Узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, и способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси

Изобретение относится к производству игровых и сувенирных наборов. Изобретение позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ. Узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, содержит соединенные между собой ось, отдельные подвижные элементы и детали таких отдельных подвижных элементов. Новым является то, что узел содержит первую и вторую группу деталей. Первая группа деталей содержит не менее чем две детали, каждая из которых содержит центральное отверстие для вставки в него оси. Каждая из деталей первой группы содержит не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия, расположенные симметрично относительно центрального отверстия на каждой из деталей первой группы. Вторая группа деталей содержит детали, которые выполнены попарно-симметричными и каждая из которых содержит по противоположным краям выступы, а в центральной части - центральный выступ. Первая и вторая группа деталей соединены между собой при помощи деталей второй группы, которые предварительно сгруппированы и образуют центральный осевой зазор между центральными выступами этих деталей второй группы. Выступы, расположенные с одной стороны по краям деталей второй группы, установлены в прямоугольные соединительные отверстия одной из деталей первой группы; другие выступы - с другой стороны по краям деталей второй группы, установлены в прямоугольных соединительных отверстиях другой детали первой группы, а ось вставлена в центральное отверстие одной из деталей первой группы и в центральный осевой зазор между центральными выступами деталей второй группы, а также в центральное отверстие другой детали первой группы. Способ соединения деталей отдельных подвижных элементов предложенного узла предусматривает соединение деталей путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей, дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел. Новым является то, что соединяющие действия осуществляют с использованием оси и двух групп деталей, при этом соединение первой группы деталей и второй группы деталей осуществляют вставкой выступов, расположенных по противоположным краям деталей второй группы, в прямоугольные соединительные отверстия одной из деталей первой группы, а также вставкой выступов, расположенных на других - противоположных краях деталей второй группы, в прямоугольные соединительные отверстия другой отдельной детали первой группы, а между центральными выступами отдельных деталей второй группы образовывают центральный осевой зазор, после чего вставляют ось в центральное отверстие одной из деталей первой группы, а также в центральный осевой зазор, образованный между центральными выступами деталей второй группы, и в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы. Осью расклинивают детали второй группы по всем направлениям перпендикулярно оси с одновременным скреплением оси и всех деталей первой и второй группы в единый узел. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к производству игровых и сувенирных наборов, а именно, к объединенным единым творческим замыслом: устройству - узлу отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, и к способу соединения деталей отдельных подвижных элементов такого узла механической модели. Изобретение может быть использовано в составе игровых и сувенирных наборов, конструкторов, модели из которых получают путем соединения, сборки и монтажа отдельных элементов, которые могут быть выполнены из листового материала и соединительных элементов. Такими моделями могут быть объемные модели с подвижными элементами, механические 3D - пазлы и другие конструкции.

Предшествующий уровень техники

Известно техническое решение «Игровой конструктор «Марко», в состав которого входит узел отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, содержащий ось и детали отдельных подвижных элементов, которые соединены между собой (Декларационный патент Украины на изобретение №65775 А, м. кл. А63Н 33/04, публ. 15.04.2004, бюл. №4) [1]. Это техническое решение предназначено для обеспечения упрощения изготовления элементов набора конструктора и снижения себестоимости изготовления, но конструктивные особенности узлов этой полезной модели не предоставляют возможности более удобно и быстро осуществить монтаж узла, достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Известно изобретение «Изделие из игрушечного конструктора», в состав которого входит узел отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, содержащий ось и детали отдельных подвижных элементов, которые соединены между собой (Патент Российской Федерации на изобретение №2118195, м. кл. А63Н 33/08, публ. 27.08.1998) [2]. Это изобретение позволяет конструировать сложные редукторные механизмы и достигать при этом многообразие скоростей и механических эффектов, но такое техническое решение не предоставляет возможности более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом не предоставляет возможности достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Наиболее близким к предложенному изобретению является узел в конструкции «3D (трехмерные) головоломки блоки для сборки модели лошади для детей». Такой узел содержит отдельные подвижные элементы механической модели, способные двигаться вокруг одной оси, также он содержит соединенные между собой ось и детали отдельных подвижных элементов (Заявка Китайской Народной Республики №201010583761.1 от 12.12.2010, м. кл. А63Н 33/12, публикация №102553263 от 11.07.2012) [3]. Такое техническое решение предназначено для возможности плотного соединения (монтажа) различных отдельных деталей в узлы и в целую конструкцию для тренировки и развития координации детей, но это изобретение, конструкторские решения элементов его узлов не позволяют более удобно и быстро осуществить монтаж узла и не позволяют достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Известен способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, который описан в изобретении «Игровой конструктор «Марко», предусматривающий соединение между собой этих деталей путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее соединение всех деталей в единый узел механической модели (Декларационный патент Украины на изобретение №65775 А, м. кл. А63Н 33/04, публ. 15.04.2004, бюл. №4) [1]. Такой способ соединения используют для конструкционных крестообразных элементов (ригелей) с соединительными крестообразными элементами, и этим способом достигают создания надежной системы сообщения наборных элементов конструктора, но этот способ не позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Известен способ соединения деталей отдельных элементов узла механической модели, который описан в изобретении «Изделие из игрушечного конструктора», предусматривающий соединение этих деталей и дальнейший монтаж всех деталей в единый узел механической модели (Патент Российской Федерации на изобретение №2118195, м. кл. А63Н 33/08 публ. 27.08.1998) [2]. Такой способ соединения деталей осуществляют за счет операций зацепки, защемления, введения одной детали в другую, а также путем использования зажимных рычагов других элементов, и способ не позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Наиболее близким к предложенному способу соединения деталей является способ, который описан в изобретении «3D (трехмерные) головоломки блоки для сборки модели лошади для детей», предусматривающий соединение между собой деталей путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее соединение всех деталей в единый узел механической модели (Заявка Китайской Народной Республики №201010583761.1 от 12.12.2010, м. кл. А63Н 33/12, публикация №102553263 от 11.07.2012) [3]. Этот способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, предусматривает соединение деталей между собой путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел механической модели. Однако осуществление такого соединения одних деталей с другими деталями с помощью соединительных отверстий этих деталей через шатуны, которые обеспечивают элементам конструкции возможность движения, не позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Раскрытие изобретения

В основу изобретения поставлена задача создания узла отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, конструкция которого бы за счет новых признаков, а именно за счет наличия новых элементов, их формы и их взаимного расположения и скрепления, позволила бы более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

В основу изобретения также поставлена задача создания такого способа соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, который бы за счет новых технологических действий, их последовательности, операций по обеспечению и осуществлению определенной взаимосвязи деталей узла, в том числе за счет процесса расклинивания, позволил бы более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Поставленная задача решается тем, что узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, содержит соединенные между собой ось, отдельные подвижные элементы и детали таких отдельных подвижных элементов. Новым является то, что узел содержит первую группу деталей и вторую группу деталей, при этом первая группа деталей содержит не менее, чем две отдельные детали, и каждая из этих отдельных деталей первой группы содержит центральное отверстие для вставки в него оси. Кроме того, каждая из не менее двух отдельных деталей первой группы содержит не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы. Вторая группа деталей содержит не менее, чем две отдельные детали, которые выполнены попарно-симметричными, и каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит по противоположным краям выступы. Кроме того каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее, чем один центральный выступ. При этом первая группа деталей и вторая группа деталей соединены между собой при помощи отдельных деталей второй группы, которые предварительно сгруппированы и образуют центральный осевой зазор между центральными выступами этих отдельных деталей второй группы. При соединении деталей первой и второй группы выступы, расположенные с одной стороны по краям отдельных деталей второй группы, установлены в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия одной из отдельных деталей первой группы, и другие выступы, которые расположены с другой стороны по краям отдельных деталей второй группы, установлены в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия другой отдельной детали первой группы. Ось вставлена в центральное отверстие одной из отдельных деталей первой группы и в центральный осевой зазор, образованный между центральными выступами отдельных деталей второй группы, а также в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы.

Для некоторых случаев использования, предложенный узел характеризуется следующими признаками, развивающими, уточняющими совокупность признаков независимого пункта.

Каждая из отдельных деталей первой группы содержит три прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы, а вторая группа деталей содержит три отдельные детали, каждая из которых содержит по краям выступы, а также каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее, чем один центральный выступ.

Каждая из отдельных деталей первой группы содержит четыре прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы, а вторая группа деталей содержит четыре отдельные детали, каждая из которых содержит по краям выступы, а также каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее, чем один центральный выступ.

Ось имеет круглое поперечное сечение и выполнена заостренной с обоих концов.

Детали первой группы и второй группы выполнены из материала, который имеет более высокое материальное сопротивление, чем материал, из которого выполнена ось.

На концах каждой из отдельных деталей второй группы выполнены крепежные выступы.

На выступах каждой из отдельных деталей второй группы выполнены продольные прорези, которые расположены вдоль линии оси узла.

Поставленная задача также решается тем, что способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, предусматривает соединение деталей между собой путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел механической модели. Новым является то, что соединяющие действия осуществляют с использованием оси и двух групп деталей. Соединение первой группы деталей и второй группы деталей осуществляют путем вставки выступов, которые расположены по противоположным краям не менее, чем двух отдельных деталей второй группы в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия одной из отдельных деталей первой группы, а также вставляют другие выступы, которые расположены на других - противоположных краях не менее, чем двух отдельных деталей второй группы, в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия другой отдельной детали первой группы. При этом между центральными выступами отдельных деталей второй группы образовывают центральный осевой зазор. После этого вставляют ось в центральное отверстие одной из отдельных деталей первой группы, а также в центральный осевой зазор, который образован между центральными выступами отдельных деталей второй группы, и в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы. Осью расклинивают детали второй группы по всем направлениям перпендикулярно оси с одновременным скреплением оси и всех деталей первой и второй группы в единый узел.

Для некоторых случаев использования, предложенный узел характеризуется следующими развивающими, уточняющими признаками.

При соединении всех деталей узла дополнительно усиливают и обеспечивают скрепление деталей первой группы и деталей второй группы в единый узел путем зацепления за края не менее, чем двух соединительных отверстий деталей первой группы, крепежными выступами, которые расположены на концах каждой из отдельных деталей второй группы.

С помощью продольных прорезей на выступах каждой из отдельных деталей второй группы обеспечивают плотность соединения отдельных деталей второй группы с отдельными деталями первой группы.

Изобретательский уровень

Конструкция предложенного узла отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, и предложенный способ соединения деталей этого узла объединены единым творческим замыслом и позволяют достичь поставленного технического результата: предложенный способ соединения деталей отдельных подвижных элементов предложенного узла механической модели, может быть использован только совместно с конструкцией этого узла отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, и, соответственно, такой узел обуславливает осуществление процесса соединения его деталей в соответствии с предложенным способом.

Совокупность всех существенных признаков предложенного узла, в том числе его новые существенные признаки, позволяют обеспечить получение технического результата, а именно - более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Новые признаки предложенного узла позволяют достичь технического результата: благодаря наличию, форме и взаимному расположению не менее двух отдельных деталей 3, 4, 5 (например 3, 4 или 3, 4, 5) первой группы 1 с центральными отверстиями 6 для вставки в них оси 7 и не менее двух отдельных деталей 12, 13, 14, 15 (например 12, 13 или 12, 13, 14, 15) второй группы 2, которые выполнены попарно-симметричными, при их соединении между собой и с осью 7, выполненных таким образом, что при сборке и предварительном обеспечении группировки не менее двух отдельных деталей 12, 13, 14, 15 (например 12, 13 или 12, 13, 14, 15) второй группы 2 между центральными выступами 18 деталей второй группы 2 происходит образование центрального осевого зазора 21, и в результате соединения всех деталей узла ось 7 свободно и без сопротивления устанавливается в центральных отверстиях 6 деталей 3, 4 (например 3, 4 или 3, 4, 5) первой группы деталей 1, и после завершения сборки узла ось 7 становится зажатой в центральном осевом зазоре 21, образованным между центральными выступами 18 деталей второй группы 2.

Наличие и форма не менее, чем двух прямоугольных соединительных отверстий 8, 9, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия 6 на каждой из не менее двух отдельных деталей 3, 4, 5 (например 3, 4 или 3, 4, 5) первой группы 1 в совокупности с наличием и формой выступов 16, 17, которые расположены по краям не менее двух отдельных деталей 12, 13, 14, 15 (например 12, 13 или 12, 13, 14, 15) второй группы 2, позволяют удобно и быстро осуществить монтаж и скрепление деталей первой и второй группы.

Расположение оси 7 в центре узла обеспечивается благодаря смонтированным, закрепленным и «отцентрованным» отдельным деталям 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 в прямоугольных соединительных отверстиях 8, 9 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1. Таким образом, наличие, форма, взаимное расположение деталей 3, 4, 5 первой группы 1, деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 и оси 7 позволяют более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

В отдельных случаях выполнения конструкции предложенного изобретения ось 7 выполнена круглой в сечении и имеет обострения с обоих концов, и в таких случаях после окончательной сборки узла ось 7 вообще может не касаться центральных отверстий 6 деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1, и ось 7 может быть закрепленной только в центральном осевом зазоре 21. За счет того, что ось 7 может иметь круглое поперечное сечение, а внутренние плоскости центральных выступов 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 имеют ровную поверхность, сила «прокольного» трения при вводе оси 7 в образованный центральный осевой зазор 21 является минимальной, что позволяет усилить достижение технического результата - более удобно и быстро осуществить монтаж узла.

При монтаже узла центрирование оси 7 относительно центральных отверстий 6 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 обеспечивают не менее, чем две отдельные детали из деталей 12, 13, 14, 15 (например 12, 13 или 12, 13, 14, 15) второй группы деталей 2, которые «самостоятельно» центрируются при соединении, упираясь в края прямоугольных соединительных отверстий 8, 9, 10, И отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1. Также не менее, чем две отдельные детали из деталей 12, 13, 14, 15 (например 12, 13 или 12, 13, 14, 15) второй группы деталей 2, при эквивалентном расклинивании осью 7 обеспечивают совмещение всех центральных отверстий 6 деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 и центрального осевого зазора 21, а выравнивание этих отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 в позицию параллельно друг другу обеспечивает сама ось 7, она также обеспечивает равномерное расклинивание деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 на противоположных концах узла.

Непредвиденным является то, что детали узла в предварительно собранном, но еще не закрепленном осью 7 состоянии, обеспечивают для оси 7 равномерно отцентрированный коридор для установки этой оси 7, а ось 7 при ее вставке в отверстия 6 и в осевой зазор 21 «выравнивает» узел в сборке, центрирует центральные отверстия 6 и центральный осевой зазор 21, а также скрепляет всю собранную конструкцию узла, и ось 7 взаимодействует при этом по касательной только небольшой частью своей поверхности с небольшой частью поверхности центральных выступов 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 узла. При этом при установке оси 7 в центральный осевой зазор 21 узла, центральные выступы 18 на отдельных деталях 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 направляют движение оси 7 в двух направлениях, позволяя без особых навыков пользователя легко «протянуть» ось 7 через несколько центральных отверстий 6 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 одновременно, что в итоге позволяет достигнуть технического результата - более удобно и быстро осуществить монтаж узла и достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Непредсказуемым также оказалось то, что минимальное пятно контакта оси 7 с центральными выступами 18 на отдельных деталях 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 и образованный центральными выступами 18 на отдельных деталях 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 «осевой коридор» (осевое пространство), а именно - центральный осевой зазор 21 позволяет легко вставить ось 7, несмотря на возможные неровности поверхности оси 7, неровности материала оси 7 и других деталей узла, микро-выпуклости на оси 7 и на других деталях узла, что дает возможность более удобно и быстро осуществить монтаж и скрепление узла. Такое осуществление не представляется возможным в других известных конструкциях, где при установке оси в довольно удлиненный по габаритам узел, в котором объединены центральные отверстия на нескольких деталях, эта ось должна пройти через все эти отверстия, притираясь к ним. В указанном случае пришлось бы изготавливать ось диаметром 5-10 мм, а тогда точность диаметров отверстий и диаметра оси должна быть неприемлемо высокой при массовом производстве таких изделий, что не позволило бы достичь поставленного технического результата.

В предложенной конструкции узла все детали первой группы 1 и детали второй группы 2 могут быть вырезаны (изготовлены) из листового материала толщиной в несколько миллиметров или изготовлены другим способом, в частности литьем или формовкой. Но наиболее экономически и эргономически обоснованным является изготовление деталей узла из листового деревянного материала толщиной несколько миллиметров, например из фанеры. Использование других материалов для изготовления деталей узла (например, пластмассы) достаточно дорого и усложняет в дальнейшем соединение этих деталей с их возможностью и способностью двигаться вокруг одной оси.

На практике, для достижения «подвижности» деталей узла вокруг одной оси, в большинстве случаев использования аналогичных узлов необходимо производить литые детали, использовать металлические оси, осуществлять соединение болтами, или клеем, что приводит к усложнению конструкции, ее удорожанию, а также приводит к уменьшению элементов конструкции до минимальных размеров - до 2 мм (например, болтов), что не является целесообразным и не является эргономичным для таких изделий, и не позволяет достичь поставленного технического результата. В предложенной конструкции узла для изготовления деталей преимущественно предусмотрено использование деревянных листовых материалов, и в таком случае рабочий диаметр оси 7 может составлять до 2 мм, так как при диаметре оси 3-4 мм сила трения на обоих концах оси 7 (при вращении всего узла о раму общей конструкции конечного изделия, в которое входит этот узел) была бы так велика, что пришлось бы использовать смазочные материалы или подшипники. В предложенной конструкции узла возможно использование в качестве оси 7, например обычной деревянной зубочистки или подобного элемента, который выполнен круглым в сечении и заостренный с обоих концов. Таким образом, тонкая ось 7 позволяет создать «каскад шестерен» из первой группы деталей 1 (например так, как показано на фиг. 7) и легко вращать всю систему таких шестерен даже при многократном увеличении плеча силы.

Новые признаки предложенного узла в совокупности с известными признаками, такими как - наличие, форма и взаимное расположение первой группы деталей 1 и второй группы деталей 2 при их соединении между собой и с осью 7 позволяют «протянуть» тонкую ось 7 (например, с диаметром до 2 мм) через узел с большим количеством деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2, осуществить при этом совмещение центральных отверстий 6, центрального осевого зазора 21, и общая длина такого центрального осевого пространства узла может превышать диаметр оси в 20-25 раз, что позволяет обеспечить достижение технического результата - более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Достижение технического результата усиливается тем, что в отдельных случаях каждая из отдельных деталей первой группы содержит три или четыре прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11, которые симметрично расположены относительно центрального отверстия 6 на каждой из отдельных деталей первой группы 1, а вторая группа деталей 2, соответственно, содержит три или четыре отдельных детали из деталей 12, 13, 14, 15, и каждая из этих отдельных деталей второй группы 2 содержит по краям выступы 16, 17, и также каждая из этих отдельных деталей второй группы 2 содержит в центральной части не менее, чем один центральный выступ 18. То есть за счет увеличения количества соединительных отверстий 8, 9, 10, 11 деталей первой группы 1 и увеличения количества отдельных деталей 12, 13, 14, 15 деталей первой группы 2, повышается жесткость и прочность скрепления всего узла без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ. При этом, в отдельных случаях выполнения узла повышение жесткости и прочности скрепления всего узла достигается тем, что на концах отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 могут быть расположены крепежные выступы 19, 20, которые при скреплении деталей второй группы 2 с деталями первой группы 1 зацепляются за края прямоугольных соединительных отверстий 8, 9, 10, 11 деталей 3, 4 первой группы 1, и при расклинивании деталей узла осью 7, эти крепежные выступы 19, 20 также упираются в края прямоугольных соединительных отверстий 8, 9, 10, 11, скрепляя при этом узел.

В отдельных случаях на выступах 16, 17 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 могут быть выполнены продольные прорези 22 (фиг. 9, 10), которые расположены вдоль каждой отдельной детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2, на которой расположена продольная прорезь 22 и вдоль линии оси узла. Продольная прорезь 22 позволяет материалу, из которого изготовлены отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2, лучше амортизировать при расклинивании, то есть во время расклинивания каждая из этих продольных прорезей 22 максимально уменьшается, что позволяет материалу деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 более «мягко» прижаться к соединительным отверстиям 8, 9, 10, 11 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1. Края отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 за счет продольных прорезей 22 разделяются на две части, в результате чего на каждой из деталей 12, 13, 14, 15 второй группы образуется полоса материала (одна часть каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2), которая является более гибкой - она более тонкая, при этом она не ломается, так как ее поддерживает имеющая большую толщину полоса (другая часть) соответствующей отдельной детали 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2. Таким образом, за счет продольных прорезей 22 увеличивается гибкость отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, что позволяет усилить возможность достижения технического результата.

Также в отдельных случаях выполнения узла достижение технического результата усиливается тем, что детали первой группы 1 и детали второй группы 2 выполнены из материала, который имеет большее материальное сопротивление, чем материал, из которого выполнена ось 7. Таким образом, ось 7 может с большей легкостью и с меньшим сопротивлением, чем у известных аналогов и прототипа, вставлена в центральные отверстия бив центральный осевой зазор 21, и при этом повышается эффект расклинивания осью 7 деталей узла, что также содействует обеспечению более удобного и быстрого монтажа узла, достаточно жесткого скрепления всего узла без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ. Совокупность всех существенных признаков предлагаемого способа соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, в том числе новые существенные признаки, позволяют при его использовании достигнуть технического результата, а именно - более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Новые признаки предлагаемого способа - осуществление соединения с использованием оси 7, первой группы деталей 1 и второй группы деталей 2 между собой путем вставки выступов 16, расположенных на краях не менее двух из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1, и вставки других выступов 17, расположенных на других краях не менее двух из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 другой отдельной детали 4 и/или 5 первой группы 1 и образования между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 центрального осевого зазора 21 позволяет удобно и быстро осуществить предварительное скрепление деталей узла без вставки оси 7. Предварительное скрепление за счет конструктивных особенностей деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2 до вставки оси 7 еще не достаточно стабильно. Ось 7 вставляют в центральные отверстия 6 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1, в центральный осевой зазор 21, образованный между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, и в центральное отверстие 6 другой отдельной детали, например 4 и/или 5 первой группы 1. При этом установка (вставка) оси 7 может быть осуществлена с любой стороны собираемого узла. Путем установки оси 7 обеспечивают расклинивание этой осью 7 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 узла во всех направлениях перпендикулярно оси 7 и вдоль отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2. Таким образом обеспечивают скрепление оси 7 с деталями первой группы 1 и с деталями второй группы 2 в единый узел. За счет указанных новых признаков предложенного способа соединения обеспечивают достижение технического результата, а именно - удобно и быстро осуществляют монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепляют весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Непредвиденным в заявленном способе оказалось то, что новые признаки этого способа в совокупности с известными признаками, в том числе совокупность новых признаков при осуществлении этого способа позволяют неожиданно легко и быстро «протянуть» достаточно тонкую ось 7 (с диаметром не более 2 мм) через весь узел с большим количеством деталей первой группы 1 путем продвижения оси 7 через совмещенные центральные отверстия 6 деталей первой группы 1 и через центральный осевой зазор 21, образованный центральными выступами 18 деталей второй группы 2. При этом длина общего осевого пространства узла может превышать диаметр оси 7 в 20-25 раз. Это, вероятно, достигается за счет того, что при установки (вставке) оси 7 в центральный осевой зазор 21 происходит прижатие этой оси 7 только внутренними плоскостями центральных выступов 18, которые и образуют центральный осевой зазор 21, и закрепление (удерживание) оси 7 в центре происходит за счет того, что при соединении - скреплении деталей узла и при расклинивании осью 7 деталей второй группы 2 происходит «центровка (центрирование)» и закрепление этих деталей второй группы 2 в прямоугольных соединительных отверстиях 8, 9, 10, 11 деталей первой группы 1. Соответственно, при соединении всех деталей узла происходит выравнивание отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 в позицию параллельно друг другу, которую обеспечивает ось 7, и как следствие такого технологического действия обеспечивают равномерное расклинивание деталей второй группы 2 на противоположных концах узла. То есть не узел в сборке обеспечивает для оси 7 равномерный отцентрированный общий осевой коридор (осевое пространство) для установки оси 7, а сама ось 7 выравнивает узел в процессе соединения деталей узла, «центрирует» центральные отверстия 6 деталей первой группы 1 с центральным осевым зазором 21 и закрепляет всю конструкцию, взаимодействуя, при этом по касательной только небольшой частью своей поверхности с небольшой частью поверхности отдельных деталей узла - с центральными выступами 18 деталей второй группы 2. При этом при установке оси 7 в узел, центральные выступы 18 на отдельных деталях 12, 13, 14, 15 второй группы 2 «направляют» движение оси 7 в двух направлениях, позволяя без особых навыков легко и быстро протянуть ось 7 через несколько центральных отверстий 6 сразу, что, соответственно, позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Достижение технического результата для предлагаемого способа соединения усиливается тем, что в отдельных случаях осуществления способа при соединении всех деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели дополнительно усиливают и обеспечивают скрепление деталей 3, 4, 5 первой группы 1 и деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 в единый узел путем зацепления за края не менее двух соединительных отверстий 8, 9, 10, 11 крепежными выступами 19, 20, которые расположены на концах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2.

Также в отдельных случаях осуществления способа, достижение технического результата усиливается благодаря применению продольных прорезей 22 на выступах отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, чем обеспечивают плотность соединения отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 с отдельными деталями 3, 4, 5 первой группы деталей 1.

Таким образом, технический результат достигается благодаря осуществлению предложенных объектов - конструкции узла и способа соединения его деталей, которые объединены единым творческим замыслом, и новые признаки которых позволяют получить новую конструкцию узла и новый способ соединения деталей этого узла с новыми свойствами.

При создании предложенных изобретений для достижения технического результата потребовалось создать новую совокупность элементов узла, их взаимосвязи, формы, новую совокупность технологических действий способа соединения деталей узла, которые позволили получить неочевидный эффект при реализации, использовании этих технических решений. Непредвиденность достижения технического результата при реализации предлагаемых технических решений обусловлена также достижением качественно нового свойства конструкции узла и способа соединения его деталей -благодаря новой совокупности всех элементов узла, в том числе его новых элементов, благодаря новой совокупности операций способа соединения деталей узла, в том числе его новых действий, достигается удобство и быстрая сборка предложенного узла, жесткое скрепление всего узла без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Описание чертежей

Практическое осуществление предложенного узла характеризуется чертежами (фиг. 1 - фиг. 11) и описанием конструкции этого узла в статическом состоянии, его сборки и применения.

Предлагаемые технические решения иллюстрированы следующими графическими изображениями - фигурами чертежей 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11:

На фиг. 1 показаны контурные изображения деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2.

На фиг. 2 показаны объемные изображения деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2.

На фиг. 3 показаны изображения деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, с выступами 16, 17, с центральными выступами 18, с образованным центральным осевым зазором 21: объемные и виды с различных сторон.

На фиг. 4 показаны первая группа деталей 1 и вторая группа 2 деталей в собранном состоянии без вставленной оси 7.

На фиг. 5 показаны первая группа деталей 1 и вторая группа деталей 2 в собранном состоянии, с осью 7 перед ее установкой.

На фиг. 6 показан пример узла в собранном состоянии (первая группа деталей 1 и вторая группа деталей 2 в собранном состоянии со вставленной осью 7).

На фиг. 7 показан пример узла в собранном состоянии (первая группа деталей 1 и вторая группа деталей 2 в собранном состоянии со вставленной осью 7).

На фиг. 8 показан пример узла в собранном состоянии (первая группа деталей 1 и вторая группа деталей 2 в собранном состоянии со вставленной осью 7).

На фиг. 9 показан пример отдельной детали второй группы 2 с прорезями 22.

На фиг. 10 показан пример первой группы деталей 1 и второй группы деталей 2, перед их сборкой, где отдельные детали второй группы 2 выполнены с прорезями 22.

На фиг. 11 показан пример использования предложенного узла в сборке, который установлен в механической модели.

Элементы изобретения обозначены следующими ссылочными обозначениями:

1 - первая группа деталей (на фиг. 1 и на фиг. 2 обведены штрих-пунктирной линией);

2 - вторая группа деталей (на фиг. 1 и на фиг. 2 обведены штрих-пунктирной линией);

3 - отдельная деталь первой группы деталей 1;

4 - отдельная деталь первой группы деталей 1;

5 - отдельная деталь первой группы деталей 1;

6 - центральное отверстие отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1;

7 - ось;

8, 9, 10, 11 - соединительных отверстия отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1;

12, 13, 14, 15 - отдельные попарно-симметричные детали второй группы деталей 2;

16, 17 - выступы по противоположным краям отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2;

18 - центральные выступы в центральных частях отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2;

19, 20 - крепежные выступы на концах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2;

21 - образованный при составлении центральный осевой зазор между отдельными деталями 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2;

22 - прорези на выступах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2.

Осуществление изобретения

Практическое осуществление предлагаемых узла и способа соединения его деталей характеризуется следующим описанием.

Статическое состояние. Предложенный узел содержит первую группу деталей 1 (фиг. 1, фиг. 2) и вторую группу деталей 2 (фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3). Первая группа деталей 1 содержит не менее, чем две отдельные детали 3, 4, 5. В качестве примеров на фиг. 1, фиг. 2, фиг. 4-7 показаны три отдельные детали 3, 4, 5 первой группы деталей 1. На фиг. 8, фиг. 11 показаны две отдельные детали 3, 4 первой группы деталей 1. На фиг. 10 показаны четыре отдельные детали 3, 4, 5 первой группы деталей 1, где детали 3 в количестве - две. Каждая из этих отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 содержит центральное отверстие 6 (фиг. 1, 2, 4, 5, 10) для вставки (установки) в это центральное отверстие 6 оси 7. Ось 7 показана на фигурах 5, 6, 7, 8, 11.

Каждая из отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 содержит не менее, чем два прямоугольные соединительные отверстия 8, 9, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия 6 на каждой из отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 (фиг. 1, 2, 10). В отдельных случаях выполнения конструкции узла каждая из отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 содержит три или четыре соединительных отверстия 8, 9, 10, 11. На фиг. 1, 2, 10 в качестве примера показаны четыре соединительных отверстия 8, 9, 10, 11.

Вторая группа деталей 2 содержит не менее, чем две отдельные детали 12, 13, которые выполнены попарно-симметричными. В отдельных случаях выполнения предложенного узла вторая группа деталей 2 содержит три - 12, 13, 14 или четыре отдельных детали - 12, 13, 14, 15. На фигурах 1, 2, 3, 4, 10 в качестве примера показаны четыре отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2. Каждая из этих отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 содержит по противоположным краям выступы 16, 17 (фиг. 1, 3), и также каждая из этих отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 содержит в центральной части не менее, чем один центральный выступ 18 (фиг. 1, 2, 3, 9, 10). В зависимости от частных случаев общей конструкции узла, на отдельных деталях 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 может быть выполнено по два центральных выступа 18 на каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 (фиг. 9), или в количестве трех или, при необходимости, и больше.

Ось 7 может иметь, например круглое поперечное сечение и заострения с обоих концов (фиг. 5, 6, 7, 8). На фигуре 11 показана незаостренная с концов ось 7.

В отдельных случаях выполнения изобретения все детали первой группы 1 и детали второй группы 2 выполнены из материала, который имеет более высокое материальное сопротивление, чем материал, из которого выполнена ось 7, что дает возможность усилить достижение технического результата за счет более легкого продвижения оси 7 в центральные отверстия бив образованный осевой зазор 21.

В отдельных случаях выполнения изобретения на концах каждой их отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 могут быть выполнены и расположены крепежные выступы 19, 20 (фиг. 1, 2, 3, 4, 9, 10).

В отдельных случаях выполнения изобретения на выступах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 могут быть выполнены продольные прорези 22, которые расположены вдоль линии оси узла, а именно - вдоль каждой отдельной детали 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2, на которой расположена продольная прорезь 22 и вдоль линии оси 7 (фиг. 9, фиг. 10).

Первая группа деталей 1 и вторая группа деталей 2 соединены между собой при помощи отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 так, как показано на фигурах 4, 5, 6, 7, 8. Отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2 предварительно (перед соединением с первой группой деталей 1) сгруппированы и при соединении образуют центральный осевой зазор 21 между центральными выступами 18 этих отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 (фиг. 3). При соединении деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2 выступы 16, расположенные с одной стороны по краям отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, установлены в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1, и другие выступы 17, которые расположены с другой стороны по краям отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, установлены в не менее, чем два прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 другой отдельной детали 4 и/или 5 первой группы 1 (расположение всех деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2 перед сборкой показано на фиг. 3 и на фиг.10). Ось 7 вставлена (установлена) в центральное отверстие 6 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1 и в центральный осевой зазор 21, образованный между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, а также в центральное отверстие 6 другой отдельной детали 4 (или двух других отдельных деталей 4, 5) первой группы 1 (фиг. 5, 6, 7, 8).

Практическое использование предложенного узла предусматривает сборку (монтаж) всех деталей этой конструкции, и в собранном состоянии этот узел является промышленно применимым как конструктивный элемент в составе игровых и сувенирных наборов, конструкторов, модели из которых получают путем соединения, сборки и монтажа набора деталей. Детали первой группы 1 и второй группы 2 могут быть вырезаны из листового материала толщиной в несколько миллиметров или изготовлены другим способом, в частности литьем или формовкой. Ось 7 может быть выполнена любым экономически и эргономично обоснованным и целесообразным способом из любых материалов, которые могут быть экономически и эргономично обоснованными и целесообразными для использования (например, из дерева или из пластмассы). На практике, в качестве детали «ось 7» возможно использовать, например, зубочистку или подобный элемент, который может быть изготовлен из деревянного материала, и который имеет достаточно низкую себестоимость, что в целом также уменьшит общую себестоимость изделия, в котором используется предложенный узел.

Для использования заявленного изобретения все указанные детали, элементы должны быть объединены в единый узел путем соединения и скрепления между собой вручную, то есть пользователь узла самостоятельно осуществляет монтаж и соединение всех деталей узла путем ручной сборки следующим образом.

Примером практического осуществления предложенного способа является пример сборки и соединения всех деталей узла в единую конструкцию.

Этапы, осуществление предложенного способа иллюстративны также на фигурах 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10.

Предложенный способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, предусматривает осуществление действий в виде соединения деталей между собой путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел механической модели.

Пользователи осуществляют вручную соединение деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2 между собой путем выполнения соединяющих действий.

Соединяющие действия осуществляют с использованием оси 7 и двух групп деталей 1 и 2. На фигурах 2, 3, 4, 5, 6 показан пример соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, где предусмотрено наличие деталей первой группы 1 в количестве три (3, 4, 5), и наличие деталей второй группы 2 в количестве четыре (12, 13, 14, 15), а так же предусмотрено наличие оси 7 (фиг. 5, 6). В данном примере (фигуры 2, 3, 4, 5, 6) детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2, при соединении и монтаже, фактически перпендикулярно располагаются между деталью 3 первой группы деталей 1 и деталями 4, 5 также первой группы 1. Также это показано на и фиг. 10, но с применением двух деталей 3 первой группы деталей 1.

Таким образом, первую группу 1 и вторую группу 2 деталей узла последовательно соединяют между собой путем вставки (установки) выступов 16, которые расположены по противоположным краям не менее, чем двух отдельных деталей, а в приведенном примере четырех отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2, в не менее, чем два (а приведенном примере - в четыре) прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1. И также вставляют другие выступы 17, которые расположены на других противоположных краях не менее, чем двух, а в приведенном примере - четырех отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2, в не менее, чем два (в приведенном примере - в четыре) прямоугольных соединительных отверстия 8, 9, 10, 11 другой отдельной детали первой группы 1 (фиг. 2, фиг. 4).

Установку выступов 16 и 17 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 в соединительные отверстия 8, 9, 10, 11 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы 1 можно осуществлять как поочередно (в любой последовательности), так и почти одновременно, то есть не имеет значения, в какой последовательности пользователь осуществит такую установку и соединение деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2.

После такого соединения между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 образовывают центральный осевой зазор 21 (фиг. 3), после чего вставляют ось 7 в центральное отверстие 6 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1, в центральный осевой зазор 21, образованный между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, и в центральное отверстие 6 другой отдельной детали 4 первой группы 1 (а в данном примере в центральные отверстия 6 двух отдельных деталей 4, 5 первой группы деталей 1) (фиг.5). Также пользователь может осуществить вставку (установку) оси 7 сначала в центральные отверстия 6 отдельных деталей 4, 5 первой группы 1, затем в центральный осевой зазор 21, образованный между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, после чего пользователь осуществляет вставку (установку) оси 7 в центральное отверстие 6 одной из отдельных деталей 3 первой группы 1.

При монтаже и соединении всех деталей узла до момента вставки оси 7 в центральные отверстия 6 деталей 3, 4, 5 первой группы и в образованный осевой зазор 21 в местах соединения деталей узла присутствует люфт, и вся собранная конструкция является окончательно не скрепленной, то есть пользователь удерживает этот еще окончательно не собранный узел вручную. Соответственно, путем вставки оси 7 в центральные отверстия 6 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы деталей 1 и в центральный осевой зазор 21, образованный между центральными выступами 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, обеспечивают расклинивание этой осью 7 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 по всем направлениям перпендикулярно оси 7 и вдоль отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, и также одновременно обеспечивают скрепление оси 7 с деталями первой группы 1 и с деталями второй группы 2 в единый узел (фигуры 4, 5, 6, 7, 8, 11).

Благодаря особенностям конструкции узла и способа соединения его деталей диаметр центральных отверстий 6 деталей первой группы не препятствует свободному прохождению оси 7 через эти отверстия 6, а плоскости внутренних центральных выступов 18 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 (которые образовывают центральный осевой зазор 21) могут иметь минимальный контакт с осью 7, что позволяет оси 7 достаточно легко, плавно и постепенно продвигаться вперед через все отверстия 6 и через центральный осевой зазор 21 узла, и в то же время ось 7 с достаточной силой расклинивает отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2 узла.

Таким образом, отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2 расклиниваются осью 7 по всем направлениям перпендикулярно оси 7, что позволяет достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ, и использовать готовый скрепленный узел в составе конструкций игровых и сувенирных конструкторских наборов, в том числе в объемных моделях с подвижными элементами и/или в механических 3D - пазлах и в других подобных конструкциях (фиг. 11).

Готовый скрепленный узел возможно демонтировать без особых усилий. Такая возможность свободного демонтажа всех деталей узла появляется только после полного извлечения оси 7 из осевого пространства узла, которое образовано центральными отверстиями 6 первой группы деталей 1 и осевым зазором 21, то есть после извлечения оси 7 происходит освобождение всех деталей первой группы 1 и деталей второй группы 2 узла от радиальных сил (сил расклинивания), и все детали узла могут быть легко демонтированы и разъединены.

В отдельных случаях выполнения способа при соединении (скреплении) всех деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, после вставки (установки) оси 7 в центральные отверстия 6 деталей первой группы 1 и в образованный осевой зазор 21, дополнительно усиливают и обеспечивают скрепление деталей первой группы 1 и второй группы 2 в единый узел путем зацепления и «защелкивания» за края не менее двух, а в приведенном примере (фиг. 3, 4, 9) четырех соединительных отверстий 8, 9, 10, 11 деталей первой группы 1 крепежными выступами 19, 20, которые расположены на концах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14 15, второй группы 2, чем дополнительно усиливают скрепление всех деталей узла (фиг. 4, 6, 11).

В отдельных случаях выполнения способа, благодаря применению продольных прорезей 22 на выступах каждой из отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 обеспечивают плотность соединения отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 с отдельными деталями первой 3, 4, 5, группы 1 (фиг. 9, фиг. 10).

Продольные прорези 22 расположены вдоль каждой отдельной детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2, на которой выполнена прорезь 22, и вдоль линии оси 7 узла (фиг. 9, фиг. 10). Продольные прорези 22 предназначены для улучшения и облегчения процесса осуществления способа соединения деталей узла. Продольные прорези 22 позволяют материалу, из которого изготовлены отдельные детали 12, 13, 14, 15 второй группы 2, лучше амортизировать при расклинивании этих отдельных деталей 12, 13, 14, 15 осью 7, то есть во время расклинивания осью 7 отдельных деталей 12, 13, 14, 15 каждая продольная прорезь 22 максимально уменьшается под физическим давлением при вставке (установке) в соединительные отверстия 8, 9, 10, 11 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы 1, что позволяет материалу отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2 более «мягко» примкнуть и прижаться к соединительным отверстиям 8, 9, 10, 11 отдельных деталей 3, 4, 5 первой группы 1. Края отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы деталей 2 за счет продольных прорезей 22 разделяются на две части, и образуется одна часть - полоса материала, которая является более гибкой за счет того, что является более тонкой, но при этом она не ломается, так как ее поддерживает другая, имеющая большую толщину, часть отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2. Соответственно, за счет продольных прорезей 22, при осуществлении способа соединения, увеличивается гибкость отдельных деталей 12, 13, 14, 15 второй группы 2, что позволяет усилить возможность достижения технического результата.

Таким образом, предложенный способ соединения деталей узла может быть осуществлен только при наличии предложенного узла, его деталей, а предложенный узел, соответственно предназначен для реализации предложенного способа соединения его деталей.

Предложенный узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, и способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, прошли широкие испытания в составе игровых и сувенирных наборов (конструкторов), в частности в объемных моделях с подвижными элементами, механических 3D-пазлах и других конструкциях.

Результаты испытаний показали, что предложенные узел и способ соединения его деталей позволяют более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей и/или веществ.

Предложенные узел и способ соединения деталей отвечают всем требованиям их эксплуатации и применения. Производство предложенного узла отдельных подвижных элементов механической модели, способных двигаться вокруг одной оси, вместе с реализацией способа соединения его элементов позволят расширить ассортимент современных игровых и сувенирных конструкторов, технологий их сборки.

Промышленная применимость

Предлагаемое изобретение может быть осуществлено в промышленности -согласно заявленным техническим решениям предлагаемые узел и способ его сборки могут быть осуществлены в условиях промышленного производства и широко использованы по назначению.

Пример конкретного промышленного осуществления предложенного изобретения, его использования приведен выше как лучший пример осуществления.

Предлагаемые технические решения широко испытаны в экспериментально-производственных условиях. Результаты таких испытаний показали достижение технического результата при их использовании.

1. Узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, содержащий соединенные между собой ось, отдельные подвижные элементы и детали таких отдельных подвижных элементов, отличающийся тем, что он содержит первую группу деталей и вторую группу деталей, при этом первая группа деталей содержит не менее чем две отдельные детали, и каждая из этих отдельных деталей первой группы содержит центральное отверстие для вставки в него оси, кроме того каждая из не менее двух отдельных деталей первой группы содержит не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы, а вторая группа деталей содержит не менее чем две отдельные детали, которые выполнены попарно-симметричными, и каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит по противоположным краям выступы, кроме того, каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее чем один центральный выступ, при этом первая группа деталей и вторая группа деталей соединены между собой при помощи отдельных деталей второй группы, которые предварительно сгруппированы и образуют центральный осевой зазор между центральными выступами этих отдельных деталей второй группы, а также при соединении деталей первой и второй группы выступы, расположенные с одной стороны по краям отдельных деталей второй группы, установлены в не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия одной из отдельных деталей первой группы, и другие выступы, которые расположены с другой стороны по краям отдельных деталей второй группы, установлены в не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия другой отдельной детали первой группы, а ось вставлена в центральное отверстие одной из отдельных деталей первой группы и в центральный осевой зазор, образованный между центральными выступами отдельных деталей второй группы, а также в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что каждая из отдельных деталей первой группы содержит три прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы, а вторая группа деталей содержит три отдельные детали, каждая из которых содержит по краям выступы, а также каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее чем один центральный выступ.

3. Узел по п. 1, отличающийся тем, что каждая из отдельных деталей первой группы содержит четыре прямоугольных соединительных отверстия, которые расположены симметрично относительно центрального отверстия на каждой из отдельных деталей первой группы, а вторая группа деталей содержит четыре отдельные детали, каждая из которых содержит по краям выступы, а также каждая из этих отдельных деталей второй группы содержит в центральной части не менее чем один центральный выступ.

4. Узел по п. 1, отличающийся тем, что ось имеет круглое поперечное сечение и выполнена заостренной с обоих концов.

5. Узел по п. 1, отличающийся тем, что детали первой группы и второй группы выполнены из материала, который имеет более высокое материальное сопротивление, чем материал, из которого выполнена ось.

6. Узел по п. 1, отличающийся тем, что на концах каждой из отдельных деталей второй группы выполнены крепежные выступы.

7. Узел по п. 1, отличающийся тем, что на выступах каждой из отдельных деталей второй группы выполнены продольные прорези, которые расположены вдоль линии оси узла.

8. Способ соединения деталей отдельных подвижных элементов узла механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, предусматривающий соединение деталей между собой путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей и дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел механической модели, отличающийся тем, что соединяющие действия осуществляют с использованием оси и двух групп деталей, при этом соединение первой группы деталей и второй группы деталей осуществляют путем вставки выступов, которые расположены по противоположным краям не менее чем двух отдельных деталей второй группы в не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия одной из отдельных деталей первой группы, а также вставляют другие выступы, которые расположены на других - противоположных краях не менее чем двух отдельных деталей второй группы, в не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия другой отдельной детали первой группы, при этом между центральными выступами отдельных деталей второй группы образовывают центральный осевой зазор, после чего вставляют ось в центральное отверстие одной из отдельных деталей первой группы, а также в центральный осевой зазор, который образован между центральными выступами отдельных деталей второй группы, и в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы, при этом осью расклинивают детали второй группы по всем направлениям перпендикулярно оси с одновременным скреплением оси и всех деталей первой и второй группы в единый узел.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что дополнительно усиливают и обеспечивают скрепление деталей первой группы и деталей второй группы в единый узел путем зацепления за края не менее чем двух соединительных отверстий деталей первой группы крепежными выступами, которые расположены на концах каждой из отдельных деталей второй группы.

10. Способ по п. 8, отличающийся тем, что с помощью продольных прорезей на выступах каждой из отдельных деталей второй группы обеспечивают плотность соединения отдельных деталей второй группы с отдельными деталями первой группы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструктивной системе, содержащей конструктивные элементы с распределенными по их поверхностям сквозными отверстиями, соединительные детали и крепежные устройства, взаимодействующие с ними для соединения конструктивных элементов друг с другом.

Изобретение относится к производству игровых и сувенирных наборов. Изобретение позволяет более удобно и быстро осуществить монтаж узла и при этом достаточно жестко скрепить весь узел без использования клея или других дополнительных крепежных деталей иили веществ. Узел отдельных подвижных элементов механической модели, которые способны двигаться вокруг одной оси, содержит соединенные между собой ось, отдельные подвижные элементы и детали таких отдельных подвижных элементов. Новым является то, что узел содержит первую и вторую группу деталей. Первая группа деталей содержит не менее чем две детали, каждая из которых содержит центральное отверстие для вставки в него оси. Каждая из деталей первой группы содержит не менее чем два прямоугольных соединительных отверстия, расположенные симметрично относительно центрального отверстия на каждой из деталей первой группы. Вторая группа деталей содержит детали, которые выполнены попарно-симметричными и каждая из которых содержит по противоположным краям выступы, а в центральной части - центральный выступ. Первая и вторая группа деталей соединены между собой при помощи деталей второй группы, которые предварительно сгруппированы и образуют центральный осевой зазор между центральными выступами этих деталей второй группы. Выступы, расположенные с одной стороны по краям деталей второй группы, установлены в прямоугольные соединительные отверстия одной из деталей первой группы; другие выступы - с другой стороны по краям деталей второй группы, установлены в прямоугольных соединительных отверстиях другой детали первой группы, а ось вставлена в центральное отверстие одной из деталей первой группы и в центральный осевой зазор между центральными выступами деталей второй группы, а также в центральное отверстие другой детали первой группы. Способ соединения деталей отдельных подвижных элементов предложенного узла предусматривает соединение деталей путем установки одних деталей в соединительные отверстия других деталей, дальнейшее скрепление всех деталей в единый узел. Новым является то, что соединяющие действия осуществляют с использованием оси и двух групп деталей, при этом соединение первой группы деталей и второй группы деталей осуществляют вставкой выступов, расположенных по противоположным краям деталей второй группы, в прямоугольные соединительные отверстия одной из деталей первой группы, а также вставкой выступов, расположенных на других - противоположных краях деталей второй группы, в прямоугольные соединительные отверстия другой отдельной детали первой группы, а между центральными выступами отдельных деталей второй группы образовывают центральный осевой зазор, после чего вставляют ось в центральное отверстие одной из деталей первой группы, а также в центральный осевой зазор, образованный между центральными выступами деталей второй группы, и в центральное отверстие другой отдельной детали первой группы. Осью расклинивают детали второй группы по всем направлениям перпендикулярно оси с одновременным скреплением оси и всех деталей первой и второй группы в единый узел. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

Наверх