтобы обеспечить возможность соединения полоскообразной детали с блоком конструктора за счет силы сцепления при приведении соединительного механизма в действие.

14. Набор блоков конструктора по любому из пп.12 или 13, характеризующийся тем, что его детали выполнены из пластмассы.

15. Набор блоков игрушечного конструктора, характеризующийся тем, что включает, по крайней мере, одно соединительное средство (3) по любому из п.1-11.

16. Набор блоков конструктора по любому из пп.12 или 13, характеризующийся тем, что является набором блоков игрушечного конструктора.

17. Набор блоков конструктора по любому из пп.12, 13 или 15, характеризующийся тем, что включает, по крайней мере, один блок конструктора (1), который включает, по крайней мере, один разъемный соединительный механизм, включающий присоединяемые друг к другу детали (8, 27), одной из которых является соединительная деталь (27).

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к средству для соединения элементов конструктора согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения. Кроме того, изобретение относится к набору блоков конструктора, который предусматривает соединительное средство такого рода.

Из уровня техники известны наборы блоков конструктора, например наборы блоков игрушечного конструктора для детей, в которых блоки скрепляются друг с другом путем взаимозацепления, либо с помощью простых винтовых соединений. Конструктор такого рода описан заявителем настоящего изобретения в WO-A-2004/87277. Для повышения привлекательности и управляемости игры предпочтительным является использование только сравнительно небольшого числа различающихся между собой блоков, а, в частности, для маленьких детей предпочтительно выполнять блоки конструктора достаточно большого размера.

Подобно другим наборам блоков конструктора данный набор предусматривает процедуру соединения, согласно которой детали комплементарной формы при нажатии в направлении присоединения вставляются друг в друга. В отличие от других наборов, основанных на принципе фиксации зажимом и, следовательно, на фрикционном соединении, данные детали легко входят друг в друга. Жесткость и скрепление достигаются с помощью винтового соединения блоков конструктора.

Тем не менее, остается проблематичным создание конструкций, при сборке которых требуется присоединять блоки не только в одном направлении, например вверх, но и в другом направлении, например в сторону, либо даже в прямо противоположном направлении. В качестве примера можно привести стрелу крана, уходящую в сторону, к которой прикреплен свисающий вниз предмет. Конструкторы, которые основаны на принципе фиксации зажимом в лучшем случае, как правило, предусматривают изменение направления на обратное, тем не менее, такие конструкторы быстро изнашиваются, и поэтому снижение прочности зажима быстро приводит к возникновению проблемы потери жесткости фиксации. Если сцепление обеспечивается исключительно за счет фиксации зажимом, то жесткость фиксации в принципе является ограниченной.

Другая возможность состоит в том, чтобы предусмотреть особые соединительные детали для обеспечения поперечного и реверсивного сцепления блоков конструктора. Однако это увеличивает количество разновидностей блоков конструктора, при этом конструктор становится непрозрачным для пользователя и, следовательно, неинтересным.

В связи с этим предметом настоящего изобретения является конструктор, который предусматривает использование блоков с соединительным механизмом, обеспечивающим сцепку, по крайней мере, в одном основном направлении, которые можно использовать для сборки конструкции во втором направлении, в котором блоки конструктора не имеют деталей соединительного механизма.

Средство для соединения для использования в составе такого конструктора раскрыто в пункте 1 формулы изобретения. В следующих пунктах формулы раскрыты предпочтительные варианты выполнения изобретения, а также наборы блоков конструктора, включающие такое соединительное средство.

Таким образом, изобретение касается соединительного средства, которое позволяет объединить вставное соединение и второй, разъемный, соединительный механизм. Такой соединительный механизм, например винтовое соединение в предложенном заявителем настоящего изобретения наборе блоков конструктора, упомянутом во введении, уже известен из уровня техники. Тем не менее, в этом, известном из уровня техники, игрушечном конструкторе винтовое соединение, являющееся прототипом присоединяемого соединительного механизма, предназначено только для обеспечения сцепки в одном направлении, например в направлении вверх. Вставные соединения предназначены исключительно для закрепления декоративных панелей, для этого блоки игрушечного конструктора имеют щели или канавки на боковых стенках. Согласно изобретению щели на боковых стенках модифицированы таким образом, чтобы иметь расширение, предпочтительно в нижней части. Соединительное средство включает соответствующий полоскообразный участок, который также снабжен соответствующими утолщенными участками, при этом предпочтительно, чтобы они располагались на внешней части, либо на передней кромке соответственно. Таким образом, его можно вставить в видоизмененную канавку в продольном направлении, но нельзя демонтировать в поперечном направлении. С другой стороны соединительное средство включает деталь соединительного механизма игрушечного конструктора, например гайку винтового соединения. За счет этого можно простым способом разместить на боковой стенке блока конструктора компонент соединительного механизма (гайку с винтовым соединением) и, таким образом, обеспечить возможность продолжения сборки конструкции в поперечном направлении по отношению к первоначальному основному направлению сборки конструкции. Этот соединительный механизм является тем же механизмом, который соединяет блоки конструктора в основном направлении (в направлениях) сборки конструкции. В частности, вставное соединение может быть дополнено другим положительным способом присоединения, таким как винтовое соединение, соединение посредством защелки, соединительного штифта или закрутки, для того чтобы обеспечить жесткое соединение.

Следовательно, набор блоков конструктора, по существу, только дополняется этой дополнительной деталью, то есть соединительным средством, при этом не увеличивается сложность всей системы в целом и сохраняется ее привлекательность, особенно для маленьких детей, ее привлекательность может даже увеличиваться из-за расширения конструктивных возможностей. Другое преимущество состоит в том, что благодаря простому добавлению соединительного средства эти дополнительные конструктивные возможности появляются у уже существующих блоков конструктора, тем самым первоначальная стоимость приобретения удерживается на низком уровне.

В дальнейшем будут раскрыты предпочтительные варианты выполнения изобретения со ссылкой на иллюстративные материалы.

Фиг.1. Изображение блока конструктора вместе с присоединенным сбоку вторым блоком конструктора.

Фиг.2. Вид сверху части конструкции, показанной на Фиг.1, с частичным разрезом в направлении 1-1 присоединенного сбоку блока конструктора.

Фиг.3. Вид сверху соединительного средства согласно данному изобретению.

Фиг 4. Вид снизу соединительного средства, показанного на Фиг.3.

Фиг.5. Вид сбоку соединительного средства, показанного на Фиг.3.

На Фиг.1 показан первый блок конструктора 1 (точнее, два блока конструктора, которые соединены вместе, как показано разделительной чертой посередине, при этом диаметр присоединенного блока конструктора соответствует длине стороны первого блока конструктора), к которому сбоку прикреплен второй блок конструктора 2 с помощью соединительного средства 3, выполненного согласно изобретению.

Блоки конструктора, по существу, выполнены в этом случае в соответствии с документом WO-A-2004/87277, поданным заявителем настоящего изобретения. Первый блок конструктора имеет каркас кубической формы 5. В основном направлении сборки на лицевой поверхности 7 предусмотрена характерная шпилька 8 для присоединения последующих блоков конструктора. Для обозначения лицевой поверхности 7 используется термин "верхняя поверхность". На противоположной нижней стороне (не показана) каркаса 5 блока конструктора предусмотрена выемка, форма которой дополняет форму шпильки 8. Как описано в указанном документе WO, эти блоки конструктора могут быть различной формы и включать несколько шпилек, выемок или только выемки и т.д. Один из вариантов выполнения уже показан на Фиг.1, блок конструктора 2 имеет, в основном, цилиндрический каркас 10.

На боковых поверхностях каркаса 5, на изображении которого видны передняя поверхность 12 и левая поверхность 14, предусмотрены канавки 16. При рассмотрении начиная с входного отверстия каждая канавка 1 6 сначала включает канал 18 постоянной ширины, который у дна канавки сменяется, в основном, цилиндрическим расширением 19 (показано также на Фиг.2).

Соединительное средство 3 включает полоскообразную деталь 22, форма которой, в основном, дополняет форму канавки 16, и которая выполнена с возможностью скольжения по канавке 16 при вставке сверху или снизу. Соответствующим образом полоскообразная деталь 22 включает поперечную полоскообразную шейку 24, на передней кромке которой выполнен цилиндрический утолщенный участок 25 (Фиг.3, 5). В центре тыльной кромки поперечной шейки 24 расположена гайка 27 из набора блоков конструктора, форма которой визуально соответствует форме шпилек 8, при этом на внутренней поверхности гайки выполнена резьба 28 (Фиг.4).

Таким образом, после вставки соединительного участка или соединительного средства 3 внутрь канавки 16 блока конструктора на соответствующей поверхности появляется гайка 27. Как показано на Фиг.2, на этой гайке 27 может быть установлен другой блок конструктора 2 и закреплен с помощью винта 30.

Очевидно, что таким способом можно только за счет введения соединительного участка 3 обеспечить возможность продолжения сборки конструкции из стандартных блоков конструктора во все стороны в одном или в нескольких боковых направлениях одновременно, если это необходимо. Присоединяемые сбоку блоки конструктора 2 закрепляются с помощью винтов 30, которые также уже известны специалистам в данной области техники, тем самым позволяя получить на выходе в высшей степени удароустойчивое соединение. При сочетании таких боковых соединений можно в дальнейшем изменить направление сборки конструкции, например изменить его на противоположное, или даже получить кольцеобразные, в широком смысле, конструкции. Кроме того, по крайней мере, в наборе блоков конструктора, предложенном заявителем, блоки можно собирать под углом 45° друг к другу, что приводит к возникновению дополнительных возможностей.

Кроме того, на соединительном участке 3 требуется только наличие канавок. Как видно на Фиг.1, в блоке конструктора 2 с цилиндрическим каркасом 10 также выполнены канавки 16 по его окружности. Что касается каркаса цилиндрического блока конструктора, то в общем случае канавки на нем можно разместить по-разному, расположив разное их количество в различной последовательности, например с интервалами в 45°.

Передний край утолщенного участка 25 имеет клиновидный надрез, который предназначен для того, чтобы обеспечить некоторую гибкость утолщенного участка 25 с тем, чтобы облегчить введение его внутрь канавки 16 в случае тугой посадки, или с тем, чтобы отрегулировать увеличение эффективности зажима полоскообразной детали 22 канавкой 16 при затягивании винта 30. В частности, с точки зрения требований, свойственных маленьким детям, конструкция полоскообразной детали 22 и канавки 16 должна предусматривать возможность их легкого введения друг в друга. Совершенно неожиданно был обнаружен полезный эффект, заключающийся в том, что при затягивании винта 30 между полоскообразной деталью 22 и канавкой 16 возникает эффект зажима. Этот эффект продолжает действовать дальше, если длина поперечной шейки 24 в точности равна длине канала 18. В этом случае при затягивании винта 30 гайка 27 соединительного участка 3 втягивается внутрь блока конструктора 2, тем самым прижимая свою нижнюю часть 34 к поверхности 14 первого блока конструктора 1 и одновременно прикладывая силу сцепления к полоскообразной детали 22.

Если к боковым поверхностям блока конструктора 1 присоединить несколько блоков конструктора 2 (в примере рассмотрен случай присоединения до четырех блоков), то в результате наблюдается полезный эффект взаимного зажима: при затягивании всего лишь одного винта, присоединенного сбоку блока конструктора 2, небольшой эффект зажима распространяется на блоки конструктора, которые присоединены с помощью соединительных участков 3 к соответствующим оставшимся боковым поверхностям, при этом их затягивание уже не является необходимым. Тем не менее, последние по-прежнему можно сдвигать, тем самым облегчается сборка конструкции, так как блоки конструктора больше не выпадают с прежней легкостью. Если блоки конструктора присоединены к двум или более поверхностям, то эффект зажима возрастает вместе с увеличением прижимающей силы в канавке 16.

Предпочтительно, чтобы составные части набора блоков конструктора были изготовлены из пластмассы с применением метода литья под давлением. Для детей младшего возраста, соответственно, предусмотрено использование блоков более крупного размера. Например, можно выбрать базовый размер в 6 см (ширина лицевой поверхности первых блоков конструктора; диаметр блока конструктора 2).

Описанный вариант выполнения изобретения предназначен, предпочтительно, для использования в качестве набора блоков игрушечного конструктора.

На основе приведенного выше описания варианта выполнения изобретения специалисты в этой области техники могут разработать многочисленные видоизменения и модификации изобретения, не выходя за рамки правовой охраны изобретения, определяемые формулой изобретения. Например, возможны следующие варианты выполнения изобретения.

- Применение в наборах блоков конструктора для моделирования, сооружения предметов оформления интерьера, элементов игровых площадок, транспортных средств, особенно для детей или для игровых целей.

- Форма полоскообразной детали может быть другой, например полоскообразная деталь может быть выполнена в форме расширяющегося клина. Для обеспечения соединения важно, чтобы полоскообразный участок имел утолщение, комплементарное по форме соответствующей канавке, что препятствует тому, чтобы полоскообразную деталь можно было вытащить в направлении, перпендикулярном продольной оси канавки.

- Утолщенный участок полоскообразной детали поделен, например, на ряд утолщенных секций или отдельных участков, похожих, например, на шарики, интегрированные в полоскообразную деталь.

- Утолщенный участок имеет некруглое поперечное сечение, например многоугольное, и (или) неправильное круглое (эллипс, овал).

- Разъемный соединительный механизм имеет форму защелки, например шаровой защелки.