(57)【要約】【課題】複数の構成要素を結合して任意の角度に容易に回転できるとともに、設定した任意の角度に固定することが簡単な操作で確実にでき、固定した後は簡単にはずれない小型で低価格な結合要素を有する組立構造体を提供する。【解決手段】ナット１７を回転補助具により第１の方向に回転させると、ナット１７の環状部１７ｃと固定ジョイント１３との間で環状部材３３を介して複数の内側プレートと複数の外側プレートを交互に配設してなる積層構造２９を押圧し、固定ジョイント１３に対するセレーション１５の回転を阻止し、反対方向に回転すると、ナット１７の環状部１７ｃと固定ジョイント１３との間の環状部材３３を介した積層構造２９に対する押圧が解除されて固定ジョイント１３に対してセレーション１５を自在に回転できる。【選択図】図４
2005058432.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の構成要素をそれぞれに形成された孔に結合要素を挿入して結合することにより任意の構造物を組み立て得る組立構造体であって、
前記結合要素は、
所望の構成要素の孔に固定的に嵌合される固定連結手段と、
この固定連結手段の端面に対して端面が直接または間接的に当接して配設されるとともに、他の構成要素の孔に固定的に嵌合され、内周面に内側凹部が形成された環状の連結手段と、
この環状連結手段に嵌合して固定連結手段に対し直接または間接的に固定され、外周面に外側凹部が形成された中軸連結手段と、
この中軸連結手段に嵌合し、中軸連結手段の外側凹部に係合する内側突起部が内周部に形成された複数の環状の内側プレートと、
前記複数の内側プレートの各々の間に交互に挟まれて積層構造に配設されるように中軸連結手段に嵌合し、環状連結手段の内側凹部に係合する外側突起部が外周部に形成された複数の環状の外側プレートと、
突起部が前記積層構造の一方の端面に当接するように中軸連結手段の端部に取り付けられ、第１の方向に回転させた場合、前記突起部と固定連結手段との間で直接または間接的に前記積層構造を押圧して固定連結手段に対する環状連結手段の回転を阻止し、第２の方向に回転させた場合、固定連結手段に対する環状連結手段の回転を可能とする回転操作手段と
を有することを特徴とする組立構造体。
【請求項２】
前記固定連結手段と環状連結手段との間の間隔をあけるために固定連結手段と環状連結手段との間に配設されるスペース用連結手段を有することを特徴とする請求項１記載の組立構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の構成要素をそれぞれに形成された孔に結合要素を挿入して結合することにより任意の構造物を組み立て得る組立構造体に関し、更に詳しくは、子供や人の成長に合わせて創造力を養いながら発展的に子供から大人まで自由に楽しみ遊びつつ使用でき、実用性も兼ね備えた任意の構造物を組み立てることができる組立構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
子供や人の成長に合わせて創造力を養いながら発展的に子供から大人まで自由に楽しく遊びつつ使用でき、実用性も兼ね備えた任意の構造物を近年のバーチャルなものとしてでなく、手足を使いながら組み立てることができるような例えば組立玩具、教育玩具や実用玩具のような組立構造物のようなリアルなものの出現が高く要望され提案されている。
【０００３】
また、このような組立構造体を使用する子供や人の成長や熟練とともに組み立てられる構造物も成長していき、完成した構造物は玩具としてだけでなく、実用性も兼ね備えていて、例えば二輪車やテーブル、椅子などとして組み立てられた組立構造体は実生活でも二輪車、テーブル、椅子として実際に使用でき、しかも完成して使用した構造物が人の成長などにより不要となったり、飽きたら元に分解して、更に新規な別の構造物として継続的に使用して組み立てることができ、新たに喜びを得ることができるような奥の深い組立構造体が要望され提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００２−２２６６００号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した組立構造体は、構成要素を複数、結合要素で結合して構成される。この結合要素で結合される複数の構成要素は、所望の組立構造体を作るために、例えば直角とか６０度とかの任意の角度で互いに結合されるように結合要素を介して任意の角度に回転でき、かつ任意の角度に回転させた後、その角度で確実に固定されることを比較的簡単な操作で簡単に行われる機能が要求される。しかしながら、従来、複数の構成要素を結合するには、例えばねじ回しを使用するなどのように比較的面倒臭い操作が必要である上に、任意の角度への回転操作のために比較的強い力が必要であり、操作が簡単でないなどという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、複数の構成要素を結合して任意の角度に容易に回転できるとともに、設定した任意の角度に固定することが簡単な操作で確実にでき、固定した後は簡単にはずれない小型で低価格な結合要素を有する組立構造体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の本発明の組立構造体は、複数の構成要素をそれぞれに形成された孔に結合要素を挿入して結合することにより任意の構造物を組み立て得る組立構造体であって、前記結合要素が、所望の構成要素の孔に固定的に嵌合される固定連結手段と、この固定連結手段の端面に対して端面が直接または間接的に当接して配設されるとともに、他の構成要素の孔に固定的に嵌合され、内周面に内側凹部が形成された環状の連結手段と、この環状連結手段に嵌合して固定連結手段に対し直接または間接的に固定され、外周面に外側凹部が形成された中軸連結手段と、この中軸連結手段に嵌合し、中軸連結手段の外側凹部に係合する内側突起部が内周部に形成された複数の環状の内側プレートと、前記複数の内側プレートの各々の間に交互に挟まれて積層構造に配設されるように中軸連結手段に嵌合し、環状連結手段の内側凹部に係合する外側突起部が外周部に形成された複数の環状の外側プレートと、突起部が前記積層構造の一方の端面に当接するように中軸連結手段の端部に取り付けられ、第１の方向に回転させた場合、前記突起部と固定連結手段との間で直接または間接的に前記積層構造を押圧して固定連結手段に対する環状連結手段の回転を阻止し、第２の方向に回転させた場合、固定連結手段に対する環状連結手段の回転を可能とする回転操作手段とを有することを要旨とする。
【０００７】
また、請求項２記載の本発明の組立構造体は、前記固定連結手段と環状連結手段との間の間隔をあけるために固定連結手段と環状連結手段との間に配設されるスペース用連結手段を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転操作手段を第１の方向に回転させた場合、複数の内側プレートと複数の外側プレートを交互に配設してなる積層構造が回転操作手段の突起部と固定連結手段との間で押圧されて固定連結手段に対する環状連結手段の回転を阻止し、第２の方向に回転させた場合、積層構造の押圧が解除されて固定連結手段に対する環状連結手段の回転を可能とするので、固定連結手段に所望の構成要素を嵌合し、環状連結手段に他の所望の構成要素を嵌合することにより両構成要素は互いに任意の角度に自在にかつ比較的弱い力でも容易に設定できる。また美観的にも他の構成要素と違和感が無く、優れている。さらに、この設定後は例えば強い力が加わっても両構成要素はその設定角度で緩んだりずれることもなく、確実にかつ簡単な操作で固定できる。このように、比較的弱い力で容易に固定でき、固定した後は簡単に外れない、小型で低価格な結合要素により所望の構造物を自在に構成することができる。
【０００９】
また、本発明によれば、固定連結手段と環状連結手段との間にスペース用連結手段を配設するので、固定連結手段と環状連結手段との間の間隔を任意にあけることができ、固定連結手段に嵌合された構成要素と環状連結手段に嵌合された構成要素との間の間隔を任意のあけた所望の構造物を自在に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の組立構造体は、複数の構成要素を結合することにより、子供の成長に合わせて創造力を養いながら発展的に子供から大人まで自由に使用でき、実用性も兼ね備えた例えば椅子や自転車などの任意の構造物を組み立てることができるものであるが、この複数の構成要素を結合するための結合要素である結合ユニットは、この結合ユニットで互いに結合された複数の構成要素が所望の構造物を構成できるようにするために互いに任意の角度に設定できるように結合ユニットを軸として回転できることが必要であるとともに、また任意の角度に設定した後はこの角度で確実に固定されることが必要である。
【００１１】
従って、本発明の組立構造体の結合要素は、複数の内側プレートとが側プレートとを交互に配設して構成される積層構造を有し、この積層構造を構成する内側プレートと外側プレートを緩く積層して構成要素を回転し易くしたり、または緊密に密接させて摩擦を増大し構成要素が回転しないように固定し、これにより所望の構造物を容易に構成できるようにしている。
【実施例１】
【００１２】
図１（ａ）は、それぞれ本発明の実施例１に係わる組立構造体の一例を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、この組立構造体に使用され、結合ユニットを回転させて結合を締め付けたり、緩めたりするための回転補助具を示す斜視図である。
【００１３】
なお、回転補助具７を含め組立構造体１は、樹脂（ナイロン樹脂、アセタール樹脂、ＰＥＴ等）および金属（アルミニウムおよびその合金、ステンレス等）がその機能により適宜用いられる。
【００１４】
図１（ａ）に示す組立構造体１は、構成要素である孔付き基本ブロック３ｘ、３ｙを一例として２個使用し、それぞれに形成された孔に結合ユニット５を挿入して両孔付き基本ブロック３を結合して構成され、結合ユニット５を後述するように一方の方向に回転して締め付けた場合には、結合ユニット５で結合された２個の孔付き基本ブロック３は実線で示す状態に固定されるが、結合ユニット５を逆方向に回転して緩めた場合には、２個の孔付き基本ブロック３は結合ユニット５を軸として自由に回転でき、同図の例では、一方の孔付き基本ブロック３ｙを矢印１０１で示すように点線の位置まで回転した場合を示している。
【００１５】
図１（ｂ）に示す回転補助具７は、結合ユニット５の上端部に設けられているナット１７の４個の孔１７ａに嵌合する４本のピン７ａを有し、この４本のピン７ａをナット１７の４個の孔１７ａに嵌合して回転することにより、結合ユニット５のナット１７を回転し易くしているものである。すなわち、結合ユニット５のナット１７の孔１７ａに回転補助具７のピン７ａを嵌合して一方の方向に回転すると、結合ユニット５は後述するように締め付けられ、反対方向に回転すると、結合ユニット５は緩められるようになっている。
【００１６】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ図１に示した組立構造体１に使用されている結合ユニット５の斜視図およびこの結合ユニット５においてナット１７を取り外した場合の分解斜視図である。図２（ａ）に示すように、結合ユニット５は、円盤状のフランジ１１の上に固定連結手段である固定ジョイント１３が取り付けられ、この固定ジョイント１３の上に環状連結手段であるセレーション１５が配設され、このセレーション１５の上に前記ナット１７が設けられている。
【００１７】
また、図２（ｂ）に示すように、結合ユニット５のナット１７は、取り外せるようになっているが、同図からわかるように、セレーション１５の中には中軸連結手段であるフリージョイント１９が挿入され、このフリージョイント１９の中心から上方に突出している突起部１９ｄの周囲にねじ部１９ａが形成され、このねじ部１９ａに対してナット１７の中央に形成された孔部の内周面に形成されているねじ部１７ｂが螺合するようになっている。更に、固定ジョイント１３およびセレーション１５は、それぞれの外周面に多数の縦溝状の凹凸部１３ａおよび１５ａが形成されている。
【００１８】
図３は、孔付き基本ブロック３を示す斜視図である。この孔付き基本ブロック３は、結合ユニット５の固定ジョイント１３またはセレーション１５が嵌合する孔３ａが３個形成され、この孔３ａの数に応じた長さを有する瓢箪形の細長く、少し厚手の板状に形成されている。孔３ａの内周面には、固定ジョイント１３およびセレーション１５の外周面に形成された凹凸部１３ａ、１５ａにスプライン嵌合する多数の縦溝状の凹凸部３ｂが形成されている。すなわち、孔付き基本ブロック３の孔３ａに固定ジョイント１３またはセレーション１５を嵌合させると、孔３ａの内周面の凹凸部３ｂに対して固定ジョイント１３の凹凸部１３ａまたはセレーション１５の凹凸部１５ａがスプライン嵌合し、図１（ａ）に符号１０１で示したように、孔付き基本ブロック３を回転させた場合には、この孔付き基本ブロック３の回転とともに固定ジョイント１３またはセレーション１５も回転するようになっている。なお、同図に示す孔付き基本ブロック３は、構成要素の一例であって、その孔３ａの数、大きさ、形状も同図のものに限定されるものでなく、種々のものがある。なお、同図に示す孔付き基本ブロック３は、例えば長さが約３０ｃｍ、孔３ａの直径が約５ｃｍである。
【００１９】
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ孔付き基本ブロック３の孔３ａに嵌合された結合ユニット５のナット１７を取り除いた上面を示す上面図およびナット１７が取り付けられている結合ユニット５の、図４（ａ）でＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、セレーション１５内に挿入されたフリージョイント１９の外周面には外側凹部１９ｂが４個円周方向に均等に形成されるとともに、これらの外側凹部１９ｂの間のフリージョイント１９の中程の突起部１９ｄの周囲には４個の孔１９ｃが同様に円周方向に均等に形成され、この孔１９ｃにはフリージョイント１９を固定ジョイント１３に固定するためのねじ２１が挿入されている。また、セレーション１５の内周面には、内側凹部１５ｂが４個円周方向に均等に形成されている。
【００２１】
図４（ｂ）に示すように、前記ねじ２１は、フリージョイント１９の孔１９ｃを貫通し、更にフリージョイント１９と固定ジョイント１３との間に設けられているカラー２４を貫通して、固定ジョイント１３に固定され、このカラー２４によりフリージョイント１９とセレーション１５との間にガタが発生しないようにしている。また、フランジ１１は、固定ジョイント１３に対してねじ２３で固定されている。このねじ２３はねじ２１と同様にフランジ１１の円周方向に均等に４個取り付けられている。
【００２２】
また、フリージョイント１９とセレーション１５との間のフリージョイント１９には後述する複数の外側プレートと複数の内側プレートとからなる積層構造２９が嵌合されている。この積層構造２９は、詳しくは、図５（ａ）に分解斜視図として示すように、複数の外側プレート２５と複数の内側プレート２７とをフリージョイント１９に順次重ねるように嵌合させ、図５（ｂ）に示すような積層構造２９に構成する。更に、図４（ｂ）において、セレーション１５の最下端面には積層構造２９の抜け止め用のリング部材１３１が取り付けられている。
【００２３】
このように構成される積層構造２９は、フリージョイント１９とセレーション１５との間に嵌合するように配設されるが、この積層構造２９の一方の端部には、図５（ａ）から良く分かり、図４（ｂ）にも示すように、ナット１７の面に突起して形成された短い筒状の突起部を構成する環状部１７ｃの端面が当接し、また積層構造２９の他方の端面には、Ｏリング３１が当接してフリージョイント１９から抜け難くしているとともに、またこの積層構造２９の他方の端面にはＯリング３１に隣接して環状部１７ｃと同様な形の短い筒状の環状部材３３の一方の端面が当接している。また、環状部材３３の他方の端面は、図４（ｂ）から分かるように、固定ジョイント１３に当接している。
【００２４】
複数の外側プレート２５と複数の内側プレート２７からなる積層構造２９は、上述したように、ナット１７の環状部１７ｃの端面と環状部材３３の端面との間に挟まれて配設されているが、この積層構造２９に対して外力が加わらない状態においては積層構造２９を構成している各外側プレート２５、内側プレート２７は互いに緩く接触し、自由に動き得るようになっているのに対して（このように積層構造２９の各プレート２５、２７が緩く接触し自由に動き得る状態を自由可動状態と称することにする）、ナット１７のねじ部１７ｂをフリージョイント１９のねじ部１９ａに螺合させてから、回転補助具７を用いてナット１７を回転させて、ねじ部１７ｂをねじ部１９ａに対して深く螺合するようにナット１７を回転させると、ナット１７の環状部１７ｃは積層構造２９を環状部材３３との間で押圧するため、積層構造２９を構成する各外側プレート２５、内側プレート２７も互いに緊密に強く接触し、両者は高い摩擦力で自由に動くことができず、固定される（このように積層構造２９の各プレート２５、２７が押アッされて強く接触し高い摩擦力で自由に動けず、固定されている状態を押圧固定状態と称することにする）。
【００２５】
また、図５（ａ）に示すように、各外側プレート２５は、その外周部に外側突起部２５ａが４個形成され、また各内側プレート２７には、その内周部に内側突起部２７ａが４個形成されている。各外側プレート２５の外側プレート２５ａは、セレーション１５の内側凹部１５ｂに係合し、各内側プレート２７の内側突起部２７ａは、フリージョイント１９の外側凹部１９ｂに係合するようになっている。
【００２６】
従って、各外側プレート２５および各内側プレート２７をフリージョイント１９とセレーション１５との間に嵌合させる場合、各外側プレート２５の外側突起部２５ａをセレーション１５の内側凹部１５ｂに嵌合させ、かつ各内側プレート２７の内側突起部２７ａをフリージョイント１９の外側凹部１９ｂに嵌合させるように行うことにより、各外側プレート２５とセレーション１５は、それぞれの外側突起部２５ａと内側凹部１５ｂとの嵌合を介して一体化されているが、積層構造２９が前記自由可動状態にあるとき、セレーション１５を回転させた場合には、各外側プレート２５も一緒に同じ方向に回転し、また同様に各内側プレート２７とフリージョイント１９も、それぞれ内側突起部２７ａと外側凹部１９ｂとの嵌合を介して一体化されているが、積層構造２９が前記押圧固定状態にあるとき、フリージョイント１９が回転させられた場合、各内側プレート２７も一緒に同じ方向に回転する。
【００２７】
なお、フリージョイント１９は、上述したように、ねじ２１およびカラー２４により固定ジョイント１３に固定されているため、固定ジョイント１３を回転させると、フリージョイント１９も回転する。従って、積層構造２９が自由可動状態にある場合に、固定ジョイント１３を回転させると、フリージョイント１９も同様に回転し、更にフリージョイント１９の回転により積層構造２９のうちの各内側プレート２７も同様に回転する。また、この場合、セレーション１５も固定ジョイント１３の回転に関係なく、自由に回転することができる。
【００２８】
一方、積層構造２９が押圧固定状態にある場合には、セレーション１５は、押圧固定状態にある積層構造２９を介してフリージョイント１９に一体化され、更にフリージョイント１９はねじ２１、カラー２４を介して固定ジョイント１３に固定されているため、セレーション１５を回転すると、固定ジョイント１３もフリージョイント１９を介して同じように回転する。換言すると、フリージョイント１９は固定ジョイント１３と一体化されていることになり、フリージョイント１９と固定ジョイント１３とは相互に回転することができない。
【００２９】
このように動作するセレーション１５および固定ジョイント１３に対して図１に示すように孔付き基本ブロック３ａおよび３ｂをそれぞれの凹凸部を介してスプライン嵌合させると、この孔付き基本ブロック３ａ、３ｂの動き、すなわち図１で符号１０１で示す方向の回転はセレーション１５および固定ジョイント１３の回転と同様になる。すなわち、積層構造２９が押圧固定状態にある場合には、両孔付き基本ブロック３ａ、３ｂは固定され、例えば図１において実線で示す位置に固定され回転することはできないが、積層構造２９が自由可動状態にある場合には、孔付き基本ブロック３ａ、３ｂは互いに束縛されることなく、自由に回転でき、例えば図１において符号１０１で示すように孔付き基本ブロック３ａを任意の位置に回転させることができる。そして、この任意の位置に回転させた場合、積層構造２９を押圧固定状態にすることにより、この任意の位置に孔付き基本ブロック３ａを固定することができる。
【００３０】
なお、積層構造２９の押圧固定状態および自由可動状態への設定は、上述したように、回転補助具７を使用してナット１７を第１の方向に回転することにより積層構造２９を例えば押圧固定状態に設定でき、反対の第２の方向に回転することにより積層構造２９を自由可動状態に設定することができる。
【００３１】
次に、図６以降を参照して、各構成部材について詳細に説明する。まず、図６（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す固定ジョイント１３の平面図および断面図を参照して、固定ジョイント１３について説明する。
【００３２】
固定ジョイント１３は、図６に示すように、その外周面に凹凸部１３ａが形成され、この凹凸部１３ａに孔付き基本ブロック３の凹凸部３ｂが嵌合するようになっている。また、固定ジョイント１３には上述したようにフランジ１１を固定すべくフランジ１１を貫通したねじ２３が螺合するねじ孔１３ｂが形成されている。更に、固定ジョイント１３は、軽量化するためにねじ孔１３ｂを除く凹凸部３ａと中心との間の肉厚が薄く形成されている。
【００３３】
図７（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記フランジ１１の構造を示す平面図および断面図である。フランジ１１は、薄い円板状に形成され、このフランジ１１を固定ジョイント１３に固定するためのねじが挿入される孔１１ａが４個形成されている。
【００３４】
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記セレーション１５の構造を示す平面図および断面図である。セレーション１５は、外周面に凹凸部１５ａが形成されたリング状に構成され、この凹凸部１５ａに孔付き基本ブロック３の凹凸部３ｂが嵌合するようになっている。また、セレーション１５は、内周部に外側プレート２５の外側突起部２５ａが係合する内側凹部１５ｂが４個形成されている。
【００３５】
図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれフリージョイント１９の構造を示す断面図および平面図である。フリージョイント１９は、その中心部が突出した突起部１９ｄを有し、この突起部１９ｄの外周面にはナット１７のねじ部１７ｂが螺合するねじ部１９ａが形成されている。また、フリージョイント１９は、突起部１９ｄを除く外周面に内側プレート２７の内側突起部２７ａが係合する外側凹部１９ｂが４個形成されるとともに、また外周面と突起部１９ｄとの間にはフリージョイント１９を固定ジョイント１３に固定するためのねじ２１が貫通する孔１９ｃが形成されている。
【００３６】
図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ外側プレート２５の構造を示す平面図および断面図である。外側プレート２５は、リング状の薄いプレートであり、その外周部に外側突起部２５ａが４個形成されている。この外側突起部２５ａはセレーション１５の内側凹部１５ｂに係合するものである。
【００３７】
図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ内側プレート２７の構造を示す平面図および断面図である。内側プレート２７も、外側プレート２５と同様にリング状の薄いプレートであり、その内周部には内側突起部２７ａが４個形成されている。この内側突起部２７ａは、フリージョイント１９の外側凹部１９ｂに係合するものである。
【００３８】
図１２（ａ）、（ｂ）は、それぞれナット１７の構造を示す平面図および断面図である。ナット１７は、薄い円板状に形成され、この中心に形成された孔の内周面にはねじ部１７ｂが形成されている。このねじ部１７ｂはフリージョイント１９の突起部１９ｄの外周面に形成されたねじ部１９ａが螺合するものである。また、ナット１７は、外周部に沿った４個の孔１７ａが形成されいる。
【００３９】
図１３（ａ）、（ｂ）は、図１（ｂ）に示した回転補助具７の構造を示す平面図および断面図である。この回転補助具７は、十字形に形成され、各十字形の先端寄りには、４本のピン７ａが取り付けられている。回転補助具７は、前記ナット１７を回転させる場合の回転を補助するものであるが、この回転補助具７を使用してナット１７を回転させるに当っては、回転補助具７の４本のピン７ａをナット１７の４個の孔１７ａにそれぞれ嵌合し、それから回転補助具７を回転することにより、ナット１７の回転を容易にするものである。
【００４０】
図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれリング部材１３１の構造を示す平面図および断面図である。このリング部材１３１は、図４（ｂ）で説明したように、セレーション１５の最下端部に取り付けられ、前記積層構造２９の抜け止めとして機能しているものである。
【００４１】
以上のように構成される組立構造体１は、図２（ｂ）に示すようにナット１７を取り外された結合ユニット５の固定ジョイント１３に対して図３に示すような第１の孔付き基本ブロック３の孔３ａを嵌合させる。詳しくは、図２（ｂ）に示すようにナット１７の取り外された結合ユニット５の上方からセレーション１５が第１の孔付き基本ブロック３の孔３ａを貫通してから固定ジョイント１３に至るように第１の孔付き基本ブロック３の孔３ａを固定ジョイント１３のところまで通過させ、第１の孔付き基本ブロック３の凹凸部３ｂを固定ジョイント１３の凹凸部１３ａに嵌合させる。
【００４２】
このように第１の孔付き基本ブロック３を固定ジョイント１３に嵌合させてから、次に別の第２の孔付き基本ブロック３を同様にセレーション１５に嵌合させる。詳しくは、ナット１７の取り外された結合ユニット５の上方からセレーション１５を第２の孔付き基本ブロック３の孔３ａに挿入し、これによりセレーション１５の凹凸部１５ａに第２の孔付き基本ブロック３の凹凸部３ｂを嵌合させる。
【００４３】
上述したように、固定ジョイント１３およびセレーション１５に第１、第２の孔付き基本ブロック３が嵌合した後、図２（ｂ）のように上方に突出しているフリージョイント１９の突起部１９ｄの外周面のねじ部１９ａにナット１７のねじ部１７ｂを緩く螺合させ、これにより図１に示すように結合ユニット５で第１、第２の孔付き基本ブロック３を結合する。
【００４４】
このように結合された状態では、ナット１７のねじ部１７ｂはフリージョイント１９のねじ部１９ａに緩く螺合しているため、ナット１７の環状部１７ｃの端面は、まだフリージョイント１９とセレーション１５との間に嵌合された積層構造２９を環状部材３３を介して固定ジョイント１３との間で押圧することもなく、積層構造２９は押圧固定状態になく、自由可動状態にあり、セレーション１５は固定ジョイント１３に対して自由に回転し得る状態にある。従って、セレーション１５および  固定ジョイント１３に嵌合された第１、第２の孔付き基本ブロック３も、例えば図１（ａ）において矢印１０１で示すように結合ユニット５を中心に自由に回転することができる。
【００４５】
そして、第１、第２の孔付き基本ブロック３を結合ユニット５を中心に回転させて、第１および第２の孔付き基本ブロック３の間の角度を所望の角度に設定した後、ナット１７の４個の孔１７ａに回転補助具７の４本のピン７ａを挿入し、回転補助具７によりナット１７を回転させると、ナット１７のねじ部１７ｂはフリージョイント１９の突起部１９ｄのねじ部１９ａに深く螺合し、ナット１７の環状部１７ｃで積層構造２９を押圧する。そして、この押圧により積層構造２９を固定ジョイント１３とナット１７の環状部１７ｃとの間で環状部材３３を介して挟圧し、積層構造２９を押圧固定状態に設定し、これによりセレーション１５は固定ジョイント１３に対して固定される。この結果、固定ジョイント１３およびセレーション１５にそれぞれ螺合された第１、第２の孔付き基本ブロック３も所望の角度で固定されることになる。なお、このように積層構造２９を押圧固定状態に設定した状態は、積層構造２９を構成する複数の外側プレート２５と複数の内側プレート２７との摩擦を利用しているため、堅固に固定され、これにより固定ジョイント１３およびセレーション１５にそれぞれ嵌合させた第１、第２の孔付き基本ブロック３も堅固に固定され、両者の設定した角度、すなわち第１、第２の孔付き基本ブロック３の設定角度がずれるようなこともなく、両者は堅固に固定されることになるのである。
【００４６】
上述したように、結合ユニット５を利用して複数の孔付き基本ブロック３を所望の角度に設定してから、回転補助具７でナット１７を回転させて積層構造２９を押圧固定状態に設定することにより、複数の孔付き基本ブロック３を所望の角度に自由に設定することができるようになるが、このような複数の孔付き基本ブロック３と結合ユニット５との結合を利用することにより、例えば図１９（ａ）、（ｂ）に示すような椅子や自転車などの所望の構造物を容易に構成することができる。
【００４７】
なお、図１〜図１４に示した実施例１では、結合ユニット５で結合される構成要素の一例として、図３に示すように３個の孔３ａが形成された瓢箪形状の孔付き基本ブロック３を使用しているが、結合ユニット５で結合される構成要素はこのような形状のものに限定されるものでなく、結合ユニット５の固定ジョイント１３、セレーション１５の凹凸部に嵌合するような構造を有するものであれば、どのような形状の構成要素でも適用し得るものである。すなわち、図１９（ａ）に示す椅子は、図３と同様な孔付き基本ブロック３を本実施例１の結合ユニット５により複数結合して構成されているが、図１９（ｂ）に示す自転車は、図３と同様な孔付き基本ブロック３のみでなく、ハンドルやサドルなどをも結合し得るようになっている。
【００４８】
また、上述したように、結合ユニット５を用いて複数の構成要素である例えば孔付き基本ブロック３を結合して構成される椅子や自転車などの構造物は、結合ユニット５を緩めることにより各構成要素である孔付き基本ブロック３を簡単に分解し、また例えばテーブルなどのような別の構造物を構成するために再利用することができる。
【００４９】
具体的には、図１（ａ）に示すように、結合ユニット５により堅固に結合されていた第１、第２の孔付き基本ブロック３において、ナット１７の４個の孔１７ａに回転補助具７の４本のピン７ａを挿入し、回転補助具７でナット１７を締め付ける方向に螺合した場合と反対の方向に回転補助具７を回転してナット１７を回転させることにより、ナット１７のねじ部１７ｂがフリージョイント１９の突起部１９ｄのねじ部１９ａとの螺合状態から緩まる方向に回転する。
【００５０】
この結果、ナット１７の環状部１７ｃによる積層構造２９に対する押圧は解除され、積層構造２９は押圧固定状態から自由可動状態になるため、積層構造２９を介して固定的に連結されていたセレーション１５と固定ジョイント１３とは互いに自由に可動し得る状態になる。従って、固定ジョイント１３およびセレーション１５にそれぞれの凹凸部を介して嵌合していた第１、第２の孔付き基本ブロック３も互いに自由に動き得る状態になり、更に回転補助具７を回転させて、ナット１７をフリージョイント１９との螺合から外し、ナット１７を図２（ｂ）に示すように結合ユニット５から取り外すと、結合ユニット５のセレーション１５、固定ジョイント１３に嵌合していた第１、第２の孔付き基本ブロック３は図２（ｂ）では上方に簡単に引っ張ることにより結合ユニット５から取り外すことができ、図３に示すようにそれぞれ単体の孔付き基本ブロック３となる。そこで、このように単体として取り外された孔付き基本ブロック３を再利用して別の構造物を構成することができる。
【００５１】
図１５は、図１〜図１４に示した結合ユニット５に対して新たに別のセレーション１５ｘを取り付け、全体で３個の構成要素である孔付き基本ブロック３を取り付けられるように構成した点が異なるものであり、その他の構成および作用が図１〜図１４、特に図４（ｂ）に示すものと基本的に同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００５２】
図１５に示す結合ユニット５ｘは、図４（ｂ）に示すように、固定ジョイント１３の上に１個のセレーション１５が嵌合され、このセレーション１５の上にナット１７が取り付けられていたものにおいて、このセレーション１５とナット１７との間に新たに別のセレーション１５ｘおよびその関連部材を設け、この新たに設けられた別のセレーション１５ｘに更に第３の孔付き基本ブロック３ｚを嵌合し得るようにし、これにより１個の結合ユニット５ｘにより３個の孔付き基本ブロック３を取り付けられるように構成した点のみが異なるものである。
【００５３】
新たに設けられた別のセレーション１５ｘに関連する部材は、先のセレーション１５と同様に、このセレーション１５ｘ内に挿入されるフリージョイント１９、このフリージョイント１９とセレーション１５ｘとの間に配設される複数の外側プレート２５と複数の内側プレート２７とからなる積層構造２９、Ｏリング３１、環状部材３３、リング部材１３１である。なお、図４（ｂ）において、ナット１７からセレーション１５を介して固定ジョイント１３まで伸びて、ナット１７をセレーション１５を介して固定ジョイント１３に取り付けているねじ２１は、その代わりに長いねじ２１０に変更され、このねじ２１０がナット１７からセレーション１５ｘ、セレーション１５を貫通して固定ジョイント１３まで伸び、これによりナット１７をセレーション１５ｘ、セレーション１５を介して固定ジョイント１３に固定している。
【００５４】
図１６は、図１〜図１４に示した結合ユニット５において固定ジョイント１３とセレーション１５との間に所望の間隔をあけるために１個乃至複数のスペース用連結手段である小スペース用連結部材５１を１個と大スペース用連結部材５３を２個、固定ジョイント１３とセレーション１５との間に取り付けたものであり、その他の構成および作用が図１〜図１４、特に図４（ｂ）に示すものと基本的に同じであり、同じ構成要素には同じ符号を付している。
【００５５】
なお、図１６（ａ）は図１６（ｂ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、図１６（ｂ）は図１６（ａ）のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００５６】
小スペース用連結部材５１は、図１７（ａ）、（ｂ）に平面図および断面図をそれぞれ示すように、固定ジョイント１３およびセレーション１５とほぼ同じ直径を有する短筒状のものであり、この小スペース用連結部材５１、大スペース用連結部材５３を貫通し、固定ジョイント１３に固定するためのねじが貫通する複数の孔５１ａおよびこの孔５１ａに並んで内周面にねじの形成された複数のねじ孔５１ｂが形成されている。
【００５７】
また、大スペース用連結部材５３は、図１８（ａ）、（ｂ）に平面図および断面図をそれぞれ示すように、固定ジョイント１３およびセレーション１５とほぼ同じ直径を有する短筒状のものであり、この大スペース用連結部材５３をナット１７から延出し、セレーション１５、小スペース用連結部材５１を貫通し、固定ジョイント１３に固定するためのねじが貫通する複数の孔５３ａおよびこの孔５３ａに並んで内周面にねじの形成された複数のねじ孔５３ｂが形成されている。
【００５８】
このようにセレーション１５と固定ジョイント１３との間に小スペース用連結部材５１や大スペース用連結部材５３を１個乃至複数設けることにより、セレーション１５と固定ジョイント１３の間の間隔をあけることができ、延いてはセレーション１５に取り付けられる構成要素である孔付き基本ブロック３と固定ジョイント１３に取り付けられる構成要素である孔付き基本ブロック３との間を任意の距離をあけることができ、上述した椅子や自転車などは勿論のこと、更に種々の構造物を構成することが容易になる。
【実施例２】
【００５９】
図２０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施例２に係わる組立構造体を構成するために使用される他の結合ユニット５０の要部およびこの結合ユニット５０で結合される構成要素である前記孔付き基本ブロック３に類似した他の孔付き基本ブロック３０を示す分解斜視図および断面図である。
【００６０】
図２０に示す実施例２の結合ユニット５０は、ラチェット方式を利用して複数個（同図では２個）の構成要素である孔付き基本ブロック３０を結合するものであり、これらの孔付き基本ブロック３０の内周面にはラチェットの歯止め用ボールが係合する複数の半球状の凹部であるディンプル３０ａが形成されている。また、図２０（ｂ）に示すように、結合ユニット５０の外周部には、孔付き基本ブロック３０のディンプル３０ａに係合したラチェットの歯止め用ボール６１が配設され、孔付き基本ブロック３０を回転させると、この歯止め用ボール６１が孔付き基本ブロック３０のディンプル３０ａに系脱しながら孔付き基本ブロック３０を所望の位置に回転させ、また歯止め用ボール６１の押圧力により孔付き基本ブロック３０を所望の位置に固定するようになっている。
【００６１】
この歯止め用ボール６１は、同図（ａ）に示す大径の外側円筒形部材６３に形成された孔６３ａに嵌合して、一部が孔６３ａの内側に延出し、小径の内側円筒形部材６５に当接して押圧され、この押圧力が歯止め用ボール６１を介して孔付き基本ブロック３０のディンプル３０ａに作用し、孔付き基本ブロック３０を所望の回転位置に設定するようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施例１に係わる組立構造体の一例を示す斜視図およびこの組立構造体に使用され、結合ユニットを回転させて締め付けたり、緩めたりするための回転補助具を示す斜視図である。
【図２】図１に示す実施例１の組立構造体に使用されている結合ユニットの斜視図およびこの結合ユニットにおいてナットを取り外した場合の分解斜視図である。
【図３】図１に示す実施例１の組立構造体で使用される構成要素の一例である孔付き基本ブロックの構造を示す斜視図である。
【図４】図１に示す実施例１の組立構造体において孔付き基本ブロックの孔に嵌合された結合ユニットのナットを取り除いた上面を示す上面図およびナットが取り付けられている結合ユニット５、図４（ａ）でＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図４に示す結合ユニットの要部の分解斜視図である。
【図６】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されている固定ジョイントの構造を示す平面図および断面図である。
【図７】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されているフランジの構造を示す平面図および断面図である。
【図８】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されているセレーションの構造を示す平面図および断面図である。
【図９】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されているフリージョイントの構造を示す平面図および断面図である。
【図１０】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されている外側プレートの構造を示す平面図および断面図である。
【図１１】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されている内側プレートの構造を示す平面図および断面図である。
【図１２】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されているナットの構造を示す平面図および断面図である。
【図１３】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されいる回転補助具の構造を示す平面図および断面図である。
【図１４】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体に使用されているリング部材の構造を示す平面図および断面図である。
【図１５】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体において新たに別のセレーションを取り付けて、３個の構成要素を結合するように構成した結合ユニットの構造を示す上面図および断面図である。
【図１６】図１〜図５に示す実施例１の組立構造体において固定ジョイントとセレーションとの間に小スペース用連結部材、大スペース用連結部材を設けて両者の間隔をあけるように構成された結合ユニットを示す上面図および断面図である。
【図１７】図１６に示す結合ユニットに使用されている小スペース用連結部材の構造を示す上面図および断面図である。
【図１８】図１６に示す結合ユニットに使用されている大スペース用連結部材の構造を示す上面図および断面図である。
【図１９】図１〜図１８に示す実施例１の組立構造体により構成された構造物の例である椅子および自転車を示す図である。
【図２０】本発明の実施例２に係わる組立構造体を構成するために使用される他の結合ユニットの要部およびこの結合ユニットで結合される構成要素である他の孔付き基本ブロックを示す分解斜視図および断面図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  組立構造体
３  孔付き基本ブロック
３ａ  孔
３ｂ、１３ａ、１５ａ  凹凸部
５  結合ユニット
７  回転補助具
１１  フランジ
１３  固定ジョイント
１５  セレーション
１７  ナット
１９  フリージョイント
２５  外側プレート
２７  内側プレート
２９  積層構造
３３  環状部材
５１  小スペース用連結部材
５３  大スペース用連結部材
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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