JP3851352B2 - 回転要素および順列要素を有する分割面で形成される論理球形遊具 - Google Patents

回転要素および順列要素を有する分割面で形成される論理球形遊具 Download PDF

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Description

国際特許分類によると、本発明は以下のように分類されるであろう：A 63 F 9/08（互いに関連して移動できる要素片からなる組み合わせ遊具）；A 63 H 33/04（組立遊具）；A 63 H 33/06（付加的要素の使用なしに組み立てることができるもの）。
この発明によって解決される技術的問題は以下の事柄を含む。
−直径"D"および壁厚"d"を有する球体を、如何にして、相互に組み合わせたときに球体を形成するように分解するかという構造上の解決策を与えること。
−球体を構成する部分を、添付の図面に描かれている立方体の対角線周りに回転させることによって、要素を所定の位置に動かすことを意図して、要素の回転および並び替えと共に互換性のある相互結合を可能にする結合の構造上の解決策を与えること。
−個々の球体構成部分（要素）の配置に関する構造上の解決策を与えること。
回転または順列要素のいずれかを有する分割面で形成された論理球形遊具の構造上の解決策は、要素の回転および並び替え（順列替え）と共に遊具要素の構造およびその相互結合の問題をも解決する。球体の構成部分を添付の図面に描かれている立方体の対角線を軸として回転（１つの要素は、３つの並び替え要素と１つの回転要素との計４つの結合要素を有している）させることによって、音および触感効果を判断手段として、前記要素は所定の位置に動かされる。
遊具要素の構造の説明（図１）
図において、長さ"OM"（長さ"OM"はD√3/2に等しい）の８本の仮想線（sur-race line）を直径"D"、壁厚"d"の球体に突き通し、該仮想線を球体の周囲に描かれている前記立方体の対角線を軸として回転させると球体の中心に頂点を有する８つの円錐面を形成する。"M"点における回転直径は前記立方体に含まれる正方形の対角線（D√2）に等しい。形成された円錐面（錐面）を（直径"D"、壁厚"d"の）球体から切り出すことにより、８個の回転要素１と12個の順列要素２が得られる。
回転要素１は、３つの相互に接する球体構成部分の間の空間を形成し、順列要素２は、２つの構成部分の結合部の交差面に等しい空間を形成する。回転要素の頂点を通る二分線は互いに120°の角度をなす。
形成された要素（８個の回転要素と12個の順列要素）は、可動性を保持しつつ結合する回転連動結合部によって結合され、８つの構成部分（１つの部分は１個の回転要素と３個の順列要素とからなる）は前記立方体の対角線を軸として120°ずつ回転することができるようになっている。球体の構成部分の回転によって、最大Ｎ通りに上る異なる組み合わせが得られる。
Ｎ＝38×12!＝3,142,729,497,600通り
回転または順列要素を有する分割面で形成された論理球形遊具は添付の図面に示されている。
図１−遊具体の構造を示す。
図２−遊具の組立構成図を示す。
図３−回転要素の構造図を示す。
図４−順列要素の構造図を示す。
図５−遊具の組立図を示す。
図６−様々な位置から見た遊具の等角投影図を示す。
添付の図面（図２，３，４，５および６）を参照すると、回転または順列要素を有する分割面で構成されている論理球形遊具は、８個の回転要素１と12個の順列要素２からなる遊具である。各回転要素１は３個の順列要素２と接し、各順列要素２は２個の回転要素１と接している。回転要素１と順列要素２とは形状結合（shape connected）されている（図２のA-A図、詳細図"D"）。
回転要素１は側面に突出部（図３の詳細図"L"）が設けられており、順列要素２の側面には溝部（図４の詳細図"S"）が設けられている。
組立図（図５）に従って回転要素１と順列要素２とを接合することによって遊具を得ることができる。
１個の回転要素１と３個の順列要素２とで１つの構成部分を形成する。該構成部分は手で力を加えることによって120°ずつ３回回転させることができる。前記構成部分の回転にあたっては、１個の回転要素１の回転と３個の順列要素２の並べ替えが起こる。１個の遊具は８つの構成部分を１つに組み上げてなる。前記構成部分は、回転要素１の突起（図３の詳細図"K"および"E-E"図）と順列要素２の溝部における窪み（図４の詳細図"R"および"F-F"図）とによって作られる音−触感効果によって、所定の位置に合わせられる。
中立の位置においては、順列要素２の２個の突起が回転要素１の２個の窪みに嵌合することによって全ての球体状要素は固定される。回転要素１は全部で６個の突起を有しており、順列要素２は４個の窪みを有している。これらの突起と窪みとは、回転要素１の側面の突出部および順列要素２の溝部の両端に配置されている。遊具の操作に不可欠な、手の力を加えると、前記突起と窪みとの間に摩擦が起こる。回転要素１の突起はその構成部分を結合の高さに持ち上げて、次の窪みがぴったりと結合するまで該部分を120°回転させる。その構成部分が元の結合座から押し出されると同時に、各順列要素２は隣接する回転要素１の６個の突起によって支持される。他の７カ所の構成部分の回転も同様である。この遊具は４本の回転軸を有しており、それらは球体を元に描かれる立方体の対角線である。この遊具は芯を有していない（即ち、中空である）。遊具の各要素の寸法は球体の直径と関連しており、理論的には０から無限大にまで変化し得る。
この遊具は組立図（図５）に従って段階ごとに（a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k,l,m,n,o,p,r,s,t,u）組み上げられる。組立は２つの半球をそれぞれ組み立てることから始める。上半球部は４個の回転要素１と４個の順列要素２（図５における段階"r"、部分図"B"）とを有し、下半球部は４個の回転要素１と８個の順列要素２（図５における段階"r"、部分図"A"）とを有している。これら上半球部と下半球部とを組み合わせると、回転要素１の４つの突出部が順列要素の４つの溝部に嵌合する。これによって、嵌合および／または組立の後に、溝部はつながり、本来の球体の大きさに戻る。
遊び方の一態様として、回転および順列要素の色を組み合わせる方法がある（但し、回転および順列要素は異なる色でなければならない）。この遊具の表面は、様々な記号、絵、数字、文字、商標等を描くのに適している。

Claims (2)

  1. ８個の等しい大きさと形状とを有する回転要素(1)、及び１２個の等しい大きさと形状とを有する順列要素(2)が隙間のない球面の分割面をなす論理中空球形遊具であって；前記各回転要素(1)の中心は、前記球形に外接する立方体の対角線と球面との交点にあり；１つの回転要素(1)と該回転要素に完全に接して回転要素(1)を取り囲む３つの順列要素(2)とで１つの構成部分を形成し、各順列要素(2)は隣接する他の構成部分の順列要素(2)でもあり；各構成要素は円形の輪郭を有していて、回転要素(1)の中心点を中心として１２０度ずつ回転することができるようになっており；各回転要素(1)の順列要素と接する面には長手方向に沿って面のほぼ全長に延在する突出部が設けられており、各順列要素(2)の回転要素と接する面には長手方向に沿って該面のほぼ全長に延在するΩ形の溝が設けられており、順列要素(2)のΩ形溝に回転要素(1)の突出部が嵌合することによって両者が隙間なく結合されると共に、前記Ω形溝内を前記突出部がスライドすることによって、前記構成部分の回転を行うことができることを特徴とする、論理中空球形遊具。
  2. 前記各回転要素(1)が前記突出部の長手方向の両端に１個ずつ突起を有しており、前記各順列要素(2)が前記Ω形溝の長手方向の両端に１個ずつ窪みを有していることを特徴とする、請求項１に記載の論理中空球形遊具。
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