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JP4910162B2 - Foldable tetrahedral surface model - Google Patents
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JP4910162B2 - Foldable tetrahedral surface model - Google Patents

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Description

この発明は、折りたたみ可能な幾何学教材をはじめ、折りたたみ可能な建築構造材、テントや容器に関するものである。The present invention relates to a foldable geometric teaching material, a foldable building structure material, a tent, and a container.

従来、多面体幾何学の学習において、正4面体を標準にして多面体間の表面積比や体積比などを学ぶための幾何学教材として厚紙などの展開図を使用した正4面体のサーフィスモデルを組み立てる場合、2図および3図に示すように正三角形10を単位とした正三角形4個からなる公知の展開図では、隣り合う正三角形をできるだけ連続させることによって、正4面体の稜線において相互結合のためののりしろ箇所とその距離を減らし、その結合を容易にかつ正確にする展開図を作成することができる。これらの展開図を用いて1辺が100ミリの正4面体を作成する場合、正4面体サーフィスモデルの稜線部分の相互結合に要する全結合距離は、いずれも600ミリである。こうした展開図によって、個別の正三角形を相互に結合する場合の全結合距離1200ミリを容易に半減できるので展開図の有用性は十分にある。Conventionally, in the learning of polyhedron geometry, when building a regular tetrahedron surface model using development diagrams such as cardboard as a geometric teaching material to learn the surface area ratio and volume ratio between polyhedrons with regular tetrahedron as the standard As shown in FIG. 2 and FIG. 3, in the known developed view composed of four equilateral triangles having the equilateral triangle 10 as a unit, the adjacent equilateral triangles are connected as much as possible so that the edges of the regular tetrahedron are connected to each other. It is possible to reduce the margin and the distance between them, and to create a development view that makes the connection easy and accurate. When a regular tetrahedron having a side of 100 mm is created using these development views, the total coupling distance required for mutual coupling of the ridge portions of the regular tetrahedral surface model is 600 mm. With such a development view, the total connection distance of 1200 millimeters when individual equilateral triangles are joined to each other can be easily halved, so that the development view is sufficiently useful.

また他の公知例として4図に示される展開図では、結合に正4面体の稜線以外の外形線10hを導入することによって、単位となる正三角形領域10をより拡張して完全な2個に分離した合同な矩形領域50に組み替えられる。次に正4面体の稜線10cを同方向に折り曲げて稜線10bどうしを結合した後、矩形の外形線10hと稜線10aをそれぞれ相互に結合できる。この場合の全結合距離は約746.4ミリとなる。In addition, in the development shown in FIG. 4 as another known example, the equilateral triangle region 10 as a unit is further expanded to be completely two by introducing an outline 10h other than the regular tetrahedron ridge into the connection. The separated congruent rectangular regions 50 are rearranged. Next, after folding the tetrahedral ridge line 10c in the same direction and coupling the ridge lines 10b, the rectangular outline 10h and the ridge line 10a can be coupled to each other. In this case, the total coupling distance is about 746.4 mm.

また、のりしろ箇所と結合距離をさらに削減する別な改善策として『折り紙の幾何学』(伏見康治、伏見満枝 著 日本評論社 1984)から5図に引用して示すように、2つの合同な矩形領域50を連続させた展開図に合成できる。この合同な2つの矩形領域の合成51によって、1辺が100ミリの正4面体の展開図の場合は、結合に正4面体の稜線10cと該稜線以外の外形線10hを混在させた時の外周の全長、すなわち全結合距離は約546,4ミリとなる。このように、合同な矩形の連続からなる展開図によって、全結合距離は2図、3図の場合よりもさらに短くなる。In addition, as another improvement measure to further reduce the margin and the connecting distance, as shown in Fig. 5 from "Origami Geometry" (Koji Fushimi, Mitsue Fushimi, Nihon Crihonsha 1984), two congruent rectangles are shown. The region 50 can be synthesized into a development view in which the regions 50 are continuous. In the case of a development of a regular tetrahedron having a side of 100 mm by combining the two rectangular regions 51, the ridge line 10 c of the regular tetrahedron and the outline line 10 h other than the ridge line are mixed in the connection. The total length of the outer circumference, that is, the total coupling distance is about 546,4 mm. In this way, the developed view composed of a series of congruent rectangles makes the total coupling distance even shorter than in the case of FIGS.

しかしながらこれらの方法でも、2図、3図、4図および5図に共通して正4面体の展開図用の結合部として稜線自体または稜線の一部を使用するため、接着剤によるずれや歪みが生じやすくなっていた。こうしたずれや歪みはそのまま正4面体を構成する正三角形の面的な変形や角度の不整合につながっていた。特に展開図に厚紙を使用した場合は、その厚みのずれが主原因となって稜線部や頂点部に変形が著しくなる。したがって、展開図の正確で効果的な組み立てには、稜線部や頂点付近での鋭角を伴った領域どうしの境界線上での直線的な結合に特に繊細な注意を要した。However, even in these methods, since the ridge line itself or a part of the ridge line is used as a connecting portion for the development of the regular tetrahedron in common with FIGS. It was easy to occur. Such shifts and distortions directly lead to surface deformation and angular misalignment of the equilateral triangle forming the regular tetrahedron. In particular, when thick paper is used in the developed view, the ridgeline portion and the apex portion are significantly deformed mainly due to the thickness deviation. Therefore, accurate and effective assembly of the development drawing requires particularly delicate attention to the linear connection on the boundary line between the areas with sharp angles near the ridge line part and the apex.

また別の公知例として公開特許公報昭62−105182の特許図面の1図の折りたためる正4面体に見られるように、対角線に折目のある4個の矩形ユニットを正4面体の稜線部で可撓的に結合して形成される折りたたみ機能によって、固着のためののりしろ箇所を減らすことができる。一辺が100ミリの折りたたみ可能な正4面体を形成する場合、該特許図面の3図に示される矩形ユニット2個から構成した時のユニット相互の結合距離は200ミリであるが、正4面体として開口部が相互に接合する距離は、約692ミリとなる。この接合距離の増大によって、正4面体の稜線の中点部分で正確に開口部が閉じると同時に接合部で正4面体の稜線と面との連続性を維持するためにユニットには比較的厚い素材を必要とした。すなわち、この場合の折りたたみ機能にはユニット間の最小限の結合と開口部の接合のために必要な全結合距離は892ミリに増大し、素材重量の増大も伴った。
公開特許公報昭62−105182 伏見康治、伏見満枝著『折り紙の幾何学』日本評論社 1984年
As another known example, four rectangular units having diagonal folds are formed at the ridges of the regular tetrahedron, as seen in the regular tetrahedron in FIG. 1 of the patent drawing of Japanese Patent Publication No. 62-105182. A folding function formed by flexible connection can reduce a margin for fixing. In the case of forming a foldable regular tetrahedron having a side of 100 mm, the coupling distance between the two units when the rectangular unit shown in FIG. 3 is composed of two rectangular units is 200 mm. The distance at which the openings join each other is approximately 692 mm. Due to this increase in the joining distance, the opening is accurately closed at the midpoint of the ridge line of the regular tetrahedron, and at the same time, the unit is relatively thick to maintain continuity between the ridge line and the surface of the regular tetrahedron. Needed material. That is, the folding function in this case increased the total coupling distance required for the minimum coupling between the units and the joining of the openings to 892 mm, and also increased the material weight.
Published patent publication Sho 62-105182 Koji Fushimi and Mitsue Fushimi, “Origami Geometry”, Nippon Critics 1984

これまで正4面体サーフィスモデルの展開図を構成する複数個の合同な正三角形以上の多角形を最少限2個にまで減少できたが、正4面体を構成する6本の稜線をまったく含まない外形線からなる2個の合同な正多角形のみによって正4面体サーフィスモデルの展開図を構成することは困難であった。また正4面体の展開図の全結合距離をより短くする正4面体サーフィスモデルの展開図を構成することはさらに困難であった。Up to now, the number of polygons more than the congruent equilateral triangles constituting the development of the regular tetrahedral surface model could be reduced to a minimum of two, but it does not include the six ridge lines constituting the regular tetrahedron at all. It has been difficult to construct a development view of a regular tetrahedral surface model only by two congruent regular polygons made of outlines. In addition, it is more difficult to construct a development view of a regular tetrahedral surface model that shortens the total coupling distance of the development view of the regular tetrahedron.

この発明は、合同な4つの正三角形からなる正4面体を6本の稜線以外の外形線で構成し該正4面体の表面積を等分する同型ユニット2個からなる折りたたみ可能な正4面体サーフィスモデルを構成することを主な特徴とする。The present invention relates to a foldable regular tetrahedral surface comprising two identical units that form a regular tetrahedron composed of four congruent equilateral triangles by an outline line other than six ridgelines and equally divide the surface area of the regular tetrahedron. The main feature is to construct a model.

正多面体の展開図のデザインを古代ギリシャの正多面体の定義から捉えるかぎり、正多面体は合同な正多角形からのみ構成されなければならなかったが、本件発明者は合同な複数の正多角形から正多面体を構成する新たな展開図の定義の可能性に気づいた。本件発明者によって、最小限の多面体である4面体の展開図が合同な三角形4個より少ない同型の2個の対称性のある多角形ユニットからのみ構成されるデザインは、上記の公知となった同型の矩形ユニット以外にも無数に存在することが発見された。さらにこうした4面体の6本の稜線を、展開図の外形線どうしの結合で構成しないうえ、外形線の全長(全結合距離)を指標とする600ミリより短くできる多角形群の発見によって、歪みがなく精度の高い展開図とその組み立てに従来の展開図のような稜線部での結合や固着を要しない折りたたみ機能による経済的方法が導かれた。As long as the design of the development of regular polyhedron is taken from the definition of the regular polyhedron of ancient Greece, the regular polyhedron had to be composed only of congruent regular polygons. I noticed the possibility of defining a new development that forms a regular polyhedron. The inventor of the present invention has made the above-mentioned publicly known design in which the development of a tetrahedron, which is a minimum polyhedron, is composed only of two symmetrical polygonal units of the same type with fewer than four congruent triangles. It was discovered that there are countless other than rectangular units of the same type. Furthermore, the six ridges of these tetrahedrons are not composed of the joints of the outlines in the developed view, and are also distorted by the discovery of a polygon group that can be shorter than 600 millimeters using the overall length of the outline (total joint distance) as an index. Therefore, an economical method with a folding function that does not require coupling and fixing at the ridge line portions as in the conventional development drawing and a highly accurate development drawing and its assembly was derived.

正4面体を構成する6本の稜線をまったく含まない外形線から構成される2個の同型ユニットによって、折りたたみ可能な正4面体サーフィスモデルを形成し、かつ正4面体を形成するための展開図が必要とする結合部の結合距離をより短縮する目的を、2個の連続した正6角形の同型ユニットによって実現した。Development view for forming a foldable regular tetrahedral surface model and forming a regular tetrahedron by two identical units composed of outlines that do not include the six ridges constituting the regular tetrahedron at all The purpose of further shortening the connecting distance of the connecting portion required by is realized by two continuous hexagonal isomorphic units.

実施例を図面に基づいて説明すれば次の通りである。図1に示すたためる正4面体サーフィスモデル80は、2個の正6角形の同型ユニットが外形線21の各中点X、Yを一致させるように共有結合部22において結合して一体化した図6に示す展開図81から形成される。同型ユニットの正6角形領域30において、一組の平行な外形線20の中点P、Qを結ぶ垂直2等分線を正4面体の稜線に等しい長さをもつ第1山折線11とし、中点P、Qと隣り合う外形線21、共有結合部22の中点R、S、Z、Xとをそれぞれ相互に結ぶ正4面体の稜線の2分の1の長さに等しい線分PR、PX、QS、QZを第2山折線12とした計5本の折線11,12が左右対称的に配置される。図7に示すように、正6角形領域30を第1山折線11で2つ折に折り曲げて,頂点に付した記号BとC、EとFをそれぞれ一致させ、平行な外形線20から可撓的接合部20hを形成する。同様にして、図8に示すように同型ユニットの正6角形領域31からも平行な外形線20から可撓的接合部20hを形成するとともに、2つの開口部R1,R2が形成される。次に、可撓的接合部20hを平坦化し第1山折線と第2山折線をほぼ同角度に拡げて、開口部R1、R2からなるジグザグな外周をもつ開閉可能な開口部R−A−S−B・C−Z−D・K・L−U−G−T−H・I−V−J・F−Rを形成する(図示はしない)。最終的に稜線の中点でRとV、SとT、UとZとを相互に一致させるとともに、該開口部の外周でAとH・I、GとB・C、LとD・K、JとE・Fとを相互に一致させると図1に示される正4面体のサーフィスモデル80が完成する。折りたたみ可能な正4面体のサーフィスモデル80の折りたたみ機能は、第1山折線11と第2山折線12と可撓的接合部20hの可撓性にさらに一体化されたことによる稜線PNの可撓性が追加された連動により生成される。この実施例においては、頂点部に集まる稜線が展開図の外形線の相互接合から形成されないばかりか、正4面体の稜線が3本ずつ集まって形成される鋭角な各頂点部がすべて山折りまたはすべて谷折りに折ることで形成されるので、正4面体サーフィスモデルの構成に必要な直線的な稜線部と鋭角な頂点部を正確に再現できる。Examples will be described with reference to the drawings. The regular tetrahedral surface model 80 shown in FIG. 1 is a diagram in which two regular hexagonal homomorphic units are coupled and integrated at the covalent coupling portion 22 so that the midpoints X and Y of the outline 21 are matched. 6 is developed from the developed view 81 shown in FIG. In the regular hexagonal region 30 of the same unit, a perpendicular bisector connecting the midpoints P and Q of a set of parallel outlines 20 is defined as a first fold line 11 having a length equal to the ridgeline of the regular tetrahedron, Line segment PR equal to half the length of the ridgeline of the tetrahedron connecting the outlines 21 adjacent to the midpoints P and Q and the midpoints R, S, Z, and X of the covalent coupling portion 22 to each other. , PX, QS, and QZ are the second mountain fold lines 12, and a total of five fold lines 11, 12 are symmetrically arranged. As shown in FIG. 7, the regular hexagonal region 30 is folded in half at the first mountain fold line 11, and the symbols B and C, E and F attached to the apexes are made to coincide with each other, and flexible from the parallel outline 20 The joint 20h is formed. Similarly, as shown in FIG. 8, also from the regular hexagonal region 31 of the same unit, the flexible joint 20h is formed from the parallel outline 20, and the two openings R1 and R2 are formed. Next, the flexible joint 20h is flattened, and the first and second fold lines are expanded at substantially the same angle, and the openable and closable opening RA having a zigzag outer periphery made up of the openings R1 and R2. S-B, C-Z-D, K, L-U-G-T-H, I-V-J, F-R (not shown) are formed. Finally, R and V, S and T, U and Z coincide with each other at the midpoint of the ridgeline, and A and H · I, G and B · C, and L and D · K at the outer periphery of the opening. , J and EF are made to coincide with each other, the regular tetrahedral surface model 80 shown in FIG. 1 is completed. The folding function of the foldable tetrahedral surface model 80 is that the ridgeline PN is flexibly integrated with the flexibility of the first fold line 11, the second fold line 12, and the flexible joint 20h. Generated by linkage with added sex. In this embodiment, not only the ridgeline gathering at the apex part is not formed from the mutual joining of the outlines of the developed view, but also each acute apex part formed by gathering three regular tetrahedron ridgelines is folded or Since all of them are formed by folding in a valley, it is possible to accurately reproduce a straight ridge line part and an acute vertex part necessary for the configuration of a regular tetrahedral surface model.

図6に示す正6角形の同型ユニット2個を互いに一辺で結合し、連続した10本の外形線をもつ展開図81から組み立てられた一辺が100ミリの正4面体サーフィスモデルにおいて、展開図81の外形線の総長、すなわち全結合距離は約577.35ミリとなる。この展開図によって、図2と図3に示すような連続した正三角形を相互に結合する場合の全結合距離600ミリを容易に削減できるので組み立ての経済性は十分にある。In the regular tetrahedral surface model of 100 mm on one side assembled from the developed view 81 having two continuous hexagonal isomorphic units shown in FIG. The total length of the outlines, that is, the total coupling distance is about 577.35 mm. With this development, it is possible to easily reduce the total connection distance of 600 mm when connecting continuous equilateral triangles as shown in FIGS. 2 and 3 to each other, so that the assembly is sufficiently economical.

図1に示す正4面体のサーフィスモデル80において、図6の展開図に示すB・C−Q、E・F−P、H・I−M、K・L−N間の可撓的接合部20hと第2山折線、あるいは稜線PQ間の第1山折線による可撓性を簡単に消去する場合は、開口部R1,R2の外周を相互に結合し、正4面体サーフィスモデル80の稜線の中点の記号V・R−S・T−U・Z−X・Y−Vを結んで形成される正4面体の赤道部分にバンドなどをかけてもよい。該バンドを外せば、可撓的な結合と折線に従って、再び平面状に折りたたむことができ可撓性が再現できる。In the tetrahedron surface model 80 shown in FIG. 1, the flexible joint between B.CQ, E.F.P, H.I.M, and K.L-N shown in the developed view of FIG. When the flexibility due to the first mountain fold line between 20h and the second mountain fold line or the ridge line PQ is easily erased, the outer peripheries of the openings R1 and R2 are coupled to each other, and the ridge line of the regular tetrahedral surface model 80 is connected. A band or the like may be applied to the equator portion of the regular tetrahedron formed by connecting the symbols V, R, S, T, U, ZX, and YV of the midpoint. If the band is removed, it can be folded back into a flat shape according to the flexible connection and the folding line, and the flexibility can be reproduced.

図9と図10に、正6角形の同型ユニット32、33からなる他の実施例を示す。正6角形の同型ユニット32において、一組の平行な外形線20の中点P、Qを結ぶ垂直2等分線を正4面体の稜線に等しい長さをもつ第1山折線11とし、中点P、Qと隣り合う外形線21の中点R、S、Z、Xとをそれぞれ相互に結ぶ正4面体の稜線の2分の1の長さに等しい線分PR、PX、QS、QZを第2山折線12とした計5本の折線11,12が左右対称的に配置される。次に正6角形の同型ユニット32を第1山折線11で2つ折りに折り曲げて,頂点に付した記号BとC、EとFをそれぞれ一致させ、平行な外形線20から可撓的接合部20hを形成するとともに、外形線21のみからなる開閉可能な開口部R1を設けた同型ユニットを形成する。同様にして、正6角形の同型ユニット33からも開閉可能な開口部R2を設けた同型ユニットを形成する。図9の分解斜視図が示すように、2つの同型ユニットの可撓的接合部20hを平坦化し第1山折線11と第2山折線12をほぼ同角度に拡げた開口部R1は、外形線21の中点に付された記号R、S、Z、Xと正6角形の同型ユニット32の頂点に付された記号A、B、C、D、E、Fの計10個の記号の組み合わせの中から外形線21のみからなるジグザグな8角形状の外周A−S−B・C−Z−D−X−E・F−R−Aを形成し、開口部R2は、外形線21の中点に付された記号T、U、Y、Vと正6角形の同型ユニット33の頂点に付された記号G、H、I、J、K、Lの計10個の記号の組み合わせの中から外形線21のみからなるジグザグな8角形状の外周G−T−H・I−V−J−Y−K・L−U−Gを形成する。次に該4面体の稜線の中点となる2つの同型ユニットのRとV、SとT、UとZとを相互に一致させるとともに、該開口部の外周でAとH・I、GとB・C、LとD・K、JとE・Fとを相互に一致させると最終的に図1に示される正4面体のサーフィスモデル80が完成する。図9に示す分離した同型ユニットは、それぞれの正4面体のサーフィスモデルの稜線に相当するすべての折線部分が可撓的であると共に、外形線20における可撓的接合部20hによって角度的な自由度を有するので個別に開閉でき、個別に容易に平面状に折りたたむことができる。平面状に折りたたんだ同型ユニットは、図9の分解斜視図に示すように再び立ち上げて、開口部R1,R2の外周で相互に分離したユニットから合成できる正4面体サーフィスモデル80の稜線の中点の記号V・R−S・T−U・Z−Y・X−Vを結んで正方形状に形成される正4面体の赤道部60に輪ゴムなどのバンドをかければ、自立したサーフィスモデルの形状を維持できる。この場合、正4面体サーフィスモデル80の表面積は開口部R1,R2を境界線として完全に2等分されるように同型ユニット32、33は配置されている。FIG. 9 and FIG. 10 show another embodiment composed of equilateral hexagonal units 32 and 33. In a regular hexagonal isomorphic unit 32, a perpendicular bisector connecting the midpoints P and Q of a pair of parallel outlines 20 is defined as a first fold line 11 having a length equal to the ridgeline of a regular tetrahedron, Line segments PR, PX, QS, QZ equal to half the length of the ridgelines of the tetrahedron connecting the points P, Q to the midpoints R, S, Z, X of the outline 21 adjacent to each other. A total of five fold lines 11 and 12 are arranged symmetrically with the second mountain fold line 12 as. Next, a regular hexagonal isomorphic unit 32 is folded in half along the first mountain fold line 11 so that the symbols B, C, E, and F attached to the apexes coincide with each other, and a flexible joint is formed from the parallel outline 20. 20 h is formed, and the same type unit provided with an openable and closable opening R <b> 1 consisting only of the outline 21 is formed. Similarly, the same type unit provided with the opening R2 that can be opened and closed from the regular hexagonal same type unit 33 is formed. As shown in the exploded perspective view of FIG. 9, the opening R1 obtained by flattening the flexible joint portion 20h of two identical units and expanding the first mountain fold line 11 and the second mountain fold line 12 at substantially the same angle A combination of a total of ten symbols A, B, C, D, E, and F attached to the apex of the equirectangular unit 32 with the symbols R, S, Z, X attached to the midpoint of 21 Zigzag octagonal outer periphery ASB, CZDXX, F-R-A consisting only of the outline 21 is formed, and the opening R2 is formed of the outline 21 Among the combinations of a total of 10 symbols, symbols G, H, I, J, K, and L, attached to the apex of the equilateral unit 33 with the symbols T, U, Y, V attached to the midpoint A zigzag octagonal outer periphery G-TH-IV-J-Y-K-L-U-G consisting only of the outline 21 is formed. Next, R and V, S and T, U and Z of two isomorphic units that are the midpoints of the ridgeline of the tetrahedron are made to coincide with each other, and A, H, I, and G on the outer periphery of the opening When B · C, L and D · K, and J and E · F are made to coincide with each other, a regular tetrahedral surface model 80 shown in FIG. 1 is finally completed. The separated isomorphous unit shown in FIG. 9 is flexible in all the fold line portions corresponding to the ridgelines of the respective tetrahedral surface model, and is free from the angle by the flexible joint 20h in the outline 20. Since it has a degree, it can be opened and closed individually, and can be easily folded into a flat shape individually. As shown in the exploded perspective view of FIG. 9, the same-type unit folded in a planar shape is raised again, and can be synthesized from the units separated from each other on the outer periphery of the openings R1 and R2, in the ridgeline of the regular tetrahedral surface model 80. If a band such as a rubber band is put on the equator portion 60 of a regular tetrahedron formed by connecting the point symbols V, RS, TU, ZY, and XV, a self-supporting surface model The shape can be maintained. In this case, the isomorphous units 32 and 33 are arranged so that the surface area of the tetrahedral surface model 80 is completely divided into two equal parts with the openings R1 and R2 as the boundary lines.

さらに、図11に示す正4面体サーフィスモデル87の構造説明図のように、重心Oとジグザグな8角形状の開口部外周との間に、合同な4つの面から構成され正4面体の稜線の中点4カ所に接した境界面Z1〜Z4が仮想的に存在するので、正4面体サーフィスモデル87の体積を2等分する場合は、図12に示す正4面体サーフィスモデル88の構造説明図のように重心を利用して積極的に境界面Z1〜Z4を正6角形の同型ユニットに付加し2分の1の体積をもった対称的なモジュール36、37を形成してもよい。Further, as shown in the structure explanatory diagram of the regular tetrahedral surface model 87 shown in FIG. 11, the ridgeline of the regular tetrahedron is composed of four congruent surfaces between the center of gravity O and the outer periphery of the zigzag octagonal opening. Since the boundary surfaces Z1 to Z4 in contact with the four midpoints are virtually present, the structure of the regular tetrahedral surface model 88 shown in FIG. 12 is explained when the volume of the regular tetrahedral surface model 87 is divided into two equal parts. As shown in the figure, the symmetric modules 36 and 37 having a half volume may be formed by positively adding the boundary surfaces Z1 to Z4 to the regular hexagonal unit using the center of gravity.

図13に示す他の実施例では、正6角形の同型ユニット38を2個連続させたプラスチックの一体成形板82によって、正4面体のすべての稜線に相当する折線部分をV型またはU型の溝のヒンジ14、15に成形して可撓的に結合すると共に、外形線20を可撓的に結合することによって開口部を形成できる。正4面体サーフィスモデルは角度的な自由度と耐久性を有し、開口部の開閉運動で平面と立体の間を容易に往復できる。この場合、稜線でのプラスチック板の厚みはヒンジ14、15のV型またはU型の溝によって加減できるので、より精度の高い外形をもった正4面体のサーフィスモデルを提供できる。さらに、プラスチック板での組み立ては、正4面体の稜線に沿ってではなく、プラスチック板の外形線に沿って、プラスチック板の厚みの断面どうしが各三角形内で互いに接合するので、正4面体のサーフィスモデルの頂点や稜線に隙間がなく、また厚みが原因となった歪みを発生させないで組み立てができる。In another embodiment shown in FIG. 13, the bent line portions corresponding to all the ridgelines of the regular tetrahedron are formed in a V-shaped or U-shaped shape by a plastic integrally formed plate 82 in which two regular hexagonal identical units 38 are continuously arranged. It is possible to form the opening by forming the groove hinges 14 and 15 to be flexibly coupled and flexibly coupling the outline 20. The regular tetrahedral surface model has angular freedom and durability, and can easily reciprocate between a plane and a solid by opening and closing movements of the opening. In this case, since the thickness of the plastic plate at the ridgeline can be adjusted by the V-shaped or U-shaped groove of the hinges 14 and 15, a regular tetrahedral surface model having a more accurate outer shape can be provided. Furthermore, the assembly with the plastic plate is not performed along the ridge line of the regular tetrahedron, but the cross sections of the thickness of the plastic plate are joined to each other within each triangle along the outline of the plastic plate. The surface model has no gaps at the vertices and ridges, and it can be assembled without causing distortion due to thickness.

図14に示す他の実施例では、V型またはU型の溝のヒンジの代わりに、正4面体の稜線部分の平行溝16、17にのみに蝶番を使用して、可撓的結合による折りたたみ機能を付加してもよい。この場合、折りたたみ可能な正4面体サーフィスモデルを組み立てた状態で自立させるために、開口部が開かないように、該正4面体サーフィスモデルの赤道部61に輪ゴムやバンドをかけてもよい。また開口部をテープ、止め金具、接着材によって相互に接合固着すれば、正確かつ安定した正4面体を得ることができる。In another embodiment shown in FIG. 14, a hinge is used only in the parallel grooves 16 and 17 in the ridge line portion of the regular tetrahedron instead of the hinges of the V-shaped or U-shaped grooves, and folding by flexible coupling is performed. A function may be added. In this case, a rubber band or a band may be applied to the equator portion 61 of the regular tetrahedral surface model so that the opening portion is not opened in order to make the foldable regular tetrahedral surface model self-supporting in an assembled state. Further, if the openings are bonded and fixed to each other with a tape, a fastener, and an adhesive, an accurate and stable regular tetrahedron can be obtained.

図15は、正4面体サーフィスモデルの組み立てに必要な結合部として、外形線に正4面体の稜線をいっさい使用しない本発明による6角形の同型ユニットの展開図のなかで、外周すなわち全結合距離が最短となる展開図86を示している。連続して結合した6角形の同型ユニット39,40の外周は、約570.07ミリである。上記正6角形板の場合の577.35ミリよりも明らかに短縮できる。FIG. 15 is an exploded view of the hexagonal isomorphic unit according to the present invention in which no regular tetrahedral ridge line is used as the outline as a coupling part necessary for assembling the regular tetrahedral surface model. FIG. 86 shows a development view 86 in which is the shortest. The outer circumference of the hexagonal isomorphic units 39 and 40 connected in series is about 570.07 mm. This is obviously shorter than 577.35 mm in the case of the regular hexagonal plate.

図16に示す合同な4つの2等辺三角形からなる折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル90は、矩形の同型ユニット2個が外形線25の各中間点wとzを一致させるように共有結合線26において結合して一体化した図17に示す展開図91から形成される。同型ユニットの矩形領域41において、一組の平行な外形線24の中点P、Qを結ぶ垂直2等分線を該4面体の稜線に等しい長さをもつ第1山折線11とし、中点P、Qと隣り合う外形線25上に該外形線の4分の1の間隔を左右に空けて設けた異なる2つの中間点r、s、z、xとをそれぞれ相互に結ぶ4面体の各稜線の2分の1の長さに等しい線分Ps、Pz、Qr、Qxを第2山折線12とし、計5本の折線11,12が同型ユニットの矩形領域41に左右対称的に配置される。次に同型ユニットの矩形領域41を第1山折線11で2つ折りに折り曲げて、同型ユニットの矩形領域41の頂点に付した記号aとb、cとdをそれぞれ一致させて、平行な外形線24から可撓的接合部24hを形成する。同様にして図18に示すように、同型ユニットの矩形領域42からも平行な外形線24から可撓的接合部24hが形成されるとともに、2つの開口部R3、R4が形成される。すべての可撓的接合部24hを平坦化し第1山折線と第2山折線をほぼ同角度に拡げ、開口部R3、R4からなる開閉可能な開口部t−g・h−v−c・d−s−r−a・b−x−e・f−uを形成する(図示はしない)。最終的に該4面体の稜線の中点uとx、tとr、vとsとを相互に一致させるとともに、該開口部の外周e・f−u−t−g・h−v−c・dとe・f−x−ba−r−s−c・dとを相互に一致させると図16に示される4面体のサーフィスモデル90が完成する。折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル90の折りたたみ機能は、第1山折線11と第2山折線12と可撓的接合部24hの可撓性にさらに稜線PNの可撓性が追加された連動により生成される。この実施例においては、頂点部に集まる稜線が展開図の外形線の相互接合から形成されないばかりか、4面体の稜線が3本ずつ集まって形成される鋭角な各頂点部がすべて山折りまたはすべて谷折りに折ることで形成されるので、4面体サーフィスモデルの構成に必要な直線的な稜線部と鋭角な頂点部を正確に再現できる。A collapsible tetrahedral surface model 90 composed of four congruent isosceles triangles shown in FIG. 16 is formed in the covalent bond line 26 so that two rectangular isomorphic units match each intermediate point w and z of the outline 25. It is formed from the developed view 91 shown in FIG. In the rectangular region 41 of the same type unit, a perpendicular bisector connecting the midpoints P and Q of a pair of parallel outlines 24 is defined as a first mountain fold line 11 having a length equal to the ridgeline of the tetrahedron, Each of the tetrahedrons connecting two different intermediate points r, s, z, and x, which are provided on the outer shape line 25 adjacent to P and Q with a one-fourth interval of the outer shape line left and right. Line segments Ps, Pz, Qr, and Qx equal to half the length of the ridge line are defined as the second mountain fold line 12, and a total of five fold lines 11 and 12 are arranged symmetrically in the rectangular area 41 of the same type unit. The Next, the rectangular region 41 of the same type unit is folded in half at the first mountain fold line 11, and the symbols a and b, c and d attached to the apexes of the rectangular region 41 of the same type unit are respectively matched, A flexible joint 24 h is formed from 24. Similarly, as shown in FIG. 18, the flexible joint 24h is formed from the parallel outline 24 from the rectangular region 42 of the same type unit, and two openings R3 and R4 are formed. All the flexible joints 24h are flattened and the first and second fold lines are expanded at substantially the same angle, and the openable and closable openings t-g, hv-c, and d are formed by the openings R3 and R4. -Sr-a.bxe.fu (not shown). Finally, the midpoints u and x, t and r, v and s of the ridgeline of the tetrahedron are made to coincide with each other, and the outer periphery e · f−t−t · g · hvc of the opening When d and e · f−x−ba−r−s−c · d coincide with each other, a tetrahedral surface model 90 shown in FIG. 16 is completed. The folding function of the foldable tetrahedral surface model 90 is generated by interlocking in which the flexibility of the ridge line PN is added to the flexibility of the first mountain fold line 11, the second mountain fold line 12, and the flexible joint 24h. Is done. In this embodiment, not only the ridge lines gathered at the apexes are formed from the mutual connection of the outlines of the developed view, but also the sharp apexes formed by gathering three ridge lines of tetrahedrons are all folded or all Since it is formed by folding in a valley fold, it is possible to accurately reproduce the straight ridge line part and the acute vertex part necessary for the configuration of the tetrahedral surface model.

さらに、図16に示す重心Oと、開口部の赤道部外周との間に、同一の面から構成され4面体の各稜線の中点4カ所に接する正方形状の境界面r−s−z−xまたはt−u−w−vが仮想的に存在するので、4面体のサーフィスモデル90の表面積を2等分する場合は、2分の1の表面積をもった同型ユニット41、42として配置してもよい。さらに体積を2等分する場合は、積極的に正方形の境界面を付加して、2分の1の体積をもった対称的なモジュールを形成してもよい。Further, between the center of gravity O shown in FIG. 16 and the equator outer periphery of the opening, a square boundary surface r-s-z- that is composed of the same surface and is in contact with four midpoints of each ridge line of the tetrahedron. Since x or tu-w-v exists virtually, when the surface area of the tetrahedral surface model 90 is divided into two equal parts, it is arranged as the same type units 41 and 42 having a half surface area. May be. Further, when the volume is divided into two equal parts, a symmetric module having a half volume may be formed by positively adding a square boundary surface.

図19に示す他の実施例は、2個の正6角形の各同型ユニットの全片面に対して、同じ周期的な単一エレメントからなる平面充填用の単一文様モチーフにM.C.エッシャーによる三色のトカゲ(白、グレー、黒)を使用し、同型ユニット43,44が連続して該モチーフを隙間なく連続的に設けたことを特長とする正4面体サーフィスモデルの展開図100である。この周期的モチーフは、2個の正6角形板ユニットの表面をシームレスに連続させることができると同時に、正4面体に立ち上がったサーフィスモデルの場合でも、周期的モチーフはどの接合箇所においても分断されることなくエンドレスに連続する。Another embodiment shown in FIG. 19 is a single pattern motif for plane filling consisting of the same periodic single element on all sides of two regular hexagonal isomorphic units. C. Development diagram 100 of a regular tetrahedral surface model using three colors of lizards (white, gray, black) by Escher and having the same units 43 and 44 continuously provided without any gaps. It is. This periodic motif can seamlessly connect the surfaces of two regular hexagonal plate units, and at the same time, even in the case of a surface model standing on a regular tetrahedron, the periodic motif is divided at any joint. It is continuous endlessly.

図20に示す他の実施例は、球面状の全地球的な地理情報地図に内接する正4面体にトポロジー的に投影して形成される全方位的な平面の地理情報に関する画像を、図21に示すような正4面体の基本的な展開図102に変換した後に、さらに2個の正6角形の同型ユニット45,46の全片面に対してシームレスに平面充填した正4面体のサーフィスモデルの展開図101を示す。球面地理情報を対向する2つの極から投影する投影図法(perspective projection)によって、平面のスクリーンに投影した「方位図法」では全体の形は2つの円形地図になるが、この実施例によって球面地理情報での対向する2つの極は、2つの正6角形の中心に位置すると同時に、各半球の地理情報は各正6角形に置換される。よって最終的に折りたたみ可能な正4面体のサーフィスモデルに変換できる。このような全球面状の全地球的な地理情報地図以外に、宇宙的な天球儀情報地図または全方位的な球面画像に内接する正4面体にトポロジー的に投影して形成される全方位的な平面画像を正6角形の同型ユニット2個の全片面に対してシームレスに平面充填してもよい。従来の全景をとらえるパノラマ(PANORAMA)の概念は円筒に投影された360度の視野角を意味しているが、本発明者は正4面体によって真の全方位をとらえる720度の視野角(この720度は4面体の内角の総和に一致することに関連する)の概念を発見し、その正4面体による全方位地図または全方位画像概念モデルに対してテトラマ(TETRAMA)と命名した。広角レンズでは光学原理的に180度以上の画角を越えられないうえ、パノラマ以上に概念的に360度の視野角を拡張できなかったが、テトラマによって球面情報を最小限の多面体である4面体にトポロジー的に変換すれば、幾何学原理的に存在する最大の視野角720度を本発明による連続した2個の同型ユニットによって人間の固有な視野角で捉えることができる。In another embodiment shown in FIG. 20, an image regarding omnidirectional planar geographic information formed by topological projection onto a regular tetrahedron inscribed in a spherical global geographic information map is shown in FIG. Of the regular tetrahedron surface model shown in FIG. 4B, and then the surface model of the regular tetrahedron that seamlessly fills one side of the two regular hexagonal isomorphic units 45 and 46. An expanded view 101 is shown. In the “azimuth projection” projected onto a flat screen by the projection method of projecting spherical geographic information from two opposing poles, the overall shape becomes two circular maps. The two opposite poles at are located in the center of two regular hexagons, while the geographic information of each hemisphere is replaced with each regular hexagon. Therefore, it can be finally converted into a foldable tetrahedral surface model. In addition to such an all-spherical global geographic information map, an omnidirectional projection formed topologically on a regular tetrahedron inscribed in a cosmic celestial globe information map or an omnidirectional spherical image. The flat image may be seamlessly filled into one side of all two regular hexagonal units. The concept of panorama that captures the entire panoramic view (PANORAMA) means a viewing angle of 360 degrees projected onto a cylinder, but the present inventor has a viewing angle of 720 degrees that captures true omnidirectionality by a regular tetrahedron (this 720 degrees is associated with the sum of the interior angles of the tetrahedron) and was named TETRAMA for the omnidirectional map or omnidirectional image conceptual model of the regular tetrahedron. A wide-angle lens cannot optically exceed an angle of view of 180 degrees or more in terms of optical principle, and has not been able to expand a viewing angle of 360 degrees conceptually beyond that of a panorama, but a tetrahedron is a polyhedron with minimal spherical information by tetramer. If the topological conversion is performed, the maximum viewing angle of 720 degrees existing in terms of geometrical principle can be captured at a unique viewing angle of a human by two consecutive isomorphic units according to the present invention.

図22の他の実施例では、4つの合同な2等辺三角形からなる折りたたみ可能な4面体を構成するための6角形の同型ユニット47、48が連続する展開図89を示す。本発明による同型の6角形の同型ユニット2個からなる折りたたみ可能な4面体サーフィスモデルは、正4面体サーフィスモデル以外にも無数に存在する。22 shows a development 89 in which hexagonal isomorphic units 47 and 48 for forming a foldable tetrahedron composed of four congruent isosceles triangles are continuous. There are an infinite number of collapsible tetrahedral surface models composed of two identical hexagonal isomorphic units according to the present invention other than the regular tetrahedral surface model.

この発明は、同型ユニットの組立工程が容易で折りたたみ機能が単純なので、立体幾何学の教育教材、薄い素材の軽量構造物、容器やテントとしても有効である。さらに同型ユニット2個の平板を連続的に結合して4面体を構成できるので、周期的デザインの同一文様を4面体サーフィスモデルの展開図の片面または両面で連続させることができ、平面の正則分割と多面体の対称性の研究に極めて有効である。さらにまた、球面情報を数学的にシームレスに投影する合同な正6角形が2個連続した展開図から構成される最小限の多面体である正4面体サーフィスモデルは、パノラマでは達成できなかった全方位を再現できる。また全方位をとらえた球状の地理情報などに関する折りたたみ可能なテトラマ(TETRAMA)によって、認識可能な最大限の視野角(=720度)を連続した2個の6角形の同型ユニットまたは矩形の同型ユニットで提供できる。Since the assembly process of the same type unit is easy and the folding function is simple, the present invention is also effective as a teaching material for solid geometry, a lightweight structure of thin material, a container, and a tent. Furthermore, because the tetrahedron can be constructed by continuously connecting two flat plates of the same unit, the same pattern of the periodic design can be continued on one or both sides of the development of the tetrahedral surface model, and the regular division of the plane It is extremely effective for studying the symmetry of polyhedra. Furthermore, the regular tetrahedral surface model, which is a minimal polyhedron composed of two consecutive developments of two congruent regular hexagons that mathematically and seamlessly project spherical information, is an omnidirectional that could not be achieved by panorama. Can be reproduced. Two hexagonal isomorphic units or rectangular isomorphic units that have a maximum recognizable viewing angle (= 720 degrees) by a collapsible tetramer (TETRAMA) for spherical geographic information that captures all directions. Can be provided at.

本発明による実施例を示した2個連続した正6角形の同型ユニットからなる正4面体サーフィスモデルの斜視図である。(実施例1)It is a perspective view of the regular tetrahedral surface model which consists of two continuous regular hexagonal isomorphic units which showed the Example by this invention. Example 1 公知例を示した展開図。The developed view which showed the well-known example. 他の公知例を示した正4面体の展開図である。It is a development view of a regular tetrahedron showing another known example. 他の公知例を示した正4面体の展開図である。It is a development view of a regular tetrahedron showing another known example. 他の公知例を示した正4面体の展開図である。It is a development view of a regular tetrahedron showing another known example. 本発明による実施例1の正4面体サーフィスモデルの展開図である。It is an expanded view of the regular tetrahedral surface model of Example 1 by this invention. 本発明による実施例1の正4面体サーフィスモデルの組立工程図である。It is an assembly process figure of the regular tetrahedral surface model of Example 1 by the present invention. 本発明による実施例1の正4面体サーフィスモデルの他の組立工程図である。It is another assembly-process figure of the regular tetrahedral surface model of Example 1 by this invention. 本発明による他の実施例を示した分離した正6角形からなる正4面体サーフィスモデルの分解斜視図である。(実施例2)It is a disassembled perspective view of the regular tetrahedral surface model which consists of the separated regular hexagon which showed the other Example by this invention. (Example 2) 本発明による実施例2の正4面体サーフィスモデルの展開図である。It is an expanded view of the regular tetrahedral surface model of Example 2 by this invention. 本発明による実施例2の正4面体サーフィスモデルの構造の説明のための斜視図である。(実施例3)It is a perspective view for description of the structure of the regular tetrahedral surface model of Example 2 by the present invention. (Example 3) 本発明による実施例3の正4面体サーフィスモデルの構造の説明のための他の斜視図である。It is another perspective view for description of the structure of the regular tetrahedral surface model of Example 3 by the present invention. 本発明による他の実施例を示した2個連続した同型ユニットを基本にした一体成型による正4面体サーフィスモデルの展開図である。(実施例4)It is an expanded view of the regular tetrahedral surface model by integral molding based on the two continuous same type | mold units which showed the other Example by this invention. Example 4 本発明による他の実施例を示した2個連続した同型ユニットを基本にした正4面体サーフィスモデルの展開図である。(実施例5)FIG. 6 is a development view of a regular tetrahedral surface model based on two consecutive identical units showing another embodiment of the present invention. (Example 5) 本発明による他の実施例を示した展開図である。(実施例6)It is the expanded view which showed the other Example by this invention. (Example 6) 本発明による他の実施例を示した2個連続した矩形の同型ユニットからなる4面体サーフィスモデルの斜視図である。(実施例7)It is a perspective view of the tetrahedral surface model which consists of two continuous rectangular same type units which showed the other Example by this invention. (Example 7) 本発明による実施例7の4面体サーフィスモデルの展開図である。It is an expanded view of the tetrahedral surface model of Example 7 by this invention. 本発明による実施例7の4面体サーフィスモデルの組立工程図である。It is an assembly process figure of the tetrahedral surface model of Example 7 by this invention. 本発明による他の実施例を示した単一の文様を平面充填した2個の6角形からなる正4面体サーフィスモデルの展開図である。(実施例8)It is the expanded view of the regular tetrahedral surface model which consists of two hexagons which carried out the plane filling of the single pattern which showed the other Example by this invention. (Example 8) 本発明による他の実施例を示したテトラマを平面充填した2個の正6角形からなる正4面体サーフィスモデルの展開図である。(実施例9)FIG. 6 is a development view of a regular tetrahedral surface model made up of two regular hexagons filled with a tetramer in a plane according to another embodiment of the present invention. Example 9 実施例9を作成する過程を説明するための、球面状の全地球的な地理情報地図に内接する正4面体に、トポロジー的に投影して形成される全方位的な平面の地理情報に関する画像の正4面体地図(テトラマ)である。The image about the geographical information of the omnidirectional plane formed by topologically projecting on the regular tetrahedron inscribed in the spherical global geographical information map for explaining the process of creating the embodiment 9 This is a regular tetrahedral map (tetrama). 本発明による他の実施例を示した2個連続した6角形の同型ユニットからなる4面体サーフィスモデルの展開図である。(実施例10)It is a development view of a tetrahedral surface model made up of two continuous hexagonal isomorphic units showing another embodiment of the present invention. (Example 10)

10 4面体を構成する三角形領域
10a 稜線となる外形線
10b 稜線となる外形線
10c 稜線となる山折線
10h 接合部
11 第1山折線
12 第2山折線
14 U型、またはV型溝のヒンジ
15 U型、またはV型溝のヒンジ
16 稜線部に設けた蝶番導入部
17 稜線部に設けた蝶番導入部
20 平行に向い合う外形線
20h 可撓的接合部
21 1組の平行に向い合う外形線
22 同型ユニットの共有結合部
23 平行に向い合う外形線
24 平行に向い合う外形線
24h 可撓的接合部
25 平行に向い合う外形線
26 同型ユニットの共有結合部
30 同型ユニットの正6角形領域
31 同型ユニットの正6角形領域
32 正6角形の同型ユニット
33 正6角形の同型ユニット
34 境界面を設定した正6角形の同型のユニット
35 境界面を設定した正6角形の同型のユニット
36 正6角形の同型ユニットからなる同型のモジュール
37 正6角形の同型ユニットからなる同型のモジュール
38 一体成型されたプラスチック板の正6角形領域
39 同型ユニットの6角形領域
40 同型ユニットの6角形領域
41 同型ユニットの矩形領域
42 同型ユニットの矩形領域
43 同型ユニットの正6角形領域
44 同型ユニットの正6角形領域
45 同型ユニットの正6角形領域
46 同型ユニットの正6角形領域
47 同型ユニットの6角形領域
48 同型ユニットの6角形領域
60 正4面体の赤道部
61 正4面体の赤道部
R1 開口部
R2 開口部
R3 開口部
R4 開口部
A 頂点に付された記号
B 頂点に付された記号
C 頂点に付された記号
D 頂点に付された記号
E 頂点に付された記号
F 頂点に付された記号
G 頂点に付された記号
H 頂点に付された記号
I 頂点に付された記号
J 頂点に付された記号
K 頂点に付された記号
L 頂点に付された記号
P 外形線の中点に付された記号
Q 外形線の中点に付された記号
M 外形線の中点に付された記号
N 外形線の中点に付された記号
R 外形線の中点に付された記号
S 外形線の中点に付された記号
Z 外形線の中点に付された記号
U 外形線の中点に付された記号
T 外形線の中点に付された記号
V 外形線の中点に付された記号
X 外形線の中点に付された記号
Y 外形線の中点に付された記号
r 外形線の中間点に付された記号
s 外形線の中間点に付された記号
t 外形線の中間点に付された記号
v 外形線の中間点に付された記号
u 外形線の中間点に付された記号
x 外形線の中間点に付された記号
z 外形線の中間点に付された記号
w 外形線の中間点に付された記号
Z1 正4面体サーフィスモデルの体積を2等分する境界面
Z2 正4面体サーフィスモデルの体積を2等分する境界面
Z3 正4面体サーフィスモデルの体積を2等分する境界面
Z4 正4面体サーフィスモデルの体積を2等分する境界面
80 正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデル
81 正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデルの展開図
82 連続した正6角形の同型ユニットを利用して一体成型された
プラスティック板の正4面体サーフィスモデルの展開図
83 正4面体サーフィスモデルの稜線に蝶番を使用した展開図
84 分離した正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデル分解斜視図
85 分離した正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデルの展開図
86 6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデルの展開図
87 正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデルの構造説明図
88 正6角形の同型ユニットによる正4面体サーフィスモデルからなる
モジュールの構造説明図
89 連続した6角形の同型ユニットによる4つの合同な2等辺3角形からなる
4面体サーフィスモデルの展開図
90 連続した矩形の同型ユニットによる4面体サーフィスモデル
91 連続した矩形の同型ユニットによる4面体サーフィスモデルの展開図
100 単一のトカゲ文様が平面充填された連続した正6角形の同型ユニットによる
正4面体サーフィスモデルの展開図
101 全方位地図(テトラマ)が平面充填された連続した正6角形の同型ユニット
による正4面体サーフィスモデルの展開図
102 球面状の全地球的な地理情報地図に内接する正4面体に、トポロジー的に投影 して形成される全方位的な地理情報に関する画像の正4面体地図(テトラマ)
10 Triangular area 10a constituting a tetrahedron Outline line 10b serving as a ridge line Outline line 10c serving as a ridge line Mountain fold line 10h serving as a ridge line Junction 11 First mountain fold line 12 Second mountain fold line 14 U-shaped or V-shaped groove hinge 15 U-shaped or V-shaped groove hinge 16 Hinge introduction portion 17 provided at the ridge line portion Hinge introduction portion 20 provided at the ridge line portion Parallel-facing outline 20h Flexible joint 21 One set of parallel-facing outlines 22 Coupling part 23 of the same type unit 23 Outline line 24 facing in parallel 24h outline line 24h facing in parallel Flexible joint 25 Outline line 26 facing in parallel Coin coupling part 30 of the same type unit Regular hexagonal region 31 of the same type unit A regular hexagonal region 32 of the same type unit A regular hexagonal type unit 33 A regular hexagonal type unit 34 A regular hexagonal type unit 35 having a boundary surface A positive surface having a boundary surface set Same unit of square shape 36 Same type module consisting of regular hexagonal shape unit 37 Same shape module consisting of same shape unit of regular hexagon 38 Regular hexagonal region 39 of integrally molded plastic plate 40 Hexagonal region 40 of same type unit Unit hexagonal area 41 Isomorphic unit rectangular area 42 Isomorphic unit rectangular area 43 Isomorphic unit regular hexagonal area 44 Isomorphic unit regular hexagonal area 45 Isomorphic unit regular hexagonal area 46 Isomorphic unit regular hexagonal area 47 The hexagonal region 48 of the isomorphic unit 60 The hexagonal region 60 of the isomorphic unit 60 The tetrahedral equator 61 The tetrahedral equator R1 The opening R2 The opening R3 The opening R4 The opening A The symbol B attached to the apex B Symbol C attached to the vertex Symbol D attached to the vertex E Symbol attached to the vertex F Symbol attached to the vertex G Symbol attached to the vertex H Symbol attached to the vertex I Symbol attached to the vertex J Symbol attached to the vertex L Symbol attached to the vertex Symbol P attached to the vertex Appended to the midpoint of the outline Symbol Q attached to the midpoint of the outline line Symbol N attached to the midpoint of the outline line Symbol R attached to the midpoint of the outline line Symbol S attached to the midpoint of the outline line Symbol Z attached to the midpoint of the symbol Symbol U attached to the midpoint of the contour line Symbol T appended to the midpoint of the contour line Symbol V appended to the midpoint of the contour line Appended to the midpoint of the contour line Symbol X attached to the midpoint of the outline line Symbol r attached to the midpoint of the outline line s Symbol s attached to the midpoint of the outline line Symbol t attached to the midpoint of the outline line Symbol v attached to the intermediate point Symbol u attached to the intermediate point of the outline line Symbol x attached to the intermediate point of the outline line Symbol z attached to the intermediate point of the outline line Inside the outline line Symbol w attached to the point Symbol Z1 attached to the midpoint of the contour line Boundary surface Z2 that bisects the volume of the tetrahedral surface model Boundary surface Z3 that bisects the volume of the tetrahedral surface model Boundary surface Z4 that bisects the volume of the tetrahedral surface model Boundary surface 80 that bisects the volume of the regular tetrahedral surface model 80 Regular tetrahedral surface model 81 by a hexagonal isomorphic unit Regular 4 by a regular hexagonal isomorphic unit Fig. 82 Development of the faceted surface model. Molded integrally using a continuous regular hexagonal unit.
Development view of a regular tetrahedral surface model of a plastic plate 83 Development view using a hinge for the ridgeline of a regular tetrahedral surface model 84 Regular tetrahedral surface model exploded perspective view of a separated regular hexagonal isomorphic unit 85 Separated regular hexagon Fig. 86 Development of a regular tetrahedral surface model by a hexagonal isomorphic unit. Fig. 87 Explanatory diagram of a regular tetrahedral surface model by a hexagonal isomorphic unit. Consists of regular tetrahedral surface model by unit
Module structure explanation diagram 89 Consists of four congruent isosceles triangles with continuous hexagonal isomorphic units
Development view of tetrahedral surface model 90 Tetrahedral surface model 91 by continuous rectangular isomorphic unit 91 Development view of tetrahedral surface model by continuous rectangular isomorphic unit 100 Continuous regular hexagon with plane filling of a single lizard pattern By the same type unit
Development of regular tetrahedral surface model 101 Continuous hexagonal isomorphic unit filled with omnidirectional map (tetrama)
Fig. 102 Development of a regular tetrahedral surface model based on Fig. 102 Regular tetrahedral map of omnidirectional geographic information formed by topological projection onto a regular tetrahedron inscribed in a spherical global geographic information map (Tetrama)

Claims (8)

不等辺三角形以外の合同な4つの三角形からなる4面体サーフィスモデルを同型ユニット2個で構成するにあたり、3組の平行に向かい合う外形線をもつ6角形の該同型ユニット2個の各々において、該3組の平行に向かい合う外形線のうち、1組の平行に向かい合う外形線の各中点を結ぶ垂直2等分線を第1山折線とし、該各中点と隣り合う2組の平行に向かい合う外形線の各中点とを結ぶ同長な2組4本の直線を第2山折線とし、該第1山折線を折り曲げて重なる該1組の平行に向かい合う外形線をそれぞれ接合して可撓的接合部を形成し、該第2山折線を折り曲げて、該可撓的接合部を平坦化し、該第1山折線と該第2山折線をほぼ同角度に開いて該4面体におけるすべての該合同な4つの三角形の部分領域を形成するとともに、該各中点と隣り合う2組の平行に向かい合う外形線からなる開口部を形成し、最終的に該第1山折線と該第2山折線のみが該4面体の稜線を形成するように各該開口部の外周を相互に完全に一致させて該4面体サーフィスモデルを構成したことを特長とする折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。In constructing a tetrahedral surface model composed of four congruent triangles other than unequal triangles with two isomorphic units, each of the two hexagonal isomorphic units having three parallel-facing outlines, the three A set of parallel bisectors connecting the midpoints of a set of parallel-facing outlines among the sets of parallel-facing outlines as a first mountain fold line, and two sets of parallel-facing outlines adjacent to each midpoint Two sets of four straight lines having the same length connecting each midpoint of the line are used as the second mountain fold line, and the first mountain fold line is folded and overlapped, and the one set of parallel external lines are joined to each other to be flexible. Forming a joint, bending the second fold line, flattening the flexible joint, and opening the first fold line and the second fold line at approximately the same angle to form all of the tetrahedrons in the tetrahedron; Forming four congruent triangular subregions, Each of the openings is formed so as to form an opening composed of two sets of parallel facing outer lines adjacent to the point, and finally only the first mountain fold line and the second mountain fold line form a ridge line of the tetrahedron. A collapsible tetrahedral surface model characterized in that the tetrahedral surface model is configured by completely matching the outer peripheries of each other. 上記6角形の同型ユニットを、正6角形の同型ユニットとしたことを特徴とする請求項1記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。The foldable tetrahedral surface model according to claim 1, wherein the hexagonal isomorphic unit is a regular hexagonal isomorphic unit. 上記3組の平行に向かい合う外形線をもつ6角形の同型ユニットを、2組の平行に向かい合う外形線からなる矩形の同型ユニットとし、上記3組の平行に向かい合う外形線のうち、1組の平行に向かい合う外形線の各中点を結ぶ垂直2等分線を、2組の平行に向かい合う外形線のうちいずれか1組の平行に向かい合う外形線の各中点を結ぶ垂直2等分線とし、上記各中点と隣り合う2組の平行に向かい合う外形線の各中点とを結ぶ同長な2組4本の直線を、該各中点と隣り合う1組の平行に向かい合う外形線上の左右に該外形線の4分の1の間隔を設けた異なる2つの中間点とをそれぞれ結ぶ同長な2組4本の直線としたことを特徴とする請求項1記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。The hexagonal isomorphic unit having three sets of parallel-facing outlines is a rectangular isomorphic unit consisting of two sets of parallel-facing outlines, and one set of parallel out of the three sets of parallel-facing outlines. A vertical bisector connecting the midpoints of the outlines facing each other is a vertical bisector connecting each midpoint of any one of the two parallel outlines, Two sets of four straight lines of the same length connecting the midpoints and the midpoints of the two sets of parallel-facing outlines adjacent to each other are connected to the left and right on the one set of parallel-facing outlines adjacent to the midpoints. 2. The foldable tetrahedral surface according to claim 1, wherein two sets of four straight lines having the same length are respectively connected to two different midpoints having a quarter interval of the outline. model. 上記同型ユニット2個の各々において、上記同長な2組4本のうち1本の第2山折線どうしが一直線に連続して該4面体の1本の稜線を形成するように、上記同型ユニット2個を互いの外形線で結合させて一体化したことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。In each of the two isomorphic units, the isomorphous unit is formed such that one second fold line of the two sets of the same length is continuous in a straight line to form one ridge line of the tetrahedron. The collapsible tetrahedral surface model according to any one of claims 1 to 3, wherein the two are joined together by an external line to be integrated. 上記同型ユニット2個の全片面または全両面に対して、周期的な単数または複数のエレメントから成る平面充填用の文様を隙間なく連続的に設けたことを特長とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。5. A flat filling pattern consisting of a single element or a plurality of periodic elements is continuously provided without gaps on all one side or both sides of the two same-type units. The foldable tetrahedral surface model according to any one of the above. 上記同型ユニット2個の全片面または全両面に対して、球面状の全地球的な地理情報地図、または全宇宙的な天球儀情報地図、または全方位的な球面画像に内接する4面体にトポロジー的に投影して形成される全方位的な平面画像をシームレスに平面充填したことを特長とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。Topologically a spherical global geographic information map, a cosmic celestial globe information map, or a tetrahedron that is inscribed in an omnidirectional spherical image for all one side or both sides of the above two units of the same type The foldable tetrahedral surface model according to any one of claims 1 to 4, wherein an omnidirectional planar image formed by projecting onto a plane is seamlessly filled with a plane. 上記第1山折線および第2山折線を可撓的結合としたことを特長とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。The foldable tetrahedral surface model according to any one of claims 1 to 6, wherein the first mountain fold line and the second mountain fold line are flexiblely connected. 上記同型ユニット2個の外形線の中点または頂点に合わせ記号を設けたことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の折りたたみ可能な4面体サーフィスモデル。The collapsible tetrahedral surface model according to any one of claims 1 to 7, wherein a symbol is provided at the midpoint or vertex of the outline of the two identical units.
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