Соединяемый элемент для создания цепочек и пространственных структур

Соединяемый элемент, используемый в качестве игрушки или обучающего инструмента (1), содержит центральную деталь (2) и соединительную деталь (3), причем центральная деталь (2) содержит соединительную часть (23) и по меньшей мере одну опоясывающую канавку (21); и соединительная деталь (3) содержит концевую часть (30) и проушину (31) в части (39); причем концевая часть (30) соединительной детали (3) соединена с соединительной частью (23) центральной детали (2) и проушина (31) ответно дополняет опоясывающую канавку (21) примыкающей центральной детали (2). Обеспечивается соединение нескольких соединяемых элементов (1) в разных направлениях от соединяемого элемента (1). Таким образом, из множества соединяемых элементов (1) могут быть также получены пространственные структуры (6). 11 з.п. ф-лы, 42 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к соединяемому элементу, который может быть использован в качестве игрушки или обучающего инструмента. Несколько соединяемых элементов могут быть соединены в цепочку. С первой цепочкой может быть соединена вторая цепочка, продольное направление которой отличается от продольного направления первой цепочки.

Патентная публикация WO 2006/083084 раскрывает пазл из деталей, собранных в цепочки. Эти детали могут иметь форму многоугольников, таких как треугольник, прямоугольник, шестиугольник и т.д. Детали содержат верхнюю половину и нижнюю половину, которые могут быть соединены и разъединены. Две соседние детали удерживаются вместе жестким соединительным звеном. Первое соединительное звено надето на центральный штырь, выступающий вверх в нижней половине детали. На центральный штырь надет диск из мягкого материала. При желании, на центральный штырь может быть надето второе соединительное звено, а затем верхняя половина детали, закрепляющая соединительные звенья путем вдавливания на место. Диск из мягкого материала удерживает соединительные звенья, так что сборка не дребезжит и не выглядит неплотно соединенной.

Таким образом, патентная публикация WO 2006/084084 раскрывает пазл, в котором каждая деталь содержит по меньшей мере четыре разные части. Маленькому ребенку трудно собрать все эти детали вместе. Пазл содержит мелкие детали. Кроме того, недостатком этого пазла является невозможность использования деталей, в которых не хватает нижней части, верхней части или соединительного звена. Геометрические возможности пазла ограничены формой детали. Треугольная деталь не может быть объединена, например, с прямоугольной или шестиугольной деталями, поскольку детали должны быть расположены встык. Жесткое соединительное звено позволяет складывать пазл только на плоской поверхности.

Задачей настоящего изобретения является устранение или уменьшение по меньшей мере одного из недостатков предшествующего уровня техники или по меньшей мере обеспечение приемлемой альтернативы.

Решение этой задачи обеспечивают отличительные признаки, которые будут описаны в приведенном ниже описании и в прилагаемой формуле изобретения.

Настоящее изобретение относится к соединяемому элементу, содержащему центральную деталь и соединительную деталь, причем центральная деталь содержит соединительную часть и по меньшей мере одну опоясывающую канавку, а соединительная деталь содержит концевую часть и проушину в части; причем концевая часть соединительной детали соединена с соединительной частью центральной детали, и проушина ответно дополняет опоясывающую канавку примыкающей центральной детали.

Две соседние центральные детали могут иметь одинаковые размеры, и соединяемые элементы могут иметь одинаковую форму и одинаковые размеры. Альтернативно, соседние центральные детали могут иметь разные размеры, и соединительные детали могут иметь разные диаметры соответствующих проушин, ответно дополняющих опоясывающую канавку примыкающей центральной детали.

Соединяющая деталь может быть выполнена из эластичного материала.

Концевая часть соединительной детали может иметь внутреннее соединение с центральной деталью. Внутри центральной детали может иметься штырь, а концевая часть соединительной детали может содержать проушину, дополняющую указанный штырь. Концевая часть соединительной детали может содержать утолщение, плотно входящее внутрь центральной детали. Концевая часть соединительной детали может содержать проушину, окружающую соединительную часть центральной детали.

Центральная деталь может содержать верхнюю половину и нижнюю половину, и по меньшей мере одна из этих половин может содержать по меньшей мере один выступающий элемент для соединения двух половин. Этот элемент может состоять из штыря. Этот элемент может состоять из приварных выступов.

Центральная деталь может содержать по меньшей мере одну опоясывающую канавку на каждой из сторон соединительной части. Опоясывающая канавка может быть круглой.

Концевая часть центральной детали может быть круглой. Концевая часть центральной детали может иметь форму многоугольника. Концевая часть центральной детали может содержать торцевую поверхность, и торцевая поверхность может содержать информацию.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1A-D представлен первый вариант осуществления настоящего изобретения. А - вид сбоку; В - вид сверху соединительной детали; С - вид в аксонометрии и D - изображение в разобранном виде.

На фиг. 2А-С представлен второй вариант осуществления настоящего изобретения. А - вид сбоку; В - вид в аксонометрии и С - изображение в разобранном виде.

На фиг. 3А-С представлен третий вариант осуществления настоящего изобретения. А - вид сбоку; В - вид в аксонометрии и С - изображение в разобранном виде.

На фиг. 4А-С представлен четвертый вариант осуществления настоящего изобретения. А - вид сбоку; В - вид в аксонометрии и С - изображение в разобранном виде.

На фиг. 5 представлен пространственный вид сборки соединяемых элементов в соответствии с настоящим изобретением в уменьшенном масштабе.

На фиг. 6A-C представлен пространственный вид сборки соединяемых элементов в соответствии с изобретением, соединенных вместе, в другом масштабе.

На фиг. 7A-C представлена альтернативная сборка соединяемых элементов в соответствии с изобретением, соединенных вместе, в другом масштабе.

На фиг. 8А-С представлен пятый вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку соединительной детали; В - вид сверху соединительной детали и С - изображение в разобранном виде.

На фиг. 9А-С представлен шестой вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку соединительной детали; В - вид сверху соединительной детали и С - изображение в разобранном виде.

На фиг. 10A-D представлен седьмой вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку; В - вид сверху соединительной детали, С - вид в аксонометрии и D - изображение в разобранном виде.

На фиг. 11A-D представлен восьмой вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку; В - вид сверху, С - вид в аксонометрии и D - изображение в разобранном виде.

На фиг. 12A-D представлен девятый вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку; В - вид сверху, С - вид в аксонометрии и D - изображение в разобранном виде.

На фиг. 13A-D представлен восьмой вариант осуществления настоящего изобретения: А - вид сбоку; В - вид сверху, С - вид в аксонометрии и D - покомпонентный чертеж.

На указанных чертежах номер позиции 1 соответствует соединяемому элементу 1 в соответствии с настоящим изобретением. Соединяемый элемент 1 содержит центральную деталь 2 и соединительную деталь 3. На концевой части 30 соединительная деталь 3 соединена с центральной деталью 2. В части 39 соединительной детали 3 имеется проушина 31. Соединительная деталь 3 состоит из эластичного материала, такого как натуральный каучук, синтетический каучук или эластомер. Твердость по Шору А эластомера может составлять, например, 50 или 70. Эластомер может являться термопластичным эластомером. Термопластичный эластомер может являться термопластичным полиуретаном. Также подходящим материалом может являться термореактивная пластмасса. Подходящим материалом может являться силиконовый каучук, бутилкаучук или бутадиеновый каучук. Проушина 31 выполнена таким образом, что она может быть надета на центральную деталь 2 соседнего соединяемого элемента 1. Центральная деталь 2 может состоять из твердого материала. Твердый материал может являться полимерным материалом, таким как термопласт. Примером подходящего материала являются АБС-полимеры. Примерами других подходящих материалов являются полиэтилен и полистирол. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления центральная деталь 2 может состоять из натурального материала, такого как древесина или металл. В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления центральная деталь 2 может состоять из упругого материала.

Центральная деталь 2 содержит по меньшей мере одну опоясывающую канавку 21. Канавка 21 расположена сбоку соединительной детали 3, соединенной с соединительной частью 23 центральной детали 2.

Центральная деталь 2 может содержать две части - нижнюю половину 20 и верхнюю половину 29. По меньшей мере одна из половин 20, 29 может содержать одну или несколько выступающих приварных выступов 25. Приварные выступы 25 содержат свариваемые поверхности 27, которые при соединении двух половин 20, 29 находятся в контакте с противоположными половинами 20, 29. Две половины 20, 29 могут быть сварены путем вибрационной сварки, известной в данной области техники.

Периферийные краевые поверхности 26 приварных выступов 25 образуют соединительную часть 23. В соответствии с альтернативным вариантом осуществления, как показано на фиг. 11, 12, соединительная часть 23 образована внутренними краевыми поверхностями 28 приварных выступов 25.

Центральная деталь 2 может содержать множество опоясывающих канавок 21, как показано на фиг. 2-4. Опоясывающие канавки 21 могут находиться на обеих сторонах соединительной части 23.

В концевой части 30 соединительной детали 3 может иметься проушина 33, ответно дополняющая соединительную часть 23 так, что проушина 33 окружает центральную деталь 2, как это видно на фиг. 1-4. Проушина 33 соединительной детали 3 размещена между двумя половинами 20, 29 перед соединением этих половин друг с другом, как видно на фиг. 1D, 2С-4С. После соединения половин 20, 29 соединяющая деталь 3 может быть прикреплена к центральной детали 2 с возможностью вращения. Выбрав подходящие диаметры для соединяющей части 23, проушины 33 и концевых частей 22 половин 20, 29 и подходящую твердость для материала соединительной детали 3, вывернуть соединительную деталь 3 из соединительной части 23 может быть очень трудно.

На большинстве чертежей центральная деталь 2 имеет круглое поперечное сечение и проушина 33 также представлена в виде круглого сквозного отверстия в соединительной детали 3. Однако изобретение не ограничено круглой формой. Альтернативный вариант осуществления представлен на фиг. 10. В соответствии с этим вариантом осуществления центральная деталь 2 выполнена шестиугольной. Опоясывающие канавки 21 также являются шестиугольными, как и проушина 33. Центральная деталь 2 может быть выполнена в форме других многоугольников (не показано), например может являться квадратной, пятиугольной или восьмиугольной. Соответственно, канавки 21 и проушина 33 могут быть квадратными, пятиугольными или восьмиугольными. Возможна также и эллиптическая форма.

В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления одна концевая часть 22 или обе концевые части 22 центральной детали 2 могут быть выполнены в форме многоугольника, тогда как канавки 21, соединительная часть 23 и проушина 31 выполнены круглыми, как видно на фиг. 13.

В соответствии с одним из альтернативных вариантов осуществления по меньшей мере одна половина 20, 29 может содержать штырь 4, выступающий вверх. Штырь 4 выступает вверх от внутренней поверхности одной из половин 20, 29 в направлении другой половины 20, 29. Соединительная деталь 3 сужена в концевой части 30, так что концевая часть 30 может быть расположена внутри центральной детали 2, как видно на фиг. 11. Проушина 33' меньшего размера выполнена так, что она ответно дополняет штырь 4 и может быть надета на этот штырь. Штырь 4 приварен к противоположной половине 20, 29. Преимущество этого варианта осуществления состоит в том, что соединительная деталь 3 зафиксирована внутри центральной детали 2 и ее невозможно отделить, не сломав центральную деталь 2 или соединительную деталь 3, что требует значительного усилия. Испытания показали, что сначала деформируется соединительная деталь 3, которая затем ломает часть 39, а не концевую часть 30.

В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления соединительная деталь 3 может быть выполнена с утолщением 35, как видно на фиг. 12. Соединительная деталь 3 сужена к концевой части 30, так что концевая часть 30 может быть расположена внутри центральной детали 2. Утолщение 35 выполнено таким образом, что оно точно дополняет внутреннее пространство, образованное внутренними краевыми поверхностями 28 приварных выступов 25 и внутренними торцевыми поверхностями половин 20, 29. Преимущество этого альтернативного варианта осуществления также состоит в том, что соединительная деталь 3 надежно зафиксирована внутри центральной детали 2 и ее невозможно отделить, не сломав центральную деталь 2 или соединительную деталь 3, что требует значительного усилия.

В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления по фиг. 8 концевая часть 30 соединительной детали 3 может выступать за периферию центральной детали 2 и концевая часть 30 может быть выполнена с проушиной 33' меньшего размера. По меньшей мере одна из половин 20, 29 выполнена со штырем 4. В соответствии с этим вариантом осуществления половины 20, 29 выполнены с приварными выступами 25. Штырь 4 приварен к противоположной половине 20, 29. Преимущество этого альтернативного варианта осуществления также состоит в том, что соединительная деталь 3 закреплена внутри центральной детали 2 и ее невозможно отделить от центральной детали 2, не сломав центральную деталь 2 или соединительную деталь 3, что требует значительного усилия. Преимущество этого варианта осуществления может также состоять в том, что соединительная деталь 3 выполнена с возможностью вращения вокруг оси центральной детали 2. Преимущество может также состоять в том, что несколько собранных соединяемых элементов 1 имеют единый облик за счет того, что соединительная деталь 3 видна через всю окружность концевой части 23, как показано на фиг. 1-7.

В соответствии с другим альтернативным вариантом осуществления по фиг. 9 концевая часть соединительной детали 3 может выступать за периферию центральной детали 2 и концевая часть 30 может быть выполнена с утолщением 37 и сквозным отверстием 34, окружающим утолщение 37. Утолщение 37 расположено внутри центральной детали 2. Приварные выступы 25 двух половин 20, 29 размещены в отверстиях 34 до того, как половины 20, 29 соединены вместе. Преимущество этого альтернативного варианта осуществления также состоит в том, что соединительная деталь 3 зафиксирована внутри центральной детали 2 и ее невозможно отделить от центральной детали 2, не сломав центральную деталь 2 или соединительную деталь 3, что требует значительного усилия. Преимущество может также состоять в том, что несколько собранных соединяемых элементов 1 имеют единый облик за счет того, что соединительная деталь 3 видна через всю окружность концевой части 23, как показано на фиг. 1-7.

В соответствии с альтернативным вариантом осуществления соединительная деталь 3 свободно надета на центральную деталь 2. В соответствии с этим вариантом осуществления одна опоясывающая канавка 21 центральной детали 2 образует соединительную часть 23. Центральная деталь 2 может быть сплошной или полой.

Соединительная деталь 3 выполнена из эластичного материала, так что проушина 31 может быть надета на примыкающую центральную деталь 2 и размещена в канавке 21. Это может повторяться так, что несколько соединяемых элементов 1 оказываются соединенными друг с другом. Поскольку соединительная деталь 3 является гибкой, множество соединяемых элементов 1 могут быть соединены, например, в кольцо 5, как показано на фиг. 5. Каждый из соединяемых элементов 1 может содержать две или более канавки 21. Это обеспечивает соединение нескольких соединяемых элементов 1 в разных направлениях от соединяемого элемента 1. Таким образом, из множества соединяемых элементов 1 могут быть также получены пространственные структуры 6, как показано на фиг. 5.

Соединяемые элементы 1 могут быть соединены под разными углами, как показано на фиг. 6. Если опоясывающая канавка 21 и проушина 31 являются круглыми, соединяемые элементы 1 могут быть соединены под любым углом.

Одна торцевая поверхность 70 центральной детали 2 может содержать информацию в виде буквы, цифры, рельефной печати, символа, пиктограммы и т.п. Центральная деталь 2 может содержать информацию на обеих торцевых поверхностях 70, 79. Информация на одной торцевой поверхности 70 может отличаться от информации на другой торцевой поверхности 79. Центральная деталь 2 может быть цветной. Разные центральные детали 2 могут быть разного цвета. Торцевые поверхности 70, 79 могут быть цветными. Цвет торцевых поверхностей 70, 79 может отличаться от цвета центральной детали 2 в канавках 21, и цвет торцевой поверхности 70 может отличаться от цвета торцевой поверхности 79.

Соединяемый элемент 1 может быть использован в педагогических целях. Несколько соединяемых элементов 1 могут быть сложены в слова, если на торцевой поверхности 70, 79 содержится буквенная информация. Такие соединяемые элементы 1 с буквами могут быть также использованы для создания кроссворда, как схематично показано на фиг. 7. С соединяемым элементом 1, содержащим три канавки 21, соединяемый элемент 1 может быть соединен в четырех направлениях. Боковая цепочка может быть образована в любом месте на основной цепочке путем надевания нового соединяемого элемента 1 с его соединительной деталью 3 на свободную канавку 21 в центральной детали 2 основной цепочки. Множество соединяемых элементов 1 может быть соединено в браслет с именем.

Соединяемый элемент 1 может также быть использован для обучения математике, если торцевые поверхности 70, 79 содержат цифры и математические символы.

Соединение двух половин 20, 29 может быть осуществлено несколькими способами, известными в данной области техники. Половины 20, 29 могут быть склеены. Половины 20, 29 могут содержать выступающие крючки, соединяющиеся с защелкивающими канавками в противоположной половине 20, 29 (не показано).

1. Соединяемый элемент (1), содержащий центральную деталь (2) и соединительную деталь (3), отличающийся тем, что:

- центральная деталь (2) содержит соединительную часть (23) и по меньшей мере две опоясывающие канавки (21), и

- соединительная деталь (3) содержит концевую часть (30) и проушину (31) в части (39);

причем концевая часть (30) соединительной детали (3) соединена с соединительной частью (23) центральной детали (2) и проушина (31) ответно дополняет одну опоясывающую канавку (21) примыкающей центральной детали (2).

2. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором соединительная деталь (3) выполнена из эластичного материала.

3. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором концевая часть (30) соединительной детали (3) закреплена внутри центральной детали (2).

4. Соединяемый элемент (1) по п. 3, в котором внутри центральной детали (2) имеется штырь (4) и концевая часть (30) соединительной детали (3) выполнена с проушиной (33'), дополняющей указанный штырь.

5. Соединяемый элемент (1) по п. 3, в котором концевая часть (30) соединительной детали (3) выполнена с утолщением (35), которое плотно размещено внутри центральной детали (2).

6. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором концевая часть (30) соединительной детали (3) выполнена с проушиной (33), окружающей соединительную часть (23) центральной детали (2).

7. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором центральная деталь (2) содержит нижнюю половину (20) и верхнюю половину (29) и по меньшей мере одна из половин (20, 29) содержит по меньшей мере один выступающий элемент (25; 4) для соединения двух половин (20, 29).

8. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором центральная деталь (2) содержит по меньшей мере одну опоясывающую канавку (21) на каждой из сторон соединительной части (23).

9. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором опоясывающая канавка (21) является круглой.

10. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором концевая часть (22) центральной детали (2) является круглой.

11. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором концевая часть (22) центральной детали (2) выполнена в виде многоугольника.

12. Соединяемый элемент (1) по п. 1, в котором концевая часть (22) центральной детали (2) содержит торцевую поверхность (70, 79) и торцевая поверхность (70, 79) содержит информацию.