RU2156636C1

RU2156636C1 - Construction set connecting members and construction set

Info

Publication number: RU2156636C1
Application number: RU2000101400A
Authority: RU
Inventors: А.Л. Бренер
Original assignee: Бренер Александр Леонидович
Priority date: 2000-01-24
Filing date: 2000-01-24
Publication date: 2000-09-27

Abstract

FIELD: production of toys. SUBSTANCE: connecting members are made in construction block surface and arranged in alternating relation with slots. Connecting members have rigid projections with profiled side surfaces and flexible plates. Width of each slot between apexes of rigid projections and flexible plates exceeds width of these slots between rigid projection bases and flexible plates. Flexible plates are adapted for engagement with construction blocks so as to prevent them from displacement one relative to the other due to balance of stresses developed by deformed flexible plates, when pair of flexible plates are disposed in slot and buckle in accordance with form of side surface of rigid projections due to engagement with rigid projections upon joining of construction blocks. Construction set has construction blocks made in the form of rectangular and/or triangular and/or pyramidal prisms. Prism bases are made in the form of rectangles and triangles, respectively, with different length of sides, and/or in the form of regular rectangles and triangles. Shape of connecting members allows manufacture process to be optimized by employing multiple-cavity mold with two split surfaces. EFFECT: wider operational capabilities, simplified construction and reduced construction costs by optimized manufacture process. 10 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области производства игрушек, в частности к элементам соединения строительных блоков детских строительных конструкторов. The invention relates to the field of production of toys, in particular to the elements of the connection of building blocks of children's building designers.

Известен конструктор, который содержит блоки в виде призм с четырехугольными или треугольными гранями. На гранях блоков выполнены выступы одинаковой толщины с промежутками между ними, ширина которых соответствует толщине выступов. Для повышения надежности соединения на концах выступов выполнены утолщения, ориентированные в сторону промежутков. Оппозитно утолщениям на противоположной стороне концов выступов выполнены выемки. При соединении блоков выступы одного из них входят в промежутки между выступами другого блока, при этом утолщения на концах выступов одного блока совпадают с соответствующими выемками другого блока и фиксируются в них (US 4886477, МПК A 63 H 33/08, 12.12.1989). Known constructor, which contains blocks in the form of prisms with quadrangular or triangular faces. On the faces of the blocks protrusions of the same thickness are made with gaps between them, the width of which corresponds to the thickness of the protrusions. To increase the reliability of the connection at the ends of the protrusions, thickenings oriented towards the gaps were made. Oppositely to the bulges on the opposite side of the ends of the protrusions are recesses. When connecting the blocks, the protrusions of one of them enter the gaps between the protrusions of the other block, while the thickenings at the ends of the protrusions of one block coincide with the corresponding recesses of the other block and are fixed in them (US 4886477, IPC A 63 H 33/08, 12/12/1989).

Недостатком данного конструктора является то, что необходимая надежность соединения блоков обеспечивается при условии выполнения достаточно высоких требований к точности изготовления выступов и промежутков между ними, что возможно при применении стабильных по свойствам высококачественных пластмасс. Кроме того, конструктор достаточно сложен в изготовлении оснастки, что обусловлено сложной конфигурацией выступа. The disadvantage of this constructor is that the necessary reliability of the connection of the blocks is ensured provided that sufficiently high requirements are met for the accuracy of the manufacture of the protrusions and the gaps between them, which is possible when high-quality plastics stable in properties are used. In addition, the designer is quite complicated in the manufacture of equipment, due to the complex configuration of the protrusion.

Известен также конструктор, который содержит набор строительных блоков, каждый из которых выполнен в виде коробчатого корпуса с дном и боковыми стенками, а выступы и гнезда образованы группой выполненных с возможностью упругого изгиба консолей. При стыковке блоков соответствующие группы консолей входят во взаимодействие упруго деформируя друг друга (RU 2048842, МПК A 63 H 33/08, 27.11.1995). A constructor is also known, which contains a set of building blocks, each of which is made in the form of a box-shaped case with a bottom and side walls, and the protrusions and sockets are formed by a group of consoles made with the possibility of elastic bending. When docking the blocks, the corresponding groups of consoles enter into interaction elastically deforming each other (RU 2048842, IPC A 63 H 33/08, 11/27/1995).

Недостатком конструктора является то, что блоки имеют только две оппозитно расположенные поверхности для стыковки, что сужает возможности конструктора в части разнообразия комбинаций собираемых из него строительных конструкций. The disadvantage of the designer is that the blocks have only two opposed surfaces for docking, which limits the designer’s ability in terms of the variety of combinations of building structures assembled from him.

Одним из наиболее близких аналогов является конструктор, содержащий строительные блоки с соединительными элементами, выполненными на гранях строительных блоков с чередованием указанных элементов и пазов между ними и включающими жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. В известном аналоге блоки соединяются посредством гибких элементов, в частности посредством гибких пластин, симметрично расположенных в основаниях углублений, выполненных в корпусах блоков. При соединении блоков гибкие элементы входят в пазы, образованные боковыми поверхностями жесткого элемента (жесткого выступа), являющегося стенкой углубления в корпусе, и гибкого элемента (гибкой пластины) (DE 1156688, МПК A 63 H 33/08, 31.10.1963). One of the closest analogues is a constructor containing building blocks with connecting elements made on the faces of building blocks with alternating these elements and grooves between them and including rigid protrusions, the side surfaces of which are made of profile, and flexible plates. In the known analogue, the blocks are connected by means of flexible elements, in particular by means of flexible plates symmetrically located in the bases of the recesses made in the blocks' bodies. When connecting the blocks, the flexible elements enter the grooves formed by the lateral surfaces of the rigid element (rigid protrusion), which is the wall of the recess in the housing, and the flexible element (flexible plate) (DE 1156688, IPC A 63 H 33/08, 10/31/1963).

Недостатком данного конструктора является то, что гибкие элементы выступают за плоскость блока, что делает стыковочную поверхность неустойчивой и непригодной для использования ее в качестве основания конструкции, а также может привести к поломке выступающей части гибкого элемента. Кроме того, стремление отогнутых гибких элементов вернуться в исходное положение приводит к смещению блоков относительно друг друга и неточной стыковке их поверхностей. The disadvantage of this constructor is that the flexible elements protrude beyond the plane of the block, which makes the docking surface unstable and unsuitable for use as the base of the structure, and can also lead to breakage of the protruding part of the flexible element. In addition, the tendency of bent flexible elements to return to their original position leads to a displacement of the blocks relative to each other and inaccurate joining of their surfaces.

Задачей изобретения является создание конструктора с разнообразной формой призматических блоков, которые имеют несколько стыковочных поверхностей с надежными и удобными в использовании элементами для стыковки, что, в свою очередь позволит повысить быстроту и удобство сборки, увеличит разнообразие собираемых конструкций, повысит надежность соединения блоков и точность их стыковки. The objective of the invention is to provide a designer with a diverse form of prismatic blocks, which have several connecting surfaces with reliable and easy-to-use elements for joining, which, in turn, will increase the speed and ease of assembly, increase the variety of assembled structures, increase the reliability of connection of blocks and their accuracy docking.

Поставленная задача достигается тем, что соединительные элементы строительного блока выполнены на поверхности строительного блока с чередованием указанных элементов и пазов между ними и содержат жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. Ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, при этом гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков. The task is achieved in that the connecting elements of the building block are made on the surface of the building block with alternating these elements and the grooves between them and contain hard protrusions, the side surfaces of which are made of profile, and flexible plates. The width of each of the grooves between the vertices of the rigid protrusions and flexible plates is greater than the width of these grooves between the bases of the rigid protrusions and flexible plates, while the flexible plates are adapted to engage and eliminate the displacement of the building blocks relative to each other due to balancing the stress created by the deformable flexible plates when they pairwise placement in the groove and bending in the shape of the lateral surface of the rigid protrusions due to the interaction with the rigid protrusions during the connection of building blocks.

Поставленная задача достигается также тем, что ширина пазов между основаниями гибких пластин и жестких выступов соответствует толщине гибкой пластины. The task is also achieved by the fact that the width of the grooves between the bases of the flexible plates and rigid protrusions corresponds to the thickness of the flexible plate.

Поставленная задача достигается также тем, что жесткие выступы и гибкие пластины расположены на строительных блоках параллельно друг другу с чередованием: один жесткий выступ - две гибкие пластины. The task is also achieved by the fact that the rigid protrusions and flexible plates are located on the building blocks parallel to each other with alternation: one rigid protrusion - two flexible plates.

Поставленная задача достигается также тем, что каждая из гибких пластин, кроме крайних, одного строительного блока выполнена с возможностью размещения между боковыми сторонами, соответственно, гибкой пластины и жесткого выступа другого строительного блока. The task is also achieved by the fact that each of the flexible plates, except for the extreme ones, of one building block is made with the possibility of placing between the sides, respectively, of the flexible plate and the rigid protrusion of the other building block.

Поставленная задача достигается также тем, что каждый из жестких выступов одного строительного блока выполнен с возможностью размещения между гибкими пластинами другого строительного блока. The task is also achieved by the fact that each of the rigid protrusions of one building block is made with the possibility of placement between the flexible plates of another building block.

Поставленная задача в конструкторе достигается тем, что конструктор содержит строительные блоки с соединительными элементами. Соединительные элементы выполнены на гранях строительных блоков с чередованием указанных элементов и пазов между ними и включают жесткие выступы, боковые поверхности которых выполнены профильными, и гибкие пластины. Строительные блоки выполнены в виде четырехугольных, и/или треугольных, и/или пирамидальных призм, а основания указанных призм выполнены в форме, соответственно, четырехугольников и треугольников с разной длиной сторон и/или в форме правильных четырехугольников и треугольников. Ширина каждого из пазов между вершинами жестких выступов и гибких пластин больше ширины этих пазов между основаниями жестких выступов и гибких пластин, а гибкие пластины выполнены с возможностью зацепления и исключения смещения строительных блоков относительно друг друга за счет уравновешивания напряжения, создаваемого деформируемыми гибкими пластинами при их попарном размещении в пазу и изгибе по форме боковой поверхности жестких выступов за счет взаимодействия с жесткими выступами во время соединения строительных блоков. The task in the designer is achieved by the fact that the designer contains building blocks with connecting elements. The connecting elements are made on the faces of the building blocks with alternating these elements and the grooves between them and include rigid protrusions, the side surfaces of which are made profile, and flexible plates. Building blocks are made in the form of quadrangular, and / or triangular, and / or pyramidal prisms, and the bases of these prisms are made in the form of, respectively, quadrangles and triangles with different lengths of sides and / or in the form of regular quadrangles and triangles. The width of each of the grooves between the tops of the rigid protrusions and flexible plates is greater than the width of these grooves between the bases of the rigid protrusions and flexible plates, and the flexible plates are designed to engage and eliminate the displacement of building blocks relative to each other due to balancing the stress created by the deformable flexible plates when they are paired placing in the groove and bending the shape of the lateral surface of the rigid protrusions due to interaction with the rigid protrusions during the connection of building blocks.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что боковые грани четырехугольных и треугольных призм выполнены прямоугольными и/или в виде параллелограммов. The task in the designer is also achieved by the fact that the side faces of the quadrangular and triangular prisms are made rectangular and / or in the form of parallelograms.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что треугольные грани пирамидальных призм выполнены с одинаковыми и/или с разными углами между ребрами. The task in the designer is also achieved by the fact that the triangular faces of the pyramidal prisms are made with the same and / or with different angles between the ribs.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что соединительные элементы выполнены на всех гранях призм. The task in the designer is also achieved by the fact that the connecting elements are made on all faces of the prisms.

Поставленная задача в конструкторе достигается также тем, что соединительные элементы расположены на гранях призм параллельно, перпендикулярно и/или под разными углами, по меньшей мере, к одному из ребер. The task in the designer is also achieved by the fact that the connecting elements are located on the faces of the prisms in parallel, perpendicularly and / or at different angles to at least one of the ribs.

Изобретение поясняется чертежами:
на фиг. 1 изображены соединительные элементы двух стыкуемых строительных блоков,
на фиг. 2 - расположение соединительных элементов в состыкованных строительных блоках,
на фиг. 3 - один из вариантов выполнения строительных блоков в виде четырехугольных призм.The invention is illustrated by drawings:
in FIG. 1 shows the connecting elements of two abutting building blocks,
in FIG. 2 - the location of the connecting elements in the docked building blocks,
in FIG. 3 - one of the options for building blocks in the form of quadrangular prisms.

Конструктор содержит строительные блоки 1 и 2, на поверхности которых расположены соединительные элементы, выполненные в виде гибких пластин 3 и жестких выступов 4. Между гибкой пластиной 3 и жестким выступом 4 образован паз 5. Боковая поверхность 6 жесткого выступа 4 выполнена профильной таким образом, что ширина паза 5 между вершинами 7 и 8 соответственно гибкой пластины 3 и жесткого выступа 4 больше его ширины между основаниями 9 и 10 указанных элементов, например, в 1,5-2,5 раза. Причем ширина паза между основаниями гибкой пластины 3 и жесткого выступа 4 соответствует толщине гибкой пластины 3. Профиль боковой поверхности 6 обеспечивает плавный переход от начала паза к его дну 11 и такое же плавное уменьшение ширины паза от его начала к его дну 11, функционально зависящее от формы кривой, образующей боковую поверхность 6. Форма поперечного сечения жесткого выступа 4 выполнена трапециевидной с криволинейными боковыми поверхностями 6. Гибкость гибкой пластины 3 определяется ее толщиной и свойствами материала, из которого изготавливаются строительные блоки. Жесткость жестких выступов 4 определяется не только их толщиной, но и формой поперечного сечения, утолщенного к основанию. Жесткие выступы 4 и гибкие пластины 3 расположены на поверхности строительного блока 1 или 2 параллельно друг другу с чередованием: один жесткий выступ - две гибкие пластины. Гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 имеют продолговатую форму. Преимущественно, длина соединительных элементов соответствует длине стороны строительного блока, однако, может быть и разной, например, больше или меньше длины стороны строительного блока. Вершины 7 и 8 соединительных элементов лежат в одной плоскости и таким образом образуют поверхность строительного блока, что делает его достаточно устойчивым и удобным для сборки. The constructor comprises building blocks 1 and 2, on the surface of which there are connecting elements made in the form of flexible plates 3 and rigid protrusions 4. A groove 5 is formed between the flexible plate 3 and the rigid protrusion 4. The side surface 6 of the rigid protrusion 4 is shaped so that the width of the groove 5 between the peaks 7 and 8, respectively, of the flexible plate 3 and the rigid protrusion 4 is greater than its width between the bases 9 and 10 of these elements, for example, 1.5-2.5 times. Moreover, the width of the groove between the bases of the flexible plate 3 and the rigid protrusion 4 corresponds to the thickness of the flexible plate 3. The profile of the side surface 6 provides a smooth transition from the beginning of the groove to its bottom 11 and the same smooth decrease in the width of the groove from its beginning to its bottom 11, functionally dependent on the shape of the curve forming the side surface 6. The cross-sectional shape of the rigid protrusion 4 is made trapezoidal with curved side surfaces 6. The flexibility of the flexible plate 3 is determined by its thickness and material properties, from which o building blocks are made. The rigidity of the rigid protrusions 4 is determined not only by their thickness, but also by the shape of the cross section thickened to the base. Rigid protrusions 4 and flexible plates 3 are located on the surface of the building block 1 or 2 parallel to each other with alternation: one rigid protrusion - two flexible plates. Flexible plates 3 and rigid protrusions 4 are elongated. Advantageously, the length of the connecting elements corresponds to the length of the side of the building block, however, it may be different, for example, more or less than the length of the side of the building block. The vertices 7 and 8 of the connecting elements lie in the same plane and thus form the surface of the building block, which makes it sufficiently stable and convenient for assembly.

Строительные блоки 1 или 2 имеют форму преимущественно четырехугольных, треугольных или пирамидальных призм. Основания строительных блоков 1 или 2 могут иметь форму четырехугольников и/или треугольников с неравными сторонами, но, преимущественно, они имеют форму правильных четырехугольников и/или треугольников. Боковые грани 12 четырехугольных и треугольных призм могут быть выполнены в виде прямоугольников и/или параллелограммов, а треугольные грани пирамидальных призм могут быть выполнены с одинаковыми или с разными углами между ребрами. Гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 расположены на гранях призм параллельно друг другу. Building blocks 1 or 2 are predominantly quadrangular, triangular or pyramidal. The foundations of building blocks 1 or 2 may be in the form of quadrangles and / or triangles with unequal sides, but, mainly, they are in the form of regular quadrangles and / or triangles. The lateral faces 12 of the quadrangular and triangular prisms can be made in the form of rectangles and / or parallelograms, and the triangular faces of the pyramidal prisms can be made with the same or with different angles between the ribs. Flexible plates 3 and rigid protrusions 4 are located on the faces of the prisms parallel to each other.

По отношению к ребрам в четырехугольных призмах и по отношению к одному из ребер в треугольных и пирамидальных призмах соединительные элементы могут быть расположены параллельно, перпендикулярно или под разными углами к ним. Соединительные элементы выполняются на одной, двух, и более гранях призм, кроме того, они могут быть выполнены на всех гранях призм. In relation to the ribs in the quadrangular prisms and in relation to one of the ribs in the triangular and pyramidal prisms, the connecting elements can be arranged parallel, perpendicular or at different angles to them. The connecting elements are performed on one, two, or more faces of the prisms, in addition, they can be performed on all faces of the prisms.

При соединении строительных блоков 1 и 2 гибкие пластины 3 и жесткие выступы 4 одного из них входят в пазы между гибкими пластинами 3 и жесткими выступами 4 другого. По мере продвижения гибких пластин 3 строительного блока 1 в пазах 5 строительного блока 2 за счет взаимодействия с жесткими выступами 4 они изгибаются и принимают форму профиля боковой поверхности 6. Так как гибкие пластины 3 попарно размещаются в одном пазу, входят во взаимодействие друг с другом и с боковыми поверхностями 6 жестких выступов 4, охватывая их с двух сторон, они равномерно деформируются, взаимно уравновешивая создаваемое ими напряжение, которое обеспечивает надежность зацепления и исключает смещение строительных блоков относительно друг друга. Профиль боковых поверхностей 6 обеспечивает такой изгиб гибких пластин 3, который противодействует разъединению строительных блоков 1 и 2 за счет своей скобообразной формы, увеличивая при этом силу трения в соединении. Для соединения строительных блоков нет необходимости в точном совмещении гибких пластин 3 с ответными пазами 5, поскольку ширина последних, например, в 1,5-2,5 раза больше толщины гибких пластин 3, что повышает быстроту и удобство сборки. When connecting building blocks 1 and 2, the flexible plates 3 and the rigid protrusions 4 of one of them enter the grooves between the flexible plates 3 and the rigid protrusions 4 of the other. As the flexible plates 3 of the building block 1 move in the grooves 5 of the building block 2 due to interaction with the hard protrusions 4, they bend and take the shape of the side surface profile 6. Since the flexible plates 3 are placed in pairs in one groove, they interact with each other and with the lateral surfaces 6 of the rigid protrusions 4, covering them from two sides, they are uniformly deformed, mutually balancing the tension they create, which ensures reliable engagement and eliminates the displacement of building blocks relative to completely each other. The profile of the side surfaces 6 provides such a bend of the flexible plates 3, which counteracts the separation of the building blocks 1 and 2 due to its staple shape, while increasing the friction force in the connection. To connect the building blocks, it is not necessary to precisely align the flexible plates 3 with the mating grooves 5, since the width of the latter, for example, is 1.5-2.5 times greater than the thickness of the flexible plates 3, which increases the speed and ease of assembly.

Размещение соединительных элементов на всех сторонах строительных блоков и под разными углами к ребрам, а также использование различных по конфигурации призм увеличивает разнообразие строительных конструкций, позволяет создавать сложные композиции. Placing the connecting elements on all sides of the building blocks and at different angles to the ribs, as well as the use of prisms of different configurations, increases the variety of building structures and allows you to create complex compositions.

Форма соединительных элементов позволяет оптимизировать технологию изготовления строительных блоков на основе многогнездной пресс-формы с двумя разъемными поверхностями. The shape of the connecting elements allows you to optimize the manufacturing technology of building blocks based on a multi-cavity mold with two split surfaces.

Для уменьшения расхода материала на строительных блоках выполняются щелевидные углубления. To reduce the consumption of material on the building blocks are made slit-like recesses.

Claims

1. The connecting elements of the building block, made on the surface of the building block with alternating these elements and the grooves between them and containing rigid protrusions, the side surfaces of which are shaped, and flexible plates, characterized in that the width of each of the grooves between the vertices of the rigid protrusions and flexible plates more than the width of these grooves between the bases of the rigid protrusions and flexible plates, and the flexible plates are made with the possibility of engagement and exclude the displacement of building blocks relative to each other uga due balancing voltage produced by flexible deformable plates when they are placed pairwise in the groove and bending of the side surface form rigid projections due to the interaction with rigid protrusions during connection of building blocks.

2. The connecting elements according to claim 1, characterized in that the width of the grooves between the bases of the flexible plates and the rigid protrusions corresponds to the thickness of the flexible plate.

3. The connecting elements according to claim 1 or 2, characterized in that the rigid protrusions and flexible plates are located on the building blocks parallel to each other with alternation: one rigid protrusion - two flexible plates.

4. Connecting elements according to any one of claims 1 to 3, characterized in that each of the flexible plates, except for the extreme ones, of one building block is arranged to accommodate between the sides of the flexible plate and the rigid protrusion of the other building block.

5. Connecting elements according to any one of claims 1 to 4, characterized in that each of the rigid protrusions of one building block is made with the possibility of placement between the flexible plates of another building block.

6. A constructor comprising building blocks with connecting elements made on the faces of building blocks with alternating these elements and grooves between them and including rigid protrusions, the side surfaces of which are shaped, and flexible plates, characterized in that the building blocks are made in the form of quadrangular, and / or triangular and / or pyramidal prisms, and the bases of these prisms are made in the form of, respectively, quadrangles and triangles with different lengths of sides and / or in the form of regular triangles and triangles, while the width of each of the grooves between the vertices of the rigid protrusions and flexible plates is greater than the width of these grooves between the bases of the rigid protrusions and flexible plates, and the flexible plates are designed to engage and eliminate the displacement of building blocks relative to each other due to balancing the voltage generated deformable flexible plates when placed in pairs in a groove and bend in the shape of the lateral surface of the rigid protrusions due to the interaction with the rigid protrusions during I am connecting building blocks.

7. The designer according to claim 6, characterized in that the side faces of the quadrangular and triangular prisms are made rectangular and / or in the form of parallelograms.

8. The designer according to claim 6, characterized in that the triangular faces of the pyramidal prisms are made with the same and / or with different angles between the ribs.

9. The designer according to any one of paragraphs.6 to 8, characterized in that the connecting elements are made on all faces of the prisms.

10. The designer according to any one of claims 6 to 9, characterized in that the connecting elements are located on the faces of the prisms in parallel, perpendicularly and / or at different angles to at least one of the ribs.