ビーズ編みで多面体を

 

ちょっと変わったビーズ編みの
世界です。5角形,6角形,7角形,
8角形..で立体を作ります。
そこには,美しい対称性や,
見方によって不思議な
世界が広がっています。

 

このページにあるビーズ編みは,愛知県立春日井東高校の堀部和経先生に,最初に紹介する『30球の小球模型』をいただいたことから始まります。30球から始まり,今までに作ったものの覚え書きとして,このページを作成しました,

ビーズ編みの模型ついて,詳しくは最後に掲載してある堀部先生のホームページをご覧ください。大変すばらしい作品と解説が掲載されています。なお,ここの作品で*印がついているものは,堀部先生のページに,作り方と解説が掲載されています。

さまざまな形を創りだせるビーズ編みは,飽きることのない魅力あふれる世界です。あなたも,作ってみませんか?

(写真をクリックすると,大きな画像が現れます。一部大きな画像がないものもあります。)

 

直径1cmの木製球30個で作った小球模型です,木球の部分を図形の辺と見て,正5角形12個からなる正12面体です。この小球に内接する球の半径は,ルート5cmとなります。この内接円の半径を求める問題は,江戸時代の算額の問題にもあるそうです,

 下の4つも,全部30個のビーズで編んでいます。

122-2257_30kyuu

122-2280_30toumei1

122-2281_30toumei2

122-2283_30color

122-2285_30moyou

5角形14個,6角形84個,7角形14

計 336個のビーズで編んでいます。

ドーナツ型または、トーラス型と呼んでいます。

122-2247_to-rasu

5角形12個,6角形48個,7角形12

計 216個のビーズで編んでいます。上のトーラス型で,n角形の数を変えることで,いろいろと変形していくことができます。

122-2248_to-rasu2

もう手元にないため,数えられませんが,確か2つ上の336個と同じつくりだったと思います。8mmの角型ビーズで編んでいます。角型ビーズなど,形や色を変えると,リースとして飾ることもできます。

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5角形12個,6角形20個からできる準正32面体で,辺の数が90,頂点の数が60,計90個のビーズで編んでいます。サッカーボールの形です。

5角形2個と6角形2個の基本の配置が写真の正面になるように写しています。

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上の90個のビーズ編みと同じです。直径8mmの角型ビーズで編んでいます。

 5角形と6角形の組合せで,凸面ができますが,この個数と組合せできれいに球ができるのが不思議です。

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90個のビーズの球の2箇所で,球の中心から見て120度に角度が開くように口を開くと,右図のようにちょうど6つの球をつないで,ポンデリング型ができます。

5角形60個,6角形90個,7角形60個の計630個のビーズで編んでいます。

122-2277_ponde90

5角形12個,6角形30個の,42面体で,辺の数120,頂点の数80,計120個のビーズで編んでいます。下の2つの写真も同じ120個のビーズです。下の写真は,6角形1個をはさんで5角形2個が向きあう基本の配置が写真の正面になるように写しています。どこでも,この配置を崩さないように編むと出来上がります。

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122-2243_ball120

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120個のビーズの球の1箇所の口を開いて,2つの球をつないで,鉄アレイ型を作っています。5角形22個,6角形55個,7角形10個で計255個のビーズで編んでいます。

口を開いてつなぐ方法の詳しい説明は,堀部先生にご教示いただきました。この方法が分かると,以下のような変形版が作れます。

122-2237_chokusen

120個のビーズの球の2箇所で,球の中心から見て120度に角度が開くように口を開くと,右図のようにちょうど6つの球をつないで,ポンデリング型ができます。

5角形60個,6角形150個,7角形60個の計810個のビーズで編んでいます。

122-2267_ponde120

今度は,120個のビーズの球の2箇所で,球の中心から見て60度に角度が開くように口を開くと,右図のようにちょうど3つの球をつないで,3角形型ができます。

5角形30個,6角形75個,7角形24個,8角形3個の計396個のビーズで編んでいます。

122-2233_sankaku

さらに,120個ビーズの球の3箇所を3脚の足の方向に口を開くと,4つの球をつないで,四面体(テトラへドロン)型ができます。

5角形36個,6角形144個,7角形36個,8角形4個の計664個のビーズで編んでいます。

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上の四面体型の,向きを変えて写したものです。

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1代目ポンデリング。最初に,90球や120球の基本の球をつなぐ方法を知る以前に,作ったものです。対称性がないとつないでいけません。数えきれない程失敗を繰り返し,その度にほどいて,n角形の組合せを考えました。

5角形72個,6角形126個,7角形72個の計810個のビーズで編んでいます。

使用したゴムひもの長さは,白ビーズの径8mm×2(全部2回ずつ通す)×810+余り=12.96m+余り=13.5m

122-2254_ponde

横から見た写真(完成間近の状態)

2代目8つ山のポンデリング。これも,対象性を考慮して形を考えました。1代目との違いは,山のてっぺんが丸く膨らんだ形になっているところです。

5角形96個,6角形168個,7角形80個,8角形8個の計1056個のビーズで編んでいます。

使用したゴムひもの長さは,水色ビーズの径8mm×2(全部2回ずつ通す)×1056+余り=16.896m+余り=17.5m

何かのドーナツの形と同じ8つ山になるようにしたかったのですが,窮屈になってしまいました。

122-2273_pondeNo2

3代目ポンデリング。2代目ポンデリングの構造で,6つ山にしたものです。6つ山のかたちが,輪が自然に閉じるようです。

5角形72個,6角形126個,7角形60個,8角形6個の計792個のビーズで編んでいます。径6mmのビーズを使っています。

使用したゴムひもの長さは,水色ビーズの径6mm×2(全部2回ずつ通す)×792+余り=9.504m+余り=10m

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上と同じものです。

122-2276_pondeNo3

121-2113_pondeNo3_nenga

4代目ポンデリング。これも,対象性を考慮して形を考えました。作りたかった形とは違うものになってしまいましたが,一応きれいな形になっていると思います。この後,球をつなぐ方法で作るようになったため,5角形と6角形をどう配置するかという試行錯誤はなくなりました。

5角形60個,6角形78個,7角形36個,8角形12個の計558個のビーズで編んでいます。

122-2268_pondeNo4

122-2294_tetrawood木製ビーズ

122-2295_tetrawood四面体です

並べてみました。左端の緑の球は120個のビーズ,右端の青は90個のビーズでどちらも同じ径8mmの大きさです。

121-2125_IMG2

星型多面体を,ストローで編みました。要領はビーズ編みと同じですが,ストローの場合は,辺の部分をはっきりと見ることができます。

sutoro-hosigata

12面体の5角形の面部分が飛び出す形にしたものです。1本のゴム紐で一筆編みで編むことができます。どうしたら飛び出す形にできるか最初分かりにくかったので、堀部先生(下で紹介しているHPをご参照ください。)に教えていただきました。

左の凸型模型の飛び出している5角形部分を内側に押し込むと、正12面体になります。

炭素化合物の結晶構造を元に作ってみました。端の構造は、90球のサッカーボール型と同じです。右も同じものです。側面は、6角形です。

一番内側が120球型の模型。真ん中がビーズ336個タイプのトーラスの模型。

一番外側が大きなトーラス模型を試しに作ったものです。内側に7角形を24個繋げて,5角形,6角形で側面を作っています。滑らかな面を作るには、構造が窮屈でこのままではうまくいきません。

大きさは,球が直径約6cm,真ん中のトーラスが直径約13cm、外側のトーラスが直径約24cm

生徒の作った作品です。ビーズの直径は4mmの力作です。内側の7角形が14個タイプです。大きさは、直径約6cm

5角形14個,6角形84個,7角形14個 計336個のビーズで編んでいます。

 

少し遊んでみました。30球と12球の模型を組み合わせてストラップを作りました。

すべてのビーズに2回ずつゴム紐を通しています。編み始めから終わりまでは1本の紐で一筆編みです。

左のストラップを知人から見せてもらい、その構造で右を8mmビーズで作ってみました。耳の部分と目、鼻は後から付けたもので一筆編みの部分ではありません。

顔の部分を横から見た写真です。平行6面体構造になっています。

折り紙で作った正8面体の模型。6枚の折り紙で作ります。

それぞれ2枚ずつ3色の折り紙を使うときれいな出来上がりになります。簡単に作れて辺や内側の構造が分かりやすい模型です。

折り紙で作る箱ですが、縦、横の比率を変えても、いつでも内側は折り紙が重なることなく、ちょうど覆われる構造です。何故かという理由がきちんとあるところが面白いと感じます。

 

堀部先生には,ビーズ編みのおもしろさを,いろいろとご教示いただきました。この場をお借りいたしまして,心から感謝申し上げます。下記URLを是非ご覧ください。

 

堀部和経先生のホームページ『数学とその周辺』 http://horibe.jp/

この中の画像ギャラリー「本館」2階 http://horibe.jp/Gr2F.HTM

をご参照ください。

 

 

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