JP2006068188A - 組立材、組立材セット及び骨組み構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】
基本となる組立材を複数組み合わせていろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができる組立材を提供すること。
【解決手段】
本体が、軸直交断面略正方形の柱状体をなす組立材１１であって、前記本体の中央部分を本体中央部１４とし、この本体中央部１４の両側にそれぞれ前記正方形の一辺の長さに等しい結合軸部１３を形成し、前記本体の残部を本体端部１２とする。
そして、結合軸部１３は、前記正方形の角部が含まれるように４等分した小正方形の範囲内に形成され、少なくとも一方の結合軸部１３は面取が施されて断面が多角形又は略円形となり、本体端部１２，１２同士の全長は略等しく、前記本体中央部１４の長さを前記本体端部１２の長さの略２倍としたことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数を組み合わせることによって骨組み構造体を形成する、おもちゃ材料・家具材料等として利用できる組立材、組立材セット及びその組立材により構成された骨組み構造体に関するものである。

従来、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができる組立材、組立おもちゃとして、特許文献１又は特許文献２のようなものが知られている。

特許文献１の組立おもちゃは、角柱形部材の表面に連結用の突起及び連結穴を設け、これらを他の同様の角柱形部材に連結させて、立体的な構造のおもちゃを組み立てるものである。

また、特許文献２の組立材は、板状の部材の両端部に連結用の突起を有する雄部材と、両端部に連結用の切込みを有する雌部材とを使用し、これらを相互に連結させて、立体的な構造体を組み立てるものである。

また、他にも図７（Ａ）に示すような立方体の骨組み構造体６を組み立てる組木の組立パズルが知られている。

図７（Ａ）に示される骨組み構造体６は、図７（Ｂ）に示される外寸法が略同一となる１２本の組立材１，２，３，４，５，・・・から構成されている。

また、その組立材１，２，３，４，５は、軸直交断面が略正方形の角柱状部材の両端部から軸方向やや内側に２箇所の結合軸部８が削り出しによって形成されている。

さらに、その結合軸部８の形状の違いによって、前記組立材１，２，３，４，５は、５種類に分類される。

そして、前記骨組み構造体６の柱部に相当する組立材３及び組立材４に組立材１を嵌め合わせたものを２つ作り、さらに、それらを２本の組立材１，１で繋ぎ合わせて土台部を構築した後に、上部に２本の組立材５，５を嵌め合わせ、最後に２本の組立材２，２を嵌め合わせることで、立方体の骨組み構造体６は完成される。

一方、角が直角に形成された立方体の骨組み構造体を組み立てるためには、結合軸部８を組立材１，２，３，４，５の両端部に設けることが望ましいが、そうした場合に結合状態を保持することが困難であるため、結合軸部８は、組立材１，２，３，４，５の両端部からやや内側に配設されている。

その結果、組立材１，２，３，４，５の両端部には、残部として端部７，７を有することになるが、その端部７，７は、立方体の骨組み構造体６の本体を構成するものではない。
特開平９−２４１６５号公報（図１） 特開２００１−９８６６７号公報（図３）

しかし、特許文献１に記載されているような従来の組立材では、サイズ、形状、連結用突起及び連結穴の配置等の異なる複数の種類の組立材を用いなければ、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができなかった。

また、その連結は一方向からの嵌め込みによるため、連結部分に嵌め込み方向以外の方向から力が加わると、連結が簡単に解放されてしまうという強度上の問題があった。

そして、連結に使用されない連結用突起及び連結穴が露出しているため、完成した構造体の美観を損なうという問題を有していた。

さらに、特許文献２に記載されているような従来の組立材は、最低限、雄部材と雌部材の２種類の組立材を必要とし、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てるためには、更にサイズの異なる２種類の組立材を必要としていた。

また、その連結は挟み込みによるため、連結部分に挟み込み方向以外の方向から力が加わると、連結にずれが生じたり、連結が簡単に解放されてしまうという強度上の問題があった。

さらに、この連結方法は、板状の組立材同士の場合には用いることができるが、例えば、軸直交断面が略正方形の組立材等には、そのまま用いることができなかった。

また、図７（Ｂ）に示されるような従来の組立材１，２，３，４，５では、立方体の骨組み構造体６以外の骨組み構造体を組み立てることはできず、組立材としての汎用性がなかった。

そして、５種類もの前記組立材１，２，３，４，５を、前記の順序通りに組み立てる必要があり、パズルとしての価値を有するものの、組立材としての組立の自由度はなかった。

さらに、前述したように、前記端部７は、立方体の骨組み構造体６の本体部分を構成するものではなく、結合の構造上で止むを得ず、残部として形成されている部分に過ぎなかった。

そこで、本発明は、前記端部に相当する部分が骨組み構造体の本体部分を構成することにより、基本となる組立材を複数組み合わせていろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができる組立材及び組立材セットを提供すること、及び、結合の強度が強く、美観を損なわない結合部を形成する骨組み構造体を提供すること、を目的としている。

前記目的を達成するために、請求項１の発明は、柱状の本体の軸直交断面が略正方形をなす組立材であって、前記本体の中央部分を本体中央部とし、該本体中央部の両側にそれぞれ前記正方形の一辺の長さに等しい結合軸部を形成し、前記本体の残部を本体端部とし、前記結合軸部は、前記正方形の角部が含まれるように４等分した小正方形の範囲内に形成され、少なくとも一方の結合軸部は面取が施されて断面が多角形又は略円形となり、前記本体端部同士の全長は略等しく、前記本体中央部の長さを前記本体端部の長さの略２倍とした組立材であることを特徴としている。

また、請求項２に記載されたものは、前記２箇所の結合軸部が、軸方向投影断面において略一致する請求項１に記載の組立材であることを特徴としている。

そして、請求項３に記載されたものは、請求項１又は請求項２に記載された組立材と、前記組立材を軸方向略中央で二分割した形状に形成された端部材とを備えた組立材セットであることを特徴としている。

さらに、請求項４に記載されたものは、請求項１又は請求項２に記載された組立材を複数組み合わせて形成される骨組み構造体であって、少なくとも１箇所で、隣接する前記組立材の前記本体端部の端面同士が当接される骨組み構造体であることを特徴としている。

このように構成された請求項１に記載されたものは、前記組立材の本体中央部の軸方向全長が、前記本体端部の全長の略２倍となることにより、前記本体端部の端面同士が当接されて連続する２つの本体端部が、本体中央部と同様に骨組み構造体の本体部分を構成することができる。

そのため、基本となる前記組立材を複数組み合わせて、立方体の骨組み構造体に限定されず、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができる。

また、前記組立材を複数組み合わせて骨組み構造体を組み立てる際に、角部が面取りされた結合軸部を有する組立材を回転させて、３本の組立材の軸中心が一点に交わるような結合部を形成できる。

そのため、組立材の結合軸部が露出せず、完成した構造体の美観を損なわない。

そして、この結合は６方向に拘束されるため結合の強度が強く、結合部に様々な方向から力が加えられても結合が簡単に解放されることはない。

また、請求項２に記載されたものは、前記組立材の２つの結合軸部の位置が同一軸線上に限定されているため、他の組立材との関係を考慮することなく、骨組み構造体を構成しているいずれの部分の組立材としても使用することができ、また、組み立ての順序も制限されない。

さらに、組み立てが進んでも、結合軸部を中心にこの組立材全体を回転させることができるため、同時に２つの結合部を組み立てることができ、組み立ての自由度が高い。

また、単一の前記組立材を複数用いて、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができるため、多種類の組立材を製造しなければならない場合と比べて、製造コストを低減することができる。

また、請求項３に記載されたものは、前記組立材とともに前記組立材の半分の長さの前記端部材を用いることで、前記組立材のみを用いて構造体を組み立てる場合に比べて、より多くの形状の骨組み構造体を組み立てることができる。

そして、請求項４に記載されたものは、前記組立材の本体中央部の軸方向全長が前記本体端部の全長の略２倍となることにより、前記本体端部の端面同士が当接されて連続する２つの本体端部が、本体中央部と同様に骨組み構造体の本体部分を構成することができる。

そのため、前記本体端部の端面同士が当接されて前記本体端部が連続する構造を用いて、立方体の骨組み構造体以外の、いろいろな形状の骨組み構造体を組み立てることができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本実施の形態による組立材１１の構成を示したものであり、図２は、この組立材１１を複数用いて組み立てられた骨組み構造体１８の構成を示したものであり、図３は、骨組み構造体１８の構成の一部を拡大したものであり、図４は３本の組立材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを使用して結合部１５を形成する過程を示したものである。

まず、構成から説明すると、このような本実施の形態の組立材１１は、柱状の本体の軸直交断面が略正方形をなし、前記本体の中央部分を本体中央部１４とし、この本体中央部の両側にそれぞれ結合軸部１３，１３を形成し、前記本体の残部を本体端部１２，１２とする。

この本体中央部１４は、軸直交断面が一辺の長さをＭとする略正方形の四角柱で、組立材１１の軸方向中央に配設される。

また、前記結合軸部１３は、軸方向全長Ｎが前記正方形の一辺の長さＭに略等しく、削り出しによって前記本体中央部１４及び前記本体端部１２と一体的に成形される。

また、前記結合軸部１３は、図１の２点鎖線で示したように、前記正方形の角部が含まれるように４等分した小正方形に内接するように削り出され、さらに、角部の一部又は全部に面取が施されて多角柱又は略円柱状に形成される。

そして、これらの結合軸部１３，１３は、組立材１１の軸方向に投影すると略重なるような、軸方向投影断面において略同一の位置に設けられる。

さらに、前記本体端部１２，１２の全長は略等しく、かつ、前記本体中央部１４の長さ２Ｌは、前記本体端部１２の長さＬの略２倍に形成される。

また、図２に示される骨組み構造体１８は、中心の立方体骨組み構造体の上下左右に４つの立方体骨組み構造体が接合されたような形状であって、図３に示されるような本体端部１２，１２の端面同士が当接される当接部１６を中心の立方体骨組み構造体上に８箇所有し、前記組立材１１を計３６本用いて組み立てられている。

次に、本実施の形態の骨組み構造体１８の組立方法について説明すると共に、その作用について説明する。

まず、この骨組み構造体１８の結合部１５は、図３及び図４に示したように３本の前記組立材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの結合軸部１３，１３，１３を、例えば以下のように順次嵌め合わせて形成される。

すなわち、まず、組立材１１Ａの結合軸部１３に、他の組立材１１Ｂの結合軸部１３が直交するように嵌め合わせる。

そして、組立材１１Ａの本体中央部１４端面と本体端部１２内側端面で他の組立材１１Ｂの本体中央部１４又は本体端部１２を挟み込むように、組立材１１Ａを移動させる。

次いで、この２本の組立材１１Ａ，１１Ｂに対してそれぞれ直交するように、第三の組立材１１Ｃの結合軸部１３を前記組立材１１Ｂの結合軸部１３に嵌め合わせる。

そして、図４に示すように、前記組立材１１Ａの結合軸部１３を中心に組立材１１Ａを、図中矢印方向に９０度又は２７０度回転させて、３本の組立材の軸中心が１点に交わるように結合部１５を完成させる。

このような前記結合部１５は、前記骨組み構造体１８中に計２４箇所設けられ、骨組み構造体１８は、前記組立材１１を計３６本用いて組み立てられている。

以上に示したように、本実施の形態によれば、前記組立材１１は、前記結合軸部１３がいずれも面取りされているため、３本の前記組立材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの結合軸部１３を嵌め合わせて結合部１５を構成する際に、いずれの組立材１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを回転しても結合部１５を完成させることができる。

また、前記骨組み構造体１８は、前記組立材１１のみを計３６本用いて、他の部材を用いることなく、自由な順序で組み立てることができる。

さらに、前記骨組み構造体１８は、１種類の組立材１１のみで構成されていることから、安価に製造することができる。

そして、結合部１５は、６方向に拘束されるように組み立てられるため結合の強度が強く、様々な方向から力が加えられても結合が簡単に解放されることはない。

また、結合軸部１３は外部に露出しておらず、骨組み構造体１８の美観を損なわない。

さらに、前記骨組み構造体１８は、例えば、横方向に４５度傾けて設置することで、ワイン瓶２１を保管する棚等として用いることができる。また、縦置きや、平置きの場合も同様に保管棚等として用いることができる。

以下、前記した実施の形態の実施例１について説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図５に実施例１の組立材１９の斜視図を示す。

まず、構成から説明すると、この実施例１の組立材１９は、前記組立材１１と同様に本体中央部１４と、その両端の２つの結合軸部１３Ａ，１３Ｂと、その両端の本体端部１２，１２と、から構成されている。

また、前記結合軸部１３Ｂの角部は面取りされておらず、この結合軸部１３Ｂの軸直交断面は、前記本体中央部１４正方形断面を角部が含まれるように４等分された小正方形の断面となり、結合軸部１３Ａと結合軸部１３Ｂの軸投影断面は４等分された断面の対角上に位置する。

そして、この組立材１９を複数用いて前記結合部１５を形成する場合は、各結合部１５に面取りされた結合軸部１３Ａが、少なくとも１つ含まれるように前記組立材１９，・・・を組み合わせて組み立てる。

すなわち、まず、面取りされた結合軸部１３Ａを有する組立材１９の結合軸部１３Ａと、他の組立材１９の前記結合軸部１３Ｂが直交するように結合軸部１３Ａ，１３Ｂを嵌め合わせる。そして、この結合軸部１３Ａを有する組立材１９の本体中央部１４端面と本体端部１２内側端面で、他の組立材１９の本体中央部１４又は本体端部１２を挟み込むように、前記結合軸部１３Ａを有する組立材１９を移動させる。

さらに、これらの２本の組立材１９，１９に対してそれぞれ直交するように、第三の組立材１９の結合軸部１３Ｂを、前記の組立材１９の結合軸部１３Ｂに嵌め合わせる。

そして、３本の組立材１９，・・・の軸中心が１点に交わるように、前記結合軸部１３Ａを有する組立材１９を９０度又は２７０度回転させて、結合部１５を完成させる（図４参照）。

次に、この実施例１の組立材１９の作用について説明する。

この実施例１の組立材１９によれば、前記結合部１５を構成する一部の結合軸部１３Ｂの面取りがされていないことから、完成した結合部１５の内部の空き空間が少なくなる。

そのため、前記結合軸部１３Ｂを含む結合部１５は、面取りされた結合軸部１３Ａのみで構成された結合部１５に比べて結合の強度を強くできる。

また、この組立材１９は、２つの結合軸部１３Ａ，１３Ｂの位置関係が前記実施の形態の組立材１１とは異なるが、この組立材１９を使用する場合でも前記実施の形態の組立材１１と同様に、いろいろな骨組み構造体を組み立てることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

以下、前記した実施の形態の実施例２について説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

図６に実施例２の骨組み構造体２０の斜視図を示す。

まず構成から説明すると、本実施の骨組み構造体２０は、前記組立材１１及び前記組立材１１を軸方向略中央で二分割した形状と同様の形状の端部材１７を複数用いて組み立てられている。

この骨組み構造体２０全体は、２つの立方体の骨組み構造体の一辺を共有したような形状である。そして、前記骨組み構造体２０は、前記組立材１１を１９本と、前記端部材１７を４本と、を用いて組み立てられており、これらを一組として組立材セットとすることができる。

前記端部材１７は、構造体の延長が必要ない場所に用いることで、結合軸部１３を外部に露出させることなく骨組み構造体をその部分で完結させることができる。

そのため、前記組立材１１に加えて前記端部材１７を用いることで、前記組立材１１のみを用いて骨組み構造体を組み立てるよりも多くの形状の骨組み構造体を組み立てることができる。

また、前記組立材１１を前記組立材１９とした場合や、組立材１１及び組立材１９を共に使用する場合も、前記端部材１７を加えることで多くの形状の骨組み構造体を組み立てることができる。

なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計変更は、本発明に含まれる。

例えば、前記実施の形態又は実施例では、組立材１１又は組立材１９を木材の削り出しにより成形したが、材質や成形方法を特に限定するものではなく、プラスチック材料や金属材料等を型枠に流し込むことで一体的に成形することもできる。

また、例えば、本体中央部１４と結合軸部１３，１３と本体端部１２，１２は、一体に成形されなくとも、それぞれを成形した後に接合して組立材１１又は組立材１９を完成させてもよい。

また、結合軸部１３，１３は、前記本体中央部１４正方形断面を角部が含まれるように４等分された小正方形のいずれの位置に配設されてもよく、小正方形の範囲内であれば、内接していなくてもよい。

また、端部材１７は、前記組立材１１又は前記組立材１９を軸方向略中央で二分割した形状と同様の形状であるが、組立材１１，１９を分割して成形する必要はなく、単独で成形することができる。

また、実施例２では、複数の前記組立材１１と複数の前記端部材１７とを一組にした組立材セットについて説明したが、単数の前記組立材１１と、単数又は複数の前記端部材１７とを一組にしてもよく、複数の前記組立材１１と、単数の前記端部材１７とを一組にしてもよい。

本発明の最良の実施の形態の組立材を説明する斜視図である。 本発明の最良の実施の形態の骨組み構造体を説明する斜視図である。 図２の一部拡大図である。 本発明の最良の実施の形態の組立材を使用して結合部を形成する過程を示した斜視図である。 実施例１の組立材の構成を説明する斜視図である。 実施例２の骨組み構造体の構成を説明する斜視図である。 （Ａ）は従来例の立方体の骨組み構造体を説明する斜視図、（Ｂ）はこの立方体の骨組み構造体を構成する組立材を説明する平面図である。

符号の説明

１１ 組立材
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 組立材
１２ 本体端部
１３ 結合軸部
１３Ａ 結合軸部（略円柱）
１３Ｂ 結合軸部（多角柱）
１４ 本体中央部
１５ 結合部
１６ 当接部
１７ 端部材
１８ 骨組み構造体
１９ 組立材
２０ 骨組み構造体

Claims (4)

1. 柱状の本体の軸直交断面が略正方形をなす組立材であって、前記本体の中央部分を本体中央部とし、該本体中央部の両側にそれぞれ前記正方形の一辺の長さに等しい結合軸部を形成し、前記本体の残部を本体端部とし、前記結合軸部は、前記正方形の角部が含まれるように４等分した小正方形の範囲内に形成され、少なくとも一方の結合軸部は面取が施されて断面が多角形又は略円形となり、前記本体端部同士の全長は略等しく、前記本体中央部の長さを前記本体端部の長さの略２倍としたことを特徴とする組立材。
2. 前記２箇所の結合軸部は、軸方向投影断面において略一致することを特徴とする請求項１に記載の組立材。
3. 請求項１又は請求項２に記載された組立材と、前記組立材を軸方向略中央で二分割した形状に形成された端部材とを備えたことを特徴とする組立材セット。
4. 請求項１又は請求項２に記載された組立材を複数組み合わせて形成される骨組み構造体であって、少なくとも１箇所で、隣接する前記組立材の前記本体端部の端面同士が当接されることを特徴とする骨組み構造体。
   

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