JP2018033836A - Three-dimensional puzzle and method for engraving three-dimensional puzzle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、球状のコアを囲む複数のブロックを備えた3次元パズル、及び、前記ブロックを彫刻することによって3次元パズル全体を一つの彫刻物にするための3次元パズルの彫刻方法に関する。 The present invention relates to a three-dimensional puzzle having a plurality of blocks surrounding a spherical core, and a three-dimensional puzzle engraving method for engraving the blocks into a single engraving.
種々の3次元パズルが提供されている。例えば、複数の立方体のピースを正面、平面、側面とも正方形状に重ね合わせた立体パズル(商品名「ルービックキューブ」)が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載された3次元パズルは、木質小片の外面に異なる色彩が施され、表面に異なった色が並んだ状態から同じ色に揃えることで楽しむことができる。特許文献1に記載された立体パズルは、独自の形態に造形することが出来ない。 Various three-dimensional puzzles are provided. For example, Patent Document 1 discloses a three-dimensional puzzle (trade name “Rubik's cube”) in which a plurality of cubic pieces are superimposed in a square shape on the front, plane, and side surfaces. The three-dimensional puzzle described in Patent Document 1 can be enjoyed by arranging different colors on the outer surface of the wooden piece and arranging the same color from a state in which different colors are arranged on the surface. The three-dimensional puzzle described in Patent Document 1 cannot be formed into a unique form.
独自の形態に造形することができるようにした立体パズルが特許文献2に記載されている。この特許文献2に記載された3次元パズルは、鉄球のようなコアと、このコアに部分的に面接触する曲面板状の8枚の永久磁石と、この永久磁石を固定する凹曲面を一つのコーナーに設けた変形立方体状の8個の木質小片とを備えている。 Patent Document 2 describes a three-dimensional puzzle that can be shaped into a unique form. The three-dimensional puzzle described in Patent Document 2 includes a core such as an iron ball, eight curved plate-like permanent magnets that are partially in surface contact with the core, and a concave curved surface that fixes the permanent magnet. It is provided with eight small wooden pieces of deformed cubes provided at one corner.
永久磁石の中央には、ネジ孔が形成され、小さなネジが永久磁石のネジ孔から木質小片の凹曲面にねじ込まれることで、永久磁石が木質小片に固定される。そして、コアと各永久磁石とが磁気吸着され、各永久磁石を固定した木質小片がコアの外面に沿って変位できるようにされている。したがって、この3次元パズルは、当初において不揃いの各木質小片を変位することで特定のパターンに揃えるというパズルとして楽しむことが出来る。また、この3次元パズルは、各木質小片の表面形状を任意に造形できるようにされている。 A screw hole is formed in the center of the permanent magnet, and a small screw is screwed into the concave curved surface of the wooden piece from the screw hole of the permanent magnet, thereby fixing the permanent magnet to the wooden piece. Then, the core and each permanent magnet are magnetically attracted so that the small wooden piece to which each permanent magnet is fixed can be displaced along the outer surface of the core. Therefore, this three-dimensional puzzle can be enjoyed as a puzzle in which each wooden piece that is initially irregular is displaced to align with a specific pattern. In addition, this three-dimensional puzzle can be arbitrarily shaped on the surface shape of each wooden piece.
特許文献2に記載された3次元パズルは、部分的、或いは全体を新たな形状のパズルに変更するに際して永久磁石を回収出来るようにするため、該永久磁石にネジ孔を形成し、このネジ孔に小さなネジをねじ込んでいる。ここで採用される永久磁石はプラスチックマグネットであり、ネジを外すことで容易に木質小片から分離出来る。 In the three-dimensional puzzle described in Patent Document 2, a screw hole is formed in the permanent magnet so that the permanent magnet can be collected when the puzzle is partially or entirely changed to a new shape. A small screw is screwed in. The permanent magnet employed here is a plastic magnet, which can be easily separated from the wooden piece by removing the screw.
しかし、ネジは、小さいため、緩めたり、或いは取り付けたりする作業が面倒である。このような作業は、DIY(Do It Yourself)や彫刻を好む成人にとっては容易だが、特に児童・生徒や高齢者、或いはハンデキャップ(いわゆる障碍)を持つ人々(障碍者達)にとっては著しくハードルが高い。 However, since the screws are small, the work of loosening or attaching them is troublesome. Such work is easy for adults who prefer DIY (Do It Yourself) and sculpture, but it is a significant hurdle, especially for children, students, the elderly, and people with disabilities (so-called disabilities). high.
そのために、特許文献2に記載された3次元パズルを構成する部品で組み立てる工程、及び分解・分離する工程を、児童・生徒の教育の中で活かし、高齢者・障碍者の創造的趣味やレクレーションに活かすことが難しい。 For this purpose, the process of assembling with the components constituting the three-dimensional puzzle and the process of disassembling / separating described in Patent Document 2 are utilized in the education of children and students, and creative hobbies and recreation of the elderly and disabled It is difficult to make use of it.
そこで、本発明は、健常者だけでなく、児童・生徒や高齢者、或いは障碍者達にとって永久磁石をブロックに装着したり取り外したりする、言い換えるとパズルの組み立てと分解が簡単な3次元パズルの彫刻方法を提供することを課題とする。また、本発明は、障碍者を含む人たちが、彫刻を施すという創作する楽しさを体験し、ルービックキューブの様にゲームとして楽しむことが出来る3次元パズル及び3次元パズルの彫刻方法を提供することを併せて課題とする。 Therefore, the present invention is not only for healthy people but also for children / students, elderly people, and people with disabilities who attach and remove permanent magnets to the block, in other words, a 3D puzzle that is easy to assemble and disassemble. It is an object to provide an engraving method. In addition, the present invention provides a 3D puzzle and a 3D puzzle engraving method that allow people including persons with disabilities to experience the fun of creating a sculpture and enjoy it as a game like a Rubik's Cube. This is also an issue.
本発明に係る3次元パズルは、軟磁性の磁気特性を有する球状のコアと、このコアの表面に面接触する凹球面が形成され、かつ、この凹球面内の一部に凹み部が形成された彫刻可能な複数のブロックと、前記凹み部内に嵌め込まれ、水溶性接着剤で固定される永久磁石とを備え、前記複数のブロックの凹球面が前記コアの表面を覆った状態で、前記コアと永久磁石とが磁気吸着されつつ、前記ブロックが前記コアに面接触しながら変位可能とされていることを特徴としている。 In the three-dimensional puzzle according to the present invention, a spherical core having soft magnetic properties, a concave spherical surface in surface contact with the surface of the core, and a concave portion are formed in a part of the concave spherical surface. A plurality of blocks that can be engraved, and permanent magnets that are fitted into the recesses and fixed with a water-soluble adhesive, and wherein the concave spherical surfaces of the blocks cover the surface of the core. And the permanent magnet are magnetically attracted, and the block is displaceable while being in surface contact with the core.
この3次元パズルによれば、複数のブロックが彫刻されることにより、オリジナリティのあるマイパズルを造形することができる。そして各ブロックには、球状のコアに面接触する凹球面が形成されていて、その凹球面内の一部に設けられた凹み部に永久磁石が装着されている。この永久磁石でもって複数のブロックは、コアに磁気吸着されており、面接触した状態で変位可能とされている。 According to this three-dimensional puzzle, an original my puzzle can be formed by engraving a plurality of blocks. Each block has a concave spherical surface that comes into surface contact with the spherical core, and a permanent magnet is mounted in a concave portion provided in a part of the concave spherical surface. The plurality of blocks with the permanent magnets are magnetically attracted to the core, and can be displaced while being in surface contact.
このことにより、本3次元パズルは、各ブロックの位置を変えることが出来て、不揃いの状態から造形された形態に揃えるというパズルとして遊ぶことが出来る。そして、本発明で使用する水溶接着剤は、有害な樹脂や溶媒が無いので、誰もが安心して本発明の3次元パズルを扱い、楽しむことが出来る。 By this, this 3D puzzle can change the position of each block, and can be played as a puzzle which aligns with the form shape | molded from the uneven state. And since the water-soluble adhesive used by this invention does not have a harmful | toxic resin and solvent, everyone can handle and enjoy the three-dimensional puzzle of this invention in comfort.
本発明に係る3次元パズルの一態様として、前記ブロックは、立方体又は直方体に成形されていることが好ましい。この3次元パズルによれば、ブロックが立方体又は直方体に形成されることにより、凹球面がコアの表面に面接触したブロックは、隣り合う面同士が平面的に面接触する。 As one aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the block is preferably formed into a cube or a rectangular parallelepiped. According to this three-dimensional puzzle, when the blocks are formed in a cube or a rectangular parallelepiped, adjacent surfaces of the block in which the concave spherical surface is in surface contact with the surface of the core are in plane contact with each other.
本発明に係る3次元パズルの他態様として、前記ブロックは、比重が0.1以上0.4以下の木材又は低発泡合成樹脂で成形されていることが好ましい。この3次元パズルによれば、ブロックの比重が0.1以上0.4以下の木材又は発泡合成樹脂で成形されていることにより、ブロックが軽量且つ彫刻が容易となり、児童・生徒や高齢者、或いは様々な障碍持つ人々がハンドリング可能な3次元パズルとすることができる。更に、前記比重のブロックには適切な弾力性があるので、装着する凹み部の直径より装着する永久磁石の直径が最大0.06大きくても、押し込むことが簡単で、また、取り出すことも容易である。 As another aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the block is preferably formed of wood having a specific gravity of 0.1 or more and 0.4 or less or a low foam synthetic resin. According to this three-dimensional puzzle, the block is light and easy to sculpt because the block is made of wood or foamed synthetic resin with a specific gravity of 0.1 or more and 0.4 or less. Or it can be a 3D puzzle that can be handled by people with various disabilities. Furthermore, since the block having the specific gravity has an appropriate elasticity, even if the diameter of the permanent magnet to be mounted is 0.06 maximum at the maximum than the diameter of the recess to be mounted, it can be easily pushed in and can be easily taken out. It is.
本発明に係る3次元パズルの異なる他態様として、前記コアは、直径が35〜45mmとされていることが好ましい。この3次元パズルによれば、球状コアの直径を35〜45mmの範囲とする事で、ブロックを含めて児童・生徒や高齢者がハンドリングできる大きさとすることができる。 As another aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the core preferably has a diameter of 35 to 45 mm. According to this three-dimensional puzzle, by setting the diameter of the spherical core in the range of 35 to 45 mm, it is possible to make it a size that can be handled by children, students, and elderly people including blocks.
本発明に係る3次元パズルのさらに異なる他態様として、前記永久磁石は、直径が7〜12mmのボタン状に成形され、前記凹み部は、ボタン状永久磁石の直径に対して−0.06〜+0.05mmとされていることが好ましい。凹球面の一部に装着される永久磁石の直径は凹球面の広さと、磁気吸着力の強さを考慮して直径が7mm〜12mmのボタン状永久磁石とし、永久磁石を装着する凹み部の直径が、装着する永久磁石の直径に比べて0.06mm小さい直径から、0.05mm大きい直径の範囲とすれば、永久磁石を凹み部に容易に装着し、且つ、水溶性接着剤の採用とあいまって、凹み部から容易に取り外すことができる。 As still another aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the permanent magnet is formed into a button shape having a diameter of 7 to 12 mm, and the recessed portion is -0.06 to the diameter of the button-shaped permanent magnet. It is preferable to be +0.05 mm. The diameter of the permanent magnet attached to a part of the concave spherical surface is a button-shaped permanent magnet having a diameter of 7 mm to 12 mm in consideration of the size of the concave spherical surface and the strength of the magnetic attraction force. If the diameter is in the range from 0.06 mm smaller than the diameter of the permanent magnet to be mounted to 0.05 mm larger in diameter, the permanent magnet can be easily mounted in the recess, and a water-soluble adhesive can be used. Together, it can be easily removed from the recess.
本発明に係る3次元パズルのさらに異なる他態様として、前記複数のブロック同士が隣り合って面接触する面に付着される粘稠物又は両面粘着剤付きテープを備えていることが好ましい。この3次元パズルによれば、粘稠物又は両面粘着剤付きテープによって、複数のブロック同士が面接触する面同士が一時的に仮固定されるため、複数のブロックがコアを覆った状態で、彫刻しやすくすることができる。 As another different aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, it is preferable that the plurality of blocks are provided with a viscous material or a double-sided pressure-sensitive adhesive tape that is attached to a surface that is adjacent and in surface contact. According to this three-dimensional puzzle, the surfaces where the plurality of blocks are in surface contact with each other are temporarily fixed by the viscous material or the double-sided adhesive tape, so that the plurality of blocks cover the core, Engraving can be facilitated.
本発明に係る3次元パズルの彫刻方法は、前記複数のブロックの各凹球面が前記コアの球表面を覆い、各ブロックが隣り合って面接触する面同士を、粘着性の粘稠物又は両面粘着付きのテープによって一時的に仮固定する工程と、各ブロックの外形を彫刻する工程と、前記粘稠物又はテープをブロックから除去する工程とを含んでいることを特徴としている。 In the three-dimensional puzzle engraving method according to the present invention, the concave spherical surfaces of the plurality of blocks cover the spherical surface of the core, and the surfaces of the blocks that are adjacent to each other are in contact with each other. It includes a step of temporarily fixing with an adhesive tape, a step of engraving the outer shape of each block, and a step of removing the viscous material or tape from the block.
この3次元パズルの彫刻方法によれば、複数のブロックの各凹球面がコアの球表面を覆い、各ブロックが隣り合って面接触する面同士を、粘着性の粘稠物又は両面粘着付きのテープによって一時的に仮固定する工程を含むことにより、各ブロックを一体的に造形しやすくすることができる。そして、前記粘稠物又はテープをブロックから除去する工程を含むことにより、各ブロックが隣り合って面接触しても、各ブロックの位置を変えることが出来て、パズルとして遊ぶことができる。 According to this three-dimensional puzzle engraving method, each concave spherical surface of a plurality of blocks covers the spherical surface of the core, and the surfaces where the blocks are adjacent to each other are in contact with each other with a sticky viscous material or a double-sided adhesive. By including the step of temporarily fixing with a tape, it is possible to easily form each block integrally. Then, by including the step of removing the viscous material or tape from the block, even if the blocks are adjacent to each other and come into surface contact with each other, the position of each block can be changed and it can be played as a puzzle.
また、粘着性の粘稠物又は両面粘着付きのテープを貼る位置や面積などを工夫しておくことにより、比較的弱い力であっても長時間連続的にせん断力を加えることで、粘稠物や両面粘着剤付きテープを除去したり剥がしたりすることができる。 In addition, by devising the position and area where the sticky viscous material or double-sided adhesive tape is applied, even if it is a relatively weak force, by applying a shear force continuously for a long time, The object and the double-sided adhesive tape can be removed or peeled off.
本発明によれば、永久磁石とブロックとの組立作業が容易で、且つ、容易に分解・分別することができる3次元パズルを提供することが出来る。更に本発明の3次元パズルは、使用者のオリジナリティを発揮できる外形状を使用者自身が彫刻可能とした3次元立体パズル(マイパズル)及び3次元パズルの造形方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the assembly work of a permanent magnet and a block is easy, and the three-dimensional puzzle which can be decomposed | disassembled and sorted easily can be provided. Furthermore, the three-dimensional puzzle of the present invention can provide a three-dimensional puzzle (my puzzle) and a method for forming the three-dimensional puzzle that allow the user to engrave the outer shape that can exhibit the originality of the user.
そして、本発明の大きな特徴である他の効果は、児童・生徒や高齢者、障碍者の人々が本3次元パズルでもって楽しむこと以外に、本3次元パズルの組み立て、彫刻、そして分解・分別を行なう事が出来る事である。 Another effect that is a major feature of the present invention is that, besides being enjoyed by children, students, the elderly, and people with disabilities using this 3D puzzle, the assembly, sculpture, and disassembly / separation of this 3D puzzle. It is possible to do.
本発明に係る3次元パズル及び3次元パズルの造形方法の実施形態について図1乃至図7を参照しながら説明する。本3次元パズルは、図1に示すように、軟磁性の磁気特性を有する球状のコア10と、このコア10表面に面接触する凹球面22が形成された複数個(この実施形態では計8個を示したが、この図面の隣り合っている2個同士を一体化した計4個でも可)の彫刻可能なブロック20と、各ブロック20の凹球面22に装着される永久磁石40,50,60とを備えている。 Embodiments of a 3D puzzle and a 3D puzzle shaping method according to the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the three-dimensional puzzle includes a plurality of spherical cores 10 having soft magnetic properties and a concave spherical surface 22 in surface contact with the surface of the core 10 (in this embodiment, a total of 8 The block 20 can be sculpted, and permanent magnets 40 and 50 mounted on the concave spherical surface 22 of each block 20. , 60.
ブロック20は、図示したような変形立法体若しくは図示しない変形直方体又は任意の多角形若しくは全体として球形となる形態を含む変形体とされる。いずれにしても、ブロック20の凹球面22の一部には、図3に示すような凹み部30が形成され、この凹み部30に図4乃至図6に示すようなボタン状(円盤状)の永久磁石40,50,60が嵌め込まれる。8個のブロック20の凹球面22が内向きにされ、隣り合っているブロック20の面同士を面接触すると、8つの凹球面22によって球状空間が形成される。 The block 20 is a deformed body including a deformed cubic body as illustrated, a deformed rectangular parallelepiped (not illustrated), an arbitrary polygon, or a spherical shape as a whole. In any case, a concave portion 30 as shown in FIG. 3 is formed in a part of the concave spherical surface 22 of the block 20, and the concave portion 30 has a button shape (disc shape) as shown in FIGS. Permanent magnets 40, 50, and 60 are fitted. When the concave spherical surfaces 22 of the eight blocks 20 are turned inward and the surfaces of the adjacent blocks 20 are brought into surface contact with each other, a spherical space is formed by the eight concave spherical surfaces 22.
凹み部30に嵌め込まれた永久磁石40,50,60の表面は前記コア10に接触しないが近接している。永久磁石40,50,60は、澱粉糊のような水溶性接着剤によって凹球面22に装着される。水溶性接着剤は、有害な樹脂や溶媒がないため、安心して使用することができる。 The surfaces of the permanent magnets 40, 50, 60 fitted in the recess 30 do not contact the core 10 but are close to each other. The permanent magnets 40, 50, 60 are attached to the concave spherical surface 22 with a water-soluble adhesive such as starch paste. Water-soluble adhesives can be used with confidence because there are no harmful resins or solvents.
コア10とブロック20とは、前記凹球面22の一部に装着された永久磁石40,50,60で磁気吸着され、前記各ブロック20の凹球面22が前記コア10に面接触しながら変位可能とされている。 The core 10 and the block 20 are magnetically attracted by permanent magnets 40, 50, 60 attached to a part of the concave spherical surface 22, and the concave spherical surface 22 of each block 20 can be displaced while being in surface contact with the core 10. It is said that.
そして、コア10は鉄などの軟磁性の磁気特性を有する軟磁性材料で形成されている。コア10は、音発生手段(図示せず)を備えていることが好ましい。音発生手段は、図示しないが、例えばコア10の外形を形成する鉄製の中空球体と、この中空球体内に入れられ、中空球体の内面に一端を溶着した渦巻き状又はバネ状の鉄条と、中空球体内に入れられる小球とによって構成される。コア10が様々な方向に傾けられ、小球が中空球体内の不規則な運動でもって中空球体の内面や鉄条に当たることで、「リンリン」という鈴のような音が出るようにされている。 The core 10 is made of a soft magnetic material having soft magnetic characteristics such as iron. The core 10 preferably includes sound generating means (not shown). Although not shown, the sound generating means is, for example, an iron hollow sphere that forms the outer shape of the core 10, a spiral or spring-like iron strip that is placed in the hollow sphere and has one end welded to the inner surface of the hollow sphere, It is composed of small spheres that can be put in a sphere. The core 10 is tilted in various directions, and a small ball hits the inner surface of the hollow sphere or the iron strip by an irregular motion in the hollow sphere, so that a bell-like sound “ringlin” is emitted.
コア10は、直径が例えば35mm〜45mmの大きさとされる。ブロック20が後記のように彫刻されるため、彫刻後の3次元パズルの大きさは手のひら程度が扱い易いが、その大きさのブロック20をコア10に磁気吸着させておく力を確保するためにコア10の直径は35mm必要である。また、コア10の直径が45mmを越えると、大きすぎて手に余ってしまう。前記直径範囲のコア10の重量は、65gr〜110gr程度である。 The core 10 has a diameter of, for example, 35 mm to 45 mm. Since the block 20 is engraved as described below, the size of the three-dimensional puzzle after engraving is easy to handle in the palm of the hand, but in order to secure the force to magnetically attract the block 20 of that size to the core 10 The diameter of the core 10 needs to be 35 mm. On the other hand, if the diameter of the core 10 exceeds 45 mm, it is too large for the hand. The weight of the core 10 in the diameter range is about 65 gr to 110 gr.
コア10の直径について、シンワ測定株式会社から販売されているノギス『Digital CALIPER 0.01―100mm』で実側すると、例えば公称Φ40mmのコア10の直径は、Φ38.90〜Φ39.58mm程度である事が判った。Φ40mmのコア10を囲む各ブロック20の凹球面22は、その曲率半径が20.0mmとなる様に加工している。それ故コア10は、8個のブロック20の凹球面22で囲われた球状空間へピタリと収納される。 As for the diameter of the core 10, the diameter of the core 10 having a nominal Φ40 mm is about Φ38.90 to Φ39.58 mm, for example, with a caliper “Digital CALIPER 0.01-100 mm” sold by Shinwa Measurement Co., Ltd. I understand. The concave spherical surface 22 of each block 20 surrounding the Φ40 mm core 10 is processed so that its radius of curvature is 20.0 mm. Therefore, the core 10 is perfectly stored in the spherical space surrounded by the concave spherical surfaces 22 of the eight blocks 20.
ブロック20は、その比重が0.1〜0.4の範囲の木材若しくは発泡樹脂で形成される。このような材質のブロック20は、彫刻刀やナイフなどの刃物類あるいは鋸やヤスリなどによって削るなどの加工が容易ある。 The block 20 is made of wood or foamed resin having a specific gravity in the range of 0.1 to 0.4. The block 20 made of such a material can be easily processed by cutting with a blade such as a carving sword or a knife, or a saw or a file.
木材の場合はバルサ、桐、杉などが選ばれる。発泡樹脂の場合は発泡HIPS(耐衝撃性ポリスチレン)樹脂などが選ばれる。このような材質のブロック20は、児童・生徒や高齢者がハンドリングする重量として重すぎることが無く、且つ力が弱くても彫刻が可能なので好都合である。 For wood, balsa, paulownia and cedar are selected. In the case of foamed resin, foamed HIPS (impact resistant polystyrene) resin or the like is selected. The block 20 made of such a material is advantageous because it is not too heavy to be handled by a child / student or an elderly person and can be engraved even if the force is weak.
また、前記比重のブロック20は、永久磁石40,50,60を装着するための凹み部30、及び該凹み部30をその一部に有する凹球面22を小さな力で加工することが可能と成る。しかし、比重が0.1よりも小さくなればなるほど、加工仕上がり寸法精度が悪くなりバラツキが大きくなる傾向がある。 The specific gravity block 20 can process the concave portion 30 for mounting the permanent magnets 40, 50 and 60 and the concave spherical surface 22 having the concave portion 30 as a part thereof with a small force. . However, the smaller the specific gravity is, the worse the dimensional accuracy of the finished work and the greater the variation.
他方、比重が0.4以下であれば比較的柔らかな弾力性があるので、ボタン状永久磁石40,50,60を装着する際は都合が良い。即ち、装着するボタン状永久磁石40,50,60を、永久磁石40,50,60の直径より最大0.6mm小さい直径の凹み部30に対して押し込むことが可能なので、そのまま水溶性接着剤が乾燥・固化するまでの間把持されているのである。ブロック20から永久磁石40,50,60を分離・分別する場合も、水溶性接着剤を水で除去した後、凹み部30から容易に取り出すことが可能である。 On the other hand, if the specific gravity is 0.4 or less, there is relatively soft elasticity, which is convenient when the button-like permanent magnets 40, 50, 60 are mounted. That is, since the button-like permanent magnets 40, 50, 60 to be attached can be pushed into the recesses 30 having a diameter that is 0.6 mm smaller than the diameter of the permanent magnets 40, 50, 60, the water-soluble adhesive is used as it is. It is held until it is dried and solidified. Even when the permanent magnets 40, 50, 60 are separated and separated from the block 20, the water-soluble adhesive can be easily removed from the recess 30 after being removed with water.
次に、永久磁石40,50,60について説明する。永久磁石40,50,60は、取り付け・取り外しが簡単であること、そして安価であることを満たすものとして、図4〜図6に示すような嵩が低い円柱状(ボタン)状のものを採用する。ボタン状永久磁石40,50,60は、既存の材料を使い、単純な形状で且つ大量に生産できるため、最も安価である。 Next, the permanent magnets 40, 50, 60 will be described. Permanent magnets 40, 50, and 60 have a columnar (button) shape with low bulk as shown in FIGS. 4 to 6 to satisfy simple mounting / removal and low cost. To do. The button-like permanent magnets 40, 50, 60 are the cheapest because they can be produced in large quantities with a simple shape using existing materials.
具体的には、永久磁石40,50,60としては、各種の永久磁石、焼結磁石やプラスチックマグネットからなるボタン状永久磁石が採用される。プラスチックマグネットは、ハードフェライト粉等を結合剤(バインダー)に分散させて成形した複合材料磁石であり、容易に製造することができる。また、円盤状(ボタン状)の希土類永久磁石は磁気吸着力が強いため、本発明の永久磁石40,50,60としては好適に採用することができる。 Specifically, as the permanent magnets 40, 50, 60, button-like permanent magnets made of various permanent magnets, sintered magnets, or plastic magnets are employed. The plastic magnet is a composite magnet formed by dispersing hard ferrite powder or the like in a binder (binder) and can be easily manufactured. Moreover, since the disk-shaped (button-shaped) rare earth permanent magnet has a strong magnetic attraction, it can be suitably used as the permanent magnets 40, 50, 60 of the present invention.
図4に示すボタン状永久磁石40は、代表的なNdのボタン状永久磁石40で、アキシャル方向に着磁されていて(アキシャル1極)、ニッケルメッキで防錆が施されている。 A button-like permanent magnet 40 shown in FIG. 4 is a typical Nd button-like permanent magnet 40, which is magnetized in the axial direction (axial one pole) and is rust-proofed by nickel plating.
図5に示すボタン状永久磁石50は、アキシャル配向のマグネットの表面を2分する様にN・Sの着磁を施すことで実現する(アキシャル2極)。このボタン状永久磁石50はプラスチックマグネットで、磁場配向射出成型で成型され、再着磁される。コア10がΦ40mmの球表面に接するボタン状永久磁石50の凹球面51に磁極51a,51bが形成されていて、バックヨーク52が装着されると、凹球面51での磁気吸着力が高くなる。 The button-like permanent magnet 50 shown in FIG. 5 is realized by applying N · S magnetization so that the surface of the axially oriented magnet is divided into two (axial two poles). The button-like permanent magnet 50 is a plastic magnet, is molded by magnetic field orientation injection molding, and is re-magnetized. When the magnetic poles 51a and 51b are formed on the concave spherical surface 51 of the button-shaped permanent magnet 50 with which the core 10 is in contact with the spherical surface of Φ40 mm and the back yoke 52 is attached, the magnetic attractive force on the concave spherical surface 51 is increased.
図6に示すボタン状永久磁石60は、凹球面61に収束配向の磁極が現れる様にしたボタン状プラマグ永久磁石である(集束配向2極)。 A button-shaped permanent magnet 60 shown in FIG. 6 is a button-shaped plastic magnet permanent magnet in which a converging-oriented magnetic pole appears on a concave spherical surface 61 (focusing-oriented two-pole).
前記ボタン状永久磁石40,50,60と直径が40mmのコア10との磁気吸着力は、図4のアキシャル1極のボタン状永久磁石40がΦ7mmでは約600gr重、Φ10mmでは約700gr重、Φ12では約800gr重であり、図5のアキシャル2極のボタン状永久磁石50がΦ12では約900gr重であり、図6の集束配向2極のボタン状永久磁石60がΦ12では約750gr重であった。 The magnetic attractive force between the button-shaped permanent magnets 40, 50, 60 and the core 10 having a diameter of 40 mm is about 600 gr when the axial one-pole button-shaped permanent magnet 40 of FIG. 4 is Φ7 mm, about 700 gr when Φ10 mm, Φ12 In FIG. 5, the axial two-pole button-shaped permanent magnet 50 shown in FIG. 5 has a weight of about 900 gr at Φ12, and the focusing-oriented two-pole button-shaped permanent magnet 60 in FIG. 6 has a weight of about 750 gr at Φ12. .
アキシャル1極の永久磁石40は、図3に示すように、ブロック20の1つのコーナーに造られた凹球面22の一部に装着される。ブロック20に設けられた凹球面22の一部には、図3(a)に示すように、ボタン状永久磁石40が装着される凹み部30が予め形成されている。ボタン状永久磁石40の直径に対して、凹み部30の直径は、−0.06mm〜+0.05mmの範囲とする。 As shown in FIG. 3, the axial one-pole permanent magnet 40 is attached to a part of the concave spherical surface 22 formed at one corner of the block 20. As shown in FIG. 3A, a concave portion 30 to which the button-like permanent magnet 40 is attached is formed in advance on a part of the concave spherical surface 22 provided in the block 20. The diameter of the recessed portion 30 is in the range of −0.06 mm to +0.05 mm with respect to the diameter of the button-shaped permanent magnet 40.
凹み部30の内面とボタン状永久磁石40の外面との少なくともいずれか一方には、水溶性接着剤が予め塗布されている。その状態で図3(b)の様に、ブロック20の柔らかさを活かして押し込まれたボタン状永久磁石40が、凹み部30の適切な位置に保持されて、その位置で水溶性接着剤が固化する。 A water-soluble adhesive is applied in advance to at least one of the inner surface of the recessed portion 30 and the outer surface of the button-like permanent magnet 40. In this state, as shown in FIG. 3 (b), the button-like permanent magnet 40 pushed in by making use of the softness of the block 20 is held at an appropriate position of the recess 30, and the water-soluble adhesive is applied at that position. Solidify.
ボタン状永久磁石40は、凹球面22に接した位置(図3(b)の仮想線の位置)若しくはその位置から少し奥まった位置に固定されることが最も好ましい。図5に示したアキシャル2極のボタン状永久電池50も、図6に示した集束配向2極のボタン状永久磁石60も同様にブロック20に装着されるが、それぞれの凹球面51,61が、理想的にはブロック20の凹球面22に重なる位置(図3(b)の仮想線の位置)で固定される。いずれの場合も、コア10の直径と同等の直径を有する球曲面でコア10を押し込むことで実現する。 Most preferably, the button-like permanent magnet 40 is fixed at a position in contact with the concave spherical surface 22 (the position of the phantom line in FIG. 3B) or a position slightly behind that position. Similarly to the axial two-pole button-shaped permanent battery 50 shown in FIG. 5 and the focused-orientation two-pole button-shaped permanent magnet 60 shown in FIG. 6, the concave spherical surfaces 51 and 61 are respectively mounted on the block 20. Ideally, it is fixed at a position overlapping the concave spherical surface 22 of the block 20 (the position of the phantom line in FIG. 3B). In either case, it is realized by pushing the core 10 with a spherical curved surface having a diameter equivalent to the diameter of the core 10.
次に、3次元パズルの彫刻方法について説明する。図1は、立法体のブロック20の1つのコーナーに凹球面22の加工を施し、更にその凹球面22の一部にボタン状永久磁石40,50,60を装着した8個のブロック20とコア10とを示している。 Next, a 3D puzzle engraving method will be described. FIG. 1 shows an example of eight blocks 20 and cores in which a concave spherical surface 22 is processed at one corner of a block 20 of a legislative body and button-like permanent magnets 40, 50, 60 are attached to a part of the concave spherical surface 22. 10.
図1で、1つのブロック20が他のブロック20と平面で面接触する部分(図1のグレー色でない面)に、粘着性の粘稠物若しくは両面粘着材付きテープ(いずれも図示せず)で一時的に固定しておいて、然る後に彫刻刀やヤスリなどで、外形を彫刻し、造形する。 In FIG. 1, a sticky viscous material or a double-sided adhesive tape (both not shown) is applied to a portion where one block 20 is in plane contact with another block 20 (the non-gray surface in FIG. 1). Then, temporarily fix it, and then sculpture the outer shape with a sword or file.
粘着性の粘稠物としては、例えば入れ歯安定剤の様な粘着物を使用することが好ましい。入れ歯安定剤の様な粘稠物は、文字通り入れ歯の裏に見立てたブロック20の所定の平面に、適量を塗りつけて押し付けると簡単には離れなくすることが出来る。 As an adhesive viscous material, it is preferable to use an adhesive material such as a denture stabilizer. A viscous material such as a denture stabilizer can easily be kept away by applying an appropriate amount to a predetermined plane of the block 20 that is literally assumed on the back of the denture and pressing it.
両面粘着材付きテープは、普通の粘着力で厚さが離型紙を除いて0.08mm程度、テープ幅が5mmの市販物が採用できる。一辺40mmのブロック20であれば、一面について25〜30mmの長さを貼れば剥がれなくて好適である。 As the double-sided adhesive tape, a commercially available product having a normal adhesive strength and a thickness of about 0.08 mm, excluding release paper, and a tape width of 5 mm can be used. If it is the block 20 of 40 mm in one side, if it sticks the length of 25-30 mm about one surface, it will not peel and it is suitable.
粘稠物又は両面粘着剤付きテープによって、8個のブロック20同士が面接触する面同士が一時的に仮固定されるため、8個のブロック20がコア10を覆った状態で、彫刻しやすくすることができる。 Since the surfaces of the eight blocks 20 that are in surface contact with each other are temporarily temporarily fixed with a viscous material or a double-sided adhesive tape, it is easy to engrave the eight blocks 20 covering the core 10. can do.
ここで使用するヤスリは、実用新案登録第3168132号の筒状研磨用具を活用することが有効である。この筒状研磨用具以外のヤスリで削る場合は、小さな粉塵が発生して、それを吸引してしまうため、健康上良くない。 As the file used here, it is effective to use the cylindrical polishing tool of Utility Model Registration No. 3168132. When scraping with a file other than this cylindrical polishing tool, small dust is generated and sucked in, which is not good for health.
彫刻は、ナイフや彫刻刀、平ヤスリ、丸ヤスリ、サンドペーパーなどが使用出来る。密度が0.1〜0.4の木材や発泡樹脂は、細かな凹凸のある彫刻を施しにくいものの、加工が容易なので、力が弱い人、目が不自由な人、手先の器用さが弱ってきている人たちには好都合である。例えば、ブロック20は、図8に示すような外形の林檎に彫刻することができる。この3次元パズルは、彫刻後においてブロック20に油性の彩色を施すことが可能である。 For sculpture, knives, carving swords, flat files, round files, sandpaper, etc. can be used. Wood and foamed resin with a density of 0.1-0.4 are difficult to engrave with fine irregularities, but they are easy to process, so people with weak power, visually impaired people, hand dexterity are weak. It is convenient for those who come. For example, the block 20 can be engraved on an apple with an outer shape as shown in FIG. This three-dimensional puzzle can be oil-colored on the block 20 after engraving.
彫刻された後は、8個のブロック20同士を分離させる。入れ歯安定剤のような粘稠物の場合は、8個のブロック20を湯に漬けて温度を上げると柔らかくなって、剥がすことが出来る。或いは、弱い力であっても、8個のブロック20に長時間せん断力を作用させると粘稠物を剥がすことが出来る。 After engraving, the eight blocks 20 are separated. In the case of a viscous material such as a denture stabilizer, when eight blocks 20 are immersed in hot water and the temperature is raised, they become soft and can be peeled off. Or even if it is weak force, when a shear force is made to act on the eight blocks 20 for a long time, a viscous thing can be peeled off.
両面粘着材付きテープは、ブロック20同士を根気強く捩じると比較的短時間で粘着テープを剥がすことが出来る。幅5mmの普通の粘着性テープを使用した場合は、使用した長さが35mmに近づくと剥がれ辛くなるので、30mm程度に納める必要がある。 The double-sided adhesive tape can be peeled off in a relatively short time when the blocks 20 are twisted patiently. When an ordinary adhesive tape having a width of 5 mm is used, it becomes difficult to peel off when the used length approaches 35 mm.
コア10と8個のブロック20とに分離できた彫刻済み3次元パズルは、粘稠物を除去し、必要なら彩色を施すことで、3次元パズルの彫刻が完了する。そして、この3次元パズルをゲームとして楽しむには、各ブロック20の凹球面22の部分でコア10を囲むようにセットする。各ブロック20は磁気吸着されたコア10の周りで接触しながら変位可能に一体化される。 The engraved three-dimensional puzzle that has been separated into the core 10 and the eight blocks 20 is completed by removing the viscous material and coloring it if necessary. In order to enjoy this three-dimensional puzzle as a game, the core 10 is set so as to surround the concave spherical surface 22 of each block 20. Each block 20 is integrated so as to be displaceable while contacting around the magnetically attracted core 10.
ただし、セットされた直後の3次元パズルは、彫刻された形状に揃っていないので、特許文献1,2の3次元パズルの要領で外形を整えるというゲームを楽しむことが出来る。彫刻を施した本人は、彫刻した外形を覚えているので、視覚、又は手触りでもってブロックの位置を変更して外形を整えることが出来る。 However, since the three-dimensional puzzle immediately after being set does not have the engraved shape, it is possible to enjoy a game in which the outer shape is adjusted in the manner of the three-dimensional puzzles of Patent Documents 1 and 2. Since the sculpted person remembers the engraved outline, the outline can be adjusted by changing the position of the block visually or by touch.
それゆえに、この3次元パズルは、視覚障害者が大いに楽しむことができる。さらに、この3次元パズルは、友達が製作した3次元パズルと交換して、未知のしかし整った外形へと競争するゲームを楽しむことが出来る。 Therefore, this 3D puzzle can be greatly enjoyed by visually impaired people. In addition, this 3D puzzle can be exchanged for 3D puzzles made by friends to enjoy a game that competes in an unknown but well-defined outline.
この3次元パズルは、児童・生徒の工作の教材、外形を想像する力を養う教材として有効である。この3次元パズルは、本格的な彫刻が困難な高齢者や各種障碍者が、創造してかつパズルを楽しむことが出来る。この3次元パズルは、健常者も勿論楽しむことが出来る。 This three-dimensional puzzle is effective as a teaching material for children and students' work, and as a teaching material for developing the ability to imagine the outline. This 3D puzzle can be created and enjoyed by elderly people and people with disabilities who are difficult to sculpt. This 3D puzzle can of course be enjoyed by healthy people.
図8に示すような外形の林檎に彫刻した3次元パズルは、彫刻が比較的簡単であり、誰もが知っている外形なので、林檎の外形を整えるゲームを誰もが楽しむことが出来る。 The 3D puzzle engraved on the apple with the outer shape as shown in FIG. 8 is relatively easy to engrave and everyone knows it, so anyone can enjoy the game of adjusting the outer shape of the apple.
しかし長期間のうちに、一部に打ち傷が出来てそれを修復したい様な場合が発生する。そのときは、該当するブロック20を水に漬ければ数時間で水溶性接着剤が軟らかくなり、ボタン状永久磁石40,50,60を取り除くことが出来る。そして、新たなブロック20の凹球面22の一部に設けられた凹み部30に、前記ボタン状永久磁石40,50,60を水溶性接着剤で接着し彫刻を施せば、修理が完了する。 However, there is a case where a part of the wound is damaged and it is desired to repair it over a long period of time. At that time, if the corresponding block 20 is immersed in water, the water-soluble adhesive becomes soft in a few hours, and the button-like permanent magnets 40, 50, 60 can be removed. Then, the repair is completed when the button-shaped permanent magnets 40, 50, 60 are bonded to the recess 30 provided in a part of the concave spherical surface 22 of the new block 20 with a water-soluble adhesive and engraved.
或いは3次元パズル全体を廃棄する場合、コア10以外を上記と同様に処理すれば、簡単にボタン型永久磁石40,50,60を分離回収することが出来る。 Alternatively, when the entire three-dimensional puzzle is discarded, the button-type permanent magnets 40, 50, and 60 can be easily separated and recovered by processing other than the core 10 in the same manner as described above.
本発明品の3次元パズルは、教育現場や教育関連分野、高齢者施設、高齢者関連分野、障害者施設、福祉関連分野、DIY分野、及び玩具分野において好適に利用することができる。 The three-dimensional puzzle of the present invention can be suitably used in educational sites, education-related fields, elderly facilities, elderly-related fields, disabled facilities, welfare-related fields, DIY fields, and toy fields.
10 コア
20 ブロック
21 彫刻を施されたブロック
22 凹球面
30 凹み部
40 ボタン状永久磁石(アキシャル1極)
50 ボタン状永久磁石(アキシャル2極)
51 凹球面
51a 磁極
51b 磁極
60 ボタン状永久磁石(収束配向2極)
61 凹球面
10 Core 20 Block 21 Carved block 22 Concave spherical surface 30 Concave part 40 Button-shaped permanent magnet (Axial 1 pole)
50 Button-shaped permanent magnet (Axial 2 poles)
51 Concave spherical surface 51a Magnetic pole 51b Magnetic pole 60 Button-shaped permanent magnet (convergent orientation 2 poles)
61 concave spherical surface
本発明に係る3次元パズルは、軟磁性の磁気特性を有する軟磁性材料で形成され音発生手段を備えた球状のコアと、このコアの表面に面接触する凹球面が形成され、かつ、この凹球面内の一部に凹み部が形成され、立方体、直方体又は任意の多角形となる形態若しくは全体として球形となる形態を含む変形体に成形されている彫刻可能な複数のブロックと、前記凹み部内に嵌め込まれ、澱粉糊のような水溶性接着剤で固定される円柱状の永久磁石とを備え、前記複数のブロックの凹球面が前記コアの表面を覆った状態で、前記コアと前記永久磁石とが磁気吸着されつつ、前記ブロックが前記コアに面接触しながら変位可能とされていることを特徴としている。
The three-dimensional puzzle according to the present invention has a spherical core formed of a soft magnetic material having soft magnetic properties and provided with a sound generating means, and a concave spherical surface in surface contact with the surface of the core, and this A plurality of sculpable blocks formed in a deformed body having a concave portion formed in a part of the concave spherical surface and including a cube, a rectangular parallelepiped, an arbitrary polygonal shape, or a spherical shape as a whole, and the concave fitted to portion, and a cylindrical permanent magnet which is fixed with a water-soluble adhesive such as starch paste, with the concave spherical surface of said plurality of blocks covering the surface of the core, the said core permanent While the magnet is magnetically attracted, the block is displaceable while being in surface contact with the core.
本発明に係る3次元パズルの他態様として、前記ブロックは、比重が0.1以上0.4
以下の木材又は低発泡合成樹脂で成形されていることが好ましい。この3次元パズルによ
れば、ブロックの比重が0.1以上0.4以下のバルサ、桐若しくは杉といった木材又は耐衝撃性ポリスチレンといった発泡合成樹脂で成形されていることにより、ブロックが軽量且つ彫刻が容易となり、児童・生徒や高齢者、或いは様々な障碍持つ人々がハンドリング可能な3次元パズルとすることができる。更に、前記比重のブロックには適切な弾力性があるので、装着する凹み部の直径より装着する永久磁石の直径が最大0.06大きくても、押し込むことが簡単で、また、取り出すことも容易である。
As another aspect of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the block has a specific gravity of 0.1 or more and 0.4.
It is preferable to be molded with the following wood or low foam synthetic resin. According to this three-dimensional puzzle, the block is lightweight and engraved because it is made of wood such as balsa, paulownia or cedar with a specific gravity of 0.1 to 0.4 , or foamed synthetic resin such as impact-resistant polystyrene. This makes it possible to make a three-dimensional puzzle that can be handled by children, students, the elderly, and people with various disabilities. Furthermore, since the block having the specific gravity has an appropriate elasticity, even if the diameter of the permanent magnet to be mounted is 0.06 maximum at the maximum than the diameter of the recess to be mounted, it can be easily pushed in and can be easily taken out. It is.
本発明に係る3次元パズルのさらに異なる他態様として、前記永久磁石は、直径が7〜12mmの円柱状(ボタン状)に成形され、前記凹み部は、ボタン状永久磁石の直径に対して−0.06〜+0.05mmとされていることが好ましい。凹球面の一部に装着される永久磁石の直径は凹球面の広さと、磁気吸着力の強さを考慮して直径が7mm〜12mmのボタン状永久磁石とし、永久磁石を装着する凹み部の直径が、装着する永久磁石の直径に比べて0.06mm小さい直径から、0.05mm大きい直径の範囲とすれば、永久磁石を凹み部に容易に装着し、且つ、水溶性接着剤の採用とあいまって、凹み部から容易に取り外すことができる。
As still another embodiment of the three-dimensional puzzle according to the present invention, the permanent magnet is formed in a columnar shape (button shape) having a diameter of 7 to 12 mm, and the recess is formed with respect to the diameter of the button-shaped permanent magnet − It is preferable to be 0.06 to +0.05 mm. The diameter of the permanent magnet attached to a part of the concave spherical surface is a button-shaped permanent magnet having a diameter of 7 mm to 12 mm in consideration of the size of the concave spherical surface and the strength of the magnetic attraction force. If the diameter is in the range from 0.06 mm smaller than the diameter of the permanent magnet to be mounted to 0.05 mm larger in diameter, the permanent magnet can be easily mounted in the recess, and a water-soluble adhesive can be used. Together, it can be easily removed from the recess.
本発明に係る3次元パズルの彫刻方法は、立方体、直方体又は変形体に成形されている彫刻可能な複数のブロックの各凹球面が前記コアの球表面を覆い、各ブロックが隣り合って面接触する面同士を、粘着性の粘稠物又は両面粘着付きのテープによって一時的に仮固定する工程と、各ブロックの外形を彫刻し造形する工程と、前記粘稠物を湯に漬けて柔らかくしてブロックを除去する、ブロックにせん断力を作用させて前記粘稠物をブロックから除去する又はブロック同士を捩じることで前記両面粘着付きテープをブロックから除去する工程を含むことを特徴としている。
In the engraving method for a three-dimensional puzzle according to the present invention, each concave spherical surface of a plurality of engraveable blocks formed into a cube, a rectangular parallelepiped, or a deformed body covers the spherical surface of the core, and the blocks are adjacent to each other in surface contact. The surfaces to be temporarily bonded with a sticky viscous material or a tape with double-sided adhesive, the step of engraving and shaping the outer shape of each block, and the viscous material is soaked in hot water and softened And removing the block, removing the viscous material from the block by applying a shearing force to the block, or removing the double-sided adhesive tape from the block by twisting the blocks . .
前記ボタン状永久磁石40,50,60と直径が40mmのコア10との磁気吸着力は、図4のアキシャル1極のボタン状永久磁石40がΦ7mmでは約600gr重、Φ10mmでは約700gr重、Φ12mmでは約800gr重であり、図5のアキシャル2極のボタン状永久磁石50がΦ12mmでは約900gr重であり、図6の集束配向2極のボタン状永久磁石60がΦ12mmでは約750gr重であった。 The magnetic attractive force between the button-shaped permanent magnets 40, 50, 60 and the core 10 having a diameter of 40 mm is about 600 gr when the axial one-pole button-shaped permanent magnet 40 of FIG. 4 is Φ7 mm, about 700 gr when Φ10 mm, Φ12 in mm to about 800gr weighs a button-shaped permanent magnet 50 of the axial 2-pole .PHI.12 mm in about 900gr weight of 5, the button-shaped permanent magnet 60 of the focusing orientation two-pole in FIG. 6 .PHI.12 mm in about 750gr weight Met.
Claims (7)
前記複数のブロックの各凹球面が前記コアの表面を覆い、各ブロックが隣り合って面接触する面同士を、粘着性の粘稠物又は両面粘着付きのテープによって一時的に仮固定する工程と、各ブロックの外形を彫刻する工程と、前記粘稠物又はテープをブロックから除去する工程とを含んでいることを特徴とする3次元パズルの彫刻方法。
A three-dimensional puzzle engraving method for engraving a three-dimensional puzzle according to claim 6,
A step of temporarily fixing each of the concave spherical surfaces of the plurality of blocks covering the surface of the core, and temporarily adhering surfaces adjacent to each other with an adhesive viscous material or a double-sided adhesive tape; A method for engraving a three-dimensional puzzle, comprising: engraving the outer shape of each block; and removing the viscous material or tape from the block.
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