パズル玩具
【課題】 複数の解を有し数学的な思考と試行錯誤によって解くように構成されることで、飽きずに繰り返し楽しむことができる新規なパズル玩具とする。
【解決手段】 パズル玩具１は、載置盤２と、載置盤２の中心線上に配されて載置盤２を下方から揺動自在に支持する基台３と、載置盤２の載置面２ａ上に設定された複数の載置点４のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重り７とを備え、前記載置点４は前記載置面２ａ上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重り７が載置され、前記選択箇所と前記重り７との組み合わせが解と一致したときには、前記載置面２ａが概ね水平となり、前記選択箇所と前記重り７との組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面２ａが傾斜する。
【解決手段】 パズル玩具１は、載置盤２と、載置盤２の中心線上に配されて載置盤２を下方から揺動自在に支持する基台３と、載置盤２の載置面２ａ上に設定された複数の載置点４のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重り７とを備え、前記載置点４は前記載置面２ａ上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重り７が載置され、前記選択箇所と前記重り７との組み合わせが解と一致したときには、前記載置面２ａが概ね水平となり、前記選択箇所と前記重り７との組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面２ａが傾斜する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パズル玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、揺動自在に支持された載置盤の水平バランスを保ちながら、載置盤がバランスを崩して傾いてしまわないように載置盤上に複数の重りを順番に載置することを競うゲーム玩具が幾つか提案されている（例えば下記特許文献１から４）。従来のゲーム玩具は、載置盤の載置面上に多数の碁盤目（又は目印）を設けるか、或いは載置盤の載置面上には何も設けずフリースペースとしておき、複数の競技者（プレイヤー）が交互に重りをおおまかな見当で適当に載置し、バランスが崩れて載置盤を転覆させた者が敗者となり、載置盤のバランスを崩さずに重りを載置した者が勝者となるゲームである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録第３００８８２１号実用新案公報
【特許文献２】登録第３０１４２８０号実用新案公報
【特許文献３】登録第２９８９５２６号特許公報
【特許文献４】登録第１３２３８１１号意匠公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のゲーム玩具は、感覚的に楽しむことを主体とした単純なゲームであり、仕組みが単純で飽きられ易い。
【０００５】
他方、ゲームに似た概念として、パズルがある。パズルは、あらかじめ設定された課題を、論理的な考察と試行錯誤によって解くように構成されている。例えば、ルービックキューブ（登録商標）は、パズル玩具の一種である。ルービックキューブ（登録商標）には、複数通りの解があり、キューブを無作為に動かした場合においても一定確率で解に近づく可能性があることも作用し、飽きずにパズルを繰り返し楽しむことができる。
【０００６】
上述した従来技術の問題点に鑑みて、本願発明者は、飽きずに繰り返し楽しむことができる新規なパズル玩具が出来ないかと鋭意研究を重ね、その結果、従来に例のない全く新しい発想を着想するに至った。
【０００７】
本発明の目的は、複数の解を有し数学的な思考と試行錯誤によって解くように構成されることで、飽きずに繰り返し楽しむことができる新規なパズル玩具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパズル玩具は、載置盤と、載置盤の中心線上に配されて載置盤を下方から揺動自在に支持する基台と、載置盤の載置面上に設定された複数の載置点のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重りとを備え、前記載置点は前記載置面上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りが載置され、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記載置面上に設定された載置点の配置には幾何学上の規則性があるため、前記重りの選択箇所での配置関係によって重さのバランスがとれて前記載置面が概ね水平となる解が複数ある。いっぽう、４箇所以上の前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りを載置しなければならないというパズルとしての制約がある。そして、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することで、正解と不正解とが明確である。
なお、水平とは、重力の方向と直角に交わった方向を指すものであるが、本発明の玩具は水平角度を精密に表示する装置とは異なるものであり、本件の趣旨から、前記載置盤の載置面が基台の設置面（机上や床上等の概ね水平な面）とほぼ平行な状態であると目視で認識できる範囲内であれば、水平であるとしても差し支えないと判断し、本明細書では、概ね水平と表現している。
【００１０】
本発明では、４箇所以上の前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りを載置しなければならないとしており、これによって、パズルが成立している。しかし、前記重りの重さの種類を多くするほど、パズルを解くための困難性が増大し、その結果、解が見つけ難いという場合も生じる。
そこで、本発明は、前記重りの重さの関係が等差数列で表される関係であることを特徴とする。
本発明によれば、前記重りの重さの種類が多くなっても、数学上の規則性が維持されるので、パズルを解く過程における数学的な思考と試行錯誤とのバランスが適正な範囲内となる。換言すれば、前記載置点を無作為に選択して前記重りを載置した場合に、バランスがとれる確率が概ね０．０５％ないし１％の範囲内であれば、適正な範囲内といえる。
【００１１】
本発明は、前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて前記載置盤のバランスが崩れ、角度が１０度以上の傾斜角度で前記載置盤が傾斜することを特徴とする。
本発明によれば、前記重りの配置が重さのバランスがとれている状態（パズルの解と一致する条件）のときには、前記載置盤の載置面が概ね水平となるが、前記重りの配置が重さのバランスが崩れている状態（パズルの解と一致しない条件）のときには、前記載置盤の角度が１０度以上の傾斜角度で傾斜する。よって、パズルの解と一致する場合と、パズルの解と一致しない場合との違いが一目瞭然である。例えば、前記重りの配置が重さのバランスが崩れているとき（パズルの解と一致しないとき）には、前記載置盤が傾斜して、前記基台を設置した設置面（机上や地面等）に接触する構成とすることで、より一層、正解と不正解との峻別が容易である。
【００１２】
本発明は、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）のうちから、前記選択箇所が選択されることを特徴とする。また本発明は、前記選択箇所が５箇所以上かつ９箇所以下であることが好ましい。
【００１３】
図３は、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記したｘｙ座標図である。図３では、縦軸がＹ軸、横軸がＸ軸であり、縦横に引いた点線による一目盛りが長さの１単位となっている。そして、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が打点してある。すなわち、基準点ｉを中央にして、載置点ａとｂ、載置点ｃとｄ、載置点ｅとｆ、載置点ｇとｈ、載置点ｊとｋ、載置点ｐとｑ、がそれぞれ点対称な配置となっている。
【００１４】
本発明によれば、前記載置点の配置が、前記載置面上の中央を基準点として点対称な位置に配される２つの載置点の集合で表され、幾何学上の規則性がより明確となる。
【００１５】
前記１２の点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑ）のうちから前記載置点を適宜配置したうえで、前記選択箇所を選択し前記重りを無作為に置いたときに、全ての置き方に対してバランスがとれる確率［％］を計算した結果を、第１表として次に示す。前記載置点として、８つの載置点を例示する配置図を図２８に示し、９つの載置点を例示する配置図を図２９に示し、１０の載置点を例示する配置図を図３０に示し、１１の載置点を例示する配置図を図３１に示し、１２の載置点を例示する配置図を図３２に示す。前記重りは、一単位の重さから等差順に重くした重りを使用している。
【第１表】
【００１６】
【００１７】
表１から、次のことがわかる。前記選択箇所が３箇所（前記重りの重さが３種類）の場合には、前記１２の載置点のどこにどのように前記重り置いたとしてもバランスがとれる置き方がない。前記選択箇所が４箇所以上の場合には、前記選択箇所の選択の仕方によってはバランスがとれる置き方が複数通りある（１４通りから２３２，３９０通り）。そして、前記選択箇所が５箇所以上の場合には、バランスがとれる置き方の確率が０．０５％から０．３１％の範囲内で安定していることがわかる。
【００１８】
本発明は、前記載置面上の中央には上向きに突出した突出部が形成され、この突出部の上側内面から下向きに突出した球面部が形成されており、この球面部が前記基台と接触することで球面部の内側が前記載置盤の支点となる構成とされ、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、前記基台上での前記載置盤の動きは、ヤジロベエ（釣合人形、balance toyともいう）と似た動きをする。つまり、載置盤の重心が力学上の支点よりも下にあることで、前記載置盤が安定的に水平バランスを保つことができ、本発明の構成によって、重さのバランスがとれる条件下で前記載置盤の重心と支点が同一の鉛直線上になろうとする。そして、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることで、前記載置盤が安定的に水平バランスを保つことができる。したがって、重さのバランスがとれる条件下では、前記載置盤の載置面が水平となる再現性が高く、水平角度も正確である。
【００２０】
本発明は、前記載置面上の周辺には上向きの凸部が形成され、この凸部の中心線と前記載置点とが重なる位置となっており、この凸部に嵌合する凹部が前記重りの下側に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、前記重り自体を机上等に安定して自立させることが容易であり、前記重りを前記載置盤に載置することも容易である。そして、前記載置盤上に配された凸部によって幾何学模様が浮き出る構成となるため、視覚を通じて美感を起こさせる効果もある。
【００２１】
前記重りの形状は、前記重りの中心線に対して対称な形状であれば任意の形状とすることができる。例えば、前記重りの形状を、円盤や楕円形、円柱（円筒）や角柱、円環、直方体（立方体を含む）、葉っぱや花のような形状、チェスに用いられるコマのような形状等としてもよい。また前記重りは、一つの形状でもよいし、複数種類の形状でもよく、複数種類の形状を組み合わせて一つの単位の重りとしてもよい。例えば、前記重りの形状として重り（イ）と重り（ロ）の２種類を用意しておき、前記選択箇所に載置する前記重りを、一つの重り（イ）、一つの重り（イ）と一つの重り（ロ）の組み合わせ、又は、一つの重り（イ）と複数の重り（ロ）の組み合わせ、のうちのいずれかとすることができる。
【００２２】
本発明は、前記重りが組み合わせ自在な複数の構成部材で構成され、これら構成部材のうち最軽量の構成部材の重さが前記等差数列の公差分の重さと等しいことが好ましい。本発明によれば、前記載置点に載置する前記重りの重さを調節することが容易であり、前記重りを製作するための金型費用等の製造コストを低減できる。例えば、前記重りの重さによって彩色を異ならせておけば、ゲームのルールの把握が容易であり、視覚を通じて美感を起こさせるものにもなる。前記重り自体にその重さを文字や数字等で表記しておいてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、重さが異なる重りをそれらの配置を考えながら載置盤に載置することで、重さのバランスがとれて載置盤が概ね水平となるように構成されており、載置盤が水平となる解が複数あり、数学的な思考と試行錯誤によって解くように構成されている。
本発明では、前記重りの重さの関係を等差数列で表される関係としているので、前記重りの重さの種類が多くなっても、数学上の規則性が維持され、パズルを解く過程における数学的な思考と試行錯誤とのバランスが適正な範囲内となっている。
本発明では、前記載置盤に載置する重りの重さの合計値がパズル開始時点で決まっており、そのため、重りを載せた載置盤の重心位置は、パズルの最中にＺ軸方向（上下）にその重心位置が変化することがなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向（前後左右）のみにその重心位置が変化する。よって、前記載置盤上の重りの配置によって生ずる重さのバランスの僅かな位置ずれが、前記載置盤の傾きとして、はっきりとわかる構成となっている。つまり、本発明によれば、パズルの解と一致する場合と、パズルの解と一致しない場合とが一目瞭然である。そして、前記重りの重さを８種類以上とし、全部で８箇所以上の前記選択箇所に載置することによって、パズルの困難性を適切な範囲内とし、同時に、パズル玩具自体が視覚を通じて美感を起こさせるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用したパズル玩具を例示する斜視図である。
【図２】上記パズル玩具の平面図である。
【図３】上記パズル玩具の基準点と載置点との関係を示すｘｙ座標図である。
【図４】上記パズル玩具の載置盤と基準点及び載置点との関係を示す平面図である。
【図５】上記パズル玩具の載置盤の平面図である。
【図６】上記載置盤の正面図である。
【図７】上記載置盤のＡ−Ａ断面図である。
【図８】上記載置盤の底面図である。
【図９】上記パズル玩具の基台を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図１０】上記基台のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】上記パズル玩具の重りを示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその側面図であり、（ｄ）がその底面図である。
【図１２】上記重りのＡ−Ａ断面図である。
【図１３】上記重りを構成する構成部材（ピン部材）を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図１４】上記重りのピン部材のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】上記重りを構成する構成部材（円盤部材）を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）が（ｃ）がその側面図であり、（ｄ）がその底面図である。
【図１６】上記重りの円盤部材のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】上記重りの円盤部材のＢ−Ｂ断面図を拡大して示す図である。
【図１８】上記パズル玩具の載置盤と基台との関係を示す断面図である。
【図１９】上記パズル玩具の動作を示す断面図である。
【図２０】上記パズル玩具の動作を示す断面図である。
【図２１】本発明のパズル玩具に係る載置盤の他の例を示す平面図である。
【図２２】上記載置盤の正面図である。
【図２３】上記載置盤のＡ−Ａ断面図である。
【図２４】上記載置盤の底面図である。
【図２５】本発明のパズル玩具に係る重りの他の例を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図２６】本発明のパズル玩具に係る重りが８種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。
【図２７】本発明のパズル玩具に係る重りが９種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。
【図２８】本発明のパズル玩具における８つの載置点を例示する配置図である。
【図２９】本発明のパズル玩具における９つの載置点を例示する配置図である。
【図３０】本発明のパズル玩具における１０の載置点を例示する配置図である。
【図３１】本発明のパズル玩具における１１の載置点を例示する配置図である。
【図３２】本発明のパズル玩具における１２の載置点を例示する配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（本発明の実施の形態）
図１は、本発明を適用したパズル玩具を例示する斜視図であり、このパズル玩具の平面図を図２に示す。本発明のパズル玩具１は、複数種類の重さ（図２では８種類の重さ）の重り７を載置する円盤形状の載置盤２と、載置盤２の下方に配されて載置盤２を揺動自在に支持する基台３とからなる。その詳細は後述するが、円盤形状の載置盤２上の載置面２ａには、所定間隔で上向きの凸部４が形成されているとともに、これら上向きの凸部４に嵌合する凹部が重り７の下側に形成されており、これによって重り７が正確な位置で安定して載置盤２上の載置面２ａに載置される構成となっている。
【００２６】
図３は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２の載置面２ａ上の中央を基準点ｉとして、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記したｘｙ座標図である。図３では、縦軸がＹ軸、横軸がＸ軸であり、縦横に引いた点線による一目盛りが長さの１単位となっている。そして、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が打点してある。すなわち、基準点ｉを中央にして、載置点ａとｂ、載置点ｃとｄ、載置点ｅとｆ、載置点ｇとｈ、載置点ｊとｋ、載置点ｐとｑ、がそれぞれ点対称な配置となっている。
【００２７】
図４は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２上に、上記ｘｙ座標図を重ね書きすることで、載置盤２と上記基準点及び載置点との関係を示す平面図である。本実施形態では、円盤形状の載置盤２上の載置面２ａには、円柱形状で上向きの凸部４が所定間隔で形成されており、それらの凸部４の中央が載置点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑと一致するように、１２の凸部４が配置されている。
本実施形態によれば、円柱形状で上向きの凸部４の配置が、載置面２ａ上の中央を基準点ｉとして点対称な位置に配される２つの載置点（例えばａとｂ、ｃとｄ、ｅとｆ、・・・）の集合で表され、幾何学上の規則性が明確となる。
【００２８】
図５は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２の平面図であり、図６は、載置盤２の正面図（又は側面図）である。そして図７が載置盤２のＡ−Ａ断面図であり、図８が載置盤２の底面図である。本実施形態の載置盤２は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線を中心線とした回転対称形状であり、上から見て円盤形状を呈している（図５）。載置盤２上の載置面２ａには、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上に上向きの凸部５が形成されており、この凸部５は、上から見て同心円状であり、横から見て台形（若しくは山のような形状）である（図６）。載置盤２に設けられたこれら凸部４，５の内側は空間（空洞）となっており（図７）、載置盤２の載置面２ａの底も空間（空洞）となっている（図８）。これによって、載置盤２の軽量化を図っている。
【００２９】
本実施形態の載置盤２は、上向きの凸部５の頂点の中央から下向きで内側に向かって棒状に突出形成された球面部６を有する（図７）。この球面部６の球面半径の中心点Ｓは、中心軸Ｒ１―Ｒ１線にあり、後述する力学上の支点Ｓとなる。また、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上には、載置盤２の重心Ｔ１があるが、重心Ｔ１の位置は、支点Ｓよりも下方となる（図７）。
【００３０】
図９は、本実施形態のパズル玩具１に係る基台３を示しており、図９（ａ）がその平面図であり、図９（ｂ）がその正面図であり、図９（ｃ）がその底面図である。そして図１０が基台３のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の基台３は、中心軸Ｒ２―Ｒ２線を中心線とした回転対称形状であり、上から見ても下から見ても同心円状である（図９（ａ）、（ｂ））。基台３は、全体として、中心軸Ｒ２―Ｒ２線上に上向きの凸形状（若しくは下向きのラッパのような形状）を呈しており（図９（ｂ））、凸形状の内側は空間（空洞）となっている（図１０）。これによって、基台３も載置盤２と同様に軽量である。
【００３１】
本実施形態の基台３は、上向きの凸形状の頂点の中央から下向きで内側に向かう凹部３１が形成され（図１０）、この凹部３１の底面３１ｃと基台３の底面とは平行になっている。基台３に設けられた凹部３１は、上記載置盤２の下向きの球面部６を囲う凹部であり、この球面部６の球面６ａと凹部３１の底面３１ｃとが接触することで基台３が載置盤２を下支えする（図１８を参照）。
【００３２】
図１８に示す基台３上での載置盤２の動きは、ヤジロベエ（釣合人形、balance toyともいう）と似た動きをする。つまり、載置盤２の重心Ｔ１が力学上の支点Ｓよりも下にあることで、載置盤２が安定的に水平バランスを保つことができる。この載置盤２の安定性は、重心Ｔ１と支点Ｓの間隔が離れるほど増し、逆に重心Ｔ１と支点Ｓの位置が一致するときに安定限界となる。このため、本実施形態では、重り７を載置した状態でも載置盤２が安定的に水平バランスを保つようにすべく、支点Ｓの高さ位置を、重り７がない場合の重心Ｔ１の高さ位置よりも出来るだけ上方として間隔を離す構成とした。つまり、本実施形態では、載置盤２上の載置面２ａに、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上に上向きの凸部５を形成し、上向きの凸部５の頂点の中央から下向きで内側に向かって棒状に突出形成された球面部６とし、この球面部６の球面半径の中心点Ｓを力学上の支点Ｓとしている。
【００３３】
本実施形態によれば、載置盤２の重心Ｔ１が支点Ｓよりも常に下に設定されるので、重さのバランスがとれる条件下では、載置盤２の載置面２ａが水平となる再現性が高く、水平角度も正確である。なお、ここでは、基台３の設置面Ｅａが地面と平行であるとして、載置盤２の載置面２ａが基台３の設置面Ｅａとほぼ平行な状態であれば、実質的に水平であるとしている。
【００３４】
本実施形態のパズル玩具１に係る重り７は、ピン部材７１と円盤部材７２とから構成される。ピン部材７１は、それのみでも重り７として使用できるものであるが、円盤部材７２と組み合わせることで、重り７の重さを増やすように調節して使用できるものである。図１１は、重り７を例示しており、図１１（ａ）がその平面図であり、図１１（ｂ）がその正面図であり、図１１（ｃ）がその側面図であり、図１１（ｄ）がその底面図である。そして図１２が重り７のＢ−Ｂ断面図である。また、図１３は、ピン部材７１を示しており、図１３（ａ）がその平面図であり、図１３（ｂ）がその正面図であり、図１３（ｃ）がその底面図である。そして図１４がピン部材７１のＢ−Ｂ断面図である。また、図１５は、円盤部材７２を示しており、図１５（ａ）がその平面図であり、図１５（ｂ）がその正面図であり、図１５（ｃ）がその側面図であり、図１５（ｄ）がその底面図である。そして図１６が円盤部材７２のＢ−Ｂ断面図であり、図１７が円盤部材７２のＢ−Ｂ断面図を拡大して示す図である。
【００３５】
本実施形態の重り７を構成するピン部材７１は、中心線Ｒ３−Ｒ３を中心線とした対称形状であり、上から見て同心円形状を呈している（図１３（ａ））。ピン部材７１は、中心線Ｒ３−Ｒ３上に真っ直ぐ上に向かうピン７１ａが形成される（図１３（ｂ））。ピン７１ａは、径の小さな円筒形の棒状である。ピン７１ａの根元はピン７１ａよりも径の大きな円筒形状の受台７１ｃとなっており、受台７１ｃの底は空間（空洞）となっている（図１４）。ピン部材７１は、受台７１ｃの底を設置させることで直立する構造となっている。ピン部材７１の下側の受台７１ｃに形成された凹部７１ｂは、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に嵌合するよう形成されたものである。これによって重り７が正確な位置で安定して載置盤２上の載置面２ａに載置される構成となっている。したがって、プレイヤーは、机上等に直立させたピン部材７１のピン７１ａの上側を摘んで、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に向けてピン部材７１を載置することで、正確な位置で安定して重り７を載置することができる。
【００３６】
本実施形態の重り７を構成する円盤部材７２は、中心線Ｒ４−Ｒ４を中心線とした対称形状であり、上から見て楕円形状を呈している（図１５（ａ））。円盤部材７２は、中心線Ｒ４−Ｒ４上に円形の貫通孔７２ｃが形成される（図１５（ｂ））。円盤部材７２の中央に形成された貫通孔７２ｃは、ピン部材７１の中央に形成されたピン７１ａを挿通させるように形成されたものであり、貫通孔７２ｃの内径は、ピン部材７１の外径よりも僅かに大きく設定される。これによって円盤部材７２が正確な位置で安定してピン部材７１に載置される構成となっている。
【００３７】
本実施形態の円盤部材７２には、貫通孔７２ｃを挟んで対称な位置で、円盤部材７２の長手方向の両側に、１対の凸７２ａと、１対の凹７２ｂとが形成されている。つまり、１対の凸７２ａが円盤部材７２の上面に上向きに形成されており、これと対応する位置で、１対の凹７２ｂが円盤部材７２の下面に形成されている（図１６、１７等）。この円盤部材７２の下面に形成された１対の凹７２ｂは、別の円盤部材７２の上面に形成された１対の凸７２ａを受けるように形成されたものであり、凹７２ｂの内径は、凸７２ａの外径よりも僅かに大きく設定される。これによって複数の円盤部材７２が正確な位置で安定して段重ねできる構成となっている（図１１（ｂ）、図１２等）。
【００３８】
プレイヤーは、机上等に直立させたピン部材７１に、必要に応じて、円盤部材７２の中央に形成された貫通孔７２ｃをピン部材７１のピン７１ａに挿通させるだけの簡単な作業で、１つないし複数の円盤部材７２をピン部材７１の受台７１ｃの上に段重ねすることが出来、その上、組み合わせた円盤部材７２の中心線Ｒ４−Ｒ４が、ピン部材７１の中心線Ｒ３−Ｒ３に重なることにより、組み合わされた重り７の重心の位置がピン部材７１の中心線Ｒ３−Ｒ３上となる。つまり、載置盤２の載置面２ａが水平の状態では、載置された重り７の中心線Ｒ３−Ｒ３（並びにＲ４−Ｒ４）が鉛直線となり、重り７の中心線Ｒ３−Ｒ３上に載置点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑのいずれか）の位置が合うことになる。
【００３９】
したがって、プレイヤーが、任意の重り７を選んで、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に向けて重り７のピン部材７１を載置することで、正確な位置で安定して重り７を載置することができる。
【００４０】
本実施形態では、パズルを成立させるために、重り７の重さを４種類以上としており、重り７の種類があまり多くなり過ぎて複雑にならないように、重り７の重さを１２種類以下としている。
【００４１】
本実施形態では、重り７の重さの関係を、等差数列で表される関係としており、かつ、重り７の重さの最小値を、前記等差数列の公差分の重さと等しく設定している。
つまり、一つのピン部材７１の重さを重り７の重さの最小値とし、かつ、一つの円盤部材７２の重さを重り７の重さの最小値としている。より具体的には、一つのピン部材７１の重さを１（単位）とすると、一つのピン部材７１に一つの円盤部材７２を組み合わせたときの重さは２（単位）となり、一つのピン部材７１に二つの円盤部材７２を組み合わせたときの重さは３（単位）となる。
【００４２】
本実施形態では、例えば、重り７を８種類とした場合の一例としては、重り７の重さを最小のものから順に並べると、１、２、３、４、５、６、７、８である。これは、一つのピン部材７１、一つのピン部材７１と一つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と二つの円盤部材７２の組み合わせ、・・・の順に並べたものである。また例えば、重り７を８種類とした場合の他の例としては、重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９となる。これは、一つのピン部材７１と一つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と二つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と三つの円盤部材７２の組み合わせ、・・・の順に並べたものである。
【００４３】
本実施形態のパズル玩具１に重り７を置いた場合の動作を説明するための断面図を、図１９と図２０に示す。なお、ここでは説明の都合上、図１９は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線に対して対称な位置に同じ重さの重り７０１と７０１を置いたとしており、図２０は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線に対して対称な位置に異なる重さの重り７０１と７０２を置いたとしている。
【００４４】
図１９では、重さのバランスがとれているため、載置盤２が水平（設置面Ｅａと載置面２ａとが平行）となっている。重りを置いたときの載置盤２の重心Ｔ２の位置は、重りのないときの載置盤２の重心Ｔ１の位置よりも高い位置となるが、支点Ｓよりも低い位置である。そして、重心Ｔ２の位置が載置盤２の中心軸Ｒ１―Ｒ１線上となる。図１９では、中心軸Ｒ１―Ｒ１線と中心線Ｒ２−Ｒ２線とがほぼ重なっており、鉛直線となっている。
【００４５】
図２０では、重さのバランスが崩れており、載置盤２が傾斜して、基台３を設置した設置面Ｅａ（机上や地面等）に接触している。重さのバランスが崩れていることで、重りを置いたときの載置盤２の重心Ｔ３の位置は、載置盤２の中心軸Ｒ１―Ｒ１線上から外れた位置となる。
【００４６】
本実施形態では、前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて載置盤２のバランスが崩れ、角度θが１０度以上の傾斜角度で載置盤２が傾斜するように設定されている（図２０）。ここで、角度θは、載置盤２の載置面２ａの延長と設置面Ｅａとが交差する角度であり、好ましくは１５度以上かつ３０度以下の角度が設定される。これは、載置盤２が安定して動作する角度であり、かつ、水平（正解）と傾斜（不正解）との峻別が容易な角度である。
【００４７】
図５に示す載置盤２では、１２の載置点上の凸部４が全て円柱形状としたが、例えば、図２１に示すように、四角柱形状の凸部４２と円柱形状の凸部４１とを規則的に配する構成としてもよい。図２１に示す例では、１２の載置点のうち、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）を四角柱形状の凸部４２としている。この場合は、時計の針で例えるならば、１２時、３時、６時、９時の方向が四角柱形状の凸部４２で表されているので、全部円柱形状の場合と比べて、重り７の配置が視覚的にある程度わかり易く、見た目もきれいである。ここで、四角柱形状の凸部４２を上から見たときの対角線の長さと、円柱形状の凸部４１を上から見たときの直径の長さとが等しく設定される（凸部４２の外径の最大値と、凸部４１の外径とが等しい）。これ以外にも、例えば、１２の載置点上の凸部４を全て四角柱形状とすること等は任意である。
【００４８】
前記重りの形状は、図１１から図１５に示す形状に限られず、前記重りの中心線Ｒ３−Ｒ３に対して対称な形状であれば任意の形状とすることができる。例えば、前記重りの形状を、円盤や楕円形、円柱（円筒）や角柱、円環、直方体（立方体を含む）、葉っぱや花のような形状、チェスに用いられるコマのような形状等としてもよい。図２５は、クローバー７１ｅを配した重り７１を例示している。
【００４９】
（実施例）
図２６は、本実施形態のパズル玩具１に係る重り７が８種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。また、図２７は、重り７が９種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。図２６や図２７に示すように、重さのバランスがとれる置き方は、規則的な配置になっておらず、この規則的でない配置にも関わらずそれぞれ複数通りの解があることで、意外性があって興味深いパズルとなっている。
【００５０】
ここで、図２６の左端の最下段（１１２通りと記載あり）の正解を例示する。重り７の重さを最小のものから順に並べると、１、２、３、４、５、６、７、８［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、１［ｇ］の重りがｅ（１，２）、２［ｇ］の重りがｑ（２，−１）、３［ｇ］の重りがｆ（−１，−２）、４［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、５［ｇ］の重りがｊ（−１，２）、６［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、７［ｇ］の重りがｋ（１，−２）、８［ｇ］の重りがｃ（２，１）となる場合が正解である。
つまり、載置盤２に加わる８種の重り７のモーメントは、それぞれの重り７の重さと基準点ｉから選択箇所（載置点）までの距離を掛け合わせた値の合計値であるので、次のようになる。Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍ１は、Ｘｍ１＝（１＊１）＋（２＊２）＋（３＊−１）＋（４＊−２）＋（５＊−１）＋（６＊−２）＋（７＊１）＋（８＊２）となり、Ｘｍ１＝１＋４−３−８−５−１２＋７＋１６となるので、Ｘｍ１＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍ１は、Ｙｍ１＝（１＊２）＋（２＊−１）＋（３＊−２）＋（４＊−１）＋（５＊２）＋（６＊１）＋（７＊−２）＋（８＊１）となり、Ｙｍ１＝２−２−６−４＋１０＋６−１４＋８となるので、Ｙｍ１＝０となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）に加わり、重心位置がｉ（０，０）となる。
【００５１】
また、上記重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、２［ｇ］の重りがｅ（１，２）、３［ｇ］の重りがｑ（２，−１）、４［ｇ］の重りがｆ（−１，−２）、５［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、６［ｇ］の重りがｊ（−１，２）、７［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、８［ｇ］の重りがｋ（１，−２）、９［ｇ］の重りがｃ（２，１）となる場合が正解である。
つまり、Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍ２は、Ｘｍ２＝（２＊１）＋（３＊２）＋（４＊−１）＋（５＊−２）＋（６＊−１）＋（７＊−２）＋（８＊１）＋（９＊２）となり、Ｘｍ２＝２＋６−４−１０−６−１４＋８＋１８となるので、Ｘｍ２＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍ２は、Ｙｍ２＝（２＊２）＋（３＊−１）＋（４＊−２）＋（５＊−１）＋（６＊２）＋（７＊１）＋（８＊−２）＋（９＊１）となり、Ｙｍ２＝４−３−８−５＋１２＋７−１６＋９となるので、Ｙｍ２＝０となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）に加わり、重心位置がｉ（０，０）となる。
【００５２】
ここで、不正解を例示する。重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、２［ｇ］の重りがｃ（２，１）、３［ｇ］の重りがｈ（０，−２）、４［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、５［ｇ］の重りがｇ（０，２）、６［ｇ］の重りがｂ（−２，０）、７［ｇ］の重りがａ（２，０）、８［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、９［ｇ］の重りがｑ（２，―１）となる場合が不正解である。
つまり、Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍｑは、Ｘｍｑ＝（２＊２）＋（３＊０）＋（４＊−２）＋（５＊０）＋（６＊−２）＋（７＊２）＋（８＊−２）＋（９＊２）となり、Ｘｍｑ＝４＋０−８＋０−１２＋１４−１６＋１８となるので、Ｘｍｑ＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍｑは、Ｙｍｑ＝（２＊１）＋（３＊−２）＋（４＊−１）＋（５＊２）＋（６＊０）＋（７＊０）＋（８＊１）＋（９＊−１）となり、Ｙｍｑ＝２−６−４＋１０＋０＋０＋８−９となるので、Ｙｍｑ＝１となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）からずれた位置（０，１）に加わり、載置盤２が時計の１２時方向に傾いて設置面Ｅａに接する。
【００５３】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明のパズル玩具をコンピュータ上で再現することも可能であり、この場合は、データ入力手段と画面表示ディスプレイを有するコンピュータと、コンピュータ上で動作するパズルソフトウエアプログラム（以下、プログラム）とからなり、当該プログラムには仮想の載置盤、仮想の載置盤の中心軸上の支点にて仮想の載置盤を揺動自在に支持する仮想の基台、並びに、仮想の載置盤の載置面上に形成された複数の載置点のうちから選択した複数の選択箇所に載置する仮想の重りが設定されており、前記載置面上の中央を基準点ｉとしてｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が前記ディスプレイによって表示され、それらのうちから４箇所以上を前記選択箇所として選択し、複数種類の重さの重りを指定して、データ入力手段によってデータ入力すると、前記プログラムが前記選択箇所での前記重りの重さによる重量バランスを計算し、その計算結果をコンピュータが前記載置面の傾き度合いとしてディスプレイ表示する構成となる。
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１ パズル玩具、
２ 載置盤、
３ 基台、
４ 載置点（凸部）、
５ 凸部、
６ 球面部、
７ 重り
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パズル玩具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、揺動自在に支持された載置盤の水平バランスを保ちながら、載置盤がバランスを崩して傾いてしまわないように載置盤上に複数の重りを順番に載置することを競うゲーム玩具が幾つか提案されている（例えば下記特許文献１から４）。従来のゲーム玩具は、載置盤の載置面上に多数の碁盤目（又は目印）を設けるか、或いは載置盤の載置面上には何も設けずフリースペースとしておき、複数の競技者（プレイヤー）が交互に重りをおおまかな見当で適当に載置し、バランスが崩れて載置盤を転覆させた者が敗者となり、載置盤のバランスを崩さずに重りを載置した者が勝者となるゲームである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】登録第３００８８２１号実用新案公報
【特許文献２】登録第３０１４２８０号実用新案公報
【特許文献３】登録第２９８９５２６号特許公報
【特許文献４】登録第１３２３８１１号意匠公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のゲーム玩具は、感覚的に楽しむことを主体とした単純なゲームであり、仕組みが単純で飽きられ易い。
【０００５】
他方、ゲームに似た概念として、パズルがある。パズルは、あらかじめ設定された課題を、論理的な考察と試行錯誤によって解くように構成されている。例えば、ルービックキューブ（登録商標）は、パズル玩具の一種である。ルービックキューブ（登録商標）には、複数通りの解があり、キューブを無作為に動かした場合においても一定確率で解に近づく可能性があることも作用し、飽きずにパズルを繰り返し楽しむことができる。
【０００６】
上述した従来技術の問題点に鑑みて、本願発明者は、飽きずに繰り返し楽しむことができる新規なパズル玩具が出来ないかと鋭意研究を重ね、その結果、従来に例のない全く新しい発想を着想するに至った。
【０００７】
本発明の目的は、複数の解を有し数学的な思考と試行錯誤によって解くように構成されることで、飽きずに繰り返し楽しむことができる新規なパズル玩具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のパズル玩具は、載置盤と、載置盤の中心線上に配されて載置盤を下方から揺動自在に支持する基台と、載置盤の載置面上に設定された複数の載置点のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重りとを備え、前記載置点は前記載置面上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りが載置され、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、前記載置面上に設定された載置点の配置には幾何学上の規則性があるため、前記重りの選択箇所での配置関係によって重さのバランスがとれて前記載置面が概ね水平となる解が複数ある。いっぽう、４箇所以上の前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りを載置しなければならないというパズルとしての制約がある。そして、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することで、正解と不正解とが明確である。
なお、水平とは、重力の方向と直角に交わった方向を指すものであるが、本発明の玩具は水平角度を精密に表示する装置とは異なるものであり、本件の趣旨から、前記載置盤の載置面が基台の設置面（机上や床上等の概ね水平な面）とほぼ平行な状態であると目視で認識できる範囲内であれば、水平であるとしても差し支えないと判断し、本明細書では、概ね水平と表現している。
【００１０】
本発明では、４箇所以上の前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りを載置しなければならないとしており、これによって、パズルが成立している。しかし、前記重りの重さの種類を多くするほど、パズルを解くための困難性が増大し、その結果、解が見つけ難いという場合も生じる。
そこで、本発明は、前記重りの重さの関係が等差数列で表される関係であることを特徴とする。
本発明によれば、前記重りの重さの種類が多くなっても、数学上の規則性が維持されるので、パズルを解く過程における数学的な思考と試行錯誤とのバランスが適正な範囲内となる。換言すれば、前記載置点を無作為に選択して前記重りを載置した場合に、バランスがとれる確率が概ね０．０５％ないし１％の範囲内であれば、適正な範囲内といえる。
【００１１】
本発明は、前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて前記載置盤のバランスが崩れ、角度が１０度以上の傾斜角度で前記載置盤が傾斜することを特徴とする。
本発明によれば、前記重りの配置が重さのバランスがとれている状態（パズルの解と一致する条件）のときには、前記載置盤の載置面が概ね水平となるが、前記重りの配置が重さのバランスが崩れている状態（パズルの解と一致しない条件）のときには、前記載置盤の角度が１０度以上の傾斜角度で傾斜する。よって、パズルの解と一致する場合と、パズルの解と一致しない場合との違いが一目瞭然である。例えば、前記重りの配置が重さのバランスが崩れているとき（パズルの解と一致しないとき）には、前記載置盤が傾斜して、前記基台を設置した設置面（机上や地面等）に接触する構成とすることで、より一層、正解と不正解との峻別が容易である。
【００１２】
本発明は、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）のうちから、前記選択箇所が選択されることを特徴とする。また本発明は、前記選択箇所が５箇所以上かつ９箇所以下であることが好ましい。
【００１３】
図３は、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記したｘｙ座標図である。図３では、縦軸がＹ軸、横軸がＸ軸であり、縦横に引いた点線による一目盛りが長さの１単位となっている。そして、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が打点してある。すなわち、基準点ｉを中央にして、載置点ａとｂ、載置点ｃとｄ、載置点ｅとｆ、載置点ｇとｈ、載置点ｊとｋ、載置点ｐとｑ、がそれぞれ点対称な配置となっている。
【００１４】
本発明によれば、前記載置点の配置が、前記載置面上の中央を基準点として点対称な位置に配される２つの載置点の集合で表され、幾何学上の規則性がより明確となる。
【００１５】
前記１２の点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑ）のうちから前記載置点を適宜配置したうえで、前記選択箇所を選択し前記重りを無作為に置いたときに、全ての置き方に対してバランスがとれる確率［％］を計算した結果を、第１表として次に示す。前記載置点として、８つの載置点を例示する配置図を図２８に示し、９つの載置点を例示する配置図を図２９に示し、１０の載置点を例示する配置図を図３０に示し、１１の載置点を例示する配置図を図３１に示し、１２の載置点を例示する配置図を図３２に示す。前記重りは、一単位の重さから等差順に重くした重りを使用している。
【第１表】
【００１６】
【００１７】
表１から、次のことがわかる。前記選択箇所が３箇所（前記重りの重さが３種類）の場合には、前記１２の載置点のどこにどのように前記重り置いたとしてもバランスがとれる置き方がない。前記選択箇所が４箇所以上の場合には、前記選択箇所の選択の仕方によってはバランスがとれる置き方が複数通りある（１４通りから２３２，３９０通り）。そして、前記選択箇所が５箇所以上の場合には、バランスがとれる置き方の確率が０．０５％から０．３１％の範囲内で安定していることがわかる。
【００１８】
本発明は、前記載置面上の中央には上向きに突出した突出部が形成され、この突出部の上側内面から下向きに突出した球面部が形成されており、この球面部が前記基台と接触することで球面部の内側が前記載置盤の支点となる構成とされ、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることを特徴とする。
【００１９】
本発明では、前記基台上での前記載置盤の動きは、ヤジロベエ（釣合人形、balance toyともいう）と似た動きをする。つまり、載置盤の重心が力学上の支点よりも下にあることで、前記載置盤が安定的に水平バランスを保つことができ、本発明の構成によって、重さのバランスがとれる条件下で前記載置盤の重心と支点が同一の鉛直線上になろうとする。そして、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることで、前記載置盤が安定的に水平バランスを保つことができる。したがって、重さのバランスがとれる条件下では、前記載置盤の載置面が水平となる再現性が高く、水平角度も正確である。
【００２０】
本発明は、前記載置面上の周辺には上向きの凸部が形成され、この凸部の中心線と前記載置点とが重なる位置となっており、この凸部に嵌合する凹部が前記重りの下側に形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、前記重り自体を机上等に安定して自立させることが容易であり、前記重りを前記載置盤に載置することも容易である。そして、前記載置盤上に配された凸部によって幾何学模様が浮き出る構成となるため、視覚を通じて美感を起こさせる効果もある。
【００２１】
前記重りの形状は、前記重りの中心線に対して対称な形状であれば任意の形状とすることができる。例えば、前記重りの形状を、円盤や楕円形、円柱（円筒）や角柱、円環、直方体（立方体を含む）、葉っぱや花のような形状、チェスに用いられるコマのような形状等としてもよい。また前記重りは、一つの形状でもよいし、複数種類の形状でもよく、複数種類の形状を組み合わせて一つの単位の重りとしてもよい。例えば、前記重りの形状として重り（イ）と重り（ロ）の２種類を用意しておき、前記選択箇所に載置する前記重りを、一つの重り（イ）、一つの重り（イ）と一つの重り（ロ）の組み合わせ、又は、一つの重り（イ）と複数の重り（ロ）の組み合わせ、のうちのいずれかとすることができる。
【００２２】
本発明は、前記重りが組み合わせ自在な複数の構成部材で構成され、これら構成部材のうち最軽量の構成部材の重さが前記等差数列の公差分の重さと等しいことが好ましい。本発明によれば、前記載置点に載置する前記重りの重さを調節することが容易であり、前記重りを製作するための金型費用等の製造コストを低減できる。例えば、前記重りの重さによって彩色を異ならせておけば、ゲームのルールの把握が容易であり、視覚を通じて美感を起こさせるものにもなる。前記重り自体にその重さを文字や数字等で表記しておいてもよい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、重さが異なる重りをそれらの配置を考えながら載置盤に載置することで、重さのバランスがとれて載置盤が概ね水平となるように構成されており、載置盤が水平となる解が複数あり、数学的な思考と試行錯誤によって解くように構成されている。
本発明では、前記重りの重さの関係を等差数列で表される関係としているので、前記重りの重さの種類が多くなっても、数学上の規則性が維持され、パズルを解く過程における数学的な思考と試行錯誤とのバランスが適正な範囲内となっている。
本発明では、前記載置盤に載置する重りの重さの合計値がパズル開始時点で決まっており、そのため、重りを載せた載置盤の重心位置は、パズルの最中にＺ軸方向（上下）にその重心位置が変化することがなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向（前後左右）のみにその重心位置が変化する。よって、前記載置盤上の重りの配置によって生ずる重さのバランスの僅かな位置ずれが、前記載置盤の傾きとして、はっきりとわかる構成となっている。つまり、本発明によれば、パズルの解と一致する場合と、パズルの解と一致しない場合とが一目瞭然である。そして、前記重りの重さを８種類以上とし、全部で８箇所以上の前記選択箇所に載置することによって、パズルの困難性を適切な範囲内とし、同時に、パズル玩具自体が視覚を通じて美感を起こさせるものとなっている。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用したパズル玩具を例示する斜視図である。
【図２】上記パズル玩具の平面図である。
【図３】上記パズル玩具の基準点と載置点との関係を示すｘｙ座標図である。
【図４】上記パズル玩具の載置盤と基準点及び載置点との関係を示す平面図である。
【図５】上記パズル玩具の載置盤の平面図である。
【図６】上記載置盤の正面図である。
【図７】上記載置盤のＡ−Ａ断面図である。
【図８】上記載置盤の底面図である。
【図９】上記パズル玩具の基台を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図１０】上記基台のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】上記パズル玩具の重りを示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその側面図であり、（ｄ）がその底面図である。
【図１２】上記重りのＡ−Ａ断面図である。
【図１３】上記重りを構成する構成部材（ピン部材）を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図１４】上記重りのピン部材のＢ−Ｂ断面図である。
【図１５】上記重りを構成する構成部材（円盤部材）を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）が（ｃ）がその側面図であり、（ｄ）がその底面図である。
【図１６】上記重りの円盤部材のＢ−Ｂ断面図である。
【図１７】上記重りの円盤部材のＢ−Ｂ断面図を拡大して示す図である。
【図１８】上記パズル玩具の載置盤と基台との関係を示す断面図である。
【図１９】上記パズル玩具の動作を示す断面図である。
【図２０】上記パズル玩具の動作を示す断面図である。
【図２１】本発明のパズル玩具に係る載置盤の他の例を示す平面図である。
【図２２】上記載置盤の正面図である。
【図２３】上記載置盤のＡ−Ａ断面図である。
【図２４】上記載置盤の底面図である。
【図２５】本発明のパズル玩具に係る重りの他の例を示す図であり、（ａ）がその平面図であり、（ｂ）がその正面図であり、（ｃ）がその底面図である。
【図２６】本発明のパズル玩具に係る重りが８種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。
【図２７】本発明のパズル玩具に係る重りが９種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。
【図２８】本発明のパズル玩具における８つの載置点を例示する配置図である。
【図２９】本発明のパズル玩具における９つの載置点を例示する配置図である。
【図３０】本発明のパズル玩具における１０の載置点を例示する配置図である。
【図３１】本発明のパズル玩具における１１の載置点を例示する配置図である。
【図３２】本発明のパズル玩具における１２の載置点を例示する配置図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（本発明の実施の形態）
図１は、本発明を適用したパズル玩具を例示する斜視図であり、このパズル玩具の平面図を図２に示す。本発明のパズル玩具１は、複数種類の重さ（図２では８種類の重さ）の重り７を載置する円盤形状の載置盤２と、載置盤２の下方に配されて載置盤２を揺動自在に支持する基台３とからなる。その詳細は後述するが、円盤形状の載置盤２上の載置面２ａには、所定間隔で上向きの凸部４が形成されているとともに、これら上向きの凸部４に嵌合する凹部が重り７の下側に形成されており、これによって重り７が正確な位置で安定して載置盤２上の載置面２ａに載置される構成となっている。
【００２６】
図３は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２の載置面２ａ上の中央を基準点ｉとして、前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記したｘｙ座標図である。図３では、縦軸がＹ軸、横軸がＸ軸であり、縦横に引いた点線による一目盛りが長さの１単位となっている。そして、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が打点してある。すなわち、基準点ｉを中央にして、載置点ａとｂ、載置点ｃとｄ、載置点ｅとｆ、載置点ｇとｈ、載置点ｊとｋ、載置点ｐとｑ、がそれぞれ点対称な配置となっている。
【００２７】
図４は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２上に、上記ｘｙ座標図を重ね書きすることで、載置盤２と上記基準点及び載置点との関係を示す平面図である。本実施形態では、円盤形状の載置盤２上の載置面２ａには、円柱形状で上向きの凸部４が所定間隔で形成されており、それらの凸部４の中央が載置点ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑと一致するように、１２の凸部４が配置されている。
本実施形態によれば、円柱形状で上向きの凸部４の配置が、載置面２ａ上の中央を基準点ｉとして点対称な位置に配される２つの載置点（例えばａとｂ、ｃとｄ、ｅとｆ、・・・）の集合で表され、幾何学上の規則性が明確となる。
【００２８】
図５は、本実施形態のパズル玩具１に係る載置盤２の平面図であり、図６は、載置盤２の正面図（又は側面図）である。そして図７が載置盤２のＡ−Ａ断面図であり、図８が載置盤２の底面図である。本実施形態の載置盤２は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線を中心線とした回転対称形状であり、上から見て円盤形状を呈している（図５）。載置盤２上の載置面２ａには、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上に上向きの凸部５が形成されており、この凸部５は、上から見て同心円状であり、横から見て台形（若しくは山のような形状）である（図６）。載置盤２に設けられたこれら凸部４，５の内側は空間（空洞）となっており（図７）、載置盤２の載置面２ａの底も空間（空洞）となっている（図８）。これによって、載置盤２の軽量化を図っている。
【００２９】
本実施形態の載置盤２は、上向きの凸部５の頂点の中央から下向きで内側に向かって棒状に突出形成された球面部６を有する（図７）。この球面部６の球面半径の中心点Ｓは、中心軸Ｒ１―Ｒ１線にあり、後述する力学上の支点Ｓとなる。また、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上には、載置盤２の重心Ｔ１があるが、重心Ｔ１の位置は、支点Ｓよりも下方となる（図７）。
【００３０】
図９は、本実施形態のパズル玩具１に係る基台３を示しており、図９（ａ）がその平面図であり、図９（ｂ）がその正面図であり、図９（ｃ）がその底面図である。そして図１０が基台３のＡ−Ａ断面図である。本実施形態の基台３は、中心軸Ｒ２―Ｒ２線を中心線とした回転対称形状であり、上から見ても下から見ても同心円状である（図９（ａ）、（ｂ））。基台３は、全体として、中心軸Ｒ２―Ｒ２線上に上向きの凸形状（若しくは下向きのラッパのような形状）を呈しており（図９（ｂ））、凸形状の内側は空間（空洞）となっている（図１０）。これによって、基台３も載置盤２と同様に軽量である。
【００３１】
本実施形態の基台３は、上向きの凸形状の頂点の中央から下向きで内側に向かう凹部３１が形成され（図１０）、この凹部３１の底面３１ｃと基台３の底面とは平行になっている。基台３に設けられた凹部３１は、上記載置盤２の下向きの球面部６を囲う凹部であり、この球面部６の球面６ａと凹部３１の底面３１ｃとが接触することで基台３が載置盤２を下支えする（図１８を参照）。
【００３２】
図１８に示す基台３上での載置盤２の動きは、ヤジロベエ（釣合人形、balance toyともいう）と似た動きをする。つまり、載置盤２の重心Ｔ１が力学上の支点Ｓよりも下にあることで、載置盤２が安定的に水平バランスを保つことができる。この載置盤２の安定性は、重心Ｔ１と支点Ｓの間隔が離れるほど増し、逆に重心Ｔ１と支点Ｓの位置が一致するときに安定限界となる。このため、本実施形態では、重り７を載置した状態でも載置盤２が安定的に水平バランスを保つようにすべく、支点Ｓの高さ位置を、重り７がない場合の重心Ｔ１の高さ位置よりも出来るだけ上方として間隔を離す構成とした。つまり、本実施形態では、載置盤２上の載置面２ａに、中心軸Ｒ１―Ｒ１線上に上向きの凸部５を形成し、上向きの凸部５の頂点の中央から下向きで内側に向かって棒状に突出形成された球面部６とし、この球面部６の球面半径の中心点Ｓを力学上の支点Ｓとしている。
【００３３】
本実施形態によれば、載置盤２の重心Ｔ１が支点Ｓよりも常に下に設定されるので、重さのバランスがとれる条件下では、載置盤２の載置面２ａが水平となる再現性が高く、水平角度も正確である。なお、ここでは、基台３の設置面Ｅａが地面と平行であるとして、載置盤２の載置面２ａが基台３の設置面Ｅａとほぼ平行な状態であれば、実質的に水平であるとしている。
【００３４】
本実施形態のパズル玩具１に係る重り７は、ピン部材７１と円盤部材７２とから構成される。ピン部材７１は、それのみでも重り７として使用できるものであるが、円盤部材７２と組み合わせることで、重り７の重さを増やすように調節して使用できるものである。図１１は、重り７を例示しており、図１１（ａ）がその平面図であり、図１１（ｂ）がその正面図であり、図１１（ｃ）がその側面図であり、図１１（ｄ）がその底面図である。そして図１２が重り７のＢ−Ｂ断面図である。また、図１３は、ピン部材７１を示しており、図１３（ａ）がその平面図であり、図１３（ｂ）がその正面図であり、図１３（ｃ）がその底面図である。そして図１４がピン部材７１のＢ−Ｂ断面図である。また、図１５は、円盤部材７２を示しており、図１５（ａ）がその平面図であり、図１５（ｂ）がその正面図であり、図１５（ｃ）がその側面図であり、図１５（ｄ）がその底面図である。そして図１６が円盤部材７２のＢ−Ｂ断面図であり、図１７が円盤部材７２のＢ−Ｂ断面図を拡大して示す図である。
【００３５】
本実施形態の重り７を構成するピン部材７１は、中心線Ｒ３−Ｒ３を中心線とした対称形状であり、上から見て同心円形状を呈している（図１３（ａ））。ピン部材７１は、中心線Ｒ３−Ｒ３上に真っ直ぐ上に向かうピン７１ａが形成される（図１３（ｂ））。ピン７１ａは、径の小さな円筒形の棒状である。ピン７１ａの根元はピン７１ａよりも径の大きな円筒形状の受台７１ｃとなっており、受台７１ｃの底は空間（空洞）となっている（図１４）。ピン部材７１は、受台７１ｃの底を設置させることで直立する構造となっている。ピン部材７１の下側の受台７１ｃに形成された凹部７１ｂは、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に嵌合するよう形成されたものである。これによって重り７が正確な位置で安定して載置盤２上の載置面２ａに載置される構成となっている。したがって、プレイヤーは、机上等に直立させたピン部材７１のピン７１ａの上側を摘んで、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に向けてピン部材７１を載置することで、正確な位置で安定して重り７を載置することができる。
【００３６】
本実施形態の重り７を構成する円盤部材７２は、中心線Ｒ４−Ｒ４を中心線とした対称形状であり、上から見て楕円形状を呈している（図１５（ａ））。円盤部材７２は、中心線Ｒ４−Ｒ４上に円形の貫通孔７２ｃが形成される（図１５（ｂ））。円盤部材７２の中央に形成された貫通孔７２ｃは、ピン部材７１の中央に形成されたピン７１ａを挿通させるように形成されたものであり、貫通孔７２ｃの内径は、ピン部材７１の外径よりも僅かに大きく設定される。これによって円盤部材７２が正確な位置で安定してピン部材７１に載置される構成となっている。
【００３７】
本実施形態の円盤部材７２には、貫通孔７２ｃを挟んで対称な位置で、円盤部材７２の長手方向の両側に、１対の凸７２ａと、１対の凹７２ｂとが形成されている。つまり、１対の凸７２ａが円盤部材７２の上面に上向きに形成されており、これと対応する位置で、１対の凹７２ｂが円盤部材７２の下面に形成されている（図１６、１７等）。この円盤部材７２の下面に形成された１対の凹７２ｂは、別の円盤部材７２の上面に形成された１対の凸７２ａを受けるように形成されたものであり、凹７２ｂの内径は、凸７２ａの外径よりも僅かに大きく設定される。これによって複数の円盤部材７２が正確な位置で安定して段重ねできる構成となっている（図１１（ｂ）、図１２等）。
【００３８】
プレイヤーは、机上等に直立させたピン部材７１に、必要に応じて、円盤部材７２の中央に形成された貫通孔７２ｃをピン部材７１のピン７１ａに挿通させるだけの簡単な作業で、１つないし複数の円盤部材７２をピン部材７１の受台７１ｃの上に段重ねすることが出来、その上、組み合わせた円盤部材７２の中心線Ｒ４−Ｒ４が、ピン部材７１の中心線Ｒ３−Ｒ３に重なることにより、組み合わされた重り７の重心の位置がピン部材７１の中心線Ｒ３−Ｒ３上となる。つまり、載置盤２の載置面２ａが水平の状態では、載置された重り７の中心線Ｒ３−Ｒ３（並びにＲ４−Ｒ４）が鉛直線となり、重り７の中心線Ｒ３−Ｒ３上に載置点（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ，ｊ，ｋ，ｐ，ｑのいずれか）の位置が合うことになる。
【００３９】
したがって、プレイヤーが、任意の重り７を選んで、載置盤２上の載置面２ａに形成された上向きの凸部４に向けて重り７のピン部材７１を載置することで、正確な位置で安定して重り７を載置することができる。
【００４０】
本実施形態では、パズルを成立させるために、重り７の重さを４種類以上としており、重り７の種類があまり多くなり過ぎて複雑にならないように、重り７の重さを１２種類以下としている。
【００４１】
本実施形態では、重り７の重さの関係を、等差数列で表される関係としており、かつ、重り７の重さの最小値を、前記等差数列の公差分の重さと等しく設定している。
つまり、一つのピン部材７１の重さを重り７の重さの最小値とし、かつ、一つの円盤部材７２の重さを重り７の重さの最小値としている。より具体的には、一つのピン部材７１の重さを１（単位）とすると、一つのピン部材７１に一つの円盤部材７２を組み合わせたときの重さは２（単位）となり、一つのピン部材７１に二つの円盤部材７２を組み合わせたときの重さは３（単位）となる。
【００４２】
本実施形態では、例えば、重り７を８種類とした場合の一例としては、重り７の重さを最小のものから順に並べると、１、２、３、４、５、６、７、８である。これは、一つのピン部材７１、一つのピン部材７１と一つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と二つの円盤部材７２の組み合わせ、・・・の順に並べたものである。また例えば、重り７を８種類とした場合の他の例としては、重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９となる。これは、一つのピン部材７１と一つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と二つの円盤部材７２の組み合わせ、一つのピン部材７１と三つの円盤部材７２の組み合わせ、・・・の順に並べたものである。
【００４３】
本実施形態のパズル玩具１に重り７を置いた場合の動作を説明するための断面図を、図１９と図２０に示す。なお、ここでは説明の都合上、図１９は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線に対して対称な位置に同じ重さの重り７０１と７０１を置いたとしており、図２０は、中心軸Ｒ１―Ｒ１線に対して対称な位置に異なる重さの重り７０１と７０２を置いたとしている。
【００４４】
図１９では、重さのバランスがとれているため、載置盤２が水平（設置面Ｅａと載置面２ａとが平行）となっている。重りを置いたときの載置盤２の重心Ｔ２の位置は、重りのないときの載置盤２の重心Ｔ１の位置よりも高い位置となるが、支点Ｓよりも低い位置である。そして、重心Ｔ２の位置が載置盤２の中心軸Ｒ１―Ｒ１線上となる。図１９では、中心軸Ｒ１―Ｒ１線と中心線Ｒ２−Ｒ２線とがほぼ重なっており、鉛直線となっている。
【００４５】
図２０では、重さのバランスが崩れており、載置盤２が傾斜して、基台３を設置した設置面Ｅａ（机上や地面等）に接触している。重さのバランスが崩れていることで、重りを置いたときの載置盤２の重心Ｔ３の位置は、載置盤２の中心軸Ｒ１―Ｒ１線上から外れた位置となる。
【００４６】
本実施形態では、前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて載置盤２のバランスが崩れ、角度θが１０度以上の傾斜角度で載置盤２が傾斜するように設定されている（図２０）。ここで、角度θは、載置盤２の載置面２ａの延長と設置面Ｅａとが交差する角度であり、好ましくは１５度以上かつ３０度以下の角度が設定される。これは、載置盤２が安定して動作する角度であり、かつ、水平（正解）と傾斜（不正解）との峻別が容易な角度である。
【００４７】
図５に示す載置盤２では、１２の載置点上の凸部４が全て円柱形状としたが、例えば、図２１に示すように、四角柱形状の凸部４２と円柱形状の凸部４１とを規則的に配する構成としてもよい。図２１に示す例では、１２の載置点のうち、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）を四角柱形状の凸部４２としている。この場合は、時計の針で例えるならば、１２時、３時、６時、９時の方向が四角柱形状の凸部４２で表されているので、全部円柱形状の場合と比べて、重り７の配置が視覚的にある程度わかり易く、見た目もきれいである。ここで、四角柱形状の凸部４２を上から見たときの対角線の長さと、円柱形状の凸部４１を上から見たときの直径の長さとが等しく設定される（凸部４２の外径の最大値と、凸部４１の外径とが等しい）。これ以外にも、例えば、１２の載置点上の凸部４を全て四角柱形状とすること等は任意である。
【００４８】
前記重りの形状は、図１１から図１５に示す形状に限られず、前記重りの中心線Ｒ３−Ｒ３に対して対称な形状であれば任意の形状とすることができる。例えば、前記重りの形状を、円盤や楕円形、円柱（円筒）や角柱、円環、直方体（立方体を含む）、葉っぱや花のような形状、チェスに用いられるコマのような形状等としてもよい。図２５は、クローバー７１ｅを配した重り７１を例示している。
【００４９】
（実施例）
図２６は、本実施形態のパズル玩具１に係る重り７が８種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。また、図２７は、重り７が９種類の場合のバランスがとれる置き方を示す配置図である。図２６や図２７に示すように、重さのバランスがとれる置き方は、規則的な配置になっておらず、この規則的でない配置にも関わらずそれぞれ複数通りの解があることで、意外性があって興味深いパズルとなっている。
【００５０】
ここで、図２６の左端の最下段（１１２通りと記載あり）の正解を例示する。重り７の重さを最小のものから順に並べると、１、２、３、４、５、６、７、８［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、１［ｇ］の重りがｅ（１，２）、２［ｇ］の重りがｑ（２，−１）、３［ｇ］の重りがｆ（−１，−２）、４［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、５［ｇ］の重りがｊ（−１，２）、６［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、７［ｇ］の重りがｋ（１，−２）、８［ｇ］の重りがｃ（２，１）となる場合が正解である。
つまり、載置盤２に加わる８種の重り７のモーメントは、それぞれの重り７の重さと基準点ｉから選択箇所（載置点）までの距離を掛け合わせた値の合計値であるので、次のようになる。Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍ１は、Ｘｍ１＝（１＊１）＋（２＊２）＋（３＊−１）＋（４＊−２）＋（５＊−１）＋（６＊−２）＋（７＊１）＋（８＊２）となり、Ｘｍ１＝１＋４−３−８−５−１２＋７＋１６となるので、Ｘｍ１＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍ１は、Ｙｍ１＝（１＊２）＋（２＊−１）＋（３＊−２）＋（４＊−１）＋（５＊２）＋（６＊１）＋（７＊−２）＋（８＊１）となり、Ｙｍ１＝２−２−６−４＋１０＋６−１４＋８となるので、Ｙｍ１＝０となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）に加わり、重心位置がｉ（０，０）となる。
【００５１】
また、上記重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、２［ｇ］の重りがｅ（１，２）、３［ｇ］の重りがｑ（２，−１）、４［ｇ］の重りがｆ（−１，−２）、５［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、６［ｇ］の重りがｊ（−１，２）、７［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、８［ｇ］の重りがｋ（１，−２）、９［ｇ］の重りがｃ（２，１）となる場合が正解である。
つまり、Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍ２は、Ｘｍ２＝（２＊１）＋（３＊２）＋（４＊−１）＋（５＊−２）＋（６＊−１）＋（７＊−２）＋（８＊１）＋（９＊２）となり、Ｘｍ２＝２＋６−４−１０−６−１４＋８＋１８となるので、Ｘｍ２＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍ２は、Ｙｍ２＝（２＊２）＋（３＊−１）＋（４＊−２）＋（５＊−１）＋（６＊２）＋（７＊１）＋（８＊−２）＋（９＊１）となり、Ｙｍ２＝４−３−８−５＋１２＋７−１６＋９となるので、Ｙｍ２＝０となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）に加わり、重心位置がｉ（０，０）となる。
【００５２】
ここで、不正解を例示する。重り７の重さを最小のものから順に並べると、２、３、４、５、６、７、８、９［ｇ］であったとし、載置盤２の基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記すると、重り７の重さと選択箇所との配置関係は、２［ｇ］の重りがｃ（２，１）、３［ｇ］の重りがｈ（０，−２）、４［ｇ］の重りがｄ（−２，−１）、５［ｇ］の重りがｇ（０，２）、６［ｇ］の重りがｂ（−２，０）、７［ｇ］の重りがａ（２，０）、８［ｇ］の重りがｐ（−２，１）、９［ｇ］の重りがｑ（２，―１）となる場合が不正解である。
つまり、Ｘ方向に加わる重り７のモーメントＸｍｑは、Ｘｍｑ＝（２＊２）＋（３＊０）＋（４＊−２）＋（５＊０）＋（６＊−２）＋（７＊２）＋（８＊−２）＋（９＊２）となり、Ｘｍｑ＝４＋０−８＋０−１２＋１４−１６＋１８となるので、Ｘｍｑ＝０となる。Ｙ方向に加わる重り７のモーメントＹｍｑは、Ｙｍｑ＝（２＊１）＋（３＊−２）＋（４＊−１）＋（５＊２）＋（６＊０）＋（７＊０）＋（８＊１）＋（９＊−１）となり、Ｙｍｑ＝２−６−４＋１０＋０＋０＋８−９となるので、Ｙｍｑ＝１となる。したがって、重り７のモーメントは、基準点ｉ（０，０）からずれた位置（０，１）に加わり、載置盤２が時計の１２時方向に傾いて設置面Ｅａに接する。
【００５３】
以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、本発明のパズル玩具をコンピュータ上で再現することも可能であり、この場合は、データ入力手段と画面表示ディスプレイを有するコンピュータと、コンピュータ上で動作するパズルソフトウエアプログラム（以下、プログラム）とからなり、当該プログラムには仮想の載置盤、仮想の載置盤の中心軸上の支点にて仮想の載置盤を揺動自在に支持する仮想の基台、並びに、仮想の載置盤の載置面上に形成された複数の載置点のうちから選択した複数の選択箇所に載置する仮想の重りが設定されており、前記載置面上の中央を基準点ｉとしてｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）が前記ディスプレイによって表示され、それらのうちから４箇所以上を前記選択箇所として選択し、複数種類の重さの重りを指定して、データ入力手段によってデータ入力すると、前記プログラムが前記選択箇所での前記重りの重さによる重量バランスを計算し、その計算結果をコンピュータが前記載置面の傾き度合いとしてディスプレイ表示する構成となる。
このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５４】
１ パズル玩具、
２ 載置盤、
３ 基台、
４ 載置点（凸部）、
５ 凸部、
６ 球面部、
７ 重り
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置盤と、載置盤の中心線上に配されて載置盤を下方から揺動自在に支持する基台と、載置盤の載置面上に設定された複数の載置点のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重りとを備え、前記載置点は前記載置面上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りが載置され、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することを特徴とするパズル玩具。
【請求項２】
前記重りの重さの関係が等差数列で表される関係であることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項３】
前記重りが組み合わせ自在な複数の構成部材で構成され、これら構成部材のうち最軽量の構成部材の重さが前記等差数列の公差分の重さと等しいことを特徴とする請求項２記載のパズル玩具。
【請求項４】
前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて前記載置盤のバランスが崩れ、角度が１０度以上の傾斜角度で前記載置盤が傾斜することを特徴とする請求項２又は３記載のパズル玩具。
【請求項５】
前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）のうちから、前記選択箇所が選択されることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項６】
前記載置面上の中央には上向きに突出した突出部が形成され、この突出部の上側内面から下向きに突出した球面部が形成されており、この球面部が前記基台と接触することで球面部の内側が前記載置盤の支点となる構成とされ、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項７】
前記載置面上の周辺には上向きの凸部が形成され、この凸部の中心線と前記載置点とが重なる位置となっており、この凸部に嵌合する凹部が前記重りの下側に形成されていることを特徴とする請求項６記載のパズル玩具。
【請求項１】
載置盤と、載置盤の中心線上に配されて載置盤を下方から揺動自在に支持する基台と、載置盤の載置面上に設定された複数の載置点のうちから４箇所以上を選択箇所として選択して載置する重りとを備え、前記載置点は前記載置面上の中央を基準点とし点対称な位置に設定されており、前記選択箇所にはそれぞれ異なる重さの重りが載置され、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致したときには、前記載置面が概ね水平となり、前記選択箇所と前記重りとの組み合わせが解と一致しないときには、前記載置面が傾斜することを特徴とするパズル玩具。
【請求項２】
前記重りの重さの関係が等差数列で表される関係であることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項３】
前記重りが組み合わせ自在な複数の構成部材で構成され、これら構成部材のうち最軽量の構成部材の重さが前記等差数列の公差分の重さと等しいことを特徴とする請求項２記載のパズル玩具。
【請求項４】
前記等差数列の公差分の重さの位置ずれにて前記載置盤のバランスが崩れ、角度が１０度以上の傾斜角度で前記載置盤が傾斜することを特徴とする請求項２又は３記載のパズル玩具。
【請求項５】
前記基準点ｉをｘｙ座標（ｘ，ｙ）上でのｉ（０，０）と表記し、前記基準点ｉから前記載置点までの最短距離を２（単位）と表現したときの１２の点、ａ（２，０）、ｂ（０，−２）、ｃ（２，１）、ｄ（−２，−１）、ｅ（１，２）、ｆ（−１，−２）、ｇ（０，２）、ｈ（０，−２）、ｊ（−１，２）、ｋ（１，−２）、ｐ（−２，１）、ｑ（２，−１）のうちから、前記選択箇所が選択されることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項６】
前記載置面上の中央には上向きに突出した突出部が形成され、この突出部の上側内面から下向きに突出した球面部が形成されており、この球面部が前記基台と接触することで球面部の内側が前記載置盤の支点となる構成とされ、前記載置盤の重心が支点よりも下になるように前記重り全体の重さが設定されることを特徴とする請求項１記載のパズル玩具。
【請求項７】
前記載置面上の周辺には上向きの凸部が形成され、この凸部の中心線と前記載置点とが重なる位置となっており、この凸部に嵌合する凹部が前記重りの下側に形成されていることを特徴とする請求項６記載のパズル玩具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
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【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【公開番号】特開２０１１−１３０９０９（Ｐ２０１１−１３０９０９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２８４２（Ｐ２００９−２９２８４２）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５０９３５３８８３）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（５０９３５３８８３）
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