ものづくりキットの工夫１

　サッカーボール型立体迷路を設計し、組み立てをしているときに、何度か間違えたのが、「辺」となる部分（右図の表面の迷路の間にある白い部分）です。
　形状が２種類あり、特に五角形と六角形の迷路間のパーツには取り付ける向きがあります。
　これを間違えると、歪を起こし、うまくパーツが合わなくなってしまいます。

パーツの改良１

　ものづくりキットとして、誰でもが組み立てられるようにするための設計の工夫をしています。

　まず、行ったのが、向きを示す「目印」を付けるものです。右図のように、五角形の迷路になる面に、「丸い凹み」を付けました。組立するときに、この目印を目安にして取り付けることができます。

パーツ改良２

　「パーツ改良１」でも、製作していくと間違えることがあります。これを抑えるための改良をしました。

　「パーツ改良１」での差し込みをする枘（ほぞ）の凹凸は、長方形でした。これを右図のように「台形」にすることで、逆向きに入れることができなくなります。

　この改良でパーツの向きの入れ間違えをしないように工夫することができます。

サッカーボール型迷路の設計

 サッカーボール型立体

　サッカーボール型の立体は、切頂二十面体（半正多面体）と呼ばれる立体です。

　五角形の面が１２面、六角形の面が２０面あります。

立体迷路の設計１

　切頂二十面体で検索すると、いろいろな情報を得ることができます。設計する上で、大切なのが、「面のなす角度」です。

　五角形と六角形の面のなす角度は「142.62°」、六角形同士のなす角度は「139.62°」ということが分かります。これを基にして、迷路を押さえる辺となる枠、「接続枠」を設計します。

　この設計は、以前にアップしてある「正12面体の迷路（２）　迷路枠の設計」を参考にしてください。

　注意することは、面のなす角度が「五角形と六角形」、「六角形同士」で違うということは、辺となる枠の形状も違いますので、それぞれ設計していく必要があります。

　これで辺の設計が出来上がります。

立体迷路の設計２

　「頂点パーツ」の設計なのですが、「切頂二十面体」には頂点が６０個あります。また、辺枠の形状が２つあるため、「頂点パーツ」には向きが生じます。

　

　そこで、組み立てやすくするために、「頂点パーツ」を図のように五角形の迷路の周りの「頂点パーツ」同士連結して、１つのパーツにしました。　

　これで、６０個のパーツが１２個に削減することができます。

　

　

　横側（少し下側）からみると右図のようになります。ただ連結すると３Ｄプリンタで造形しにくい（サポートが必要）ため、下の面を平らになるようにカットしています。

　また、横側からみると右図のようになります。Ｖ字型になっているのは、３Ｄプリンタの造形の性質から45度以上であれば、サポートが不要であることを利用して、材料を減らすためにカットしています。

　これを利用すると、右図のように

・「頂点パーツ」の中央に五角形迷路が入る

・「五角形と六角形」の辺枠が五角形迷路の周りに入る。

・「頂点パーツ」同士をつなぐ「接続枠」は「六角形同士」の迷路間に入る「接続枠」となる。

・「頂点パーツ」同士をつないでいくと、六角形の迷路が入る場所ができる。

という組み立てるときのルールが出来上がります。これで組み立てもやり易くなります。