2022 Fiscal Year Final Research Report
Design theory and production method on 3D jigsaw puzzle
Project/Area Number |
20K04226
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 18030:Design engineering-related
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Research Institution | Chiba Institute of Technology |
Principal Investigator |
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山澤 建二 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 副チームリーダー (50344057)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 3Dジグソーパズル / 伝統木造継手 / 空間を埋め尽くす形状 / 機械機構 / 多面体 / ほぞ / 溝 / 3Dプリンタ |
Outline of Final Research Achievements |
The "Ikegami-style 3D jigsaw puzzle" had developed before the start of this project.And it can attach and detach pieces by linear slides in three directions in the space. In this project, we succeeded in developing several new 3D jigsaw puzzles whose puzzle piece shapes include both tetrahedron and octahedron. In addition to the linear slides, we introduced rotary slides as a mechanism that allows puzzle pieces to be attached and detached. We provided circular tenons (grooves) inside the puzzles for rotating slides. If this circular tenon (groove) protrudes from the joining surface of the puzzle, the tenon and groove can be separated there. On the other hand, when the circular tenon (groove) do not protrude from the joint surface of the puzzle, we designed a part of the groove without constriction. Finally, separation of tenon and groove became possible there.
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Free Research Field |
設計工学、機構学、デジタルものづくり、立体教材開発、幾何学
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Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
池上式3Dジグソーパズルは、伝統的な木造継手の1つである四方蟻継(もしくは四方鎌継)を非自明な形で巧妙に応用した内部機構を有していた。伝統的な木造継手では、宮大工が使用した道具(のみ、かんな等)の制約上、直線や平面的な接合形状となっていた。現代の設計では3D-CADが使用でき、継手の接合形状に曲線や曲面形状を導入できる可能性がある。本プロジェクトでは、伝統継手には存在しなかった円形のほぞ(溝)を導入し、新たな3Dジグソーパズルの開発に成功した。これは温故知新、すなわち先人が蓄積した技術体系に新たな基本技巧を導入することで、新たな価値を有する製品の開発が可能となることを示すものである。
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