JP2004321786A

JP2004321786A - 幾何プレートの組み合わせ構造

Info

Publication number: JP2004321786A
Application number: JP2004085346A
Authority: JP
Inventors: ▲徳▼立 ▲黄▼; Te-Li Huang
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2004-03-23
Publication date: 2004-11-18
Also published as: US20040214506A1; KR200367634Y1; AU2004201165A1; DE202004005358U1

Abstract

【課題】安定性を向上し、造形が簡単で、コストを低降できる幾何プレートの組み合わせ構造を提供する。
【解決手段】少なくとも二枚の幾何プレート１０からなる。幾何プレート１０は正多辺形の平面プレートであり、各側辺にロック溝１５が凹むように設けられている。接続ロッド２０が一本あり、接続ロッド２０の長さはほぼロック溝１５の長さに等しく、その両端に一対の接続部２１が設けられている。接続部２１にはロック凹入ポイント２２が対応するように設置されている。幾何プレートのコーナー１１を貫通する貫通穴１２があるので、コーナー１１は弾性フレーム１３を形成する。弾性フレーム１３はロック溝１５の二つ内側壁にロック突出ポイント１６が設置され、弾性フレーム１３は弾性の応変が生じるので、ロック溝１５に外へ弾性で張る微小の空間を提供する。
【選択図】図２

Description

本発明は、幾何プレートの組み合わせ構造に関するものであり、詳しく言えば、透し彫り形状の弾性コーナーを持つ幾何プレートの組み合わせ構造を指す。

現今、マーケットで販売されている幾何プレートの形状及びサイズの変化は、様々なものがある。本発明の研究及び開発背景に関する実例を挙げると、例えば、米国の１９７７年１０月２５日に公開したHarveyの特許は、二枚の平板ユニット（plate element）を辺と辺（edge to edge）で結合して、相互の接続関係が形成されている（特許文献１参照）。平板ユニットの辺毎に少なくとも一つの凹入部及び突出部がある。突出部の軸の長さは、凹入部の軸の長さに相当する。しかも、凹入部に隣接する一端の凹入部の側壁に細い溝が設けられているので、凹入部の一端の壁板は弾性の壁板となる。弾性の壁板は、微小の弾性活動能力がある。凹入部と突出部を嵌め込むとき、弾性の壁板が弾性で力を受けて、外へ張られることにより、粒子状の凹凸構造を順調に嵌める。つまり、一つ平板ユニットの凹入部に別の平板ユニットの突出部を適合して嵌め込む外、相互の粒子状の凹凸構造を経由して活動自在の枢設回転の関係を構成する。前記細い溝及び弾性壁板としては、幾何プレートの相互はめ込み部位に関する弾性活動の数多の設計概念を提供する。

また、米国の１９９５年１２月５日に公開したEngelの特許も、多辺形の平板のシステムユニットを採用する（特許文献２参照）。平板ユニットも、辺と辺（edge to edge）で結合して、相互の接続関係が形成されている。前掲の特許と異なるポイントは、平板ユニットの接続関係が中実の円柱状の接続軸から構成され、平板の側辺の凹入部及び突出部を採用しない。平板ユニットの辺毎に凹入部がある。接続軸の長さは、凹入部の軸の長さに相当する。二つの連結したい平板ユニットの凹入部は、一本の接続軸をシェアして嵌め込むように接続される。しかも、相互の粒子状の凹凸構造を経由して活動自在の枢設回転の関係を構成する。同様に、凹入部の両端に隣接する平板ユニットの側壁にも細い溝が設けられているので、凹入部の両端の壁板は、微小の弾性活動能力を持つ弾性の壁板となる。接続軸を凹入部に嵌め込むとき、弾性の壁板が弾性で力を受けて、外へ張られることにより、粒子状の凹凸構造を順調に嵌めたあとで、本位に戻って、接続軸を弾性で凹入部にロックさせる。

現今、マーケットで販売されている積み木製品にとって、販売年齢層及び訴求目的が同じではないので、一般のメーカは、通常、数種の大小製品を作って、異なる年齢層のユーザを選択できる。体積が大きいサイズの積み木ならば、容易に取れるので、組成の造形が単純及び簡単で、幼い年齢の子供に適用できる。それに対して、体積が小さいサイズの積み木ならば、取る安定性が良い成熟年齢の子供又は大人に適用できる。同じ包装及び同じプライスの条件では、小さい積み木の製造数量がより多く、組成できる造形も精緻美観で、組み合う変化も多様である。たとえば、周知のメーカ“ＬＥＧＯ block”の同じ設計の積み木製品は、大、中又は小などのいくつかのサイズの規格がある。小さい製品において、落花生ほどのサイズもある。それらは、様々な異なる年齢層の消費者に応じるために出て来る製品である。
同様に、幾何プレートも多種の異なるサイズの製品が必要で、異なる年齢層の消費者を満足させる。

しかし、前掲の二つ従来の既存の技術ならば、小さいサイズの幾何プレートを作る場合に、以下の問題がでてくる。
図１に示すのは、等しい辺三角形の幾何プレートである。一方、そんな幾何プレートの辺長を３２ｍｍまで縮めるとき、幾何プレートのコーナーネック１が適当な広さ（約３ｍｍ）を保持しないと、容易に断裂する。また、凹溝２の理想的な深さはおよそ３ｍｍだから、コーナーの必要な辺長は約７．５ｍｍである。さらに、凹溝２の両側に設けられている弾性壁板３は、当な広さを保持しないと、優れた弾性がなく、快速に断裂しやすい。そして、実際に作る場合に、弾性壁板３の理想的な広さは、約１．５ｍｍである。二枚の弾性壁板３は、凹溝２の約３ｍｍの空間の長さを占める。ひどいのになると、弾性壁板３の側における細い溝４の広さは、約１ｍｍを維持する（金型には細い溝がスチール薄片から構成されるので、細い溝の広さが１ｍｍより小さいと、スチール薄片は薄弱になって、破損しやすい）。二つの細い溝４が凹溝２の２ｍｍ空間長さを占めるので、残った凹溝２の軸長は１．２ｍｍしかない。接続軸５の軸長も、１．２ｍｍのみである。そんな短くて小さい接続軸が小さ過ぎるせいで、取り難いばかりでなく、手の感じも悪い。接続される小さいプレートの距離が縮められて、ねじり応力が集中するため、構成した立体積み木の実体構造の安定性に悪い影響を及ぼす。幾何プレートのサイズを減らすと、周辺の凹凸造形を見て、複雑でおかしいと分かる。要するに、幾何プレートの簡単原則に合わない外、金型の製作の困難程度及びコストもアップする。

上述の細い溝及び弾性壁板の設計原則を利用し、本発明の提案者は、前に相関的な特許を登録している（特許文献３参照）。それは、米国の２００２年５月３０日に公開した特許であり、平板ユニットの接続関係も接続軸から構成されるが、接続軸の断面形状はほぼ扁平の楕円形を採用して、特許文献２の中実円柱形ではない。二つの連結したい平板ユニットの凹入部は、一本の接続軸をシェアして嵌め込むように接続される。しかも、相互の粒子状の凹凸構造を経由して活動自在の枢設回転の関係を構成する。提案者の該案は、接続軸が大きなシェア面積を平板ユニットに提供するので、接続の安定性が良い。また、接続軸と幾何プレートの厚さは、相当になる。組合わせたものの表面に整然と維持され、接触感も良い。つまり、組合わせたものの表面は、平坦で整然とした美観となる。それに対して、円柱形の接続軸がプレートの接続箇所を厚く突出するようにさせるために、組合わせたものの表面は整然とせず、結合した平板ユニットの枢設及び回転も順調に作動できない。

以上の点から、提案者は、特許文献３の利点を活用して、小さいサイズのプレートの製造のときに、設置された細い溝が招く問題を目標として、もう一度、幾何プレートの弾性接合構造を改良し、あとの解明する利点を具有する。

米国特許Ｎｏ４０５５０１９号米国特許Ｎｏ５４７２３６５号米国公開２００２／００６５０１７Ａ１号

したがって、本発明の主な目的は、透し彫り形状の弾性コーナーを持つ幾何プレートの組み合わせ構造を提供することにある。弾性コーナーの弾性変形を経由してロック溝の溝壁は力を受けて、弾性で外へ張られる。接続ロッドを順調にロック溝に押したあとで、本位に戻る。そうして、活動自在に幾何プレートと接続ロッドを接続する。

弾性の接合フレームを持つ幾何プレートの組み合わせ構造は、少なくとも次の要素を含む。
少なくとも二枚の幾何プレートは、少なくとも三辺形を持つ正多辺形のプレートである。幾何プレートのコーナー毎に貫通穴がある。それで、各コーナーは弾性のフレームを形成する。また、幾何プレートの各側辺にロック溝が凹むように設けられている。ロック溝の二つ側壁に突出ロックポイントがある。弾性フレームは弾性の応変が生じるので、ロック溝に外へ弾性で張る微小の空間を提供する。

接続ロッドは、長さがほぼロック溝に等しく、両端に一対の接続部がある。接続ロッドの接続部に対応するようにロック凹入ポイントが設置されている。ロック溝と接続ロッドの両端は、突出ロックポイントとロック凹入ポイントとの嵌めを経由して活動の枢設回転関係を構成する。

本発明は、積み木のゲームにおいて、従来の既存製品の細い溝及び弾性活動の壁板を除くので、連結軸の長さを延長でき、安定性を向上させる。造形も平坦かつ簡単で、容易に取られる。金型のコストを低降させ、寿命をアップさせる。

本発明の目的、特徴及び効果などをご了解していただくために、以下、さらに具体的な実施例を図面にあわせて詳しく説明する。
図２を御覧下さい。本発明の第１実施例による弾性の接合フレームを持つ幾何プレートの組み合わせ構造は、主に、次の要素を含む。

少なくとも二枚の組合わせ本体１０がある。組合わせ本体１０は、弾性のプラスチック材料から作られている。その外形は、ほぼ正三角辺形の平面プレートである。組合わせ本体１０の各側辺転換箇所からコーナー１１が形成されている。各コーナー１１の中央に貫通穴１２がある。貫通穴１２の形状は、相対的に組合わせ本体１０の側辺に平行している。それで、コーナー１１には透し彫り形状の弾性フレーム１３が形成されている。組合わせ本体１０の側辺中央に内へ凹むようにロック溝１５が設置され、収容の空間が形成されている。また、各コーナー１１の基部から内へ向かってコーナーネック１４が形成されている。ロック溝１５の二つ側壁面にロック突出ポイント１６がある。

少なくとも接続ロッド２０が一本ある。接続ロッド２０の長さは、ロック溝１６の長さより小さい。その両側に一対の接続部が設けられている。接続部２１の両端にロック凹入ポイント２２が設置されている。

以上の構造を解明したあとで、本実施例の作動原理を調べて見よう。
ユーザは、組合わせ本体１０と接続ロッド２０をアセンブリしたい場合、ただ接続ロッド２０の一端の接続部２１をロック溝１５のロック凹入ポイント２２に近づけて、もう一端から力を施して、ロック溝１５に入れる。弾性フレーム１３が力を受けると、弾性フレーム１３が弾性の応変を招くので、ロック溝１５の両側壁面を外へ張る。それで、ロック溝１５の開口の広さを増加させ、ロック突出ポイント１６を順調にロック凹入ポイント２２に押し入れる。ロック突出ポイント１６を順調にロック凹入ポイント２２に押し入れたあとで、弾性で本位に戻るので、組合わせ本体１０と接続ロッド２０をセットする。

逆に、組合わせ本体１０から接続ロッド２０を外したい場合、ただ、接続ロッド２０の一端を外側へ横方向に沿って押し移すと、弾性フレーム１３が外側へ拡張される。それから、一端のロック突出ポイント１６を順調にロック凹入ポイント２２から脱落及び分離させ、接続ロッド２０を取り出す。

上述の動作で、接続ロッド２０は、活動自在に二枚の組合わせ本体１０と接続する外、活動回転及び折り畳みも出来る。ユーザは、多数の組合わせ本体１０と接続ロッド２０を相互に接続すると、様々な平面又は立体の造形が得られる。

図４を御覧下さい。それは、本発明の第２実施例である。合わせ本体３０の外形は、ほぼ正方形の平面プレートである。組合わせ本体３０の各側辺転換箇所からコーナー３１が形成されている。各コーナー３１の中央に貫通穴３２がある。貫通穴３２の形状は、相対的に組合わせ本体３０の側辺に平行している。それで、コーナー３１には透し彫り形状の弾性フレーム３３が形成されている。組合わせ本体３０の側辺中央に内へ凹むようにロック溝３５が設置され、収容の空間が形成されている。また、各コーナー３１の基部から内へ向かってコーナーネック３４が形成されている。ロック溝３５の二つ側壁面にロック突出ポイント３６がある。

図５を御覧下さい。それは、本発明の第３実施例である。合わせ本体４０の外形は、ほぼ五角辺形の平面プレートである。組合わせ本体４０の各側辺転換箇所からコーナー４１が形成されている。各コーナー４１の中央に貫通穴４２がある。貫通穴４２の形状は、相対的に組合わせ本体４０の側辺に平行している。それで、コーナー４１には透し彫り形状の弾性フレーム４３が形成されている。組合わせ本体４０の側辺中央に内へ凹むようにロック溝４５が設置され、収容の空間が形成されている。また、各コーナー４１の基部から内へ向かってコーナーネック４４が形成されている。ロック溝４５の二つ側壁面にロック突出ポイント４６がある。

本発明の実施例は、上述の三種に限られず、ほかの異なる外形又は多辺形の組合わせ本体に応用してもよいし、異なる組合わせ本体１０に合わせてもよく、接続ロッド２０でそれをアセンブリする。図６に示すのは、三角辺形の組合わせ本体１０と正方辺形の組合わせ本体３０を接続ロッド２０で連結してアセンブリしている。

本発明の上記実施例によれば、次の利点がある。
（ア）プラスチック材料の自身の弾性を利用して、幾何プレートのコーナー１１、コーナー３１及びコーナー４１に貫通穴１２、貫通穴３２及び貫通穴４２が設置されているので、コーナー１１、コーナー３１及びコーナー４１は透し彫り形状になり、少しの弾性で左右へ振れる。そして、ロック溝１５、ロック溝３５及びロック溝４５が、微小な弾性で外へ拡張して変形できるという空間を提供する。接続軸２０は、順調にロック溝１５、ロック溝３５及びロック溝４５に嵌めこまれて、ロック突出ポイント１６とロック凹入ポイント２２を経由して相互に嵌め合わされる。したがって、上記実施例の幾何プレート１０、幾何プレート３０及び幾何プレート４０は、先行技術の述べた細い溝及び弾性活動の弾性壁板を設置する必要がない。

（イ）細い溝及び弾性壁板を設置する必要がないため、ロック溝１５、ロック溝３５及びロック溝４５の空間は、前掲構造に占められる。ロック溝は幾何プレートの辺長及びコーナーネック１４、コーナーネック３４及びコーナーネック４４の構造強度に応じて最適に延ばされる。接続軸２０も、安定かつ丈夫な接続用に適当長さを保持する。３２ｍｍの等しい辺の三角形の幾何プレートを例として、コーナーネック１４、コーナーネック３４及びコーナーネック４４が容易に断裂しないために、適当な広さを保持することが必要だから、凹溝の理想的な軸長は１７ｍｍである。先行技術の３２ｍｍの等しい辺の三角形の幾何プレートと比較すると、上記実施例のロック溝１５、ロック溝３５、ロック溝４５及び接続軸２０の長さは明らかに長いので、接続の安定性が向上する。

（ウ）細い溝及び弾性活動壁板を持つ先行技術の幾何プレートならば、サイズを縮めて製造する場合、凹凸エッジの造形はより複雑で、おかしい。上記実施例では、ロック溝１５、ロック溝３５及びロック溝４５を単純化しているので、プレートのエッジの造形は平坦で整然として簡単になって、容易に取られる。

（エ）上記実施例では、接続軸２０の長さは先行技術のより長いので、接続軸２０の取り面積が増加され、ユーザが利便に取り、手の接触感及び重量感をアップする。
（オ）上記実施例の幾何プレートは細い溝及び弾性活動壁板がないので、金型に細い溝を形成するためのスチールプレートがいらない。その結果、金型が破損し易い箇所を減らして、金型の使用寿命を向上する。つまり、先行技術のスチールプレートの構造強度及び厚さを考えることで招かれた問題が消失する。上記実施例の簡単な外形設計で、金型の製造の困難程度及びコストを低降する。

本発明はベストの実施例で説明するが、そんな技術の習熟者が、本発明の精神及び範疇から離れなければ、どんな変更をしても、本発明の保護範囲に含まれる。要するに、前掲の実施例はただ本発明を説明するだけで、本発明の範囲を制限しないので、どんな修飾又は変更をしても、本発明の保護範囲に含まれる。

従来の縮めたサイズの幾何プレートの模式図である。本発明の第１実施例による幾何プレートの組み合わせ構造を示す分解斜視図である。本発明の第１実施例による幾何プレートの組み合わせ構造を示す平面図である。本発明の第２実施例による幾何プレートの組み合わせ構造を示す平面図である。本発明の第３実施例による幾何プレートの組み合わせ構造を示す平面図である。本発明の異なる実施例によるの幾何プレートの組み合わせ構造をアセンブリする状態を示す分解斜視図である。

符号の説明

１コーナーネック、２凹溝、３弾性壁板、４細い溝、５接続軸、１０組合わせ本体（幾何プレート）、１１コーナー、１２貫通穴、１３弾性フレーム、１５ロック溝、１６ロック突出ポイント、２０接続ロッド、２１接続部、２２ロック凹入ポイント、３０組合わせ本体（幾何プレート）、３１コーナー、３２貫通穴、３３弾性フレーム、３５ロック溝、３６ロック突出ポイント、４０組合わせ本体（幾何プレート）、４１コーナー、４２貫通穴、４３弾性フレーム、４５ロック溝、４６ロック突出ポイント

Claims

弾性の接合フレームを有する幾何プレートの組み合わせ構造において、
少なくとも二枚の幾何プレートから構成され、幾何プレートはそれぞれ正多辺形の平面プレートであり、幾何プレートはそれぞれ側辺に凹んで設けられているロック溝を有し、
長さがロック溝にほぼ等しい接続ロッドがあり、その両端に一対の接続部が設けられ、接続ロッドの両端の接続部にはロック凹入ポイントが対応して設置され、
幾何プレートは、それぞれ多辺形の頂点部にコーナーを貫通する貫通穴を有し、コーナーはそれぞれ弾性フレームを形成し、弾性フレームにはロック溝の二つ内側壁にロック突出ポイントが設置され、弾性フレームが弾性変形することにより、ロック溝から外へ弾性で突出する微小の空間を形成し、ロック突出ポイントを順に接続ロッドの両端のロック凹入ポイントに押し入れることにより、相互に嵌め合わせ可能であることを特徴とする幾何プレートの組み合わせ構造。
貫通穴の形状は、コーナーの外縁形状に対応することを特徴とする請求項１記載の幾何プレートの組み合わせ構造。