JPH0515664A - 遊 具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ルービックキューブは回転軸が３本、これも
分割された子ブロックを集めた親ブロックの面に色合わ
せをするのは困難であり、その点に遊具としての面白さ
がある。更に回転軸が４本以上の正多面体等では遊具と
してはその面白さが予想される。 【構成】 図は正八面体を示しており、各稜の２等分し
た位置を一平面になるように結んで正六角形ａｂ／２
ｂｃ／２ ｃｆ／２ ｄｆ／２ ｄｅ／２ ａｅ／２
を、各稜について作る。正八面体をこれらの正六角形で
切断する。これらの六角形の切断面が交わる点が正八面
体の中心である。該中心を中心として同一半径で対接す
る切断面上に互いに離れないように嵌合する円弧形案内
を作る。この円弧形案内を案内として切断面両側を１２
０度回転すると、分割された子ブロックの位置は正八面
体の他の面に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は遊具に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来例としてはルービックキューブ（商
品名）といわれる遊具（立体パズル）がある。ルービッ
クキューブは組立状態で一つの正六面体をなしており、
これを親と称するとする。各面を等しい正六面体の子で
９個宛に等配してある。従って親の稜で隣接する子は該
稜を隣接する面に関し共通しており、親の角に集まる面
の角部の子は該３面に共通している。平面で互いに接す
る、各子は夫々９個あるが接触面の中心を中心として接
触面に垂直な軸心で夫々相対回転し得るようになってい
る。幾何学的にのべると親の一面の中心を通り面に直交
する直線（以下回転軸と称する）が互いに直交する３本
（直交座標系のｘ，ｙ，ｚ軸に相当する）であるという
ものであった。

【０００３】このルービックキューブの遊び方は互いに
一平面上で接触している各９個の子を一括して相対回転
することにより、色合せを行い、或は数字合せを行うも
のであり、親の６面が夫々異なる一色或は規則的に数字
が整列するに到ることをもって完結としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ルービックキューブの
場合は正六面体（回転軸が３本）であるが回転軸が４本
以上の正多面体の立体のパズルの場合にルービックキュ
ーブと同様の作動をさせることは出来ない。なんとなれ
ばルービックキューブの場合、親の中心に存在する子に
対して、その周囲に配した子（６個）は子の中心と親の
中心の両方を通る直線を中心に回転はするものの中心の
子の他の面に移動することはなく、６個の子の相対位置
は不変である。従ってこの６個の子ブロックを互いに直
交する３本の軸の先に固定（軸を中心に回転は可能）
し、残り２０個のブロックを各々相対回転を妨害し合わ
ない様、しかも分解してしまわない様、６個の子ブロッ
クの間にはさみ込めば良いことになる。しかし、回転軸
が４本以上であるような立体パズルでは、どの２つのブ
ロックもその相対位置を変えるため、どの２つのブロッ
クをも、軸で固定することは出来ない。そこで、軸を用
いることなしに、いかにブロック同志を接続するか、と
いう問題が生じる。又、正六面体のルービックキューブ
では三軸の直交座標系の回転軸を中心に各方向に回転し
得るが正六面体で回転軸を四軸とした場合では如何なる
形状となるかの課題がある。

【０００５】本発明は従来のルービックキューブとは異
なる正八面体以上の正多面体の各面を等しい形、大きさ
に分割した平面を接触面として（四軸以上を中心に）回
転し得る遊具を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】従来の立体パズル（ルー
ビックキューブ）は回転軸が、互いに直交する３本（直
交座標系のｘ，ｙ，ｚ軸に相当する）であるというもの
であったが、ここでは回転軸が４本以上（４本、６本、
１０本、１５本）であるような新しい立体パズルを提案
する。

【０００７】まず、回転軸が４本のものであるが、この
４本は、立方体の８つの頂点の、各々立方体の中心に対
称に向かい合う４組を直線で結んだ形状となる。回転軸
が４本であるような立体パズルとしては全体が、正八面
体形状のもの、立方体形状のもの、或は球状のもの等が
考えられる。

【０００８】次に回転軸が６本のものであるが、この６
本は正二十面体の１２の頂点の（各々、正二十面体の）
中心に対称に向かい合う６組を直線で結んだ形状とな
る。又回転軸が１０本のものが考えられる。この１０本
は正十二面体の２０の頂点の（中心に対称に向かい合
う）１０組を直線で結んだ形状となる。更に回転軸が１
５本のものが考えられる。この１５本は正十二面体又は
正二十面体の３０の辺の中点の、（多面体の）中心に対
称に向かい合う１５組を直線で結んだ形状となる。回転
軸が６本又は１０本或は１５本であるような立体パズル
として全体が正十二面体形状のもの、正二十面体状のも
の、或は球状のもの等が考えられる。

【０００９】１本の回転軸に直交する回転面の数である
が（実際に作成する際の困難さを度外視すれば）理論的
には、いくつでも可能である。ただ各回転軸に対して、
その数は等しくすべきである。

【００１０】本発明の第１の発明は正多面体の中心を間
にして対向する頂点と頂点又は面の中心と面の中心、或
は辺の中点と辺の中点、を結んだ直線が４本以上あるも
のにおいて、該直線を軸心として該軸心に垂直な平面で
多面体を切断し、各々が分離せず、前記軸心でもって相
対回転可能であるような回転接続手段を設けたことを特
徴とする遊具である。

【００１１】本発明の第２の発明は回転接続手段の位置
関係を同一に保ち、正多面体を球とした第１の発明に記
載の遊具である。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。図１の（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は正八面体の三面図であ
る。図１の（Ａ）は正面図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図
（第３角投影法）、（Ｃ）は（Ａ）の平面図（第３角投
影法）である。各頂点に符号ａｂｃｄｅｆを付してあ
る。△ａｂｃ，△ａｂｅ，△ａｃｄ，△ｂｃｆ，△ｂｅ
ｆ，△ｃｄｆ，△ａｄｅ，△ｄｅｆは何れも正八面体の
一つの面であって正三角形である。△ａｂｃと△ｄｅ
ｆ、△ａｂｅと△ｃｄｆ、△ａｃｄと△ｂｅｆ、△ｂｃ
ｆと△ａｄｅは夫々平行している。この平行な一対の三
角形はその中央の回転面上で６０度の奇数倍回転すると
互いに同じ向きになる。各稜を二等分した点をその辺を
表わす両頂点、例えばａｂの中点を、ａｂに／２（除数
を意味しない）を付して表わし、夫々一つの面上におい
て各中点を結合する。

【００１３】すると例えばａｂ／２ ｂｃ／２ ｃｆ／
２ ｄｆ／２ ｄｅ／２ａｅ／２を頂点とする正六角形
が得られる。（図１（Ａ）の斜線を施した部分）同様な
正六角形を含む面で切断すると上記を除いてａｂ／２
ａｃ／２ ｃｄ／２ ｄｆ／２ ｅｆ／２ ｂｅ／２
（図２参照）、ａｃ／２ ａｄ／２ ｄｅ／２ ｅｆ／
２ ｂｆ／２ ｂｃ／２（図３参照）、ａｄ／２ ａｅ
／２ ｅｂ／２ ｂｆ／２ ｃｆ／２ ｃｄ／２（図４
参照）が得られる。上記の切断された平面の１つ正六角
形ａｂ／２ ｂｃ／２ ｃｆ／２ ｄｆ／２ ｄｅ／２
ａｅ／２（図１（Ａ）参照）をみると図５（Ａ）
（Ｂ）のようになっており、他の切断面の接した状態を
示す切口２，３，４が現われる。これら切断面の接した
状態を示す切口は一点Ｏに集まり、又、各切断面の平面
図も図５（Ａ）（Ｂ）と同様であり、点Ｏは正八面体の
中心である。このように切断されると切断面で分かれた
周方向に一つ置のブロック５，６，７は何れも正三角錐
（正四面体）であり、ブロック５，６，７に挟まれたブ
ロック８，９，１０は何れも正八面体である。ブロック
５，６，７の夫々とブロック８，９，１０の夫々の稜の
長さは等しくなっている（図５（Ａ）参照）。

【００１４】図５（Ｂ）は上記図５（Ａ）に対応してお
り、ブロック１５，１６，１７は正三角錐形状であり、
ブロック１８，１９，２０は正八面体である。

【００１５】図５（Ａ）に示すように切断面１ＡにはＯ
を中心として円を画いて突条１１が設けられている。該
突条１１は断面鳩尾形である。図５（Ｂ）に示すように
切断面１ＢにはＯを中心として前記突条１１が嵌合する
ように円形に条溝１２が設けられている。各切口２，
３，４で対向している各切断面２Ａ，３Ａ，４Ａには同
様にＯを中心に同径で突条１１が設けられ、切断面２
Ｂ，３Ｂ，４Ｂには条溝１２が設けられ、突条１１と条
溝１２は滑合している。

【００１６】上記のように突条１１、条溝１２を構成し
てあるため、図５（Ａ）（Ｂ）夫々における正三角錐の
ブロック５，６，７と１５，１６，１７、正八面体のブ
ロック８，９，１０と１８，１９，２０は夫々に設けら
れる突条１１と条溝１２の配分は異なっている。

【００１７】ブロック５，６，７及び図面上には見えな
いが八面体のブロック１８，１９，２０にはさまれたブ
ロック（２３とする）は正三角錐であり、図６（Ａ）
（Ｂ）に示すように例えばブロック５では切断面１Ａ，
３Ａ，４Ａ面の一部となる面には突条１１の部分が設け
てあり、ブロック６，７，２３も同様である。

【００１８】ブロック１５，１６，１７及び図面上には
見えないが、八面体のブロック８，９，１０にはさまれ
たブロック（２４とする）は正三角錐であり、図７
（Ａ）（Ｂ）に示すように例えばブロック１５では切断
面１Ｂ，２Ｂ，４Ｂの一部となる面に条溝１２の部分が
設けてあり、ブロック１６，１７，２４も同様である。
ブロック５，６，７，２３は同様であるが突条１１を設
けてある。

【００１９】以下文中でＯとは子ブロックではなく、全
体の八面体即ち親の中心を意味するものとする。ブロッ
ク８は正八面体であり、図８、図９に示すように１Ａ，
４Ａに当たる面には、その面に設けられた突条の一部と
してＯを中心とした突条１１が現われ、２Ｂ，３Ｂに当
たる面にはその面に設けられた条溝の一部としてＯを中
心とした条溝１２が現われる。ブロック９，１０につい
ても同様である。更にブロック１８，１９，２０もブロ
ック８と同形同寸法、即ち同一である。

【００２０】ブロック５，６，７，２３は図６に示すよ
うに中心Ｏを通る（含む）三面に突条１１の一部が設け
られる。例えばブロック５についてみると切断面１Ａ，
３Ａ，４Ａの一部が中心Ｏを頂点として集まっており、
該面に切断面１Ａ，３Ａ，４Ａに円形に配した突条１１
の一部を備える。そしてブロック６では切断面１Ａ，２
Ａ，４Ａに突条１１の一部が、ブロック７では切断面１
Ａ，２Ａ，３Ａに突条１１の一部を備えるものである。
ブロック２３もブロック５，６，７と同じである。ブロ
ック１５，１６，１７，２４についてもブロック５，
６，７，２３の突条１１が条溝１２に変わる以外はほぼ
同様である。

【００２１】このように、この八面体立体パズルは３
面に突条を設けた正四面体ブロック（４つ）３面に条
溝を設けた正四面体ブロック（４つ）２面に突条、２
面に条溝を設けた正八面体ブロック（６個）、の３種
類、１４個のブロックから成る。

【００２２】次に作用を説明する。各切断面１Ａ，１
Ｂ、２Ａ，２Ｂ、３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４ＢではＯを中心
にして切断面１Ａと１Ｂ、２Ａと２Ｂ、３Ａと３Ｂ、４
Ａと４Ｂを接したまま回転できることを先ず説明する。
図５（Ａ）（Ｂ）より明らかなように切断面１Ａには突
条１１がそして切断面１Ｂには突条１１が滑合する条溝
１２が配されていることは既に説明したとおりである。

【００２３】図５（Ａ）（Ｂ）に示すように切断面１
Ａ，１Ｂを接してＯを中心に回転すると突条１１と条溝
１２が滑動して回転することは明らかである。既にのべ
た構成により、図５（Ａ）（Ｂ）ではＯを中心にして１
２０度回転すると、切断面１Ａ，１Ｂで接していたブロ
ック５と２０、６と１９，７と１８、８と１７、９と１
６、１０と１５は入替って５と１９、６と１８、７と２
０、８と１６、９と１５、１０と１７が接するが図形と
しては図５（Ａ）（Ｂ）の関係を保つ、然し各ブロック
の表面に出ている色又は数字の関係は変る。

【００２４】同様に他の切断面２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３
Ｂ，４Ａ，４Ｂでも夫々Ｏを中心に１２０度回転する
と、常に図５（Ａ）（Ｂ）の状態となっているから、何
れの切断面１Ａ，１Ｂ，２Ａ，２Ｂ，３Ａ，３Ｂ，４
Ａ，４ＢもＯを中心に回転する場合に何処の方向へも回
転出来、各ブロックの表面は入替る。

【００２５】上記説明では各切断面１Ａ，１Ｂ、２Ａ，
２Ｂ、３Ａ，３Ｂ、４Ａ，４Ｂを各個別々にのべてある
が次に回転した後のことをみる。図５（Ｂ）を不動とし
て図５（Ｂ）に図５（Ａ）を切断面１Ａ，１Ｂで重ねて
右回りに１２０度回転すると図５（Ａ）のａｂ／２は図
５（Ｂ）のｄｅ／２に一致し、図５（Ａ）のｂｃ／２は
図５（Ｂ）のａｅ／２に一致し、図５（Ａ）のｃｆ／２
は図５（Ｂ）のａｂ／２に一致するなどして六角形の切
断面はＯを中心に１２０度回転して六角形は異なる位置
で合同する。そこで今切断面２Ａ上にあった突条１１は
切断面３Ａに移動するが切断面３Ａには突条１１が同位
置に有り、図５（Ａ），（Ｂ）の形は変化がない。従っ
て新たに作られる切断面は同様に正六角形の平面である
と共に各切断面に現われる突条１１、条溝１２は図５
（Ａ）（Ｂ）と同様である。そして上記切断面１Ａ，１
Ｂを接してＯを中心にして１２０度回転した後の全体の
外形は正八面体である。従ってこのような操作をくり返
すと正八面体の各稜と各稜の二等分点を結ぶ線で形成さ
れる正三角形の正八面体の表面に位置する場所が多様に
変化する。

【００２６】そこで正八面体の各面を例えば異なる色と
しておいて、切断面で回転して正八面体の一つの面が多
色となるようにし、これを如何にして元の各面が夫々異
なる一色に戻し得るかということを課題としたゲームを
行うことが出来る。正八面体の各面に関しては色に限ら
ず数字、図形、絵でもよいことは勿論である。

【００２７】上記において各ブロックに備える突条１１
は全て別部材としておいてブロックにねじ止めする。図
５（Ａ）において円環状に全部が見える（１Ａ面上の）
突条以外は、予めねじ止めしておき、組み立て、図５
（Ａ）（Ｂ）の状態にする。更に１Ａ面上に備えられる
べき突条を１Ｂの条溝１２に予め嵌め込んでおき、１Ａ
面と１Ｂ面を合わせ、図５（Ｂ）のブロック１８，１
９，２０の何れか１つの図５（Ｂ）の背部から挿通して
図１１に示すように立込みボルト２１を各ブロックにね
じ込み、突条１１を固定する。突条１１を１つ固定した
ら、Ａ面で６０度相対回転し、別の突条１１を固定す
る。同様にして、６つすべての突条１１を固定する。
又、図２０に示すように突条のあるブロックは板材８１
で中空に作り、板材８１に突条１１の入る溝８２を設
け、突条１１には外部側に円筒形凹部８３を設け、該凹
部８３と同心上で板材８１に突条１１の長手方向Ｓと同
方向に長い断面長方形の穴８５を穿設し、突条１１の底
部側８４には凹部８３と穴８５間を結ぶ穴８６を設け
る。穴８６は長方形の穴８５と同一又は長方形の穴８５
の長辺を直径とする円等である。突条１１の止め具８０
は突条１１の凹部８３に嵌合し、頂面が突条１１の頂面
と一致する頭部８７と、頭部８７の下面から板材８１の
裏側に達する長さの首部８８と首部８８に続く脚部８９
を有する。脚部８９は板材８１に設けた長方形の穴８５
よりもわずかに小さく、長方形の穴８５に直交した方向
を向いている。突条１１に設けた凹部８３の底と止め具
８０の頭部８７との間には圧縮コイルばね９０が縮設し
てある。該頭部８７の頂面には例えば止め具の脚部８９
の長手方向と同方向の一文字の溝（不図示）を設け工具
の一文字ドライバーを嵌合出来るようにする。

【００２８】次に板材８１への突条１１の取り付け手順
を説明する。先ず板材８１の凹部８３に図示のように突
条１１を嵌め込む。止め具８０は図２０の中心線ＣＬ１
でもって９０度回転した位置で脚部８９側から、突条１
１の凹部８３、穴８６、板材８１の穴８５を挿通して差
し込むと伸びていたばね９０が突条１１の凹部８３の底
に当たり縮み、止め具８０の挿入の抵抗となる。このバ
ネ力に抗して頭部８７の頂面が突条１１の頂面よりも凹
部８３内へ少しくへこむまで押し込む。すると止め具８
０の脚部８９の、首部８８との境面は板材８１の裏面と
離れた面となる。そこで止め具８０の頭部８７の溝に嵌
め込んである一文字ドライバーを９０度回転すると、止
め具８０は同角度回転し、止め具８０の脚部８９も９０
度回転して、板材８１の長方形の穴８５と該脚部８９は
交叉位置となる。最後に止め具８０を押さえ付けていた
ドライバーを軸方向に緩めるとばね９０の伸長により止
め具８０はわずかに外方へ移動し、ばね９０のばね力で
止め具８０の脚部８９が板材８１の裏面に圧接する。こ
の際各ブロック５〜１０には突条１１が嵌まり込み得る
溝８２を設けておくのが適当である。又、予めねじ止め
しておくと他の面の突条も同様に取り付けるのが適当で
ある。

【００２９】又、各突条１１を図１２のように断面を中
ふくらみとすると共に条溝１２を突条１１と一致するよ
うにしておいて各ブロックを弾性材料で作り、突条１１
と条溝１２を弾性的に圧入嵌合して組立ててもよい。

【００３０】次に上記の変形例についてのべると図１３
は斜視図であり、前実施例と同様の八面体であるが一つ
の面でみると分割面が稜３１を３２，３３の点で３分割
した点をとおり、頂点から等しい距離にある３等分点を
結んだ形状である。各面に関し同様である。これらの分
割面３６，３７は何れも平面である。この各平面には前
実施例と同様に円弧形案内を設ける。

【００３１】図１５は正二十面体の斜視図である。一つ
の面でみると分割面は稜４１を例えば４等配の点４２，
４３，４４で４等配した点をとおり、各稜の頂点から等
しい等配点を結んである。分割面に円弧形案内を設ける
点は同様である。

【００３２】図１４は正六面体に実施した例で各稜５１
の中点５２を求め隣接する稜５１，５３における中点を
結ぶことを各稜について行うと分割面５４が出来る。分
割面５４は平面であり、この面に円弧案内条を設ける。

【００３３】図１６は図１５の一つの切断面を示す図で
あり、親は符号６０で示され、回転中心線Ｏは６本の場
合である。この場合は切断面６１には回転中心Ｏの一つ
を中心に対向して円形の条溝６２が設けられている。切
断面６１と交叉する切断面６１′には該切断面６１′に
設けた条溝６２が現れる。この条溝６２は交わってお
り、隣り合う交点ＰＰ間には滑り子６３が滑合してい
る。滑り子６３は図１７に示すように対向する条溝６２
の何れにも嵌合しており、円弧セグメントになつてい
る。滑り子６３の長手方向の中央には条溝６２の底に直
交する方向の孔には突出するノッチ６５が出入り自在に
設けられ、二つのノッチ６５の後端間には圧縮ばね６６
が縮設してある。一方、条溝６２には交叉する条溝６２
間を二等分する位置にノッチ６５の先端が嵌合するノッ
チ溝６７（図は一個所のみ示す）が設けられている。

【００３４】図１８は正十二面体の場合の１０ある切断
面７１の一つの切断面７１を正面からみており、面の数
は異なるが図１５と同様であり、回転中心は１０本存在
し、対向する頂点を結ぶ線が中心線である。

【００３５】図１９は正二十面体の場合で回転中心は対
向平面の中心を結ぶ線であり、１つ置きの稜の二等分し
た点をとおる切断面としてある。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のとおりとしたので、多軸
の座標軸を中心として各ブロックが回動して移動するた
め、例えば元の正多面体の各面を各々異なる一色とした
場合に、各分割面で回転させてしまうと、元の正多面体
へ戻すのが格段に困難であり、極めて興味深い遊具を提
供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】正八面体の三面図を示し、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は側面図、（Ｃ）は平面図である。

【図２】正八面体の図１と異なる切断面を表わす斜視図
である。

【図３】正八面体の図１，２とは異なる切断面を表わす
斜視図である。

【図４】正八面体の図１，２，３とは異なる切断面を表
わす斜視図である。

【図５】正八面体の切断面の両側（Ａ），（Ｂ）を示す
夫々正面図である。

【図６】（Ａ）は図１における一つの子ブロックを中心
側から見る平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。

【図７】（Ａ）は図６の子ブロックと係合する子ブロッ
クの平面図、（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。

【図８】図１０（Ｂ）のＡ−Ａ断面図である。

【図９】図１０（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

【図１０】（Ａ）は正八面体の子ブロックの平面図であ
る。（Ｂ）は（Ａ）の正面図である。

【図１１】突条の取付方法を示す断面図である。

【図１２】突条の１例を示す断面図である。

【図１３】正八面体の他の実施例の正面図である。

【図１４】正六面体における実施例の斜視図である。

【図１５】正二十面体における実施例の斜視図である。

【図１６】正二十面体における切断面の係合部を示す正
面図である。

【図１７】図１６における滑り子の断面図である。

【図１８】正十二面体における切断面の係合部を示す正
面図である。

【図１９】正二十面体の場合の一つの切断面を示す正面
図である。

【図２０】突条の他の取り付け方法を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 切断面 ２ 切口 ３ 切口 ４ 切口 ５ ブロック ６ ブロック ７ ブロック ８ ブロック １０ ブロック １１ 突条 １２ 条溝

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正多面体の中心を間にして対向する頂点
   と頂点、又は面の中心と面の中心、或は辺の中点と辺の
   中点、を結んだ直線が４本以上あるものにおいて、該直
   線を軸心として該軸心に垂直な平面で多面体を切断し、
   各々が分離せず、前記軸心でもって相対回転可能である
   ような回転接続手段を設けたことを特徴とする遊具。
2. 【請求項２】 回転接続手段の位置関係を同一に保ち、
   正多面体を球とした請求項１に記載の遊具。