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MOEBIUS KALEIDOCYCLE NEW_EN

Foreign code F190009970
File No. (S2018-0137-N0)
Posted date Oct 25, 2019
Country WIPO
International application number 2019JP007314
International publication number WO 2019167941
Date of international filing Feb 26, 2019
Date of international publication Sep 6, 2019
Priority data
  • P2018-033395 (Feb 27, 2018) JP
Title MOEBIUS KALEIDOCYCLE NEW_EN
Abstract A new kaleidocycle set includes at least seven elements (tetrahedrons, for example), which are joined in a ring shape by means of rotating hinges. If tetrahedrons are used as exemplary elements, two ridge lines of each tetrahedron are joined to the corresponding ridge lines of an adjacent tetrahedron. Preferably, the plurality of tetrahedrons all have the same shape. However, two ridge lines of the tetrahedrons are "twisted". This means that the two ridge lines are not at right angles to one another, but are in a positional relationship rotated through a twist angle α relative to one another. The twist angle α is selected with an appropriate value such that the ring is closed (that is, such that the first element can be connected to the last element). The resulting ring has a single degree of freedom, and different faces can be exposed by manipulation in the same way as with a traditional kaleidocycle. However, the ring has a non-orientable topology, unlike a traditional kaleidocycle.
Outline of related art and contending technology BACKGROUND ART
Thousands of years, people continue to puzzle enthralls. And a variety of forms of puzzle, they include, a wire or by solving the entangled players, and the combination of the cube tree Japan, classical spread in a planar shape like a jigsaw puzzle. They are, we, the geometry, topology, symmetry, and the other to find the principles of the mystery.
One 1 of the above, a plurality of tetrahedron and rotation of the ring or, as is also known as . Over the years, traditional is known. United States Patent No. 1,997,022 (1933 years, Stalker) is, such a ring, can be used as a toy or an advertising medium has been described. Stalker of that patent, 8 or 6 of the isosceles is a ring composed of a tetrahedron, as shown in the preferred embodiment. Each surface, are different from each other and the pattern can be covered. is operated, each face of the tetrahedron, the direction towards the center of the ring appears to rotate. In order to utilize this effect, the ring 4 of each tetrahedron each of the two triangular surface, in any of the color or shade different from the visual design is desirable. In addition, the relatively small number of rings contained in the tetrahedron is desirable. Internet searches , 6 or 8 from the tetrahedron of isosceles for traditional , a variety of designs and patterns, a number can be found.
These is, as long has been entertaining people over, what is desired is a new one is always in the current.
Scope of claims (In Japanese)[請求項1]
 環をなすように結合されたN個の要素を備えるメビウスのカライドサイクルであって、
 N≧7であり、
 各要素は、分離された平行な平面上に延びる2つの稜線であって、当該平行な平面において測定したときに互いに捩れ角度αだけ回転している2つの稜線を有し、
 前記環を構成する各要素の1の稜線は、当該環における隣りの要素の対応する1の稜線と結合されて、これら2つの要素の間に回転ヒンジが形成され、
 前記捩れ角αは、前記要素の数であるNについての臨界捩れ角と略等しく、
 結合された前記要素により形成される前記環は、単一自由度を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項2]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 7≦N≦21であり、
 前記要素は、以下の表に示した臨界捩れ角に略等しい捩れ角αを有する、メビウスのカライドサイクル。
[表1]

[請求項3]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 N>21であり、
 前記要素は22.264°未満の捩れ角αを有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項4]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 Nは3で割り切れ、
 当該メビウスのカライドサイクルの形状は三回対称性を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項5]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 Nは3で割り切れず、
 当該メビウスのカライドサイクルの形状は不規則である、メビウスのカライドサイクル。

[請求項6]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 前記回転ヒンジは全て、同じ長さであり、かつ、前記要素の中央対称軸を中心においており、
 各要素の前記中央対称軸は、当該要素の前記2つの稜線に対して垂直であり、かつ、当該2つの稜線を接続する、線分である、メビウスのカライドサイクル。

[請求項7]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 前記回転ヒンジのうちの少なくとも2つは、同じ長さではない、メビウスのカライドサイクル。

[請求項8]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 前記回転ヒンジのうちの少なくとも1つは、この回転ヒンジに結合される2つの要素のうちの1つの中央対称線に対して、中心が合わされておらず、
 各要素の前記中央対称軸は、当該要素の前記2つの稜線に対して垂直であり、かつ、当該2つの稜線を接続する、線分である、メビウスのカライドサイクル。

[請求項9]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 全ての前記要素は、同じ形状を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項10]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 全ての前記要素は、四面体状の形状を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項11]
 請求項10に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 全ての前記回転ヒンジは、最大長さの少なくとも90%の長さを有し、
 前記最大長さは、それ以上の長さにすると、前記要素同士の干渉に起因して、前記メビウスのカライドサイクルが単一自由度で動くことが不能となる、長さである。

[請求項12]
 請求項10に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 N個の要素は、合計で4N個の面を有し、
 当該4N個の面に付されるデザインの種類は4つ以下である、メビウスのカライドサイクル。

[請求項13]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 全ての前記要素は、当該要素の前記2つの稜線の間に、捩れたバンド状の形状を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項14]
 請求項1に記載のメビウスのカライドサイクルであって、
 前記回転ヒンジにより定義されるバンドは、メビウスの帯のトポロジーを有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項15]
 7個からなる環状の機構であって、環をなすように結合された7個の要素を備え、
 各要素は、分離された平行な平面上に延びる2つの稜線であって、当該平行な面において測定したときに互いに捩れ角αだけ回転している2つの稜線を有し、
 前記環を構成する各要素の1の稜線は、当該環における隣りの要素の対応する1の稜線と結合されて、これら2つの要素の間に回転ヒンジが形成され、
 前記捩れ角αは、72.8°と90°との間の角度であり、
 結合された前記要素により形成される前記環は、単一自由度を有する、メビウスのカライドサイクル。

[請求項16]
 N個の四面体の要素を環状に結合したメビウスのカライドサイクルへと組み立てることが可能な、4N個の三角形状の片を備える、メビウスのカライドサイクルのパズルであって、
 N≧7であり、
 各要素は、分離された平行な平面上に延びる2つの稜線であって、当該平行な面において測定したときに互いに捩れ角αだけ回転している2つの稜線を有し、
 前記環を構成する各要素の1の稜線は、当該環における隣りの要素の対応する1の稜線と結合されて、これら2つの要素の間に回転ヒンジが形成され、
 前記捩れ角αは、前記要素の数であるNについての臨界捩れ角と略等しい、メビウスのカライドサイクルのパズル。

[請求項17]
 請求項16に記載のメビウスのカライドサイクルのパズルであって、
 前記4N個の三角形状の片は、
  前記回転ヒンジの一部分を含むN個の三角形状の片と、
  前記回転ヒンジの相補的な部分を含むN個の三角形状の片と、
  前記回転ヒンジのいずれの部分も含まない2N個の三角形状の片と、
から構成される、メビウスのカライドサイクルのパズル。

[請求項18]
 請求項17に記載のメビウスのカライドサイクルのパズルであって、
 前記回転ヒンジの一部分を含む前記N個の三角形状の片は全て、同一の第1形状であり、
 前記回転ヒンジの相補的な部分を含む前記N個の三角形状の片は全て、同一の第2形状であり、
 前記回転ヒンジのいずれの部分も含まない前記2N個の三角形状の片は全て、同一の第3形状である、メビウスのカライドサイクルのパズル。

[請求項19]
 請求項16に記載のメビウスのカライドサイクルのパズルであって、
 7≦N≦21であり、
 前記要素は、以下の表に示した臨界捩れ角に略等しい捩れ角αを有する、メビウスのカライドサイクルのパズル。
[表2]

[請求項20]
 請求項16に記載のメビウスのカライドサイクルのパズルであって、
 N>21であり、
 前記要素は、22.264°未満の捩れ角αを有する、メビウスのカライドサイクルのパズル。
  • Applicant
  • ※All designated countries except for US in the data before July 2012
  • OKINAWA INSTITUTE OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SCHOOL CORPORATION
  • YAMAGUCHI UNIVERSITY
  • Inventor
  • SCHOENKE Johannes Richard
  • KAJI Shizuo
  • FRIED Eliot Martin
  • GRUNWALD Michael
IPC(International Patent Classification)
Specified countries National States: AE AG AL AM AO AT AU AZ BA BB BG BH BN BR BW BY BZ CA CH CL CN CO CR CU CZ DE DJ DK DM DO DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM GT HN HR HU ID IL IN IR IS JO JP KE KG KH KN KP KR KW KZ LA LC LK LR LS LU LY MA MD ME MG MK MN MW MX MY MZ NA NG NI NO NZ OM PA PE PG PH PL PT QA RO RS RU RW SA SC SD SE SG SK SL SM ST SV SY TH TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN ZA ZM ZW
ARIPO: BW GH GM KE LR LS MW MZ NA RW SD SL SZ TZ UG ZM ZW
EAPO: AM AZ BY KG KZ RU TJ TM
EPO: AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR
OAPI: BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW KM ML MR NE SN ST TD TG

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