特表 2024-542282 五面体モジュールパズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-11-13

(54)【発明の名称】五面体モジュールパズル

(51)【国際特許分類】

   A63H 33/08 20060101AFI20241106BHJP

   A63F 9/12 20060101ALI20241106BHJP

   A63H 7/02 20060101ALI20241106BHJP

   A63H 33/10 20060101ALI20241106BHJP

   A63H 33/26 20060101ALI20241106BHJP

   A63H 33/04 20060101ALI20241106BHJP

【ＦＩ】

A63H33/08 A

A63F9/12 B

A63H7/02

A63H33/10 D

A63H33/26 B

A63H33/04 Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024533098

(86)(22)【出願日】2022-12-01

(85)【翻訳文提出日】2024-07-31

(86)【国際出願番号】 US2022051484

(87)【国際公開番号】W WO2023102095

(87)【国際公開日】2023-06-08

(31)【優先権主張番号】63/285,049

(32)【優先日】2021-12-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】524208065

【氏名又は名称】シュラピック， ケビン， ディー．

(74)【代理人】

【識別番号】100128347

【弁理士】

【氏名又は名称】西内 盛二

(72)【発明者】

【氏名】シュラピック， ケビン， ディー．

(72)【発明者】

【氏名】ション ユー

【テーマコード（参考）】

2C150

【Ｆターム（参考）】

2C150BA23

2C150BA27

2C150BA66

2C150DC07

2C150EH09

2C150FB28

2C150FD08

(57)【要約】

【課題】本発明は、五面体モジュールパズルを提供する。
【解決手段】五面体モジュールパズルは、ヒンジによって連続する環状物として接続された複数の五面体モジュールを含む。各五面体モジュールは、少なくとも１つのマグネットを含む。前記五面体モジュールは、ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含む。各五面体モジュールのマグネットは、前記交互の順番における各隣接する五面体モジュールのマグネットとは異なる極性を有する。
【選択図】図１Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

五面体モジュールパズルであって、
前記五面体モジュールパズルは、１６個の五面体モジュールを含み、前記１６個の五面体モジュールは、複数のヒンジによって接続されることで連続する環状物をなし、各五面体モジュールは、複数のマグネットを含む、五面体モジュールパズル。

【請求項2】

複数の五面体モジュールは、前記ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含み、各五面体モジュールの前記複数のマグネットは、前記交互の順番における各隣接する五面体モジュールの前記複数のマグネットとは異なる極性を有する、請求項１に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項3】

前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有する、請求項２に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項4】

各五面体モジュールは、２つの二等辺三角形面を含む、請求項３に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項5】

各五面体モジュールにおいて、前記２つの二等辺三角形面は、直角二等辺三角形を呈する、請求項４に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項6】

各五面体モジュールにおいて、前記複数のマグネットは、４つのマグネットを含み、前記４つのマグネットのそれぞれは、前記五面体モジュールの異なる面に隣接するように設けられている、請求項５に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項7】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、キャビティを囲んで形成するケースとカバーとを含み、第１凹溝は、前記キャビティの第１内面に形成され、前記第１凹溝は、少なくとも部分的にストップブロックによって画定され、且つ前記複数のマグネットのうちの第１マグネットを収容する、請求項６に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項8】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第２内面から離れて延在する第１クランプブロックを含み、前記第１クランプブロックは、その遠位端にマグネット隣接面を有し、前記マグネット隣接面は、前記第１マグネットに近接するように位置決めされている、請求項７に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項9】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第３内面に形成される第２凹溝を含み、前記第２凹溝は、少なくとも部分的に保持部によって画定され、前記保持部は、前記第３内面から離れて延在し、且つ前記複数のマグネットのうちの第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項８に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項10】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面から離れて延在する第２クランプブロックを含み、前記第２クランプブロックは、前記第２凹溝内に延入し、且つ前記第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項９に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項11】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第４内面に形成される第３凹溝を含み、前記第３凹溝は、少なくとも部分的に第２ストップブロックによって画定され、且つ前記複数のマグネットのうちの第３マグネットを収容する、請求項１０に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項12】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面上のボスを含み、前記ボスは、前記複数のマグネットのうちの第４マグネットを収容する第４凹溝を含む、請求項１１に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項13】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、キャビティを囲んで形成するケースとカバーとを含み、且つ前記キャビティの第１内面に形成される第１凹溝を含み、前記第１凹溝は、少なくとも部分的にストップブロックによって画定され、前記複数のマグネットのうちの第１マグネットを収容する、請求項１に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項14】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第２内面から離れて延在する第１クランプブロックを含み、前記第１クランプブロックは、その遠位端にマグネット隣接面を有し、前記マグネット隣接面は、前記第１マグネットに近接するように位置決めされている、請求項１３に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項15】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第３内面に形成される第２凹溝を含み、前記第２凹溝は、少なくとも部分的に保持部によって画定され、前記保持部は、前記第３内面から離れて延在し、且つ前記複数のマグネットのうちの第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項１４に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項16】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面から離れて延在する第２クランプブロックを含み、前記第２クランプブロックは、前記第２凹溝内に延入し、且つ前記第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項１５に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項17】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第４内面に形成される第３凹溝を含み、前記第３凹溝は、少なくとも部分的に第２ストップブロックによって画定され、且つ前記複数のマグネットのうちの第３マグネットを収容する、請求項１６に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項18】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面上のボスを含み、前記ボスは、前記複数のマグネットのうちの第４マグネットを収容する第４凹溝を含む、請求項１７に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項19】

前記複数の五面体モジュールは、前記ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含む、請求項１８に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項20】

前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有する、請求項１９に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項21】

各五面体モジュールは、２つの直角二等辺三角形面を含む、請求項２０に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項22】

前記複数の五面体モジュールは、前記ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含み、各五面体モジュールの前記複数のマグネットは、異なる極性を有する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項23】

前記複数の五面体モジュールは、前記ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含み、各五面体モジュールの前記複数のマグネットは、異なる極性を有する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項24】

前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項25】

各五面体モジュールは、２つの二等辺三角形面を含む、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項26】

各五面体モジュールにおいて、前記２つの二等辺三角形面は、直角二等辺三角形を呈する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項27】

各五面体モジュールにおいて、前記複数のマグネットは、それぞれが前記五面体モジュールの異なる面に隣接するように設けられている４つのマグネットを含む、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項28】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、キャビティを囲んで形成するケースとカバーとを含み、且つ前記キャビティの第１内面に形成される第１凹溝を含み、前記第１凹溝は、少なくとも部分的にストップブロックによって画定され、且つ前記複数のマグネットのうちの第１マグネットを収容する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項29】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第２内面から離れて延在する第１クランプブロックを含み、前記第１クランプブロックは、その遠位端にマグネット隣接面を有し、前記マグネット隣接面は、前記第１マグネットに近接するように位置決めされている、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項30】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第３内面に形成される第２凹溝を含み、前記第２凹溝は、少なくとも部分的に保持部によって画定され、前記保持部は、前記第３内面から離れて延在し、且つ前記複数のマグネットのうちの第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項31】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面から離れて延在する第２クランプブロックを含み、前記第２クランプブロックは、前記第２凹溝内に延入し、且つ前記第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項32】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第４内面に形成される第３凹溝を含み、前記第３凹溝は、少なくとも部分的に第２ストップブロックによって画定され、且つ前記複数のマグネットのうちの第３マグネットを収容する、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項33】

前記１６個の五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面上のボスを含み、前記ボスは、前記複数のマグネットのうちの第４マグネットを収容する第４凹溝を含む、請求項１～２１の何れか一項に記載の五面体モジュールパズル。

【請求項34】

五面体モジュールパズルであって、
前記五面体モジュールパズルは、複数の五面体モジュールを含み、
前記複数の五面体モジュールは、複数のヒンジによって接続されることで連続する環状物をなし、
各五面体モジュールは、複数のマグネットを含み、
前記複数の五面体モジュールのそれぞれは、２つの二等辺三角形面を有し、前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有することにより、前記複数の五面体モジュールを幾何学的に類似する形状の異なる倍数のものに操作可能にする、五面体モジュールパズル。

【発明の詳細な説明】

【発明の詳細な説明】

【0001】

（関連出願）
本願は、２０２１年１２月１日に出願された米国仮特許出願第６３／２８５,０４９号の優先権及びその利益を主張する。この米国仮特許出願の全ての内容は、参照として本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

本発明は、玩具及びパズル（ｐｕｚｚｌｅ）分野に関する。

【背景技術】

【0003】

パズルは、ゲーム、玩具、教育支援ツール、治療機器等として世代を超えた魅力を持っている。このようなパズルは、例えば、Ａｓａｎｏの第ＧＢ２,１０７,２００号英国特許出願及びＳｃｈａｅｄｅｌの第６,２６４,１９９Ｂ１号米国特許に示されるように、異なる幾何構成として配置され得る。従来技術で教示されているように、任意の特定の多面体パズルの属性は、その特定のパズルの幾何形状及びヒンジ接続形態に大きく依存する。例えば、Ｓｃｈａｅｄｅｌで教示されている折り畳みパズルは、約７０．５３°、５４．７４°及び５４．７４°の角度を持つ４つの三角形面によって形成される２４個の同じ二等辺四面体本体からなる。四面体は、その基部（最も長い）辺で互いに接合され、「多くの異なる方法」で菱形十二面体に操作することができる。しかし、Ｓｃｈａｅｄｅｌは、菱形十二面体の幾何形状を実現するために多くの異なる方法で行うことができる他のいかなるものも教示していない。実際には、当業者であれば理解できるように、このようなパズルには、多面体の面と辺の数、多面体の内角と辺の長さ、多面体の数、すべての多面体が同じか否か、多面体がどのように配列されているか、多面体間のヒンジの位置及び他の変数を含む変数の無限の異なる組み合わせが存在する。また、変数のこのような無限に見える組み合わせと変数の変化との間の予測不可能な相互関係のため、１つの変数のわずかな変化でも、通常はパズル自体の機能に有害な方式でパズル全体の属性を変更する可能性がある。

【0004】

したがって、異なる幾何形状及びエキサイティングな新属性を持つ新たなパズルは、必要となっている。

【発明の概要】

【0005】

一態様において、本発明は、五面体モジュールパズルを提供する。前記五面体モジュールパズルは、複数の（例えば、１６個の）五面体モジュールを含み、前記複数の五面体モジュールは、複数のヒンジによって接続されることで連続する環状物をなし、各五面体モジュールは、少なくとも１つのマグネット（例えば、複数のマグネット）を含む。

【0006】

別の態様において、本発明は、五面体モジュールパズルを提供する。前記五面体モジュールパズルは、複数の五面体モジュールを含み、前記複数の五面体モジュールは、複数のヒンジによって接続されることで連続する環状物をなし、各五面体モジュールは、少なくとも１つのマグネットを含み、前記複数の五面体モジュールのそれぞれは、２つの二等辺三角形面を有し、前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有することにより、前記複数の五面体モジュールを幾何学的に類似する形状の異なる倍数のものに操作可能にする。

【0007】

何れかの実施例において、複数の五面体モジュールは、前記ヒンジによって交互の順番で接続される、鏡像化された五面体モジュールを含んでもよく、各五面体モジュールの前記複数のマグネットは、前記交互の順番における各隣接する五面体モジュールの前記複数のマグネットとは異なる極性を有する。

【0008】

何れかの実施例において、前記複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有してもよい。

【0009】

何れかの実施例において、各五面体モジュールは、２つの二等辺三角形面、例えば、直角二等辺三角形面を含む。

【0010】

何れかの実施例において、各五面体モジュールは、１つ、２つ、３つ、４つ又はより多くのマグネットを含んでもよく、前記マグネットのそれぞれは、前記五面体モジュールの異なる面に隣接するように設けられている。

【0011】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、キャビティを囲んで形成するケースとカバーとを含んでもよく、第１凹溝は、前記キャビティの第１内面に形成され、前記第１凹溝は、少なくとも部分的にストップブロックによって画定され、且つ第１マグネットを収容する。

【0012】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第２内面から離れて延在する第１クランプブロックを含んでもよく、前記第１クランプブロックは、その遠位端にマグネット隣接面を有し、前記マグネット隣接面は、前記第１マグネットに近接するように位置決めされている。

【0013】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第３内面に形成される第２凹溝を含んでもよく、前記第２凹溝は、少なくとも部分的に保持部によって画定され、前記保持部は、前記第３内面から離れて延在し、且つ前記複数のマグネットのうちの第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する。

【0014】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面から離れて延在する第２クランプブロックを含んでもよく、前記第２クランプブロックは、前記第２凹溝内に延入し、且つ前記第２マグネットを前記第２凹溝内に保持する。

【0015】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの第４内面に形成される第３凹溝を含んでもよく、前記第３凹溝は、少なくとも部分的に第２ストップブロックによって画定され、且つ第３マグネットを収容する。

【0016】

何れかの実施例において、前記五面体モジュールのそれぞれは、前記キャビティの前記第２内面上のボスを含んでもよく、前記ボスは、第４マグネットを収容する第４凹溝を含む。

【0017】

代表的な実施例は、以下の図面を参照しながら記述されている。別途に説明されない限り、各図面に類似する符号は、類似する部分を指す。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1A】本発明の１つの代表的な実施例に関わる、３つの異なる時点で３つの異なる形態にある五面体モジュールパズルの斜視図をを示し、各形態は、異なる数の幾何学的に類似する形状を含む。

【図1B】４つの異なる時点で４つの異なる形態にある図１Ａの五面体モジュールパズルの斜視図を示し、各形態は、異なる数の幾何学的に類似する形状を含む。

【図2】本発明の１つの代表的な実施例に関わる、４つの異なる時点で４つの異なる形態にある五面体モジュールパズルの斜視図を示す。

【図3】別の形態にある図１Ａと図１Ｂの五面体モジュールパズルの上斜視図を示す。

【図4】図３の五面体パズルの１つの五面体モジュールの概略的な投影を示す。

【図5A】図１Ａのパズルの１つの五面体モジュールの下分解斜視図を示す。

【図5B】図５Ａの五面体モジュールのケースの下斜視図を示す。

【図5C】図５Ａの五面体モジュールのカバーの上斜視図を示す。

【図5D】図５Ａの五面体モジュールの断面図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明は、五面体モジュールパズル（本明細書では、互換的に「パズル」という）を提供する。当該パズルは、ヒンジで接続された多面体モジュール（例えば、五面体モジュール）を含み、各多面体モジュールは、特定の幾何学的特性を有する。各五面体モジュールは、変換された２つの他の五面体モジュールにヒンジ接続され、好ましくは、独自の機能を実現し及び／又は独自の属性を示す構造的特徴を有する。

【0020】

図１Ａは、本発明の１つの代表的な実施例に関わる、五面体モジュールパズル１００（簡潔のために、以下では、パズルという）の１つの例示を示す。パズル１００の各素子の詳細を記述する前に、先に高レベルの特徴及び属性を紹介する。

【0021】

本明細書に示され、記載されているように、パズル１００は、ヒンジによって可撓性に接続されることで連続環状物をなす複数の五面体モジュールを含む。この構成により、パズル１００を多くの異なる構成に操作することができる。特に、図１Ａは、３つの異なる時点で３つの異なる構成にある同じパズル１００を示す。パズル１００は、既知のパズルとは異なり、特定の順番で配置され、エキサイティングな新属性を生成する特定の特性を有する五面体モジュールを含む。

【0022】

パズル１００の１つの重要な新属性は、「スケーリング」属性であり、即ち、幾何学的に類似する形状の異なる倍数に操縦する能力を指す。この属性は、各モジュールの幾何形状、モジュールの数及びその間のヒンジの置きによって生成される。例えば、幾つかの実施例において、前記モジュールのそれぞれは、２つの二等辺三角形面を有し、複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有し、それによって五面体モジュールは、幾何学的に類似する形状の異なる倍数のものに操縦され得る。

【0023】

例えば、図１Ａに示すように、パズル１００は、単一の菱形六面体１０２、１群の２つの六面体１０４及び１群の４つの六面体１０６に操縦され得る。すべての六面体は、幾何学的に類似しているが、異なる絶対辺長（この場合、比率を除いて、それらは完全に等しい）を有する。つまり、六面体１０２は、辺長Ｘを有し、２つの六面体１０４のそれぞれは、辺長０．５Ｘを有し、４つの六面体１０６のそれぞれは、辺長０．２５Ｘを有する。

【0024】

このスケーリング属性は、新規で魅力的であるだけでなく、ジグソーパズル１００を対数、指数、体積などの概念を教示する支援ツールとして使用することができる。例えば、単一の六面体１０２が２^０表す場合に、当該群の２つの六面体１０４が２^１を表し、当該群の４つの六面体１０６が２^２を表す。別の例示として、六面体１０２、当該群の２つの六面体１０４、及び当該群の４つの六面体１０６のそれぞれは、同じ体積を有する（それぞれは、共通の１群の空間を五面体モジュールで充填することによって形成される）。更に、六面体１０２、当該群の２つの六面体１０４、及び当該群の４つの六面体１０６のそれぞれの辺は、同じ周長を有する。

【0025】

スケーリング属性の適用が菱形六面体に限定されないことを示すために、図１Ｂは、幾何学的に類似する二等辺三角形として操縦される五面体のスケーリング数が同じであるパズル１００を示す。具体的に、パズル１００は、単一の二等辺三角形五面体１０８、１群の４つの五面体１１０、１群の８つの五面体１１２、又は１群の１６個の五面体１１４に操縦され得る。五面体１０８、１１０、１１２と１１４のそれぞれは、幾何学的に類似する（即ち、同じ辺長比を有する）。また、単一の等腰五面体１０８、当該群の４つの五面体１１０、当該群の８つの五面体１１２と当該群の１６個の五面体１１４は、共通の体積及び共通の周囲の辺長を有する。辺長比は、基本的な五面体モジュール１１６（即ち、１６個の五面体１１４のそれぞれ）のサイズによって定めされる。以下では、前記五面体モジュールの詳細を記述する。

【0026】

幾つかの実施例において、複数の五面体モジュールのそれぞれは、２つの二等辺三角形面を有し、複数のヒンジのうちの順次のヒンジは、垂直配向を有し、それによって複数の五面体モジュールは、幾何学的に類似する形状の異なる倍数のものに操縦され得る。

【0027】

図２は、図１Ａのパズル１００と同じな別の五面体モジュールパズル２００を示す。
図示されているように、パズル２００のもう１つの重要な新属性は、ユーザがその構造を大量の視覚的及び触覚的に魅力的な空間充填形状に操作する能力である。このような形状のサンプリングは、図２に示されており、立方体２０２ａと、三つ葉状多面体２０２ｂとを含み、その中、羽根のうちの少なくとも２つが二等辺三角形面、非立方体菱形角柱２０２ｃと凹形六角形角柱２０２ｄ（即ち、矢印角柱）を有しており、これらのうちの後の３つは、これまでに既知のパズルでは実現され得ない。

【0028】

もう１つの魅力的な新属性は、パズル１００が立方体２０２ａを複数の異なる方法で実現する能力である。つまり、パズル１００は、立方体２０２ａの外面が根本的な五面体モジュールのある面からなる第１態様と、立方体２０２ａの外面が根本的な五面体モジュールの少なくとも幾つかの異なる面からなる第２態様とで立方体２０２ａを実現することができる。

【0029】

上記属性及び形態は、単にパズル２００の五面体モジュールの特定の幾何形状及び配置によって実現されるメリットを示し、ここでその詳細について説明する。

【0030】

図３は、パズル１００、２００と同じ構造を有するパズル３００を示す。パズル３００は、複数の五面体モジュール３３０ａ―３３０ｐ（以下では、モジュール）によって形成される。示される実施例において、モジュール３３０ａは、合同な五面体であり、且つ各モジュールは、図４に詳細に示される幾何形状を有する。

【0031】

代表的なパズル３００は、１６個のモジュール３３０ａ―３３０ｐを含む。他の実施例では、モジュール３３０ａ―３３０ｐのうちの１つ又は複数をサブ多面体に分割することで数のより多いモジュールを含んでもよい。例えば、１つの実施例では、モジュール３３０ａ―３３０ｐのそれぞれを２つの個別の相補的な多面体に分割してもよい。前記多面体は、組み合わせられる際に各モジュール３３０ａ―３３０ｐと同じ五面体形状を有する。よって、このような実施例では、３２個の五面体を含む。このような方式により、本発明は、以下のパズルも含む。当該パズルは、３２個の、４８個の、又は、１６の倍数のより多くの五面体を含む。

【0032】

モジュール３３０ａ―３３０ｐは、ヒンジ３３２ａ―３３２ｐのヒンジ式接続によって連続する環状物をなす。各モジュールの幾何形状（詳細は、図４に記述される）のため、順次のヒンジは、互いに垂直である配向を有する。

【0033】

特に、モジュール３３０ａ―３３０ｐのそれぞれは、ヒンジ３３２ａ―３３２ｐのうちの２つのヒンジによってモジュール３３０ａ―３３０ｐのうちの２つの隣接するモジュールに接続される。例えば、ヒンジ３３２ａは、モジュール３３０ａの第１辺を鏡像化されたモジュール３３０ｂの対応する第１辺にヒンジ接続される。類似的に、ヒンジ３３２ｂは、モジュール３３０ｂの第２辺を鏡像化されたモジュール３３０ｃの対応する辺にヒンジ接続される。

【0034】

ヒンジにより、五面体モジュールを互いに対して操作することができる。このように、パズルは、異なる形態（例えば、図１Ａ―図１Ｂのスケーリング形態）、及び図２に示す形態と追加形態を実現することができる。それとともに、パズル全体は、依然として単一の装置であり、部分的な不調和な分類（ａｓｓｏｒｔｍｅｎｔ）ではない。

【0035】

本明細書に記載のパズルの五面体モジュールは、典型的には、隣接する五面体モジュールの対応する辺（直接隣接する辺）が隣接するか又は１ｍｍ未満、例えば０．５ｍｍの間隔を立てるように組み立てられる。これは、図３から明らかであり、図３は、パズル３００と隣接する多面体との間の代表的なヒンジ接続を示している。

【0036】

ヒンジ３３２ａ―３３２ｐは、多くの異なる形態をとることができる。幾つかの実施例では、ヒンジ３３２ａ―３３２ｐの各々は、モジュールの一方のモジュールから他方のモジュールにヒンジが直接延在するように、図３に示すように、少なくとも２つの隣接する五面体モジュールの面（例えば、隣接するモジュールの鏡像化された面）に印加されるデカール（ｄｅｃａｌ）又はステッカー（ｓｔｉｃｋｅｒ）である。例えば、図３を参照すると、ヒンジ３３２ｂは、モジュール３３０ａに少なくとも印加され、モジュール３３０ｂの隣接する鏡像化された面に延在するデカールであるため、隣接するモジュールをヒンジ接続する。幾つかのそのような実施例では、デカールは、複数のヒンジを含むことができる。例えば、一実施例では、モジュール３３０ａ―３３０ｐに単一の連続したデカールが適用されるため、少なくともヒンジ３３２ａ―３３２ｐを含む。この形態の代表的なヒンジは、参照によって全体が本明細書に組み込まれたＨｏｅｎｉｇｓｃｈｍｉｄの第１０,５６９,１８５号及び第１０,９１８,９６４号の米国特許に詳細に記載されている。

【0037】

他の実施例では、ヒンジは、モジュール（例えば、可動ヒンジ）と一体に形成され、モジュールの１つのモジュールから隣接するモジュールに直接延在する。このような実施例では、ヒンジをモジュールの筐体と同じ又は類似の材料の可撓性ポリマーテープとして形成することができる。例えば、図３を参照すると、ヒンジ３３２ｂがそのような構造を有する場合に、ヒンジは、モジュール３３０ｂ、３３０ｃと一体となってモジュール３３０ｂ、３３０ｃの間（例えば、その隣接する辺の間に直接）に延在する少なくとも１つのポリマーテープとして形成され、それによってそれらの隣接する辺に沿って隣接するモジュールが結合される。この構成の代表的なヒンジは、全体を参照して本明細書に組み込まれる米国特許第１１,３５８,０７０号に詳細に記載されている。

【0038】

更に他の実施例では、ヒンジは、隣接するモジュール間に延び、隣接する多面体の内腔内にアンカーされるように構成された１つ又は複数の内部可撓性連結ベルト（例えば、薄い可撓性ポリマー又は織物のベルト）として形成される。例えば、図３を参照すると、ヒンジ３３２ｂがそのような構成を有する場合に、ヒンジ３３２ｂの一部は、モジュール３３０ｂの内腔内にアンカーされ、ヒンジ３３２ｂの他の部分は、３３２ｃの内腔内にアンカーされ、それによって隣接する対応する辺に沿って隣接するモジュールが連結される。この構成の代表的なヒンジは、参照によって全体が本明細書に組み込まれた第ＷＯ２０２２／０３０２８５号ＰＣＴ公開物に詳細に記載されている。

【0039】

何れかの実施例において、複数のヒンジは、隣接するモジュールの隣接する辺の間に延在することができる。前記ヒンジ構造は、代表的であり、制限的ではない。

【0040】

１つの選択可能な特徴として、モジュール３３０ａ―３３０ｐの各々は、別の形態（図１Ａ―図２に示すスケーリング形態など）においてパズル３００を安定させるために、位置決めされ分極された（例えば、各モジュールのキャビティ内）１つ又は複数のマグネットを備えることができる。以下では、図４―図５Ｄに代表的なマグネット形態について詳細に説明する。幾つかの実施例では、各五面体モジュールは、五面体モジュールの異なる面に隣接するように配置された１つ、２つ、３つ、４つ又はより多くのマグネットを含む。

【0041】

図３において、モジュール３３０ａ―３３０ｐの各々は、内部に含まれるマグネットの極性を示すために、「＋」又は「―」が設けられている。例えば、モジュール３３０ａ、３３０ｃ、３３０ｅ、３３０ｇ、３３０ｉ、３３０ｋ、３３０ｍ、３３０ｏは、内部に配置されたマグネットが第１（例えば、正）極性を有することを示す「＋」マークを有する第１タイプ又は「タイプ１」の五面体モジュールである。一方、モジュール３３０ｂ、３３０ｄ、３３０ｆ、３３０ｈ、３３０ｊ、３３０ｌ、３３０ｎ、３３０ｐは、タイプ１のモジュールのミラーであり、内部に配置されたマグネットが異なる第２（例えば、負）極性を有することを示す「―」マークを有する第２タイプ又は「タイプ２」の五面体モジュールである。鏡像化されたモジュール３３０ａ―３３０ｐは、ヒンジを介して交互に順番に接続され、各順番の五面体モジュールは、異なる極性を有するため、隣接するモジュールは、互いに磁気的に結合することができる。したがって、多くの形態（図１Ａ―図２に示すものなど）においてパズル３００を安定させることができる。

【0042】

図３において、「＋」又は「―」マークは、以下の面に置かれている。当該面は、それに隣接するように位置決めされるマグネットを有することにより、当該マグネットからの磁束が延在して当該面を貫通する。図示されているように、マグネットは、モジュール内で位置決めされ分極されることにより、隣接するモジュールのヒンジ接続された面が互いに隣接して位置決めされたときに磁気的に結合できるようになっている。

【0043】

マグネットを位置決めするための代表的な構造を示す図５Ａ―図５Ｄについて以下に説明する。マグネットを面に隣接して位置決めするための追加の代表的な構造は、米国特許第１０,５６９,１８５号及び米国特許第１０,９１８,９６４号並びに米国特許第ＵＳ２０２２／００４７９６０号に記載されているものを含み、上記米国特許及び米国特許公開物は、参照によって全体として本明細書に組み込まれる。

【0044】

図３において、モジュール３３０ａ―３３０ｐの各々は、単一の極性を有するマグネットである。しかし、他の実施例では、少なくとも幾つかのモジュールは、２つの極性のマグネットを有し、特に各マグネットの極性がヒンジ接続されたモジュールの対応する面のマグネットの極性と逆である場合は、そうである。したがって、図３に示す構成は、限定的なものではなく、代表的なものである。

【0045】

更に、図３は、モジュールごとに単一の「＋」又は「―」マークを示しているが、そのようなマークは、複数のマグネットを表すことができ、すなわち、幾つかの実施例は、各面に隣接して位置決めされた複数のマグネット、例えば、各面に２つ又は３つのマグネットを含む。このような構成は、隣接するモジュール間の磁力を増加させることができる。実際には、単一モジュールの片面は、２つの極性のマグネットを有していてもよく、例えば、各マグネットが隣接するヒンジ接続されたモジュール上の対応するマグネットの極性と逆の極性を有する。

【0046】

図４は、図１Ａ―図３の五面体モジュールパズルの１つの五面体モジュール４３０の概略的な２次元投影を示す。五面体モジュール４３０の幾何形状は、前記パズル内の１つおきの五面体モジュールと同じである。

【0047】

図示のように、五面体モジュール４３０は、３つの矩形面４３２ａ―４３２ｃと面４３２ｂの反対側に配置された２つの直角二等辺三角形面４３２ｄ―４３２ｅとを含む５つの面４３２ａ―４３２ｅと、９つの辺４３６ａ―４３６ｉとを有する。９つの辺４３６ａ―４３６ｉは、図例４３４によって表される２つ又は３つの辺長を有する。具体的には、２つの二等辺三角形面４３２ｄ、４３２ｅ（例えば、直角二等辺三角形面）のそれぞれは、長さＸを有する２つの辺と、長さＸ√（２）を有する１つの辺とを有する。図４において、辺４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃ及び４３６ｄは、（三角形記号によって示される）辺長Ｘを有する。したがって、辺４３６ｅ、４３６ｆは、辺長Ｘ√（２）を有する。三角形面４３２ｄ、４３２ｅが直角二等辺三角形である実施例では、パズルは、図２に示す立方体形態を実現することができる。

【0048】

図示された実施例では、辺４３６ｇ、４３６ｈ、４３６ｉ（Ｖ字形記号で示される）も、それぞれ辺長Ｘ（辺４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃ、４３６ｄと類似する）を有する。これら３つの辺は、通常同じ辺長Ｘを有するが、他の実施例では、辺４３６ｇ、４３６ｈ、４３６ｉの相対長さは、辺４３６ａ、４３６ｂ、４３６ｃ、４３６ｄの長さと等しくなくてもよい。辺４３６ｇが辺４３６ｈ―４３６ｉと同じ辺長を有するため、直角二等辺三角形面４３２ｄ―４３２ｄの各々は、面４３２ｂから垂直に延びている（そして互いに平行である）ことを理解されたい。

【0049】

図３を図４と比較すると、パズルのヒンジが各五面体モジュールの２つの垂直な辺に沿って整合して配置されていることがわかる。例えば、一実施例では、ヒンジは、辺４３６ｂ及び辺４３６ｈに沿って配置されてもよい。別の実施例では、ヒンジは、辺４３６ｄ及び辺４３６ｈに沿って配置されてもよい。別の実施例では、ヒンジは、辺４３６ａ及び辺４３６ｉに沿って配置することができる。更に別の実施例では、ヒンジは、辺４３６ｃ及び辺４３６ｉに沿って配置されてもよい。有利には、この垂直ヒンジ配置は、パズルの操作を容易にする。

【0050】

前述したように、好ましくは、各五面体モジュール４３０は、図５Ａ―図５Ｄに後述する構造を利用して、１つ又は複数のマグネットを配置することができる。図４において、五面体モジュール４３０は、５つのマグネット４３８ａ―４３８ｅを備え、４３８ａ―４３８ｅは、５つの面のそれぞれに隣接して配置された１つ又は複数のマグネットを表す。

【0051】

幾つかの実施例では、マグネットのうちの少なくとも幾つかは、ヒンジ接続されたモジュールの鏡像化された面が磁気的に結合されるように、接続されたヒンジを有する面に隣接して位置決めされる（図３に示す）。例えば、一実施例では、五面体モジュール４３０は、マグネット４３８ａ―４３８ｄを含むが、マグネット４３８ａを含まない。別の実施例では、五面体モジュール４３０は、マグネット４３８ａ―４３８ｃ及びマグネット４３８ｅを含むが、マグネット４３８ｄを含まない。

【0052】

幾つかの実施例では、非ヒンジ接続された多面体の鏡像化された面が互いに隣接して位置決めされたときに磁気的に結合されるように、マグネットのうちの少なくとも幾つかが位置決めされ分極される。例えば、図３を簡単に参照すると、マグネットは、幾つかの形態（例えば、図２に示す菱形角柱２０２ｃの形態）において磁気的に結合されるように、モジュール３３０ｃと３３０ｐの内側二等辺面に配置されてもよい。

【0053】

図４は、五面体モジュール４３０の各面が当該面に隣接して配置された少なくとも１つのマグネットを有することを示しているが、本発明は、幾つかの実施例において、モジュールの幾つかの面が、それに隣接して配置された何れかのマグネットも含まないことを考慮する。マグネットの数を減らすことは、製造コストの低減に有利にすることができる。

【0054】

図５Ａは、図３のモジュール３３０ａ―３３０ｐの各々に対応し、図４に示すのと同じ幾何形状を有する五面体モジュール５３０を示す。モジュール５３０は、ケース５４０とカバー５４２とを含む。ケース５４０は、高密度及び低密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、ＬＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリスチレン（ＰＳ、ＡＢＳ）、ポリエステル（ＰＥＴ）又は他の適切な耐久性及び安全性のある材料などの成形ポリマーから形成することができる。

【0055】

ケース５４０は、開放端、上板５４４、下板５４６及び２つの側板５４８、５５０を有する二等辺三角形角柱（例えば、直角二等辺三角形角柱）である。上板５４４及び下板５４６は、４５°の底角を有する直角二等辺三角形である。２つの側板５４８、５５０は、上板５４４と下板５４６とを接続して開口を形成し、カバー５４２は、当該開口に取り付けるための寸法及び形態に設置されている。したがって、上板５４４、下板５４６、２つの側板５４８、５５０及びカバー５４２は、モジュールを形成するために組み立てられてもよく、板、カバー、及びその面は、その内部のキャビティ５５２を画定する。他の実施例では、モジュール５３０の面のいずれかは、取り外し可能なカバーであってもよい。

【0056】

モジュール５３０は、その内部に複数のマグネットを備えている。次に、側板５４８、５５０の各隣接するマグネットを保持するための構造について説明する。

【0057】

何れかの実施例では、ケースは、キャビティの内面又はキャビティの上に形成された１つ又は複数の凹溝を備え、前記凹溝は、少なくとも部分的にストップブロックによって画定され、且つその内部にマグネットを収容する。例えば、図５Ｂを参照すると、側板５４８には、その内面に形成された凹部又は凹溝５５４が設けられ、ストップブロック５５６は、凹溝５５４の円周をＵ字形に部分的に囲んで延びている。

【0058】

図５Ｄを簡単に参照すると、ストップブロック５５６は、凹溝５５４内のマグネット５５８の移動を制限するように構成されたクランプブロック５６０を形成する。クランプブロック５６０の端部は、下方に延びてストップブロック５５６から離れてストップブロック５６２を形成することにより、マグネット５５８の移動を更に防止する。クランプブロック５６０、ストップブロック５６２及び溝５５４は、追加のクランプブロック（以下で説明する）の助けを得てマグネット５５８を包囲する。対向する側板５５０には、類似する凹溝、クランプブロック及びストップブロックが設けられ、それらは、共同してマグネットを内部に保持する。

【0059】

何れかの実施例において、１６個の五面体モジュールの各五面体モジュールのケースは、キャビティの内面から離れて延在するクランプブロックを含み、当該クランプブロックは、その遠位端に第１マグネットに隣接して位置決めされたマグネット隣接面を有する。例えば、図５Ｃを参照すると、カバー５４２には、２つのクランプブロック５７２ａ、５７２ｂ及び第３凹溝５６６が設けられ、当該第３凹溝５６６は、マグネット５６８を収容するように寸法設定されている。

【0060】

クランプブロック５７２ａは、カバープレート５７０の内面から離れて延在する基部５７４ａと、基部５７４ａの上端から上方に延在する突起５７６ａとを含む。マグネット隣接面５７８ａ（隣接面と略称する）は、突起５７６ａと基部５７４ａの上端との間にクランプブロック５７２ａの遠位端が設けられている。マグネット隣接面５７８ａは、カバー５４２に対する傾斜面である。各マグネット隣接面５７８ａ、５７８ｂは、ケースの複数の凹溝のうちの１つに隣接して位置決めされるように構成されている。類似的に、クランプブロック５７２ｂは、基部５７４ｂと、突起５７６ｂと、マグネット隣接面５７８ｂとを含む。

【0061】

したがって、各凹溝（例えば、５５４及び５６６）は、対応する面に隣接して位置決めされたマグネットを備える（又は、備えるように構成される）。例えば、図５Ｄを参照すると、マグネット５５８は、クランプブロック５６０及びストップブロック５６２によって位置決めされ、側板５４８に隣接するように保持される。マグネット隣接面５７８ａは、マグネット５５８に隣接し、突起５７６ａとストップブロック５５６は、マグネット５５８の上端を囲み、基部５７４ａと凹溝５５４の側壁は、マグネット５５８の下端を囲む。

【0062】

したがって、本発明のモジュール５３０は、側板にクランプブロック、ストップブロック及び凹溝を配置することによって、マグネットを収容する第１収容溝を形成する。有利には、この構造は、傾斜した側板５５０にマグネットを固定するのを容易にし、マグネット５５８の安定性を確保する。

【0063】

次に、マグネットを上板５４４及び下板５４６のそれぞれに隣接して保持するための構造について説明する。

【0064】

何れかの実施例において、１６個の五面体モジュールの各五面体モジュールのケースには、キャビティの内面又はキャビティの上に形成された凹溝が設けられ、前記凹溝は、少なくとも部分的に、内面から離れて延在し且つマグネットを凹溝に保持する保持部によって画定される。図５Ｂに戻って、上板５４４は、そこに形成された第２収容溝５６４ａを有する。類似的に、図５Ａに最もよく示されるように、下板５４６には、第２収容溝５６４ｂが設けられている。上板５４４と下板５４６のそれぞれの第２収容溝５６４ａ、５６４ｂが同じ構造設計を有するため、このような構造は、１つのみ詳細に説明する。

【0065】

上板５４４の中央には、図５Ｂに最適に示すように、係止講５８２と、上板５４４の内面から離れて延在する保持部５８４とが設けられ、前記保持部は、前記係止講の両側に設けられている。２つの保持部５８４の頂端（即ち、対応する内面から離れて配置された端）は、それぞれ上板５４４の中心線の方向に湾曲している。したがって、２つの保持部５８４は、第２収容溝５６４ａを取り囲む。

【0066】

何れかの実施例では、１６個の五面体モジュールのそれぞれは、キャビティの内面から離れて延在する第２クランプブロックを含み、第２クランプブロックは、凹溝内に延入し、且つマグネットをその中に保持する。例えば、再び図５Ｃを参照すると、カバー５４２には、２つの第２クランプブロック５８０ａ、５８０ｂが設けられている。カバー５４２がケース５４０に組み立てられると、図５Ｄに示すように、第２クランプブロック５８０ａ、５８０ｂの位置決め柱が、下板５４６と上板５４４のそれぞれの溝５６４ａ、５６４ｂに挿入され、それによって、それぞれのマグネットが固定される。

【0067】

有利には、第２収容溝５６４ａ、５６４ｂ及び第２クランプブロック５８０ａ、５８０ｂが線形及び平面的であるため、これら２つのクランプブロック及び凹溝は、マグネットをより良く規制し、安定させることができる。また、ケース５４０とカバー５４２が射出成形により形成される場合、この設計は、金型を離型するのに便利である。

【0068】

次に、カバー５４２を上板５４４に取り付けるための構造について説明する。

【0069】

まず、図５Ａを参照すると、ケース５４０には、上板５４４、下板５４６、側板５４８、及び／又は、側板５５０に取り付けられることができる５８６ａ、５８６ｂなどの複数の環状固定部が設けられている。各固定部５８６ａ、５８６ｂには、それぞれの固定溝５８８ａ、５８８ｂが設けられている。

【0070】

図５Ｃに最適に示すように、カバー５４２は、固定溝５８８ａに相補的な固定柱状物５９０ａ、５９０ｂを複数設けている。したがって、カバー５４２とケース５４０とが結合されると、各固定柱状物５９０ａが対応する固定溝５８８ａに挿入される。固定柱状物５９０ａと固定溝５８８ａとの間は、好ましくは、遷移嵌合（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ ｆｉｔ）又は締め嵌合（ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｆｉｔ）が実施される。例示した実施例では、４つの固定部分と４つの対応する固定柱状物が存在し、しかし、異なる実施例では、より多く又はより少なく存在することができる。

【0071】

次に、カバー５４２に隣接するマグネットを保持するための構造について説明する。

【0072】

図５Ｃを参照すると、ボス５９２は、カバー５４２の中心に設けられ、それによってボス５９２は、凹溝５６６を取り囲む。なお、ボス５９２には、凹溝５６６が形成されている。マグネット５６８は、遷移嵌合によって凹溝５６６に固定することができ、あるいは、カバープレートを凹溝５６６の開口に密封することでマグネット５６８を凹溝５６６に密封するなど、他の方式で固定することができる。

【0073】

図５Ｄを参照すると、各側板５４８、５５０の外端（すなわち、カバー５４２に向かって配置された端）には、規制壁（ｂｕｔｔｒｅｓｓ）５９４が設けられ、規制壁５９４の外側（すなわち、開口に面する側）は、カバー５４２に隣接している。したがって、カバー５４２とケース５４０との間の位置は、規制壁５９４によって規制して固定することができる。

【0074】

本発明の代表的な実施例は、多くの異なる形態で実施することができ、本明細書で説明する実施例に限定されない。逆に、これらの実施例を提供する目的は、本発明の開示をより徹底的且つ全面的にすることである。

【0075】

注意すべきこは、１つの構成部品が別の構成部品に「接続」されていると考えられる場合、別の構成部品に直接接続してもよいし、介在する構成部品が存在してもよい。本明細書で使用される用語「上」、「下」、「側」、「垂直」、「水平」、「左」、「右」及び類似する表現は、例示的な目的のためにのみ使用される。

【0076】

別途に限定されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語及び科学用語は、当業者が一般的に理解するものと同じ意味を有する。本明細書における本発明の説明に使用される用語は、具体的な実施例を説明するためだけの目的であり、本発明を制限することを意図していない。本明細書で使用される用語「及び／又は」は、関連するリスト項目の任意の組合せ及びすべての組合せを含む。

【図1A】

【図1B】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【国際調査報告】