KR101321326B1 - 3차원 퍼즐 또는 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대략 구형이고, 대략 정사각형의 구역(제1 놀이 조각)들과 대략 삼각형의 구역(제2 놀이 조각)들에 의해 한정되는 대략 격자형의 표면을 구비하며, 상기 표면 구역을 한정하는 3개의 직교 축들 각각에 2개 이상의 평행한 경계면들을 구비하되, 정사각형 구역들과 삼각형 구역들의 양자의 코드 길이가 거의 비슷한 3차원 퍼즐 또는 퍼즐 플랫폼 또는 디스플레이 플랫폼에 관한 것이다. 그러한 퍼즐 플랫폼 또는 게임 플랫폼은 부양기와 연계될 수 있다.

퍼즐, 디스플레이 플랫폼, 격자형 표면, 부양기, 중심부

Description

3차원 퍼즐 또는 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼{A THREE-DIMENSIONAL PUZZLE OR PUZZLE OR DISPLAY PLATFORM}

본 발명은 퍼즐 및 장난감에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 다중의 상호상관적인 퍼즐 조각으로 형성된 3차원 물체에 관한 것이다.

루빅(Rubik) 큐브 및 구형 퍼즐로 전형화된 3차원 퍼즐이 당업계에 알려져 있다.

본 발명은 새로운 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼을 제공하는데 그 목적이 있다.

따라서 본 발명의 일측면에 따르면, 개선된 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼이 제공되며, 이는 적어도 일반 대중에게 유용한 선택을 제공할 것이다.

본 발명의 다른 목적은 순전히 예시의 목적으로 제공되는 하기의 상세한 설명으로부터 자명해질 것이다.

다른 측면에서의 본 발명은, 고형(solid) 또는 비고형(non-solid) 코어와 구형 코어에 접촉 또는 비접촉으로 유지되고 있는 다수의 조각들 간의 자기적 상호작용(magnetic interaction)을 가지는, 3차원 퍼즐 또는 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼이다.

여기서 상기 다수의 조각은 실질적으로 모자이크식의(tessellated) 표면을 총괄적으로 제공하는 2 종류로 이루어지고,

한 종류의 조각은, 코어 쪽으로 볼 때, 적어도 개념적(notionally) 구형이고, 두번째 종류의 조각은, 코어 쪽으로 볼 때, 적어도 개념적 삼각형이며,

적어도 개념적 구형 조각 각각에 대해서는 4개이고, 적어도 개념적 삼각형 조각 각각에 대해서는 3개인, 각 조각의 현 길이(chord length)는 실질적으로 같다.

다른 측면에서, 본 발명은 실질적으로 모자이크식의 표면을 가지는 3차원 퍼즐 또는 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼(여기서의 "모자이크식의" 또는 "실질적으로 모자이크식의"는 단일 반복형에 종속하지 않음)으로서, 실질적으로 구형으로 간주할 수 있고, 3개의 직교(cartesian) 축 상의 동일하게 이격된 다수의 병렬 경계면은, 이를테면 실질적으로 구형 영역 및 실질적으로 삼각형 영역을 정의하는 것과 같이, 실질적으로 영역들의 형태를 정의하는 것으로 간주할 수 있으며, 실질적으로 구형 영역 및 실질적으로 삼각형 영역의 현 길이는 실질적으로 유사하다.

다른 측면에서, 본 발명은 3차원 구형 퍼즐 또는 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼으로서, 상기 표면(규칙적이든 불규칙적이든)은, 개념적 구심(spherical centre)을 향해 볼 때, 본질적으로 다음과 같은 적어도 2 종류의 영역을 가지며,

a) 대체적으로 구형을 정의하는 제1 놀이(playing) 조각, 및

b) 대체적으로 삼각형을 정의하는 제2 놀이 조각

여기서 상기 퍼즐 또는 플랫폼은, 그로 인해 놀이 조각들의 밴드(band)들이 개념적인 구심을 중심으로 회전될 수 있는 특성을 가지며,

또한 상기 퍼즐 또는 플랫폼은, 그로 인해 놀이 조각들의 캡(cap)들이 개념적인 구심을 중심으로 상기 밴드들에 대해 회전될 수 있는 특성을 가진다.

바람직하게는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 상기 놀이 조각들은 중심부(centroid) 둘레에 대칭적으로 배치된다.

다른 측면에서, 본 발명은 다수의 놀이 조각들로 나뉘어진 3차원 구형 퍼즐이며, 상기 놀이 조각들은 경계 면들에 의해 개별화(individualised)되고,

여기서 상기 경계 면들은, 적도(equatorial) 면에 대해, 3개 직교 축 각각에 대칭적으로 배치되고,

상기 적도 면은 경계 면이거나 경계 면이 아닐 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명은 3차원 퍼즐로서, 상기 퍼즐은:

a) 중심

b) 하나의 영역 및 커넥터(connector)(선택적으로 통합 몰딩된)를 포함하는, 적어도 2개의 퍼즐 조각(선택적으로 통합 몰딩된)을 포함하고,

여기서 상기 각 커넥터는 스페이서 및 커넥터 요소로 이루어지고,

상기 각 퍼즐 조각의 영역은 구별된 형태를 갖고,

각 퍼즐 조각은 적어도 하나 이상의 다른 퍼즐 조각과 인덱싱(index)하며, 상기 각 퍼즐 조각의 인덱싱 표면들은 실질적으로 유사한 길이이다.

바람직하게는 적어도 하나의 상기 놀이 조각은 실질적으로 구형인 영역을 포함한다.

바람직하게 적어도 하나의 상기 놀이 조각은 실질적으로 삼각형인 영역을 포함한다.

다른 측면에서, 본 발명은 3차원 퍼즐로서, 상기 퍼즐은 중심 및 상기 중심 주변의 적어도 2개 이상의 퍼즐 조각("놀이 조각")을 포함하며,

여기서 상기 적어도 2개 이상의 퍼즐 조각 각각은 커넥터 및 구별된 이동가능한 놀이 조각(선택적으로 통합 몰딩된)으로 이루어지며, 상기 2개 이상의 놀이 조각 각각의 디스플레이 영역은 구별된 수의 측면을 갖는 구별된 형상이며,

상기 커넥터는 상기 영역을 상기 중심에 연결하고,

각 놀이 조각의 각 구별된 영역은 서로 간에 결합되어 외부 표면을 형성하고, 상기 중심에 대해 이동가능하며,

각 영역의 인덱싱 측면의 길이는 상기 놀이 조각이 인덱스되는 측면의 길이와 실질적으로 유사한 길이이다.

바람직하게 상기 놀이 조각의 적어도 하나는 실질적으로 구형인 영역을 포함한다.

바람직하게 상기 놀이 조각의 적어도 하나는 실질적으로 삼각형인 영역을 포함한다.

또 다른 측면에서, 본 발명은 다수의 형태의 상술한 3차원 퍼즐이며, 이동 스타일은 본질적으로 다음과 같다:

a) 제1 , 2 또는 3 직교 축 주위를 놀이 조각이 회전하는 것으로서, 여기서 상기 축은 중심부의 중앙을 통과하며, 상기 밴드는 놀이 조각들의 링을 포함하고,

b) 상기 축 주변을 놀이 조각의 캡이 회전; 상기 캡 놀이 조각.

하나의 실시예에서 상기 밴드들은 실질적으로 구형 놀이 조각 및 실질적으로 삼각형 놀이 조각으로 이루어진다. 바람직하게 상기 밴드들은 적도 선 위에 대칭적으로 놓여지고, 상기 밴드들은 3개의 직교 축의 각각에서 반복된다.

하나의 실시예에서 상기 밴드들은 실질적으로 구형 놀이 조각 및 실질적으로 삼각형 놀이 조각으로 이루어진다. 바람직하게, 이들 밴드들은 적도 경계 선의 2 측에 듀얼 밴들로서 놓여진 두가지 타입의 조각으로 이루어지고, 3개의 직교 축의 각각에서 반복된다.

하나의 실시예에서 상기 3차원 구형은 26개의 놀이 조각을 포함하며, 그중 18개는 실질적으로 정방형이고 8개는 실질적으로 삼각형이다. 바람직하게 실질적으로 정방형 놀이 조각들은, 3개의 직교 축 각각을 따라, 3개의 적도 밴드에 배치되고, 적도 밴드들은 각기 8개의 정방형 놀이 조각을 포함한다.

하나의 실시예에서, 상기 3차원 구형은 62개 놀이 조각을 포함하며, 그중 30개는 실질적으로 정방형이고 32개는 실질적으로 삼각형이다. 바람직하게 상기 실질적으로 정방형 놀이 조각들은, 3개의 직교 축 각각을 따라, 3개의 적도 밴드에 배치되고, 적도 밴드 각각은 12개의 정방형 놀이 조각을 포함한다.

하나의 실시예에서, 상기 3차원 구형은 54개 놀이 조각을 포함하며, 그중 30개는 실질적으로 정방형이고 24개는 삼각형이다. 바람직하게 상기 실질적으로 정방형 놀이 조각들 및 실질적으로 삼각형 조각들은, 3개의 직교 축의 각각을 따라, 듀얼 적도 밴드에 배치된다. 바람직하게 상기 듀얼 적도 밴드의 배치는 3개의 직교 축의 각각에서 반복된다. 바람직하게 각 밴드는 8개의 실질적으로 정방형 놀이 조각 및 4개의 실질적으로 삼각형 놀이 조각을 포함한다.

상술한 바와 같은 하나의 실시예의 상기 퍼즐은, 상기 개별 영역을 커넥터에 의해(통합적 또는 다른 방식) 중심부에 연결된 타일(tile)의 형태일 수 있다.

하나의 실시예에서, 상기 놀이 조각들은 놀이 위치들 간에 이동된다.

다른 실시예에서, 상기 3차원 퍼즐 내에서는 다음 중에서의 하나 이상의 모든 상호작용을 통한 자석 상호작용을 구비한다.

· 상기 인접하는 놀이 조각들 사이

· 상기 놀이 조각들과 상기 중심부 사이

· 상기 인접하는 놀이 조각들 사이 및 상기 놀이 조각들 및 상기 중심부 사이

하나의 실시예에서 놀이 위치들 간의 상기 놀이 조각의 이동은 사용자에게 피드백(feedback)을 제공한다. 상기 피드백은 사용자로 하여금 놀이 조각들이 놀이 위치로 정확하게 인덱싱되는 때를 결정할 수 있게 한다. 바람직하게 이동 동안의 상기 피드백은 다음의 결과 중 적어도 하나 이상을 제공한다:

a) 인덱스된 위치를 넘어서는 이동의 감지(sense)

b) 정확한 놀이 위치로 인덱싱하는 것을 감지

하나의 실시예에서 상기 피드백 메커니즘은 노이즈(noise), 물리적 메커니즘에 기인한 "느낌(feel)", 또는 상기 3차원 구형의 물리적 특징의 변화이며, 이는 놀이 조각들이 놀이 위치로 이동하거나 정확하게 인덱싱되는 때를 사용자에게 나타낼 수 있다.

하나의 실시예에서 상기 피드백 메커니즘은, 상기 놀이 조각들이 이동될 때 소리 및/또는 느낌을 제공하는 래치(ratcheting) 메커니즘에 의해 제공된다.

바람직하게 상기 피드백은 상기 래치 메커니즘과 상기 래치 메커니즘과 상호작용하는 물리적인 돌출(projection) 간의 상호작용에 기인한다.

하나의 실시예에서 상기 래치 메커니즘은 하나의 놀이 조각의 표면에 국부화된다. 바람직하게 상기 래치 메커니즘은 상기 실질적으로 정방형 놀이 조각에 국부화된다.

하나의 실시예에서 상기 물리적 돌출은, 래치 메커니즘이 국부화되지 않은 하나의 놀이 조각 상에 있는 돌출 형태이다. 바람직하게 상기 물리적 돌출은 상기 래치 매커니즘과 상호작용하여, 놀이 조각이 이동되는 때에 관하여 사용자에 피드백을 제공할 수 있다.

하나의 실시예에서 상기 래치 메커니즘은 상기 실질적으로 정방형 놀이 조각에 국부화되고, 상기 물리적 돌출은 상기 실질적으로 삼각형 놀이 조각에 국부화된다. 바람직하게 상기 물리적 돌출은 볼 베어링 등의 형태이다.

하나의 실시예에서 상기 볼 베어링은, 상기 래치 메커니즘과 상호작용하도록, 상기 실질적으로 삼각형 놀이 조각의 측면에 있는 공동(cavity)으로부터 돌출된다.

하나의 실시예에서 상기 볼 베어링은, 상기 볼 베어링으로 하여금 상기 래치 메커니즘에 압력을 가하도록 하는 스프링 메커니즘에 연결된다.

하나의 실시예에서 사용자로 하여금 놀이 조각들이 정확하게 인덱싱되는 때를 감지할 수 있게 하는 피드백은, 볼 베어링을 포함하는 상기 놀이 조각과 상호작용하는 놀이 조각의 측면에 있는 움푹들어간 자리(indentation)에 의해 제공된다. 이 실시예에서 볼 베어링과 래치 메커니즘 및 움푹들어간 자리 간의 상호작용은 사용자로 하여금 놀이 조각이 이동 중인 때, 그것들이 정확한 정렬 상태에 있는 때를 각각 결정할 수 있도록 한다.

하나의 실시예에서 상기 피드백은 상기 중심부 및 상기 놀이 조각들 간의 상호작용에 의해 제공될 수 있다. 상기 피드백 메커니즘은 상술한 바와 같은 것이거나 또는 사용자로 하여금 놀이 조각이 이동 중인 때 및 그것들이 정확한 정렬 상태에 있는 때를 각각 결정할 수 있도록 하는 다른 메커니즘일 수 있다.

하나의 실시예에서 상기 3차원 퍼즐은 구형이며, 상기 영역은 상기 구형 퍼즐의 외표면을 형성한다.

하나의 실시예에서 상기 영역은 실질적으로 평탄하다. 대안적인 실시예에서 상기 영역은 변경(alteration), 움푹들어간 자리, 돌출, 윤곽선(contour), 마킹(marking) 등을 가질 수 있다.

바람직하게 상기 영역 표면 변형, 움푹들어간 자리, 돌출, 윤곽선, 마킹 등은 상기 놀이 조각들이 인접하는 놀이 조각들로부터의 간섭 없이 상기 3차원 구형 둘레를 이동할 수 있도록 하는 형태이다.

하나의 실시예에서 놀이 조각의 모서리 또는 그 일부의 하나 이상(또는 전부)은 곡면이다. 바람직하게 놀이 조각의 적어도 하나의 코너가 곡면이다. 더 바람직하게 실질적으로 삼각형 놀이 조각의 각 코너(영역의 둘레 표면)는 곡면이다.

하나의 실시예에서 상기 표면 변형, 움푹들어간 자리, 돌출, 윤곽선, 마킹 등은 다른 형상, 색상 등을 포함하는 다수의 다른 형태일 수 있다.

하나의 실시예에서 상기 구형은 "루나 볼(lunar ball)"과 같이 구성될 수 있으며, 상기 표면 변형은 달(lunar) 풍경의 느낌을 주는 것이다.

다른 실시예에서 상기 구형은 지구와 같이 구성될 수 있으며, 상기 표면 변형은 지구와 같은 구형을 나타낸다.

다른 실시예에서 상기 구형은 얼굴과 같이 구성될 수 있으며, 상기 놀이 조각들은 얼굴 모양을 나타내고, 상기 놀이 조각의 이동은 다른 구성의 얼굴 모양을 형성할 수 있다.

다른 측면에서 본 발명은 상술한 바와 같은 3차원 퍼즐로서, 게임의 목적이 주어진 패턴을 정렬하여 구형을 완성하는 것이다. 그러한 패턴은, 예를 들어, 스펠링과 같이 교육 증진을 위한 것일 수 있다.

본 발명의 상술한 형태의 특징은 측면의 삼각형 구성요소가 개별 정방형들의 그것 보다 큰 사이즈를 갖는 것을 회피한다.

본 발명의 몇몇 형태에서는, 몇몇 인접하는 정방형들이 서로 맞물림으로써 직정방형일 수 있지만, 이는 덜 바람직하다.

그러한 퍼즐을 제작하는 형태의 예들은 바람직하게 자석 코어 방식을 참조하여 후술되는 바와 같지만, 다른 어떤 구성 요소 상호작용의 형태를 이용하는, 예를 들어 루빅 큐브가 이용될 수 있다.

바람직하게, 공동 작용하여 상술한 삼각형 형태를 형성하는 삼각형의 서브셋(subset)의 다양성이 있도록 몇몇 실시예에서는 삼각형에서의 보다 더 축소가 구현될 수 있지만, 일반적인 정방형 및 일반적인 삼각의 측면들은 동일하다.

바람직하게, 퍼즐 사용자 또는 플랫폼 사용자의 입력 하에, 선택 영역은 다른 영역에 대해 선택적으로 이동되고, 그 역도 마찬가지이다.

하나의 실시예에서, 각 퍼즐 조각은 자력을 이용하여 중심부에 결합된다.

하나의 실시예에서 상기 중심부는 자석이다. 바람직하게 상기 자석 중심부의 자성은 희토류 자석에 의해 제공된다. 바람직하게 상기 놀이 조각들은, 상기 중심부에 대한 상기 자력을 촉진하는 커넥터 요소를 가진다. 바람직하게 상기 커넥터 요소는 철 금속이다.

하나의 실시예에서 커넥터 요소는 자석이거나 자석을 포함한다. 바람직하게 상기 자석은 로우 어스 금속(raw earth metal)이다. 바람직하게 상기 자석은 상기 퍼즐 조각의 표면으로부터 말단에 배치된다. 이 실시예에서 상기 중심부는 상기 놀이 조각들에 대해 상기 자력을 촉진한다. 바람직하게 상기 중심부는 철 금속, 스틸 볼, 또는 중공 스틸 볼이거나 그들을 포함한다. 바람직하게 상기 자석은 중심부에 접촉되지 않도록 상기 퍼즐 조각에 매립되거나 끼워진다.

바람직하게 상기 놀이 조각들은 상기 중심부 주변에 대칭적으로 배치된다.

바람직하게 각 퍼즐 조각은 하나로 몰딩된 유닛이다.

놀이 조각을 포함하는 3개 요소(영역, 스페이서, 및 커넥터 요소)의 다수의 다른 조합이 통합적으로 몰딩될 수 있다.

하나의 실시예에서 상기 영역은 타일의 형태이고, 상기 타일은 상기 스페이서와 결합되며, 이는 다시 상기 커넥터 요소와 결합된다.

바람직하게 상기 커넥터 요소는 자화된다.

바람직하게 각 퍼즐 조각은 상기 중심부에 대하여 퍼즐 위치에 놓여지도록 상기 중심부와 간섭한다.

바람직하게 상기 3차원 퍼즐은 목재, 플라스틱 또는 금속, 또는 조합, 또는 다른 어떤 적합한 재료로 제조된다.

다른 측면에서 본 발명은 다음의 조합이나, 개별적으로 이루어진다.

1. 제 1 종류의 구성요소,

2. 제 2 종류의 구성요소, 및

3. 상기 구성요소 종류의 하나 또는 둘 모두가 자력에 의해 그에 끌어당겨질 수 있는, 강자성 또는 자성 부재이며, 각 구성요소는 상기 구성요소들의 개별 영역을 갖는 일반적으로 구형 외양을 정의하도록 실질적으로 모자이크화될 수 있는 종류이다.

바람직하게 상기 제1 종류 구성요소는 그 디스플레이 영역이 정방형이고, 제2 종류의 구성요소는 삼각형이다. 바람직하게 구성요소 각각은 자석 부착이 되도록 절단된 단부를 갖는, 골격 또는 쐐기(wedge) 타입 형이다. 더 큰 영역의 단부는 디스플레이 단부이다.

다른 측면에서 본 발명은 상술한 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 영역으로 이루어질 수 있지만, 구형이 아닌 외형을 가질 수 있다. 예를 들어, 퍼즐 또는 디스플레이 영역은, 각 놀이 조각이 인접한 놀이 조각들과 간섭 없이 이동할 수 있는 한, 어느 외형, 예를 들어 정방형으로 형성될 수 있다.

다른 측면에서 본 발명은 여기서 설명된 바와 같은 부양기(levitator)와 더불은 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼이어서, 상기 부양기가 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼을 부양되도록 한다.

다른 측면에서 본 발명은,

중심부(고형 또는 다른 것), 및

상기 중심부를 둘러싸서 실질적으로 모자이크식의 배열을 제공하는 다수의 조각을 포함하는 퍼즐이고,

여기서 각 조각과 중심부 간에는 자력 상호작용이 있고,

각 조각에 있어서 상기 중심부 영역에 근접한 부위에 상기 중심부와 자성적으로 유인될 수 있는 물질이 있으며,

각 조각은 (a) 터칭 존 크기를 완성하는 가장 큰 조각 (b) 그러한 터칭 존으로부터 조각의 중심부 근접 물질까지의 깊이를 가지며, 상기 터칭 존 크기는 코어를 둘러싼 조각들을 방사적으로 볼 때, 상기 깊이와 같거나 그보다 크다.

바람직하게 상기 부양기는 다음 중의 하나를 포함한다:

1. 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 위 및 아래 세워진 적어도 2개의 스탠드,

2. 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 위에 세워지고, 인력의 자력을 이용하여 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼을 부양하도록 하는 하나의 스탠드,

3. 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 아래에 세워지고, 척력의 자력을 이용하여 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼을 부양하도록 하는 하나의 스탠드.

다른 측면에서 본 발명은 여기에 설명된 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼과, 서있거나 지지체에 의존할 때 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼을 부양할 수 있는 적어도 하나의 부양 장치의 조합이다.

바람직하게 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 외부 표면은 실질적으로 하나의 자극(polarity)(즉, 북극 또는 남극)이다.

상기 (1)을 이용하는 하나의 실시예에서는, 상기 상부 스탠드가 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼과 반대 극성이다. 상기 하부 스탠드는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼과 동일한 극성이다.

바람직하게는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 표면의 극성은 대체로 북극이다. 바람직하게는 상향 스탠드의 극성은 남극이고, 하향 스탠드는 북극이다.

한 가지 실시 형태에서 사용하는 상향 스탠드(2)는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼과 극성이 반대이다.

바람직하게는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 표면의 극성은 대체로 북극이다. 스탠드의 극성은 남극인 것이 바람직하다.

한 가지 실시 형태에서 사용하는 상향 스탠드(3)는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼과 극성이 동일하다.

바람직하게는 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 표면의 극성은 대체로 남극이다. 스탠드의 극성은 북극인 것이 바람직하다.

한 가지 실시 형태에서 상기 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼은 이하를 포함하는 것으로 정의된다.

1. 비자기 중심부 코어

2. 상기 중심부 주위에 배치된 놀이 조각

바람직하게는 적어도 하나 건너씩의 놀이 조각이 자기 요소를 포함한다. 각각의 놀이 조각이 자기 요소를 포함하는 것이 더욱 바람직하다.

바람직하게는 상기 부양기는 하나 이상의 자석을 포함한다.

한 가지 실시 형태에서 상기 부양기는 원반 형상으로 되어 있어 그 원반의 코너를 원반의 중심 부분에 대해 들어올릴 수 있다. 바람직하게는 각각의 코너 부분이 자석을 담고 있다. 더욱 바람직하게는 각각의 코너 부분에 자석이 위치하고 원반의 중심에 하나 이상의 자석이 위치한다.

다른 실시 형태에서는 상기 부양기가 외부면을 포함할 수 있으며, 이 외부면은 여러 극성이 혼합되어 있는 구와 마주하고 있다. 따라서, 상기 부양기는 극성이 수직으로 배향되어 있는 적어도 2개의 자기 링을 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게는 각각의 자기 링은 상기 부양기에서 적어도 하나의 다른 링과 극성이 반대이다.

바람직하게는 상기 부양기는 전자석을 포함한다.

본 발명의 기타 양태들은 단지 예시로서 주어진 이하의 설명 및 첨부 도면을 참조하면 명확해질 것이다.

본 명세서에서 "모자이크식의 형태", "대체로 모자이크식의 형태"라 함은 2개 이상의 형상이 결과면에서 반복되는 형태를 뜻한다.

본 명세서에서 "및/또는"은 "및" 또는 "또는"을 뜻한다.

본 명세서에서 명사에 붙는 "들"은 그 명사의 복수형 또는 적절하다면 단수형을 뜻하며, 이는 의미 전달을 위해 그 명사가 존재하는 문맥에 의해 결정되는 것은 아니다.

본 명세서에서 "대체로 사각 형상" 또는 "사각 형상"은 "제1 놀이 조각"와 같은 의미로 쓰인다.

본 명세서에서 "대체로 삼각 형상" 또는 "삼각 형상"은 "제2 놀이 조각"와 같은 의미로 쓰인다.

본 명세서에서 복수형 또는 단수형으로 정의된 용어는 그 반대의 경우, 즉 단수형 또는 복수형에도 동일하게 적용된다.

본 명세서에 사용된 소정 범위의 수(예를 들면 1 내지 10)는 그 범위에 속하는 모든 유리수(예를 들면, 1, 1.1, 2, 3, 3.9, 4, 5, 6. 6.5, 7, 8, 9 및 10)와, 그 범위 내의 임의의 유리수 집합도 포함하는 것으로 해석해야 한다.

본 명세서에서 "사각 형상"이라 함은 구형 퍼즐의 전체 면에 대체로 수직인 방향에서 보았을 때 코너들의 위치 관계상 대체로 사각 형상인 퍼즐 부재를 의미하며, 주위의 선에 작은 홈, 표시 또는 함몰이 있더라도 무관하다. 용어 「개념적 정방형(notionally square)」은 「정방형 도형(네 변의 길이가 같고 네 각이 모두 직각인 사각형)은 물론, 정방형의 네 꼭지점과 같은 위치에 존재하는 네 개의 꼭지점을 가지지만 그 네 개의 꼭지점들을 잇는 네 개의 선 중 적어도 일부가 비직선형(예컨대 곡선형)이어서 네 꼭지점 중 적어도 일부에서의 각이 직각이 아닌 도형을 포함하는 도형들의 집합」을 의미한다.

본 명세서에서 "코어"는 "중심부"와 같은 의미로 사용된다.

본 명세서에서 "삼각 형상"이라 함은 구형 퍼즐의 전체 면에 대체로 수직인 방향에서 보았을 때 코너들의 위치 관계상 대체로 삼각 형상인 퍼즐 부재를 의미하며, 주위의 선에 작은 홈, 표시 또는 함몰이 있더라도 무관하다. 용어 「개념적 삼각형(notionally triangle)」은 「삼각형 도형은 물론, 삼각형의 세 꼭지점과 같은 위치에 존재하는 세 개의 꼭지점을 가지지만 그 세 개의 꼭지점들을 잇는 세 개의 선 중 적어도 일부가 비직선(예컨대 곡선)형이어서 세 꼭지점에서의 각의 합이 180도가 아닌 도형을 포함하는 도형들의 집합」을 의미한다.

본 명세서에서 "적도"이라 함은 중심부 주위에 위치하고 축이 중심부의 중앙을 관통하는 고리를 의미한다.

본 명세서에서 "직교축"이라 함은 서로에 대해 90°를 이루고 있는 3개의 자유 운동축을 의미한다.

본 명세서에서 "일반적인 구"라 함은 홈, 돌기, 외형 또는 표면 구성에 상관없이 구 형상을 하고 있는 물체를 의미한다.

또한 본 발명은 크게 보았을 때 본 출원 명세서에서 언급 또는 지시하고 있는 부분, 요소 또는 특징들로 개별 또는 전체적으로 이루어지는 동시에, 상기 부분, 요소 또는 특징의 2개 이상의 임의의 또는 모든 조합으로 이루어질 수 있다. 본 발명과 관련된 기술 분야에 대응물이 공지되어 있는 특정 구성 요소가 본 명세서에 언급되는 경우, 그 대응물은 이를 개별적으로 개시한 것과 마찬가지로 본 명세서에 포함되는 것으로 간주해야 한다.

첨부 도면을 참조하면서 본 발명을 예시로서 설명하겠다.

도 1은 26개의 놀이 조각을 포함한 3차원 구의 실시 형태를 도시한 사시도이다.

도 2는 도 1의 AA면을 절단한 사시도이다.

도 3은 62개의 놀이 조각을 포함한 3차원 구의 실시 형태를 도시한 사시도이다.

도 4는 54개의 놀이 조각을 포함한 3차원 구의 실시 형태를 도시한 사시도이다.

도 5는 도 1의 구형 퍼즐의 횡단면도이다.

도 6은 현 길이를 보여주고 있는 도 1의 퍼즐의 측면도이다.

도 7은 퍼즐 부재의 사시도이다.

도 8은 퍼즐 부재의 사시도이다.

도 9는 퍼즐 부재의 사시도이다.

도 10은 퍼즐 부재의 사시도이다.

도 11은 래칫 기구 및 표면 홈을 보여주고 있는 놀이 조각의 측면도이다.

도 12는 물리적 돌출을 보여주고 있는 놀이 조각의 측면도이다.

도 13은 피드백 기구를 보여주고 있는, 2개의 놀이 조각 사이의 상호 작용을 도시한 측면도이다.

도 14는 놀이 조각의 사시도이다.

도 15는 BB를 따라 취한 놀이 조각의 횡단면도이다.

도 16은 BB를 따라 취한 놀이 조각의 횡단면도이다.

도 17은 부양기 및 3차원 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼의 바람직한 실시 형태의 측면도이다.

도 1을 참조하면 바람직한 실시 형태에 따른 3차원 구(1)가 도시되어 있다. 도 2는 이 구를 A-A를 따라 절단한 횡단면도이다.

도 7 내지 도 10을 참조하면 퍼즐 부재(2)의 여러 구성이 도시되어 있다. 각각의 놀이 조각(2)의 외부 영역(3)은 3차원 구(1)의 외부면을 형성한다. 이 외부 영역(3)은 스페이서(4) 및 연결구 요소(5)를 포함하는 연결구에 의해 중심부에 연결되어 있다.

각각의 퍼즐 부재를 구성하는 요소들을 다수의 상이한 방식으로 조합하여 일체로 몰딩할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이 퍼즐 영역(2)을 스페이서(4)와 일체로 몰딩할 수 있다. 또는, 도 8에 도시된 바와 같이, 퍼즐 부재(2)가 별도의 퍼즐 영역(2)을 포함하고, 이 퍼즐 영역(2)은 스페이서(4) 및 연결구 요소(5)를 포함하는 일체로 몰딩된 연결구와 연관되어 있을 수 있다.

실시 형태에 따라서는 상기 영역(3)이 홈, 돌출부, 외곽, 또는 구의 전체면으로부터 돌출하는 표면 구조를 구비할 수 있다. 또한, 구의 둥근 형상으로 인해서, 각 퍼즐 부재(2)의 영역(3)이 엣지에서 하향 굴곡되어 더 둥근 형상의 구가 되도록 할 수 있다.

한 가지 실시 형태에서는 놀이 조각의 하나 이상(또는 전부)의 엣지 또는 그 일부가 둥글게 형성되어 있다. 바람직하게는 놀이 조각의 적어도 하나의 코너가 둥 글게 형성되어 있다. 더욱 바람직하게는 (상기 영역의 주위면의) 대체로 삼각형인 놀이 조각의 각각의 코너가 둥글게 형성되어 있다. 이러한 구성은 각각의 인접한 놀이 조각(2) 사이의 매끄러운 상호 작용을 촉진한다.

도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 상기 퍼즐 부재(2)는 타일 형상의 영역(3)을 포함할 수 있다. 한 가지 실시 형태에서 각각의 타일은 연결구(5)를 통해 중심부(7)에 연결되며, 상기 연결구는 스페이서(4)와 연결구 요소(5)를 포함한다. 전술한 바와 같이 각각의 요소를 다수의 상이한 방식으로 조합하여 일체로 몰딩할 수 있다.

한 가지 바람직한 실시 형태에서 각각의 퍼즐 부재(2)는 자기 인력을 이용하여 중심부(7)에 연결된다.

다수의 상이한 구성을 이용하여 자기 인력을 제공할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기 연결구(5) 각각 또는 그 일부를 자기 요소, 예컨대 희토류 자석으로 형성하고, 중심부(7) 또는 그 일부를 철 금속으로 형성할 수 있다. 이 실시 형태에서는 중심부(7)를 구형 볼, 중공 구형 볼, 또는 중심부(7)의 주위를 둘러싸는 강제 격자 볼로 형성할 수 있다. 놀이 조각(2)이 중심부 주위로 회전할 수 있도록 하는 다른 구성도 이용할 수 있다. 강제 격자식 볼로 구성된 경우, 상기 중심부(7)는 강제 격자선들이 중심부(7) 주위로 배향되어 놀이 조각(2)의 구분선을 따르도록 구성된다. 대안으로서, 중심부(7)의 주위를 둘러싸는 강제 격자선들을 적절히 배향하여 놀이 조각(2)이 상기 강제 격자선들 위에서 구를 중심으로 이동하도록 할 수 있다.

다른 실시 형태에서는 중심부(7) 또는 그 일부가 자기 요소를 포함하고 연결구(5) 또는 그 일부가 철 요소를 포함할 수 있다. 자기 요소로는 희토류 자석을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 중심부(7)는, 예를 들면 구형 자석, 중공 구형 자석, 또는 중심부(7)의 주위를 둘러싸는 자석의 격자 볼일 수 있다. 놀이 조각(2)이 중심부(7) 주위로 회전할 수 있도록 하는 다른 구성도 이용할 수 있다. 자기 격자식 볼로 구성된 경우, 상기 중심부(7)는 중심부 자석들의 격자선들이 중심부(7) 주위로 배향되어 놀이 조각(2)의 구분선을 따르도록 구성된다. 대안으로서, 중심부의 주위를 둘러싸는 자석들의 격자선들을 적절히 배향하여 놀이 조각(2)이 상기 격자선들 위에서 구를 중심으로 이동하도록 할 수 있다.

비록 도 8 및 도 10에는 연결구 요소(5)가 스페이서(4) 및 영역(3)과는 별개인 것으로 도시되어 있지만(일체 몰딩도 가능함), 연결구 요소가 각각의 퍼즐 부재(2)의 일체형 구성품을 형성하는 방안도 생각할 수 있다. 예를 들면, 상기 퍼즐 부재(2)는 자기 특성을 갖는 몰딩 재료를 전체적으로 또는 부분적으로 포함할 수 있다.

바람직하게는 상기 퍼즐 부재(2)는 자석을 포함하며, 이 자석은 상기 영역(3)으로부터 멀리 위치해 있다. 즉, 상기 중심부(7)의 표면 부근에 인접해 있다.

한 가지 실시 형태에서는 연결구 전체가 자석일 수 있다. 다른 실시 형태에서는 자석이 연결구의 작은 부분만을 형성하여 자석이 연결구 내부에 위치하고 그 하부면(중심부(7)에 인접한 면)만이 퍼즐 부재(2)의 하부면 또는 그 부근에 위치하게 할 수 있다. 도 15를 참조하면 연결구 요소(5)가 놀이 조각(2) 안으로 만입되어 있는 자석으로서 도시되어 있다. 퍼즐 부재의 하단 주변부(15)가 자석의 하단 주변부를 지나서 돌출해 있는 것이 도시되어 있다. 따라서 놀이 조각(2)이 중심부(7)를 중심으로 이동할 때 중심부(7)와 접촉하는 것은 실제 자석이 아니라 놀이 조각(2)의 하단 주변부(15)의 재료(즉, 플라스틱)이다. 도 15에 도시된 바와 같이 자석은 짧은 거리만큼만 놀이 조각(2)으로 돌출해 들어간다. 자석의 치수를 여러 가지로 할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들면, 퍼즐 부재(2) 내부로 더 큰 비율만큼 연장되는 치수의 자석 및/또는 놀이 조각(2)의 폭에 대해 폭이 변하는 자석도 가능하다.

상기 중심부(7)가 중공 형태인 경우에는 전구 등과 같은 물체를 임의 개수로 중심부(7)의 주변부 안에 넣을 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 퍼즐 영역(3)은 중심부(7)보다 직경이 큰 구면을 형성한다. 이를 달성하기 위해서 각각의 퍼즐 부재(2)는 퍼즐 부재(3)를 중심부의 표면으로부터 돌출시키는 이격 요소를 포함한다. 도 7 및 도 8에는 쐐기형 스페이서(4)가 도시되어 있고, 도 9 및 도 10에는 봉형 기구가 도시되어 있다. 다른 실시 형태에서는 퍼즐 영역(3)을 외곽의 표면으로부터 돌출시키는 형상의 스페이서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 외곽을 갖는 스페이서, 또는 가리비 모양의 쐐기형 스페이서를 이용할 수 있다. 이와 같은 스페이서의 이점은 적은 재료로도 각각의 퍼즐 부재(2)가 사용에 충분히 견딜 수 있는 강도를 갖게 하면서 퍼즐 영역(3)이 중심부의 표면으로부터 돌출하게 한다는 점이다.

퍼즐의 전체 크기에 대한 중심부(7)의 상대적인 크기를 변화시킬 수 있다는 것을 이해할 것이다. 즉, 놀이 조각(2)의 높이를 중심부(7)의 크기에 대해 큰 폭으로 변화시킬 수 있는 것이다. 예를 들면, 높이와 폭의 비는 도 15에 도시된 퍼즐 부재(2)의 경우가 도 16에 도시된 것보다 더 크다는 것을 알 수 있다. 또한, 놀이 조각(2)의 높이가 폭에 대해 감소함에 따라 자석에서 놀이 조각의 엣지까지의 거리가 증가하여, 다른 인접한 놀이 조각과의 자기 상호 작용이 감소하게 됨을 이해할 것이다. 이것은 도 16의 퍼즐 부재(2)를 도 15에 도시된 퍼즐 부재(2)와 비교하면 이해할 수 있다.

또한, 자기 부재의 어느 부분도 놀이 조각을 관통할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

다수의 상이한 형태의 3차원 구를 안출할 수 있다. 비제한적인 예를 이하에서 몇 가지 제시한다.

구 1

도 1 및 도 2를 참조하면, 한 가지 실시 형태에 따른 3차원 구(1)는 26개의 놀이 조각을 포함하며, 그 중 18개는 대체로 사각 형상이고 8개는 대체로 삼각 형상이다. 이 실시 형태에서 대체로 사각 형상인 놀이 조각들(2)은 2개의 적도 밴드에 배열되어 있으며, 각각의 밴드는 3개의 직교축을 각각 따라서 8개의 사각 형상 놀이 조각을 포함한다. 따라서, 각 밴드는 중심부(7) 주위로 서로에 대해 90°회전할 수 있다. 그러므로, 2개의 직교 밴드 (예컨대 x축과 y축) 사이의 교차부에 위치한 사각형들은 2개의 직교축 가운데 어느 방향으로도 (예컨대, 수평 또는 수직 방향으로) 회전할 수 있다. 전술한 바와 같이 각각의 사각형을 소정 방향으로 회전시 켜 각각의 사각형이 이전 사각형이 차지했던 위치로 인덱싱되게 할 수 있다. 예를 들면, 사각형 놀이 조각들을 중심부(7) 주위로 한 위치만큼 회전시키면 인접한 사각형 놀이 조각이 차지하고 있던 놀이 위치를 차지하게 된다. 상기 대체로 사각 형상인 놀이 조각들은 임의 개수의 놀이 위치만큼 회전할 수 있다.

하나의 직교 적도 밴드에 대해 대체로 사각 형상인 놀이 조각(2)과 대체로 삼각 형상인 놀이 조각(2)으로 이루어진 회전 캡도 존재한다. 직교 적도 밴드가 3개이므로 직교축마다 2개 조의 캡이 있다는 것을, 즉 구당 캡이 6개라는 것을 알 수 있다.

한 가지 바람직한 실시 형태에서 상기 회전 캡은 5개의 대체로 사각 형상인 놀이 조각과 4개의 대체로 삼각 형상인 놀이 조각으로 이루어진다. 상기 회전 캡은 동일한 적도면에서, 하지만 하나의 적도 기준 밴드로부터 서로 떨어져서, 중심부 주위를 회전한다.

상기 캡은 한 번에 2개의 놀이 위치만큼 회전하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 상기 대체로 삼각 형상인 놀이 조각이 다른 삼각형 놀이 조각이 차지하고 있던 놀이 위치를 차지하게 된다.

바람직하게는 대체로 사각 및 삼각 형상인 놀이 조각 각각의 인덱싱 측부의 길이는 이들이 인덱싱되는 놀이 조각과 대체로 유사하다. 더욱 바람직하게는 각각의 놀이 조각의 인덱싱 측부 각각의 현 길이(8)는 대체로 유사하다. 여기서 "현 길이"라 함은 놀이 조각의 측부들의 길이를 코너 사이에서 측정한 것이다. 도 6에 도시된 바와 같이 적도 밴드에 8개의 사각형을 포함하는 3차원 구에서 현 길이(8)는 구 안에서 8각형으로 배열되었을 때 각각의 놀이 조각(2)의 측부(코너 사이)의 길이이다.

구 2

도 3을 참조하면, 또 다른 실시 형태에 따른 3차원 구는 62개의 놀이 조각을 포함하며, 그 중 30개는 대체로 사각 형상이고 32개는 대체로 삼각 형상이다. 이 실시 형태에서 대체로 사각 형상인 놀이 조각들(2)은 3개의 적도 밴드에 배열되어 있으며, 각각의 밴드는 3개의 직교축을 각각 따라서 12개의 사각 형상 놀이 조각을 포함한다. 따라서, 각 밴드는 중심부(7) 주위로 서로에 대해 90°회전할 수 있다. 그러므로, 2개의 직교 밴드 (예컨대 x축과 y축) 사이의 교차부에 위치한 사각형들은 2개의 직교축 가운데 어느 방향으로도 (예컨대, 수평 또는 수직 방향으로) 회전할 수 있다. 전술한 바와 같이 각각의 사각형을 소정 방향으로 회전시켜 각각의 사각형이 이전 사각형이 차지했던 위치로 인덱싱되도록 할 수 있다. 예를 들면, 사각형 놀이 조각들을 중심부(7) 주위로 한 위치만큼 회전시키면 인접한 사각형 놀이 조각이 차지하고 있던 놀이 위치를 차지하게 된다. 상기 대체로 사각 형상인 놀이 조각들은 임의 개수의 놀이 위치만큼 회전할 수 있다.

하나의 직교 적도 밴드에 대해 대체로 사각 형상인 놀이 조각(2)과 대체로 삼각 형상인 놀이 조각(2)으로 이루어진 2개의 회전 캡도 존재한다. 직교 적도 밴드가 3개이므로 직교축마다 2개 조의 캡이 있다는 것을, 즉 구당 제1 및 캡 제2 캡이 각각 6개라는 것을 알 수 있다.

상기 제1 캡은 동일한 적도 평면에서, 하지만 하나의 직교 적도 기준 밴드로부터 떨어져서 중심부 주위를 회전하여, 상기 캡의 기부가 상기 직교 적도 기준 밴드의 주변부가 된다. 상기 제1 회전 캡은 9개의 대체로 사각 형상인 놀이 조각과 16개의 대체로 삼각 형상인 놀이 조각으로 이루어진다. 상기 대체로 삼각 형상인 부재들은 삼각형들의 다수의 서브세트로서 배열되며, 이들 삼각형은 함께 작용하여 더 큰 삼각형 부재를 형성한다.

한 가지 실시 형태에서 상기 다수의 서브세트의 삼각형들은 더 이상 분할되지 않는 더 큰 삼각형 부재를 구성한다.

상기 제2 회전 캡은 상기 회전 캡으로부터 떨어져 위치하며, 상기 제1 회전 캡의 놀이 조각들의 서브세트를 형성한다. 바람직하게는 상기 제2 회전 캡은 5개의 대체로 사각 형상인 부재와 4개의 대체로 삼각 형상인 부재를 포함한다.

상기 제1 캡은 한 번에 3개의 놀이 위치만큼 회전하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 상기 대체로 삼각 형상인 놀이 조각이 다른 삼각형 놀이 조각이 차지하고 있던 놀이 위치를 차지하게 된다.

상기 제2 캡은 한 번에 2개의 놀이 위치만큼 회전하는 것이 바람직하다. 이렇게 되면 상기 대체로 삼각 형상인 놀이 조각이 다른 삼각형 놀이 조각이 차지하고 있던 놀이 위치를 차지하게 된다.

바람직하게는 대체로 사각 및 삼각 형상인 놀이 조각 각각의 인덱싱 측부의 길이는 이들이 인덱싱되는 놀이 조각과 대체로 유사하다. 더욱 바람직하게는 각각의 놀이 조각의 인덱싱 측부 각각의 현 길이(8)는 대체로 유사하다. 여기서 "현 길이"라 함은 놀이 조각의 측부들의 길이를 코너 사이에서 측정한 것이다.

구 3

도 4를 참조하면, 한 가지 실시 형태에 따른 3차원 구(1)는 48개의 놀이 조각을 포함하며, 그 중 24개는 대체로 사각 형상이고 24개는 대체로 삼각 형상이다. 이 실시 형태에서는 대체로 사각 형상인 놀이 조각과 대체로 삼각 형상인 놀이 조각 모두가 3개의 직교축을 각각 따라 이중 적도 밴드에 배열되어 있다. 여기서 "이중 적도 밴드"라 함은 놀이 조각(2)의 2개의 인접한 밴드가 중심부(7) 주위에 배치되어 있고, 각각의 적도 밴드가 구의 적도의 양측에 위치하는 형태를 뜻한다. 이러한 형태로 배열된 이중 적도 밴드는 3개의 직교축에서 각각 반복된다.

각각의 적도 밴드는 대략 정사각형의 8개의 놀이 조각과 대략 삼각형의 4개의 놀이 조각으로 이뤄진다(도 4에서 보이는 바와 같이).

각각의 이중 적도 밴드는 서로 90°를 이뤄 중심부(7)의 둘레로 회전할 수 있는 한편, 이중 적도 밴드 장치의 각각의 적도 밴드는 서로 동일한 회전 평면에서 회전한다. 따라서 2개의 직교 적도 밴드(예컨대, x-축과 y-축) 사이의 교점에 놓이는 정사각형들은 2개의 직교 축 각각의 어느 쪽으로든(예컨대 수평 또는 수직) 회전할 수 있다. 각각의 적도 밴드는 중심부(7)의 둘레로 90°또는 그 배수만큼 회전할 수 있다.

단일의 직교 적도 밴드에 있어서도 역시, 대략 정사각형의 놀이 조각들과 대략 삼각형의 놀이 조각들로 이뤄진 2개의 회전 캡이 존재한다. 3개의 직교 적도 밴드가 있기 때문에, 직교 축당 각각 2세트의 캡, 즉 제1 및 제2 캡이 있고, 구당 총 6개의 캡이 있음이 명확할 것이다.

제1 회전 캡은 적도 경계선(10)의 존재로 인해 구의 한쪽 절반이 나머지 절 반에 대해 회전할 수 있게끔 한다. 제1 회전 캡은 대략 정사각형의 12개의 놀이 조각과 대략 삼각형의 12개의 놀이 조각으로 이뤄진다.

제2 회전 캡은 제1 회전 캡의 말단에 위치하고, 제1 회전 캡의 놀이 조각들의 일부를 이룬다. 제2 회전 캡은 대략 정사각형의 4개의 놀이 조각과 대략 삼각형의 8개의 놀이 조각으로 이뤄지는 것이 바람직하다.

제1 회전 캡은 한번에 90°회전하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 대략 삼각형 및 대략 정사각형의 놀이 조각들의 양자가 이전에 다른 삼각형 및 정사각형 놀이 조각들로 채워진 놀이 위치를 각각 채우는 것이 보장되게 된다.

제2 회전 캡은 한번에 90°회전하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 대략 삼각형 및 대략 정사각형의 놀이 조각들의 양자가 이전에 다른 삼각형 및 정사각형 놀이 조각들로 채워진 놀이 위치를 각각 채우는 것이 보장되게 된다.

대략 정사각형과 삼각형의 놀이 조각들 각각의 인덱싱(indexing) 변들의 길이는 그 놀이 조각들이 인덱싱하는 놀이 조각의 길이와 거의 비슷한 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 것은 각각의 놀이 조각의 인덱싱 변들 각각의 코드(chord) 길이(8)가 거의 비슷한 것이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "코드 길이"란 모퉁이로부터 모퉁이까지의 놀이 조각의 변의 길이를 말한다.

인덱싱

일 실시예에서는, 놀이 위치 사이에서 놀이 조각(2)을 이동시키는 것이 사용자에게 피드백을 제공한다. 그러한 피드백은 사용자로 하여금 놀이 조각들이 언제 놀이 위치에 정확하게 인덱싱되는지를 결정할 수 있도록 한다. 이동 중의 피드백은 다음의 결과 중의 적어도 하나 이상을 제공하는 것이 바람직하다.

a) 인덱스된 위치를 넘어서는 이동의 감지,

b) 정확한 놀이 위치로 인덱싱하는 것을 감지.

피드백 기구는 소리, "느낌", 즉 물리적 기구에 의한 느낌, 또는 놀이 조각들(2)이 놀이 위치(2)로 이동되거나 그 위치로 정확하게 인덱싱된 시기를 사용자에게 지시할 수 있는 구(1)의 물리적 특징상의 변화일 수 있다.

도 11 내지 도 13을 참조하면, 일 실시예에서는, 피드백 기구가 랫칭(ratcheting) 기구(11)에 의해 제공되는데, 그 랫칭 기구는 놀이 조각들(2)이 랫칭 기구(11)와 상호 작용하는 물리적 돌기와 이동할 때에 랫칭 기구(11)와의 상호 작용으로 인해 소리 및/또는 느낌을 제공하게 된다.

일 실시예에서는, 랫칭 기구(11)가 놀이 조각의 표면 상에 국한하여 배치된다(도 11을 참조). 랫칭 기구(11)는 대략 정사각형의 놀이 조각 상에 국한하여 배치되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서는, 물리적 돌기가 놀이 조각 상에 있는 돌기의 형태이며, 그 놀이 조각은 랫칭 기구를 그 돌기에 국한하여 배치하지는 않는다. 물리적 돌기는 랫칭 기구(11)와 상호 작용하여 놀이 조각의 이동 시점에 관해 사용자에게 피드백을 제공해줄 수 있는 것이 바람직하다.

랫칭 기구(11)가 대략 정사각형 놀이 조각에 국한하여 배치된 일 실시예에서는, 물리적 돌기가 대략 삼각형의 놀이 조각 상에 국한하여 배치된다. 물리적 돌기는 볼 베어링(12) 등의 형태로 되는 것이 바람직하다.

일 실시예에서는, 볼 베어링(12)이 대략 삼각형의 놀이 조각 편에 있는 공동으로부터 돌출하여 랫칭 기구(11)와 상호 작용한다(도 12 및 도 13을 참조).

일 실시예에서는, 볼 베어링(12)이 스프링 기구(13)에 연결되어 그 스프링 기구(13)가 볼 베어링(12)으로 하여금 랫칭 기구(11)에 압력을 가하게끔 한다.

일 실시예에서는, 볼 베어링(12)을 포함한 놀이조각(2)과 상호 작용하는 놀이 조각 편에 있는 노치(14)에 의해, 놀이 조각이 언제 정확하게 인덱싱되는지를 사용자에게 감지시킬 수 있는 피드백이 제공되게 된다(도 13을 참조). 본 실시예에서는, 볼 베어링(12)과 랫칭 기구(11) 및 노치(14)의 상호 작용에 의해, 놀이 조각들이 이동 중인 시기 및 그 조각들이 각기 정확하게 정렬된 시기를 사용자가 결정할 수 있게 된다.

일 실시예에서는, 중심부(7)와 놀이 조각들 사이의 상호 작용에 의해 피드백이 제공될 수도 있다. 그러한 피드백 기구는 이미 전술된 바와 같거나, 놀이 조각들이 이동 중인 시기 및 그 조각들이 각기 정확하게 정렬된 시기를 사용자가 결정할 수 있게 하는 다른 임의의 기구일 수 있다.

표면 형상

일 실시예에서는, 표면 구역(3)이 대략 평탄하다. 대안적 실시예에서는, 표면 구역(3)이 노치, 돌기, 윤곽, 표식 등을 구비한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 표면 구역은 교호 표면들을 구비하면서도 여전히 대략 정사각형 또는 삼각형의 구역 형태를 유지할 수 있다.

놀이 조각들(2)이 인접 놀이 조각들(2)로부터의 간섭을 받음이 없이 이동할 수 있고 서로 인덱싱될 수 있게 하는 한, 대략 평탄한 표면으로부터 변형되어 임의의 형태로 된, 표면 구역(2)에 대한 변형물들이 있을 수 있다. 그러한 표면 변형물들은 상이한 형상, 색상 등을 비롯한 많은 상이한 형태들로 될 수 있다.

일 실시예에서는, 구(1)가 "달 구체(lunar ball)"로서 구성될 수 있는데, 그 경우에 표면 변형물들이 달과 같은 경관을 주어야 한다.

또 다른 실시예에서는, 구(1)가 지구의로서 구성될 수 있는데, 그 경우에 표면 변형물들이 지구와 같은 구의 모습을 전달해야 한다.

또 다른 실시예에서는, 구(1)가 얼굴로서 구성될 수 있는데, 그 경우에 놀이 조각들이 얼굴 생김새를 나타내고, 놀이 조각들(2)의 이동이 상이한 구성의 얼굴 생김새들을 형성할 수 있다.

또 다른 실시예에서는, 퍼즐의 전체 형상이 정사각형 또는 삼각형과 같은 임의의 다른 기하 형상으로 될 수도 있다. 그것은 퍼즐의 전체 형상이 원하는 기하 형상으로 되도록 각각의 놀이 조각의 구역을 개조함으로써 구현될 수 있다. 따라서, 놀이 조각의 회전이 구형 중심부(7)의 둘레로 회전하는 기하학적으로 비구형인 외형으로 인해 울퉁불퉁한 돌출을 야기하게 될 것이다(예컨대, 회전 타원체 중심부(7)의 둘레로의 정사각형의 회전).

본 발명의 신규한 3차원 구형 퍼즐 또는 디스플레이 플랫폼은 본 발명의 사상을 벗어남이 없이 그에 도입될 수 있는 변경들 및 변형들을 얼마든지 받아들일 수 있다. 예컨대, 놀이 조각들(2)의 수 및 구역(2)의 형상이 변형될 수 있다.

또한, 구형 표면 구역이 본 발명의 바람직한 실시예이지만, 외면 구역이 루 빅(Rubik)의 큐브에서 볼 수 있는 바와 같은 정사각형 형상 등의 다른 형상을 이룰 수도 있다.

부양기

도 17을 참조하면, 도시된 3차원 구(1)는 그 하부에 위치한 단일 부양기(16)와 상호 작용한다. 도 1에 도시된 바와 같이 3차원 구(1)의 외부면은 극성이 균일한 것이(즉, 북극 또는 남극인 것이) 바람직하다.

실시 형태에 따라서는 구의 표면의 전체적인 극성이 동일하면 구의 표면의 극성이 절대적으로 균일할 필요는 없다는 것을 이해할 것이다.

대안으로서, 상기 부양기는 여러 극성이 혼합되어 있을 수 있다. 한 가지 실시 형태에서 상기 부양기(16)는 적어도 2개의 자석 링으로 이루어진다. 이들 자석 링 중 외부 링은 구의 표면과 극성이 동일하며, 내부 링은 반대이다. 임의 극성을 갖는 추가의 내부 링을 포함시킬 수도 있다.

부양기(16)는 자기 인력, 척력, 또는 이들의 조합을 이용하여 3차원 구(1)에 작용할 수 있다. 즉, 도 17에 도시된 바와 같이 3차원 구(1) 아래에 단일의 부양기(16)를 사용하는 경우에는 부양기(16)의 표면의 극성이 3차원 구(1)의 표면의 극성과 동일해야 한다. 단일의 부양기(16)를 3차원 구(1) 위에 배치한 경우에는 자기 인력을 이용하여 3차원 구(1)의 부양을 유지한다. 이 경우 3차원 구(1)와 마주하는 부양기(16)의 표면의 전체적인 극성은 3차원 구(1)의 극성과 반대이어야 한다. 2개의 부양기(16)를 사용하여 3차원 구(1)의 위 아래에 각각 배치하는 경우, 3차원 구(1)와 마주하는 하부 부양기(16)의 표면은 3차원 구(1)의 표면과 극성이 동일해 야 하고, 3차원 구(1)와 마주하는 상부 부양기(16)의 표면은 3차원 구(1)의 표면과 극성이 반대이어야 한다.

바람직하게는 부양기(16)의 코너들은 도 16에 도시된 바와 같이 경사져 있다. 이러한 구성은 자속선을 생성하여 3차원 구(1)를 접시 중앙으로 부양시킨다. 부양기가 안정적인 위치에 유지되도록 자속선이 배향된다면 어떠한 형상의 부양기(16)도 사용할 수 있음을 이해할 것이다.

변형 실시 형태에서는 자석을 중심부(7) 안에 자이로스코프 방식으로 장착하여 자석 극성의 배향이 퍼즐의 배향에 대해 변하지 않도록 할 수 있다. 이러한 실시 형태에서는 퍼즐 부재의 연결구 요소(5)를 철 금속으로 형성할 수 있다. 따라서, 퍼즐 부재(2)가 중심부 주위로 회전함에 따라 철 금속의 유도 극성이 변하여 중심부(7)와의 자기 인력이 유지된다.

예 1

루비크의 개념과 동일한 방식으로 상기 구(1)의 퍼즐 형태를 사용할 수 있다. 즉, 색상, 표시, 윤곽 등 다양한 방식으로 각각의 부재를 식별할 수 있으며, 따라서 특정 패턴 또는 게임 목적(예컨대 패턴 배열)을 이루기 위해 부재들을 회전시킬 수 있다.

예 2

게임의 목적이, 중심부만 가지고 시작해서 각각의 놀이 조각을 추가해가는 것을 겨루는 것일 수 있다. 모든 부재를 중심부 주위에 배열하고 나면 게임의 목적은 상기 경우와 같아진다.

Claims (56)

1. 고형(solid) 또는 비고형 구형 코어와 상기 구형 코어에 접촉 또는 비접촉식으로 붙잡힌(held) 다수의 조각들(pieces) 사이의 자기적 상호 작용을 가지는 3차원 퍼즐로서,

   상기 다수의 조각들은, 모자이크식의(tessellated) 표면을 총괄적으로 제공하는 두 종류의 조각들을 포함하며,

   상기 조각들의 제1종류는 상기 코어를 향하여 바라볼 때 적어도 개념적 정방형(notionally square) 조각들이며, 상기 조각들의 제2의 종류는 상기 코어를 향하여 바라볼 때 적어도 개념적 삼각형 조각들이며, 그리고

   적어도 개념적 정방형 조각 각각의 경우 네 개이며 적어도 개념적 삼각형 조각 각각의 경우 세 개인, 각각의 조각의 현 길이들(chord lengths)은 서로 동일한 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
2. 제1 항에 있어서, 상기 모자이크식의(tessellated) 표면의 영역(areas)들을 형성하는 세 개의 직교(Cartesian) 축들 각각 상에서 적어도 두 개의 평행한 경계 평면들(planes of demarcation)을 가지는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
3. 제1 항에 있어서, 상기 3차원 퍼즐은, 조각들의 그룹들이 구 중심(a spherical centre) 둘레로 회전될 수 있는 조각들의 밴드 또는 밴드들(bands)을 형성하게 하는 능력을 가지며, 그리고

   상기 3차원 퍼즐은, 조각들의 그룹들이 구 중심 둘레로 상기 밴드들에 대하여 회전될 수 있는 조각들의 캡 또는 캡들을 형성하게 하는 능력을 가지는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
4. 제1항에 있어서, 각각의 조각은, 연속적인 회전의 각 단계에서, 적어도 하나 이상의 다른 조각의 표면들과 인덱싱(indexes)되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
5. 제1항에 있어서, 각각의 상기 정방형 조각은 네 개의 다른 조각과 인덱싱되고, 각각의 상기 삼각형 조각은 세 개의 다른 조각과 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 조각들은 상기 코어의 둘레에 대칭적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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12. 제 1항에 있어서,

    26개의 조각들을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
13. 제 12 항에 있어서,

    8개의 삼각형 조각과 18개의 정방형 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 정방형 조각들은 상기 코어의 둘레에 대칭적으로 배치된 3개의 직교 축 각각의 적도(equator)를 중심으로 밴드들로서 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
15. 제1항에 있어서,

    54개의 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
16. 제 15 항에 있어서,

    30개의 정방형 조각과 24개의 삼각형 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 정방형 조각들은, 상기 코어의 둘레에 대칭적으로 배치된 3개의 직교 축 각각을 따라, 상기 코어를 중심으로, 듀얼 밴드로 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
18. 제 1항에 있어서,

    62개의 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
19. 제 18항에 있어서,

    30개의 정방형 조각과 32개의 삼각형 조각을 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
20. 제 19항에 있어서,

    상기 정방형 조각들은, 상기 코어의 둘레에 대칭적으로 배치된 3개의 직교 축 각각을 따라, 상기 코어를 중심으로 3개의 인접하는 밴드로 배치되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
21. 제 1 항에 있어서,

    상기 조각들은, 이동될 때, 인접하는 위치로 인덱싱되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
22. 제 1항에 있어서,

    상기 조각들이 상기 코어를 중심으로 회전될 때, 피드백 메커니즘이 피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
23. 제 22 항에 있어서,

    상기 피드백은 이동 중에 다음의 결과:

    a) 인덱싱된 위치를 넘어서는 이동이라는 느낌, 및

    b) 정확한 놀이 위치로의 인덱싱되었다는 느낌,

    중에서 적어도 하나 이상을 제공하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
24. 제 22항에 있어서,

    상기 피드백 메커니즘은 래칭(ratcheting) 메커니즘 또는 인덱싱 메커니즘에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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28. 제 1항에 있어서,

    상기 3차원 퍼즐이 어떠한 제한 없는 전체적 형상(any overall shape)을 가질 때, 상기 형상은 상기 조각들이 제약 없이 상기 코어의 둘레를 회전할 수 있는 형상인 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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31. 제 1항에 있어서,

    상기 삼각형 조각들은 4개 또는 그 이상의 삼각형 조각으로 더 작게 분할되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
32. 제 1항에 있어서,

    인접하는 조각들 사이,

    상기 조각들과 상기 코어 사이, 또는

    상기 인접하는 조각들 사이 그리고, 또한 상기 조각들과 상기 코어 사이

    중에 어느 하나 또는 그 이상의 상호 작용을 통해 상기 3차원 퍼즐의 내부에 자기적(magnetic) 상호작용이 존재하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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41. 제 1항에 있어서,

    상기 3차원 퍼즐을 부양할 수 있는 적어도 하나의 부양기가 서 있거나 지지체에 매달려 있을 때, 상기 적어도 하나의 부양기와 연결되는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
42. 제 41 항에 있어서,

    상기 부양기는:

    (1) 상기 3차원 퍼즐의 위 및 아래에 세워진 적어도 2개의 스탠드,

    (2) 상기 3차원 퍼즐의 위에 세워지고, 인력의 자력을 이용하여 상기 3차원 퍼즐을 부양하도록 하는 하나의 스탠드, 그리고

    (3) 상기 3차원 퍼즐의 아래에 세워지고, 척력의 자력을 이용하여 상기 3차원 퍼즐을 부양하도록 하는 하나의 스탠드,

    중의 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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53. 제1-6, 12-24, 28, 31, 32, 41, 42항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 조각들 또는 조각들의 그룹은 상기 코어의 둘레를 직교좌표축 방향으로 45°씩 연속적으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
54. 제1-6, 12-24, 28, 31, 32, 41, 42항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 조각들 또는 조각들의 그룹은 상기 코어의 둘레를 직교좌표축 방향으로 30°씩 연속적으로 회전할 수 있는 것을 특징으로 하는 3차원 퍼즐.
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