JPS59501196A - 遊戯及び教育器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称 遊戯及び教育器具 本発明は、複数の球形要素から成り、各要素が、非磁性材料、特にプラスチック 材料で作られた中空の球形包囲体と、該球形包囲体中に位置し、該球形包囲体と 相似的に湾曲した端面を有する棒状永久磁石との組立体でできている遊戯及び教 育器具に関するものである。

かかる球形要素を含む教育器具が西ドイツ公告特許明細書第１．２３９．８７６ 号に開示されている。しかしながら、これら既知の磁場を有する球形要素は、磁 束が球形表面の最大限に大きい範囲にわたって分布する条件に適合するように構 成されている。そして、棒状磁石は該要素中で動かないように固定されている。

西ドイツ公開特許明細書第３０００５６７号は、子供の遊戯器具として、又は、 たとえば建築家のモデル組立ブロックとして用いることのできる磁性組立ブロッ クに関する。該組立ブロックの形および大きさに関しては何等特定しておらず、 又これらの材料の性質、たとえば合成プラスチック材料であるという点に関して も何等特定していない。該組立ブロック中には、１個又はそれ以上の磁石が埋め 込まれており、従って、同様に動かないように固定されている。

本発明の目的は、遊戯器具としても教育器具としても多大な新しい応用を可能に する、新規な、改良された球形磁気要素を有する上記の型式の遊戯および教育器 具を提供することにある。

かかる目的のために、本発明は、球形要素に使用されている′非磁性材料の質量 が棒状磁石の磁力の強さに比較して最小となっている点に特徴を有する。

本発明に従って、磁気の強さに比較して包囲体の質量を最小にすることにより、 磁気の強度の影響下に発揮されるべき力が強く作用しつづけること力５可能とな る。包囲体（は、棒状磁石の筐体として作用するという事実を別にすれば、実質 的には、球形要素の球面上で空間的方向付は機能を有しているのみであり、この ことにより、球形要素が回転運動できるようになされている。

のみが備えられている。このことに由来する磁場の強い極性と相俟って、球形要 素の上記した２つの性質は、球形要素によって構造体を組み立てる際に、磁場に 従って球形要素が自動回転することにより球形要素が最適の方向および位置に設 定されるようにしている。その結果、出来あがる構造体の安定性も最適となる。

包囲体の質量が、磁場の強さに比較して増加していくにつれて、自動回転によっ て球体が正しい位置を選択する可能性が減少し、最後には可能性が無くなってし まう。かかる場合には、組立てる人自身が手動回転によって構造体中における各 球形要素の最適位置を選択しなければならなくなる。

しかしながら、１つの構造体に対して球形要素を１つ１つ追加するごとに、既に 存在している要素間に広がっている全合成磁界が影響を受け変化するので、彼が 成功する機会はほとんどない。

自動回転により構造体中で全要素が正しい位置を常に選択することができるとい う本発明による球形要素によってもたらされる可能性は、磁性に関する知識が不 十分な子供の場合には特に、球形要素で組み立てを行う際に重要な助けとなるこ とは明らかであろう。

磁性の強さと非磁性材料の質量との比は、部分的には球形要素の直径に依存する が、磁性の強さ５００ガウス当たりの非磁性材料の質量が約１ｇを超えないこと が適切である。実際には、包囲体の直径が約１７ｍｍのとき、包囲体および位置 決め手段の非磁性材料の質量１ｇに対して、約９００ガウスの磁性の強さの比率 出することが大変扱いやすい。

本発明の好ましい態様によるならば、棒状磁石が、球形包囲体の直径に依存する 距離にわたって包囲体中において軸方向および半径方向に動くことができるよう に、棒状磁石の位置決め手段が包囲体中に該包囲体と連結して設けられている。

球形包囲体中で棒状磁石がこのように動くことが出来るため、共同して働く一群 の球形要素間における磁場に関して非常に多くの変化をもたせることが可能とな る。その結果、その１群中の球形要素の挙動が予言しがたくなり、球形要素を遊 戯器具として応用する場合には遊戯の要素としてのおもしろさが増加する。

更に別の態様によると、包囲体は相互に連結した２つの半球部分により成り、球 形包囲体中において、位置決め手段は、半球部分の分割面に対して直角な軸のま わりで回転対称となるように配置された小室を構成している。

効率のよい製造のためには、磁石がまっすくな円筒形で、上記した小室が環状の 半径方向横断面を持ち、球形包囲体に用いられたような合成プラスチック材料で 作られるのが有利である。

球形要素を組み立てる際には、２個の半球部分は、包囲体中に作られるのが好ま しい小室の円周に沿って、何等かの適当な方法たとえば超音波接合によって互い に連結することができる。

更に他の有利な態様によると、本発明による遊戯及び教育器具は、球形要素と、 球形要素の直径と同じかもしくはその倍数の間隔で凹みおよび／又は穴が設けら れた非磁性板状材料によって作られた構造要素との集合体である。なお、穴は、 ス）　ＩＪツブ状もしくは板状の構造°要素の同じ穴の両側に置いた球形要素が 互いに接触しないように、十分小さな直径を持っている。又トリンプ状もしくは 板状の構造要素を用いることによって、様々な形の構造体を作ることができ、更 に中空の空間を構成することもできる。一方、凹みおよび穴が規則正しく並んで いるので、以下に説明するように数遊びをすることもできる。

包囲体は合成プラスチック材料で作られているので、かかる材質は一定の弾性を 有し、結果として音を吸収するという実際的な利点が得られる。その上、子供が 扱う場合に、た々えば球形要素をお互いに投げた場合に、けがをしたり、させた りする恐れか少ない。更に、他の被覆用材料、たとえばセラミック素材や木材も 使うことが出来る。

球形要素は球形をしているため、強い極性の磁場と相俟って、玩具として使用す る場合には、球形要素を組み合わせて様々な外形の構造体、たとえば四角錐、立 方体、長方形、塔等の実質的に無数の自由な形にすることのできるすぐれた可能 性がある。

１００個の′球形要繋を組み合わせて、それぞれ１０個の要″素よりなる１０の クループに分け、グループ毎の要素は同じ色にし、異なるグループは異なる色に することによって、本教育器具は、いわゆる三次元計算器（そろばん）として用 いるのに適している。従って、かかる形の教育器具は、子供達に算数を教える上 で役に立つ。本発明による教育器具は文字や図形を作るのにも適しており、かか る応用の場合にも子供用の教育器具となる。

本発明による遊戯及び教育器具に使用される要素は、全て磁力を有しており、磁 気コアを被覆する材料の性質を選択することにより、実質的に′Ｎ極”′要素、 ゛′Ｓ極要素、又はＮ極およびＳ極″要素として構成することが出来る。

球形要素の直径は、さほど重要ではなく、球形要素か使用される目的に応じて０ ．５〜７　ｃｍとするこ々ができる。

しかしながら、必要ならば、それ以下の又はそれ以上の直径にすることも可能で ある。

以下、本発明による球形要素の実施例について、添付図面を参照して説明を述べ る。

第１図は、棒状磁石が垂直となるように置かれた本発明による球形要素の中心で の横断面図である。

第２図は、球形要素によって相互に連結する為の手段を備えている商品名［ｐｅ ｒ３ｐｅｘ　Ｊのアクリル樹脂製の構造要素としてのストリップの正面図である 。

第３図は、第２図で図示した型式の種々の長さのストリップを使用してつくられ た構造体を示す図である。

参照番号１と２は、ポリエチレン製の２個の半球の殻を図示しており、それら２ 個の殻は同色又は異なる色を有している。

殻１および２は、それぞれ殻１および２と一体となっている環状の突起３および ４を内側に持っており、それら突起３および４は、殻ｌおよび２を組み立てて整 った球形要素５とすることに劣って、その中に円筒形の棒状磁石７が配置されて いる小室６を形成している。小室６の横寸法および縦寸法は、磁石の対応する寸 法よりも大きい。

殻１および２は、環状突起３および４の接触端の周囲に沿っての超音波接合によ り相互に固定されている。

第２図および第３図に示されたス）　ＩＪツブ８は・商品名［Ｐｅｒｓｐｅｘ　 ｊのアクリル樹脂製である。スｌ−Ｕツブ８を相互に連結して第３図に一例を示 したような構造体を作るために、スｌ−Ｕツブ８には、互いに対応する場所の板 の両側に凹み９か設けられている。凹みのかわりに、参照番号１１で例示したよ うな穴であってもよく、又は、参照番号１０で例示したように凹みの中心部分に 連通孔を設けてもよい。

磁性球形要素によって、ストリップを組み合わせて構造体を作るために、第３図 に示したように球形要素を凹み９に置くと、球形要素間に存在する磁気による引 力の影響で、スｌ−ＩＪツブは球形要素によって締め付けられる。

第３図に示したように、球形要素と凹みは同じ曲率半径となっているので、構造 体中においてス）　ＩＪツブが相互に横方向にずれるのを防ぐことになる。この 効果は、球形要素の外側表面および凹みの表面をざらざらにすることによって強 化することができる。

簡単な方法で個−す丁ジヨイントをする為には、ストリップ状もしくは板状の要 素の端に、接合用凹み９を設けるのに十分な幅のフランジをつけるか又は、端が 曲がった形にすることもできる。

当然のことながら、既に述べ又は図に示した遊戯および教育器具は、本発明の範 囲内において、変形が可能である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １９球形要素より、各要素は、非磁性材料、特に合成プラスチック材料で作られ た中空の球形包囲体と、該球形包囲体中に配置され、該球形包囲体と相似的に湾 曲した端面を有する棒状永久磁石との組立体であり、該球形要素中の非磁性材料 の質量が棒状磁石の磁性の強度に比較して最小となることに特徴を存する遊戯及 び教育器具。 ２、前記球形包囲体中に、包囲体と連結した棒状磁石の位置決め手段を有してお り、包囲体中の棒状磁石が球形包囲体の直径に依存する距離にわたって軸方向お よび半径方向に動くことが可能であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載 の遊戯及び教育器具。 ３、前記包囲体が２個の相互に連結した半球部分からなり、球形包囲体中の位置 決め手段が、半球部分の分割面に対して直角な軸のまわりで回転対称となるよう に配置された小室を構成していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載の遊 戯及び教育器具。 ４、前記永久磁石がまっすぐな円筒形であり、前記小室が環状の半径方向横断面 を有し、球形包囲体に用いられた合成プラスチック材料で作られていることを特 徴とする請求の範囲第３項に記載の遊戯及び教育器具。 ５、前記器具が、前記球形要素と、非磁性板状材料で作られた構造要素との集合 体であり、該構造要素には、球形要素の直径と同じか、もしくはその倍数の間隔 で凹みおよび／又は穴が設けられており、該穴は、スｌ−ＩＪツブ状もしくは板 状の構造要素の同し穴の各側においた球形要素が互いに接触しないように十分小 さな直径を有していることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項に記載の遊 戯及び教育器具。 ６、板状材料によって作られた前記構造要素が湾曲した又は湾曲しない表面を有 しており、および／又は、端にフランジを有していることを特徴とする請求の範 囲第５項に記載の遊戯及び教育器具。 ７　請求の範囲第１項から第６項に記載の遊戯及び教育器具に応用する為に、合 成プラスチック材料の球形包囲体からなり、磁場を有している要素。