JP3135554U - 構造体を組み立てるための要素セット - Google Patents

Abstract

【課題】最小限の数の要素を使用して、より大型の様々な３次元および結晶学的な構造体の構築を実現する。
【解決手段】複合構造体を組み立てるための要素セットに関し、このセットが、第１長さを有する複数の第１磁性バー要素１と、複数の強磁性要素と、第２長さを有する複数の第２磁性バー要素７とを備える。前記２つの長さと前記強磁性要素の寸法は、複合構造体、例えば、古典的な結晶学的な構造体を組み立てできるようになっている。
【選択図】図７

Description

本考案は構造体を組み立てるための要素セットに関する。

さらに具体的には、本考案は、異なる適切な寸法を有する磁性要素と、強磁性要素、好ましくは強磁性球体とを使用する上記種類のセットに関する。

特に本セットによって、あらゆる種類の、結晶学的な種類さえも含む、遊戯および教育目的ばかりでなく物体の複製用模型の３次元構造体を組み立てることができる。

磁気的に結合可能な要素によって３次元の複合的な形状または構造体を実現できるシステムの存在は既に知られている。特に、英国特許第７２６３２８号で説明されているように、単純なＮＳ（Ｎ／Ｓ）極性ばかりでなく組合せ極性ＮＳＮまたはＳＮＳを有する様々な形状を備える磁性要素、または様々な構造体を創出できる独創的な方式で結合可能な他の要素も存在する。

強磁性要素、すなわちバーと、磁石を内部に埋め込んだ金属球体とからなり、したがって３次元構造体の実現が可能であり、幾つかの結晶学的な形状も表現することができるシステムが知られている。

さらに、すべてが同じ長さを有するバー状の要素であり、それぞれの前記要素が、強磁性のすきまによって分離した両端にそれぞれ１つずつ付着する２つの磁石からなる要素を含む１セットの複数の手段と、複数の強磁性球体からなるシステムが知られている。前記システムによって複合的な３次元構造体を実現することができる。

本考案が解決しようする課題は、最小限の数の要素を使用して、より大きな様々な３次元および結晶学的な構造体の構築を実現することに関する。

さらには、本考案の１つの目的は、バー状の要素などの磁気要素と球体などの強磁性要素とを配置して構造的な観点からより安定した組立体を実現し、そのような方式で、より大きくかつより複合的な組立体の組付けを可能にすることである。

したがって、本考案の目的は複合な構造体を組み立てるための要素セットであり、このセットは、第１長さを有する複数の第１磁性バー要素と、複数の強磁性要素と、第２長さを有する複数の第２磁性バー要素を備える。

特に、前記第１および第２長さは、２つのバー要素のみを使用して、古典的な２次元および３次元構造体の多くを実現できるような方式で決定されている。

本考案によれば、強磁性要素は対称的な３次元形状を有することが好ましい。

本考案によれば、強磁性要素は球形を有することがさらにより好ましい。

さらには、本考案によれば、第２バー要素の前記第２長さを、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さに対応して選択することができる。

さらに本考案によれば、第２バー要素の前記第２長さを、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さの整分数に対応して選択することができる。

有利なことに、本考案によれば、前記整分数が対角線の半分（１／２）であり得る。

さらに本考案によれば、前記整分数が対角線の３分の１（１／３）であり得る。

さらには、本考案によれば、前記整分数が対角線の４分の１（１／４）であり得る。

本考案によれば、第２バー要素の前記第２長さが、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の半分（１／２）から、前記強磁性要素の主寸法の１つを差し引いた長さであることが好ましい。

強磁性要素の主寸法は、例えば平行六面体要素において、その幾何学図形の対向する面間の距離の１つによって構成され得る。

有利なことに、本考案によれば、前記主寸法が球体の直径である。

さらに本考案によれば、前記強磁性要素は、複合図形の頂点として、および前記対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用可能である。

さらには、本考案によれば、前記強磁性要素は、複合図形の頂点として、および複合図形の中心において同一の第２バー要素と結合するような方式で、前記第２バー要素の少なくとも２つの結合要素として使用可能である。

本考案によれば、前記強磁性要素の主寸法は、複合図形を創出するために使用する角の長さの約

倍に対応し、前記角の長さは、使用する２つの強磁性要素の中心間の距離であることが好ましい。

さらには、本考案によれば、上記の要素セットが、第１強磁性要素の寸法に対して異なる寸法を有する第２強磁性要素を備えることができる。

さらに本考案によれば、前記第２強磁性要素が、図形の対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用可能である。

さらには、本考案によれば、前記第２強磁性要素が、複合図形の中心において結合するような方式で設けた結合要素として使用可能である。

本考案によれば、前記第１バー要素が八角形の断面を有することができる。

本考案によれば、前記第２バー要素が八角形の断面を有することができる。

さらに本考案によれば、前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が外面被覆を有することが可能であるが、前記被覆はバー要素の基部を被覆しない。

さらには、本考案によれば、前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が、基部の一部または全部を含む外面被覆を有することが可能であるが、前記被覆はプラスチック材料からなることが好ましい。

本考案によれば、強磁性要素が鋼からなることが好ましい。

ここで本考案を、例示目的であって限定する目的ではないが、その好ましい実施形態にしたがって、特に添付の図面の図を参照しながら説明する。

図１を参照すると、確定した長さを有する磁気バー１が見られる。前記バーは、金属材料を保護するために、最終的にはポリプロピレンなどのプラスチック材料で被覆可能である。さらに、数値検討する場合を考慮して、このバーは八角形の横断面を有する。

図２では磁気バー１と均等の磁気バー２が見られるが、確定した幾何学的な図形を得るために、それは適切に算出可能な、異なる長さを有することを特徴とする。

図３は、強磁性の結合要素３を示すが、この場合は球形である。前記要素を実現する材料は、例えば、鋼であり得る。

図４を参照すると、４つの球形の結合要素３を角に配して正方形を実現するように結合した４つの磁気モジュール１が見られる。２つの対向する頂点を別の磁気モジュール４によって結合し、したがって同正方形の対角線を実現する。モジュール１の寸法がｌに等しく、結合球体２の半径がｒに等しく、かつモジュール４の長さがａに等しいと想定すると、この説明図を実現するために次の関係式を得る。

図５は、図１に説明したものと同じ正方形を示すが、４つのモジュール１と４個の球形の結合要素３からなり、単一要素４の半分の長さの２本の要素５からなる対角線を有し、したがって２つのモジュールを有する対角線を創出する。

図６は、図４および５に示したものと同じ正方形を示すが、４つのモジュール１と４つの球形の結合要素３からなり、中心の球形の結合要素３によって結合された２つのモジュール６によって実現した対角線を有する。このような方式で、より複合的な形状を実現することができる。ｂとして示すモジュール６の寸法と、関係するモジュール１の寸法および結合要素３（図３に関して示したものと同じ符号を使用）との間の関係式は次のようになる。

図７は面心立方体を示すが、その１２の角を８個の球形の結合要素３によって結合されたモジュール１によって実現する。この立方体のそれぞれの角は、同一のモジュール７によって同立方体の中心に設けた、さらに１つの結合要素３で結合されている。モジュール１によって創出された角の長さｌと、結合要素３の球体半径の寸法ｒと、この立方体の中心にある頂点を結合する要素７の、ｃで示す寸法との間の関係式は次のようになる。

理想的な立方体の絶対的な寸法を考慮することを望む場合は、結合要素の仕上げ寸法を考えに入れて、その総寸法２ｒを差し引いてバーの長さａおよびｃを得ることで十分である。このようにして同立方体に関しては、角の距離と立方体の中心の間における比率は

に等しい。そうせずに、すべての頂点に使用するべき単一の球体の寸法を知りたい場合および絶対的な寸法が結果として決定されるようにしたい場合は、単一の球体は、この数値検討した構造体に対応する理想的な立方体の絶対的な角の長さの

倍に等しい直径を有することになる。

モジュール１のみを使用してこの面心立方体を実現できるばかりでなく、異なる直径を有する球形の結合要素３を使用しても、この面心立方体を実現することができる。

本考案によって、遊戯または学習用の組立体を実現し、最小限の数の要素によって結晶学的な構造を表現し、同構造をより強靱にするばかりでなく、複合要素を実現するために使用するべき要素の数に対して経済的な利点も得る。

本考案を、例示的にしかし限定するためではなく、その好ましい実施形態にしたがって説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されている関連範囲から逸脱することなく、修正および／または変更を導入し得ることを当業者なら理解するはずである。

本考案によるセットの第１磁気バーを示す図である。 本考案によるセットの、第１磁気バーよりも短い長さを有する第２磁気バー要素を示す図である。 本考案によるセットの球形の強磁性材料要素を示す図である。 単一のモジュールによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。 ２つのモジュールによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。 ２つのモジュールと１つの球形の結合ブロックによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。 面心立方体を示す実現図である。

符号の説明

１ 磁性バー要素
２ 磁性バー要素
３ 強磁性の球形結合要素
４ 磁性バー要素
５ 磁性バー要素
６ 磁性バー要素
７ 磁性バー要素

Claims (18)

1. 複合構造体を組み立てるための要素セットにおいて、少なくとも複数の第１バー要素と、複数の第２バー要素と、複数の強磁性要素とを備え、前記第１および第２バー要素が異なる長さを有し、前記第１および第２バー要素が磁性要素であり、前記第２バー要素の前記第２長さが、四つの強磁性要素によって正方形の角で互いに対応連結された辺として四つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さに対応し、そしてまた前記第２バー要素の前記第２長さが、四つの強磁性要素によって正方形の角で互いに対応連結された辺として四つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さ整分数に対応し、そしてまた前記第２バー要素の前記第２長さが、四つの強磁性要素によって正方形の角で互いに対応連結された辺として四つの第１バー要素からなる正方形の対角線の１／２の長さから、前記強磁性要素の主寸法の１つを差し引いた長さであることを特徴とする要素セット。
2. 強磁性要素が対称的な３次元形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
3. 強磁性要素が球形を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の要素セット。
4. 前記整分数が前記対角線の１／２であることを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
5. 前記整分数が前記対角線の１／３であることを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
6. 前記整分数が対角線の１／４であることを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
7. 前記主寸法が球体の直径であることを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
8. 前記強磁性要素が、複合図形の頂点として、および前記対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用されることを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
9. 前記強磁性要素が、複合図形の頂点として、および複合図形の中心において同一の第２バー要素と結合するような方式で、前記第２バー要素の少なくとも２つの結合要素として使用されることを特徴とする、請求項６から請求項８までのいずれか一項に記載の要素セット。
10. 前記強磁性要素の主寸法が、複合図形を創出するために使用する角の長さの約
    

    

    
    倍に対応し、前記角の長さが、使用された２つの強磁性要素の中心間の距離であることを特徴とする、請求項９に記載の要素セット。
11. 要素セットが、第１強磁性要素の寸法に対して異なる寸法を有する第２強磁性要素を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
12. 前記第２強磁性要素が、図形の対角線に沿って設けた、前記第２バー要素の結合要素として使用される、請求項１１に記載の要素セット。
13. 前記第２強磁性要素が、複合図形の中心で結合するような方式で設けた結合要素として使用されることを特徴とする、請求項１１または請求項１２に記載の要素セット。
14. 前記第１バー要素が、八角形の断面を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
15. 前記第２バー要素が、八角形の断面を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
16. 前記第１バー要素および／または前記第２要素が外面被覆を有し、前記被覆がバー要素の基部を被覆しないことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
17. 前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が、基部の一部または全部を含むことができる外面被覆を有し、前記被覆が好ましくはプラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１から請求項１６までのいずれか一項に記載の要素セット。
18. 強磁性要素が鋼からなることを特徴とする、請求項１６または請求項１７に記載の要素セット。

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