FR2990625A1

FR2990625A1 - Puzzle or game, has multiple parts assembled with each other to form image, pattern or geometrical figure, where geometry of parts of puzzle is obtained by virtual cutting or initial form by cutting surfaces of parts

Info

Publication number: FR2990625A1
Application number: FR1201452A
Authority: FR
Inventors: Lopez Jose Merino
Original assignee: 3DMOVING SL
Current assignee: 3DMOVING SL
Priority date: 2012-05-21
Filing date: 2012-05-21
Publication date: 2013-11-22
Anticipated expiration: 2032-05-21
Also published as: FR2990625B1

Abstract

The puzzle or game has multiple parts assembled with each other to form an image, a pattern or a geometrical figure. A main external surface comprises images. A trihedral frame of an orthogonal reference (X, Y, Z) is provided with a plane nearest to the main external surface. Geometry of the parts of the puzzle is obtained by virtual cutting or an initial form by cutting surfaces (21-23) of the parts. An acute angle is formed with an axis of a generator, where the angle is projected on a right-hand side of the plane. The angle ranges between 3 to 80 degrees. An independent claim is also included for a method for designing a puzzle or game.

Description

- 1 - Cette invention concerne un puzzle ou jeu de patience et de réflexion formé par différentes pièces qui sont assemblées les unes avec les autres pour former une image, un motif ou une figure géométrique. Il s'agit d'un jeu éducatif favorisant le développement de la perception de l'espace et il peut être réalisé avec différents niveaux de difficulté. Les pièces des puzzles traditionnels ont une forme adaptée à la réalisation d'un assemblage stable, avec des zones de connexion du type « queue d'aronde » ou mâle / femelle qui empêchent la séparation des pièces par une simple traction suivant la surface du puzzle. Pour défaire un puzzle il est nécessaire d'exercer des efforts selon une composante normale à cette surface. Usuellement le puzzle forme une image. Pour assembler le puzzle le joueur s'appuie sur la forme géométrique de pièces, qui sont essentiellement surfaciques (l'épaisseur est faible par rapport à la largeur et à la longueur de la pièce), et sur l'image de la surface extérieure principale de celles-ci. This invention relates to a puzzle or game of patience and reflection formed by different pieces that are assembled with each other to form an image, a pattern or a geometric figure. It is an educational game promoting the development of the perception of space and it can be realized with different levels of difficulty. Pieces of traditional puzzles have a form suitable for the realization of a stable assembly, with connection zones of the "dovetail" or male / female type that prevent separation of the pieces by a simple traction following the surface of the puzzle . To undo a puzzle it is necessary to exert efforts according to a normal component to this surface. Usually the puzzle forms an image. To assemble the puzzle the player relies on the geometric form of pieces, which are essentially surface (the thickness is small compared to the width and length of the piece), and on the image of the main outer surface of these.

Dans ces puzzles il n'y a pas d'ordre privilégié d'assemblage des pièces. Il est possible de joindre deux pièces adjacentes et d'ajouter cet ensemble de deux pièces à tout autre ensemble préformé. Il est toujours possible de poser la dernière pièce du puzzle et cette dernière pièce peut potentiellement se trouver à n'importe quelle position du puzzle. In these puzzles there is no privileged order of assembling the pieces. It is possible to join two adjacent pieces and add this set of two pieces to any other preformed set. It is always possible to put the last piece of the puzzle and this last piece can potentially be in any position of the puzzle.

La découpe des pièces habituelles des puzzles est sensiblement perpendiculaire à la surface principale de la pièce, qui est sensiblement plane. Les pièces de la majorité des puzzles ont une épaisseur très faible par rapport aux autres dimensions. Certains puzzles, comme celui décrit dans le brevet US 6.517.071 de 2003 sont constitués de pièces ayant une épaisseur considérable. Dans ce brevet la découpe des pièces est perpendiculaire a sa surface principale. Les brevets US 5.251.900 de 1993 et US 6.086.067 de 2000 montrent des puzzles tridimensionnels dans lesquels les découpes des pièces sont aussi sensiblement perpendiculaires à leurs surfaces principales. Le brevet US 5.230.508 de 1993 montre un jeu puzzle conçu pour avoir une séquence de montage. Le jeu est découpé en zones qui sont découpées à leur tour dans d'autres zones. Les découpes sont perpendiculaires à la surface du puzzle et la seule façon d'associer les pièces est avec un déplacement perpendiculaire à la surface du puzzle, comme c'est spécifié dans la revendication 1. Mais même si la forme de découpe des pièces du jeu peut rendre plus facile le montage dans plusieurs zones, il est toujours possible de réaliser l'assemblage du puzzle dans un ordre quelconque. - 2 - Le brevet US 4.805.918 de 1989 montre un jeu constitué par des pièces qui peuvent être séparées avec un impact. Bien que les pièces aient une découpe qui n'est pas sensiblement perpendiculaire à la surface du plateau, cette découpe ne présente pas un angle clairement défini qui impose un assemblage séquentiel et logique de l'ensemble du jeu. L'objectif du puzzle de l'invention est d'ajouter une dimension complémentaire au puzzle : l'ordre d'assemblage des pièces. Cela augmente le niveau de difficulté de réalisation du puzzle et apporte un nouveau challenge et intérêt. The cutting of the usual pieces of puzzles is substantially perpendicular to the main surface of the piece, which is substantially flat. The pieces of the majority of the puzzles have a very small thickness compared to the other dimensions. Some puzzles, such as that described in US Patent 6,517,071 of 2003 consist of pieces having a considerable thickness. In this patent the cutting of the pieces is perpendicular to its main surface. US Patents 5,251,900 of 1993 and US 6,086,067 of 2000 show three-dimensional puzzles in which the cuts of the pieces are also substantially perpendicular to their main surfaces. US Patent 5,230,508 of 1993 shows a puzzle game designed to have a montage sequence. The game is divided into zones which are cut in turn into other zones. The cuts are perpendicular to the surface of the puzzle and the only way to associate the pieces is with a displacement perpendicular to the surface of the puzzle, as specified in claim 1. But even if the cut shape of the pieces of the game can make it easier to edit in multiple areas, it is always possible to assemble the puzzle in any order. US Patent No. 4,805,918 of 1989 shows a set consisting of parts that can be separated with an impact. Although the pieces have a cutout that is not substantially perpendicular to the surface of the plate, this cut does not have a clearly defined angle that imposes a sequential and logical assembly of the entire game. invention is to add a complementary dimension to the puzzle: the assembly order of the pieces. This increases the level of difficulty of realization of the puzzle and brings a new challenge and interest.

La surface extérieure principale P du puzzle est celle qui est la plus visible quand le puzzle est formé et qui comporte l'image, le motif ou la forme caractéristique du puzzle. Cette surface est habituellement plane. De façon générale nous allons considérer un système de référence trièdre orthogonal (x,y,z) avec le plan xy le plus proche possible de ladite surface P. Le plan xy es celui qui minimise la somme des distances du plan à la surface P. La forme des pièces du puzzle sur la surface principale est définie par des lignes Li. La géométrie des pièces du puzzle est obtenue par la découpe virtuelle ou réelle de la forme initiale par des surfaces de découpe Si, obtenues par le balayage d'une ligne Li selon une droite génératrice Di d'orientation yi(Cii, ni) ; yi étant l'angle aigu formé avec l'axe z par la génératrice Di; ai étant l'angle formé avec l'axe z par la projection de la droite Di sur le plan xz ; et pi étant l'angle formé avec l'axe z par la projection de la droite Di sur le plan yz ; Nous entendons par « balayage » (le terme utilisée habituellement en anglais est le « sweep ») l'obtention d'une surface par translation sans rotation d'une ligne tout au long d'une autre ligne ou « chemin » dans l'espace. Les génératrices droites Di présentent un angle yi non nul, préférentiellement entre 3 degrés et 80 degrés. Des angles inférieurs à 3° donneront lieu à des puzzles proches 30 des puzzles traditionnels et des angles trop importants feront que la coupe soit trop proche de la surface extérieure P. Pour que l'ordre de montage du puzzle soit affecté par l'inclinaison des surfaces Si, il est nécessaire que certains angles des génératrices Di, yeti, 61), soient différents entre eux. Au moins deux droites Di ne seront pas parallèles entre elles. 35 Il est avantageux de donner des angles entre 7 degrés et 65 degrés pour éloigner d'avantage la surface Si de la normale à P et de cette surface P. - 3 - Il est intéressant de disposer d'un nombre relativement important de surfaces Si « inclinées » et des angles plus marqués et réalistes pour que l'assemblage du puzzle soit fortement conditionné par cette caractéristique des surfaces Si. Avantageusement 30% au moins des génératrices Di des surfaces Si présentent un angle yi compris entre 7 degrés et 65 degrés. Encore plus préférentiellement, plus de 50% des surfaces Si présentent une telle caractéristique. Si le pourcentage des directions Di différentes entre elles augmente, l'impact sur l'ordre de montage du puzzle augmente, incrémentant ainsi la complexité de réalisation de celui-ci. Le ratio entre le nombre de directions Di ayant des valeurs des angles (ai, I3i) 10 différents et le nombre total des directions Di est avantageusement supérieur à 1/3. Par exemple, si les directions sont D1(5,0), D2(5,2), 03(5,0), D4(0,5) et D5(5,5), alors le ratio de directions différentes est de 4/5. Une pièce peut avoir un nombre C quelconque de sommets et de côtés reliant lesdits sommets. Sont particulièrement intéressantes les pièces avec trois, quatre et six 15 côtés, car elles permettent de réaliser un pavage homogène avec des pièces ayant le même nombre de côtés. Les surfaces de chaque côté de la pièce peuvent avoir des angles a et/ou [3 différents. Les lignes Li qui génèrent les surfaces de découpe Si peuvent être courbes avec par exemple les formes typiques male/femelle des puzzles traditionnels destinées à 20 réaliser un assemblage stable desdites pièces. Les bords extérieurs du puzzle sont des bords des pièces et peuvent être considérés de la même façon décrite précédemment, avec une découpe selon une direction formant un certain angle avec z. L'épaisseur des pièces du puzzle, selon l'axe z, ne doit pas être négligeable par 25 rapport aux dimensions dans le plan xy des pièces. La taille moyenne des pièces peut être définie comme Tm = '1,Syl avec S étant la surface du puzzle et R le nombre de pièces. Cette épaisseur sera au minimum du 4 % de Tm et préférentiellement supérieur à 8% de Tm. Il est particulièrement intéressant de réaliser les pièces du puzzle dans une 30 matière transparente, ce qui permettra que les surfaces de découpe soient visibles quand le puzzle sera formé. Des matériaux comme du verre, du méthacrylate de méthyle (PMMA), du polystyrène ou du polycarbonate peuvent être avantageusement utilisés. Bien évidemment le puzzle pourra être réalisé dans d'autres matières comme du bois, du métal (par exemple l'aluminium ou l'acier inoxydable), des plastiques non transparentes 35 (polyéthylène, ABS, polypropylène ...) etc. -4- Le puzzle de l'invention peut être réalisé avec différents procédés : Selon une première variante de réalisation, en partant d'un objet, par exemple une plaque de PMMA, d'un autre plastique, de métal, de bois ou d'un autre matériel adapté, se réalisent les découpes décrites en divisant l'objet en parties qui sont à son tour divisées à nouveau. La découpe se fait avec des outils tels qu'un rayon laser, un jet d'eau à haute pression, une scie à ruban ou un fil chaud, en fonction des caractéristiques du matériau choisi. Les différentes directions de découpe Di sont pilotées par le système de découpe conformément à la définition de la géométrie du puzzle. The main outer surface P of the puzzle is the one most visible when the puzzle is formed and which contains the image, the pattern or the characteristic shape of the puzzle. This surface is usually flat. In general, we will consider an orthogonal trihedral reference system (x, y, z) with the xy plane as close as possible to the said surface P. The xy plane is the one that minimizes the sum of the distances from the plane to the surface P. The shape of the puzzle pieces on the main surface is defined by lines Li. The geometry of the pieces of the puzzle is obtained by the virtual or real cutting of the initial shape by cutting surfaces Si, obtained by scanning a line Li along a generating line Di of orientation yi (Cii, ni); yi being the acute angle formed with the axis z by the generator Di; ai being the angle formed with the z axis by the projection of the line Di on the xz plane; and pi being the angle formed by the axis z by the projection of the line Di on the plane yz; We mean by "sweep" (the term usually used in English is the "sweep") to obtain a surface by translation without rotation of a line all along another line or "path" in space . The straight generatrices Di have a non-zero angle yi, preferably between 3 degrees and 80 degrees. Angles smaller than 3 ° will give rise to puzzles close to traditional puzzles and too large angles will cause the cut to be too close to the outer surface P. So that the puzzle editing order is affected by the inclination of the puzzles. surfaces If, it is necessary that some angles of the generators Di, yeti, 61), are different from each other. At least two straight lines Di will not be parallel to each other. It is advantageous to provide angles between 7 degrees and 65 degrees to further deviate the Si surface from the normal to P and that area P. It is advantageous to have a relatively large number of Si surfaces. "Inclined" and more pronounced angles and realistic so that the assembly of the puzzle is strongly conditioned by this characteristic of the Si surfaces. Advantageously at least 30% of the generatrices Di of the Si surfaces have an angle yi between 7 degrees and 65 degrees. Even more preferably, more than 50% of Si surfaces have such a characteristic. If the percentage of different directions Di between them increases, the impact on the assembly order of the puzzle increases, thus incrementing the complexity of realization thereof. The ratio between the number of directions Di having different values of angles (ai, I3i) and the total number of directions Di is advantageously greater than 1/3. For example, if the directions are D1 (5.0), D2 (5.2), 03 (5.0), D4 (0.5) and D5 (5.5), then the ratio of different directions is 4/5. A coin can have any number C of vertices and sides connecting said vertices. Of particular interest are the parts with three, four and six sides, as they allow homogeneous paving with parts having the same number of sides. The surfaces on each side of the room may have different angles a and / or [3. The lines Li which generate the cutting surfaces Si can be curved with, for example, the typical male / female shapes of the traditional puzzles intended to produce a stable assembly of said pieces. The outer edges of the puzzle are edges of the pieces and can be considered in the same manner described above, with a cut in a direction forming a certain angle with z. The thickness of the pieces of the puzzle, along the z axis, should not be negligible with respect to the dimensions in the xy plane of the pieces. The average size of the pieces can be defined as Tm = '1, Syl with S being the surface of the puzzle and R the number of pieces. This thickness will be at least 4% of Tm and preferably greater than 8% of Tm. It is particularly interesting to make the pieces of the puzzle in a transparent material, which will allow the cutting surfaces to be visible when the puzzle is formed. . Materials such as glass, methyl methacrylate (PMMA), polystyrene or polycarbonate can be advantageously used. Of course, the puzzle can be made in other materials such as wood, metal (for example aluminum or stainless steel), non-transparent plastics (polyethylene, ABS, polypropylene, etc.). The puzzle of the invention can be realized with different methods: According to a first variant embodiment, starting from an object, for example a plate of PMMA, another plastic, metal, wood or aluminum. 'other adapted material, are realized the cuts described by dividing the object into parts which are in turn divided again. Cutting is done with tools such as a laser beam, a high-pressure water jet, a band saw or a hot wire, depending on the characteristics of the chosen material. The different cutting directions Di are driven by the cutting system according to the definition of the geometry of the puzzle.

Selon une deuxième variante de réalisation, la géométrie des pièces est conçue de forme virtuelle à l'aide de systèmes de Conception Assistée par Ordinateur et suivant un processus analogue à celui décrit précédemment. Les pièces ainsi définies peuvent être réalisées avec des moyens bien connus comme : - le moulage dans un moule ayant l'empreinte adaptée ou - l'utilisation de moyens u d'impression tridimensionnelle » comme la stéréolithographie ou le frittage de poudre. Il est particulièrement intéressant d'utiliser la couleur pour former des images sur le puzzle. Certains procédés de stéréolithographie permettent une impression en couleur, ce qui permettra facilement la réalisation de puzzles personnalisés. According to a second variant embodiment, the geometry of the parts is designed in a virtual form using computer-aided design systems and following a process similar to that described previously. The parts thus defined can be made with well-known means such as: molding in a mold having the appropriate imprint or the use of three-dimensional printing means such as stereolithography or powder sintering. It is particularly interesting to use color to form images on the puzzle. Some stereolithography processes allow for color printing, which will make it easy to create custom puzzles.

Les pièces obtenues avec cette deuxième variante peuvent être évidées de façon à diminuer la quantité de matière utilisée pour fabriquer le puzzle. L'épaisseur e de la paroi de la pièce peut être entre 0.5 et 4 mm et plus avantageusement entre I et 2 mm.. Avantageusement le puzzle peut être réalisé par injection d'un matériau thermoplastique dans un moule adapté à la réalisation de pièces évidées. The pieces obtained with this second variant can be hollowed out so as to reduce the amount of material used to make the puzzle. The thickness e of the wall of the part may be between 0.5 and 4 mm and more advantageously between 1 and 2 mm. Advantageously, the jigsaw may be made by injection of a thermoplastic material into a mold adapted to the production of hollowed out pieces. .

Le motif de la surface principale à reconstituer par assemblage du puzzle, traditionnellement une image, peut être réalisé en relief. Le relief peut être positif (vers l'extérieur du puzzle) ou négatif (vers l'intérieur du puzzle) et peut être obtenu par enlèvement de matière (laser par exemple) ou par moulage ou impression tridimensionnelle. The pattern of the main surface to be reconstituted by assembling the puzzle, traditionally an image, can be made in relief. The relief can be positive (towards the outside of the puzzle) or negative (towards the inside of the puzzle) and can be obtained by removal of material (laser for example) or by molding or three-dimensional printing.

Pour que la manipulation des pièces du puzzle soit facile, lors de l'assemblage ou du desassemblage de celui-ci, il est intéressant de laisser un espace entre lesdites pièces. Cet espace peut être défini dans la conception du puzzle. La géométrie 3D du puzzle intègre cet espacement qui sera reproduit dans les moules ou dans l'impression 3D. Dans le cas de l'obtention du puzzle par découpe, l'espace sera crée par l'outil coupant (laser, jet d'eau, fil chaud, scie etc.). - 5 - Il est intéressant du point de vue du design que cet espacement soit constant tout au long des découpes. Il est avantageux qu'il soit compris entre 0.05 et 0.6 mm, et plus particulièrement entre 0.1 et 0.3 mm. En général, il est avantageusement compris entre 0.3% de Tm et 1 % de Tm. For the manipulation of the pieces of the puzzle is easy, when assembling or disassembling it, it is interesting to leave a space between said pieces. This space can be defined in the puzzle design. The 3D geometry of the puzzle integrates this spacing that will be reproduced in molds or in 3D printing. In the case of obtaining the puzzle by cutting, the space will be created by the cutting tool (laser, water jet, hot wire, saw, etc.). - 5 - It is interesting from a design point of view that this spacing is constant throughout the cuts. It is advantageous that it be between 0.05 and 0.6 mm, and more particularly between 0.1 and 0.3 mm. In general, it is advantageously between 0.3% of Tm and 1% of Tm.

Un procédé de conception d'un puzzle ou jeu de patience selon l'invention peut être décrit avec les étapes suivantes : Partant de l'ensemble total du puzzle Z11 avant toute découpe réelle ou virtuelle : réaliser une première découpe réelle ou virtuelle par une surface S1 avec comme génératrice le segment D1 pour partager le puzzle en deux zones séparées Z211 et Z212; découper la zone Z211 par une surface Sl, avec comme génératrice le segment D1 1 pour partager ladite zone Z211 en deux zones séparées Z3ii, et 3 112, découper la zone Z212 par une surface S12 avec comme génératrice le segment D12 pour partager ladite zone Z212 en deux zones séparées Z3121 et .Z3122 ; poursuivre les découpes jusqu'à obtenir les pièces unitaires isolées qui composent le puzzle final. A method of designing a puzzle or game of patience according to the invention can be described with the following steps: Starting from the total set of the puzzle Z11 before any actual or virtual cutting: make a first real or virtual cut by a surface S1 with as generator the segment D1 to share the puzzle in two separate zones Z211 and Z212; cutting the zone Z211 by a surface S1, with as generator the segment D1 1 to share said zone Z211 in two separate zones Z3ii, and 3 112, cutting the zone Z212 by a surface S12 with as generator the segment D12 to share said zone Z212 in two separate zones Z3121 and .Z3122; continue cutting until you get the isolated unit pieces that make up the final puzzle.

Une voie de solution pour assembler le puzzle consiste à assembler les pièces de façon à créer les différentes parties intermédiaires obtenues dans le processus précédemment décrit. Le montage peut être réalisé en suivant l'ordre inverse du processus de conception. Un puzzle particulièrement intéressant, car il est plus facile pour l'utilisateur de 25 comprendre la logique nécessaire pour l'assemblage, est celui formée par m files et n colonnes, ayant une partie des m+1 surfaces qui délimitent les files et/ou une partie des n+1 surfaces qui délimitent les colonnes du type Si comme définies précédemment par leurs angles (en, 131). Si le puzzle est conçu pour être assemblé par files, une ou plusieurs files consécutives seront délimitées par deux découpes de type Si. Le joueur pourra 30 assembler séparément ces files ou ensembles de files et il pourra assembler le puzzle en assemblant celles-ci. Un raisonnement analogue peut être fait pour un puzzle conçu pour être assemblé par colonnes. Trois cas remarquables sont les suivants : a) Toutes les files sont séparées par des découpes de type Si. 35 b) Toutes les colonnes sont séparées par des découpes de type Si. c) Toutes les files et toutes les colonnes sont séparées par des découpes de type Si. - 6 - L'invention qui vient d'être exposée sera aisément comprise à l'aide des dessins annexés qui ne représentent que des modes particuliers de réalisation et qui ne sauraient être considérés comme limitatifs. - La figure 1 montre un exemple de puzzle selon l'état de l'art avec les pièces éclatées ; - La figure 2 montre un exemple de puzzle selon l'invention avec les pièces éclatées ; - La figure 3 montre le même puzzle de la figure 2 avec les pièces assemblées ; - La figure 4 représente un premier pas virtuel pour générer la pièce 1 d'un puzzle suivant l'invention. - La figure 5 représente un zoom sur la direction normale de référence N et de la direction 31 pour générer la surface de découpe qui forme les angles (al, [31) par rapport à N. - La figure 6 représente la génération de la surface de découpe 21, obtenue par balayage de la ligne 11 selon la droite génératrice 31. - La figure 7 représente la découpe de la pièce 1 par la surface 21. - La figure 8 représente la génération de la surface 24 par la ligne 14 et la droite 34. - La figure 9 représente la découpe de la pièce 1 par la surface 24. - La figure 10 représente la pièce 1 découpée par les surfaces 22 et 23 obtenues de forme analogue aux surfaces 21 et 24. - La figure 11.a représente la même pièce 1 ombrée pour une meilleure compréhension de son volume. - La figure 11.b représente cette même pièce 1 évidée pour limiter la quantité de matière utilisée. - La figure 12 représente un exemple de trois pièces présentant des angles (al, 0) et (a2, 0) - La figure 13 illustre l'assemblage des trois pièces suivant les directions Dl et D2. - La figure 14 montre des exemples de pièces avec 3, 4 et 6 côtés. - La figure 15 montre la première phase de découpe d'un puzzle, générant deux sous-parties ; - La figure 16 montre la deuxième phase, divisant une des parties obtenues dans la première phase en deux sous-parties ; - La figure 17 montre une troisième phase du même principe ; -7- - La figure 18 montre une phase qui génère deux pièces finales. - La figure 19 montre les pièces obtenues dans la phase précédente écartées. - La figure 20 montre un puzzle de m files et n colonnes, concrètement de 12 files et 3 colonnes. - La figure 21 montre le détail de l'espacement entre pièces. La figure 1 montre un exemple de puzzle plat selon l'état de l'art avec les pièces éclatées. Les découpes sont perpendiculaires au plan de la surface du puzzle et apparaissent dans le dessin (en vue perpendiculaire a cette surface) comme une ligne. One solution way to assemble the puzzle is to assemble the pieces so as to create the different intermediate parts obtained in the process described above. Mounting can be done in the reverse order of the design process. A particularly interesting puzzle, because it is easier for the user to understand the logic necessary for the assembly, is that formed by m files and n columns, having a part of the m + 1 surfaces which delimit the lines and / or a part of the n + 1 surfaces which delimit the columns of the type Si as defined previously by their angles (in, 131). If the puzzle is designed to be assembled by queues, one or more consecutive queues will be delimited by two Si-type cuts. The player may separately assemble these queues or sets of queues and he can assemble the puzzle by assembling them. Analogous reasoning can be done for a puzzle designed to be assembled by columns. Three remarkable cases are: a) All queues are separated by Si-type blanks. B) All columns are separated by Si-type blanks. C) All queues and columns are separated by blanks. The invention which has just been described will be easily understood from the attached drawings which only represent particular embodiments and which can not be considered as limiting. - Figure 1 shows an example of a puzzle according to the state of the art with exploded pieces; FIG. 2 shows an example of a puzzle according to the invention with the exploded pieces; - Figure 3 shows the same puzzle of Figure 2 with the assembled parts; - Figure 4 shows a first virtual step to generate the piece 1 of a puzzle according to the invention. FIG. 5 represents a zoom on the normal reference direction N and on the direction 31 to generate the cutting surface which forms the angles (α1, [31) with respect to N. FIG. 6 represents the generation of the surface cutout 21, obtained by scanning the line 11 along the generating line 31. - Figure 7 shows the cutting of the part 1 by the surface 21. - Figure 8 shows the generation of the surface 24 by the line 14 and the 34. - Figure 9 shows the cutting of the part 1 by the surface 24. - Figure 10 shows the part 1 cut by the surfaces 22 and 23 obtained similar in shape to the surfaces 21 and 24. - Figure 11.a represents the same shaded room 1 for a better understanding of its volume. - Figure 11.b shows the same piece 1 recessed to limit the amount of material used. FIG. 12 represents an example of three pieces having angles (a1, 0) and (a2, 0); FIG. 13 illustrates the assembly of the three pieces along the directions D1 and D2. - Figure 14 shows examples of parts with 3, 4 and 6 sides. - Figure 15 shows the first phase of cutting a puzzle, generating two subparts; FIG. 16 shows the second phase, dividing one of the parts obtained in the first phase into two subparts; - Figure 17 shows a third phase of the same principle; Figure 18 shows a phase that generates two final pieces. - Figure 19 shows the parts obtained in the previous phase discarded. - Figure 20 shows a puzzle of m files and n columns, concretely of 12 files and 3 columns. - Figure 21 shows the detail of the spacing between pieces. Figure 1 shows an example of a flat puzzle according to the state of the art with exploded pieces. The cuts are perpendicular to the plane of the surface of the puzzle and appear in the drawing (in view perpendicular to this surface) as a line.

La figure 2 montre un exemple de puzzle selon l'invention avec les pièces éclatées montrant les surfaces de la découpe, qui sont inclinées par rapport à la direction normale à la surface principale du puzzle. La figure 3 montre le même puzzle de la figure 2 avec les pièces assemblées. Les lignes cachées en pointillé montrent la découpe inclinée. Figure 2 shows an example of a puzzle according to the invention with the exploded pieces showing the surfaces of the cut, which are inclined relative to the normal direction to the main surface of the puzzle. Figure 3 shows the same puzzle of Figure 2 with the assembled parts. The dotted lines show the sloping cut.

Les figures 4 à 11 présentent une séquence de conception d'une pièce selon l'invention. La figure 4 représente un premier pas virtuel pour générer la pièce 1 du puzzle selon l'invention à partir d'une plaque 2, d'une certaine épaisseur, pas négligeable. Dans le puzzle final la pièce 1 sera limitée sur sa surface principale par les lignes 11, 12, 13 et 14. Ces lignes montrent des agencements male / femelle, comme habituellement utilisés dans les puzzles de l'état de l'art. Un système de référence x,y,z est représenté, avec la référence normale N suivant z. La direction 31, ligne AB, génératrice de la découpe est définie avec des angles yl , al et f31 formées respectivement par 31 avec z, par la projection de 31 sur le plan xz 25 avec z et par la projection de 31 sur le plan yz avec z. La figure 5 représente un zoom sur la direction normale de référence N et de la direction 31 pour générer la surface de découpe qui forme les angles (ai, 131) par rapport à N. La figure 6 représente la génération de la surface de découpe 21, obtenue comme 30 balayage de la ligne 11 selon la droite 31. La figure 7 représente la découpe de la pièce 1 par la surface 21. La figure 8 représente la génération de la surface de découpe 24 obtenue par balayage de la ligne 14 selon la droite 34. La droite 34, A'B', forme des angles a4 et 64 par rapport à N.Figures 4 to 11 show a design sequence of a part according to the invention. FIG. 4 represents a first virtual step for generating the piece 1 of the puzzle according to the invention from a plate 2 of a certain thickness, which is not negligible. In the final puzzle piece 1 will be limited on its main surface by lines 11, 12, 13 and 14. These lines show male / female arrangements, as usually used in state-of-the-art puzzles. A reference system x, y, z is represented, with the normal reference N following z. The direction 31, line AB, generator of the cut is defined with angles yl, al and f31 respectively formed by 31 with z, by the projection of 31 on the plane xz 25 with z and by the projection of 31 on the plane yz with z. FIG. 5 shows a zoom on the normal reference direction N and the direction 31 to generate the cutting surface which forms the angles (α1, 131) with respect to N. FIG. 6 represents the generation of the cutting surface 21 , as obtained by scanning the line 11 along the line 31. FIG. 7 shows the blank of the piece 1 by the surface 21. FIG. 8 shows the generation of the cutting surface 24 obtained by scanning the line 14 according to FIG. right 34. The straight line 34, A'B 'forms angles a4 and 64 with respect to N.

35 La figure 9 représente la découpe de la pièce 1 par la surface 24. La figure 10 représente la pièce 1 découpée par les surfaces 22 et 23 obtenues de - 8 - forme analogue aux surfaces 21 et 24. La figure 11.a représente cette même pièce 1 ombrée pour donner une meilleure compréhension de son volume. La figure 11.b représente cette même pièce 1 évidée pour limiter la quantité de matière utilisée, avec e étant l'épaisseur de la paroi de la pièce. La figure 12 représente un exemple de trois pièces selon l'invention présentant des angles (al, 0) et (a2, 0) La figure 13 illustre l'assemblage des trois pièces de la figure 12 qui doit être réalisé par un mouvement de translation suivant les directions D1 et D2 formant les 10 angles (al, 0) et (a2, 0) respectivement. La figure 14 montre des exemples de pièces 63, 64 et 66, avec 3, 4 et 6 sommets (notés de a à m) et 3, 4 et 6 côtés (lignes qui lient les 3,4 et 6 sommets de chaque pièce). Dans le puzzle de l'invention sur chaque « côté » s'appuie une surface de coupe définie comme expliqué précédemment.FIG. 9 shows the blank of the workpiece 1 through the surface 24. FIG. 10 shows the workpiece 1 cut by the surfaces 22 and 23 obtained in a similar form to the surfaces 21 and 24. FIG. same shaded room 1 to give a better understanding of its volume. Figure 11.b shows the same piece 1 recessed to limit the amount of material used, with e being the thickness of the wall of the room. FIG. 12 represents an example of three parts according to the invention having angles (a1, 0) and (a2, 0). FIG. 13 illustrates the assembly of the three parts of FIG. 12 which must be realized by a translational movement. along the directions D1 and D2 forming the angles (a1, 0) and (a2, 0) respectively. Figure 14 shows examples of parts 63, 64 and 66, with 3, 4 and 6 vertices (denoted from a to m) and 3, 4 and 6 sides (lines which connect the 3,4 and 6 vertices of each piece) . In the puzzle of the invention on each "side" is based a cutting surface defined as explained above.

15 Les figues 15 à 18 montrent la génération virtuelle du puzzle de l'invention par découpes successives. La surface principale (extérieure) du puzzle est représentée ombrée. La figure 15 montre un exemple de première phase de découpe de la zone initiale totale Z11 du puzzle selon l'invention. Cette découpe est réalisée par la surface Si basée 20 sur la ligne 71 et génère deux zones séparées Z211 et Z212, La figure 16 montre une deuxième phase de découpe : la zone Z212 est découpée par une surface S12, générée par la ligne 72, et elle est ainsi partagée en deux zones séparées Z3121 - et - Z3122 La figure 17 montre une troisième phase de découpe : la zone Z3121 est découpée 25 par une surface 5121 générée par la ligne 73, et elle est ainsi partagée en deux zones séparées Z41211 et Z41212. La figure 18 montre une quatrième phase de découpe : la zone Éi212 st découpée par une surface S1212 9 générée par la ligne 74, et elle est ainsi partagée e gée n pa e co deux zones séparées Z5 - 12121 et Z5121.Figs 15 to 18 show the virtual generation of the puzzle of the invention by successive cuts. The main (outer) surface of the puzzle is shaded. FIG. 15 shows an example of a first phase of cutting the total initial zone Z11 of the puzzle according to the invention. This cutting is performed by the surface Si based on the line 71 and generates two separate zones Z211 and Z212. FIG. 16 shows a second cutting phase: the zone Z212 is cut by a surface S12, generated by the line 72, and it is thus divided into two separate zones Z3121 - and - Z3122 FIG. 17 shows a third cutting phase: zone Z3121 is cut by a surface 5121 generated by line 73, and is thus divided into two separate zones Z41211 and Z41212. FIG. 18 shows a fourth cutting phase: the area E1212 is cut by a surface S1212 9 generated by the line 74, and is thus divided into two separate zones Z5-12121 and Z5121.

30 La figure 19 montre les zones Z5 Ces zones correspondent 12121 et Z512122 écartées. à des pièces finales du puzzle. Les autres zones de niveaux 2, 3 et 4 seront découpées selon le même principe jusqu'à former les 24 (6x4) pièces du puzzle de l'exemple. L'assemblage du puzzle peut se faire dans l'ordre inverse de la démarche de conception décrite.Figure 19 shows the zones Z5. These zones correspond to 12121 and Z512122 spaced apart. to final pieces of the puzzle. The other level 2, 3 and 4 zones will be cut according to the same principle until forming the 24 (6x4) pieces of the puzzle of the example. The assembly of the puzzle can be done in the reverse order of the described design process.

35 La séquence décrite de découpe du puzzle peut être exprimée de forme générale : une zone Zkp 1 p2 p3 pk est découpé par une surface Sfyl p2 p3 pk la partageant en deux - 9 - zones séparées Zk+lpi p2 p3 pk 1 et Zk+ip1 p2 p3. ,.pk 2, avec pl ...pk pouvant prendre les valeurs 1 ou 2, jusqu'à la découpe des pièces finales du puzzle. La figure 20 montre un puzzle de m files et n colonnes, concrètement de 12 files et 3 colonnes. Les angles (ai, re sont constants pour chaque découpe délimitant une file ou 5 une colonne sur un côté. Si les surfaces antérieure et postérieure du puzzle sont parallèles, alors la trace de la découpe sur la surface postérieure est identique (avec un petit ajustement en principe et fin de la même pour s'adapter au bord du puzzle) à celle de la face antérieure. Cela est clairement visible dans la figure 20 sur une vue perpendiculaire à la surface du puzzle les découpes postérieures sont les mêmes que 10 les découpes antérieures mais translatées (avec un ajustement au bord du puzzle au début et à la fin de la découpe). La figure 21 montre le détail de l'espacement entre pièces qui est crée dans la conception du puzzle ou lors de la découpe du puzzle et qui permet une manipulation aisée des pièces lors de l'assemblage ou du desassemblage du puzzle. 15 The described sequence of cutting the puzzle can be expressed in general form: a zone Zkp 1 p2 p3 pk is cut by a surface Sfyl p2 p3 pk dividing it into two separate zones Zk + lpi p2 p3 pk 1 and Zk + ip1 p2 p3. , .pk 2, with pl ... pk being able to take the values 1 or 2, until the cutting of the final pieces of the puzzle. Figure 20 shows a puzzle of m files and n columns, concretely of 12 files and 3 columns. The angles (ai, re) are constant for each cut defining a line or a column on one side If the anterior and posterior surfaces of the puzzle are parallel, then the trace of the cut on the posterior surface is identical (with a small adjustment in principle and end of the same to fit the edge of the puzzle) to that of the anterior face This is clearly visible in Figure 20 on a view perpendicular to the puzzle surface the posterior cutouts are the same as the cutouts previous but translated (with an adjustment at the edge of the puzzle at the beginning and at the end of the cut) Figure 21 shows the detail of the spacing between pieces that is created in the puzzle design or when cutting the puzzle and which allows easy handling of the pieces when assembling or disassembling the puzzle.

Claims

CLAIMS1) Puzzle or game of patience and reflection formed by different pieces that are assembled with each other to form an image, a pattern or a geometric figure, having a main outside surface P comprising the image, the pattern or the characteristic shape of the puzzle, the shape of the pieces of the puzzle on this main surface being defined by lines Li, characterized in that, considering that an orthogonal trihedral reference system (x, y, z) with the xy plane as close as possible of said surface P, the geometry of the pieces of the puzzle is obtained by the virtual cutting or real ro of the initial shape by cutting surfaces Si, obtained by scanning a line Li along a generating line Di of orientation yi ( ai, pi); yi being the acute angle formed with the axis z by the generator Di; ai being the angle formed with the z axis by the projection of the line Di on the xz plane; and 15 pi being the angle formed with the z axis by the projection of the line Di on the yz plane; in that at least two of the generatrices Di have an angle yi of between 3 degrees and 80 degrees; and in that these generatrices Di are not all parallel. 20

2) Puzzle or game of patience according to claim 1, wherein at least 30% of the generatrices Di of Si surfaces have an angle yi between 7 degrees and 65 degrees.

3) puzzle or game of patience according to one of claims 1 and 2, wherein the ratio between the number of directions Di having different values of angles (ai, pi) and the total number of directions Di is greater than 1 / 3.

4) Puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 3, wherein at least a portion of the lines Li has forms of male / female type. A puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness of the pieces of the puzzle, along the z axis, is greater than 4% of Tm and preferably greater than 8% of Tm, with Tm = S being the surface of the puzzle and R the number of pieces. 6) Puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 5, as formed by m files and n columns of rooms, with a portion of the m + 1 surfaces which delimit the files and / or a part n + 1 surfaces which delimit the columns of the type Si according to the preceding definitions.) Puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 6, such that the parts are made of a transparent material, advantageously chosen in the group of glass, methyl methacrylate (PMMA), polystyrene or polycarbonate. 8) puzzle or set of patience according to any one of claims 1 to 7 such that the parts are cut by laser beam, by water jet under high pressure or by hot wire. 9) Puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 7, such that the parts are molded of plastic. 10) puzzle or game patience according to claim 9, such that the parts are recessed with a wall thickness of between 0.5 and 4 mm. 11) puzzle or game of patience according to any one of claims 1 to 10, such that the pattern of the main surface is made in relief, positive (towards the outside of the puzzle) or negative (towards the inside of the puzzle) . 12) A method of designing a puzzle or game of patience according to any one of the preceding claims, comprising the following steps: consider the total set of the puzzle Z11 before any actual or virtual cutting; realizing a first real or virtual cut by a surface S1 with as generator the segment D1 to share the puzzle in two separate zones Z211 and Z212; cutting the zone Z211 by a surface S11 with as generator the segment D1 1 to share said zone Z211 in two separate zones Z311, and Z3112; cutting the zone Z212 by a surface Si2 with as generator the segment D12 to share said zone Z212 in two separate zones Z3121 and Z3122; continue the cuts until you get the isolated unit pieces that make up the final puzzle.30