(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多面体形状に形成された複数の立体モジュールと、当該立体モジュールを互いに連結する連結部材とから構成されており、
前記立体モジュールの外縁となる輪郭部位には、前記連結部材の一部と係合する係合手段が設けられており、
前記連結部材は、前記立体モジュールの輪郭部位に設けられた係合手段と係合する被係合部を有したものであり、
前記立体モジュールは、近接した輪郭部位である２辺同士と、当該近接した２辺同士を間に挟んで対向する離間した輪郭部位にある２辺をそれぞれ連結するようになっており、
少なくとも前記離間した輪郭部位にある２辺を連結する連結部材は、両端に前記被係合部を設けた軸部材を有しており、
前記離間した輪郭部位となる、斜め上方に連結する立体モジュールの上縁と下方の立体モジュールの上縁とを、軸部材に張力が生じるように前記連結部材によって連結したことを特徴とする立体モジュール連結体。
【請求項２】
前記係合手段は、前記立体モジュールの輪郭部位となる辺全体に亘って形成されたスリットであり、
前記被係合手段は、前記スリットの幅よりも大きい外形寸法を有する球体等の膨出体であることを特徴とする請求項１記載の立体モジュール連結体。
【請求項３】
前記スリットは、前記立体モジュールの側面を構成する多角形パネルの端縁によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の立体モジュール連結体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連結して遊ぶブロックおもちゃ、照明器具、家具、建築物等に応用可能な立体モジュールの連結体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１記載のグラフィックパネルの連結装置が知られている。当該特許文献１記載の連結装置は、方形枠体の４カ所の角に連結用の連結筒を形成し、当該連結筒どうしをボルト・ナットで固定することにより、多数の方形枠体を２次元平面内で展開させるものである。当該連結装置は、方形枠体が他の方形枠体を直接支える構造であるから、方形枠体を中空に浮いたように設けようとした場合には、必ず中空に浮いた方形枠体の下、側面もしくはこれよりも一個分高い位置に支持用の他の方形枠体等が設けられている必要がある。
例えば図７（ａ）に示すように、上方に向かって積み重ねられた方形枠体１０１、１０２の横方向に方形枠体１０４を張り出させようとすると、当該方形枠体１０４の張り出しのためには真横に支えとなる方形枠体１０３が必要となる。さらに、当該方形枠体１０４から斜め上方に向かって方形枠体１０６を張り出させようとすると、当該方形枠体１０６の張り出しのためには真横に支えとなる方形枠体１０５が必要となる。方形枠体１０４と方形枠体１０６の横に支えとなる方形枠体が無い場合には、図７（ｂ）に示すように方形枠体１０４と方形枠体１０６が回転してしまうことになる。したがって、横方向に張り出すように方形枠体を設ける場合には、必ず当該張り出す方形枠体の横又は高い位置に支えとなる他の方形枠体が必要となるものである。
【特許文献１】実用新案登録第２５４４１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前述したように、従来のグラフィックパネルは、上方および斜め上方に向かって展開させるように積み上げる場合に、支持用の方形枠体を多数必要とするものであるから全体として角張った重い印象の造形物を構成するものである。また、従来のグラフィックパネルの連結は、方形枠体を同一平面内で積み上げる２次元平面内のみの展開に限られていた。
本願発明は当該事情に鑑み発明されたものであって、単に２次元方向への積み上げのみならず、３次元方向にも展開可能な拡張性が高い立体モジュール連結体およびその構成要素を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために本願発明は下記の構成を備えることを特徴とする。すなわち、
多面体形状に形成された複数の立体モジュールと、当該立体モジュールを互いに連結する連結部材とから構成されており、
前記立体モジュールの外縁となる輪郭部位には、前記連結部材の一部と係合する係合手段が設けられており、
前記連結部材は、前記立体モジュールの輪郭部位に設けられた係合手段と係合する被係合部を有したものであり、
前記立体モジュールは、近接した輪郭部位である２辺同士と、当該近接した２辺同士を間に挟んで対向する離間した輪郭部位にある２辺をそれぞれ連結するようになっており、
少なくとも前記離間した輪郭部位にある２辺を連結する連結部材は、両端に前記被係合部を設けた軸部材を有しており、
前記離間した輪郭部位となる、斜め上方に連結する立体モジュールの上縁と下方の立体モジュールの上縁とを、軸部材に張力が生じるように前記連結部材によって連結したことを特徴とする立体モジュール連結体。
【０００５】
また、請求項２記載の発明は、以下の構成を備えてなるものである。すなわち、
前記係合手段は、前記立体モジュールの輪郭部位となる辺全体に亘って形成されたスリットであり、前記被係合手段は、前記スリットの幅よりも大きい外形寸法を有する球体等
の膨出体であることを特徴とする請求項１記載の立体モジュール連結体。
【０００６】
また、請求項３記載の発明は、以下の構成を備えてなるものである。すなわち、
前記スリットは、前記立体モジュールの側面を構成する多角形パネルの端縁によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の立体モジュール連結体。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明に係る立体モジュール連結体は、例えば基本単位となる正６面体モジュールの輪郭を構成する１２の辺に係合手段を設け、当該係合手段を連結部材を介して連結する構造を採用したことにより、平面的な２次元方向に積み上げるのみならず、３次元方向にも展開するように連結することが可能となっている。
また、斜め上方に向かって立体モジュールを連結する場合であっても、当該斜め上方に向かって延びるように設けられる立体モジュールを支持するために他の立体モジュールを必要としないものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本願発明の一実施の形態を図を用いて説明する。図１は、本願発明に係る立体モジュール連結体を構成する立体モジュールの一例を表した外観斜視図であり、１は構成単位である立体モジュールとしての正六面体モジュール（以下「モジュール」という）を表している。また、図２（ａ）はモジュール１の側面図、図２（ｂ）はモジュール１のＡ−Ａ’線断面を表している。
モジュール１は、正六面体として形成されており、全ての側面は同一形状の正方形パネルＰ（Ｐ１〜Ｐ６）によって形成されている。当該モジュール１を構成する各正方形パネルＰは、各側面の延長面が交差する仮想的な外形線よりも一回り小さい大きさの正方形となっており、各正方形の４カ所の頂点部分は直線または曲線で面取りされた形状となっている。
【０００９】
前記正方形の各パネルＰ１〜Ｐ６は、内部に設けられたフレーム２に一体成型または接着等の手法により取り付けられ、立方体としての側面を形成している（図２参照）。また、本実施の形態においては、パネルＰ１〜Ｐ６およびフレーム２は肉厚１ｍｍ程度の合成樹脂板によって形成されており、モジュール１としては、外形が一辺５ｃｍ程度の中空で軽量な立方体として形成されている。
前述したように、各パネルＰ１〜Ｐ６は、立方体としての仮想的な外形線よりも小さく形成されているので、隣接するパネル間（Ｐ１とＰ２の間、Ｐ２とＰ３の間、Ｐ３とＰ４の間、Ｐ４とＰ１の間、Ｐ５とＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４との間、Ｐ６とＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４との間）には、一定の幅のスリットＳが形成されている。
また、前記各パネルを固定するフレーム２は、各パネルＰ１〜Ｐ６の外縁から所定距離離れた内側部分で各パネルの裏面に結合されているので、各スリットＳ近傍の内側には空間４が形成されている。また、立方体の頂点となる６カ所の頂部は、角が面取りされたパネルＰ１〜Ｐ６の交点となっているので、スリットＳの幅寸法よりも開口径が大きい孔部３が形成されている。当該孔部３は、前記空間４内部まで連通しており、後述する連結部材に設けた球体を空間４内に入れるための開口部となっている。
【００１０】
図３は連結部材５の外観を表したものであり、図３（ａ）は連結部材５の正面図、図３（ｂ）は連結部材５の底面図である。
本実施の形態に用いる連結部材５は、軸部材である棒状の軸６の両端に２個一対の膨出部である球体７を設けた構造となっている。軸６には、紐、ロープ、ワイヤといった柔軟性があり、かつ所定の引っ張り強度のある部材が用いられる。なお、軸６には、必要に応じて、合成樹脂、金属等の剛性のある棒状体として、引っ張り強度とともにある程度の圧縮強度のある部材を用いてもよい。これらの部材は、モジュールの大きさ、重量、モジュ
ール組立体の形状等によって最適なものが選択される。
軸６の両端には、軸６の長手方向と直交する方向に沿って並んだ２個の球体７が強固な結合部８によって一体的に設けられている。球体７の直径は、モジュール１に形成した前記スリットＳの幅よりも大きくかつ孔３よりも小さく形成されるとともに、球体７の取付部近傍の結合部８の部分は、括れ部９としてスリットＳの幅よりもやや小さい外径に形成されている。また、軸６の付け根部分となる結合部８の中央部分は、前記スリットＳの幅寸法よりも大きく形成されており、スリットＳ内に入り込まないようになっている。
当該球体７、括れ部９を有した結合部８の形状によって、連結対象となる２つのモジュール同士の角部が適正位置に連結され保持されるようになっている。
【００１１】
図４は、連結される２個のモジュール１（１ａ、１ｂ）の連結状態の一例を説明するための説明図（断面図）であり、連結に使用する連結部材５に主として張力が作用する場合を示したものである。なお、同図に示したモジュール１ａは、モジュール１ｂの連結によって倒れないものと仮定して説明を行う。また、図４に示した例は、モジュール１ａの右斜上方に、同一形状のモジュール１ｂを連結した状態を表している。当該連結例は、２つのモジュールのみを表しているが、同様の連結を繰り返すことにより、複数のモジュールを同一平面内に限らず多方向に対して多数連結することができるものである。
モジュール１ａ、１ｂは、第１に立方体の輪郭部を構成する１２個の辺の内の一つの辺を互いに近接させた状態で結合するようになっている。前述したように、各辺には、連結部材５の一端に設けられた球体７が抜け出ない幅のスリットＳが設けられており、モジュール１ａとモジュール１ｂの辺部分に設けられた係合手段としてのスリットＳ同士を対向させて、当該スリットＳ部分に連結部材５ｂの一端に設けた一対の球体７ａと７ｂをそれぞれ保持させることにより、モジュール１ａとモジュール１ｂの近接部分を分離させないようになっている。
【００１２】
前記連結部材５による連結は、通常、２個の連結部材５が並列配置（図４に示した例では紙面奥行き方向に並んで配置）で使用されものであり、それぞれスリットＳ上において所定の間隔を隔てて配置されるようになっている。
前述のように、近接した２辺部分の対向するスリット同士を結合する連結部材５の結合部８は、両端に括れ部９を介して球体７ａおよび７ｂを有しており、当該括れ部９がスリットＳに挟持されるように球体７ａおよび７ｂが空間４内に保持され、かつ結合部８が空間４内に入り込まないようになっている。また、球体７ａおよび７ｂは、スリットＳに沿って移動可能であり、適切な位置に配置できるようになっている。なお、スリットの内面等に複数の小突起等による移動阻止手段を設けて、球体７ａおよび７ｂのスリット上の移動を適度な拘束力をもって阻害し、適切な位置に止まらせるようにすることができる。
さらに、図４の例では、モジュール１ａとモジュール１ｂの近接した２辺部分（α部分）の結合に、図３（ａ）に示した軸６の両端に各一対の球体（球体７ａと７ｂおよび球体７ｃと７ｄ）を設けた連結部材５ｂを用いた場合を表している。しかし、近接した２辺同士のみを結合するには、自由端となる側の球体（７ｃ、７ｄ）と当該球体を支持する軸６は必要がない。したがって、当該近接した辺同士のみを結合させる場合、一対の球体（７ａ、７ｂ）のみを有した連結部材を形成し用いてもよい。
【００１３】
図４のα部分におけるモジュール１ａとモジュール１ｂの結合は、立方体を縦横整列させて積み上げた場合と同様に、各立方体の角同士が接する位置関係となるように位置が定められている。言い換えると、モジュール１ａとモジュール１ｂの仮想的な角同士が接するような位置関係となっている。当該仮想的な角部分は実際には空間であり、当該空間部分に連結部材の結合部が位置している。
【００１４】
第２に、前記α部分において近接した２辺を結合した後、当該α部分を間に挟んで離れて対向する各モジュール１ａとモジュール１ｂの２辺（β、γ）を連結部材５ａによって
結合する。この結合の場合にも、２個の連結部材５ａを間隔を隔てて並列配置するようになっている。
図４の例では、連結部材５ａの一端に設けられた球体７ｅがモジュール１ａの辺γに形成されたスリットによって保持され、他端に設けられた球体７ｆがモジュール１ｂの辺βに形成されたスリットによって保持される。球体７ｅと球体７ｆを連結する軸は対辺間を結ぶモジュールの対角線と略同じ長さを有している。
αで示した部位によってモジュール１ａに接続されたモジュール１ｂは、上端の辺βに於いて連結部材５ａによって引っ張られ、モジュール１ａと同一の姿勢を維持するようになっている。すなわち、連結部材５ａに張力を作用させることでモジュール同士を結合させている。以下、同様に図４に示した連結構造を繰り返すことで、図５に示すような立体的な連結体を形成することができる。
【００１５】
図５に示したモジュールの連結例を説明する。
図５は、最下部に２個のモジュール２１、２２をモジュール一個分の間隔を隔てて配置し、モジュール２１、２２に対する斜め上方の第２段目にモジュール２３、２４を設けている。
モジュール２３は、モジュール２１およびモジュール２２と近接する下面の２辺において、２本の連結部材４１の下端および２本の連結部材４２の下端によって連結されている。また、モジュール２３は、モジュール２１およびモジュール２２上面の各辺に連結されたそれぞれ２本並列に設けられる連結部材４３および４４の上端と連結されている。
モジュール２４は、モジュール２２と近接する下面の１辺において、連結部材４４の下端によって連結されている。また、モジュール２４は、モジュール２２上面の他の１辺に連結された２本並列に設けられる連結部材４２の上端と連結されている。
【００１６】
モジュール２３の斜め上方には、第３段目としてモジュール２５が設けられている。近接するモジュール２３上面とモジュール２５の下面は２本の連結部材４５の下端によって連結され、さらに下端がモジュール２３上面の一辺に連結された連結部材４６の上端がモジュール２５上面の一辺に連結されている。すなわち、連結部材４５と連結部材４６によって、モジュール２５がモジュール２３に連結されている。さらに、モジュール２５の斜め上方には、前述したのと同様の構造により、第４段目としてモジュール２７が連結部材４７、４８によって連結されている。
また、モジュール２７の斜め上方には、前述したのと同様の構造により、第５段目としてモジュール２９が連結部材４９、５０によって連結されている。図示した例は、モジュール２７の連結方向が、他のモジュール２３、２５、２７の連結方向と、角度が９０度異なるようになっている。このように、本願発明に係る立体モジュールの連結方向は平面的な一方向のみではなく、角度の異なる直角方向に対しても積み上げることが可能になっている。
【００１７】
同様に、他方のモジュール２４の斜め上方には、第３段目としてモジュール２６が連結部材５１、５２によって連結されている。さらに、モジュール２６の斜め上方には、第４段目としてモジュール２８が連結部材５３、５４によって連結されている。このように、モジュール２６とモジュール２８の連結は、前記モジュール２９の場合と同様に角度を異ならせたものであり、平面的な一方向のみではなく角度を直角方向に変えて積み上げていくことが可能となっている。
【００１８】
以上説明したモジュールおよび連結部材の構造は、近接した辺同士を連結し、当該近接した２辺を間に挟んで対向する離間した２辺間の連結によって、主として連結部材に張力を作用させるように構成したことを特徴とするもである。すなわち、連結した近接２辺を下側にして離間した２辺を連結すると、連結部材に発生する張力によって下方に回転しようとする立体モジュールとバランスを取るようになっているものである。
【００１９】
なお、前述した例は、主として連結部材の軸に張力を作用させるように構成した例であるが、次に示すように、主として連結部材に圧縮力を作用させるように構成することもできる。この際、連結部材を構成する軸には長手方向に対して圧縮力が作用するため、連結部材には当該圧縮力によって極端な変形を起こさない程度の剛性が必要とされる。
図６は、近接した辺同士を連結させながら上方に積み上げた立体モジュール（６０、６１、６２、６３）を表している。なお、最下部の立体モジュール６０は、説明の都合上倒れないように固定されているものと仮定する。
立体モジュール６０と６１は、前述したのと同様の構造の連結部材７０と７１によって連結されている。すなわち、立体モジュール６０と６１の近接２辺が連結部材７０下端の一対の球体によって連結され、立体モジュール６０上面の一辺と立体モジュール６１上面の一辺が連結部材７１の両端によって連結されている。
【００２０】
次いで、立体モジュール６１の斜め上方には、立体モジュール６２が連結されている。立体モジュール６１と６２の近接２辺は、連結部材７１上端の一対の球体によって連結され、立体モジュール６０上面と立体モジュール６１下面とを連結する一対の球体を下端に有した連結部材７０の上端が立体モジュール６２下面の一辺に連結されている。この場合、連結部材７０の軸に作用する力は圧縮力であり、当該圧縮力が立体モジュール６１と６２の近接２辺を中心として下方に回転しようとする立体モジュール６２を支えるようになっている。
【００２１】
さらに、立体モジュール６２の斜め上方には、立体モジュール６３が連結されている。立体モジュール６２と立体モジュール６３の近接２辺は、軸部材の無い一対の球体７４を膨出部７３の両端に設けた構造の連結部材７５によって連結されている。そして、当該連結部材７５によって連結した立体モジュール６２と立体モジュール６３の近接２辺を間に挟むように、立体モジュール６２下面の一辺と立体モジュール６３下面の一辺が、両端に連結用の一対の球体を設けた連結部材７２が設けられており、当該連結部材７２が立体モジュール６３の下方への回動を支えるようになっている。
以上説明した連結部材７０、７２による連結構造は、連結部材に主として張力ではなく圧縮力を作用させるように各立体モジュールを連結させたものである。
【００２２】
各連結モジュールは、直上に向かって積み上げることを妨げるものではないが、主として近接する２辺を対角線方向に沿って結合し、当該近接する２辺を挟む上方若しくは下方に長手状の連結部材を配置することで、連結部材に張力若しくは圧縮力を作用させ、各連結モジュールに作用する力のバランスを取り、立体的な造形物を形成するようになっているものである。
以上説明した立体モジュール連結体は、一辺が５cm程度の軽量な立体モジュールを使用したブロックおもちゃや、インテリアとしての立体造形物として利用しても良い。また、内部に光源を収容して照明器具としてもよい。さらに、前述した基本原理を用いて、家屋等の建築物として構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本願発明は、ブロックおもちゃや、インテリアとしての立体造形物、照明器具、建築物等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】立体モジュールの外観斜視図である。
【図２】立体モジュールの正面図および断面図である。
【図３】連結部材の正面図および底面図である。
【図４】立体モジュールの連結原理を説明するための説明図である。
【図５】立体モジュールの連結例を説明するための説明図である。
【図６】立体モジュールの他の連結原理を説明するための説明図である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  立体モジュール（モジュール）
２  フレーム
３  孔部
４  空間
５  連結部材
６  軸
７  球体
８  結合部
９  括れ部
Ｐ（Ｐ１〜Ｐ６）  パネル
Ｓ  スリット
【図１】
0004773892.tif 000002
【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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