JP3382883B2

JP3382883B2 - 組立可能な対称組立体

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Publication number: JP3382883B2
Application number: JP13646899A
Authority: JP
Inventors: ウエバージヤン−マルク
Original assignee: ウエバージヤン−マルク
Priority date: 1998-05-15
Filing date: 1999-05-17
Publication date: 2003-03-04
Anticipated expiration: 2019-05-17
Also published as: DE29809820U1; EP0956888A3; US6116979A; JPH11342276A; EP0956888A2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、非常に多数の対称
軸を有する立体に関するものであり、大抵お互い部分的
に合致する、種々の立体部分から組み立てることができ
る。

【０００２】

【従来の技術】組立式の立体は、多くの異なった形の製
品が知られており、例えば小さな建築ブロック形の玩具
では、多種多様な方法の固定手段により組み合わせられ
て、多数の様々な新しい形、例えば新しく、より大きな
ブロックの形にも、作ることができる。組立玩具には、
別の組立式立体があり、その部分は相対的に平らで、色
々な芸術的な形に、お互い隣接して配置させるかまた
は、単に一つまたは幾つかの適切な方法で、正確に組み
合わせることができる。その様な概念は娯楽だけを目的
にしているのではなく、相応な印刷メッセージがある
と、効果的な宣伝媒体として利用することができる。そ
れは別々の人が組立ることで、その人自身がこの様な組
立てを楽しめるからであり、そうすることによって、伝
えられるメッセージが一層よく受け入れられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した組立式立体の
欠点は、最終的な製品自体にコーナーが多く、安定性に
欠け、その組み立てられた状態で、空間を節約するよう
に設定或いは配置することができないことである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の解決すべき課題
は、複数の対称軸を有する組立式立体を提供することで
ある。大抵は互いに集合して互いに合致する個別の部分
立体から成る組立体を、一つかそれ以上の適切な方法
で、確実に組み合わせることができるようにして、上記
のような欠点をなくすことである。

【０００５】

【本発明の実施の形態】この課題に関する対処は、発明
全体の概念に関しては請求項１に、特別な形式の構造に
関しては請求項２に示されている。その解決手段を添付
図面を参照して更に説明する。

【０００６】図１ａ〜ｅには、異なった簡単な形の中心
組立体が示されており、これら複数の三角形、四辺形ま
たは五角形が規則的に合致するように接して形成してい
る。既知のプラトンの立体、四面体１、六面体２、八面
体３、十二面体４及び二十面体５は、このことから起因
している。球体２６は図１ｆで限度である。また、それ
は中心立体として適切である。相互に合致するカバー立
体９の集合に関連する場合については、下記で更に考察
する。

【０００７】更に中心立体は立体１〜５から起因してお
り、それら全てのコーナーを縁部の長さを一定に分割し
て切り落としている。

【０００８】図２ａ、ｂ、ｃでは、中心組立体の簡単な
形から得られる、別の可能な実施例の多くから三つの例
が示されており、全ての立体はアルキメデスの立体に属
している。例えば、六面体において全てのコーナーが縁
部の長さの分割B=50％まで取り除かれると、図２ａでミ
ドルクリスタル６（middle crystal）と称されるものが
できる。分割B=25％では、六面体が図２ｂのように対応
する中間の立体７となる。二十面体５の全てのコーナー
が、33％まで取り除かれると、図２に示された切頭形の
二十面体８となる。各プラトンの立体が、0〜50％の間
で分割を連続変化して行うと、途方もなく多くの異なっ
た中心立体ができる。その特徴は対称的に配置され且
つ、異なる数のコーナーを有する正多角形から成ること
である。全てのコーナーが外接球体に配置しているそれ
ら中心立体は全て周知のものであり、ここでは図示しな
い。

【０００９】カバーピース９の二つの集合は中心本体に
属し、例えばミドルクリスタル６の様に、各々相互に合
致しており、第一集合は基礎面として正三角形の八つの
カバーピース９を有し、六つのカバーピース９の第二集
合は基礎面として側面の長さが等しい正四角形を有して
おり、また下記で更に詳しく説明する。

【００１０】図３は斜視図であり、一部が分離可能な本
発明による立体が、中心立体として六面体を備えてい
る。六つのカバーピース９の一つが、ここでは立体から
取り外されており、図３に示されているように、未完成
の立体と並んで配置している。そのためにできる開口部
は明らかに、中心立体の表面すなわちここでは、六面体
２の四角形の一面と、取り外されたカバーピース９の側
面と、更に中心立体に接合する残りのカバーピース９の
幾つかの側面に対して備えられる。それらの表面は、全
て印刷されるかまたは、テキスト、画像、ロゴまたはパ
ターンを備えている。

【００１１】図４には、カバーピース９の組立形式が示
されており、それは十二面体４の形の中心立体に適合す
る。その組立形式は相互に合致する十二のカバータイル
９から成る個々の集合に属する。組立形式は、本質的に
十二面体４の表面と合致する正五角形の基礎面１０で境
を形成している。このカバーピース９は、更に第二球体
の表面においてカバー面１１である球面状正五角形によ
って境が形成、十二面体の外接球体と同軸で、更に大き
いが不確定である半径を有する。この球面状五角形の各
々のコーナーは、球面の中心から始まって、基礎面１０
の対応するコーナーを通過する五つの放射線の一つに配
置している。基礎面１０とカバー面１１を形成する球面
状五角形との間において、カバーピース９が更に、相互
に合致する面部材１２〜１６によって境を形成されてい
る。明らかな違いとして、面部材１２、１３及び１４
が、部分的に透けて見えて、全体のカバーピース９が中
空体として示されている。中空のカバーピース９を使用
することは、同じであるが、明らかに、本発明に関する
立体を組み立てるのに非常に有効であり、外形は特に重
要となる。各面部材１２〜１６は、基礎面の一側及び、
場合によって球面状五角形のコーナーと基礎面側の端部
との間にある二つの間隔、及び球面状五角形の二つのコ
ーナーを介する第二の球面上の、更に小さく充分な円弧
によって境を形成している。

【００１２】図示していないが、本発明に関して同様
に、基礎面１０は平坦な表面ではなく、十二面体の外接
球面上において五つのコーナー点を介する球面状五角形
として形成されている。この手段は言い換えると、十二
面体４がカバーピース９の集合を残りの空間的な分割を
保持する球面２６と置き替えられる。逆に言えば、カバ
ー面１１の球面状五角形は、同じく五つの点を介する平
坦な五角形と置き替えることができるかまたは、カバー
面１１とまた基礎面１０の両方が、平坦な正五角形とし
て形成され、そしてカバーピース９が接頭ピラミッド形
で、面部材１２〜１６が、等辺台形をしている。本発明
による装置は、上記した型式で合致される十二個のカバ
ーピース９と、中心立体のようなものを組み合わせた十
二面体４の組立形状から成る。少なくともカバーピース
９の一つは、カバーピース９を取り外すことができる、
すなわち完全に組立られた立方体からすぐに取り外すこ
とが可能なように、表面から外向きに延びる綱輪２５の
手段をここでは具備している。

【００１３】図５には、カバーピース９の基礎表面と十
二面体４の任意の望ましい表面１７との間を結合する構
造の第一形状を示している。表面１７及び基礎面１０
は、接合手段を含んでおり、それによって少しの力で取
り外すことができるような、堅固な結合を、十二面体４
と対応するカバーピース９との間で行うことができる。
これにおける固定手段はスタッド１８から成り、表面１
７の中心部に配置している。スタッドは表面１７に少し
沈み込まされて、表面すなわち十二面体４に堅く接合さ
れている。押込スタッド１８の対応する連結部材１９
が、同じようにカバーピース９に堅く固定されている。
連結部材１９を押込スタッド１８配置して、次に向かい
合わせたピースに対して小さな圧力を加えることによっ
て、十二面体４とこのカバーピース９は、相対的に堅く
結合されるが、大きな力を加えることなく再度取り外す
ことができる。押し込みスタッド１８及び連結部材１９
の位置を替えることは、また本発明に関して必然であ
り、同じ様に一つ以上例えば三つのスタッドを使用する
こともある。別の変形例（図示しせず）では、押込スタ
ッド１８及びその連結部材１９の代わりに、ベルクロ
（登録商標）留具が使用されており、例えばそのフック
部分を基礎表面１０に、その網輪部分を表面１７に接着
されるが、同じように逆にもできる。第三の変形例（同
じく図示せず）では、押込スタッド１８及びその連結部
材１９の代わりに、磁石が正対して備えられている。ま
た磁力は、別の変形例に利用されており、そこでは磁気
箔が基礎面１０に接着されて、表面１７には同様に磁気
泊または適切な単なる強磁性材料の層が利用されてい
る。第四の変形例では、押込スタッド１８及びその連結
部材１９の代わりに、取り外し可能な接着バンドが利用
されている

【００１４】上記で述べたものは、例として図１または
図２に示された各中心立体に利用されている。各中心立
体は、その形状と数量が適したカバーピース９を必要と
している。各カバーピース９は、n本の対称軸を有す
る。また各カバーピース９は更に、これ以上必要でない
ほど対称形に、n個に分けることができるが、なお小型
ピースはカバーピースにより新しい個々の集合を形成す
る小型カバーピース２３と合致する。

【００１５】図６〜図８では、このことが図４で示され
たカバーピース９を例に示されており、これには五本の
対称軸があり、従ってn=5である。別のカバーピース９
へ変形することは明らかなので、カバーピース９のため
の詳細図はここでは省かれ得る。図は球面の中心点に向
かって見たもので、図示されたカバーピース９が、正五
角形として簡単に示されている。

【００１６】図６では、別の第一の分割を示しており、
カバー面１１の球面状正五角形が、五つの合致した球面
状二等辺三角形２０に分割されている。

【００１７】図７では、更なる第二の分割を示してお
り、カバー面１１の球面状正五角形が、五つの球面状凧
形四辺形２１に分割されている。

【００１８】図８では、異なる第三の分割を示してお
り、なお共通の球面状四辺形２２に分割されている。

【００１９】類似の方法により、n=4でカバーピース９
が、四つの直角に合致した球面状二等辺三角形、四つの
合致した球面状正方形または、四つのより一般的な球面
状四辺形に分割できる。同じく類似の方法により、n=3
でカバーピース９が、三つの合致した球面状二等辺三角
形、三つの合致した球面状凧形または、三つの更に一般
的な球面状四辺形に分割できる。必然的に各それらの補
足部分として、単独の係留手段、例えば中心立体の対応
する連結部材１９を備えた個々の押込スタッド１８が必
要であり、それらは図６〜図８において円２４で示され
ている。またここで明らかなように、別のどの適切で望
ましい固定手段も、上記の例に示されたように利用する
ことができる。また小型カバーピース２３をなおも小さ
な単体または、異なる小型カバーピース２３に更に分割
することは、本発明に必要である。しかしその様な分割
は、実用的にあまり重要ではない。それを実施するには
費用がかかり、楽しく部品を組み立てて立体を完成させ
るための消費時間が、たちまち増えるからである。

【００２０】図９は更に、第四の分割であり、カバーピ
ース９が小型ピース２３に分けられるのを示している。
更に分割されたピース２３の少なくとも二つでは、一方
が少なくとも一つの突出部２７を、他方が少なくとも一
つ向い合い且つ突出部と同等な切欠き２８を含んでい
る。それらの小型ピース２３は連結するジグゾーパズル
のピースのように形成されている。単に一つ以上の突出
部及び、切欠き２７、２８が、本発明に関連することは
明らかである。

【００２１】図１０は、第五の分割による十二面体の表
面の発展形３７を示しており、第五の分割は、カバーピ
ース９を互いに合致する小型ピース２３ではない小型ピ
ース２９及び３３に分けている。この分割において、補
足部分の突出部及び切欠きは、それら自体カバーピース
９の縁部にある。十二個のカバーピースは、どの場合も
五つの選択された小さなピース２９または３０を組み合
わせて結合するように、作られている。立体の全体的に
は、合計で三十個の小型ピース２９と三十個の型ピース
３３が必要である。各々個々に示された二つの小型ピー
ス２９、３３の表面は、全体的に立体の中心点から離れ
てみると、底面角度が72°の二等辺台形であり、底辺が
他の斜辺と同じ長さである。第一小型ピース２９は、図
１０では白色で描かれており、斜辺の一つ及び、その底
辺に切欠き３１、３２が、別の斜辺に突出部３０があ
る。第二小型ピース３３は、図１０では黒色で描かれて
おり、三角形の各斜辺に突出部が、三角形の底辺に切欠
き３５がある。切欠き及び突出部の形状は、切欠き３
１及び突出部３４が間隔をあけるように、切欠きと突出
部３０、３２、３５及び３６が本質的に合致し、各突出
部３０、３４及び３６が、どの場合も対応する切欠き３
１、３２及び３５に押し込むことができるように画定さ
れている。

【００２２】立体全体の中心点に向かって減少し、立体
全体の安定性が増すように、切欠き及び突出部３０〜３
２、３４〜３６の形状を利用すると、内部を使用しない
ですますことさえできる。

【００２３】切欠き及び突出部３０、３６、３２及び３
５及び３１及び３４の相対的な位置は各々、三角形の接
触側面（touching line）の長さの範囲内で自由に選択
できる。全体的に立体が組み立てられると、小型ピース
２９及び３０の側面は、どの場合も全体的な本体の中心
点を含む平面に配置される。小型ピース２９、３３で組
み立てる際、最初の部分を発展形３７による五つの小型
ピース２９で作ると、全体的な立体が難なく組み合わせ
られる。

【００２４】示された小さなピース２９及び３３の鏡像
を使用することは、また本発明に関連しており、全体的
に立体が鏡像体にできる。

【００２５】カバーピース９を小型ピースに適切に分割
することで、また別の中心立体１〜３、５、６〜８及び
２６を可能にしており、そのことは周知の方法で明らか
にされ得る。そのためここに記載しない。

【００２６】中心立体１〜５、２６、６〜８及び、カバ
ーピース９そして小型カバーピース２３の材料として、
多くの材料及び多数の可塑性材料、また例えば木のよう
な天然の材料も同様に、問題となっている。部分１〜
５、２６、６〜８、９及び２３の印刷、書き込みまたは
塗装の技術には、ここで説明しないが、専門家に対して
有効な多くのよく知られ且つ試された工程がある。カバ
ーピース９及び小型ピース２３の少なくとも一つが、こ
のピースが容易に完全に組み立てられた立体から取り外
すことができるように、例えばピースのカバー面１１の
指穴、カバー面１１から延び出たグリップまたは、図４
に示されたようにカバー面１１から延び出た綱輪２５な
どの手段を含んでいる。

【００２７】同じく本発明に関して、カバー部分９また
は２３以外の一部分のみ、中心立体から分離しても、別
の部分は立体に堅く接合したままである。それはまた例
えば、部分が材料の単一ピースから成る立体で作られて
いるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】ａ〜ｆは中心立体構造の種々の簡単な形式。

【図２】ａ、ｂ、ｃが、簡単な構造形式から得られる三
つの選択的な中心立体。

【図３】部分的に取り除かれた本発明による立体と、中
心立体としての六面体。

【図４】十二面体の中心立体に合うカバーピース構造形
状。

【図５】カバーピースと中心立体との間を接続する第一
構造形式。

【図６】図４に示されたカバーピースの異なった第一の
分割。

【図７】図４に示されたカバーピースとは異なる第二の
の分割。

【図８】図４に示されたカバーピースと異なった第三の
分割。

【図９】ジグゾーパズルのピースのようにカバー部品を
更に分けて発展させた別の第四の分割。

【図１０】補足的に切欠き及び、カバーピースの縁部に
外向きの突出部分を備えた別の第五の分割の発展型。

【符号の説明】

１四面体２六面体（中心立体）３八面体４十二面体５二十面体６ミドルクリスタル７立体８接頭形二十面体９カバーピース１０基礎面１１カバー面１２面部材１３面部材１４面部材１５面部材１６面部材１７表面１８押込スタッド１９連結部材２１四辺形２３カバー部分２４円２５綱輪２６球体２７突出部２８切欠き２９小型ピース３３小型ピース３４突出部３５切欠き３６突出部３７発展形

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A63H 33/04 - 33/16 A63F 9/12

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】十二面体形状の組立体において、同組立体
が、十二面体形の中心本体と、同中心本体を完全にカバ
ーするように配設される12個のカバーピース(9)とを備
え、 12個のカバーピース(9)の各々が、二種類の小型ピース
(29,33)から選択され、組み立てられる5個の小型ピース
(29,33)の組み合わせから成り、これら小型ピース(29,33)の各々が外表面を有し、該外
表面は、底角が72゜で底辺と各斜辺とが同じ長さの台形
の形状を有し、第一の小型ピース(29)が、その斜辺の一方と底辺との各
々に切欠き(31,32)を有し、その他の斜辺に突出部(30)
を備え、第二の小型ピース(33)が、台形の斜辺に突出部(3436)を
備え、その底辺に切欠き(35)を備え、各小型カバーピース(29,33)の各突出部(30,34,36)は、
他の小型カバーピース(29,33)における対応する切欠き
(31,32,35)に押し込み可能であり、かつ、各突出部(30,34,36)は、対応する切欠き(31,32,3
5)に適合するように構成されていることを特徴とする組
立体。
【請求項２】カバーピース(9)を十二面体形状の中心本
体に固定すべく、カバーピース(9)の基礎表面(10)又は
十二面体形状の中心本体の望ましい表面(17)のいずれか
一方の表面に設けられた少なくとも一つの押込スタッド
(18)と、他方の表面に設けられた少なくとも一つの対応
する連結部材(19)とで構成される固定手段(18,19)を有
することを特徴とする請求項1に記載の組立体。
【請求項３】固定手段がベルクロ(登録商標)留具から成
ることを特徴とする請求項1〜2の何れか一項に記載の組
立体。
【請求項４】固定手段が、少なくとも一つの磁石を備え
ていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載
の組立体。
【請求項５】固定手段が、脱着可能な接着剤片を備えて
いることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の
組立体。
【請求項６】少なくとも一つの脱着可能なカバーピース
(9,23)が、十二面体形状の中心本体の中心から離れる方
向に力を作用させることができる手段(25)を備え、前記力が、固定手段(18,19)によりカバーピース(9)又は
小型カバーピース(23)を十二面体形状の中心本体に保持
する力より大きいことを特徴とする請求項1〜5の何れか
一項に記載の組立体。
【請求項７】前記十二面体形状の中心本体の中心から離
れる方向に力を作用させることができる手段(25)が、脱
着可能なカバーピース(9,23)に固定された索環を備えて
いることを特徴とする請求項6に記載の組立体。