(57)【要約】【課題】複数の棒状部材を相互に連結して多様な形態の立体物を容易に形成可能な立体形成具を提供すること。【解決手段】複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材１を含み、ジョイント部材１は、コア２と、該コア２の外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子３とを有し、結合素子３は、それぞれ、ヒンジ部４を介してコア２に結合しており、コアどうしを重ねたもう一つの同じジョイント部材のコア上に位置させた状態下に棒状部材５を結合可能になされている。【選択図】図１
2018012021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、
複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、
前記ジョイント部材は、コアと、該コアの外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子とを有し、前記結合素子は、それぞれ、ヒンジ部を介して前記コアに結合しており、コアどうしを重ねた、もう一つの同じジョイント部材のコア上に位置させた状態下に、前記棒状部材を結合可能になされていることを特徴とする、立体形成具。
【請求項２】
複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、
複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、
前記ジョイント部材は、コアと、該コアの外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子とを有し、前記結合素子は、それぞれ、ヒンジ部を介して前記コアに結合しており、
前記コアの底面に、もう一つの同じジョイント部材と合体させるための結合孔及び該係合孔に対応する突起を有していることを特徴とする、立体形成具。
【請求項３】
前記結合素子は、前記棒状部材を挿入可能な筒体からなり、該筒体の内面には、棒状部材固定用の突起が設けられ、ネジ部を有する前記棒状部材を回転させずに挿入するだけで、該棒状部材の固定が可能であり、且つ該棒状部材を回転させることによって、該突起を破壊することなく該棒状部材の取り外しが可能であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の立体形成具。
【請求項４】
複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、
複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、
前記ジョイント部材は、前記棒状部材と結合する複数の結合素子を有し、
前記結合素子は、前記棒状部材を挿入可能な筒体からなり、該筒体の内面には、棒状部材固定用の突起が設けられ、ネジ部を有する前記棒状部材を回転させずに挿入するだけで、該棒状部材の固定が可能であり、且つ該棒状部材を回転させることによって、該突起を破壊することなく該棒状部材の取り外しが可能であることを特徴とする、立体形成具。
【請求項５】
前記突起は、変形して、前記棒状部材を回転せずに挿入することを許容する一方、挿入された棒状部材のネジ部に係合して、該棒状部材を回転させずに引き抜くことを阻止するものであることを特徴とする、請求項３又は４に記載の立体形成具。
【請求項６】
前記筒体は、前記棒状部材の挿入方向における、前記突起よりも奥に、該棒状部材の回転方向に応じて該棒状部材を進退させる第２の突起を有することを特徴とする、請求項３〜５の何れか１項に記載の立体形成具。
【請求項７】
前記立体形成具は、前記棒状部材として、長手方向の一方に正ネジであるネジ部、他方に逆ネジであるネジ部を備えた棒状部材を含むことを特徴とする、請求項３〜６の何れか１項に記載の立体形成具。
【請求項８】
ネジ溝を有する棒状部材を内部に挿入して固定可能な挿入孔を有する結合部材であって、
前記挿入孔の内面には、変形して、前記棒状部材を回転せずに挿入することを許容する一方、挿入された棒状部材のネジ部に係合して、該棒状部材を回転せずに引き抜くことを阻止する第１の突起と、前記棒状部材の挿入方向における前記突起よりも奥に設けられ、該棒状部材をその回転方向に応じて進退させる第２の突起とが形成されていることを特徴とする、結合部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の棒状部材を相互に連結して多様な形態の立体物を形成可能な立体形成具に関する。
【背景技術】
【０００２】
表面に挿入孔が多数形成された球状のジョイント部材を用いて棒状部材を連結して、各種形態の立体物を組み立てることのできる組立玩具が、米国のゾムツール（Ｚｏｍｅｔｏｏｌ）社から販売されている。しかし、その球状のジョイント部材の挿入孔は、それぞれ、挿入される棒状部材を特定の方向に向けて固定するものであるため、連結する棒状部材の結合角度に制約があり、組み立て可能な立体形状に制限があり、また、多様な形態の立体物を組み立て可能とするには、向きが異なる多数の挿入孔を設ける必要があった。そのため、射出成形により製造する場合には、可動部を備えた複雑な型を用いなければならならず、製造コストの削減が難しい等の問題があった。また、棒状部材についても多様な長さのものを用意する必要があり、多様な立体形状の立体物の組み立てる上で不便である。
【０００３】
本出願人は、棒状部材を連結して多様な形態の立体物を組み立て可能な立体形成具として、特許文献１のものを提案した。
特許文献１で提案した立体形成具は、２つのジョイント部材を合体させ、一つの連結部として使用可能なジョイント部材を備えたものであったが、２つのジョイント部材の結合状態の安定性や、連結部間を可変にする等の観点から改良の余地を残すものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平４−５３４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、前述した従来技術が有する欠点を解消し得る、立体形成具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、前記ジョイント部材は、コアと、該コアの外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子とを有し、前記結合素子は、それぞれ、ヒンジ部を介して前記コアに結合しており、コアどうしを重ねた、もう一つの同じジョイント部材のコア上に移動させた状態下に、前記棒状部材を結合可能になされていることを特徴とする、立体形成具を提供するものである（以下、この発明を第１発明ともいう）。
【０００７】
本発明は、複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、前記ジョイント部材は、コアと、該コアの外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子とを有し、前記結合素子は、それぞれ、ヒンジ部を介して前記コアに結合しており、前記コアの底面に、もう一つの同じジョイント部材と合体させるための結合孔及び該係合孔に対応する突起を有していることを特徴とする、立体形成具を提供するものである（以下、この発明を第２発明ともいう）。
【０００８】
本発明は、複数の棒状部材を相互に連結して立体物を形成するための立体形成具であって、複数の棒状部材を相互に連結させるジョイント部材を含み、前記ジョイント部材は、前記棒状部材と結合する複数の結合素子を有し、前記結合素子は、前記棒状部材を挿入可能な筒体からなり、該筒体の内面には、棒状部材固定用の突起が設けられ、ネジ部を有する前記棒状部材を回転させずに挿入するだけで、該棒状部材の固定が可能であり、且つ該棒状部材を回転させることによって、該突起を破壊することなく該棒状部材の取り外しが可能であることを特徴とする、立体形成具を提供するものである（以下、この発明を第３発明ともいう）。
【０００９】
本発明は、ネジ溝を有する棒状部材を内部に挿入して固定可能な挿入孔を有する結合部材であって、
前記挿入孔の内面には、変形して、前記棒状部材を回転せずに挿入することを許容する一方、挿入された棒状部材のネジ部に係合して、該棒状部材を回転せずに引き抜くことを阻止する第１の突起と、前記棒状部材の挿入方向における前記突起よりも奥に設けられ、該棒状部材をその回転方向に応じて進退させる第２の突起とが形成されていることを特徴とする、結合部材を提供するものである（以下、この発明を第４発明ともいう）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明（第１、第２発明）の立体形成具によれば、ジョイント部材に結合素子を介して結合させる棒状部材の結合角度が可変で、なおかつ同一ジョイント部材を合体させることによって棒状部材の結合数を増やすことができため、例えば、多様な立体形状の立体物の組み立てに用いるジョイント部材を１種類で済ますことも可能であり、経済性が高く、棒状部材を結合させる態様に自由度が高い。また組み立て、解体、微調整が簡便なため、増殖性に優れ、個性的な形状も形成でき、多様な立体形状の立体物の組み立ても可能である。本明細書において、増殖とは、形成した立体物に更に棒状部材を結合して、より大きな立体物を形成することを意味する。
また、本発明（第３発明及び第４発明）によれば、棒状部材の筒体に対する固定及び折り外しが容易であり、多様な立体形状の立体物や、棒状部材と筒体との結合構造が、簡便に得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るジョイント部材を、コアの底面側から視た平面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図３は、図１に示すジョイント部材の結合素子を水平状態とした状態を一部断面で示す模式側面図である。
【図４】図４は、図１に示すジョイント部材の結合素子を、コアどうしを重ねた、もう一つの同じジョイント部材のコア上に位置させた状態を一部断面で示す模式側面図である。
【図５】図５は、図１に示すジョイント部材を、もう一つの同じジョイント部材と合体させた状態を、一方のジョイント部材のコア上面側から視た平面図である。
【図６】図６（ａ）〜図６（ｃ）は、図１に示すジョイント部材の結合素子の詳細を示す図で、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は、結合素子及びその近傍を、コアの上面側から視た平面図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】図７は、本発明に好ましく用いられる棒状部材を示す側面図である。
【図８】図８（ａ）〜図８（ｄ）は、棒状部材を好ましい構成の筒体に固定する様子を示す模式断面図である。
【図９】図９は、本発明の立体形成具で形成する立体物を構成する基本パターンの例を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、本発明の立体形成具で形成する立体物の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下本発明をその好ましい実施形態に基づき図面を参照しながら説明する。
本発明の実施形態の立体形成具は、図１及び図２に示す形態のジョイント部材１を含む。ジョイント部材を含むという表現は、立体形成具が、ジョイント部材のみからなる場合を含む。即ち、本発明の立体形成具は、ジョイント部材のみからなるものであっても良いし、ジョイント部材と棒状部材とからなるものであっても良いし、ジョイント部材と棒状部材に加えて更に別の部材を含むものであっても良い。
【００１３】
ジョイント部材は、複数の棒状部材どうしを連結させるものであり、本実施形態におけるジョイント部材１は、図１及び図２に示すように、コア２と、該コア２の外周部に、周方向に間隔を開けて環状に設けられた複数の結合素子３とを有している。結合素子３は、それぞれ、ヒンジ部４を介してコア２に結合しており、図４に示すように、コア２どうしを重ねた、もう一つの同じジョイント部材１Ａのコア２上に位置させた状態下に、棒状部材５を結合可能になされている。
【００１４】
ジョイント部材１について、より具体的に説明すると、コア２は、円盤状の形態を有し、凸曲面状に形成された上面２ａと、もう一つの同じジョイント部材１Ａと合体させたときに、該ジョイント部材１Ａのコア２と対向する底面２ｂとを有する。コア２の上面２ａの中央部には、中央係合孔２１が形成されている。中央係合孔２１は、棒状部材５を、コア２にも挿入固定可能とするものであり、貫通孔でも非貫通孔であっても良いが、貫通孔であることが好ましく、更に、２つのジョイント部材１を重ねたときに、２つのジョイント部材１の中央係合孔２１どうしが重なり一つの連続する係合孔を形成することが好ましい。本実施形態における中央係合孔２１の内面には、係合突起２１ａが形成されており、外周に螺条を有する棒状部材５を螺入させて、適宜の位置に固定可能である。
【００１５】
また、ジョイント部材１のコア２には、もう一つのジョイント部材１のコア２と合体させるための、結合孔２３及び該結合孔２３に対応する突起２２とが形成されている。結合孔２３及び突起２２は、図１に示すように、コア２の底面２ｂにおける、コア２の中央部の周囲に、環状に且つ周方向に交互に並ぶように形成されている。ジョイント部材１の結合孔２３は、合体させるジョイント部材１Ａの突起２２と嵌合することが好ましい。それらの結合孔２３及び突起２２は、ジョイント部材１どうしが一体化した状態を安定化させ得るものであればよく、ジョイント部材１の結合素子３をもう一つのジョイント部材のコア２上に配さない状態においては、結合孔２３から突起２２が容易に抜けるものであっても良い。また、突起２２は、結合孔２３に圧入することにより該結合孔に結合し、ある程度の力で引っ張ることにより結合孔２３から引き抜くことが可能なものであっても良い。また、結合孔２３と突起２２とは他の態様で配置されていても良い。また、結合孔２３は、コア２を貫通するものであっても、貫通しないものであっても良い。
【００１６】
本実施形態のジョイント部材１においては、前述のように、底面２ｂに複数の突起部とそれが嵌まる結合孔を有し、底面同士を合体させることにより、ジョイント部材どうしの結合状態が安定化する。そして、ジョイント部材を合体して使用することにより、結合素子を増やすことができる。
また、本実施形態のジョイント部材１においては、図４に示すように、ジョイント部材１の結合素子のいくつかを、合体させた他のジョイント１Ａのおもて側にオーバーハングして棒状部材と結合することができる。そのため、ジョイント部材どうしの結合状態が安定化し、互いの底面の突起部が結合孔に嵌入するためにズレも生じないこととも相まって、ジョイント部材どうしの結合状態が一層安定化する。
また、ジョイント部材１の結合素子を、もう一つの同じジョイント部材のコア上に位置
させた状態下に棒状部材を結合可能であることによって、複数の棒状部材を、合体したジョイント部材からなる連結部の中央部付近にそれらの延長線が集まるように連結することができ、各種形態の立体物を高精度に組み立てることができる。
【００１７】
ヒンジ部４は、コア２と結合素子３との間に形成され、結合素子３のコア２に対する結合角度を可変とするものである。本実施形態においては、ヒンジ部４の存在により、個々の結合素子３を、結合させる棒状部材５の軸方向５Ｌが水平状態よりも上側を向いた状態（図２参照）から、該軸方向５Ｌが水平状態よりも下側に向いた状態（図４参照）まで回動させることができる。
より詳細には、ジョイント部材１は、図４に示すように、個々の結合素子３を、コア２どうしを重ねたもう一つの同一のジョイント部材１のコア上に位置するまで回動させることができ、その状態の結合素子３に、棒状部材５を結合させることが可能である。
【００１８】
図５は、本実施形態のジョイント部材１を、コア２の底面同士を対向させ２つ重ねた状態を示す図であり、図中、符号３Ｂで示す結合素子が、中央に見えるコア２の周囲に設けられている結合素子であり、符号３Ａで示す結合素子が、中央に見えるコア２の底面側に重ねた見えないコアの周囲に設けられている結合素子である。２つのジョイント部材１，１Ａは、図５に示すように、一方のジョイント部材１の結合素子３Ａを、他方のジョイント部材の結合素子３Ｂ、３Ｂ間を通して、該他方のジョイント部材のコア２上に移動させることができる。
【００１９】
本実施形態におけるジョイント部材１は、合成樹脂を原料として、射出成形により一体成形したものであり、ヒンジ部４は、コア２と結合素子３との間に厚みの薄い部分として形成されている。そのため、本実施形態におけるヒンジ部４は、結合素子３を、コア２の底面２ｂ又はそれに平行な面に対して上方向Ｕ及び下方向Ｄに移動させ得るのみならず、コア２と結合素子３との間を僅かにではあるが捻るようにも変形させることができる。そのため、棒状部材５どうしを一層自由な結合角度に連結することが可能であり、組み立て可能な立体形状の幅が一層広がる。
ジョイント部材１は、このような観点から、合成樹脂からなることが好ましい。合成樹脂としては、各種公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィン等が好ましく用いられる。また、ヒンジ部４の厚みＴ４は、コア２の厚みのＴ２の０．５〜３０％が好ましく、１〜１５％がより好ましい。本実施形態におけるヒンジ部４は、図２に示すように、上面側及び下面側のいずれもが断面凹状に形成されている。ヒンジ部４は、上面側及び下面側の少なくとも一方が断面凹状に形成されていることが好ましい。
【００２０】
本発明における結合素子３は、棒状部材５を結合可能なものである。結合素子３に棒状部材５を結合させる方法には特に制限はなく、棒状部材５を係合、螺合、嵌合、圧入又はこれらの２以上の組み合わせからなる方法等によって結合させることができる。具体的な構成としては、棒状部材５の外径よりやや小さい内径の筒状体を設け、該筒状体に棒状部材５を圧入するだけで結合されるようにしても良いし、棒状部材５の端部と結合素子３を構成する筒状体の内面とに螺条を設け、それらの螺合により結合されるようにしても良い。
【００２１】
本実施形態のジョイント部材１における結合素子３は、図６及び図７に示すように、棒状部材５を挿入可能な円筒体３１（筒体）からなり、円盤状のコア２の中央部を中心とする円周上に等間隔に並ぶように形成されている。個々のジョイント部材１には、６個の円筒体３１が形成されている。
【００２２】
また、円筒体３１の内面３２には、棒状部材固定用の突起３３が設けられ、ネジ部５１
を有する棒状部材５を回転させずに挿入するだけで、結合素子３に棒状部材５を固定可能であり、また、棒状部材５を回転させることによって、該突起３３を破壊することなく、該棒状部材５の取り外しが可能である。
【００２３】
より詳細に説明すると、本実施形態の立体形成具は、ジョイント部材１とともに、図７に示す棒状部材５を含んでいる。
図７に示す棒状部材５は、円柱形であり、円筒体３１に挿入される端部にネジ部５１を有する。ネジ部５１は、ジョイント部材１の円筒体３１の内径にほぼ一致する外径を有し、円筒体３１に嵌入される形状を有する。
ジョイント部材１の円筒体３１の内面には、棒状部材５を回転せずに挿入することを許容する一方、挿入された棒状部材５のネジ部５１に係合して、該棒状部材５を回転せずに引き抜くことを阻止する第１の突起３３が設けられている。
第１の突起３３は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、挿入される棒状部材５に押圧されると、挿入方向Ｐの奥側に傾くように変形し、それによって、棒状部材５を回転させずに挿入することを許容する。
また、本実施形態における円筒体３１は、棒状部材５の挿入方向Ｐにおける、第１の突起３３よりも奥に、棒状部材５の回転方向に応じて該棒状部材５を進退させる第２の突起３４を有する。第２の突起３４は、図８（ｃ）に示すように、棒状部材５に押圧されても容易には変形せず、それによって、棒状部材５を回転させずに更に挿入することをは不可能となる。
また、図８（ｃ）に示す状態から、棒状部材５を引き抜こうとしても、棒状部材５のネジ部５１の溝やネジ山に、第１の突起３３が、素材の弾性復元力により係合して、棒状部材５が引き抜かれることが阻止する。
【００２４】
本実施形態における立体形成具においては、棒状部材５が、ジョイント部材１の結合素子３の孔に嵌入する形状であり、結合素子３の挿入部の内面に、第１の突起３３及び第２の突起３４を有し、棒状部材５を差し込むだけで、第１の突起３３がネジ溝の螺条間に挟まり、第２の突起３４が、棒状部材５のそれ以上の挿入を阻止するため、棒状部材５を、簡便に所定の深さまで挿入して固定することが可能である。
しかも、第２の突起３４は、棒状部材５の回転方向に応じて該棒状部材５を進退させるものであるため、図８（ｄ）に示すように、必要に応じて、棒状部材５を第２の突起３４の位置より奥にまで挿入させることも可能であり、その挿入の程度は、棒状部材５の回転により高精度に制御可能である。そのため、ジョイント部材１と棒状部材５の着脱の簡便さと長さ調節の精度の高さを両立させることができる。
本実施形態におけるジョイント部材１は、本発明の結合部材の一実施形態である。本発明の結合部材は、棒状部材の挿入孔を有する限り筒状でなくても良く、筒状又は非筒状の何れの場合においても、その挿入孔に、ジョイント部材１と同様の第１の突起３３及び第２の突起３４を設けることで、棒状部材の結合部材に対する着脱の簡便さと挿入させる深さの精度の高さを両立させることができる等の効果が奏される。
【００２５】
本発明の立体形成具において、両端をジョイント部材１に結合させる棒状部材５は、図７に示すように、長手方向の一方に正ネジであるネジ部、他方に逆ネジであるネジ部を有することが好ましい。そのような棒状部材５を用いると、ジョイント部材の結合素子に両端を嵌入させた状態において、その棒状部材５を、正ネジ方向に対して右向きに回せば、第２の突起３４にネジ溝が噛み込むことで、棒状部材５が結合素子に更にねじ込まれ、同時に反対側の逆ネジは左向きに回転して、同様に棒状部材５が他のジョイント部材の結合素子にねじ込まれる。このように、両端とも結合素子にねじ込まれるために、棒状部材によって形成される立体物の辺の長さが短くなる。また、逆に回したときは、立体物の辺の長さが長くなり、更に回すと両端の結合素子から棒状部材５が外れる。このように、棒状部材５の正と逆のネジ溝切りによって、簡便な着脱に加えて簡便な長さ調節も可能となる
。
【００２６】
上述した実施形態のジョイント部材１は、合成樹脂の射出成形により製造されたものであり、その射出成形の際には、複数の結合素子３を、図１及び図２に示すように、すべて上向きに揃えられている。即ち、すべての結合素子３に関し、結合させる棒状部材５の軸方向５Ｌをコア２の底面２ｂに垂直な一方向に向けた状態として射出成形することができる。一方、射出成形後のジョイント部材１に、棒状部材を固定する際には、結合素子３を、上向きに揃えられた状態から、水平方向や更に反対方向を向くまで、自由な角度に折り曲げて使用することができる。
そのため、ジョイント部材を生産する場合、単純な成形手順（金型動作方向とは別方向のピストン動作などを必要としない）で済み、金型のコストが抑えられ、なおかつ量産にも適している。なお、図６中に符号３５で示す溝は、第１の突起３３と第２突起３４とを結ぶライン上に、金型を構成する一の割型の凸部と他の割型の凸部との衝合面を設定できるようにするために設けた溝である。
【００２７】
本発明の立体形成具によれば、頂点と辺で三角形が構成されるように、平面だけでなく立体構造においても三角形を基本形状として様々な立体構造が形成できる。またその構造を連続、拡張させることで、より複雑な造形ができる。しかし形状の異なる構造物の場合、各頂点から延びる各辺の角度は一定ではなく、一種類の固定ジョイントでは様々な形状には対応できない。また同様に立体物の各辺となる棒状部材の長さが一定であればパターンが画一化され、より変化のある形状を組み立てるためには棒状部材の長さを変える必要がある。
本発明の好ましい実施形態においては、組み上げる形状に応じて「結合素子の角度が可変で、かつ複数の接続方向を選択できるヴァリアブルジョイント（＝Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｊｏｉｎｔ）」と「辺の長さを調節できるスクリュースポーク（＝Ｓｃｒｅｗ  Ｓｐｏｋｅ）」を実現することができ、それによって、１種類のジョイントと１種類の棒状部材で、多様な立体形状の立体物を形成することができ、多目的の立体形成も可能となる。
通常、立体の骨格構造の種類には、図９に示すように、基本的なパターンとして（プラトン立体といわれる）５種類の正多面体がある（正４面体、正６面体、正８面体、正１２面体、正２０面体）。こうした単純な形状の場合、各頂点の棒状部材接続はおよそ６方向以内なので、６個の結合素子がついたジョイント単体のままで組み上げられる。しかし、多面体を複数個繋げた拡張型や種類の違う多面体を合体させる場合には、単体ジョイントでは対応できない接続角度や７個以上の結合素子が必要になる。このような場合には、ジョイント２個を合体させ、最大１２個の結節点とすることで、ほとんどの形状をカバーすることが可能である。
【００２８】
図１０には、本発明の立体形成具で形成可能な立体物の一例が示されており、同図には、正三角錐（正４面体）の骨格構造を４倍に延長した立体構造物が示されている。その立体構造物の連結部６Ａにおいては、単一のジョイント部材１により３本の棒状部材が連結されており、連結部６Ｂにおいては、単一のジョイント部材１により６本の棒状部材が連結されている。他方、連結部６Ｃ（中央の結節点）においては、１２本の棒状部材が連結されているが、該連結部６Ｃにおいては、２個のジョイント部材を合体させて用い、１２個の結合素子によって１２本の棒状部材を連結させている。
このように結合角度と結合数が異なる頂点や結節点でも１種類のヴァリアブルジョイントで対応できる。また、各辺を構成する棒状部材５として、前述したスクリュー棒状部材を用いることによって、結合素子への嵌入の深さを変えることによって、容易に辺の長さが変えられるため、形状を変形させて、より変則的な構造物として組み上げることも可能となる。
本発明によれば、プラトン立体や図９に示すような形状の立体物だけではなく、アルキメデス立体や星型正多面体、また円筒形態、それらの変形や異形、さらにそれぞれの組み
合わせを増殖させることなども可能となり、単純化された部材を用いるにも拘わらず、自由で個性的な構造物を簡便に形成できる。
【００２９】
以上、本発明をその好ましい実施形態を示して説明したが、本発明は、上記の実施形態に制限されることなく種々変更可能である。例えば、コアの周囲に設ける結合素子の数は、少なくとも３個以上であり、６個に代えて、４個、５個、７個又は８個設けても良い。また、射出成形に代えて、３Ｄプリンターや、他の立体造形技術を用いて製造することもできる。また、棒状部材５としては、長手方向の一方と他方に何れも正ネジ又は逆ネジであるネジ部を設けたものを用いることできる。棒状部材としては、中央に連結部を有し、連結部を境とする長手方向の一方と長手方向の他方とを棒状部材の軸周りに独立して回転させ得るもの等を用いることもできる。また、棒状部材には、予め設定した所定の長さに切断できるように切断位置を示す目印を形成することもできる。そのような目印としては、点や線を塗料等で表示しても良いし、ネジ部の途中に点や溝状の凹部を形成しても良い。
【００３０】
本発明の立体形成具は、多様な用途に用いることができ、製造する立体物の用途にも特に制限はない。例えば、本発明の立体形成具は、多様な立体物を形成し得る玩具であっても良いし、玩具以外であっても良い。例えば、自然界に存在する各種の構造や人工的に製造される各種の構造を再現した模型や、新規な構造や形状を研究するための模型を形成するのに用いても良い。また、芸術目的で、美しい形状の立体物を製造するために用いても良いし、実用的な立体物を形成するために用いても良い。
【符号の説明】
【００３１】
１，１Ａ  ジョイント部材
２  コア
２ａ  上面
２ｂ  底面
２１  中央係合孔
２１ａ  係合突起
２２  突起（合体用の突起）
２３  結合孔
３，３Ａ，３Ｂ  結合素子
３１  円筒体
３２  内面
３３  第１の突起
３４  第２の突起
４  ヒンジ部
５  棒状部材
５１  ネジ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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