Модуль магнитного конструктора

Изобретение относится к конструкторам и играм и может быть использовано для создания модулей магнитных конструкторов. Требуемый технический результат, заключающийся в упрощении и расширении функциональных возможностей, достигается в устройстве, содержащем корпус из магнитопроницаемого материала, в котором имеется полость, внутри которой расположен магнит, в качестве которого используют магнит с диаметральной намагниченностью, а полость, в которую он помещен, выполнена с допуском по форме помещенного в нее магнита на величину 5%-10% от соответствующего размера магнита с диаметральной намагниченностью. 20 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к конструкторам и играм и может быть использовано для создания модулей магнитных конструкторов.

Известно техническое решение [RU 2413561, C1, А63Н 33/06, 10.03.2011], выполненное в виде головоломки из множества кубиков, кубический корень из числа которых является целым числом, а кубики приспособлены к размещению по трем измерениям с образованием большого куба, так что каждая из граней большого куба показывает изображение, составленное фрагментами изображений на каждой из видимых граней, при этом внутри каждого кубика имеется по меньшей мере один первый магнит, ось которого расположена рядом с одной из его граней, причем этот магнит связан с кубиком посредством удерживающего приспособления, движущиеся детали механизма которого позволяют перемещать магнитную ось относительно соответствующей грани таким образом, что любая грань каждого кубика может быть обращена к любой грани любого другого кубика с возможностью удержания обеих граней друг относительно друга силами притяжения соответствующих магнитов, при этом механизм удерживающего приспособления имеет ось вращения, параллельную грани кубика, а первый магнит связан с этой осью вращения.

Недостатком этого технического решения является сложность его конструкции, а также относительно низкая надежность, поскольку в ней имеются движущиеся детали.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является модуль магнитного конструктора [RU 153157, U1, А63Н 33/00, 10.07.2015], выполненный в виде прямой призмы из магнитопроницаемого материала, имеющей полость, внутри которой расположен, по меньшей мере, один магнит, при этом, прямая призма имеет тело и съемные верхнюю и нижнюю крышки, по форме совпадающих с основанием прямой призмы, имеющие средства крепления крышки к телу прямой призмы, причем, тело прямой призмы имеет, по меньшей мере, одно средство крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы, и тем, что верхняя и нижняя крышка имеют, по меньшей мере, по одному средству крепления магнита по центру основания прямой призмы.

Недостатком наиболее близкого технического решения является его относительно высокая сложность, обусловленная наличием, по меньшей мере, одного средства крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы, и тем, что верхняя и нижняя крышка имеют, по меньшей мере, по одному средству крепления магнита по центру основания прямой призмы для того, чтобы обеспечить повышение надежности соединения модулей друг с другом за счет обеспечения фиксации магнитов в центре каждой грани.

Кроме того, известный модуль обладает относительно узкими функциональными возможностям, поскольку для использования в составе конструктора необходимо подбирать его ориентацию таким образом, чтобы полярности магнитов в месте контакта соседних модулей были противоположны. Это усложняет работу с конструктором и сужает арсенал технических средств, которые могут быть использованы в качестве элементов и модулей конструкторов.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и расширение на этой основе арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве элементов и модулей конструкторов.

Требуемый технический результат заключается в упрощении устройства при одновременном расширении арсенала технических средств, которые могут быть использованы в качестве элементов и модулей конструкторов.

Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что, в модуле магнитного конструктора, содержащего корпус из магнитопроницаемого материала, в котором имеется полость внутри которой помещен магнит, согласно полезной модели, в качестве магнита используют магнит с диаметральной намагниченностью, а полость, в которую он помещен, выполнена с допуском по форме помещенного в нее магнита на величину 5%-10% от соответствующего размера магнита с диаметральной намагниченностью.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, магнит выполнен в форме диска.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, магнит, выполненный в форме диска, имеет высоту 4-5 мм и диаметр 10-18 мм.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, полость, внутри которой помещен магнит, выполнена в виде отдельных секций, а магнит выполнен в виде набора магнитов по числу секций, при этом, в каждую из секций помещен соответствующий магнит из набора магнитов, а полость под магнит в каждой из секций выполнена с допуском по форме соответствующего ей магнита этой секции из набора магнитов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, магнит выполнен в форме кольца.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, корпус выполнен в плане в форме круга.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, корпус выполнен в плане в форме многоугольника.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в корпусе выполнено отверстие для установки других модулей конструктора.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, отверстие для установки других модулей конструктора элемента конструктора выполнено круглым.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в корпусе выполнен канал от внешней стенки к полости для магнита по ее размерам с возможностью установки, удаления или замены магнита.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в канале размещена заглушка для удержания магнита от выпадения по каналу.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, боковая поверхность заглушки в месте соприкосновения с магнитом выполнена по форме его боковой поверхности.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, заглушка выполнена с боковыми пружинящими усами-отводами для надежного удержания в канале.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, корпус выполнен в виде двухосного уголкового элемента, содержащего два цилиндрических канала, соединенных между собой под углом распоркой, содержащей полость для размещения магнита, и выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, цилиндрические каналы в двухосном уголковом элементе соединены между собой под углом от 45° до 135°.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, корпус выполнен в виде трехосного уголкового элемента, содержащего три цилиндрических канала, соединенных между собой под углами распорками, содержащими полость для размещения магнита, и выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, цилиндрические каналы в трехосном уголковом элементе соединены между собой под углами от 45° до 135°.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в корпусе в общем основании цилиндрических каналов выполнено узкое технологическое отверстие.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, в корпусе в месте соединения цилиндрических каналов выполнены ограничители для стержневых элементов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, внутренняя поверхность цилиндрических каналов выполнена с продольными выступами для надежного удержания и облегчения сборки и разборки стержневых элементов.

Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что, толщина стенок корпуса в месте размещения полости, внутри которой помещен магнит, составляет не более 1-2 мм.

На чертеже представлены:

на фиг. 1,а - модуль магнитного конструктора, пример в виде двухосного уголкового элемента;

на фиг. 1,б - модуль магнитного конструктора, пример в виде двухосного уголкового элемента, в разрезе;

на фиг. 2 - модуль магнитного конструктора, пример многоугольной в плане формы корпуса;

на фиг. 3 - пример соединения двух модулей магнитного конструктора с многоугольной в плане формой корпуса;

на фиг. 4 - модуль магнитного конструктора, пример в виде трехосного уголкового элемента с взаимно перпендикулярными цилиндрическими каналами;

на фиг. 5 - модуль магнитного конструктора, пример в виде трехосного уголкового элемента с различными углами размещения цилиндрических каналов;

на фиг. 6 - пример использования модулей магнитного конструктора в виде трехосных уголковых элементов для сборки куба;

на фиг. 7 - пример соединения кубов на плоскости при работе с конструктором;

на фиг. 8 - пример соединения кубов в пространстве при работе с конструктором.

Модуль магнитного конструктора (фиг. 1) содержит корпус 1 из магнитопроницаемого материала, в котором имеется полость 2, внутри которой расположен магнит 3, выполненный в виде магнита с диаметральной намагниченностью. В примере выполнения он имеет форму диска высотой 4-5 мм и с диаметром основания 10-18 мм. Допуск в размере полости относительно формы помещенного в нее магнита не превышает 5-10% соответствующего размера магнита, в частности, 1-2 мм. Для обеспечения надежности применения модулей конструктора толщина стенок корпуса 1 в месте размещения полости 2, внутри которой помещен магнит 3, может быть не более 1-2 мм.

Кроме того, магнит может быть выполнен и в другой форме, например, в форме кольца, цилиндра и т.п.

Корпус 1 может быть выполнен в плане в форме уплощенной объемной фигуры в соответствии с назначением конструктора, например или в форме многоугольника, или форме круга, или в более сложной форме.

Полость 2, внутри которой помещен магнит 3, может быть выполнена в виде отдельных секций, размещаемых в различных местах корпуса, а магнит может быть выполнен в виде набора магнитов по числу секций, при этом, в каждую из секций помещен соответствующий магнит из набора магнитов, а полость под магнит в каждой из секций выполнена с допуском по форме магнита этой секции из набора магнитов (см. фиг. 2, 3).

В корпусе 1 может быть выполнен канал 4 по размерам магнита с возможностью его установки и/или замены, а в канале 4 может быть размещена заглушка 5 для удержания магнита от выпадения по каналу.

Внешняя боковая поверхность заглушки 5 преимущественно выполнена в форме боковой поверхности корпуса 1 в месте выполнения канала 4, а боковая поверхность заглушки 5 в месте соприкосновения с магнитом 3 выполнена по форме боковой поверхности магнита 3 в месте соприкосновения. Заглушки 5 может быть выполнена с боковыми пружинящими усами-отводами 6 для надежного удержания заглушки 5 в канале 4.

Корпус 1 может быть выполнен в виде двухосного (фиг. 1) или трехосного (фиг. 4, фиг. 5) уголкового элемента, содержащего, соответственно, два или три цилиндрических канала, выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов конструктора и соединенных между собой распорками 8 с полостями 2 для размещения магнитов.

В общем случае, цилиндрические каналы в двухосном уголковом элементе могут быть соединены между собой под углом от 45° до 135°, а в трехосном уголковом элементе, содержащем три цилиндрических канала, соединенных между собой под углами распорками, содержащими полость для размещения магнита, и выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов могут быть соединены между собой под углами от 45° до 135°.

В корпусе 1, выполненном, например в форме шестиугольника, может быть выполнено отверстие 9 для установки других модулей конструктора (фиг. 2, фиг. 3). Отверстие 9 может быть выполнено круглой формы или иной формы в зависимости от используемых других модулей конструктора.

Внутренняя поверхность цилиндрических каналов 7 может быть выполнена с продольными выступами (на чертеже не показано) для надежного удержания и облегчения сборки и разборки стержневых элементов 10.

В корпусе 1, выполненном в виде трехосного уголкового элемента, содержащего три цилиндрических канала 7, соединенных между собой распорками 8 (фиг. 4), полости 2, внутри которых размещены магниты 3, могут быть выполнены или в одной или в двух или во всех трех распорках 8. В этом случае распорки также могут быть снабжены каналами 4 по размерам магнитов 3 с возможностью их установки, удаления или замены в полостях 2 для их размещения и возможностью установки в них заглушек 5 для удержания магнитов 3. При этом, цилиндрические каналы 7 двухосного или трехосного уголковых элементов могут быть выполнены с возможностью установки в них стержневого элемента 10 конструктора. Это позволяет создавать из уголковых элементов совместно со стержневыми элементами 10 объемные фигуры, например куб (фиг. 6) с последующей сборкой из них более сложных объемных фигур, представленных, например, на фиг. 7 и фиг. 8. Кроме того, в месте соединения цилиндрических каналов 7 могут быть выполнены ограничители И для стержневых элементов (фиг. 1,6), а в месте соединения цилиндрических каналов 7 может быть выполнено узкое технологическое отверстие 12, предназначенное, при необходимости, для удаления попавших в цилиндрические каналы мелких предметов.

Используется модуль магнитного конструктора следующим образом.

Модуль магнитного конструктора (фиг. 1) содержит корпус 1 из магнитопроницаемого материала, в котором имеется полость 2 внутри которой расположен магнит 3.

Предложенное выполнение модуля магнитного конструктора с размещенным внутри магнитом 3, выполненным в виде магнита с диаметральной намагниченностью, например, в форме плоского цилиндра, обеспечивает соединения плоскостей модулей без учета полярностей магнитов в соединяемых модулях. На фиг. 3 показан пример соединения двух модулей магнитного конструктора многоугольной формы, когда обеспечивается их плотное соединение без какой-либо настройки и обеспечения технологической ориентации.

Магнит помещается в полость, которая немного больше его по размерам, преимущественно в пределах 5-10% от его размеров в направлениях его перемещения. За счет этого магнит 3, имеющий два полюса на рабочей плоскости за счет диаметральной намагниченности, достаточно свободно перемещается и вращается, выбирая нужное положение, подстраиваясь под противоположные полюса другого такого же магнита, расположенного аналогичным образом в другом модуле, соединяя таким образом детали конструктора.

В конструкторе, где в виде дополнительных элементов используются стержневые элементы 10 конструктора, при использовании корпуса 1 в виде трехосного уголкового элемента, возможна сборка, например куба (фиг. 6) с последующей сборкой из кубов более сложных конструкций (фиг. 7 и фиг. 8). Причем, соединения кубов друг к другу производится без какой-либо настройки и обеспечения технологической ориентации соединения.

Таким образом, в предложенной конструкции модуля магнитного конструктора, достигается требуемый технический результат, заключающийся в упрощении устройства, поскольку нет необходимости в наличии, по меньшей мере, одного средства крепления магнита по центру боковой грани прямой призмы, и тем, что верхняя и нижняя крышка имеют, по меньшей мере, по одному средству крепления магнита по центру основания прямой призмы для того, чтобы обеспечить повышение надежности соединения модулей друг с другом за счет обеспечения фиксации магнитов в центре каждой грани.

Кроме того, при предложенной конструкции модуля расширяются его функциональные возможности, поскольку для использования в составе конструктора отпадает необходимость подбора его ориентации таким образом, чтобы полярности магнитов в месте контакта соседних модулей были противоположны. Это существенно расширяет арсенал используемых в магнитных конструкторах технических средств.

1. Модуль магнитного конструктора, содержащий корпус из магнитопроницаемого материала, в котором имеется полость, внутри которой расположен магнит, отличающийся тем, что в качестве магнита используют магнит с диаметральной намагниченностью, а полость, в которую он помещен, выполнена с допуском по форме помещенного в нее магнита с диаметральной намагниченностью на величину 5% - 10% от соответствующего размера магнита с диаметральной намагниченностью.

2. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что магнит выполнен в форме диска.

3. Модуль магнитного конструктора по пп. 1, 2, отличающийся тем, что магнит, выполненный в форме диска, имеет высоту 4-5 мм и диаметр 10-18 мм.

4. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что полость, внутри которой помещен магнит, выполнена в виде отдельных секций, а магнит выполнен в виде набора магнитов по числу секций, при этом, в каждую из секций помещен соответствующий магнит из набора магнитов, а полость под магнит в каждой из секций выполнена с допуском по форме соответствующего ей магнита этой секции из набора магнитов.

5. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что магнит выполнен в форме кольца.

6. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в плане в форме круга.

7. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в плане в форме многоугольника.

8. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе выполнено отверстие для установки других модулей конструктора.

9. Модуль магнитного конструктора по п. 1, 8, отличающийся тем, что отверстие для установки других модулей конструктора элемента конструктора выполнено круглым.

10. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе выполнен канал от внешней стенки к полости для магнита по ее размерам с возможностью установки, удаления или замены магнита.

11. Модуль магнитного конструктора по п. 1, 10, отличающийся тем, что в канале размещена заглушка для удержания магнита от выпадения по каналу.

12. Модуль магнитного конструктора по п. 1, 11, отличающийся тем, что боковая поверхность заглушки в месте соприкосновения с магнитом выполнена по форме его боковой поверхности.

13. Модуль магнитного конструктора по п. 1, 11, отличающийся тем, что заглушка выполнена с боковыми пружинящими усами-отводами для надежного удержания в канале.

14. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двухосного уголкового элемента, содержащего два цилиндрических канала, соединенных между собой под углом распоркой, содержащей полость для размещения магнита, и выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов.

15. Модуль магнитного конструктора по п. 1, 14, отличающийся тем, что цилиндрические каналы в двухосном уголковом элементе соединены между собой под углом от 45° до 135°.

16. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде трехосного уголкового элемента, содержащего три цилиндрических канала, соединенных между собой под углами распорками, содержащими полость для размещения магнита, и выполненных с возможностью установки в них стержневых элементов.

17. Модуль магнитного конструктора по пп. 1, 15, отличающийся тем, что цилиндрические каналы в трехосном уголковом элементе соединены между собой под углами от 45° до 135°.

18. Модуль магнитного конструктора по пп. 1, 14 или пп. 1, 15, отличающийся тем, что в корпусе в общем основании цилиндрических каналов выполнено узкое технологическое отверстие.

19. Модуль магнитного конструктора по пп. 1, 14 или пп. 1, 15, отличающийся тем, что в корпусе в месте соединения цилиндрических каналов выполнены ограничители для стержневых элементов.

20. Модуль магнитного конструктора по пп. 1, 14 или пп. 1, 15, отличающийся тем, что внутренняя поверхность цилиндрических каналов выполнена с продольными выступами для надежного удержания и облегчения сборки и разборки стержневых элементов.

21. Модуль магнитного конструктора по п. 1, отличающийся тем, что толщина стенок корпуса в месте размещения полости, внутри которой помещен магнит, составляет не более 1-2 мм.