JPH07291261A - Method of forming polyhedron and use of material therefor - Google Patents

Method of forming polyhedron and use of material therefor

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JPH07291261A
JPH07291261A JP9094694A JP9094694A JPH07291261A JP H07291261 A JPH07291261 A JP H07291261A JP 9094694 A JP9094694 A JP 9094694A JP 9094694 A JP9094694 A JP 9094694A JP H07291261 A JPH07291261 A JP H07291261A
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JP
Japan
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polyhedron
piece
regular
shape
unit
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JP9094694A
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Japanese (ja)
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Shunichi Suda
俊一 須田
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Abstract

PURPOSE:To obtain a method of forming a solid convex polyhedron in combination with a piece of sheet of a specific shape, the combination material and a method for use thereof. CONSTITUTION:Each side of a piece of sheet having the shape of each of the faces for forming a convex polyhedron is provided with a tongue-like projecting part at its left or right half and each projecting part of one sheet piece adjacent to each side of the other sheet piece is laid on the surface side of the latter sheet piece an fixed in combination therewith in a shrinking manner. This method permits a rigid solid to be formed without using any adhesive and is applicable to the formation of a container or a cubic puzzle.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は一般的に言えば、特定
形状のシート状片を組立てて多面体を形成する方法およ
びその材料、それを利用した容器、教材、パズル玩具に
関する。本願に言うシートとは可撓性と折り曲げ性を有
する薄板状材料で、代表的には紙、ポリ塩化ビニル、ポ
リプロピレンなどのプラスチックのシートである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention Generally speaking, the present invention relates to a method of assembling sheet-shaped pieces of a specific shape to form a polyhedron and its material, a container using the same, a teaching material, and a puzzle toy. The sheet referred to in the present application is a thin plate-like material having flexibility and bendability, and is typically a sheet of paper, plastic such as polyvinyl chloride or polypropylene.

【0002】[0002]

【従来技術と本願発明の課題】例えば、段ボール箱の側
面から伸びるフラップをそれぞれ両隣のフラップを互い
違いに重ね合わせて閉じる場合のように、シート状部材
の突出部の重ね合わせによって仮に固定したり、部分的
フラップ(舌状突出部)を網代状に重ねて固定する手法
は部分的に包装分野などでは行われている。しかし、こ
れを立体の形成や立体パズルに応用した例を発明者は知
らない。本願発明はこの手法を用いて、多面体を形成す
る方法およびその材料、その容器、教材、パズル玩具な
どへの用途を提供する。しかしその応用はこれに限られ
るものではない。本発明において、一部がへこんだもの
でもよい。
2. Description of the Related Art For example, flaps extending from the side surface of a corrugated cardboard box are temporarily fixed by superimposing projecting portions of sheet-like members, as in the case of closing flaps adjacent to each other in an alternating manner. The technique of partially overlapping and fixing the flaps (tongue-shaped protrusions) in a mesh-like shape is partially performed in the packaging field and the like. However, the inventor does not know an example in which this is applied to formation of a solid or a three-dimensional puzzle. The present invention provides a method for forming a polyhedron and a material thereof, a container thereof, a teaching material, a puzzle toy, and the like using this method. However, its application is not limited to this. In the present invention, a part may be dented.

【0003】[0003]

【発明の構成】本願発明は、多面体を構成する各面の面
の形状を有する基本面にその各辺の各左または各右半分
に舌状突出部を設けた単位シート片に、順次に別の同様
のシート片の各突出部を該シート片の基本面の表側に重
ねてすくみあいの状態に組み合せて固定することからな
る多面体の形成方法を提供する。理論的に言えば、上記
の半分という語は必ずしも辺の中点において分けられる
眞半分を意味せず、場合により各々の舌上突出部が相補
的形状で対応位置に存在すればよい。
According to the present invention, a unit sheet piece in which a tongue-shaped protrusion is provided on each of the left and right halves of each side of a basic surface having the shape of each surface constituting a polyhedron is sequentially separated. (3) A method of forming a polyhedron, which comprises overlapping the respective protruding portions of the sheet piece on the front side of the basic surface of the sheet piece and combining and fixing them in a freezing state. Theoretically speaking, the above-mentioned half does not necessarily mean a true half that is divided at the midpoint of the side, but in some cases, each on-lingual protrusion should have a complementary shape at the corresponding position.

【0004】重ね合わされた舌状突出片は、重ねられ組
み合わされた時にそれがその上に重ねられる当該面と全
く同一の形状になるような形にすることが好ましい。し
かしながら、その先端は丸めておくほうが組み立て操作
には便利であり、シートの傷みも少ない。面が五角形以
上の辺数の多角形である場合には、該面に対応する舌状
突出片の形状は基部より先端の方が広くなるので、重ね
組み合せる際に無理を生ずるが、渦巻き上に重ね合わて
から折り倒すことによって平面にすることができる。舌
状突出片は重ね合わせた時に隙間を生じない程度に先を
細めまたは短くしておけば折り重ねが容易である。(隙
間が現われないことを望む場合のこと。) 本願発明が適用され得る多面体の範囲は、突出片が重ね
合わせらる面に隙間を生じるものを含めれば、理論的に
は限定がないと言える。すなわち、本発明にかかる多面
体は凸多面体に限定されることなく、本発明は一部が凹
んだ多面体にも適用できる。
The superposed tongue-shaped projections are preferably shaped such that when superposed and assembled, they have exactly the same shape as the surface on which they are superposed. However, it is more convenient for the assembling operation to keep the tip rounded, and the damage to the seat is less. If the surface is a polygon with five or more sides, the shape of the tongue-shaped protrusion that corresponds to the surface is wider at the tip than at the base, which makes it impossible to stack and assemble it, but It can be made flat by stacking it on top and then folding it down. The tongue-shaped protruding piece can be easily folded if it is tapered or shortened to such an extent that no gap is produced when the tongue-shaped protruding pieces are stacked. (In the case where it is desired that no gap appears.) The range of the polyhedron to which the present invention can be applied is theoretically not limited as long as it includes a gap that is formed on the surface where the protruding pieces are superposed. . That is, the polyhedron according to the present invention is not limited to a convex polyhedron, and the present invention can be applied to a polyhedron in which a part is depressed.

【0005】本願発明の多面体の形成方法は、正多面
体、角柱、角錐、斜角柱、斜角錐、正方形と正三角形の
面からなる十四面体、正五角形と正六角形の面からなる
三十二面体、点対称の八角形と正三角形の面からなる十
四面体、等に適用されるが、特に正多面体、角柱、角
錐、正方形と正三角形の面からなる十四面体、正五角形
と正六角形の面からなる三十二面体に好適に適用され
る。
The method for forming a polyhedron of the present invention is a regular polyhedron, a prism, a pyramid, an oblique prism, an oblique pyramid, a tetradecahedron consisting of square and equilateral triangles, and a thirty-two part consisting of regular pentagons and hexagons. It is applied to a tetrahedron, a point-symmetrical octagon and a tetradecahedron consisting of regular triangular faces, etc., but especially a regular polyhedron, a prism, a pyramid, a tetrahedron consisting of square and regular triangular faces, and a regular pentagon. It is preferably applied to a dodecahedron having a regular hexagonal surface.

【0006】本願発明はまた、多面体を構成する各面の
面の形状を有し、その各辺の各左または各右半分にすく
みあいに重ね合わせた時にそれがその上に重ねられる該
当基本面の形状を形成する形状の舌状突出部を設けたシ
ート片の該多面体の面の形と数に等しい組からなる多面
体形成材料を提供する。
The present invention also has the shape of the surface of each of the faces that make up the polyhedron, and when the left or right halves of each side of the polyhedron are overlapped with each other in a free space, the corresponding basic face is overlaid. There is provided a polyhedron-forming material comprising a set of equal number and the shape of the surface of the polyhedron of the sheet piece provided with the tongue-shaped protrusions having the shape of the above.

【0007】本願発明はまた、前記の多面体形成材料で
あって、組み立てられたときに、所望の色分け、模様、
図形が現われるように各単位シート片に色彩、模様、図
形を施した教材またはパズルとして使用される凸多面体
形成材料を提供する。すなわち、組み立てた状態で所望
の色分け、模様、図形を施しておいて分解すれば組み立
てパズル材料になる。
The present invention is also the above polyhedron forming material, which, when assembled, has a desired color coding, pattern,
Provided is a convex polyhedron forming material used as a teaching material or a puzzle in which each unit sheet piece is provided with a color, a pattern, or a figure so that the figure appears. That is, the assembled puzzle material can be obtained by applying desired colors, patterns and figures in the assembled state and disassembling.

【0008】本願発明はまた、正三角形の基本面と、そ
の各辺の各左(あるいは各右)半分を底辺とし、辺と直
角方向に伸びる辺と、該辺の左端(あるい右端)より6
0°の角度をもって伸びる辺で構成される基本面三角形
に接続する三角形で構成される形状の単位シート片20
枚からなる正二十面体形成材料を提供する。
According to the present invention, the basic surface of an equilateral triangle is defined as the base of each left (or each right) half of each side, the side extending in the direction perpendicular to the side, and the left end (or right end) of the side. 6
A unit sheet piece 20 in the shape of a triangle connected to a basic surface triangle formed of sides extending at an angle of 0 °
Provided is a regular icosahedron forming material.

【0009】本願発明はまた、前記二十面体の形成材料
であって、組み立てられた時に、各面または全面に所望
の色分け、模様、図形が現われるパズル玩具を提供す
る。
The present invention also provides a puzzle toy, which is the above-mentioned icosahedron forming material, and in which, when assembled, desired colors, patterns, and figures appear on each surface or the entire surface.

【0010】本願発明はまた、前記の二十面体形成材料
であって、20枚の単位片の各突出部が5色から選ばれ
る3色に色分けされて彩色され20枚が色の配置を含め
て全部異なった色分けになっているパズル玩具を提供す
る。
The present invention is also the above-mentioned icosahedron-forming material, wherein each protruding portion of 20 unit pieces is color-coded into 3 colors selected from 5 colors, and 20 sheets include a color arrangement. We provide puzzle toys in different colors.

【0011】本願発明はまた、前記の二十面体形成材料
であって、20枚の単位片の基本三角形が、その重心と
頂点を結ぶ直線によって分割され、各部が5色から選ば
れる3色によって色分けされ、正解位置に組み立てられ
た時に辺の両側が同色になるように彩色されているパズ
ル玩具を提供する。
The present invention is also the above-mentioned icosahedron forming material, wherein the basic triangle of 20 unit pieces is divided by a straight line connecting the center of gravity and the apex thereof, and each part is formed by 3 colors selected from 5 colors. (EN) Provided is a puzzle toy, which is color-coded and colored so that both sides of the side have the same color when assembled in the correct position.

【0012】本願発明はまた、前記の二十面体形成材料
であって、20枚の単位片の基本三角形が、その重心と
頂点を結ぶ直線によって分割され、各部が6色から選ば
れる3色によって色分けされ、正解位置に組み立てられ
た時に辺の両側が同色になるように彩色されているパズ
ル玩具を提供する。
According to the invention of the present application, in the above-mentioned icosahedron forming material, the basic triangle of 20 unit pieces is divided by a straight line connecting the center of gravity and the apex thereof, and each part is formed by 3 colors selected from 6 colors. (EN) Provided is a puzzle toy, which is color-coded and colored so that both sides of the side have the same color when assembled in the correct position.

【0013】本願発明はまた、前記の二十面体形成材料
であって、正解位置に組み立てられた時に世界地図が現
われるように各単位片に図形が描かれてしるパズル玩具
を提供する。
The present invention also provides the above-mentioned icosahedron forming material, in which a puzzle toy is drawn on each unit piece so that a world map appears when assembled at the correct position.

【0014】本願発明はまた、正三角形の基本面と、そ
の各辺の各左(あるいは各右)半分を底辺とし、辺と直
角方向に伸びる辺と、該辺の左端(あるい右端)より6
0°の角度をもって伸びる辺で構成される基本三角形に
接続する三角形で構成される形状の単位シート片8枚か
らなる正八面体形成材料を提供する。
According to the present invention, the basic surface of an equilateral triangle, the left (or right) half of each side thereof as the base, the side extending in the direction perpendicular to the side, and the left end (or right end) of the side. 6
Provided is a regular octahedron forming material comprising eight unit sheet pieces each having a shape of a triangle connected to a basic triangle having sides extending at an angle of 0 °.

【0015】本願発明はまた、上記の正八面体形成材料
であって、正解位置に組み立てられた時に各面または全
面に所望の色彩、図形、模様などが現われるパズル玩具
を提供する。
The present invention also provides the above-mentioned regular octahedron forming material, and a puzzle toy in which desired colors, figures, patterns and the like appear on each surface or the entire surface when assembled in the correct position.

【0016】本願発明はまた、正方形と、その各辺の各
左(あるいは各右)半分を底辺とし、辺と直角方向に伸
びる該正方形の丁度半分の形状を有する舌状突出片で構
成される単位シート片6からなる立方体形成材料を提供
する。
The present invention is also composed of a square and a tongue-like projecting piece having a left half (or right half) of each side as a base and extending in a direction perpendicular to the side and having a shape of exactly half the square. A cube forming material composed of unit sheet pieces 6 is provided.

【0017】本願発明はまた、上記の立方体形成材料で
あって、正解位置に組み立てられた時に各面または全面
に所望の色彩、図形、模様などが現われるパズル玩具を
提供する。
The present invention also provides a puzzle toy, which is the above-mentioned cube-forming material, in which desired colors, figures, patterns, etc. appear on each surface or the entire surface when assembled in the correct position.

【0018】本願発明の多面体組み立て材料およびパズ
ル玩具は、前記のように紙またはプラスチック(例え
ば、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン)のような可撓性
と折り曲げ性のあるシート材料で造られる。
The polyhedral assembly material and puzzle toy of the present invention are made of a flexible and bendable sheet material such as paper or plastic (for example, polyvinyl chloride, polypropylene) as described above.

【0019】[0019]

【発明の具体的開示】以下図面を参照して本願発明を具
体的実施態様について説明するが、本願発明はこれに限
定されるものではない。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited thereto.

【0020】[0020]

【実施例1】この実施例は20枚の同形のシート片から
正二十面体(20個の正三角形の面からなる幾何学的立
体)を組み立てる方法、材料およびその利用に関する。
EXAMPLE 1 This example relates to a method of assembling an icosahedron (a geometric solid consisting of 20 equilateral triangular faces) from 20 pieces of the same shape sheet, a material and its use.

【0021】図1に示されるような、正三角形の基本面
(以下基本三角形と呼ぶ)Aと、その各辺の各左(ある
いは各右)半分を底辺とし、該辺から直角方向に伸びる
辺と、該辺の左端(あるい右端)より60°の角度をも
って伸びる辺で構成される、基本三角形に接続する三角
形(正三角形の半分の形状の三角形、以下突出部と呼
ぶ)(1a,2a,3a)で構成される形状のシート片
(以下単位片と呼ぶ)を20枚作る。単位片は以下B
(1b,2b,3b),C(1c,2c,3c),D
(1d,2d,3d),E(1e,2e,3
e)......と命名される。突出部は各片とも同じ
回り方向に1,2,3の順序で命名される。各単位片の
突出部は、組み立てに際して辺にそって基本三角形に対
して同じ側に折られる折り癖が付けられる。突出部が上
を向いている側を裏面と呼び、その反対側を表面と呼
ぶ。A,B,C,Dの名称は基本三角形の呼称であると
ともに、単位片全体の呼称でもある。以下主として単位
片を指して使用される。大文字が( )で囲まれている
場合は裏面であることを意味する。小文字が( )で囲
まれている場合は、該突出部が他のシートの下側にある
ことを意味する。折線は点線で示され、一点鎖線は当該
辺が別のシートの下側にあることを意味する。図面では
表面で見て、各辺の左側に突出部を有する形で示されて
いる。
As shown in FIG. 1, an equilateral triangular basic surface (hereinafter referred to as a basic triangle) A and each left (or each right) half of each side thereof as a bottom side, and a side extending in a direction perpendicular to the side. And a triangle connected to the basic triangle (a triangle having a half shape of an equilateral triangle, hereinafter referred to as a protrusion), which is formed by a side extending at an angle of 60 ° from the left end (or right end) of the side (1a, 2a , 3a) form 20 sheet pieces (hereinafter referred to as unit pieces). The unit piece is B below
(1b, 2b, 3b), C (1c, 2c, 3c), D
(1d, 2d, 3d), E (1e, 2e, 3
e). . . . . . Is named. The protrusions are named in the same rotation direction on each piece in the order 1, 2, 3. The protrusion of each unit piece has a crease that is folded along the side toward the same side with respect to the basic triangle during assembly. The side where the protruding portion faces upward is called the back surface, and the opposite side is called the front surface. The names A, B, C and D are not only the names of the basic triangles but also the names of the unit pieces as a whole. Hereinafter, it is mainly used to refer to a unit piece. If the capital letters are enclosed in (), it means the back side. When the lower case letter is enclosed by (), it means that the protrusion is on the lower side of another sheet. Folded lines are shown as dotted lines, and dashed-dotted lines mean that the side is below another sheet. In the drawing, when viewed from the surface, it is shown as having a protrusion on the left side of each side.

【0022】この単位片を用いて正二十面体を組み立て
るには、単位片AとBを図2(裏面を示す)に示すよう
に、裏面で見て、突出部3bがA片の下側(表面側、以
下略する)に、2aがB片の下側に重なるように組み合
わす。次に単位片Cを図3(裏面)、図4(表面)に示
すように組み合わせる。即ち、裏面で見て単位片Cの突
出部3cがB片の下側に、突出部2aを覆うように重ね
て組み合わす。図4はこの状態を表面の眺めである。
In order to assemble a regular icosahedron using this unit piece, the unit pieces A and B are viewed from the back side as shown in FIG. (Front side, abbreviated below) are combined so that 2a overlaps the lower side of the B piece. Next, the unit pieces C are combined as shown in FIG. 3 (rear surface) and FIG. 4 (front surface). That is, the protruding portion 3c of the unit piece C is overlapped and combined with the lower side of the B piece so as to cover the protruding portion 2a when viewed from the back surface. FIG. 4 is a surface view of this state.

【0023】次に単位片Dを図5に示すように、裏面で
見て、その突出部3dが単位片Cの基本三角形の下側
に、突出部2bを覆うように組み合わされる。ここまで
は平面上で組立ることができる。図6はこの状態の表面
からの眺めである。図中xは、シートのない部分、即ち
例えば、机上面である。
Next, as shown in FIG. 5, the unit piece D is assembled on the lower surface of the unit piece C so that the protruding portion 3d covers the protruding portion 2b on the lower side of the basic triangle. Up to this point, they can be assembled on a flat surface. FIG. 6 is a view from the surface in this state. In the figure, x is a portion without a sheet, that is, a desk top surface, for example.

【0024】次に単位片DとAの間に、第5の単位片E
を組合せる。組み合せ方は前と同様で、裏面で見て、3
eがDの下側で2cを覆うように重ねる。この場合は立
体化し、傘を逆さまにした形状となる。図7はこの状態
の裏面の眺めであり、図8は、この状態の表面の眺めで
ある。
Next, between the unit pieces D and A, there is a fifth unit piece E.
Combine. The combination is the same as before, seeing from the back side, 3
Stack so that e covers 2c under D. In this case, the shape is three-dimensional, and the umbrella is upside down. FIG. 7 is a rear view of this state, and FIG. 8 is a front view of this state.

【0025】図9は正二十面体をある方向から眺めた近
似的側面立面図である。近似的と言う意味は、立体図学
的に正確な立面図ではないと言うことで、例えば、中央
に見える面は正三角形として描かれているが、実際には
この三角形はこの場合の垂直中心軸線に対して後方に傾
いているから、その正投影は正三角形よりは背の低いも
のであるが、本発明の理解のためには、この略式図で充
分である。そして説明の便宜のために、仮に正二十面体
は底部Y、側壁部X、頂部Zよりなるとする。
FIG. 9 is an approximate side elevational view of a regular icosahedron viewed from a certain direction. Approximate means that it is not a three-dimensionally accurate elevation view, for example, the surface visible in the center is drawn as an equilateral triangle, but this triangle is actually a vertical Its orthographic projection is shorter than an equilateral triangle because it is tilted rearward with respect to the central axis, but this schematic is sufficient for understanding the invention. For convenience of explanation, it is assumed that the regular icosahedron has a bottom portion Y, a side wall portion X, and a top portion Z.

【0026】図8に関する説明までで、上記の底部Yが
形成されたことになる。図8の状態を図9と同じ方向か
ら眺めると図10のようになる。ただし、手前側に現わ
れるA単位片とB単位片とE単位片の一部とC単位の一
部のみが示され、その向う側にあるものは略してある。
今これに対して第6の単位片Fを組合せる。その方法は
図11に示されるように、表面で見て、1fを3bの上
に重ね、勝つ1fの先端は2eの下側に挿入する。これ
で「三すくみ」の状態になって一つの面が完成する。こ
の重ね合わせ面の基板はAであり、1aが突き出してい
る。Fは1aの裏側に重ねられ、3f,2fが突出す
る。この場合2f,3fは紙面と平行にある状態の大き
さで示されている。言い替えれば、図1ないし6の場合
と同じ大きさで示されている。
By the description of FIG. 8, the bottom Y is formed. When the state of FIG. 8 is viewed from the same direction as FIG. 9, it becomes as shown in FIG. However, only the A unit piece, the B unit piece, a part of the E unit piece, and a part of the C unit appearing on the front side are shown, and those on the opposite side are omitted.
Now, the sixth unit piece F is combined with this. The method is as shown in FIG. 11, when viewed on the surface, if is superposed on 3b, and the tip of the winning 1f is inserted under 2e. With this, the state of "three freezing" is achieved and one surface is completed. The substrate on this overlapping surface is A, and 1a is projected. F is overlapped on the back side of 1a, and 3f and 2f project. In this case, 2f and 3f are shown in a size in a state of being parallel to the paper surface. In other words, it is shown in the same size as in FIGS.

【0027】図9で示されるように、側壁部Xは頂点を
上にする三角形の面5個と頂点を下にする三角形の面5
個で形成されている。出来上がった底部(図7、8、1
0)に対しては、図11に関連して説明したように、ま
ず頂点を上にした三角形の面を5個形成し、次にその間
に頂点を下にした正三角形の面を形成して行くのが都合
のよい組み立て方である。いずれの場合も、各面に「三
すくみ」の状態が形成されるように組み立てて行けば、
最終的に図12に示されるような正二十面体が形成され
る。いずれの面も、先に基本三角形と呼んだものが基板
となって、その上に突出片の三すくみが形成されてい
る。
As shown in FIG. 9, the side wall portion X has five triangular faces 5 with their vertices on the top and triangular faces 5 with their vertices on the bottom.
It is formed of individual pieces. Finished bottom (Fig. 7, 8, 1)
For 0), as described with reference to FIG. 11, first, five triangular faces with vertices on top are formed, and then, equilateral triangular faces with vertices on bottom are formed between them. It is a convenient way to assemble. In any case, if you assemble so that the state of "three freezing" is formed on each side,
Finally, a regular icosahedron as shown in FIG. 12 is formed. In each of the surfaces, what is called a basic triangle is a substrate on which the three freezing portions of the projecting piece are formed.

【0028】ここまでは、単位片からの正二十面体の形
成を説明したものであって、これは比較的容易にできる
が、それ自体でも充分にパズルであり得る。しかし上記
の構成をパズルとしてより興味あるものにするには、組
み立てた時に所望の色分け、模様、図形などが現われる
ように、各面に色分け、模様、図形などを施しておくこ
とである。正二十面体は見方によれば、図14に示す5
面からなる単位(即ち、図7、8、9に関して述べた底
部)が重なり合って12個(頂点の数)存在すると考え
ることができるが、どの5面を取ってもそこに一面が同
色からなり、各面が色を異にする5面が現われるように
することができる。即ち図14に示すように、5色に塗
分けられることができる。
So far, the formation of the regular icosahedron from the unit pieces has been described, which is relatively easy, but may itself be a puzzle. However, in order to make the above structure more interesting as a puzzle, it is necessary to color-code, pattern, and figure each surface so that a desired color-coding, pattern, and figure appear when assembled. According to the viewpoint, the regular icosahedron is 5 shown in FIG.
It can be considered that there are 12 units (that is, the number of vertices) of overlapping plane units (that is, the bottom portions described with reference to FIGS. 7, 8 and 9), but any 5 planes have one color of the same color. , 5 surfaces with different colors can appear. That is, as shown in FIG. 14, it can be painted in five colors.

【0029】5色必要であるが、単位片には表面に現わ
れる突出部は3個しかない。即ち図13に示すように、
1個の単位片にはp,q,r3色しか配色できない。そ
の配色の在り方は、5個の物のなから3個を選び出す組
み合せの数nCr( n=5,r=3)=10であるが、
左回り配色とと右回り配色は別であるから、2倍するこ
とになって20種の単位片となる。即ち同じものは一つ
もない。5色、例えば、赤、黄、緑、青、紫を1,2,
3,4,5と命名すると、各単位片の配色は(1,2,
3),(1,2,4),(1,2,5);(1,3,
2),(1,3,4),(1,3,5);(1,4,
2),(1,4,3),(1,4,5);(1,5,
2),(1,5,3),(1,5,4);(2,3,
4),(2,3,5);(2,4,3),(2,4,
5);(2,5,3)(2,5,4);(3,4,
5),(3,5,4)である。この場合、正二十面体の
各面を1色として各面異色とする解は唯一つしかない。
Five colors are required, but the unit piece has only three protrusions that appear on the surface. That is, as shown in FIG.
Only one color, p, q, or r, can be arranged on one unit piece. The color scheme should be nCr (n = 5, r = 3) = 10, which is the number of combinations that select three out of five.
Since the left-hand color scheme and the right-hand color scheme are different, they are doubled to form 20 kinds of unit pieces. That is, no one is the same. Five colors, for example, 1, 2, 1, 2, 3
If you name them 3, 4, 5, the color scheme of each unit piece is (1, 2,
3), (1, 2, 4), (1, 2, 5); (1, 3,
2), (1, 3, 4), (1, 3, 5); (1, 4,
2), (1, 4, 3), (1, 4, 5); (1, 5,
2), (1, 5, 3), (1, 5, 4); (2, 3,
4), (2, 3, 5); (2, 4, 3), (2, 4,
5); (2,5,3) (2,5,4); (3,4
5) and (3, 5, 4). In this case, there is only one solution in which each face of the regular icosahedron has one color and each face has a different color.

【0030】この二十面体において、一つの頂点に集ま
る5個の三角形からならう凸面を内側に反転して凹多面
体としてもよい。すなわち本願発明において多面体は凸
多面体に限定されないのである。
In this icosahedron, a convex surface consisting of five triangles gathering at one vertex may be inverted inward to form a concave polyhedron. That is, in the present invention, the polyhedron is not limited to the convex polyhedron.

【0031】[0031]

【実施例2】同じ構成で、図15に示すように、基本三
角形をその中心と頂点を結ぶ直線で三分割してs,t,
uに塗り分け、組み立てた場合に図16に示すように相
隣合う三角形によって形成される菱形部が同色になるよ
うに色分けした面を構成することが可能である。この場
合、単位片の突出部が透明であることが必要である。通
常は、透明な材料(プラスチック)の単位片を用いて、
基本三角形の部分を図15のように塗り分けた紙片を色
分け面を表面に向けて裏面に貼りつけるのが便利であろ
う。実施例1と同じ原理に従って、20通りの単位片が
用意される。色分けが突出部ではなく基本三角形の部分
に施されただけの相違である。この場合も解は唯一つで
ある。
[Embodiment 2] With the same configuration, as shown in FIG. 15, a basic triangle is divided into three by s, t,
It is possible to form a color-coded surface so that the rhombus portions formed by adjacent triangles have the same color as shown in FIG. In this case, the protruding portion of the unit piece needs to be transparent. Usually, using a unit piece of transparent material (plastic),
It may be convenient to attach a piece of paper in which the basic triangle is painted separately as shown in FIG. 15 to the back side with the color-coding side facing the front side. According to the same principle as in Example 1, 20 kinds of unit pieces are prepared. The difference is that the color coding is applied not to the protruding portion but to the basic triangular portion. In this case also there is only one solution.

【0032】[0032]

【実施例3】実施例2の構成で6色をもって色分けする
ことが可能である。6色から3色選ぶ色分けの方法は上
述の通りの組み合せ計算によって40通り可能である
が、そのなかから適当に20通り選ぶ。その選び方は理
論的にも可能であるが、実際的には白紙の単位片で正二
十面体を組み立てて所望の色分けを施してから分解すれ
ばよい。一つの例は、6色を1、2、3、4、5、6と
命名すれば、(1,2,3),(1,4,2),(1,
2,5),(1,6,2),(1,3,4),(1,
5,3),(1,3,6),(1,4,5),(1,
6,4),(1,5,6),(2,4,3),(2,
3,5),(2,6,3),(2,5,4),(2,
4,6),(2,6,5),(3,4,5),(3,
6,4),(3,5,6),(4,6,5)である。こ
の場合解は複数個ある。
Third Embodiment With the configuration of the second embodiment, it is possible to classify six colors. There are 40 possible color classification methods for selecting 3 colors from 6 colors by the combination calculation as described above, but 20 colors are appropriately selected from them. The method of selection can be theoretically possible, but in practice, the regular icosahedron can be assembled with white paper unit pieces, desired color coding can be performed, and then disassembled. For example, if 6 colors are named 1, 2, 3, 4, 5, 6, then (1, 2, 3), (1, 4, 2), (1,
2,5), (1,6,2), (1,3,4), (1,
5,3), (1,3,6), (1,4,5), (1,
6,4), (1, 5, 6), (2, 4, 3), (2
3,5), (2,6,3), (2,5,4), (2
4,6), (2,6,5), (3,4,5), (3
6,4), (3,5,6), (4,6,5). In this case, there are multiple solutions.

【0033】[0033]

【実施例4】正二十面体を球に見立てて地球儀を構成す
ることができる。図17はそのその単位片の組みを示
す。実施例1と全く同様に組み立てる。立体ジグゾーパ
ズルとも言うべきものである。
[Embodiment 4] A globe can be constructed by imitating an icosahedron as a sphere. FIG. 17 shows the set of the unit pieces. Assemble exactly as in Example 1. It should be called a three-dimensional jigsaw puzzle.

【0034】[0034]

【実施例5】図1に示す単位片4個をもって正四面体を
組み立てる。各面に三すくみの係合を形成すれば容易に
形成できる。
Fifth Embodiment A regular tetrahedron is assembled with four unit pieces shown in FIG. It can be easily formed by forming three freezing engagements on each surface.

【0035】[0035]

【実施例6】同様にして、図1に示す単位片8個をもっ
て正八面体を組み立てる。この場合は、4個のピラミッ
ド面(ピラミッドの底面をのぞいた4面)が6個(頂点
の数)重なりあって存在すると考えられる。そこで面を
4色に色分けするには各単位片をnCr×2=8通りの
色分け単位片を造っておけば、立体パズルができる。こ
の場合、頂点と頂点を結ぶ対称回転軸に対して上半分の
ピラミッドと下半分のピラミッドは対照的に色分けされ
る。これは比較的年少者にも容易なパズルである。
Sixth Embodiment Similarly, a regular octahedron is assembled with eight unit pieces shown in FIG. In this case, it is considered that four pyramid surfaces (four surfaces excluding the bottom surface of the pyramid) are overlapped by six (the number of vertices). Therefore, in order to color the surface into four colors, a three-dimensional puzzle can be created by making nCr × 2 = 8 different color-coding unit pieces for each unit piece. In this case, the upper half pyramid and the lower half pyramid are color-coded in contrast to each other with respect to the symmetric rotational axis connecting the vertices. This is an easy puzzle for younger children.

【0036】[0036]

【実施例7】図34に示す単位片6個をもって立方体を
組み立てる。この場合、色分け、模様、図形を施すこと
によってパズルとすることができる。
[Embodiment 7] A cube is assembled with six unit pieces shown in FIG. In this case, a puzzle can be made by applying colors, patterns, and figures.

【0037】[0037]

【実施例8】図19に示す単位片1個と図20に示す単
位片4個をもって正四角錐を組み立てる。この場合、側
方突出部の形状は概念的に言えば折り返した時に、基本
三角形に重なり合う形状である。側壁部を図21に示す
ように図19の底面の単位片の突出部を長くして、側壁
に見合うように形成すれば、側壁は二等辺三角形でもよ
い。
[Embodiment 8] A regular square pyramid is assembled using one unit piece shown in FIG. 19 and four unit pieces shown in FIG. In this case, the shape of the side protruding portion is, conceptually, a shape that overlaps the basic triangle when folded back. The side wall may be an isosceles triangle if the side wall is formed so as to match the side wall by extending the protruding portion of the unit piece on the bottom surface of FIG. 19 as shown in FIG.

【0038】[0038]

【実施例9】図22に示す単位片2個と図23に示す単
位片5個をもって正五角柱を形成する。この場合、図2
3に示す単位片は底面に重ねられる突出片が正五角形に
見合う形状をしている。図23に示す単位片は正方形の
基本部分を有するが、この部分は長方形でもよい。突出
部は完全に五角形に見合う形にせず、先を丸めておく方
が便利である。
[Embodiment 9] A regular pentagonal prism is formed by two unit pieces shown in FIG. 22 and five unit pieces shown in FIG. In this case,
The unit piece shown in FIG. 3 has a shape in which the protruding piece to be stacked on the bottom surface matches the regular pentagon. The unit piece shown in FIG. 23 has a square basic portion, but this portion may be rectangular. It is more convenient to round the tip of the protrusion, rather than making it perfectly pentagonal.

【0039】[0039]

【実施例10】図19に示す単位片6個と図24に示す
単位片8個をもって図25に示すような正方形6面、正
三角形8面からなる十四面体を組み立てる。
[Embodiment 10] A dodecahedron consisting of 6 square faces and 8 equilateral triangle faces as shown in FIG. 25 is assembled with 6 unit pieces shown in FIG. 19 and 8 unit pieces shown in FIG.

【0040】[0040]

【実施例11】図26に示す単位片12個をもって正十
二面体を形成する。
[Embodiment 11] A dodecahedron is formed with 12 unit pieces shown in FIG.

【0041】[0041]

【実施例12】図25に示す十四面体は立方体の6個の
頂点から、その頂点とその頂点に集まる辺の中点によっ
て決定される三角錐を切り取った立体である。同様に正
二十面体の12個の頂点からもとの三角形の面に正六角
形が残るように五角錐を切り取れば三十二面体ができ
る。サッカーボールはこのような面単位から形成されて
いる。その五角形の面はすべて六角形の面で囲まれてい
るが、六角形の面は一つおきに六角形の面と五角形の面
に接している。上記と同理にして本発明の方法に従って
この三十二面体は、図27と図28に示す単位片を用い
て形成することができる。
[Embodiment 12] A tetrahedron shown in FIG. 25 is a solid obtained by cutting a triangular pyramid determined from the six vertices of a cube and the midpoints of the sides gathering at the vertices. Similarly, if the pentagonal pyramid is cut from the 12 vertices of the regular icosahedron so that the regular hexagon remains on the surface of the original triangle, a dodecahedron is formed. A soccer ball is formed from such face units. All of the pentagonal faces are surrounded by hexagonal faces, but every other hexagonal face is in contact with the hexagonal faces and the pentagonal faces. In the same manner as above, according to the method of the present invention, this trihedron can be formed using the unit pieces shown in FIGS. 27 and 28.

【0042】[0042]

【実施例13】図35に示すような形状の単位片2個と
図29に示す単位片2個と図30に示す単位片2個をも
って斜柱を組み立てる。同理により斜錐も形成できる。
[Embodiment 13] A slanting column is assembled with two unit pieces having the shape shown in FIG. 35, two unit pieces shown in FIG. 29 and two unit pieces shown in FIG. By the same principle, an oblique pyramid can be formed.

【0043】[0043]

【実施例14】図31に示す単位片6個と図32に示す
単位片8個をもって図33に示すような八角形6面、正
三角形8面からなる十四面体を組み立てる。理論的な形
状は図29の左側に点線で示すものである。もし隙間が
あいても構わなければ、破線のような形状にすればよ
い。
[Embodiment 14] A dodecahedron consisting of six octagonal faces and eight equilateral triangles as shown in FIG. 33 is assembled with six unit pieces shown in FIG. 31 and eight unit pieces shown in FIG. The theoretical shape is shown by the dotted line on the left side of FIG. If it does not matter if there is a gap, it may be shaped like a broken line.

【0044】実施例5ないし14において、特記されて
いない場合でも、組み立てた状態で色分け、模様、図形
等が現われるように構成すれば、パズルとすることが出
来る。上の説明に関連する図は、多くの場合、組み立て
(重ね合わせ)の実際を考慮するより、言わば理論的立
場で画かれている。実際の製品では重ね合わせを容易に
するために、舌状突出片を丸めたり短くすることですく
みあいの重ね合わせを容易にすることができる。
In the fifth to fourteenth embodiments, even if not otherwise specified, a puzzle can be formed by constructing color codes, patterns, figures and the like to appear in the assembled state. The figures associated with the above description are often drawn in a theoretical position, rather than considering the actual assembly (superposition). In an actual product, the tongue-shaped protrusions may be rounded or shortened to facilitate the superposition of the meshes.

【0045】[0045]

【発明の効果】本願発明は、接着剤を用いずに堅固な立
体空間を形成でき、キャンデー、景品などの容器、パズ
ル、また立体幾何学の教材等として有用な興味ある用途
を有する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can form a solid three-dimensional space without using an adhesive, and has an interesting application useful as a container for candy, prizes, puzzles, and teaching materials for three-dimensional geometry.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

図1:本願発明の一実施態様の正二十面体形成用の単位
片の平面図である。 図2〜12:図1の単位片を用いて正十に面体を組み立
てる手順を示す図である。 図13:前記単位片の色分けを示す図である。 図14:前記色分け単位片を用いて組み立てた正二十面
体に現われる色分けを示す図である。 図15:前記単位片の別の色分けを示す図である。 図16:図15の色分け単位片を用いて組み立てた正二
十面体に現われる色分けを示す図である。 図17、18:正二十面体を地球儀に見立てた実施態様
の単位片の平面図である。 図19、20:正三角形の側面を有する四角錐を形成す
るための単位片の平面図である。 図21:二等辺三角形の側面を有する四角錐を形成する
ための側面単位片の平面図である。 図22、23:正五角柱を形成するための単位片の平面
図である。 図24:図25に示す多面体の正三角形の部分を構成す
る単位片の平面図である。 図25:正方形の面6面と正三角形の面8面からなる多
面体の斜視図である。 図26:正十二面体を形成する単位片の平面図である。 図27、28:正方形五角計と正六角計よりなる三十二
面体を形成する単位片の平面図である。 図29、30:正方形の底面を有する斜柱を形成する単
位片の平面図である。 図31:図33に示す点対称の八角形6面と正三角形8
面よりなる多面体の八角形の面を構成する単位片の平面
図である。 図32:図33に示す点対称の八角形6面と正三角形8
面よりなる多面体の三角形の面を構成する単位片の平面
図である。 図33:点対称の八角形6面と正三角形8面よりなる多
面体の斜視図である。 図34:立方体を形成するための単位片の平面図であ
る。 図35:底辺正方形の斜柱を形成するための底辺単位片
の平面図である。
1 is a plan view of a unit piece for forming a regular icosahedron according to an embodiment of the present invention. 2-12: It is a figure which shows the procedure of assembling a regular body using the unit piece of FIG. FIG. 13 is a diagram showing color coding of the unit pieces. FIG. 14 is a diagram showing the color coding that appears in an icosahedron assembled using the color coding unit pieces. FIG. 15 is a diagram showing another color coding of the unit pieces. FIG. 16: is a diagram showing the color coding that appears on the regular icosahedron assembled using the color coding unit pieces of FIG. 15. 17 and 18: A plan view of a unit piece of an embodiment in which an icosahedron is likened to a globe. 19 and 20: Plan views of a unit piece for forming a quadrangular pyramid having side surfaces of an equilateral triangle. FIG. 21 is a plan view of a side unit piece for forming a quadrangular pyramid having an isosceles triangular side surface. 22 and 23: Plan views of a unit piece for forming a regular pentagonal prism. FIG. 24: A plan view of a unit piece that constitutes the equilateral triangular portion of the polyhedron shown in FIG. 25. FIG. 25 is a perspective view of a polyhedron composed of 6 square faces and 8 equilateral triangle faces. FIG. 26 is a plan view of a unit piece forming a regular dodecahedron. 27 and 28: Plan views of a unit piece forming a trihedron composed of a square pentagonal meter and a regular hexagonal meter. 29 and 30: Plan views of a unit piece forming an oblique column having a square bottom surface. FIG. 31: 6-point octagonal octagon and 8 equilateral triangles shown in FIG.
It is a top view of a unit piece which constitutes the octagonal side of the polyhedron which consists of faces. FIG. 32: 6-sided octagonal octagon and equilateral triangle 8 shown in FIG.
It is a top view of a unit piece which constitutes a triangular face of a polyhedron which consists of faces. FIG. 33: is a perspective view of a polyhedron composed of six octagonal planes and eight equilateral triangles which are point-symmetrical. FIG. 34: A plan view of a unit piece for forming a cube. FIG. 35 is a plan view of a base unit piece for forming a square base having a square shape.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】多面体を構成する各面の面の形状を有する
基本面とその各辺の各左または各右半分に舌状突出部を
設けた単位シート片に、順次に別の同様のシート片の各
突出部を該シート片の基本面の表側に重ねてすくみあい
の状態に組み合せて固定することからなる多面体の形成
方法。
1. A unit sheet piece having a basic surface having the shape of each surface constituting a polyhedron and a tongue-shaped protrusion on each left or right half of each side of the basic surface, and another similar sheet sequentially. A method for forming a polyhedron, comprising stacking the respective projecting portions of one piece on the front side of the basic surface of the sheet piece and combining and fixing them in a freezing state.
【請求項2】請求項1に記載の多面体の形成方法であっ
て、多面体が、正多面体、角柱、角錐、斜角柱、斜角
錐、正方形と正三角形の面からなる十四面体、正五角形
と正六角形の面からなる三十二面体、正三角形と点対称
八角形の面からなる十四面体からなる群から選ばれるも
のである方法。
2. The method for forming a polyhedron according to claim 1, wherein the polyhedron is a regular polyhedron, a prism, a pyramid, an oblique prism, an oblique pyramid, a tetradecahedron composed of square and equilateral triangular faces, and a regular pentagon. And a hexahedron that is a regular hexagonal surface, and a tetrahedron that is a regular triangle and a point-symmetric octagonal surface.
【請求項3】多面体を構成する各面の面の形状を有する
基本面に、その基本面の各辺の各左または各右半分にす
くみあいに重ね合わせた時にそれがその上に重ねられる
該基本面の形状を形成する形状の舌状突出部を設けたシ
ート片の該凸多面体の面の形と数に等しい組からなる多
面体形成材料。
3. A basic surface having the shape of each surface constituting a polyhedron, when it is overlapped with each left half or each right half of each side of the basic surface in a freezing manner, it is overlaid thereon. A polyhedron-forming material comprising a set of sheet pieces provided with tongue-shaped projections each having a shape that forms a basic surface, the number of which is equal to the number and shape of the convex polyhedron surfaces.
【請求項4】請求項3に記載の多面体形成材料であっ
て、組み立てたときに、所望の色分け、模様、図形が現
われるように各単位シート片に色彩、模様、図形を施し
た凸多面体形成材料。
4. The polyhedron-forming material according to claim 3, wherein each unit sheet piece is provided with a color, pattern, or figure so that a desired color code, pattern, or figure appears when assembled. material.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2412911A (en) * 2005-03-30 2005-10-12 Adam Harvey Leonard Box having a ball-like shape
JP2011249256A (en) * 2010-05-31 2011-12-08 Asian Market Co Ltd Hollow spherical object, assembly kit of the same, and lamp shade

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