JP2016209094A - 立体パズルの造形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に組立作業をしたり、分解したりすることができるだけでなく、使用者のオリジナリティを発揮できる外形を使用者自身が造形可能とした立体パズル及び立体パズルの造形方法を提供する。【解決手段】本立体パズルは、球状のコア１０と、このコア１０表面に面接触する凹曲面が形成された造形可能な複数のピース２０とを備え、コア１０とピース２０とが磁気吸着され、各ピース２０が前記コア１０に面接触しながら変位可能とされている。ピース２０は、成形可能な本体部２１と、この本体部２１の内側面に固定され、凹曲面を形成した着磁部２２とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、球状のコアと複数のピースとを磁気吸着させた立体パズル、及び、該立体パズル全体を一つの造形物にするための立体パズルの造形方法に関する。

種々の立体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」）が提供されている（例えば、特許文献１参照）。この立体パズルは、ピース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玩具である。各ピースは、一つの面ごとに回転できるように継手によって連結されている。継手は、Ｘ，Ｙ，Ｚの三軸方向に突出したロッドを備えている。

また、球状の立体パズルも提供されている（例えば、特許文献２参照）。この球状の立体パズルは、球状のコアと、このコアの周囲に配置された複数のピースとを備えている。このコアと各ピースとは、磁気吸着され、各ピースがコアの外面に沿って変位できるようにされている。また、各ピースの表面は、色などによって識別できるようにされている。したがって、この立体パズルは、各ピースを変位することで、特定のパターンに揃えるというパズルとして採用される。

登録実用新案第３０１９２７３号公報 特許第５４６５８３３号明細書

特許文献１に記載された立体パズルは、継手だけでなく、コイルばねや止輪などを備え、組立作業が面倒であるだけでなく、使用者が分解したり、各ピースを造形したりすることができない。また、特許文献２に記載された立体パズルは、ピースを任意の形状に成形することができるとされているものの、使用者がピースを造形するようになっておらず、使用者がオリジナリティを発揮した「マイパズル」とはなりえない。

そこで、本発明は、容易に組立作業をしたり、分解したりすることができるだけでなく、使用者のオリジナリティを発揮できる外形を使用者自身が造形可能とした立体パズル（枚パズル）及び立体パズルの造形方法を提供することを課題とする。

本発明に係る立体パズルは、球状のコアと、このコア表面に面接触する凹曲面が形成された造形可能な複数のピースとを備え、前記コアと前記ピースとが磁気吸着され、前記各ピース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。

この立体パズルによれば、複数のピースが球状のコア表面に面接触して磁気吸着されることで、コアを中心に複数のピースを変位させることができる。したがって、この立体パズルは、ピースの形状が統一されていない状態から統一された状態になるようにピースを操作するといった玩具（＝パズル）として使用することができる。そして、ピースは、造形可能とされていることにより、使用者がピースの形状を独自に造形することができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの一態様として、前記コアは、音発生手段を備えていてもよい。この立体パズルによれば、コアが音声発生手段を備えていることにより、例えば、立体パズルを回転させるたびに「リンリン」と聞こえる鈴の音が出るようにしたり、ピースが所定の形態に揃った段階で、「おめでとう」のような声や、「ファンファーレ」のような楽曲が発せられるようにすることで、趣向性を高めることができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの他態様として、前記ピースは、造形容易な本体部と、この本体部の内側面に固定され、前記凹曲面を形成した着磁部とを備えていることが好ましい。この立体パズルによれば、ピースの内側がコアに磁気吸着される着磁部とされ、この着磁部が造形しにくい材質であっても、本体部が造形容易とされていることにより、ピースの外形を任意の形状に造形することができる。そして、この立体パズルによれば、着磁部が球状コア表面に面接触することになり、単位面積当たりの磁力が弱い磁石でも、コアと確実に磁気吸着させることができて、また、強い磁力を有しておれば更に確実に磁気吸着させることが出来る。

また、この本発明に係る立体パズルにおいて、前記着磁部には、ネジ穴が形成され、このネジ穴から前記本体部に捩じ込まれるネジが備えられていることが好ましい。この立体パズルによれば、着磁部にネジ穴が形成され、このネジ穴から本体部に捩じ込まれるネジによって、着磁部を本体部に容易にかつ確実に固定することができる。

また、この本発明に係る立体パズルにおいて、前記着磁部は、一方の全面がＮ極又はＳ極に着磁され、他方の全面がＳ極又はＮ極に着磁されていてもよい。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。

また、この本発明に係る立体パズルにおいて、着磁部と本体部との間には、軟磁性のシート状のヨークを組み付けてもよい。シート状のヨークを組み付けた立体パズルは、磁気吸着力が大幅に向上するので好適である。この場合、相対的に小さな面積で必要な磁気吸着力を確保することが出来る。

また、本発明に係る立体パズルにおいて、前記着磁部は、その凹曲面の中心部をＮ極又はＳ極とし、周辺部全域をＳ極又はＮ極とし、周辺部全域から中心部の磁極へ磁束が集束する集束配向着磁とされていてもよい。この立体パズルによれば、着磁部がこのような集束配向磁着とされることにより、強い表面磁束密度を実現するとともに、磁着させるコアによって閉じた磁気回路を構成するため、強い磁気吸着力を実現することができる。

また、この本発明に係る立体パズルにおいて、前記磁着部は、円盤状（ボタン型）の希土類永久磁石とすることができる。希土類永久磁石は磁気吸着力が特に強いため、本発明の着磁部として好適に採用することができる。

また、この本発明に係る立体パズルにおいて、前記ピースの本体部は、造形容易な木材又は造形容易な低発泡プラスチックであることが好ましい。造形容易な木材又は造形容易な低発泡プラスチックは、カッター、彫刻刀、ナイフなどの刃物類、あるいは鋸やヤスリなどで容易に加工することが可能で、さらに、表面をサンドペーパーで仕上げることが出来ることで、手触り感を手軽に良好にすることができる。また、木材及び低発泡プラスチックは、軽量で、しかも、ネジ切り可能とされる。そして、木材は、容易に着色することもできる。

また、本発明に係る立体パズルの造形方法は、前記凹曲面を形成した複数のピースの本体部によって立体パズルを組み立てる立体パズルの造形方法であって、前記凹曲面によって球状の閉鎖空間を形成するように前記複数のピースを重ね合わせる工程と、複数のピースの外面を削り取ることで任意の外形に造形する工程とを含んでいることを特徴としている。

この立体パズルの造形方法によれば、球状のコアを囲む球状の閉鎖空間を形成するようにピースの本体部の凹曲面をコアに磁気吸着させることで、ピースの側面と外面とを特定することができる。そして、複数の本体部の側面同士が重ね合わされることで、球状の閉鎖空間を形成した四角柱状の立体パズルの原形が形成される。この立体パズルの原形の外面が削り取られることで、果物や動物、あるいはキャラクターなどに造形され、オリジナリティを発揮した外形の立体パズルとすることができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの造形方法の一態様として、前記ピースの本体部の側面に剥離可能な接着剤を付ける工程と、前記複数のピースを隣り合わせて前記接着剤によって貼り合わせる工程と、前記ピースを造形した後に接着剤を除去する工程とを含んでいてもよい。この立体パズルの造形方法によれば、複数のピースが接着剤によって貼り合わされることで、ピースの外形を造形するときに複数のピースが位置ずれすることがないようにし、造形後に接着剤を剥がすことで、ピースをコアの周りで変位させることができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記接着剤は、水に溶ける粘状物であることが好ましい。この立体パズルの造形方法によれば、水に溶ける粘状物の接着剤を使用することで、接着剤をピースの側面に塗布しやすく、そして、ピースの外面を造形した後に、立体パズルを水に漬けることで、接着剤をピースの側面から容易に除去し、ピース同士を分離することができる。

本発明によれば、容易に組立作業をしたり、分解したりすることができるだけでなく、使用者のオリジナリティを発揮できる外形を使用者自身が造形可能とした立体パズル（マイパズル）及び立体パズルの造形方法を提供することができる。

本発明に係る立体パズルの第１の実施形態を示す分解斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの本体部の一実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の一実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の他実施形態を示し、(ａ)は凹曲面側から見た斜視図、（ｂ）は凸曲面側から見た斜視図、（ｃ）は磁着部にネジが締め付けられている途中を示す要部拡大斜視図、（ｄ）は磁着部にネジが完全に締め付けられた状態を示す要部拡大斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成するピースの他実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの磁着部の異なる他実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの磁着部のさらに異なる他実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の他実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの造形方法であって、造形後の状態の一例を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの第２の実施形態を示す正面図である。 本発明に係る立体パズルの第３の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの第３の実施形態を示す斜視図である。

本発明に係る立体パズル及び立体パズルの造形方法の一実施形態について図１乃至図９を参照しながら説明する。この立体パズルは、図１に示すように、球状のコア１０と、このコア１０表面に面接触する凹曲面が形成され、且つ造形された複数（図面では８個）のピース２０とを備えている。コア１０とピース２０とは、磁気吸着され、前記各ピース２０の凹曲面が前記コア１０に面接触しながら変位可能とされている。

コア１０は、鉄などの軟磁性材料又は永久磁石で成形されている。コア１０として軟磁性材料が採用される場合、ピース２０の凹曲面は、各種の永久磁石、焼結磁石やプラスチックマグネットで構成される。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）で固め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、コア１０として永久磁石を採用する場合、ピース２０の凹曲面は、鉄又はソフトフェライト等の磁性体で構成される。

そして、コア１０は、音発生手段（図示せず）を備えている。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、一端を溶着した渦巻き状の鉄条と、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、小球が中空球体内で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」といったような鈴のような音が出るようにされている。

そして、ピース２０は、例えば、８個一組のセットとされる。また、ピース２０は、当初、図２に示すような立方体や直方体などの一つのコーナーを凹曲面状に窪ませた四角柱状に形成された本体部２１と、図３に示すような曲面状の着磁部２２とを備えている。磁着部２２が本体部２１の凹曲面状に窪んだ一つのコーナーに密着する。

本体部２１は、カッター、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容易に削ったり加工したりすることができる木材又は低発泡体によって構成されている。つまり、本体部２１は造形が容易な造形可能部を有している。

木材としては、黒檀のような硬くて重い木材でない一般的な木材であれば限定しないが、軽くて加工が容易なバルサ材が最も適しており、さらに、製材所で発生する木屑などの木材の粉体をバインダーで固めた素材であっても良い。

また、低発泡体としては、発泡倍率が１．３〜３倍の低発泡プラスチック、例えば、ポリウレタン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリスチレン、ＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）、ポリ塩化ビニルなどが採用される。低発泡体によって成形された本体部２１は、発泡倍率分、比重が小さなものとなる。

発泡倍率が１．３倍未満であればソリッドに近い物性を示し、本体部２１は硬く重いものとなる。発泡倍率が３倍を超えると、柔らか過ぎて造形加工が困難になるので、本体部２１として採用することは好ましく無い。発泡倍率が１．３〜３倍であれば、本体部２１は、刃物類、鋸、ヤスリで加工することが出来るだけでなく、釘を打ったりネジをねじ込むことも出来、且つ発泡倍率分だけ比重が小さくなる。

また、発泡方法によっては、着磁部２２を本体部２１に装着する面や穴などを発泡時に製作することが出来るので好都合である。例えば、発泡時に着磁部２２を型に装着しておくモールディング発泡法では、発泡と同時に本体部２１と着磁部２２とを一体化できる利点がある。

そして、着磁部２２は、単位面積当たりの磁力が弱くてもコア１０と確実に磁気吸着できるようにするため、図３に示すように、コア１０の表面に面接触する凹曲面２２ａと、本体部２１の窪んだコーナーに面接触する凸曲面２２ｂとを有するように曲面状に成形されている。

そして、着磁部２２の中心又は任意の箇所には、ネジ穴２２ｃが形成され、ネジ２３がネジ穴２２ｃから本体部２１に捩じ込まれる。ネジ穴２２ｃは、例えば、皿穴とされ、ネジ２３は、皿ネジが使用されることにより、ネジ２３の頭部が着磁部２２ａの表面から突出しないようにされている。

着磁部２２は、図４に示すような変形例を採用してもよい。この着磁部２２には、凸曲面２２ｂに突起部２２ｄが設けられている。また、突起部２２ｄの中心軸には、ネジ穴２２ｃが設けられている。また、突起部２２ｄには、軸方向のスリット２２ｅが全周にわたって複数形成されている。このような突起部２２ｄは、本体部２１の凹曲面状のコーナー内に埋め込まれる。

そして、着磁部２２を本体部２１のコーナーに装着するため、図４（ｃ）に示すように凹曲面２２ａからネジ穴２２ｃ内にネジ２３が捩じ込まれる。ネジ２３が穴の奥側へ捩じ込まれると、ネジ２３の外径よりネジ穴２２ｃの内径が小さく、また、複数のスリット２２ｅが形成されている為に、図４（ｄ）に示すように突起部２２ｄが拡径し、本体部２１の凹曲面状のコーナーに突起部２２ｄが強固に押し付けられることで、着磁部２２が本体部２１に強固に装着される。

ただし、着磁部２２を本体部２１のコーナーに装着する手段は、接着剤で半永久的に接着しても良い。接着剤は水溶性であってもかまわないが、隣り合った本体部２１同士を一時的に固定する目的で水溶性の接着剤を使用する場合は、着磁部２２を本体部２１の凹曲面状のコーナーへ装着する為の接着剤としてはふさわしく無い。

また、着磁部２２を本体部２２に装着する手段として、着脱自在の粘着材を使用しても良い。粘着材はゆっくりと時間を掛けて力を掛け続けると剥がれてしまうが、この立体パズルでは、比較的短時間内で応力が負荷され、また、粘着材が作用している面積が比較的広いので、立体パズルとして楽しむ間に剥がれてしまう事は無い。

いずれにしても、この着磁部２２の凹曲面２２ａは、全面が、Ｎ極又はＳ極に着磁されていても良い。あるいは着磁部２２の凹曲面２２ａは、Ｎ極とＳ極とが１〜５ｍｍの一定ピッチで交互に現れる多極着磁とされていても良い。

あるいは、図５に示すように、着磁部３０，４０は、図２に示すような本体部２１の凹曲面状のコーナーに、外面を露出させて埋め込むようにして装着されるアキシャル配向タイプ（図６参照）又は集束配向タイプ（図７参照）としてもよい。

図６に示すアキシャル配向の磁着部３０は、コア１０にピタリと接する凹曲面３１を形成した円盤状（ボタン型）のボンドマグネットである。この磁着部３０は、凹曲面３１の一方３１ａにＮ極が磁着され、他方３１ｂにＳ極が着磁される。このような着磁は、成型後脱磁を行なった後、凹曲面３１の表面を２分する様にＮ極・Ｓ極の着磁を施すことで実現する。

着磁部３０が大きく形成されると、コア１０の吸着面積が大きくなるので強い磁気吸着力となって好ましい。また、着磁部３０は、厚くするほど磁気吸着力を大きくすることができる。

そして、着磁部３０は、凹曲面３１と反対側の面（本体部２１に埋め込まれる面）に軟磁性の薄いバックヨーク３２が装着されることで、閉磁気回路が形成され、立体パズルを楽しむために必要な磁気保磁力を確保することができる。

例えば磁着部３０の直径が１２ｍｍ、厚さが４ｍｍのアキシャル配向タイプの２極着磁であって、バックヨーク３２を装着しない場合は、コア１０への磁着力が２．７４Ｎに対して、バックヨーク３２を装着する場合は、コア１０への磁気吸着力が４．１２Ｎとなる。

この着磁部３０は、本体部２１の一つのコーナー装着されるようにするため、中心部にネジ穴（図示せず）が設けられ、ネジ（図示せず）によって締結されたり、あるいは接着剤で接着されたりしても良い。

また、図７に示す集束配向の着磁部４０は、コア１０にピタリと接する凹曲面４１を形成した円盤状（ボタン型）のプラスチックマグネットである。この着磁部４０は、図７（ｂ）に示す点線の方向に内部で磁化・配向された内面閉磁路型集束配向である。図７（ａ）中の点線は円盤の球状凹面の円状の外周部から中心部に向って磁化されていることを示しており、中心部での磁束密度が著しく高くなる。集束配向の磁着部４０は、側面集束型や面集束型などに比べて磁気吸着力が１．４倍程度以上に強くなる。

図７に示した磁着部は図６のボタン状着磁部３０を装着する方法と同様にして、中心部にネジ穴（図示せず）が設けられ、ネジ（図示せず）によって締結されたり、あるいは接着剤で接着されたりすることが出来る。

ここで、本発明に係る立体パズルの造形方法の一実施形態について説明する。

この立体パズルの造形方法は、図８に示すように、１個のコア１０と８個のピース２０とを使用する。各ピース２０は、図示しないが、当初、造形可能な本体部２１と着磁部２２とに区分されている。本体部２１は、立方体や直方体のような四角柱に形成されている。そして、製造業者が各本体部２１の一つのコーナーを凹曲面に形成する。そして、この状態の８個の本体部２１、８個の着磁部２２、そして、１個のコア１０がセットにして販売される。

購入者や使用者（以下、使用者）は、本体部２１の凹曲面と着磁部２２の凸曲面２２ｂとを重ね合わせ、皿ネジなどのネジ２３を着磁部２２のネジ穴２２ｃから本体部２１に捩じ込む。このようにして、着磁部２２を本体部２１に装着した８個のピース２０が組み立てられる。なお、製造業者が着磁部２２を本体部２１に装着したピース２０の状態で販売してもよい。

次に、８個のピース２０は、隣り合うように重ね合わされ、全体で一つの立方体や直方体のような四角柱の原形（図５に示すピースを８個集結させた状態）を形成する。ピース２０は、本体部２１の側面に接着剤を塗布することによって仮固定される。接着剤としては、プルラン（例えば株式会社林原製 多糖類食品添加物）のような水に溶ける粘状物を使用する。プルランは、乾燥することで、各ピース２０同士を強固に仮固定することができる。なお、製造業者はこの仮固定された立体パズルを販売してもよい。

そして、使用者は、立体パズルの原形の外面、すなわち、８個のピース２０の外面を刃物類や鋸、ヤスリなどで削り取り、サンドペーパーで表面を仕上げることで、図１や図１０に示すように任意の外形に造形する。ピース２０の外形は、例えば、果物や動物、キャラクターなどに模（かたど）られることにより、使用者のオリジナリティが発揮される。

ピース２０が造形された後は、接着剤を剥がす。接着剤が水溶性を有しているときは、仮固定されている８個のピース２０を水に一昼夜漬けることで、接着剤がピース２０から容易に剥がれ、それぞれのピース２０に分離する。なお、製造業者はこの状態で販売することもできる。或いは、図１０に示すような特定のキャラクターや物の形に造形して販売しても良い。

分離した８個のピース２０は、各着磁部２２の凹曲面がコア１０を囲むようにセットされる。各ピース２０は、磁気吸着されることで接触しながら変位可能に一体化される。ただし、任意の形状に成形された外形は、リンゴのような果物やキャラクターなどの形状に揃っておらず、あるいは、揃っているときは揃わないようにピース２０の向きを変えるなどの操作をする。

そして、使用者は、所定の形状に揃うように各ピース２０を操作する。すなわち、この立体パズルは、ピース２０の色彩を揃えるのではなく、形状を揃える玩具であるため、健常者だけでなく視覚障害者も楽しむことができる。

本発明では、図９の様に、８個のピースがコアの外周面全面に磁着しているので、４個ずつ纏めて他の４個と相対的に周方向に回転・変位させることが出来る。この繰り返しでもって、ルービックキューブ（登録商標）の様に、本来の整った形状を回復する過程をゲームとして楽しむことが出来る。また、この立体パズルは、ピース２０が回転・変位させることで、コア１０も回転し、コア１０内の音声発生手段によって鈴のような音が出ることによっても楽しむことができる。

視覚障害者は、カッターなどの刃物類や鋸は勿論、ヤスリなどの取り扱いに制限が多く、学校での教育の中で敬遠しがちであった。本発明のパズルを採用すれば、生徒や学生達は自分のパズルを製作するというモチベーションに従い、先生の注意をよく聞き、ヤスリなどでもって好みの造形を実行する。

そして、バラバラになった外形のパズルから自ら造形して「マイパズル」とし、手に馴染んだ形状を回復・再現するゲームを楽しむことが出来る。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定することなく、種々変更することができる。例えば、ピース２０は、図１１に示すような立方体と直方体とを８個組み合わせたものとしてもよい。このピース２０の各内側コーナーには、コア１０に磁気吸着される凹曲面が形成されている。そして、ピース２０がコア１０を中心にして回転・変位されることで、図１２に示すような全体として直方体に揃えるというように楽しむことができる。

また、本発明では８個のピースを想定しているが、該８個中の２個を一体化したピースを採用して、計７個のピースであっても良い。この場合、各ピース（７個）の変位は制限されるものの、ルービックキューブ（登録商標）に似た変位を繰り返すゲームとして楽しむことが出来る。

また、上記実施の形態における音発生手段は、コア１０が中空球体と中空球体内に入れられる小球とを備えたものとした。しかし、音声発生手段は、ピース２０が揃えられていない状態から揃えられた状態となったときに、「ファンファーレ」のような特殊音が発生したり、「おめでとう！」といったような声を発生したりする電子回路を内蔵していてもよい。

また、上記実施の形態の造形方法では、着磁部２２を本体部２１に固定した後に本体部２１を造形した。しかし、使用者が着磁部２２を本体部２１に装着する場合においては、本体部２１を造形した後に着磁部２２を本体部２１に装着してもよい。

また、上記実施の形態の製造方法では、本体部２１の側面に塗布する接着剤として水に溶ける粘状物を使用した。しかし、接着剤として水に溶けない粘状物を使用し、造形後せん断力で引き剥がした本体部２１の側面に塗布された接着剤（粘状物）を削り取るようにしてもよい。また、接着剤に替えて、隣り合ったピース２０は、適度な貼着力を有する両面接着テープによって仮固定してもよい。

さらに、着磁部２２を本体部２１に固定し、着磁部２２とコア１０とが磁気吸着される場合においては、接着剤を本体部２１の側面に付けることなく、ピース２０の着磁部２２がコア１０に磁気吸着されることによって仮固定されたピースの原形を造形するようにしてもよい。

本発明品は、ＤＩＹ業界、教育業界や玩具業界において好適に利用することができる。

１０ コア
２０ ピース
２１ 本体部
２２ 着磁部
２２ａ 凹曲面
３０ 着磁部
４０ 着磁部

本発明は、球状のコアと複数のピースとを磁気吸着させた立体パズルを一つの造形物にするための立体パズルの造形方法に関する。

そこで、本発明は、容易に組立作業をしたり、分解したりすることができるだけでなく、使用者のオリジナリティを発揮できる外形を使用者自身が造形可能とした立体パズルの造形方法を提供することを課題とする。

本発明に立体パズルの造形方法は、球状のコアと、このコア表面に面接触する凹曲面が形成された造形可能な複数のピースとを備え、前記コアと前記ピースとが磁気吸着され、前記各ピースが前記コアに面接触しながら変位可能とされている立体パズルの造形方法であって、前記ピースの本体部の側面に剥離可能な接着剤を付ける工程と、前記複数のピースを隣り合わせて前記接着剤によって貼り合わせることにより、前記凹曲面によって球状の閉鎖空間を形成する工程と、複数のピースの外面を削り取ることで任意の外形に造形する工程と、ピースを造形した後に接着剤を除去する工程とを含んでいることを特徴としている。

この立体パズルの造形方法によって造形された立体パズルは、複数のピースが球状のコア表面に面接触して磁気吸着されることで、コアを中心に複数のピースを変位させることができる。したがって、この立体パズルは、ピースの形状が統一されていない状態から統一された状態になるようにピースを操作するといった玩具（＝パズル）として使用することができる。そして、ピースは、造形可能とされていることにより、使用者がピースの形状を独自に造形することができる。
また、この立体パズルの造形方法によれば、球状のコアを囲む球状の閉鎖空間を形成するようにピースの本体部の凹曲面をコアに磁気吸着させることで、ピースの側面と外面とを特定することができる。そして、複数の本体部の側面同士が重ね合わされることで、球状の閉鎖空間を形成した四角柱状の立体パズルの原形が形成される。この立体パズルの原形の外面が削り取られることで、果物や動物、あるいはキャラクターなどに造形され、オリジナリティを発揮した外形の立体パズルとすることができる。
また、この立体パズルの造形方法によれば、複数のピースが接着剤によって貼り合わされることで、ピースの外形を造形するときに複数のピースが位置ずれすることがないようにし、造形後に接着剤を剥がすことで、ピースをコアの周りで変位させることができる。
また、前記本発明に係る立体パズルの造形方法の一態様として、前記接着剤は、水に溶ける粘状物であることが好ましい。この立体パズルの造形方法によれば、水に溶ける粘状物の接着剤を使用することで、接着剤をピースの側面に塗布しやすく、そして、ピースの外面を造形した後に、立体パズルを水に漬けることで、接着剤をピースの側面から容易に除去し、ピース同士を分離することができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの造形方法の他態様として、前記コアは、音発生手段を備えていてもよい。この立体パズルによれば、コアが音声発生手段を備えていることにより、例えば、立体パズルを回転させるたびに「リンリン」と聞こえる鈴の音が出るようにしたり、ピースが所定の形態に揃った段階で、「おめでとう」のような声や、「ファンファーレ」のような楽曲が発せられるようにすることで、趣向性を高めることができる。

また、前記本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記ピースは、造形容易な本体部と、この本体部の内側面に固定され、前記凹曲面を形成した着磁部とを備えていることが好ましい。この立体パズルによれば、ピースの内側がコアに磁気吸着される着磁部とされ、この着磁部が造形しにくい材質であっても、本体部が造形容易とされていることにより、ピースの外形を任意の形状に造形することができる。そして、この立体パズルによれば、着磁部が球状コア表面に面接触することになり、単位面積当たりの磁力が弱い磁石でも、コアと確実に磁気吸着させることができて、また、強い磁力を有しておれば更に確実に磁気吸着させることが出来る。

また、この本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記着磁部には、ネジ穴が形成され、このネジ穴から前記本体部に捩じ込まれるネジが備えられていることが好ましい。この立体パズルによれば、着磁部にネジ穴が形成され、このネジ穴から本体部に捩じ込まれるネジによって、着磁部を本体部に容易にかつ確実に固定することができる。

また、この本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記着磁部は、一方の全面がＮ極又はＳ極に着磁され、他方の全面がＳ極又はＮ極に着磁されていてもよい。

また、この本発明に係る立体パズルの造形方法において、着磁部と本体部との間には、軟磁性のシート状のヨークを組み付けてもよい。シート状のヨークを組み付けた立体パズルは、磁気吸着力が大幅に向上するので好適である。この場合、相対的に小さな面積で必要な磁気吸着力を確保することが出来る。

また、本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記着磁部は、その凹曲面の中心部をＮ極又はＳ極とし、周辺部全域をＳ極又はＮ極とし、周辺部全域から中心部の磁極へ磁束が集束する集束配向着磁とされていてもよい。この立体パズルによれば、着磁部がこのような集束配向磁着とされることにより、強い表面磁束密度を実現するとともに、磁着させるコアによって閉じた磁気回路を構成するため、強い磁気吸着力を実現することができる。

また、この本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記磁着部は、円盤状（ボタン型）の希土類永久磁石とすることができる。希土類永久磁石は磁気吸着力が特に強いため、本発明の着磁部として好適に採用することができる。

また、この本発明に係る立体パズルの造形方法において、前記ピースの本体部は、造形容易な木材又は造形容易な低発泡プラスチックであることが好ましい。造形容易な木材又は造形容易な低発泡プラスチックは、カッター、彫刻刀、ナイフなどの刃物類、あるいは鋸やヤスリなどで容易に加工することが可能で、さらに、表面をサンドペーパーで仕上げることが出来ることで、手触り感を手軽に良好にすることができる。また、木材及び低発泡プラスチックは、軽量で、しかも、ネジ切り可能とされる。そして、木材は、容易に着色することもできる。

本発明によれば、容易に組立作業をしたり、分解したりすることができるだけでなく、使用者のオリジナリティを発揮できる外形を使用者自身が造形可能とした立体パズルの造形方法を提供することができる。

本発明に係る立体パズルの造形方法によって造形される立体パズル（以下、図面の簡単な説明において「立体パズル」）の第１の実施形態を示す分解斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの本体部の一実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の一実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の他実施形態を示し、(ａ)は凹曲面側から見た斜視図、（ｂ）は凸曲面側から見た斜視図、（ｃ）は磁着部にネジが締め付けられている途中を示す要部拡大斜視図、（ｄ）は磁着部にネジが完全に締め付けられた状態を示す要部拡大斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成するピースの他実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの磁着部の異なる他実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの磁着部のさらに異なる他実施形態を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 本発明に係る立体パズルを構成しているピースの着磁部の他実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの造形方法であって、造形後の状態の一例を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの第２の実施形態を示す正面図である。 本発明に係る立体パズルの第３の実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る立体パズルの第３の実施形態を示す斜視図である。

本発明に係る立体パズルの造形方法の一実施形態について図１乃至図９を参照しながら説明する。この立体パズルは、図１に示すように、球状のコア１０と、このコア１０表面に面接触する凹曲面が形成され、且つ造形された複数（図面では８個）のピース２０とを備えている。コア１０とピース２０とは、磁気吸着され、前記各ピース２０の凹曲面が前記コア１０に面接触しながら変位可能とされている。

また、着磁部２２を本体部２１に装着する手段として、着脱自在の粘着材を使用しても良い。粘着材はゆっくりと時間を掛けて力を掛け続けると剥がれてしまうが、この立体パズルでは、比較的短時間内で応力が負荷され、また、粘着材が作用している面積が比較的広いので、立体パズルとして楽しむ間に剥がれてしまう事は無い。

Claims (12)

1. 球状のコアと、このコア表面に面接触する凹曲面が形成された造形可能な複数のピースとを備え、前記コアと前記ピースとが磁気吸着され、前記各ピース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する立体パズル。
2. 前記コアは、音発生手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の立体パズル。
3. 前記ピースは、造形容易な本体部と、この本体部の内側面に固定され、前記凹曲面を形成した着磁部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体パズル。
4. 前記着磁部には、ネジ穴が形成され、このネジ穴から前記本体部に捩じ込まれるネジが備えられていることを特徴とする請求項３又は４に記載の立体パズル。
5. 前記着磁部は、一方の全面がＮ極又はＳ極に着磁され、他方の全面がＳ極又はＮ極に着磁されていることを特徴とする請求項３又は４に記載の立体パズル。
6. 前記着磁部と本体部との間には、軟磁性のシート状のヨークが組み付けられていることを特徴とする請求項５に記載の立体パズル。
7. 前記着磁部は、その凹曲面の中心部をＮ極又はＳ極とし、周辺部全域をＳ極又はＮ極とし、周辺部全域から中心部の磁極へ磁束が集束する集束配向着磁とされていることを特徴とする請求項３又は４に記載の立体パズル。
8. 前記着磁部が、円盤状の希土類永久磁石であることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の立体パズル。
9. 前記ピースの本体部は、造形容易な木材又は造形容易な低発泡プラスチックであることを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載の立体パズル。
10. 請求項１に記載の凹曲面を形成した複数のピースの本体部によって立体パズルを組み立てる立体パズルの造形方法であって、
    前記凹曲面によって球状の閉鎖空間を形成するように前記複数のピースを重ね合わせる工程と、複数のピースの外面を削り取ることで任意の外形に造形する工程とを含んでいることを特徴とする立体パズルの造形方法。
11. 前記ピースの本体部の側面に剥離可能な接着剤を付ける工程と、前記複数のピースを隣り合わせて前記接着剤によって貼り合わせる工程、前記ピースを造形した後に接着剤を除去する工程とを含んでいることを特徴とする請求項１０に記載の立体パズルの造形方法。
12. 前記接着剤は、水溶性であることを特徴とする請求項１１に記載の立体パズルの造形方法。