(57)【要約】【課題】最小限の数の要素を使用して、より大型の様々な３次元および結晶学的な構造体の構築を実現すること。【解決手段】本発明は、複合構造体を組み立てるための要素セットに関し、このセットが、第１長さを有する複数の第１磁性バー要素と、複数の強磁性要素と、第２長さを有する複数の第２磁性バー要素とを備える。前記２つの長さと前記強磁性要素の寸法は、複合構造体、例えば、古典的な結晶学的な構造体を組み立てできるようになっている。【選択図】　　　図７
2004041735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合構造体を組み立てるための要素セットにおいて、それが第１長さを有する複数の第１磁性バー要素と、複数の強磁性要素と、第２長さを有する複数の第２磁性バー要素とを備えることを特徴とする要素セット。
【請求項２】
強磁性要素が対称的な３次元形状を有することを特徴とする、請求項１に記載の要素セット。
【請求項３】
強磁性要素が球形を有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の要素セット。
【請求項４】
第２バー要素の前記第２長さが、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さに対応することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項５】
第２バー要素の前記第２長さが、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さの整分数に対応することを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項６】
前記整分数が対角線の半分（１／２）であることを特徴とする、請求項５に記載の要素セット。
【請求項７】
前記整分数が対角線の３分の１（１／３）であることを特徴とする、請求項５に記載の要素セット。
【請求項８】
前記整分数が対角線の４分の１（１／４）であることを特徴とする、請求項５に記載の要素セット。
【請求項９】
第２バー要素の前記第２長さが、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の半分（１／２）から、前記強磁性要素の主寸法の１つを差し引いた長さであることを特徴とする、請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項１０】
前記主寸法が球体の直径であることを特徴とする、請求項３に従属するときの請求項９に記載の要素セット。
【請求項１１】
前記強磁性要素が、複合図形の頂点として、および前記対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用されることを特徴とする、請求項９または請求項１０に記載の要素セット。
【請求項１２】
前記強磁性要素が、複合図形の頂点として、および複合図形の中心において同一の第２バー要素と結合するような方式で、前記第２バー要素の少なくとも２つの結合要素として使用されることを特徴とする、請求項９から請求項１１までのいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項１３】
前記強磁性要素の主寸法が、複合図形を創出するために使用する角の長さの約
【数１】
2004041735.tif 000009
倍に対応し、前記角の長さが、使用された２つの強磁性要素の中心間の距離であることを特徴とする、請求項１２に記載の要素セット。
【請求項１４】
要素セットが、第１強磁性要素の寸法に対して異なる寸法を有する第２強磁性要素を備えることを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項１５】
前記第２強磁性要素が、図形の対角線に沿って設けた、前記第２バー要素の結合要素として使用される、請求項１４に記載の要素セット。
【請求項１６】
前記第２強磁性要素が、複合図形の中心で結合するような方式で設けた結合要素として使用されることを特徴とする、請求項１４または請求項１５に記載の要素セット。
【請求項１７】
前記第１バー要素が、八角形の断面を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項１８】
前記第２バー要素が、八角形の断面を有することを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項１９】
前記第１バー要素および／または前記第２要素が外面被覆を有し、前記被覆がバー要素の基部を被覆しないことを特徴とする、前記請求項のいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項２０】
前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が、基部の一部または全部を含むことができる外面被覆を有し、前記被覆が好ましくはプラスチック材料からなることを特徴とする、請求項１から請求項１８までのいずれか一項に記載の要素セット。
【請求項２１】
強磁性要素が鋼からなることを特徴とする、請求項１９または請求項２０に記載の要素セット。
【請求項２２】
実質的に例示および説明として、前記請求項のそれぞれの一項に記載の要素セット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は構造体を組み立てるための要素セットに関する。
【０００２】
さらに具体的には、本発明は、異なる適切な寸法を有する磁性要素と、強磁性要素、好ましくは強磁性球体とを使用する上記種類のセットに関する。
【０００３】
特に本セットによって、あらゆる種類の、結晶学的な種類さえも含む、遊戯および教育目的ばかりでなく物体の複製用模型の３次元構造体を組み立てることができる。
【０００４】
【従来の技術】
磁気的に結合可能な要素によって３次元の複合的な形状または構造体を実現できるシステムの存在は既に知られている。特に、英国特許第７２６３２８号で説明されているように、単純なＮＳ（Ｎ／Ｓ）極性ばかりでなく組合せ極性ＮＳＮまたはＳＮＳを有する様々な形状を備える磁性要素、または様々な構造体を創出できる独創的な方式で結合可能な他の要素も存在する。
【０００５】
強磁性要素、すなわちバーと、磁石を内部に埋め込んだ金属球体とからなり、したがって３次元構造体の実現が可能であり、幾つかの結晶学的な形状も表現することができるシステムが知られている。
【０００６】
さらに、すべてが同じ長さを有するバー状の要素であり、それぞれの前記要素が、強磁性のすきまによって分離した両端にそれぞれ１つずつ付着する２つの磁石からなる要素を含む１セットの複数の手段と、複数の強磁性球体からなるシステムが知られている。前記システムによって複合的な３次元構造体を実現することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようする課題は、最小限の数の要素を使用して、より大きな様々な３次元および結晶学的な構造体の構築を実現することに関する。
【０００８】
さらには、本発明の１つの目的は、バー状の要素などの磁気要素と球体などの強磁性要素とを配置して構造的な観点からより安定した組立体を実現し、そのような方式で、より大きくかつより複合的な組立体の組付けを可能にすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
したがって、本発明の目的は複合な構造体を組み立てるための要素セットであり、このセットは、第１長さを有する複数の第１磁性バー要素と、複数の強磁性要素と、第２長さを有する複数の第２磁性バー要素を備える。
【００１０】
特に、前記第１および第２長さは、２つのバー要素のみを使用して、古典的な２次元および３次元構造体の多くを実現できるような方式で決定されている。
【００１１】
本発明によれば、強磁性要素は対称的な３次元形状を有することが好ましい。
【００１２】
本発明によれば、強磁性要素は球形を有することがさらにより好ましい。
【００１３】
さらには、本発明によれば、第２バー要素の前記第２長さを、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さに対応して選択することができる。
【００１４】
さらに本発明によれば、第２バー要素の前記第２長さを、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の長さの整分数に対応して選択することができる。
【００１５】
有利なことに、本発明によれば、前記整分数が対角線の半分（１／２）であり得る。
【００１６】
さらに本発明によれば、前記整分数が対角線の３分の１（１／３）であり得る。
【００１７】
さらには、本発明によれば、前記整分数が対角線の４分の１（１／４）であり得る。
【００１８】
本発明によれば、第２バー要素の前記第２長さが、正方形の角に対応して４つの強磁性要素によって相互に結合された辺としての４つの第１バー要素からなる正方形の対角線の半分（１／２）から、前記強磁性要素の主寸法の１つを差し引いた長さであることが好ましい。
【００１９】
強磁性要素の主寸法は、例えば平行六面体要素において、その幾何学図形の対向する面間の距離の１つによって構成され得る。
【００２０】
有利なことに、本発明によれば、前記主寸法が球体の直径である。
【００２１】
さらに本発明によれば、前記強磁性要素は、複合図形の頂点として、および前記対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用可能である。
【００２２】
さらには、本発明によれば、前記強磁性要素は、複合図形の頂点として、および複合図形の中心において同一の第２バー要素と結合するような方式で、前記第２バー要素の少なくとも２つの結合要素として使用可能である。
【００２３】
本発明によれば、前記強磁性要素の主寸法は、複合図形を創出するために使用する角の長さの約
【数２】
2004041735.tif 000003
倍に対応し、前記角の長さは、使用する２つの強磁性要素の中心間の距離であることが好ましい。
【００２４】
さらには、本発明によれば、上記の要素セットが、第１強磁性要素の寸法に対して異なる寸法を有する第２強磁性要素を備えることができる。
【００２５】
さらに本発明によれば、前記第２強磁性要素が、図形の対角線に沿って設けた前記第２バー要素のための結合要素として使用可能である。
【００２６】
さらには、本発明によれば、前記第２強磁性要素が、複合図形の中心において結合するような方式で設けた結合要素として使用可能である。
【００２７】
本発明によれば、前記第１バー要素が八角形の断面を有することができる。
【００２８】
本発明によれば、前記第２バー要素が八角形の断面を有することができる。
【００２９】
さらに本発明によれば、前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が外面被覆を有することが可能であるが、前記被覆はバー要素の基部を被覆しない。
【００３０】
さらには、本発明によれば、前記第１バー要素および／または前記第２バー要素が、基部の一部または全部を含む外面被覆を有することが可能であるが、前記被覆はプラスチック材料からなることが好ましい。
【００３１】
本発明によれば、強磁性要素が鋼からなることが好ましい。
【００３２】
ここで本発明を、例示目的であって限定する目的ではないが、その好ましい実施形態にしたがって、特に添付の図面の図を参照しながら説明する。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、確定した長さを有する磁気バー１が見られる。前記バーは、金属材料を保護するために、最終的にはポリプロピレンなどのプラスチック材料で被覆可能である。さらに、数値検討する場合を考慮して、このバーは八角形の横断面を有する。
【００３４】
図２では磁気バー１と均等の磁気バー２が見られるが、確定した幾何学的な図形を得るために、それは適切に算出可能な、異なる長さを有することを特徴とする。
【００３５】
図３は、強磁性の結合要素３を示すが、この場合は球形である。前記要素を実現する材料は、例えば、鋼であり得る。
【００３６】
図４を参照すると、４つの球形の結合要素３を角に配して正方形を実現するように結合した４つの磁気モジュール１が見られる。２つの対向する頂点を別の磁気モジュール４によって結合し、したがって同正方形の対角線を実現する。モジュール１の寸法がｌに等しく、結合球体２の半径がｒに等しく、かつモジュール４の長さがａに等しいと想定すると、この説明図を実現するために次の関係式を得る。
【数３】
2004041735.tif 000004
【００３７】
図５は、図１に説明したものと同じ正方形を示すが、４つのモジュール１と４個の球形の結合要素３からなり、単一要素４の半分の長さの２本の要素５からなる対角線を有し、したがって２つのモジュールを有する対角線を創出する。
【００３８】
図６は、図４および５に示したものと同じ正方形を示すが、４つのモジュール１と４つの球形の結合要素３からなり、中心の球形の結合要素３によって結合された２つのモジュール６によって実現した対角線を有する。このような方式で、より複合的な形状を実現することができる。ｂとして示すモジュール６の寸法と、関係するモジュール１の寸法および結合要素３（図３に関して示したものと同じ符号を使用）との間の関係式は次のようになる。
【数４】
2004041735.tif 000005
【００３９】
図７は面心立方体を示すが、その１２の角を８個の球形の結合要素３によって結合されたモジュール１によって実現する。この立方体のそれぞれの角は、同一のモジュール７によって同立方体の中心に設けた、さらに１つの結合要素３で結合されている。モジュール１によって創出された角の長さｌと、結合要素３の球体半径の寸法ｒと、この立方体の中心にある頂点を結合する要素７の、ｃで示す寸法との間の関係式は次のようになる。
【数５】
2004041735.tif 000006
【００４０】
理想的な立方体の絶対的な寸法を考慮することを望む場合は、結合要素の仕上げ寸法を考えに入れて、その総寸法２ｒを差し引いてバーの長さａおよびｃを得ることで十分である。このようにして同立方体に関しては、角の距離と立方体の中心の間における比率は
【数６】
2004041735.tif 000007
に等しい。そうせずに、すべての頂点に使用するべき単一の球体の寸法を知りたい場合および絶対的な寸法が結果として決定されるようにしたい場合は、単一の球体は、この数値検討した構造体に対応する理想的な立方体の絶対的な角の長さの
【数７】
2004041735.tif 000008
倍に等しい直径を有することになる。
【００４１】
モジュール１のみを使用してこの面心立方体を実現できるばかりでなく、異なる直径を有する球形の結合要素３を使用しても、この面心立方体を実現することができる。
【００４２】
本発明によって、遊戯または学習用の組立体を実現し、最小限の数の要素によって結晶学的な構造を表現し、同構造をより強靱にするばかりでなく、複合要素を実現するために使用するべき要素の数に対して経済的な利点も得る。
【００４３】
本発明を、例示的にしかし限定するためではなく、その好ましい実施形態にしたがって説明してきたが、添付の特許請求の範囲に記載されている関連範囲から逸脱することなく、修正および／または変更を導入し得ることを当業者なら理解するはずである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるセットの第１磁気バーを示す図である。
【図２】本発明によるセットの、第１磁気バーよりも短い長さを有する第２磁気バー要素を示す図である。
【図３】本発明によるセットの球形の強磁性材料要素を示す図である。
【図４】単一のモジュールによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。
【図５】２つのモジュールによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。
【図６】２つのモジュールと１つの球形の結合ブロックによって実現した対角線を有する正方形を示す実現図である。
【図７】面心立方体を示す実現図である。
【符号の説明】
１　磁性バー要素
２　磁性バー要素
３　強磁性の球形結合要素
４　磁性バー要素
５　磁性バー要素
６　磁性バー要素
７　磁性バー要素
【図１】
2004041735.tif 000010
【図２】
2004041735.tif 000011
【図３】
2004041735.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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